陳林華 楊 波
(重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局107地質(zhì)隊(duì),重慶 401120)
淺議重慶市鋁土礦成礦地質(zhì)背景
陳林華 楊 波
(重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局107地質(zhì)隊(duì),重慶 401120)
研究表明 ,鋁土礦的形成主要受構(gòu)造和氣候兩大因素制約。本文主要就地層、構(gòu)造對重慶市鋁土礦的成礦地質(zhì)背景作了簡單的分析。為以后鋁土礦的找礦及開采奠定了一定的基礎(chǔ)。
重慶市;鋁土礦;地質(zhì)背景
重慶市鋁土礦大地構(gòu)造位置屬揚(yáng)子陸塊區(qū)、上揚(yáng)子陸塊、揚(yáng)子陸塊南部碳酸鹽臺地內(nèi)的金佛山穹褶束、武隆凹褶束、黔江凹褶束、秀山穹褶束范圍內(nèi)。
重慶市鋁土礦區(qū)位于Ⅰ級成礦域內(nèi)濱太平洋成礦域(I4);Ⅱ級成礦區(qū)屬上揚(yáng)子成礦亞?。á?15B);Ⅲ級成礦區(qū)屬上揚(yáng)子中東部(坳褶帶)Pb-Zn-Cu-Ag-Fe-Mn-Hg-Sb-磷-鋁土礦-硫鐵礦-煤-煤層氣成礦帶(Ⅲ-77);Ⅳ級屬萬盛-南川鋁、煤、硫成礦帶(Ⅳ-6)、馬武~江口鐵銅鉛鋅鋁螢石重晶石成礦帶(Ⅳ-7)、郁山-丁市銅鉛鋅鋁螢石重晶石成礦帶(Ⅳ-8)、酉陽-秀山錳汞銅鉛鋅磷成礦帶(Ⅳ-9);Ⅴ級屬南川-武隆鋁土礦成礦帶(V-6-2)、老廠坪鐵銅鉛鋅鋁螢石重晶石成礦帶(V-7-1)、普子~江口鐵銅煤螢石、重晶石成礦帶(V-7-2)、郁山~鹿角鋁螢石重晶石成礦帶(V-8-4)、太極-丁市銅鉛鋅螢石重晶石成礦帶(V-8-2)、馬拉-李溪銅鉛鋅成礦帶(V-9-1)、麻旺-鐘靈錳汞磷成礦帶(V-9-2)、石堤鉛鋅成礦帶(V-9-3)。見圖1。
圖1 重慶市鋁土礦成礦區(qū)帶劃分圖
重慶市鋁土礦區(qū)位于四川盆周東南緣,大婁山脈北西側(cè)。區(qū)內(nèi)均為沉積巖,屬穩(wěn)定地臺型建造。區(qū)內(nèi)褶皺基底僅在秀山縣南部出露,其地層按《四川省區(qū)域地質(zhì)志》地層劃分方案屬上揚(yáng)子地層區(qū)、川東分區(qū)、永川——酉陽小區(qū)。地層除缺失上志留統(tǒng),泥盆系中、下統(tǒng),石炭系下統(tǒng),二疊系下統(tǒng),上、中白堊系及第三系外,從新元古代青白口系到第四系均有出露。沉積總厚度達(dá)11518m??v觀地層厚度,碳酸鹽巖類厚4448m,占總厚度的38.6%;碎屑巖厚7070m,占總厚度的61.4%。
區(qū)內(nèi)出露前震旦系是前元古代的青白口系板溪群和南華系南沱冰磧組、大塘坡組。板溪群為一套淺海相碎屑巖,淺變質(zhì)屬本區(qū)褶皺基底,南華系為陸沉冰磧時期,本區(qū)為陸相冰川環(huán)境,是一套砂、礫建造,大塘坡組頂部夾有透鏡狀菱錳礦;震旦系地層以一套淺海碳酸鹽和碎屑巖,分布在背斜核部。寒武系地層以一套淺海碳酸鹽巖為主,分布在背斜核部;奧陶系地層以一套潮間~淺海相碳酸鹽巖與碎屑巖互層產(chǎn)出,分布在背斜核部或近軸部的背斜翼部;中、下志留系地層以一套濱海~淺海相碎屑巖。多數(shù)分布在背、向斜兩翼、少數(shù)分布在背斜核部。中志留統(tǒng)韓家店組為鋁土礦含礦巖系下伏地層之一;上泥盆統(tǒng)水車坪組地層,以一套陸原碎屑一濱誨沉積巖。出露在向、背斜翼部,為鋁土礦含礦巖系下伏地層之一:上石炭統(tǒng)黃龍組地層以一套濱海陸棚相碳酸鹽巖,出露在向、背斜翼部。為鋁土礦含礦巖系下伏地層之一;中二疊統(tǒng)早期梁山組二段,以一套沼澤相炭質(zhì)頁巖,梁山組一段為風(fēng)化殘積相粘土巖、鋁土巖(礦)、鐵質(zhì)粘土巖(鐵礦),屬鋁土礦的含礦巖組。中、上二疊統(tǒng)其余各組地層以一套濱?!珳\海相碳酸鹽巖夾碎屑巖、煤建造,分布在向斜核部及向、背斜翼部;三疊系地層以一套開闊?!I沼澤相碳酸鹽巖與碎屑巖互層、夾煤層建造分布在向斜核部及向、背斜翼部;侏羅系以一套湖濱沼澤~河流、洪泛盆地碎屑巖相沉積。分布在向斜核部及背斜翼部;上白堊統(tǒng)正陽組以一套山間盆地粗粒碎屑巖相沉積。呈不整合分布在濯河壩大集場向斜北段及銅西向斜核部地位之上。
該區(qū)位于七曜山基底斷裂帶南東、遵義基底斷裂帶以東。揚(yáng)子陸塊南部碳酸鹽臺地。在特定的大地構(gòu)造環(huán)境,成生了一系列有規(guī)律帶狀分布的褶皺群以及伴生斷裂??傮w走向與四川盆地邊緣趨于一致,呈北北東向-北東向展布,褶皺構(gòu)造在一定深度減弱。(見圖2)。
圖2 重慶市鋁土礦預(yù)測工作區(qū)構(gòu)造
3.2.1 北東~北北東向組
該區(qū)從西到東、由南到北有:雙河向斜、龍骨溪背斜、金佛山向斜、桐麻灣吳家灣背斜、白馬長壩向斜、彈子臺向斜、方斗山背斜、石柱向斜、趙家壩背斜、洛龍背斜、青杠向斜、老廠坪背斜、浩口向斜、天星背斜、普子復(fù)向斜、鍋廠壩背斜、馬槽壩向斜、郁山背斜、桑拓坪向斜、筲箕灘復(fù)背斜、濯河壩大集場向斜、天館背斜、咸豐背斜、酉陽向斜、桐麻岑背斜、車田向斜、酉酬背斜、平陽蓋向斜、秀山背斜、川河蓋向斜等,褶皺軸面大多數(shù)呈北西向傾斜,兩翼傾角一般不等,多呈東陡西緩不對稱型褶。與該組褶皺伴生的斷裂走向與褶皺軸向近于一致,傾向南東或北西,傾角38°~80°不等。正逆皆有,以正為主。斷距相差懸殊,數(shù)十米至數(shù)百米不等。主要有大水溝逆斷層、龍羊逆斷層、火石埡逆斷層、洗腳溪正斷層、馬武正斷層、郁山正斷層、銅樓正斷層、馬喇湖正斷層、馬家廠正斷層、清華正斷層、百福司大溪口斷層、涌洞斷層、石耶司斷層等。此組斷層對含鋁土礦的梁山組影響不大。其中僅馬武正斷層對含礦巖系有一定的影響。
3.2.2 近南北向組
該組構(gòu)造不甚發(fā)育。僅局部分布,但形跡顯著,有橫跨北北東向構(gòu)造或與其形成聯(lián)合弧形構(gòu)造現(xiàn)象。仍以褶皺為主,除洛龍背斜延伸長達(dá)數(shù)十公里外,其余多為短軸背、向斜,如九井向斜、接龍場背斜等。其組成地層與北北東向組一致。斷層主要有三會沖斷層、芙蓉江沖斷層等,對含礦巖系有一定的影響。
3.2.3 北北西組
區(qū)內(nèi)極不發(fā)育,褶皺僅有羊角背斜,斷層僅見大矸壩斜沖斷層北段。該斷裂亦是金佛山穹褶束與武隆凹褶束分界線,于川洞灣處將含礦巖系斷開,上盤(東側(cè))相對南移。
震旦世加里東期海侵淹沒全四川省,重慶地區(qū)為陸表海,多為濱—淺海環(huán)境,沉積了穩(wěn)定型內(nèi)源碳酸鹽和碎屑為主的建造。
寒武紀(jì)我區(qū)總體為穩(wěn)定陸表海。早寒武世至晚寒武世,海水由深變淺,水體由滯流變?yōu)闀惩?,由還原轉(zhuǎn)為氧化,多屬于正常氣候條件下淺海陸棚一濱誨環(huán)境。沉積了一套淺海相碳酸鹽巖相地層(清虛洞組)。隨著海水的進(jìn)一步變淺、由碳酸鹽臺地向潮坪環(huán)境逐漸過度,形成含膏鹽碳酸鹽巖地層(高臺組、石冷水組、后壩組、毛田組),均屬非正常海干燥氣候條件下沉積。
據(jù)現(xiàn)有地層記載,我區(qū)沉積間斷面達(dá)0.4億年之久。古陸臨近海洋,氣候潮濕多雨,有利于風(fēng)化作用進(jìn)行,形成準(zhǔn)平原地貌。被剝蝕巖層中的K、Na、Ca、Mg等淋失,不易淋失的Fe、Ti(微量)、Al、Si(部分淋失)等殘存形成風(fēng)化殼鋁土物質(zhì)在原地或準(zhǔn)原地堆積,周而復(fù)始,形成鋁土礦雛形。梁山晚期,由于海西運(yùn)動影響,地殼全面下降,海水從東、西南緩慢入侵,于雛形鋁土礦層上,沉積沼澤相炭質(zhì)頁巖,即鋁土礦層直接頂板,結(jié)束了梁山組地層沉積。中二疊世棲霞—茅口期,地殼平衡下降,海水由東向西進(jìn)泛,為二疊系第一次海侵時期。
早三疊世飛仙關(guān)——嘉陵江期,海侵加大,海水從東向西侵進(jìn)。由于盆周古陸(康滇、龍門山、秦嶺、江南古陸等)形成,當(dāng)時的四川盆地實(shí)際上已成為一個半封閉狀態(tài)的內(nèi)海盆地,東與環(huán)太平洋海域僅保持有狹窄的通道。海盆內(nèi)的海水總的是西淺東深,沉積物西粗東細(xì),康滇古陸和龍門山島鏈為主要物源區(qū),由西向東依次沉積了陸相→潮坪→淺?!樾紟r→碳酸鹽巖→蒸發(fā)巖等紫紅色砂泥巖建造,預(yù)測工作區(qū)處于潮下臺坪與開闊海碳鹽巖相間;中三疊世雷口坡期,由于華夏古陸東側(cè)抬升成為主要物源區(qū),四川盆地封閉條件更加完善。地勢總的為東高西低,在干旱條件下,為濱?!鷾\海碎屑巖→碳酸鹽巖建造。本區(qū)位居七曜山之東南,為潮間緩坡至濱岸海盆沉積。雷口坡晚期,由于印支運(yùn)動的增強(qiáng),有一次普遍的振蕩運(yùn)動,造成地層假整合接觸;晚三疊世,由于盆周隆起幅度加大,沉積盆地向西、向南遷移,大規(guī)模海退發(fā)生,形成巨大的微咸水——半咸水湖泊,大量碎屑物經(jīng)河流進(jìn)入湖盆,形成富含有機(jī)質(zhì)沉積物(須家河組)。晚三疊世末的印支運(yùn)動,使古特提斯海關(guān)閉,渝東地區(qū)整體上升為陸,結(jié)束了海相沉積的歷史。
侏羅世四川盆地海水全部退出,氣候已轉(zhuǎn)為炎熱、干旱,成為大型紅色內(nèi)陸盆地。早侏羅世(珍珠沖—自流井期)為典型的淺湖—湖濱沼澤沉積環(huán)境;中侏羅世(新田溝—沙溪廟期),湖盆基底抬升,有一次明顯的退水過程,沉積環(huán)境向河流過渡。新田溝期末,燕山運(yùn)動波及本區(qū),盆地隨西部山區(qū)的強(qiáng)烈隆起而相繼隆升,沙溪廟期沉積環(huán)境發(fā)生明顯的變化,多為河流—泛盆地沉積環(huán)境,沉積了一套巨厚的多韻律的成熟度很低的紅色碎屑巖;晚侏羅世(遂寧—蓬萊鎮(zhèn)期),川東湖盆處于相對寧靜的構(gòu)造環(huán)境之中,湖盆東南部為典型河流—洪泛盆地,沉積了多韻律的紫紅色砂泥巖。
蓬萊鎮(zhèn)期后燕山運(yùn)動表現(xiàn)為大面積上升,沉積盆地向西大為收縮,故重慶市鋁土礦區(qū)除在黔江區(qū)內(nèi)見有小面積的晚白堊世正陽期沉積,屬紅色山間盆地砂、礫粗碎屑巖層外。其他區(qū)內(nèi)無白堊紀(jì)、第三紀(jì)的沉積。
燕山運(yùn)動第三幕—四川運(yùn)動之后整個川東地區(qū)全面隆起,產(chǎn)生了大規(guī)模的褶皺和斷裂,構(gòu)成了今日地貌輪郭的雛型。繼后有一個較長時期的穩(wěn)定過程,這期間進(jìn)行了以外營力為主的侵蝕、剝蝕、溶蝕等地貌(風(fēng)化)作用。喜馬拉雅運(yùn)動以來又曾有多次的上升與相對穩(wěn)定時期,逐步地改變著四川運(yùn)動所形成的地貌雛型。對進(jìn)入地表淺部氧化帶的中二疊統(tǒng)梁山組地層中之雛始鋁土礦進(jìn)行后生改造。
[1]袁杰銘.成礦規(guī)律解析.中國地質(zhì),1983-07-30.
[2]呂古賢,韋昌山,鄧軍.典型礦集區(qū)成礦地質(zhì)事件研究和填圖方法初探.地質(zhì)通報,2005-05-20.
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