楊 威,張 浩
(湖北省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊,湖北 咸寧 437100)
研究區(qū)位于保山-鎮(zhèn)康地塊與上揚子地塊的結(jié)合部位處,包括灣甸地區(qū)和習(xí)謙地區(qū)。又將研究區(qū)分為三個小區(qū),包括耿馬地層小區(qū)、施甸地層小區(qū)和瀾滄地層小區(qū)如圖 1 所示,礦化帶沉積環(huán)境特征與古特提斯域的演化及各地塊的構(gòu)造活動有著極大的聯(lián)系,所以對上揚子地塊、昌寧-孟連結(jié)合帶、保山-鎮(zhèn)康地塊在泥盆紀(jì)以來的各個的地層跨度、沉積的特征、各礦石類型等的分析研究,有助于理解早海西期以來勐統(tǒng)地區(qū)東西兩側(cè)的上揚子地塊和保山-鎮(zhèn)康地塊在古特提斯洋擴張、俯沖作用下的沉積環(huán)境所發(fā)生的的變化及其區(qū)域演化。
礦化帶處于特提斯構(gòu)造域東部的彎折地帶,地緣上屬于滇西地區(qū),是“三江”構(gòu)造帶南段的組成部分。不同地質(zhì)時期的造山運動,對研究區(qū)所在的勞亞大陸的上揚子地塊和岡瓦納大陸的保山-鎮(zhèn)康地塊的地質(zhì)演化過程產(chǎn)生了劇烈影響,在早海西期以來古特提斯洋就是通過海底擴張、板塊俯沖、洋盆關(guān)閉、碰撞造山等影響或控制了該區(qū)的大地構(gòu)造背景。自泥盆紀(jì)以來,勐統(tǒng)地區(qū)的巖漿巖、變質(zhì)巖的巖石記錄非常豐富,且各個地塊也完整的保存了各礦層及古生物信息的礦物信息,故此勐統(tǒng)地區(qū)是研究構(gòu)造運動與沉積響應(yīng)關(guān)系的重要地區(qū)如圖1。
通過對勐統(tǒng)地區(qū)構(gòu)造特征、地層巖性分析及其地質(zhì)構(gòu)造活動特征與演化規(guī)律,分成了三個一級構(gòu)造單元和六個次級構(gòu)造單元。一級構(gòu)造單元包括岡瓦納大陸、昌寧-孟連結(jié)合帶、上揚子古陸,分別對應(yīng)保山地塊、鎮(zhèn)康地塊;薅子壩構(gòu)造混雜巖帶、勐統(tǒng)褶皺基底滑脫–推覆構(gòu)造帶、上白巖構(gòu)造混雜巖帶;上白巖構(gòu)造混雜巖帶。
圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖
對勐統(tǒng)地區(qū)礦層的分布特征及沉積環(huán)境的對比,將研究區(qū)分為三個區(qū)塊,分別為施甸地區(qū)、耿馬地區(qū)、瀾滄地區(qū)。每個地區(qū)不僅在沉積層分布上存在差異在各個地區(qū)當(dāng)時的沉積環(huán)境及礦層的充填方面也表現(xiàn)的截然不同。各個地區(qū)出露的礦層主要有溫泉組(D1w)、何元寨組(D2-3h)和南段組(DCn)。滇西勐統(tǒng)地區(qū)的西側(cè),出現(xiàn)了大陸邊緣型沉積,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)礦層的沉積環(huán)境為開闊臺地相、淺海陸棚。已經(jīng)確定的礦層有、何元寨組(D2-3h)和向陽寺組(D1x),林壽海(2015)、胡元邦(2016)等認(rèn)為滇西勐統(tǒng)地區(qū)地質(zhì)礦物沉積構(gòu)造主要由碎屑巖-硅質(zhì)巖和碎屑巖-碳酸鹽巖組成。向陽寺組與上覆地層何元寨組呈整合接觸關(guān)系,且在以上兩沉積地層中可采集到礦石。何元寨組發(fā)育一套微晶灰?guī)r。通過以上的地層特征描述,認(rèn)為該地區(qū)在泥盆紀(jì)處于構(gòu)造平靜期,未受到大的構(gòu)造運動影響。
圖2 勐統(tǒng)地區(qū)礦層特征
耿馬地區(qū)處在研究區(qū)的中部,為一套淺海-半深海相碎屑巖-硅質(zhì)巖建造,該區(qū)在泥盆紀(jì)時期只出現(xiàn)了溫泉組(D1w),其與上下地層都為斷層接觸,在斷層接觸面附近可見透鏡體。而且在不同地層發(fā)現(xiàn)不同的化石,上部地層有牙形礦化帶,而下部地層產(chǎn)有Zosterophyllum myretonianuon Penh,Palmatolepis gias 等礦石。
瀾滄地區(qū)位于研究區(qū)的東部,屬于上揚子地塊。該區(qū)在泥盆系分布的腕足類、海百合莖雙殼類的化石保存完整,且分選性差、無搬運痕跡。與上覆三岔河組為不整合接觸,表明當(dāng)時水動力強度弱,在該地區(qū)形成一個較穩(wěn)定的靜水沉積環(huán)境。
勐統(tǒng)地區(qū)雖然受到古特提斯洋擴張及地殼升降運動的影響,但是在瀾滄地區(qū)依然為獨立沉積環(huán)境,收到的構(gòu)造影響較弱,一直延續(xù)要泥盆紀(jì)末期。
泥盆紀(jì)時期,勐統(tǒng)地區(qū)受洋殼擴張活動影響,表現(xiàn)為海侵沉積環(huán)境。在對勐統(tǒng)地區(qū)礦化帶沉積相的研究中,綜合地質(zhì)礦物的組合特征、沉積構(gòu)造、古生物特征等方面資料分析,以本地區(qū)構(gòu)造古地理的特點為背景,對研究區(qū)泥盆系的沉積相和亞相特征進行了詳細(xì)劃分。
通過對研究區(qū)野外踏勘的基礎(chǔ)上,再結(jié)合地層的沉積構(gòu)造、古生物化石信息、礦物學(xué)特征、沉積學(xué)等相標(biāo)志的詳細(xì)分析,將研究區(qū)分為五種沉積相及三種沉積亞相如下表1。
表1 研究區(qū)沉積相劃分簡表
通過對勐統(tǒng)地區(qū)沉積相分類,對該地區(qū)個地層的沉積特征進行進一步的描述。
2.1.1 擺樃鄉(xiāng)向陽寺組沉積相特征
擺樃鄉(xiāng)向陽寺組上部是灰黑色薄層的礫屑灰?guī)r,有水平紋層,推測當(dāng)時水動力強度弱,分為淺海陸棚相,細(xì)分為過渡帶、碳酸鹽臺地亞相和濱外陸棚亞相。下部出露黃白色-淺灰色薄層狀的細(xì)、粉砂巖,顏色較淺,推測當(dāng)時沉積環(huán)境應(yīng)該為開闊露天地帶,分為開闊臺地相,細(xì)分為潮間、潮下帶。
2.1.2 小新寨向陽寺組沉積相特征
小新寨向陽寺下部出露青灰色薄層-中層狀細(xì)-中粒石英砂巖、粉砂質(zhì)泥巖,上部出露深灰色薄層-中層狀微晶灰?guī)r、黑色薄層硅質(zhì)巖,偶夾泥巖。下部地層中含有粉砂、細(xì)粒、中粒砂巖,推測該地層當(dāng)時沉積環(huán)境為淺海陸棚相,細(xì)分為淺海陸棚-過渡帶亞相。
2.1.3 何元寨組沉積相特征
該研究組的地質(zhì)沉積特征主要以泥質(zhì)灰?guī)r、灰綠、灰黃色薄-中厚層狀微晶灰?guī)r為主,經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)該區(qū)域成礦帶沉積環(huán)境為邊緣淺灘相。
2.1.4 溫泉組沉積相特征
查明所出露礦物特性從石英片巖想淺變質(zhì)砂巖過渡,其中出現(xiàn)了微量的云母片巖,另外發(fā)現(xiàn)了硅質(zhì)巖和角礫巖。
2.1.5 南段組沉積相特征
厚層粗粒石英砂巖—中層-中厚層中粒至中粗粒石英砂巖—中-薄層細(xì)砂巖—薄層粉砂巖—薄層泥巖,反應(yīng)出正常層序。因此,南段組應(yīng)屬淺?!肷詈3练e環(huán)境。
通過對古沉積環(huán)境橫向、縱向上的分布特征比對,可以將研究區(qū)泥盆系時的沉積相的模式進行確實能與分類。對研究區(qū)不銅沉積礦層的綜合分析得出:縱向上保山地塊為開闊臺地和淺部地層混合沉積。
(1)在保山擺樃鄉(xiāng)向陽寺和鎮(zhèn)康小新寨向陽寺地層中橫向上有出現(xiàn)沉積相的變化,可能和當(dāng)時因板塊的擴張運動造成其所在區(qū)域發(fā)生拉張活動而導(dǎo)致的,也可能是因斷裂帶的發(fā)育發(fā)生了同沉積作用有關(guān)。
(2)研究區(qū)礦化帶地層中出現(xiàn)的硅質(zhì)巖或硅質(zhì)巖帶,說明了當(dāng)時可能存在因構(gòu)造活動造成板塊的升降、拉張使地殼底部熱液的溢出,形成熱水沉積性質(zhì)的硅質(zhì)巖。晚泥盆世上揚子地塊西緣可能因為昌寧-孟連洋盆的擴張而受到一定影響。