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        北武夷永平逆沖推覆構(gòu)造特征初析

        2021-06-13 05:21:54魏英文
        世界有色金屬 2021年5期
        關(guān)鍵詞:逆沖萬(wàn)源石炭系

        魏英文

        (江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局贛東北大隊(duì),江西 上饒 334000)

        1 概述

        研究區(qū)位于北武夷山脈北坡、江西省鉛山縣永平鎮(zhèn)及周邊,大地構(gòu)造位于華夏板塊北緣、欽杭結(jié)合帶南側(cè),饒南拗陷與武夷山隆起帶過(guò)渡部位[1];由新元古代變質(zhì)地層、石炭紀(jì)—三疊紀(jì)沉積蓋層及加里東期—燕山期侵入巖組成(圖1),變質(zhì)地層與其北西側(cè)的石炭紀(jì)—三疊紀(jì)地層呈推覆斷層接觸,石炭紀(jì)—三疊紀(jì)地層構(gòu)成北東向局里復(fù)向斜和近南北向侯家—嵩山倒轉(zhuǎn)背斜。永平逆沖推覆構(gòu)造的研究,前人主要針對(duì)永平銅礦區(qū),研究范圍較局限,資料依據(jù)不足。

        圖1 永平逆沖推覆構(gòu)造剖面結(jié)構(gòu)圖

        2009年以來(lái),筆者在永平銅礦區(qū)邊深部及外圍開(kāi)展了銅多金屬礦調(diào)查評(píng)價(jià)工作,對(duì)主推覆面(F1)上、下盤(pán)變質(zhì)地層巖性組合及變形特征進(jìn)行了初步對(duì)比研究,鉆探發(fā)現(xiàn)陳家塢、王家塢一帶基底變質(zhì)地層逆沖于石炭系、二疊系之上,進(jìn)一步證實(shí)了推覆構(gòu)造的存在。

        2 推覆構(gòu)造特征

        永平逆沖推覆構(gòu)造由外來(lái)系統(tǒng)、原地(準(zhǔn)原地)系統(tǒng)及推覆斷層組成。

        2.1 原地、準(zhǔn)原地系統(tǒng)

        新元古代變質(zhì)地層和石炭紀(jì)—三疊紀(jì)地層等前侏羅紀(jì)地質(zhì)體,分布于研究區(qū)中西部,構(gòu)成永平逆沖推覆構(gòu)造原地、準(zhǔn)原地系統(tǒng)。其主要特征如下。

        (1)新元古代變質(zhì)地層。永平銅礦區(qū)及以西、石炭紀(jì)地層下伏的變質(zhì)地層前人劃歸為新元古代周潭巖組。本次研究發(fā)現(xiàn)該套地層以黑云斜長(zhǎng)變粒巖為主,夾云母片巖、石英片巖,局部見(jiàn)中薄層石英巖夾層,局部混合巖化,未見(jiàn)斜長(zhǎng)角閃巖等變質(zhì)火山巖,經(jīng)對(duì)比分析將其劃歸南華紀(jì)早世萬(wàn)源巖組(Nh1w)。區(qū)域上萬(wàn)源巖組被石炭紀(jì)地層不整合覆蓋,屬晚古生代饒南拗(裂)陷盆地的變質(zhì)基底組成部分,屬原地系統(tǒng)。研究區(qū)內(nèi)出露地表的萬(wàn)源巖組與石炭紀(jì)—三疊紀(jì)地層均呈逆沖推覆斷層接觸,屬準(zhǔn)原地系統(tǒng)性質(zhì)。

        (2)石炭紀(jì)—三疊紀(jì)地層。石炭紀(jì)—三疊紀(jì)地層為一套濱、淺海相泥砂質(zhì)、碳酸鹽建造為主夾海陸交互相的碎屑巖建造和含煤建造,屬晚古生代饒南拗(裂)陷盆地沉積。包括石炭系上統(tǒng)藕塘底組,二疊系下統(tǒng)馬平組、中統(tǒng)棲霞組、小江邊組、車(chē)頭組、上統(tǒng)樂(lè)平組、大隆組,三疊系下統(tǒng)鐵石口組、中統(tǒng)楊家組,構(gòu)成北東向局里復(fù)向斜和近南北向侯家—嵩山倒轉(zhuǎn)背斜。背、向斜翼部緊密倒轉(zhuǎn)褶皺發(fā)育。

        2.2 外來(lái)系統(tǒng)

        前泥盆紀(jì)地質(zhì)體構(gòu)成本區(qū)外來(lái)系統(tǒng),包括新元古代變質(zhì)地層、加里東期花崗巖等。主要特征如下:

        (1)新元古代變質(zhì)地層。研究區(qū)主要出露新元古代周潭巖組,主要巖性為云母片巖、石英片巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖夾斜長(zhǎng)角閃巖、黑云斜長(zhǎng)變粒巖等,局部混合巖化,其原巖為一套以海相火山碎屑巖為主夾泥砂質(zhì)沉積建造,具高綠片巖相至低角閃巖相區(qū)域變質(zhì),變質(zhì)變形強(qiáng)烈。

        (2)加里東期花崗巖。巖性為中細(xì)粒斑狀片麻狀黑云斜長(zhǎng)花崗巖,呈巖瘤狀產(chǎn)出,侵入于周潭巖組中,與圍巖同步構(gòu)造變形,接觸面產(chǎn)狀總體與圍巖片理一致。據(jù)區(qū)調(diào)資料,其同位素年齡值為421.0Ma,為加里東運(yùn)動(dòng)中期產(chǎn)物。

        (3)韌性剪切帶。韌性剪切帶分布于研究區(qū)南東部橫溪—坑口村一帶,產(chǎn)于上述周潭巖組及加里東期花崗巖中。研究區(qū)內(nèi)出露長(zhǎng)度約3.4km,總長(zhǎng)大于8km,寬一般1km~3km,走向上自然尖滅,或被F1斷層限制,或被燕山期巖體破壞。該帶區(qū)域內(nèi)由5條近于平行的強(qiáng)應(yīng)變帶組合而成,強(qiáng)帶之間為弱應(yīng)變域或零星豆莢狀強(qiáng)應(yīng)變體。強(qiáng)應(yīng)變帶單帶長(zhǎng)2km~7.5km,寬100m~400m,總體大致呈南北向展布。強(qiáng)應(yīng)變帶由構(gòu)造片麻巖帶、糜棱巖帶、糜棱巖化帶、片理化—碎裂巖帶組成,各帶呈中心漸進(jìn)式或跳躍式分布,各帶之間無(wú)明顯界線。據(jù)1/5萬(wàn)區(qū)調(diào)資料(陳坊幅、石塘幅),該剪切帶具由南東向北西推覆兼左行剪切作用性質(zhì),屬推覆韌性剪切帶。

        2.3 推覆斷層

        永平推覆斷層由主推覆斷層(F1)以及下盤(pán)多條逆沖(推覆)斷層(F2~F7)構(gòu)成疊瓦狀逆沖斷層系(圖1)。

        ①主推覆斷層(F1):位于永平銅礦區(qū),總體走向北北東向,往北轉(zhuǎn)為近南北向—北北西向,呈略向東突出的弧形,延長(zhǎng)大于20km,傾向南東東,傾角20°~45°。局部地段(7~15線),傾向上從淺部—中部—深部,出現(xiàn)陡—緩—陡的階步式變化。斷裂帶寬地表0m~8m,鉆孔中一般10m左右,中心為糜棱巖,向外為碎粒巖、碎裂巖和構(gòu)造角礫巖。據(jù)區(qū)調(diào)資料斷裂帶中心古應(yīng)力值763×105Pa,外帶減至421×105Pa。鉆探控制斷層推移距離大于2.5km。斷層上盤(pán)為周潭巖組中深變質(zhì)巖系、加里東期花崗巖,下盤(pán)為石炭系—二疊系及下伏萬(wàn)源巖組變質(zhì)巖。永平銅礦區(qū)Ⅰ號(hào)礦帶產(chǎn)于F1斷層中。②F2斷層:位于永平銅礦區(qū)、F1主推覆斷層下盤(pán),與F1斷層大致平行產(chǎn)出,間距幾米至幾百米,南端被F1斷層限制或復(fù)合,破碎寬數(shù)米。斷層上盤(pán)為石炭系—二疊系,下盤(pán)為萬(wàn)源巖組變質(zhì)巖,受斷層破壞,石炭系上統(tǒng)藕塘底組缺失底礫巖。F1、F2斷層直接控制Ⅱ號(hào)主礦帶,由于兩條斷層與其所夾持的石炭系—二疊系推覆巖塊層間構(gòu)造相復(fù)合,形成似層礦整合礦體。③F3斷層:位于永平銅礦區(qū)(相當(dāng)于礦區(qū)F2斷層)、F1主推覆斷層下盤(pán),長(zhǎng)大于10km,走向北北東,傾向南東,傾角60°左右。該斷層切錯(cuò)F1和F2,錯(cuò)距數(shù)百米,致使上盤(pán)變質(zhì)巖覆于下盤(pán)藕塘底組,沿?cái)鄬佑惺邘r脈、花崗斑巖脈侵入,并有礦液充填交代。④F4斷層:位于永平銅礦區(qū)以西王家塢(烏石崗)—五銅—陳家塢一帶,長(zhǎng)大于16km,走向近南北向,傾向東,傾角35°~80°。破碎帶寬,下盤(pán)地層發(fā)生倒轉(zhuǎn),或形成緊密倒轉(zhuǎn)褶皺。陳家塢一帶,鉆探工程證實(shí),上盤(pán)萬(wàn)源巖組變質(zhì)巖覆于下盤(pán)藕塘底組砂巖夾灰?guī)r、大理巖之上。王家塢(烏石崗)一帶,多帶剖面鉆探證實(shí),上盤(pán)萬(wàn)源巖組變質(zhì)巖覆于下盤(pán)車(chē)頭組硅質(zhì)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖、灰?guī)r之上。

        根據(jù)構(gòu)造巖特征、斷層產(chǎn)狀變化、斷層下盤(pán)褶皺倒向等,判斷永平疊瓦狀逆沖斷層系為由南東向北西逆沖推覆性質(zhì)。

        3 分析與討論

        3.1 幾何結(jié)構(gòu)與形成機(jī)理

        研究區(qū)東側(cè)的雄田、馬鞍山一帶,南東側(cè)的石塘、紫溪、龍頭崗一帶大面積分布周潭巖組等新元古代變質(zhì)地層,出露面積大于200平方千米,近年勘查工作發(fā)現(xiàn)馬鞍山、龍頭崗一帶周潭巖組明顯覆于下盤(pán)石炭系上統(tǒng)藕塘底組之上,該地區(qū)新元古代變質(zhì)地層可能屬外來(lái)推覆體,與研究區(qū)構(gòu)成同一推覆構(gòu)造體系,稱之為永平—石塘推覆構(gòu)造。

        研究區(qū)處于永平—石塘推覆構(gòu)造的前緣逆沖帶(峰帶)上,推覆斷層由主推覆斷層(F1)以及下盤(pán)6條(F2~F7)逆沖斷層構(gòu)成疊瓦式逆沖斷層系(圖1)。主推覆斷層上盤(pán)為外來(lái)推覆體(新元古代周潭巖組),由南東向北西推覆在石炭系—三疊系及其基底變質(zhì)地層(南華紀(jì)早世萬(wàn)源巖組)之上,受推覆作用影響,萬(wàn)源巖組基底變質(zhì)巖系再次逆沖于石炭系—三疊系之上,并造成前緣逆沖斷層帶中的石炭紀(jì)—三疊紀(jì)巖層發(fā)生倒轉(zhuǎn)和緊密線型褶皺。

        主推覆斷層(F1)規(guī)模最大,推移最遠(yuǎn)(大于10km),而F2~F7斷層發(fā)生在變質(zhì)基底及其上覆蓋層之間,規(guī)模相對(duì)較小,自東向西推覆作用強(qiáng)度有減弱趨勢(shì),系由F1斷層的推覆帶動(dòng)形成,分析認(rèn)為永平逆沖推覆構(gòu)造擴(kuò)展方式屬前展式。

        江西位于歐亞板塊東南部,印支運(yùn)動(dòng)使揚(yáng)子板塊與華夏板塊完全拼貼成一體,結(jié)束了江西海侵入歷史,進(jìn)入了中新生代陸內(nèi)造山階段。陸內(nèi)造山以復(fù)背斜式的花崗巖—構(gòu)造隆起帶與復(fù)向斜式拗陷以及一系列沖斷裂、推(滑)覆構(gòu)造為主要構(gòu)造樣式。武夷山脈主體為一條巨型的北北東向花崗巖—構(gòu)造隆起帶,周邊分布有若干中小型拗陷帶,隨著武夷山隆起帶的形成,在隆起帶兩側(cè)的隆、拗結(jié)合部位廣泛產(chǎn)生疊瓦式?jīng)_斷、推(滑)覆構(gòu)造[2],且主要由隆起帶向外側(cè)拗陷帶推滑,即隆起帶北西側(cè)向北西推滑、南東側(cè)向南東推滑。研究區(qū)正處于武夷山脈北東段北武夷山脈北坡、饒南拗陷與武夷山隆起帶過(guò)渡部位,造成永平逆沖推覆構(gòu)造由南東向北西推覆。

        3.2 形成時(shí)代

        永平逆沖推覆構(gòu)造卷入新元古代變質(zhì)地層和石炭紀(jì)—三疊紀(jì)地層。出露于永平銅礦區(qū)東南部十字頭—火燒崗一帶的“十字頭巖體”,為一似斑狀黑云母花崗巖—花崗斑巖株,明顯穿插F1和F2推覆斷層,其鋯石SIMS年齡為160Ma±2.3Ma。綜合分析認(rèn)為,永平逆沖推覆構(gòu)造形成于晚三疊世至中侏羅世間,屬燕山早期陸內(nèi)造山產(chǎn)物。

        4 結(jié)論

        (1)永平逆沖推覆構(gòu)造屬永平—石塘推覆構(gòu)造的前緣逆沖帶組成部分,由南東向北西推覆,形成疊瓦狀、前展式逆沖斷層系,外來(lái)系統(tǒng)由新元古代周潭巖組變質(zhì)地層和加里東期花崗巖組成,原地、準(zhǔn)原地系統(tǒng)由石炭紀(jì)—三疊紀(jì)地層及其基底變質(zhì)地層(南華系下統(tǒng)萬(wàn)源巖組)構(gòu)成。永平—石塘推覆構(gòu)造的中帶、根帶特征有待進(jìn)一步研究。

        (2)永平逆沖推覆構(gòu)造形成于燕山早期(晚三疊世至中侏羅世),由于北北東向武夷山脈的隆起,致使由隆起帶向外側(cè)拗陷帶推滑,產(chǎn)生疊瓦式?jīng)_斷、推(滑)覆構(gòu)造,動(dòng)力來(lái)源可能為印度板塊與歐亞板塊的碰撞。

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