上扬子地块盆—山结构及铅锌成矿规律研究

发布时间：2020-10-11 21:25

　　 本文以野外收集的第一手资料为基础,并参考他人研究成果,依据盆地沉积-构造演化与成矿、盆山耦合与成矿、区域成矿学等现代成矿理论为指导,系统研究上扬子地块沉积-构造演化历史,探讨该区铅锌矿床成矿作用的类型、特点、成生机制,总结上扬子地块四川盆地及其周缘褶皱地区铅锌矿床和油气矿床的时、空分布特点及区域成矿规律,评价找矿前景。论文取得了以下研究成果及主要认识：厘定上扬子地块沉积-构造演化历史及其与四川盆地周缘铅锌矿床的成因关系。上扬子地块的地层组合具有“双基双盖”性质：以晚太古代-早元古代变质杂岩系组成的结晶基底和以中-晚元古代变质沉积-火山岩系组成的褶皱基底；以震旦纪-中三叠世海相沉积岩碳酸盐岩为主组成的下部沉积盖层和以晚三叠世-新生代陆相沉积岩碎屑岩为主组成的上部沉积盖层。盆山结构特点是中心为四川盆地,周缘为褶皱山系。自晚三叠世开始,上扬子地块受到三个方向挤压应力作用,由“侏罗纪沉积盆地”经燕山期强烈的陆内造山褶皱作用改造形成四周被山系所围限的“构造盆地”。铅锌矿床主要分布于盆地周缘造山带碳酸盐岩地层中,油气矿产则产于盆地内部陆相地层中。提出盆山耦合作用是上扬子地块铅锌矿床及油气矿床形成的必要和充分条件。上扬子地块的盆山结构特点体现了“盆山耦合”性质。燕山期的造山运动使扬子地块厚愈万米的沉积盖层卷入褶皱、挤压变形,形成盆山耦合。盆山耦合作用为流体的产生和成矿物质的活化迁移提供了动力条件。成矿物质的富集时间为燕山中-晚期造山带弧后伸展期,铅锌矿床赋存在盆缘山系碳酸盐岩石的各种引张构造中。确定上扬子地块铅锌矿床明显受到三级构造的控制,显示了后生成矿作用的特点,而这些控矿构造的形成主要与燕山期造山运动的有关。一级构造为上扬子地块周缘造山带,二级构造为上扬子地块周缘造山带深大断裂和大型褶皱构造系统,三级构造为矿区碳酸盐岩地层分布地段内的次级断裂-褶皱构造系统、不整合面、各种角砾岩带、古岩溶构造、层间断裂系统、层间角砾岩带。不整合面控制的岩溶角砾岩是一种重要的控矿构造。震旦系-下三叠统碳酸盐地层组成的下部沉积盖层是上扬子地块铅锌矿床的主要赋矿层位,其间存在多个不整合面,显示碳酸盐岩地层曾经多次上升隆起为陆发生表生溶蚀作用,形成重要的岩溶角砾岩型控矿构造。铅锌矿化选择性地赋存在下部沉积盖层的各类碳酸盐岩石中,尤其是在白云岩中。在上部沉积盖层碎屑岩中几乎未见铅锌矿化存在,具有明显的岩控特征；赋矿岩石的地层时代从前寒武纪到三叠纪都有产出,与赋矿地层的沉积时代无关。铅锌矿床是盆山耦合作用所形成的盆地周缘造山带控制的不同类型矿床组合,矿床赋矿层位既有多层性又有相对集中性的分布特点。区别隔槽式褶皱与隔档式褶皱不同的控矿找矿意义。在上扬子地块周缘隔档式褶皱中主要出露的地层为上部沉积盖层碎屑岩地层,下部沉积盖层碳酸盐地层较少出露,对找矿不利；而在隔槽式褶皱中,下部沉积盖层碳酸盐地层大量出露,是找矿的有利地区。渝东南秀山成矿区、鄂西东川-走马坪成矿区、湘西龙山-凤凰成矿区以及黔南-桂北成矿区处于隔槽式褶皱变形带,震旦系和古生代碳酸盐地层大量出露,是铅锌矿床分布的有利地区。同位素组成研究表明,硫主要来自四川盆地内海相-陆相沉积盖层中的膏盐地层,部分来源于沉积地层中的封存古海水和生物成因的硫,铅锌等成矿元素主要来自盖层地层,其次来自深源基底变质岩系,成矿作用主要与盆地在演化过程中形成的盆地流体有关,反映造山带成矿特征。成矿温度为50～300℃,主要为100～200℃,盐度ω(NaCleq)为10%～30%,为盆地含矿热卤水充填-交代型(MVT型)。矿床赋存于白云岩中,成矿作用受到构造和碳酸盐岩地层的双重控制,是一种后生型热液充填-交代矿床。上扬子地块周缘铅锌矿床的成矿作用受到构造和地层岩性的双重控制,构造和地层是主要的找矿标志。构造标志：铅锌矿控矿构造具有多种构造类型、多种构造层次控矿特点：其中断裂和褶皱构造以及各种成因的角砾岩体,是铅锌矿的主要控矿因素；断裂构造是成矿的必有条件,有矿必有断裂。岩性标志：铅锌矿床毫无例外的都产出在碳酸盐岩中,尤其产于厚层-巨厚层角砾状白云岩和角砾-细晶白云岩中。另外,地球化学标志,物探标志、矿化露头标志、围岩蚀变标志和地貌标志也是重要的找矿标志。在矿床成因、控矿地质条件和成矿规律研究基础上,将上扬子地区铅锌矿的成矿单元划分为四个级别：Ⅰ级成矿单元为上扬子地块边缘盆山耦合构造体系,控制整个四川盆地周缘MVT型铅锌矿床成因类型和空间分布：Ⅱ级成矿单元为深大断裂和大型复式褶皱控制的成矿带；Ⅲ级成矿单元为区域性大断裂、断窿和褶皱控制的成矿区；Ⅳ级成矿单元为产于下部沉积盖层各类碳酸盐岩石中的次级断裂、背斜褶皱系统控制的铅锌矿田。依据铅锌矿床成矿条件的有利程度、找矿潜力大小及有关外部条件综合考虑,将圈出的远景区进一步确定为A、B、C三级。A级：成矿地质条件非常有利,物化探异常强度高及找矿标志发育,有已知矿床(点)分布；B级：成矿地质条件有利,有一定化探异常及找矿标志发育,有已知的矿床(点)分布；C级：成矿地质条件较有利,有化探异常或找矿标志较发育。本文确定了11个找矿靶区,并提出圈定依据、远景评价和今后工作建议。本选题的创新点主要有三个方面：(1)确定上扬子地块沉积-构造演化控制了铅锌矿床和油气矿产的形成及其时空分布规律。上扬子地块沉积-构造演化历史形成了具有“双基双盖”性质的上扬子地块地层组合特点。自晚三叠世开始,上扬子地块受到三个方向挤压应力作用,由“侏罗纪沉积盆地”经燕山期强烈的陆内造山褶皱作用改造形成四周被山系所围限的“构造盆地”,其结构特点是中心为四川盆地,周缘为褶皱山系。铅锌矿床分布于盆地周缘造山带下部沉积盖层各类碳酸盐岩石中,油气矿产则产于盆地内部上部沉积盖层陆相地层中。(2)提出上扬子地块周缘铅锌矿床是盆山耦合作用的产物。盆山耦合作用是铅锌矿床形成的必要和充分条件,成矿作用中成矿元素的活化、运移、富集的能量和动力主要来源于盆山耦合作用。铅锌矿床形成和空间分布都受盆山祸合作用的控制,成矿时代为燕山中-晚期造山带弧后伸展期,矿床成因为盆地含矿热卤水充填-交代型(MVT型)。(3)确定上扬子地块铅锌矿床明显受到三级构造的控制,古岩溶作用形成的角砾岩带是矿区一种重要的容矿控矿构造。一级构造为上扬子地块周缘造山带,二级构造为造山带断裂和褶皱大型构造系统,三级构造为碳酸盐岩地层分布地段内的次级断裂-褶皱构造系统,显示了后生成矿作用的特点。尤其值得注意的是在上扬子地块下部沉积盖层剖面中存在多个不整合面,显示其间的碳酸盐岩地层曾多次上升隆起为陆发生表生溶蚀作用,形成古岩溶,产生岩溶角砾岩,构成重要的容矿空间。
【学位单位】：中国地质大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2015
【中图分类】：P618.4;P618.13
【文章目录】：
作者简介
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    §1.1 研究区概况
    §1.2 国内外研究现状综述
    §1.3 研究目的、研究内容与研究思路
    §1.4 技术路线及研究方法
第二章 区域成矿地质背景
    §2.1 区域构造
        2.1.1 上扬子地块大地构造位置
        2.1.2 上扬子地块铅锌成矿区大地构造特征
    §2.2 区域地层
        2.2.1 上扬子地块地层总体特征
        2.2.2 前震旦纪地层
        2.2.3 震旦纪地层
        2.2.4 古生代地层
        2.2.5 中生代地层
        2.2.6 新生代地层
    §2.3 区域岩浆岩
        2.3.1 扬子地块西缘
        2.3.2 扬子地块北缘及鄂西-湘西地区
        2.3.3 黔南-桂北地区
    §2.4 区域矿产
        2.4.1 米仓山-大巴山成矿区
        2.4.2 鄂-湘-渝-黔成矿区
        2.4.3 黔南-桂北成矿区
        2.4.4 康滇成矿区
        2.4.5 龙门山成矿区
        2.4.6 四川盆地内的油气资源
第三章 上扬子地块沉积-构造演化与盆山耦合
    §3.1 上扬子地块沉积-演化历史
        3.1.1 上扬子地块结晶基底形成阶段(太古宙-早元古代)
        3.1.2 上扬子地块褶皱基底形成阶段(中元古代-晚元古代)
        3.1.3 上扬子地块海相沉积盖层形成阶段(震旦纪-中三叠世)
        3.1.4 上扬子地块陆相沉积盖层形成阶段(晚三叠世-第四纪)
    §3.2 四川盆地沉积充填特征
        3.2.1 四川盆地沉积充填格架及其岩性岩相特征
        3.2.2 四川盆地的形成
    §3.3 四川盆地盆山体系结构构造及盆山耦合
        3.3.1 盆山体系的结构构造
        3.3.2 四川盆地的盆山耦合作用
    §3.4 上扬子地块盆-山结构特征
第四章 典型铅锌矿床研究
    §4.1 鄂西凹子岗铅锌矿床
        4.1.1 区域地质概况
        4.1.2 矿区地质特征
        4.1.3 矿体与矿石特征
        4.1.4 矿床地球化学特征
    §4.2 湘西花垣铅锌矿床
        4.2.1 区域地质概况
        4.2.2 矿区地质特征
        4.2.3 矿体与矿石
        4.2.4 矿床地球化学
    §4.3 川滇黔地区会泽铅锌矿床
        4.3.1 区域地质背景
        4.3.2 矿区地质特征
        4.3.3 矿床地球化学
    §4.4 渝东南铅锌矿床
        4.4.1 区域地质概况
        4.4.2 矿区地质特征
        4.4.3 成矿区找矿远景
    §4.5 陕南地区马元-白玉铅锌矿床
        4.5.1 区域地质背景
        4.5.2 矿区地质特征
        4.5.3 成矿特点
    §4.6 黔南-桂北地区北山铅锌黄铁矿床
        4.6.1 区域地质背景
        4.6.2 矿区地质特征
        4.6.3 矿体与矿石
        4.6.4 矿床地球化学特征
第五章 上扬子地块铅锌矿床成矿条件及成矿作用研究
    §5.1 上扬子地块铅锌矿床特征
        5.1.1 成矿的大地构造背景
        5.1.2 赋矿地层
        5.1.3 控矿构造
        5.1.4 矿体与矿石
    §5.2 成矿条件研究
        5.2.1 成矿物质—硫和铅锌
        5.2.2 成矿流体
        5.2.3 角砾岩
    §5.3 成矿作用
        5.3.1 盆山耦合与成矿
        5.3.2 角砾岩与成矿
        5.3.3 盆地流体与成矿
    §5.4 成矿机制
第六章 成矿规律与成矿预测研究
    §6.1 铅锌矿床的控矿规律
        6.1.1 地层控矿
        6.1.2 岩性及岩性组合控矿
        6.1.3 构造控矿机理
    §6.2 铅锌矿床的空间分布规律
        6.2.1 环绕盆地边缘山系分布的特征
        6.2.2 铅锌矿丛聚性分布特征
        6.2.3 铅锌矿分布的分带性
    §6.3 找矿标志与找矿模式
        6.3.1 找矿标志
        6.3.2 找矿模式
第七章 区域成矿远景评价与找矿靶区圈定
    §7.1 成矿区带划分
        7.1.1 成矿单元划分原则
        7.1.2 成矿单元的划分
    §7.2 主要成矿区远景评价
        7.2.1 勉、略、宁多金属成矿远景区(Ⅲ-1)
        7.2.2 陕西南郑马元—白玉铅锌成矿远景区(Ⅲ-2)
        7.2.3 青峰—黄陵成铅锌成矿区(Ⅲ-3)
        7.2.4 石柱—秀山铅锌成矿区(Ⅲ-4)
        7.2.5 利川(川东)—走马坪铅锌成矿区(Ⅲ-5)
        7.2.6 龙山—凤凰铅锌(汞)成矿远景区(Ⅲ-6)
        7.2.7 黔西北(云炉河—威宁—水城)铅锌成矿区(Ⅲ-7)
    §7.3 找矿靶区圈定
        7.3.1 靶区优选原则
        7.3.2 找矿靶区圈定和分级
第八章 研究结论和认识
致谢
参考文献

【引证文献】

本文编号：2837137