相山火山盆地西部SN向构造特征及其形成机制.pdf

第 2 9卷 201 3拄 第 5期 9月 地 质 Ge ol o g y V0 1 29 No 5 Se p 2 01 3 D OI ：1 0 3 9 6 9 l J is s n 1 0 0 00 6 5 8 2 0 1 3 0 5 0 0 1 相 山火 山盆地西部 S N 向构造特征及 其形成机 制 邵 飞，邹茂卿，许健俊，何晓梅，何丹丹，吕 ( 核工业 2 7 0研究所 ，江西 南 昌 3 3 0 2 0 0 ) 摘要相山火山盆地西部 已探 明多个铀矿 床 ，其中产于 NE、Nw 向构造交接 而成 的菱形 断块 内 的 1 O个矿床 均揭见 南北 向矿带 。文章在 阐述相 山火 山盆地 铀成矿地 质背景 的基础 上 ，研究 了火 山盆 地西部 S N 向构造特征及其含矿 性 ，结合区域应力 场分 析 ，认为 白垩纪 、尤 其是早 白垩世 的 NNE向 区域 主压应力作用 ，导致 N E向构造左旋走 滑 、N W 向构造右旋 位移 明显 ，由此形 成西部菱形 断块构 造格 局 。与此同时 ，NE、N W 向构造 的共 同走滑 作用 ，使得 S N向基底构造复活并贯通至盖层或形成 新 的 S N向构造线 。构造表现形式为破碎 带或裂隙密集带 ，其构成 了导矿构造 的配套构造 ，成 为相 山 火 山盆地 西部重要 的含矿构造 。 关键词S N 向构造 ；含矿性 ；形成机制 ；左 旋走 滑 ；火山盆地西部 文章编号1 0 0 0 0 6 5 8 ( 2 0 1 3 ) 0 5 0 2 5 7 0 6 中图分类号P 6 1 3 文献标志码A 1 相 山火 山盆地铀成 矿地质背景 相 山火 山盆地 处 于赣杭 构 造火 山岩带 南西 端 ，其平 面形 态 为 东 西长 约 2 6 k m、南 北 宽 约 1 6 k m 的椭 圆状 ，是一个 大型塌 陷式火 山盆地 。 由于燕 山 中期 太 平 洋 板 块 向 欧 亚 板 块 的 俯 冲碰 撞 作 用 ，诱 发 了地 幔 隆 起 带 及 其 附 近 发 生部 分 熔 融 ，燕 山 晚 期 由挤 压 向张 裂 过 渡 的构造 环 境 ，我 国 东 南 沿 海 陆 缘 活 动 带 发 生 了大规模 的火 山 喷发 和岩 浆 侵 位 _ 】 。相 山火 山 盆地 的形 成受制 于 这一 区域 地质 构造 背景 。 盆地 的基底 主要 是震 旦 纪 变质 岩 系 ，盆 地 东缘有下 石炭 统及 上 三叠 统 出露 ；盖 层火 山岩 系主要 由上侏 罗统 打鼓顶 组 流纹英 安 岩 和鹅 湖 岭组 碎 斑 熔 岩 组 成 ，大 规 模 火 山活 动 期 后 有 潜火 山 岩 侵 入 ，火 山 岩 系 总 厚 度 大 于 2 0 0 0 m 3 。可见 ，相 山火 山盆地 晚侏 罗 世 火 山活 动 经历 了 打 鼓 顶 旋 回、鹅 湖 岭 旋 回和 潜 火 山 岩 侵入 的火 山岩 浆作 用过 程 。 据相 山火 山 盆 地 重 力 资 料 多 高 度( H 一 0 5 ，1 ，2 ，5 ，1 0 k m)上 延 处 理及 遥 感 TM 数 据 增 强 处 理 结 果 ，火 山 盆 地 基 底 构 造 有 E W 、S N、NE、NW 向 4组 。在 重 力 资 料 各 上 延高 度 ，E w 向构造 重力 场信 息 均 明显 ；当 上 延 高度 为 5 k m 时 ，通 过 相 山主 峰 的 S N 向 构造 重 力 场 信 息 仍 明 显 ，NE 向邹 家 山一 石 洞 构造重力场信息存在 ，但大多数 NE、Nw 向 构造 的重力 场信 息 已不 明显 。 由此 可 见 ，E W 向构 造 为相 山火 山盆地 基底 的主构造( 图 1 ) 。 受 区域 应 力 场 演 化 及 火 山 塌 陷 垂 向 应 力 的综合 作用 ， 相 山火 山盆地盖层 构造 表现为 收稿 日期 2 0 1 2 1 0 2 5 作者简 介邵飞 ( 1 9 6 3 一) ，男 ，高级工程 师 ( 研 究员 级 ) ，博 士 ，主 要从事 铀 矿地 质研 究及 勘查 工 作 。E - ma il ：s f 2 7 0 1 6 3 c o m 铀 矿 地 质 第 2 9 卷 回1 困2 圈3 田 图 3船坑 铀矿床地质略图 ( 据华东铀矿地质志 ，2 0 0 5 ) Fig 3 Ge o l o g ic ma p o f Ch u a n k e n g u r a ni um de p o s it 1 碎斑熔岩 ；2- 次花岗斑岩 ；3 一断裂及产状 ； 4 铀矿化带 。 个 菱 形断 块 内 发 育 的 铀 矿 床 均 揭 见 有 近 南 北 向 的矿 带 ，尽 管 在 这 些 矿 床 中 近南 北 向 的矿 带不 是 唯 一 的 。此 外 ，火 山 盆 地 北 部 的 凉 亭 铀矿床、石 马山铀矿床及东部 的云际铀矿床 也揭 见 了近南 北 向的矿 带 。 西部 菱 形 断 块 内铀 矿 床 揭 见 的 近 南 北 向 矿 带 ，走 向为 3 5 0 。 2 0 。 ，倾 向不 定 ，倾 角较 陡 ，一般 为 6 0 。 8 5 。 ，矿 带 走 向长 数 十 米 至 5 0 0余 米 ，沿倾 向延 伸数 十 米 至百 余 米 。铀矿 化 空 间分 布 受 制 于 近 S N 向断 裂 构 造 及其 上 、 下 盘裂 隙带 和近 S N 向裂 隙密 集 带构 造 ，火 山 熔 岩及 不 同岩性 界面 上下 均见有 铀矿 化产 出 。 据 上述 ，相 山火 山盆地 西 部近 S N 向断 裂 构 造及 其派 生 的裂 隙带和 近 S N 向裂 隙 密集 带 构造是重要 的含矿构造 ，它控制 了铀矿床 中 矿 带 的产 出 空 间 ，并 且 近 南 北 向矿 带 在 火 山 盆 地铀 矿 床 中较 普 遍 产 出 ，在 北 、东 部 铀 矿 床 中亦 揭见 。 3火 山盆地西部 S N 向构 造形成机 制 3 1 火 山盆地 区域 应力场 分析 相 山火 山盆地基 底构造 主要 表 现为 近 E W 向的复 式 褶 皱 构 造 及 其 断 裂 带 、变 质 线 理 ， 同时发育 有 NE 向 的压 扭 性 断 裂构 造 l 6 ，表 明前燕 山期 主压应力 为 近 S N 向。 相 山 火 山 岩 浆 活 动 可 划 分 为 两 个 旋 回 ， 第 1 旋 回喷 发 受 NE 向遂 川一 德 兴 深 断 裂 右 旋 走 滑拉 分作 用控制 ，第 2旋 回喷发与 深断裂 的 左 旋走 滑拉 分作 用相关 。推测 第 1 旋 回喷 发期 间 区域 主压 应 力 为 近 E W 向 ，第 2旋 回喷 发 期 间为近 S N 向的挤 压_ 8 。 据陈正 乐 等( 2 0 1 1 )对 相 山火 山 盆 地 的 构造 解 析 法 、节 理 分 析 法 、断 层 擦 痕 分 析 法 及 X光 岩 石 组 构 分 析 法 研 究 成 果l_ g ，相 山大 规模 火 山岩 浆 作 用 之 后 ，早 白垩 世 早 期 区域 主压 应 力 为 NNW 向( 3 3 0 。 3 4 0 。 ) ，构 造 变 形特 征 为岩石 脆性 断裂破 碎 ，E W NWW 向断 裂 破碎 带 右 旋 压 扭 、NE 向破 碎 带 左 旋 压 扭 ； 早 白垩 世 中期 区域 主压 应 力转 变 为 近 E W 向 ， E W NWw 向破碎 带 左 旋走 滑 变 形 ，NE 向破 碎 带右 旋 压 扭 ；早 白垩 世 晚 期 至 晚 白垩 世 ， 区域 主压应力 为 NNE向( 1 5 。 2 0 。 ) ，构造 变 形 特征 为脆性 断裂 破碎 ，E w N ww 向破碎 带 右旋 压扭 ，NE向破碎带 左旋 张扭 。 3 2 S N 向构 造形成 机 制 鉴于相 山火 山 盆 地 西 部 南 北 向 构 造 发 育 于菱 形断块 内 ，在 空 间上 与 NE、Nw 向构造 密切 相 关 ，结 合 区域 应 力 分 析及 地 质 构 造 特 征 ，认为 南 北 向构 造 成 因 是 区 域 应 力 作 用 下 以 NE向构造 左旋走 滑 为主导 作用 的结果 。 白垩 纪相 山 火 山盆 地 区域 主 压 应 力 方 向 由 N Nw向转 变 为 E W 向 ，再 转 变 为 NNE 向 ，NE向构 造 经 历 了 左 旋 压 扭 、右 旋 压 扭 、 左旋 张扭 过程 。与此 相对 应 ，E w Nww 向及 Nw 向构 造发 生 了相 应 的旋 扭 。特别值 得 指 出 的是 ，主成矿 期 的早 白垩 世 晚期 至 晚 白垩世 ， 在 NNE向 主压 应 力 作 用 下 ，NE向 构 造 左 旋 张 扭 ，火 山 盆 地 西 部 NE 向构 造 左 旋 特 征 明 第 5期 邵 飞 ，等 ：相 山火 山盆地 西部 S N 向构造特征及其形成机制 2 6 1 显 。邹家 山一 石洞 断裂北 东段 ( 邹家 山段 ) 由数 条 近平行 的断 裂呈 雁行 排 列组 成 断裂 带 ，主构 造面倾向 N w、陡倾角( 7 5 。 ) ，而其南西段 倾 向 S E 、陡倾 ，显 示 扭 动 特 征 ，钻 孔 在 邹一 石 断裂 揭见数米 厚的构 造角砾 岩 ；布水一 芙竹 坪断 裂邹家一 布水段，在横排山以北倾向 N w、以南 倾 向 S E，也 显 示扭 动 构 造 特征 ，并 使 J 。 e 、 J 3 d 层位左旋 错移 1 8 0多米( 图 2 ) 。 尽管重力资料上延高度为 5 k m 时，仅有 通 过 火 山盆地 中部 相 山主 峰 的 S N 向梯 度 带 明 显 ，但 S N向构造仍然是相山火山盆地重要 的 基底构造之一l_ 】 。白垩纪 、尤其是 主成矿期 NNE向区域 主 压 应 力 使 得 NE 向构 造 左 旋 走 滑 ，NW 向构造 明显 右旋 位移 ，形 成菱 形 构造 格 局 。火 山盆地 西部 S N 向基底 构 造 复 活并 贯 通 到火 山盖 层或 在盖 层 中形成 新 的 S N 向构 造 线 ，其以走向为 3 5 0 。 2 0 。 、呈舒缓 波状且 近 于平 行 的 断 裂 破 碎 带 或 裂 隙 密 集 带 构 造 形 式 在盖 层 中产 出 ，并 构 成 与 导 矿 构 造 相 配 套 的 重 要 含矿 构造 | 】 。 4 结 论 ( 1 )相 山 火 山 盆 地 基 底 构 造 有 E W、 N E、 NW 及 S N 向 4组 ， E W 向构造 为基底 主构造 ， 火 山盆地盖层构 造表 现 为 以 NE向和 N W 向构造 为 主导 、 与火 山塌 陷环状 构造相互交 织的格局 。 ( 2 )相 山火 山盆 地西 部 盖层 S N 向构 造 发 育于由 NE、Nw 向构造 围成 的菱形断块 内， 以长数百 至数千米 、宽几米 至几 十米、垂 向 延伸 数 百 至 近 千 米 的构 造 破 碎 带 、裂 隙 构 造 及裂隙密集带 构造形式 产 出，平 面上呈舒缓 波状 ，破 碎 带 内见 构 造 角 砾 岩 ，构 造 力 学 性 质属 张扭 。 ( 3 ) 白 垩 纪 相 山火 山 盆 地 主 压 应 力 方 向 先后 为 NNW 、E W 及 NNE向 ，NE 向及 NW 向构造 相 应 发 生 了左 旋 、右 旋 、左 旋 和 右 旋 、 左 旋 、右 旋 。 主 成 矿 期( 早 白垩 世 晚 期 至 晚 白垩世 ) 在 NNE 向主 压 应 力 作 用 下 ，NE 向 构 造左 旋 走 滑作 用 明 显 ，由此 导 致 形 成 NE、 Nw 构造交接的菱形断块 。与此同时 ，Nw 向 构造 也发 生 了右 旋 走 滑 ，在 NE、Nw 向构造 走滑 作用 下 ，S N 向基 底 构造 复 活 并 贯 通 到火 山盖层或形成新 的 S N向构造线，其构成 了导 矿 构造 的 配套构 造 ，成 为重要 的含 矿构 造 。 ( 4 ) 火 山盆 地 西部 已探 明 了一 批 铀 矿 床 ， 其 中产于菱形断块 内的铀矿床均 揭见有南北 向矿带 ，不仅表明了 S N 向构造在火 山盆地西 部 含矿 的客 观 性 ，而 且 提 示 在 相 山西 部 应 抓 住 S N 向这一 重要 含 矿构 造 ，有针 对 性地 开 展 铀矿 地质 勘查 工作 。 参考文献 1 翟裕 生 关 于构 造一 流体 成 矿作用 研究 的几个 问 题 J 地学前缘 ，1 9 9 6 ，3( 4 ) ：2 3 0 2 3 6 E 2 王德滋 ，周新 民 中国东南 部晚 中生代 花 岗质 火 山 侵入杂岩成 因与地壳演化 M北京 ：科学 出版 社 ，2 0 0 2 ，1 - 2 1 3 邵飞 ，徐恒力 ，邹茂卿 相山矿 田火山岩浆期 后成 矿 热 液 系 统 J 铀 矿 地 质 ，2 0 0 9 ，2 5 ( 3 ) ： 1 3 7 - 1 4 4 E 4 邵飞 ，陈晓明 ，徐恒力 ，等 江西省相 山铀矿 田成矿模式探讨 J 地质 力学学报 ，2 0 0 8 ，1 4 ( 1 ) ： 6 5 7 3 5 陈晓明 ，陆建 军 ，刘 昌实 ，等 桐庐 、相 山火山 一 侵 入杂岩颗粒锆石 u P b年龄 J 岩 石学报 ， 1 9 99， 15 ( 2)： 27 2 27 8 6 邱爱金 ，郭令智 ，郑 大瑜 ，等 大陆 构造作用 对 相 山富大 铀矿 形成 的制 约 M北 京 ：地质 出 版社 ，2 0 0 2 ，1 3 - 3 5 7 陈跃辉 ，李建红 相 山铀矿 田西 部成矿 构造应力 场及与 铀 矿化 关 系 J 矿 床 地 质 。1 9 9 5 ，1 4 ( 3)：24 3 2 50 E 8 邱爱金 江西相 山铀矿 田东西 向隐伏 构造 的发 现 及其地质意义E J 地质论评 ， 2 O O l ， 4 7 ( 6 ) ： 6 3 7 6 4 1 E 9 陈正乐 ，杨农 ，王平安 ，等 江西 临川 I 地 区相 山铀 矿 田构 造 应 力 场 分 析 J 地 质 通 报 ， 2 O l 1， 3 0 ( 4 )：5 1 4 5 3 1 1 O 魏祥荣 ，龙 期华 遥感 、重 力资 料在相 山盆 地 铀矿构 造分 析 中 的应用E J 国土 资源 遥感 ， 1 9 9 6， 7 ( 2 ) ： 3 7 4 4 1 1 胡茂梅 ，邵 飞，张 鸿 ，等 相 山西 部河 元 背地 区构造特征 及深 部找矿 方 向探讨 J 东 2 6 2 铀 矿 地 质 第 2 9 卷 华理工大学学报 ，2 0 1 0 ，3 3( 1 ) ：3 6 4 2 1 2 柏道远，黄 建 中，王先 辉 ，等 湖南 邵 阳一 郴州 北西 向断裂左旋 走滑 暨水 口山一 香花岭南 北 向构 造成 因 口中国地质 ，2 0 0 6 ，3 3( 1 ) ：5 6 6 3 Ch a r a ct e r is t ics a n d I t s Fo r m a t io n M e cha nis m o f S N S t r ikin g S t r u ct u r e s I n W e s t Xia n g s h a n Vo l ca nic Ba s in S HAO F e i，Z OU Ma o - q in g ，XU J i a n - j u n，HE Xia o - me i，HE Da n - d a n ，L YU Ch u a n ( Re s e ar ch I n s t it u t e No 2 7 0，CNNC，Na n ch a n g，Jia n g xi 3 3 02 0 0，Ch in a ) Ab s t r a ct s ： S o me o f u r a n iu m d e p o s i t s h a v e b e e n f o u n d i n we s t Xi a n g s h a n v o l ca n ic b a s in i n a r h o mb i c b l o ck in t e r wo v e n b v NE a n d NW s t r ik i n g f a u l t s。a n d 1 0 d e p o s i t s co n t a i n NS s t r ik i n g o r e b o d ie s On b a s i s o f u r a n i u m me t a l l o g e n ic b a ck g r o u n d o f Xi a n g s h a n v o l ca n i c b a s in， ch a r a ct e r i s t ics a n d o r e - b e a r i n g f e a t u r e s o f NS s t r i ki n g f a u l t s i n we s t v o l ca n i c b a s i n h a v e b e e n s t u d i e d Acco r d in g t o t h e a n a l y s i s o f r e g io n a l s t r e s s f ie l d， i t i S co n s i d e r e d t h a t p r in cip a l r e g i o n a l co mp r e s s iv e s t r e s s wa s NNE d i r e ct i o n i n Cr e t a ce o u s e s pe cia l l y i n e a r l y Cr e t a ce o u s NE s t r i k in g f a u l t s l i p p e d s i n i s t e r l y a n d r e ma r k a b l y，NW s t r i k in g f a u l t d i s p l a ce d s i n i s t e r l y， t e ct o n ic f r a me wo r k o f r h o mb ic b l o ck wa s f o r me d i n t h e we s t b a s i n Me a n wh i l e ， NW s t r i k in g f a u l t a l s o s l i p p e d s i n i s t e r l y。 S N s t r i ki n g f a u l t s in t h e b a s e me n t r e j u v e n a t e d a n d p e r f o r a t e d t h r o u g h t h e co v e r ，o r n e w S N s t r i k i n g f a u l t wa s f o r me d a t s in is t e r s l ip p in g o f b o t h NE a n d NW s t r ik in g f a u l t s Fr a ct u r e d z o n e s o r in t e n s i v e l y f r a ct u r e d z o n e s a r e t h e ma i n f o r ms ，wh ich a r e co mp l e me n t f a u l t s t o co n d u ct i n g f a u l t s Th e s e f r a ct u r e d z o n e s o r in t e n s iv e l y f r a ct u r e d z o n e s a r e i mp o r t a n t o r e - b e a r i n g s t r u ct u r e s in t h e we s t Xia n g s h a n v o l ca n i c b a s i n Ke y wo r d s ： S N s t r i ki n g s t r u ct ur e； or e b e a r i n g； f o r ma t i o n me ch a n is m ； s i n is t e r s l i p pi n g； we s t v o l ca n i c b a s i n ( 上接 第 2 7 3页 ，C o n t i n u e d f r o m p a g e 2 7 3 ) LA_ I CPM S U- _ Pb Da t in g o f Zir co n s in Da cit e Po r p hy r y a t No r t h Gu id o n g Pl u t o n in Na nl in g M o u n t a in a n d I t s Ge o l o g ica l Sig n if ica n ce W U J i g u a n g ( Ge o l o g ica l