（构造地质学专业论文）湘南成矿预测和靶区优选.pdf

中南大学硕士学位论文 摘要 摘要 本文通过对湘南地区区域成矿地质条件和成矿作用的研究、对已 知矿床地质特征的对比、并结合所取得的找矿经验，论证了下步找矿 工作思路。从客观地质条件出发，对三个成矿远景区带进行预测，并 筛选出九个深部找矿靶区。 1 、湘南地区的地质勘查和深部找矿应以区内北东向蓝山( 临武) 一郴州一酃县构造岩浆岩成矿带和北西向凡口水口山构造岩浆岩带 地质演化历史为背景；以耒一临南北向盖层构造和岩相接触带( 特别 是基底与盖层剥离带) 为储矿场所和容矿空间；以含矿花岗岩的多期 次叠加和两次大规模的构造热动力作用为高热场；以区内岩相古地理 变迁历史和成岩成矿作用的发生发展为依托：实现工作靶区内寻找海 底火山喷硫沉积的块状硫化物矿床、构造结点控制的花岗岩岩浆热液 型矿床以及深源浅成低温热液型c u 、a u 矿床的新突破。 2 、首次提出了区内除能寻找大型和超大型的花岗岩浆岩( 热液) 型的p b 、z n 、c u 、a g 、s n 、a u 矿床外，还可以寻找海底火山沉积的( v m s 、 s e d e x ) 层控型p b 、z n ( c u ) 矿床，以及断裂构造结点控矿、同生断 裂控矿、剥离断层构造控矿及岩浆岩接触带( 三层结构) 控矿认识。 3 、对本区的成矿作用进行归纳，分析区内主要成矿作用是：花 岗岩( 燕山期) 成矿作用明显，规模巨大；叠加复合成矿作用显著； 构造控矿成矿作用明显； 4 、在充分收集和分析研究前人资料的基础上，重点对九个靶区成 矿地质条件进行分析，预测了每个靶区的资源量。全区可望探求总资 源量为：堕兰卫= ! q q q 夏堕；望二兰箜夏哇；曼旦= 星2 墨夏喧；g = ! 墨墨q 堕i 坚= 兰q q 瞳! 关键词：成矿背景，成矿作用，找矿思路，成矿预测，资源量， 湘南地区 中南大学硕十学位论文 a b s t r a ( 了t t h ea u t h o rd e m o n s t r a t e st h a th o wt op r o s p e c tf o rn o n f e r r o u sm e t a l s i nx i a n g n a na r e a , t h r o u g hr e s e a r c h i n gr e g o n a lm e t a l l o g e n e s i so nt h e b a c k g r o u n d o ft h e r e g i o n a lo r e - f o r m i n gc o n d i t i o n ，b a s e d o nt h e c h a r a c t e r i s t i c so fk n o w no r e - d e p o s i t s ，a n dc o m b i n e dw i t ht h ep r e v i o u s e x p l o r i n ge x p e r i e n c e 3m e t a l l o g e n i cp r o v i n c e so fe x p l o r a t i o np r o s p e c t i n g a r ep r e d i c t e d ，a n d9s u b e x p l o r a t i o nz o n e sa r en e c e s s a r yf o re n g l n e e f i n g c o n f i r m a t i o n ，a c c o r d i n g t ot h e o b j e c t i v e c o n d i t i o n so f g e o l o g i c a l m e t a l l o g e n e s i s 1 t h ee x p l o r a t i o ni nt h i sa r e am u s tb ek e p tt ot h ef o l l o w i n gp r i n c i p l e s ： t a k i n g t h e g e o l o g i c a l e v o l u t i o no f2 t e c h o n o m a g m a t i e f a u l t s ( n e n a n g s h a n - - - c h e n z h o u - - l i n g x i a n n w 二- - f a n k o u 一s h u i k o u s h a n g ) f o rh i s t o r i c b a c k g r o u n d ； f i g u r i n g t h eo v e r b u r d e n s t m c t u r e f n e i y a n g - 一l i n g w u ) a n dr o c kc o n t a c t s ( e s p o v e r b u r d e n b a s e m e n t ) o nt h eh o s ts t r u c t u r e ；r e c k o n i n gt h em u l t i e p o c hs u p e r i m p o s e da c t m t y o fo r e - b e r a r i n gg r a n i t ea n d2l a r g e - s c a l et h e r md y n a m i c a la c t i v i t i e si n h i g h - h o tf i e l d ；c l i n g i n gc h a n g e so ft h el i t o f a c i e sa n dp a l a e o g e o g r a p h y , p r o c e s so f t h eo r e f o r m i n gt ot h e s u p p o r t s o a s t om a k eg r e a t b r e a k t h r o u g ho fe x p l o r a t i o n i nt h em a s s i v es u l f i d ep o l y m e t a l l i cd e p o s i t f o r m e db yv o l c a n i ce f f u s i o nd e p o s i t i o n ，g r a n i t i c - m a g m ah y d r o t h e r m a l d e p o s i tc o n t r o l l e db ys t r u c t u r en o d e , a n dh y d r o t h e r m a lc ua ud e p o s i t f o r m e db yd e e p - s e a t e do r e - b e a r i n gm a g m ai ns h a l l o wp a r to ft h ee a r t h s u r f a c e 2 i ti sf i r s tt op o i n to u tt h a tt h ee x p l o r a t i o no fl a y e r - c o n t r o l l e d d e p o s i t ( v m s s e d e x ) f o r m e db ys u b m a r i n ev o l c a n os p o u td e p o s i t i o n m u s tb e h o p e f u l ，b e s i d e t h ee x p l o r a t i o no fl a r g e - - - s u p e r l a r g es c a l e g r a n i t i c - m a g m am i n e r i a ld e p o s r m e a n w h i l e ，e n o u g ha t t e n t i o ns h o u l db e p a i dt ot h e s ed e p o s i t sc o n t r o l l e db ys t r u c t u r en o d e ，s y n s e d i m e n t a r yf a u l t , d e n u d a t i o n a lf a u l t ，a n dm a g m a c o n t a c t ( 3 - b e ds t r u c t u r e ) 3 d i s c u s s i o na n da n a l y s i so f3 - m a i nm i n e r a l i z a t i o ni nx i a n g n a nh a d b e e nm a d e t h e s em a i nm e t a l l o g e n e s i sa r e ：( ! ) g r a n i t i cm i n e r a l i z a t i o nw i t h 塑查兰堡主兰竺堡奎一墅坚! 生 f o r m a t i o no f l a r g e s c a l e o r e - d e p o s i t ；( 主) m u l t i e p o c hs u p e r i m p o s i n g m i n e r a l i z a t i o n ；s t r u c t u r eo r e - c o n t r o l l i n gm i n e r a l i z a t i o n 4 t h em i n e r a lr e s o u r c e se x p l o r a t i o np o t e n t i a la r ee s t i m a t e da n do f e a c hs u b e x p l o r a t i o nz o n e sa r ep r e d i c t e d ，t h r o u g ht h es y s t e m i cr e s e a r c ho f r e g i o n a lo r e f o r m i n gc o n d i t i o na n dm i n e r a l i z a t i o n ，b a s e d o nt h ec o l l e c t i o n a n da n a l y s i so ft h ee x p e r i e n c e dm a t e r i a l si n9z o n e s t h et o t a lr e s o u r c e s m a y b eo b t a i n e d ： p b + z n 1 0 * 1 0 6 t ；c u 一2 4 * 1 0 6 t ；s n 2 2 5 + 1 0 6 t ；a g 一1 3 5 0 t ；a u 一一2 0 0 t k e y w o r d s ：m e t a l l o g e n i cb a c k g r o u n d ，m i n e r a l i z a t i o n ， e x p l o r a t i o n t h e o r y , m e t a l l o g e n i cp r o g n o s i s ，m i n e r a lr e s o u r c e ，x i a n g n a n a r e a 1 1 1 中南大学硕士学位论文 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。论文主要是自己的研究所得，除了已注明的地方外，不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或 证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献，已在论文的 致谢语中作了说明。 作者签名： 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学 位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容，可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省 有关部门的规定，送交学位论文。对以上规定中的任何一项，本人表示同意， 并愿意提供使用。 名扭每黜名薄拯慨一也月竺日 中南大学硕士学位论文 第一章前言 第一章前言 fv 1 1 论文选题依据及研究的目的意义 1 1 1 论文选题依据 本文所指“湘南”为：衡阳盆地南缘至湘粤省界、东经1 1 2 。以东至1 1 3 4 3 0 ，面积3 6 0 0 0 平方公里涵盖衡阳市南部和郴州市大部。是我国著名的有色 金属基地，具有基础设施齐 备、交通通讯发达、能源充 足、人才集中、技术先进等 优势，是“东部挖潜”l l 】的 极佳选区( 图1 一1 ) 湘南一直是历代地质 工作者关注的重点地区之 一，地质勘查和研究历史悠 久，程度高。特别是解放后， 各科研院校、国家和省局研 究所、各部门( 系统) 地质 队，已在本区开展了几轮有 关基础地质，成矿地质条件 及找矿预测等专题研究。老 矿山周边的找矿勘查工作硕 果累累、新区勘查成果卓著。 在导师戴塔根教授的 指导下，应用现代构造地质、 地质成矿新理论结合以往地 质工作成果，对湘南进行研 究，其选题依据如下： ( 1 ) 根据区内岩相古 地理条件、地层岩性组合、 岩浆作用、构造演化发展史 图饲 e 省，肺0 县城名称工作地名 图1 - 1 研究区交通位置图 中南大学硕士学位论文 第一章前言 和已知矿山特征，本区具备寻找四类超大型矿床的巨大潜力： 花岗岩岩浆( 期后) 热液充填型p b 、z n 、c u 、s n 多金属矿床； 矿胚热液改造叠加复合型p b 、z n ，c u 、a g 多金属矿床； 海底火山沉积型p b 、z n ( c u ) 多金属矿床； 深源浅成低温热液型c u 、a u 矿床。 ( 2 ) 研究区是历代地质工作者十分关注的重点区之一特别是近五十年的 勘查工作，取得了巨大的成果，积累了十分丰富的地质资料和找矿经验，找到了 一大批大、中型矿床( 如水口山、黄沙坪、宝山、柿竹园、香花岭、瑶岗山、界 牌岭、长城岭等) ，挽救了一批老矿山的关闭命运，并使其长盛不衰。随着找矿理 论的不断发展，找矿手段进一步科学化和综合化以及区内已有资料综合研究工作 的深入，区内具有寻找大型、特大型甚至巨型矿床的广阔前景。 1 1 2 研究的目的意义 根据区内已有地质工作成果和矿山地质资料，应用现代构造地质、地质成矿 新理论，实现区内寻找大型、特大型甚至巨型矿床突破，其主要目的意义是： ( 1 ) 为老矿山寻找接替资源，解决区内有色金属矿产资源危机刻不容缓 区内有水口山、黄沙坪、宝山、柿竹园、瑶岗仙、香花岭等十余家大型老矿 山；三十余家中型矿山这些矿山都经数十年到上百年开采，现有可采储量严重 不足，后备资源紧缺，急需找到接替资源。 。 ( 2 ) 寻找大型、特大型矿床为湖南经济发展服务。 有色金属矿业是湖南重要原材料工业，目前区内矿山企业也未能摆脱我国矿 山企业正处的全行业亏损状态。寻找大型、特大型支柱矿产资源，提供有效的资 源分布状态，实现与之匹配的工业生产布局，是湖南经济发展的迫切需要。 ( 3 ) 研究本区，有效指导区内找矿勘探，取得既定找矿效果，为解决“四 矿”问题作出贡献。 被全国政协“四矿”问题专题调研组予为“已涉及社会稳定，政治稳定，国 家经济安全和社会经济可持续发展”的“四矿问题”是我国矿业所面临的重大突 出问题，已引起党和国家领导人的高度重视。研究好本区，再次实现区内矿产资 源调查，为建立湖南矿业新体制，实施湖南矿业新战略提供经济有效的资源量， 确保区域经济发展和社会稳定。 1 2 研究工作情况 ，。，。 作者于湘南从事地质找矿勘查工作二十余年，先后参与了本区香花岭南部、 铜山岭外围、大锡码市金多金属矿区、湘南红土型金矿的普查勘探工作；主持 2 中南大学硕士学位论文第一章前言 了长城岭矿田三个矿区的深部找矿勘探工作，是湖南省有色金属地质勘查局湘 南水口山坪宝香花岭铅锌银铜锡金富集区评价的主编人。在工作期间 和就读研究生阶段前后担任过综合研究组组长、矿区技术负责人( 1 9 9 0 年) 、国 家资源补偿费项目负责人( 2 0 0 3 年，长城岭) 、国土资源大调查项目负责人( 2 0 0 3 年，荷花坪) 历任地质队总工办主任、锑金属选矿厂厂长、副总工程师、总工程 师等职。提交地质勘查报告十余个、编制地质勘查设计( 含立项申请书) 数十份、 参加专业学术讨论会十余次。在读研究生前曾尝试就湘南小区域地质勘探工作作 过肤浅研究与探讨，并取得过找矿的突破( 如大锡、长城岭、荷花坪等) 。 就读研究生阶段，在学校老师精心培养下，渴望就湘南进行研究工作，得到 了导师戴塔根教授的大力支持和指导。整个研究工作大致分为四个阶段：准备 工作一检索查阅国内相关中文期刊( 译文) 4 2 8 篇、英文研究报告2 部、国内就 湘南专题研究报告1 7 部、相关研究报告5 部；原始资料收集整理工作一从2 0 6 队、2 3 8 队、2 1 7 队、2 4 7 队查阅地质报告和地质调查总结3 6 个，矿山地质资料 2 0 套；室内工作整理一就矿山地质资料分类比较，建立成矿模式；就面上地质 资料进行类比，划分成矿远景区；论文编写一湘南地质资料丰富、成果多，是 地质工作敏感的地区之一，整个成文过程经过了反复修改，尽可能使图、表、文 具有指导性、实证性和系统性 1 3 主要研究成果 ， 通过作者工作，结合前人研究资料，取得了以下主要成果。 l 、重新厘定了研究区构造框架 。s 研究区以酃县一蓝山( 临武) 重力梯度带( 是贺县柳州一宁岗重力梯度带 的一部分) 为界，可分为东西两大部分东南部以早古生代的浅变质岩系等组成 的东西向紧密褶皱为特征，构成本区褶皱基底，为相对隆起区。西北部以地台型 沉积的浅海相碳酸盐岩建造及含煤建造为特征，构成南北向( 耒一临南北向) 褶 皱盖层构造，属相对凹陷区燕山期断陷盆地沿北东向稀疏分布于全区。 本区划分为三个构造层，其中以第一构造层( z s ) 为基底，主要分布于本 区东南部及几个大的串珠穹窿隆起区。第二、第三构造层为盖层，出露于基底隆 起区周围，分布广泛。 2 、归纳总结了区内主要成矿作用 区内成矿作用强烈、频繁，形成了复杂多变的“金属成矿相” ( 1 ) 花岗岩( 燕山期) 成矿作用明显，规模巨大； ( 2 ) 叠加复合成矿作用显著； ( 3 ) 构造控矿成矿作用明显： 中南大学硕士学位论文第一章前言 3 、划分了新的成矿预测区并预测了远景储量 根据研究区区域地质背景和成矿地质条件，重点选区九个，累计面积 2 3 5 5 1 a n 2 这九个区又隶属于三个大的区带：水口山一洋市一坪宝：香花岭； 荷花坪长城岭一界牌岭一瑶岗仙。 ， 湘南重点选区面积、资源远景预测一览表 找矿远 选区面 ( 3 3 3 + 3 3 4 ) 资源量( t y 吨) 景区名重点选区名称 积( k i n 2 )p b + z n c u a g ( 吨) s n a u ( 吨) 称 水口山 水口山外围 1 0 03 0 05 03 0 0 8 0 i 洋市 4 0 01 0 02 01 0 07 0 洋市 上堡 1 0 05 02 0 j 坪宝 2 4 01 5 05 01 5 03 0 衡阳盆地南 坪宝2 2 51 0 0 缘 、 香花岭 3 9 01 0 01 0 01 5 0 香花岭 蓝一嘉 2 7 51 0 01 0 0 柿竹园5 2 0 ( 荷 i 荷花坪一长 花坪选 界牌岭 城岭一界牌岭 区面9 0 2 0 0 2 0 5 0 05 0 i 一瑶岗仙 k m 2 ) 瑶岗仙柴茅岭1 0 51 0 02 5 合计 2 3 5 51 0 0 02 4 01 3 5 02 2 52 0 0 4 中南大学硕士学位论文 第二章区域成矿地质背景 区域成矿地质背景 研究区大地构造位于杨子微板块与华夏微板块两大构造单元的拼接缝合带， 横跨两大构造单元【2 l ( 图2 - - 1 ) 。地层发育齐全，构造运动强烈，岩浆活动频繁。 矿产极为丰富，其中有色金属矿产更为突出，是被称为“有色金属之乡”的代表 地区。 田2 - t南崎地区大地椅遗簟元崩分圈( 量华南片解释瓷科) i 谢补tz = i ，嚏& = - 1 黼r c l4 肌i 脯5 i 2 1 地层( 建造) 与岩性、岩相特征 2 1 1 地层( 建造) 与岩性 i ”* n ： ，m ， 呲一埘 - ：h f & m m p 一毫托_ ，t 十 日 ”一 m 1 4 i 壤 眦t m h m rm b - - m 嘲l m ，t m t t 叫| 嘴 p 日，素凹 i 毗i * 鼍 m r * h ，十岫 区内地层发育齐全，约占全区总面积的8 5 ，除志留系外，从上元古界震旦 系至第四系均有出露，共有三十余个岩石地层单位。其中上元古界( 震旦系) 、寒 武系、泥盆系、石炭系、二叠系和侏罗系是主要的赋矿地层冽。 ( 1 ) 上元古界 主要为一浅变质岩建造，分布于酃县一宜章隆起区，岩性为石英砂岩、砂质 板岩、夹硅质岩和含凝灰质板岩等。未见底。包括天子池组( z 2 ) 、泅洲组( z l s ) ， 中南大学硕士学位论文第二章区域成矿地质背景 沉积类型复杂，厚度变化大，与w 、a u 矿成矿关系密切。 ( 2 ) 古生界 寒武系、奥陶系区内分布较广，均处于活动型陆缘沉积环境。主要分布于酃 县一宜章，阳明山一塔山等隆起区，岩性为碎屑岩类、炭质板岩、硅质岩、局部 见厚度不大的石英角斑岩层。寒武系与下伏震旦系多呈整合接触，为浅海相类复 理石建造，主要为一套细碎屑岩夹部分火山岩组成，下部多为黑色岩系，是本区 w 、s n 、a u 、a g 矿床重要含矿层位；奥陶系为滨海深海相复理石建造，由碎屑 岩、碳酸岩、硅质岩夹少量熔岩组成，是重要的赋银铅层位。 泥盆系广布于区内坳陷区，缺少下统，但具完整的海进一海退旋回，沉积相 复杂，主要属滨海一浅海相碎屑岩、碳酸盐岩沉积建造以及海陆交互相的碎屑岩 沉积，局部夹鲕状，豆状赤铁矿，顶部常发育灰黑色薄层硅质岩，是区内最重要 的w 、s n 、c u 、p b 、z n 、a g 等多金属元素的含矿层位。泥盆系是本区加里东运 动之后的第一个盖层，它的各世地层，伴随着海浸由南向北的进行，明显超覆不 整合在早古生代或元古代地层之上。位于超覆面上的碳酸盐岩段是层控型矿床的 有利岩相【2 8 】。受同生断裂控制的区内呈线状分布特征的泥盆系碳酸岩台地边缘和 盆地，是本区层控矿床产出的有利环境，如长城岭矿田( 区内绝大部分w 、s n 、 p b 、盈和部分p b 、z n 、a g 、a u 、m n 矿床赋存于其中) 石炭系广布全区，发育完整，上统岩性稳定，下统岩相较复杂。下统主要由 浅海相碳酸盐岩和海陆交互相的含煤碎屑岩建造组成，上统主要为浅海相碳酸盐 岩建造，是c u 、p b 、z n 矿床的重要含矿层位( 区内的宝山、黄沙坪、界牌岭) 。 二叠系发育碳酸盐台地相和盆地硅质岩相，分布范围较窄，主要分布于耒一 临南北向构造带上岩性分别为灰岩夹白云岩、硅质岩、砂页岩( 煤层) ，硅质灰 岩与泥岩，是本区北部重要的赋c u 、p b 、z n 、a g 层位。( 水口山矿床) ( 3 ) 中生界 7 “ 侏罗系主要以陆相沉积盆地为主，岩性主要为碎屑岩、中酸性火山岩和火山 碎屑岩，下统多夹有海相、海陆交互相含煤碎屑岩，是区内p b 、z n 、a u 多金属元 素的含矿层位。 白垩系主要分布于衡阳、茶一永内陆盆地中，为一套陆相的红色碎屑岩建造， 局部夹玄武岩，是区内沉积铜矿的重要层位。( 柏坊铜矿) 工作区内的矿源层主要有3 个，即： ( 1 ) 寒武系；明显富集a g 、a s 、s b 、c u 、c d 、b a 、w 、m o 、b 、n i 、，s n 、 a u ，是w 、s n 、c u 、p b 、z n 、a u 、a g 的矿源层。 “ ( 2 ) 泥盆系一石炭系：是本区最重要的含矿层位，为含c u 、p b 、z n 、w 的 砂页岩一碳酸盐岩组合。沿耒一临南北向构造带由南向北方向层位抬升f 4 】。该层位 中赋存一批层控型矿床( c u 、p b 、z n ) 。泥盆前古剥蚀面的含矿组份和浅海中古断 中南大学硕士学位论文第二章区域成矿地质背景 裂的岩浆作用之含矿热液( 喷硫作用) 是形成矿源层的基础。 ( 3 ) - - 4 i , 系：是c u 、p b 、z n 、a g 、a u 、m n 的重要赋矿层位。过多的次火 山活动，以及陆源的含矿组份是矿源层形成的基础。含金碳酸盐岩、硅质岩、砂 质页岩组合，与同生的p b 、z n 、c u 、a u 、a g 、m n 的富集密切相关。 2 1 2 岩相古地理特征 ( 1 ) 前泥盆纪 震旦纪开始的全球性拉张环境，导致了泛大陆解体。这一拉张作用在我国南 方表现得很强烈，形成华南裂谷( 系) 盆地【4 】。华南裂谷盆地的沉积从次深海相开 始，接受巨大的碎屑浊积岩充填，形成了晚震旦世硅质岩相和早寒武世黑色页岩 相、磷块岩相的标志组合。早寒武世中期开始，华南裂谷盆地由早期的伸展作用 转变为以热沉积作用为主；沉积作用以填积为主通过填积作用，起伏的海底地 形逐渐均一化。到志留纪末，由于广西运动，堆积了巨厚沉积层的华南盆地消失， 南华造山带最终形成。 ， ( 2 ) 中晚泥盆世、三叠纪( - 9 - 期) 广西运动之后，扬子板块和华夏板块缝合，区内进入了新的发展阶段从泥 盆纪开始的海西印支旋回中，地史演化主要受古特提斯裂谷作用的控制，成为特 提斯构造域的组成部分。区内具有非常复杂的构造图案：地堑、地垒大致呈北北 插图2 - 2湘桂粤张裂盆地图( 据泥盆纪课题) 1 一古陆；2 一目沉积新基；3 一奎地： 一斗屑凄岸，陆棚度台地；5 一扇三角洲 7 中南大学硕士学位论文第二章区域成矿地质背景 东向平行排列，并均被近东西向的次级构造所复杂化，地堑盆地以东西向指状分 支伸入地垒中，使区内构造格局造成了古地理上“台”包“盆”和“盆”包“台” 的独特景观圈( 图2 2 、2 3 ) ：辜藕一 、 l 7 蕊徽酬 糍糕固，彩 2 二。 团困：曰，l i ；黝髭耥脚禾。：彰 西 圆s 团s 黼：。悯萝享涂三 z ，= ，! ，_、： 田t 团。固，寸鼍j 厂一、 毛 、 。o 东 m k - 团一 习“l ；三z 1 , z 。) ：j ，j 二l 插图2 - - 3 湘南地区中泥麓世跳马润期岩相古地理略田 i 靠毒一连海常虹，謦茏色碎庸岩鲁豆状赤铁矿相区嚣洚浅色碎屑岩相厦l u 霹埠砂者 砂蓐詹砗岩相区 i v l 彝庞大峰岛i v q 其昌岭岛- 3 繁金山鸯w 叫阳啊山岛_ i 叫山岛 i v 一九寰山南1 剖面墒t ，地屉犀度( - j2 古陆( 岛，置岩相争弄残4 地蜃等厚或5 幸震侵方向 韵堆拳薄方向7 赡足曩1 婵虹毳 丧足袭1 1 植撕 1 1 葺蠢n 土囊w 一5 塔已山 沉积阶段包括跳马涧期和棋梓桥期两个沉积阶段p 哪。跳马涧期的海岸陆屑沉 积又可分为前滨砂砾岩相及迎滨砂页岩相带。后者的泥质粉砂岩、砂岩中，具浸 染状、细脉状、透镜状沉积型铜矿化。棋梓桥期，本区为一开阔浅海，以内源碳 酸盐沉积为主，早期以泥灰岩相为主，中晚期以生物碎屑灰岩、细晶白云岩、白 云质灰岩为主，属台问盆地相，在局部一些有利地段形成层控型p b ，z n 、a g 矿床、 黄铁矿床。同时c u 的含量也普遍较高。 、 石炭纪古地理岩相特征与泥盆纪基本类似，由于海进方向由南而北，表现为 区内层位抬升二叠纪和三叠纪早期，沉积岩相由浅海相向滨海相过渡。三叠纪 中晚期，区内海相沉积作用已基本结束，开始接受剥蚀作用。 ( 3 ) 三叠纪晚期侏罗、白垩纪 由于燕山运动影响，在本区形成了一系列北东一北北东向的断陷盆地，盆地 早期以山麓堆积为主，中晚期贝q 逐渐过渡到浅湖淡水相沉积为主，或半咸水湖泊 相沉积。该沉积相主要为紫红色泥岩、粉砂岩、砂岩及灰白色、灰绿色的长石石 英砂岩、钙质砂岩等。( 白垩纪) 砂岩中含有c u 矿物碎屑，以机械沉积为主，后 经改造形成砂岩铜矿( 柏坊铜矿、临武铜矿化点) 。 8 中南大学硕士学位论文 第二章区域成矿地质背景 2 2 区域构造 2 2 1 区域大地构造基本特征 纵观全区，本区以鄙县一蓝山( 临武) 重力梯度带( 是贺县一柳州一宁岗重 力梯度带的一部分) 为界，可分为东西两大部分。东南部以早古生代的浅变质岩 系等组成的东西向紧密褶皱为特征，构成本区褶皱基底，为相对隆起区西北部 以地台型沉积的浅海相碳酸盐岩建造及含煤建造为特征，构成南北向( 耒一临南 北向) 褶皱盖层构造，属相对凹陷区。燕山期断陷盆地沿北东向稀疏分布于全区， 主要由中、新生代地层组成，以陆相含煤建造、类磨拉石建造及含c u 、膏盐建造 为特征 根据沉积建造、岩浆活动、变质和成矿作用、地球物理和地球化学特征，将 区内分为四个构造发展阶段：即加里东构造阶段、印支构造阶段、燕山构造阶段 和喜山构造阶段。以加里东运动为转折点，加里东运动以后，区内以浅海相一滨 海相海陆交互相沉积作用为主。燕山运动结束了本区海相沉积历史，被陆相堆 积和大规模岩浆活动所代替。 2 2 2 构造层的划分及其特征 r 本区划分为三个构造层，其中以第一构造层( z s ) 为基底，主要分布于本 区东南部及几个大的串珠穹窿隆起区第二、第三构造层为盖层，出露于基底隆 起区周围，分布广泛1 6 1 ( 图2 4 ) 。 ( 1 ) 前泥盆纪构造层( z s ) 分布于本区东南部，茶陵断陷东侧，以及蓝山一临武一线以南，由前寒武系 及下古生界组成。厚度7 4 5 8 - - 1 4 6 6 2 m 加里东早期，以沉降为主，接受了一套巨 厚层的陆源碎屑浊流沉积及静水环境下的硅质、泥质、炭质等碎屑沉积组成复理 式、类复理式建造。在加里东晚期所发生的造山运动，使全境上升为陆地( 使前 泥盆纪呈现为近东西向为主的基底构造层) ，形成紧闭型的背、向斜及倒转背、向 斜组成的基底构造。并伴有强烈的岩浆活动。 ( 2 ) 晚古生代构造层( d t 2 ) 构成本区耒一临南北向构造的主体，亦见于本区加里东基底区的北北东向凹 陷带中，约占全区面积的4 5 大都由泥盆系三叠系地层组成，厚2 3 3 4 - - 8 5 3 9 米主要为碳酸盐岩建造，其次为滨海陆屑及含煤建造印支运动形成一系列近 南北向为主的褶皱、断裂构造，属盖层构造。并伴有较强烈岩浆活动。形成原始 矿源层或矿床( p b 、z n 、a g 等矿床) 。 ( 3 ) 中新生代构造层( 1 3 _ - e ) 9 中南大学硕士学位论文第二章区域成矿地质背景 舶2 0 湘南地区构造喀豳 ：锃嚣2 & 羹印麓苏锥，燕皇嚣藿；譬嚣ij 加工末橹t 詹越：花商岩俸： ，太斯藿； 工作区 主要分布于茶陵永兴一带，由上三叠统一第三系古新统组成。构造层下部 为拗陷盆地控制的海陆交互相至内陆湖泊相，以陆屑含煤建造为主；上部为受断 裂控制的内陆断陷沉积盆地相，以红色陆屑式建造为主地层厚3 0 0 8 7 9 3 9 米 燕山期构造活动强烈，在各构造层中形成了一系列以北东向为主的褶皱、断 裂带，并伴随有大规模的岩浆侵入，形成了一系列内生金属矿床。 2 2 3 主要断裂及其特征 区内断裂构造发育。按断裂规模可分为深大断裂构造( 包括岩石圈断裂、壳 断裂、基底断裂) 和表生断裂构造( 包括区域性断裂和一般性断裂构造) ；按断裂 产状可分为北东组断裂、北西组断裂和东西组断裂。 现就区内对控矿、控岩起重要作用，与区内其它断裂构造、岩浆岩、地球化 学和矿化( 包括矿床物质组份) 在时间演化和空间分布有密切关系两条近直交的 构造断裂带分述如下： ( 1 ) 蓝山( 临武) 一郴州一酃县构造断裂带 本断裂带始自贺县经临武、郴州、酃县到宁冈。走向约4 0 。，长大于4 2 0 k i n 。 ” 航磁特征线表现为磁力梯度带与磁场分界线：其西侧磁场相对低。局部异常 较稀疏；东侧磁场相对较高，局部异常较密集。重力则具有一条明显的梯级带， 与航磁化极梯度带一致，两侧的重力场特征也迥然不同：东部为东坡一骑田岭隐 1 0 中南大学硕士学位论文第二章区域成矿地质背景 伏到半隐伏花岗岩带剩余重力低异常，与其西侧的北西向“重低磁高”形成的“鼻 凸”几乎呈直角对接r 玎，两侧异常特征差别大。( 图2 5 ) 图囝，囫，囹固，囹团，团 ，t - 图2 - 5 贺县郴州宁粥深断装剩余重力图 t 正等值越l t l 0 a s 2 叠牛值成1 0 - “)t 掌佳或4 花扁岩 5 矿康夏矿井 t 己知式潜在毽使矿田范田7 重力推新袖造者裳；舌动带1 竞晰基 该带为本区上、下古生界的相变带，其两侧地质环境差异明显：西侧为凹陷 区，出露以c 为主的巨厚碳酸盐岩，岩浆活动相对较东侧弱一以中酸性花岗岩小 岩株为主，成矿作用以p b 、z n 、a u 、a g 、a s 为主的元素组合；东侧为隆起区， 以z d 碎屑岩为主，酸性花岗岩规模较大( 如骑田岭、王仙岭、东坡等) ，主要 成矿元素为w 、s n 、p b 、z n 、n b 、t a 、b e 等。 该断裂控制着香花岭、黄沙坪、东坡等矿田，是本区重要的具控岩控矿作用 明显的地壳断裂带。 ( 2 ) 凡口一郴州一水口山断裂带 本断裂带始自翁源经韶关、郴州到常宁走向3 2 0 。，全长3 0 0 余公里 沿此断裂带重力梯度连线和重力低串珠状排列；局部航磁异常串珠状排列 该断裂经过区内隆拗过渡带上，控制着如大宝山、凡口、长城岭、水口山等 以层控型为主的p b 、z n 、a g 、c u 矿床。 上述二构造断裂带于郴州近十字相交。其地质构造运动过程直接控制区内岩 浆岩活动、地球化学场变化、矿床物质组份特征、矿床及矿床组合。 中南大学硕士学位论文第二章区域成矿地质背景 2 2 4 主要构造对岩浆岩及p b 、z n 、c u 多金属矿产的控制作用 ( 1 ) 构造对岩浆岩的控制作用i s 构造对岩浆岩的控制作用主要表现在：岩带分布于加里东隆起带；岩带 分布于印支褶皱带，受深部构造及表层构造的联合控制，形成与构造形变相一致 的高侵位岩体； 岩带分布于加里东隆起与印支坳陷接壤带，主要沿深大断裂在 主断裂与次级断裂交汇部位，岩浆沿断裂侵位形成岩体；岩带的形成与北西向 断裂有关，岩浆沿北西走向断裂构造侵位成岩。 ( 2 ) 构造对p b 、z n 、c u 等多金属矿产的控制作用。 ，构造层对矿产的控制 。 区内p b 、z n 、c u 、a g 、s n 、a u 等矿产绝大部分分布于第一构造层与第二、 第三构造层的过渡地带( 隆起区与坳陷区的过渡带) 。第二构造层成矿储矿作用更 为明显。 断裂构造对矿产的控制 ， 、 区内断裂构造对p b 、孙、c u 、a g 、s n 、a u 矿床的控制作用尤为明显。断裂 构造对矿产的控制作用主要表现在深大断裂是区内主要控岩控矿构造；断裂 复合部位，特别是主次级断裂交汇处是控制矿田及矿床存在的主要因素；次级 断裂控制着矿田内矿床( 体) 的赋存位置。 ， 2 3 岩浆岩 本区岩浆岩分布较为广泛，岩石类型复杂，从酸性至基性、超基性均有出露 ( 图2 6 ) 。岩浆岩出露面积占全区面积1 0 以上。岩体的基本特征是形成时期 比较集中，除少数几个岩体外，其余绝大部分都形成予燕山期；另一个重要特点 是区内有关贵金属、稀有、有色矿产都与岩体有密切成因联系。现重点对岩浆岩 与构造的关系、岩浆岩与成矿关系进行描述。 2 3 1 岩浆岩的形成时期 从整体上看，区内绝大多数岩浆岩形成于燕山期，但就一个岩体或一个岩群， 其成岩时期有相当大的跨度，一般有十几个到五十余个百万年以骑田岭岩体主 体期年龄2 6 5 ( u t h p b ) 百万年，那么区内岩体从侵入到结束，连续了一百多 个百万年，至少也有十余个百万年唧。在这么长的地史时期里，相应地伴随有岩浆 热液活动，保证了本区成矿持续稳定的热能系统，加大了成矿元素在热液中的迁 移强度显然是对成矿十分有利的。 ，_ 中南大学硬士学位论文 第二章区域成矿地质背景 矗挂山 懂o 艉塘镇娃墉芝苎鬯在铺 埔辜窃旒 ： 书a 山 趸淤村 艄：曩i 。i 诅 讳7 矗舒 ”锔瓣圆黔 打 萎发0 鬻 蚪 l 、 哆 i 回2 圃s 、 岁爹爿栉印鼍 口口，团s i 图2 6 湘南地区中、酸性侵入岩分布略图 1 向里东期，2 印支期，3 燕山早期i4 燕山晚期中艘性岩辣，燕山期纂性岩体；& 时代不珥 2 3 2 岩浆岩岩石化学特征 区内岩浆岩与一般酸性，中酸性岩在岩石化学性质方面没有特殊性，但各个 岩体群之间却存在着一定的变化：东部为硅铝质组合，a r 、d i 、k n a 、m f 等 特征值方面都较西部和中部为高，硅镁质组合则低；蓝山( 临武) 郴州一酃 县岩浆岩断裂带向两侧及西部，许多特征值表现出规律性变化，如s i 0 2 、k 2 0 + n a 2 0 、硅铝质组合、a r 、d i 、k n a 降低；硅镁质组合、6 等升高。从总体变 化趋势看来，中部具有从西部到东部的过渡性质。 2 3 3 岩浆岩成矿元素含量特征 在各个岩体中，w 、s n 、b i 、m o 以千里山、香花岭( 癞子岭) 等岩体较高； c u 、p b 、z n 以黄沙坪、宝山等岩体较高。按富集系数，多数元素高于维氏值和华 南燕山期花岗岩体，尤以w 、s n 、m o 、b i 、c u 、p b 、z n 等更高埘按离散值， w 、s n 、c u 、p b 、办等元素为最高，表明它们很分散。 2 3 4 岩浆岩主要造岩矿物微量元素含量 各个岩体中主要造岩矿物微量元素特征表现为：造岩矿物中，成矿元素奇 中南大学硕士学位论文第二章区域成矿地质背景 缺，不同岩体不一，一般与该岩体成生的矿化作用一致；造岩矿物中以云母的 成矿元素含量最高，其次是钾长石，这两个矿物在受岩浆热液影响时易于蚀变， 因此，最易释放出成矿元素参与成矿1 3 5 2 3 5 岩浆岩的主要特点对成矿作用的影响。 ( 1 ) 岩浆岩成矿元素含量，普遍高于华南地区同期岩浆岩【l l l ，是一个w 、 s n 、b i 、m o 、p b 、z n 等的高地球化学异常区，且其地球化学分异强烈，因而具备 形成上述岩浆岩热液矿床的物质条件。 ( 2 ) 按岩浆岩同位素年龄值，岩浆活动持续时间很长，可从印支期到燕山晚 期，因而它可提供形成热液矿床长时间的热力条件和热水循环活动。 ( 3 ) 岩浆岩的主要造岩矿物云母、长石的成矿元素含量丰富，这两个矿物易 受热液影响，在长期岩浆岩热液影响下，当岩体遭受剥蚀时，这两个成矿元素的 载体矿物首当其冲，释放成矿元素进入热液而参与成矿。 2 4 湘南硅质岩( 硅化体) 湘南地区沿耒阳一临武南北向构造带广泛分布一套( 热液) 硅质岩，这种硅 质岩体，往往呈似层状、等轴状、岩墙状、不规则状，小范围内里面状分布，多 沿正地形呈帽状产出，单个硅质岩体分布面积一般数平方米大于l k m 2 不等它 们呈带状断续分布于耒阳一临武南北向构造带中的次级背斜轴部或断裂构造带， 其分布面积约占整个地层分布面积的3 。 硅质岩的主要岩石成份为微晶石英和隐晶质玉髓或蛋白石，其s i 0 2 含量极高 9 8 ，f e o f e 2 0 3 = 2 6 。结构构造较为复杂( 因其产出部位不同其原始成份有所 差别) ：主要结构有隐晶质结构、微晶结构及胶状结构；典型构造有角砾状构造、晶 洞构造、层纹状构造等。 大致可以将硅质体分为四种类型： l 、产在沉积岩中以围岩破碎产物为主所构成的热液角砾岩体。 “ 属于该类型的有康家湾、马王塘、洋市、界牌岭等硅质岩体，在区内分布较 广，规模大，有明显的铀和多金属矿化及异常，与成矿关系密切。 2 、产在沉积岩中以岩浆物质为主所构成的硅质熔岩角砾岩体。 属于该类的有桂阳县城附近的狮子岭、水口山区的老盟山等硅质体，目前尚 未发现有明显的矿化现象。 3 、产在侵入体内部或顶部和边部接触带中的爆发角砾岩体。 产于岩体顶部的通常称为硅帽。属于该类的有水口山、黄沙坪、杉山岭等爆 发角砾岩体。已知与此类有关的矿床和矿化有金、银、铅、锌、铜等 1 4 中南大学硕士学位论文 第二章区域成矿地质背景 4 、沟通地表构造通道型“全硅质”岩体。 属于这一类的有芭蕉圩、居背冲、株木山、博石岭等。在这种类型中普遍发 现有铀、金等异常。 前人对湘南这种特殊的“全硅质”地质体曾作过一些详尽研究，如核工业部 二三o 所肖晋认为是全硅质陆相火山岩( 芭蕉圩，1 9 8 7 年) 北京大学朱梅湘教授 研究水口山硅质岩体认为是“热水沉积物”( 1 9 9 2 年) 。 根据近年来我们对这种硅质岩的研究认为：它属于浅成热液成矿构造系统中 特定的产物，它与构造热液蚀变带紧密共生，常与铀和多金属矿化相伴产出。依 据其产出的不同地质背景，可以判别其含矿属性。与铅锌铜金银矿化有关的硅质 体有两类( 1 类和3 类) ，分别是：产于沉积岩中的围岩破碎产物为主所构成的热 液角砾岩体及产在侵入体内部、顶部和边部接触带中的爆发角砾岩体，因此，它 们是寻找该类型矿床的直接标志 。 2 5 区域地球物理、地球化学及遥感地质特征 2 5 1 区域地球物理特征 “ ( 一) 区域重力场特征 l 、布格重力异常特征( 图2 _ 7 ) 以酃县郴