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安徽省铜陵县大成山地区构造格架与成矿关系浅析

2018-02-26

世界有色金属 2018年24期
关键词:盖层北西北东

(安徽省地质矿产勘查局321地质队,安徽 铜陵 244000)

大成山地区处于长江中下游成矿带的铜陵铜金硫多金属矿集区中部,铜陵~戴家汇构造~岩浆岩成矿带中段,东西向基底断裂与南北向基底断裂的交汇部位。盖层褶皱以大成山背斜为主体,被北西向顺安~郎坑断裂及东侧的北西向盛冲~瑶山断裂带所夹持,北东侧与舒家店背斜相接,南西侧为永村桥背斜;查区所处位置构造条件复杂,成矿条件优秀。

1 地质构造简述

大成山地区位于东西向铜陵~戴家汇隐伏基底断裂带与南北向青阳山隐伏基底断裂的复合部位,基底断裂带是主要的区域控岩控矿构造带。盖层褶皱构造主要为顺安~大通复向斜之次级大成山背斜[1]。大成山背斜东侧以盛冲~瑶山断裂为界,轴部走向北东略有弯曲,枢纽向北东倾伏,轴部出露地层为志留系高家边组、坟头组,两翼地层为泥盆系~三叠系。南东翼地层向南东倾,倾角20°~35°,由亮石山向大成山倾角渐缓,北西翼地层向北西倾,倾角30°~45°。在亮石山核部地层陡于翼部地层,在转折端地层倾角变缓。轴面略向南东倾,倾角较陡,属直立中等倾伏褶皱。

盖层构造描述如下;

大成山背斜:轴面倾向北西;北东部分两翼产状正常,北西翼较南东翼翼角陡,轴面陡,南东翼成构造阶地。枢纽向北东倾伏,倾伏角约50°,由于受李家岩逆断层的牵引,枢纽呈弯曲的弧状[2,3]。轴部及倾伏处岩浆岩发育,有矿化。以盛冲~瑶山断裂为界与舒家店背斜相隔。轴部由志留系下、中统组成,两翼地层齐全,志留系至三叠系中统均可见,轴面倾向北西。轴部岩浆岩发育,有矿化。岩脉主要分布于翼部,呈南北向,以花岗斑岩为主。发育印支~燕山早、中期断裂。

朱村向斜:为一具继承性的复合叠加式向斜。印支期金子运动使中三叠统及其以前的老地层褶皱,形成北东向凹陷盆地,在此基础上发育了中三叠统铜头尖组陆相红色碎屑岩建造;南象运动使铜头尖组发生褶皱,叠加于金子运动褶皱之上,形成复合叠加式向斜[4]。

郎坑大断裂:斜切大成山背斜。该断层自棋子冲以北掩没于第四系之下,向南东方向延至郎坑以南。断层走向150°~330°,倾向北东,倾角约为70°。北东盘上升,属逆冲断层性质。该断层在亮石山附近发育20m~50米宽角砾岩带,且有闪长岩体贯入。

棋子冲~桥头断裂:断层走向北西~南东向,斜切大成山背斜,平面错距200m~300m,断层面弯曲,断层北西端掩没于第四系之下,南东端花岗斑岩脉充填,断层内地表出露铁帽,在断层北东北西端发现荷花山铅锌矿,南东端发现石坑村铅锌矿。

仰天宕~大成山走向断层:断层位于工作区西部,从仰天宕向北北东方向至大成山顶,长约3.5公里,走向35°,倾向南东。穿过本区向新桥矶头山方向延伸,是区内最主要的导矿构造,新桥特大型铜硫金矿与此构造关系密切[5]。

2 构造格架分析

大成山地区以近北北东向的盛冲向斜叠加于北东向的S状大成山背斜之上为主要的构造形貌,其它各组构造变形系统以不同的方式与之发生复合,形成盖层构造格局。但是,深部构造则以东西向、南北向及北北东向断裂为主,包括前印支期及印支期之后所形成的基底断裂带。由此可见,本区深部构造与盖层构造存在明显的差异,不仅构造发育有所变化,而且变形特征也有区别。

基底构造以东西向的铜陵~戴家汇隐伏基底断裂和南北向的青阳山隐伏基底断裂为主。本区北东向断裂带在航磁、重力及遥感图像上均有明显的反映,为切割较深的断裂构造系统。北东向压剪性断层,其走向一般变化于20°~30°间,倾向不定,一般陡倾。断裂带一般较窄,但变形强烈,局部可见初糜棱岩。而与北东向主断裂伴生的次级构造中,以同时期形成的北北西向~北东东向的断裂为主,这组断裂在大成山地区为重要的控矿构造,以北北西向的朗坑断裂和北东东向的大成山断裂为主,对找矿工作有重要意义。

北北东向盛冲向斜的褶皱变形主要局限于新桥~木镇南北向隐伏基底断裂带附近,表现为岩层的局部扭曲,并不连续发育,显然受控于基底断裂带,应属基底断裂带活动的浅层构造表象。对比北东向褶皱地表轴向与重力推断的褶皱轴向不难看出,地表北东向褶皱因受北北东向扭转变形复合,在复合部位其枢纽呈北北东向延伸。

盖层构造以北西向断裂为主,北西向断裂形成时代略晚于北东向构造,北西向构造以逆冲断裂及挤压破碎带为主,走向北西320°左右,广泛与其它不同性质的北西向断层复合,因此具有复杂的力学性质。

图1 大成山地区构造纲要图

本区盖层中以北东向S状褶皱带为主体,其它各组构造变形系统以不同的方式与之发生复合,形成盖层构造格局。但是,深部构造则以东西向、南北向及北北东向断裂为主,包括前印支期及印支期之后所形成的基底断裂带。由此可见,本区深部构造与盖层构造存在明显的差异。

3 构造演化分析

大成山地区构造演化主要由前印支期、印支期、燕山期和喜山期四个地质历史时段构成。前印支期主要形成了该区的基底和盖层的基本构造形貌,基底构造由南北向的青阳山隐伏基底断裂和东西向的铜陵~戴家汇隐伏基底断裂组成;盖层中本区处于相对稳定的沉积时期,仅存在由地壳的快速隆升与沉降形成的短暂的沉积间断(Si-Ca界面),形成一套海相、海陆交互相沉积建造,构造活动以升降运动为主,无明显的构造变形。印支期由于处在北西~南东向的挤压环境中,主要形成了区内主要的北东向的构造系列,以永村桥背斜、大成山背斜和一系列与褶皱轴面走向一致的具有挤压推覆性质的断裂为主;并在D-C、P1g-P1q之间形成的Si-Ca界面上产生一系列走向北东向的层间滑脱层。燕山期构造格局以强烈构造变形和大规模的岩浆活动为主导,也使印支运动形成的构造格局受到强烈复合改造的时期。北北东向扭转变形使区内北东向褶皱形态产生了重要改变,轴面的偏转使北东向的褶皱逐渐变为S状,但同时东西向基底断裂与北北东向断裂活动使其产生了北北西向的瑶山断裂和北东东向的大成山断裂和一系列北西向的次级断裂,产生了大量的岩浆通道,驱动岩浆侵入及火山喷发,使本区构造变动进入了一个新的阶段。伴随岩浆活动有大量的铜、铁、金、铅、锌等内生金属矿床形成,这也使燕山期成为区内最重要的成矿时代。这一时期的构造变形还使印支期形成的层间滑脱层发生多次的扭转与开合,形成最为主要的容矿构造。喜山期区内断裂、断陷活动强烈,古构造应力场更迭频繁,但主要形成一些浅层的断裂变形系统,在这些浅层断裂和南北向青阳山基底断裂共同的活动改造下,使得区内的盖层构造样貌发生改变,产生了叠加于永村桥背斜之上近北北东向的盛冲向斜,并决定了区内现今的构造格局。

4 构造与成矿关系

基底断裂是本区重要的控岩构造,控制着整个铜陵地区的岩浆活动,对形成矿床有重要作用,沿铜陵~戴家汇基底断裂产出铜官山、狮子山、凤凰山、新桥、沙滩脚等矿田。查区位于东西向铜陵~戴家汇及南北向青阳山隐伏深断裂交汇部位。

大成山地区以近北北东向的盛冲向斜叠加于北东向的S状大成山背斜之上为主要的构造形貌,其它各组构造变形系统以不同的方式与之发生复合,形成盖层构造格局。

大成山背斜在南北向青阳山基底断裂的活化改造下,平面上呈现背斜轴面向北错动,在背斜错动过程中形成了一系列断裂,主要为北西向的顺安~郎坑断裂和盛冲~瑶山断裂,这两条断裂也是区内最重要的控矿构造。在这些断裂作用下,使岩层发生强烈破碎,为含矿热液的运移和沉淀提供空间,对矿化分布起了重要的作用。盛冲向斜西侧以顺安~郎坑断裂为界,东侧以盛冲~瑶山断裂为界。西侧沿顺安~郎坑断裂产出荷花山铅锌矿、外郎坑铅锌矿、石坑村铅锌矿等矿床;东侧沿盛冲~瑶山断裂产出新桥铜硫铁多金属矿床、药园山铁铜矿等矿床。

北东向断裂以大成山断裂为主,大成山断裂斜切盛冲向斜,也是区内重要的控矿构造,沿断裂产出仰天宕铅锌矿、水竹岭铅锌矿等矿床。地层在D-C、P1g-P1q之间形成的Si-Ca界面上产生一系列走向北东向的层间滑脱层,这些层间滑脱在后期北西向和南北向的构造叠加改造下,产生变形,形成麻花状的层间滑脱空间,亦是区内重要的控矿、容矿构造。

基底断裂与盖层断裂的共同作用下产生了大量的岩浆通道,驱动岩浆侵入并带来大量的成矿热液,大量的铜、铁、金、铅、锌等内生金属矿液在上述各个构造的共同作用下形成矿床。

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