粤东北河源地区构造演化与成矿关系讨论

2018-06-28 07:33
世界有色金属 2018年8期
关键词:河源燕山矽卡岩

鲁 晶

(广东省核工业地质局二九二大队,广东 河源 517001)

本文在收集区域地质调查、矿产勘查及科研地质资料的基础上,厘定本区构造演化、构造活动历史,探讨各阶段与成矿关系,为下一步地质找矿提供参考[1]。

1 地质背景

图1 粤东北河源地区地质略图

本区位于广东东北部,毗邻闽赣两省。属于华南褶皱系南缘的一部分,地跨三个Ⅱ级构造单元,自西北向东南分别为九连山隆起区、粤东北晚古生代坳陷带和粤东隆起地区。永梅~惠阳坳陷是坳陷带内Ⅲ级构造单元。该凹陷带东西两侧分别以河源断裂、莲花山断裂为界。区内地层发育较为齐全,震旦纪以来除缺失志留系外,其它各时代地层均有出露。构造行迹以线性断裂及断裂作用形成的断陷盆地为特征,其中规模宏大的断裂有:河源断裂、紫金断裂。本区侵入岩绝大多数为花岗质,少量基性岩类呈小岩株、岩墙、沿脉状产出,其中燕山期花岗岩类分布最广、规模最大,与成矿关系也最为密切(图1)。

2 构造演化

河源地区地壳经历了漫长的演化历史,区内构造事件、沉积事件、岩浆事件和变质事件具有多旋回演化的特点。依据河源区域地质事件演化序列,结合各地质事件特征及其相互关系,将本区构造演化划分了 3 个阶段,即地槽发展阶段、准地台发展阶段和大陆边缘活动带阶段。构造事件厘定为6期,即广西运动、加里东运动、华力西运动、印支运动、燕山运动及喜马拉雅运动,其中燕山运动分为5幕,在区内具有明显地质表现(表 1)。

2.1 地槽发展阶段 (新元古代—早古生代)

(1)中元古代—新元古代。主要分布于河源北部龙川、连平、和平等地。中-新元古区内处于地槽下降阶段的雁扬关群,形成一套巨厚的浅海相类复理石碎屑岩建造。中部以火山碎屑岩夹条带状磁铁矿为特征,如龙川铁坑见到雁扬关群的富铁钠闪石岩及条带状磁铁矿,厚度20m~100m。按岩性组合可划分为四个亚群,下亚群以变质砂岩、石英片岩、绢云母片岩、部分已混合岩化。中亚群以角砾凝灰岩、凝灰质千枚岩、夹细碧岩、大理岩及含磷、锰灰岩透镜体,含条带状磁铁矿及硫铁矿层。上部二个亚群变质稍浅,分别硅质岩夹硅质板岩及板岩/变质粗砂岩、砂砾岩、长石石英砂岩、夹板岩及硅质岩为主要岩性。由于受区域变质、动力变质作用影响,普遍发生混合岩化。中-新元古代雁扬关群构成本区最古老的变质结晶基底。

(2)早古生代。寒武纪~奥陶世:区域处于地槽下降阶段,形成一套浅海相类复理石碎屑岩建造。沉积碎屑岩以泥质-粉砂质建造为主,受变质作用形成轻微变质的砂岩和板岩、千枚岩互层产出。受广西运动影响,地壳从南向北抬升,奥陶纪之后的加里东运动河源地区抬升成陆,改变了粤东北大地构造性质,标志着地槽的结束和褶皱基底的形成。

2.2 准地台发展阶段(泥盆纪—中三叠世)

①泥盆记。从中泥盆世开始,河源地区进入相对稳定的地台发展阶段。泥盆纪海侵自西向东步步推进,粤东山体大小河流自东向西把蚀源层剥蚀物带到河源地区沉淀,总体形成河源东部龙川县一带的河流冲积相及河源西北连平县一带三角洲碎屑岩建造。晚泥盆世末期地壳不断抬升,形成海退,结束了本次沉积期。②石炭记。沉积环境相对稳定,早期为滨岸河湖相为主,中期随着海侵进一步宽大,形成浅海相沉积,碎屑岩及生物碎屑灰岩建造。在晚石炭世末期的华力西运动第一幕,发生大规模碰撞造山和逆冲推覆,大陆表现进一步整体抬升,结束了本次沉积期。③二叠纪。受华力西运动地壳抬升影响,二叠纪沉积范围在河源地区显缩小,仅剩上莞镇、麻布岗镇、田源镇有零星沉积。早二叠世早期继承了石炭纪末期的开阔浅海台地,浅海台地相碳酸盐岩建造。早二叠世末期,华力西运动第二幕(东吴运动)发生,地壳显著抬升,至晚二叠世早期,地壳轻微下降,接受沉积,属滨海相泥质、硅质岩建造夹碳酸盐岩岩、煤层建造。晚二叠系末期,随着华力西运动最后一幕,河源地区整体抬升为山地,结束沉积。

2.3 大陆边缘活动带阶段(晚三叠世—全新世)

中三叠世末的印支运动,区内发生大规模碰撞造山和逆冲推覆,结束了准地台的发展历史,进入大陆边缘活动带的发展阶段。准地台盖层(D2-T3)发生明显褶皱,河源断裂带大规模活动,大规模花岗闪长岩侵入。

①晚三叠世。晚三叠世河源地区以海陆交互相沉积为主,早期以陆相沉积为主,主要以河流相砂砾岩、砂岩为主,中期随着海进加大,以浅海相条带状灰岩、白云质灰岩为主。后期以海陆交互相黑色页岩夹煤层为主。②侏罗世。早侏罗世河源地区以海陆交互相沉积为主。早侏罗世末期随着燕山运动的首次作用,大范围的陆壳抬升、岩浆侵入和断裂活动,沿河源断裂首次发生火山喷发。中晚侏罗世,燕山运动继续,河源地区以河源断裂强烈活动为特征,断裂上盘形成灯塔、长塘、大长沙等断裂盆地,盆地内沉积陆相火山岩建造、火山湖泊相碎屑岩。③白垩世。白垩纪,随着燕山活动由强到弱,早期以火山活动和岩浆侵入为主,火山角砾、凝灰质喷发;黑云母花岗岩、二长花岗岩、石英闪长岩侵入。晚白垩纪早期尚有局部的火山活动,到了白垩纪早期晚期,火山活动和侵入作用明显减弱,地区相对稳定,山间盆地和湖泊接受沉积。④第三纪。继承白垩纪盆地,山间盆地、河流、湖泊接受沉积。⑤第四纪。接受了第十期沉积,在河谷中堆积了现代冲洪积物。

3 重要矿床

河源地区矿产资源较为丰富,优势资源包括铁、钛、钨、锡、铀、稀土、萤石、瓷土、地热等,其中多金属矿按产状、成因的不同可以分为热液脉型和接触交代型。

热液脉型:热液脉型金银铅锌钨钼锡矿床在区内矿点分布多,规模多不大,个别如锯板坑钨矿达到大型、茜坑铅锌矿达到大型。锯板坑钨矿是一个规模巨大的以脉状为主具有“五层楼”式垂直形态分带规律的石英脉钨锡多金属硫化物矿床。矿床主要围岩为寒武系八村群和中泥盆老虎坳组,前者是为主要含矿母岩,由一套浅变质砂岩、粉砂岩和板岩互层组成的类复理石建造。矿脉走向可分为四组:东西向、北西向、北东向和南北向,以东西向矿脉为主要工业矿体。含矿构造构成“米”字型,为典型的左行剪切断裂带。区内除了成矿前的煌斑岩脉、辉绿岩脉以外,未见与成矿有关的花岗质侵入体。其成矿时代在134Ma~140Ma,矿床成因推测与西缘燕山三期大尖山岩体侵入及断裂构造活化剪切关系密切。

茜坑铅锌矿矿体产于侏罗系下统金鸡组的青灰色中~厚层状长石石英细砂岩中,矿体主要受NW向硅化构造角砾岩带(或密集硅化构造裂隙带)控制,空间形态为斜倾的长大透镜体或脉体,脉体走向与围岩地层走向近似,但倾向相反,近似正交。区内岩浆岩出露面积较小且分布零星,仅矿区东南方,有呈NE向展布的花岗岩岩体及花岗闪长岩小岩体;在矿区西南有小面积石英闪长岩和石英斑岩、流纹斑岩,这些岩浆岩体距离矿区最小直距大于8km。

接触交代型:分布广且主要的铁矿床类型,属层状矽卡岩型。代表型矿床有大顶铁矿、宝山嶂铁矿。近矿围岩有石炭系下统忠信组、石炭系中上统壶天群、三叠系上统艮口群。断裂构造有东西向、北东向、北西向断裂组以及由东西向、北东向断裂所组成的旋扭断裂。区内岩浆活动频繁,侵入岩发育,广泛分布,矿区南、西部的径尾花岗岩体,属燕山早期第三阶段岩浆活动的产物,包括黑云母花岗岩、二长花岗岩、石英二长斑岩、石英斑岩、花岗斑岩、闪长玢岩闪斜煌斑岩等。矿体的近矿围岩为矽卡岩,顶部以大理岩,底部以花岗岩为界。赋矿处为花岗岩外接触带的凹陷部位。以石榴子石—透辉石矽卡岩为主,次为石榴子石—透闪石矽卡岩,磁铁矿化在矽卡岩中较普遍,脉石矿物为透辉石、石榴子石、透闪石、方解石。

鸡啼石钨钼矿区钨矿化类型有产于泥盆系上统天子组上段矽卡岩中的白钨矿,产于燕山早期第三阶段黑云母花岗岩中的石英脉型辉钼矿、白钨黑钨矿及产于泥盆系上统帽子峰组变质粉砂质泥质页岩中陡倾石英脉型辉钼矿、黑钨矿。矽卡岩型白钨矿围绕花岗岩体外接触带分布在距接触面0m~460m范围内,矿区内从东到西均可见白钨矿化矽卡岩的露头。矿区内所见的白钨矿化的矽卡岩,主要产于泥盆系上统天子岭组第二岩性段钙质或含钙质岩层中,呈似层状产出,沿走向、倾向可大致对应连接。花岗岩体中的石英脉型辉钼矿、白钨黑钨矿主要分布在矿区中部下山、新山地段及矿区东部松树壁、大缺一带的花岗岩体向南突出部位内侧,距花岗岩与天子岭组地层接触界面0m~300m范围内。

表1 粤东北河源地区地质演化表

4 构造演化、运动及成矿关系讨论

本区区域地壳活动经历过地槽→地台→大陆边缘活动带三个大地构造发展阶段。主要构造事件分为六期,从广西运动到喜马拉雅运动在区内均有不同程度的地质表现。从河源矿床特征分析可知,含矿围岩从震旦系上统浅变质砂岩到白垩系上统砂岩均有不同规模的多金属矿(化),但重要矿床集中在寒武系中统、泥盆系上统、三叠系上统、侏罗系下统。这是由于地槽-准地台阶段,板块运动晚期或者低潮期,区内接受了大量来自相邻古陆陆源碎屑和成矿物质,板块运动早期或者活跃期,矿质在大型裂陷槽内得到进一步富集,是区内矿床形成重要因素之一。虽然主要矿床矿种、地质特征各不相同,但其成矿时代基本一致,接触交代型矿床主要侵入岩体均为燕山早期第三阶段黑云母花岗岩,热液脉型矿床成矿时代也集中在晚侏罗世到早白垩世之间,相当于燕山活动第三幕。这是因为大陆边缘活动带阶段,区内岩浆、断裂、火山活动强烈,特别是燕山运动第三幕在区内表现最为强烈,发生大规模构造活动,多旋回陆相火山喷发和多期次花岗岩类侵入,为成矿元素活化、迁移、富集成矿提供了充足的热动力,是区内热液矿床形成的另一个重要因素。

[1]广东省地质矿产局. 广东省区域地质志[M]. 北京:地质出版社,1988.

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