麻栗场逆冲推覆构造地质特征及成矿意义探讨_樊昂君.pdf

LOW CARBON WORLD 2023/6麻栗场逆冲推覆构造地质特征及成矿意义探讨樊昂君（湖南省地质灾害调查监测所张家界所，湖南 张家界 427000）【摘要】麻栗场逆冲推覆构造是湘西北地区重要的控矿地质构造，其变形分带清晰，各带沉积岩岩相、地球化学、矿化及矿床等方面特征突出。简要介绍这些特征，并将该推覆构造归纳为一个成矿构造体系，简单探讨构造演化、成矿作用过程及各带成矿类型和找矿方向。【关键词】成矿意义；逆冲推覆构造；麻栗场；湘西【中图分类号】P588【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2023）06-0142-031地质背景湘西麻栗场地区位处于湘北断褶带之石门桑植复向斜（-4-1-1）与雪峰构造带之武陵断弯褶皱带（-4-2-1）过渡区，该构造带也被称为湘西北花垣矿田伸展构造1。区域主要断裂构造有以拉张走滑为变形特征的北东向花垣张家界断裂带、以挤压推覆为变形特征的北北东向保靖铜仁玉屏断裂和吉首古丈张家界断裂；地层区划属扬子地层区上扬子地层分区，震旦纪至志留纪地层发育完全；区内岩浆岩仅在古丈一吉首断裂带上的古丈龙异咀有少量辉绿岩体出露。2麻栗场逆冲推覆构造地质、地球化学特征麻栗场断裂带2为保靖铜仁玉屏断裂带中段部分，具有明显的逆冲推覆构造特征。保靖铜仁玉屏断裂带南起贵州玉屏，朝北北东向经铜仁、麻栗场、保靖县、张家界达慈利，走向 NE2040。断裂带与太行武陵重力梯度带南段基本一致，为重力梯度变化较大的地段，航磁也表现为异常分区界线，为“江南隆起”与“湘黔渝鄂褶断带”的分界。深层物探推定为鄂湘黔岩石圈断裂带3。麻栗场推覆构造4推覆方向为由南东东向北西西。可较为清晰地分出外缘带、锋带、中带、根带和后缘带（图 1）；笔者通过研究构造带上 1:5 万区域地球化学勘查成果资料，发现麻栗场逆冲推覆构造不同分带上地球化学特征也具有明显差异，各带地质及地球化学特征如下。（1）外缘带：影响宽度 1020 km。主要分布寒武系、奥陶系地层，岩层产状平缓，构造发育度低，为稳定沉积区。该带产出同生下沉向斜，沉积的碳酸盐岩往往呈厚层或块状构造且沉积厚度大，表现出典型元素含量HgPbCdZnAgAuPPbZnHgCdAgPAu1牯牛潭组；2大湾组；3红花园组；4桐梓组；5娄山关组；6比条组；7车夫组；8敖溪组；9清虚洞组上段；10清虚洞组下段；11石牌组；12泥质灰岩；13灰岩；14白云岩；15页岩；16断层及两盘移动方向。图1麻栗场逆冲推覆构造地质及地球化学剖面a.元素含量曲线b.地质剖面a.元素含量曲线海拔/m3-4lO1tO1h O2dO2-3gO1t3a2q12s2q12q23a3a 2q22q13a3-4c3-4c3-4c3-4c3-4c3-4c4bO2-3gO2dO1hO1t3-4l4b3-4c3a2q22q12s（Pb、Zn、P 单位为 g/g；Cd 单位为 10-3g/g；Hg 单位为 10-4g/g；Ag 单位为 ng/g；Au 单位为 10-1ng/g）外缘带锋带东坪长潭河那那中带能源管理142DOI:10.16844/10-1007/tk.2023.06.025LOW CARBON WORLD 2023/6的台地相特征。产出生物礁带，如清虚洞期的角弄毛沟复礁带、渔塘李梅复礁带等。伸展期礁带弹性回跳，形成背形构造，类似于隆起。总体上，外缘带异常元素组合较单调，主要有Zn、Pb、Cd，其他元素大都背景值低，变异系数小，但上述 3 种元素背景值高，且变异系数大。特别在清虚洞期藻礁带，异常发育规模大，峰值高，3 种元素异常浓集中心位置大都重合，异常带离推覆构造前锋位置约 10 km。典型异常有杨家寨异常、李梅异常、渔塘异常等。（2）锋带：宽度 24 km，多期活动发育多条逆掩断层，将早寒武世地层推覆至奥陶纪地层之上，并发育成倒转背斜、叠瓦状构造，推覆断面倾向南东，倾角 3050，上盘岩层挤压明显，角砾岩、糜棱岩化、片理化和平行断面的构造透镜体十分发育。垂直地层断距 8001 500 m，推覆距离不详。锋带主要成矿元素异常浓集中心均分布于锋带内，从前锋往后位置排序为：Hg、Pb、Zn、Sb、Cd、Cu、Mo、As、Ag、Au。其中以 Hg、Zn、Pb、Ag 等元素异常规模、强度大。细分 Hg-Pb-Zn 组合分 3 个带重复出现，以最后一个带异常强度最高。另外除上述组合较稳定的元素外，尚有 W、Cr、Ni 等元素异常分布在锋带的最前缘，异常组合分带，反映出构造的多期次活动特征。典型异常有东坪村异常等。（3）中带：宽度 2025 km，褶皱构造表现为宽缓向斜，发育少量逆冲断层或卸荷正断层。中带主要沉积寒武系地层，沉积相与外缘带有明显差异，主要表现为台缘斜坡相沉积特征。早中寒武世发育2 个泥质灰质白云质沉积旋回，晚寒武世发育泥灰岩灰岩韵律沉积，岩层以薄层状构造为主，表现出震荡沉积环境，明显区分于外缘带。中带整体构造变形强度较弱，但卸荷张性断裂或裂隙发育使地层岩石易于形成储液空间。中带整体地球化学平淡，异常不突出，仅 P 元素见低平异常。（4）根带：宽度大于 10 km，有较强烈的构造变形。以吉首古丈张家界断裂为核心，具多期活动特点。古丈以北主断层为倾向东的逆冲断层，而吉首一带主断层为倾向北西西的逆冲断层，表现呈不协调状态。整个构造带可见到震旦系地层覆盖于晚寒武世地层之上，上盘薄层构造的岩层常发育揉皱、箱型构造等，震旦系薄层硅质岩或薄层碳酸盐岩常发育层间滑动构造。根带中断裂还发育北北东向正断层及东西向短型剪切断层；出露地层主要为震旦系和寒武系，沉积相属次深海-陆棚斜坡相；在中段的古丈附近，出露有雪峰期和期次不明的基性超基性岩体。根带中众多成矿元素具有高背景值、高偏度、高变异系数的特征，形成异常的元素组合 Ba、Mo、Ni、V、P、Ag、Zn、Cu、As、Sb、P、Mn 等，绝大多数锋带异常元素根带都存在大规模异常，唯独未见突出的 Pb 元素异常。典型异常有排香村异常等。（5）后缘带：古丈以北后缘带为古丈背斜，属基底构造。吉首一带后缘带主要被白垩系地层覆盖，为沅麻盆地边缘。后缘带地球化学特征为 Mn 元素异常较突出。3相关典型矿床3.1外缘带“花垣式”铅锌矿“花垣式”铅锌矿矿床众多，并有多处大型矿床，如朝北北东向依次产出的渔塘、李梅、大脑坡、杨家寨矿床等。过去认为该类型矿床局限于花垣张家界断裂以南，随着 2011 年在花垣张家界断裂北西盘发现了杨家寨大型矿床5，这个观点被打破。上述4 处矿床分别产于前述的渔塘李梅、毛沟角弄复礁带。毛沟角弄复礁带被花垣张家界断裂左行平移切割约 7 km，因而从大脑坡矿床分割出了杨家寨矿床。清虚洞期藻礁灰岩体是花垣型铅锌矿必要成矿要素。铅锌矿石为纯净的石灰岩，有用组分为锌铅，伴生镉，品位一般较低，但杂质很少，极易选矿，与地区化学异常高度吻合。3.2锋带“东坪型”汞银锌铅多金属矿“东坪型”又称“茶田型”，是产于清虚洞组上段或敖溪组上段同生角砾状白云岩中的一类多金属矿床。常产于推覆构造锋带靠后或与中带过渡部位。六级宽缓背斜或层间滑动结构面和上覆隔液封闭层为必要控矿构造，同生角砾状白云岩为成矿必要岩石要素，硅化、白云石化为必要围岩蚀变条件。矿石中有益组分复杂，其低温热液成矿特征明显。矿床分布与地球化学异常高度吻合，典型矿床有茶田锌汞矿、朱砂洞汞矿、东坪汞锌银矿等，矿床规模以中小型为主，可达大型。3.3根带“三岔型”钒镍钼矿“三岔型”钒镍钼矿为产于震旦系直接覆盖层下寒武统底部黑色页岩中的一种沉积型多金属矿产，能源管理143LOW CARBON WORLD 2023/6目前发现具有规模和工业意义的该类型矿床均分布于麻栗场推覆构造的根带部位，如张家界市永定区三岔镍钼矿、古丈县岩头寨钒矿、保靖县排香钒镍钼矿等。早寒武黑色岩系产出地段地多元素球化学异常规模巨大，元素组合复杂，除产出钒、镍钼矿外还产出锌矿、磷矿、黑色重晶石矿、银矿等，但大多为矿化点，目前尚未发现工业矿床6。4麻栗场逆冲推覆构造演化及成矿作用探讨根据构造行迹特征、地球化学特征、沉积相特征分析麻栗场逆冲推覆构造只是一个局部构造，但对于成矿作用而言，却是湘西北地区具有重要意义的构造。根据原地体和异地体地层沉积相出现明显差异的特征判断，该构造始成于震旦纪，随着华夏板块和扬子板块拼贴后再度裂离，湘西黔东地区早寒武世期间受湘黔深大断裂活动影响，形成堑（盆地）-垒（台地）相间的沉积环境。表明早寒武世湘西鄂西成矿带处于强烈拉张断陷的构造环境，形成了自南往北分布广泛的较深水的沉积盆地，在盆地内热水沉积特别发育，沉积了富含 Cu、Pb、Zn、Ni、Mo、U、V、Ag、Ba、P 等多种金属元素的黑色岩系，成为多金属元素富集层。作为湘黔深大断裂的一部分，此时其还是伸展构造。至中寒武世清虚洞期开始，扬子板块保持稳定，而华夏板块向北西靠拢，伸展构造转换为推覆构造，陆间裂谷被动大陆边缘沉积层一方面被埋深，另一方面部分沉积层被向前推进，发展形成前锋带，并不断前扩。前锋带的后侧进进退退，沉积泥灰白云质旋回型地层（斜坡相），而外缘带稳定而快速地沉积碳酸盐岩（台地相），推覆断裂从地壳深处不断贡献成矿物质和硅镁质。至志留纪加里东运动开始，伸展活动占主导地位，发生沉降形成前陆坳陷。志留纪末板块再次碰撞，形成统一陆块，奠定推覆构造格局。从上述构造演化过程看到，湘黔深大断裂是区域内成矿物质的来源通道。麻栗场推覆构造体系中各带构造线方向、沉积微相展布方向以及地球化学异常分布带均为北北东向，与推覆构造带展布方向一致，由此判断北北东构造是关键成矿构造。笔者根据段其发7的资料归纳，“花垣式”铅锌矿床年龄为 412 Ma，地质时代为早盆世中期；“茶田型”多金属矿床年龄为 462473 Ma，地质时代为中奥陶世；表明区域成矿作用具有多期性，所有成矿年龄均小于赋矿地层年龄，说明矿床为后生成因。根据“花垣式”铅锌矿及“茶田型”矿石多呈角砾状构造的特点分析，其成矿作用应发生于推覆构造的伸展期，成因为低温热液型。而“三岔型”钒镍钼矿矿石保存完整的沉积岩结构构造，成矿作用应发生于母岩沉积期，成因为吸附沉积型。5结语（1）通过上述研究，笔者认为北北东向深大断裂即麻栗场逆冲推覆构造是黔东湘西鄂西成矿带中段的湘西北成矿带铅锌矿、银锌汞多金属矿及钒镍钼等多金属矿关键成矿构造，具有控相、控成矿带以及提供成矿物质和成矿热动力作用。从根带到锋带再到外缘带，矿化元素组合逐渐由复杂变简单，判断成矿元素的运移方向为根带至外缘带，通过地球化学相筛选逐次成矿。（2）关于“花垣式”铅锌矿控矿构造问题，前人将北东东（或北东）向的花垣张家界断裂带、两河断裂带纳入主要成矿构造体系的问题，笔者认为值得商榷。笔者认为北东北东东断裂带为成矿后期构造。（3）麻栗场逆冲推覆构造中带总体变形较弱，地球化学异常欠发育，矿化少，基本符合逆冲推覆构造的特征点，因而中带找矿前景差。参考文献1 贺令邦，符巩固，杨绍祥.湘西北花垣铅锌矿田伸展构造特征与成矿J.地球科学前沿（汉斯），2020，10（6）：488-499.2 韩跃军.复兴场幅 H-49-124-A 排碧幅 H-49-124-C 自治州幅 H-49-136-A 禾库幅 H-49-135-B(东半幅)1/5 万区域地质调查报告R.吉首：湖南省地矿局四五队，1989.3 李廷栋，贾宝华.中国区域地质志 湖南志M.北京：地质出版社，2017：892.4 樊昂君，马勇，姚明，等.湖南花垣团结永顺润雅地区矿产地质调查成果报告R.吉首：湖南省地质矿产勘查开发局四五队，2018.5 曾建康，贾宝华，余沛然，等.湖南省花垣县大脑坡矿区铅锌矿普查报告R.吉首：湖南省地质矿产勘查开发局四五队，2014.6 贺令邦，杨绍祥，黄晓华，等.湖南省张家界市永定区三岔矿区镍钼矿详查报告R.吉首：湖南省地质矿产勘查开发局四五队，2012.7 段其发.湘西鄂西地区震旦系寒武系层控铅锌矿成矿规律研究D.武汉：中国地质大学，2014.作者简介：樊昂君（1964），男，汉族，湖南岳阳人，本科，高级工程师，主要从事矿产勘查工作。能源管理14