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西秦岭构造演化与喷流成矿研究

范效仁  
【摘要】: 秦岭造山带巍峨磅礴,雄伟壮丽,介于华北板块与扬子板块之间,横亘 于中国大陆腹地,是世界著名的大陆造山带和多金属成矿带。西秦岭作为其 重要组成部分,具有漫长的地质演化历史,在不同的地质发展阶段以不同的 构造体制演化,产生了独特而复杂的岩石圈组成,造就了具流变学分层的“立 交桥”式三维结构,形成了丰富的矿产资源。继70—80年代在西成地区探 明厂坝—李家沟、邓家山、毕家山等大型铅锌矿床之后,于90年代又相继 发现了一大批金矿床(点),目前尚有许多矿点和异常有待评价,找矿前景 极为乐观。引起了国内外地质学界的广泛关注。 针对西秦岭构造演化的复杂性和成矿作用的特殊性,本文重点对西秦岭 区域地质特征和大地构造演化、成矿盆地形成的动力学机制及其性质、喷流 沉积成矿作用过程及其特点、金与铅锌成矿的地质地球化学特征及其成因进 行了研究,揭示了秦岭构造演化、喷流成矿及金与铅锌矿化的时空关系和本 质联系,主要取得如下成果: 1.在系统分析了西秦岭构造带地层展布、变形变质、岩浆作用和地球 物理、地球化学、遥感影像以及深部结构特征的基础上,以宝鸡—栾川深大 断裂和武山—丹凤缝合带为界,将其划分为华北板块南缘构造带、北秦岭构 造带和南秦岭构造带(秦岭微板块)三大地质构造单元。 2.深入研究了西秦岭泥盆系的岩石特征、生物组合和沉积环境,深化了 对西成盆地有利的成矿背景和条件的认识,提出西成盆地是一个复杂的裂陷 盆地,属秦岭早海西期裂陷带的一部分,为华北板块、秦岭微板块和扬子板 块共同作用的结果。其四周分别为近东西向和北东向断裂构造所限,经历了 从狭窄裂谷到宽阔凹陷的演化过程,早期以被动裂陷为主,具有传统裂陷盆 地之特征;晚期叠加了主动裂陷作用,逐渐向上拆离盆地转化。 3.厘定了本区构造成矿演化历程,提出西秦岭造山带经历了六大构造 演化阶段,是一个以不同构造体制发展演化而形成的复合型大陆造山带。主 造山期3个板块沿2个缝合带俯冲消减、碰撞造山之后,燕山—喜山期又发 生了强烈的陆内造山作用。其板块运动遵循非威尔逊旋回,具有“多岛洋、 中南大学博上学位论文:西秦岭构造演化与喷流成矿研究 软碰撞、多旋回”之特点。 4.对喷流沉积矿床进行了重新厘定,根据大地构造环境、沉积建造及成 矿元素组合,把其划分为2类6亚类。成矿受三级构造盆地控制,矿体常出 两部分组成,上部以热液沉积作用为主,形成层状、似层状、透镜状矿体, 与地层整合接触:下部以热液充填交代作用为主,形成网脉状及角砾状矿体。 5.总结了铅锌矿床的成矿地质特征,认为区内铅锌矿带严格受秦岭早海 西期裂陷带的控制,矿床为断陷盆地、同生断裂及海底热液活动共同作用的 结果,明显受地层、岩相和时代的控制。矿体呈层状、似层状,以沉积及低 温热液矿物组合为特征,沉积组构发育,喷流岩广介,成矿发生于盆地最大 扩张裂陷期。 6.首次系统研究了西成地区金的成矿地质特征。金矿床均赋存于中泥盆 统西汉水组细碎屑岩一硅质岩一碳酸盐岩建造顶部的浅变质细碎屑岩中,受 断陷盆地、地层、岩相、岩浆活动和断裂构造的控制,矿化程度与改造作用 的方式及强烈程度有关,属喷流沉积改造型。依据其产出特征,又可划分为 石英脉型、石英(十铁碳酸盐)细脉型、细脉浸染型和构造蚀变岩型四种类 型。 7.深入探讨了金与铅锌成矿的关系。金矿床与铅锌矿床均为喷流沉积成 矿作用的产物,赋存于同一三级构造盆地之中,在空问上密切共生,相伴产 出。含矿建造具有双层结构,下部(早期)为台地相碳酸盐岩建造,因强烈 的喷流作用而形成大规模的铅锌矿床;上部(晚期)为盆地裂陷而形成的浊 流相细碎屑岩建造,以发育较高的金异常为特征,因后期改造作用而形成许 多独立的金矿床。与铅锌相比,金的赋矿层位较高,成矿时代较晚,金矿体 中贱金属罕见,金与铅锌矿化明显分离。 巴.研究了金与铅锌共生及分离地球化学成矿机制。成矿地球化学特征研 究表明,成矿金属元素主要来自于基底岩系,成矿流体以下渗海水和地层水 为主,并以海水硫占绝对优势。含矿热卤水以低温高软度为特征,在喷出海 底后随着物理化学条件的改变和与海水的混合,形成成矿元素的分带和金与 铅锌矿化的分离。 9.根据矿床所处的构造环境、沉积建造、成矿作用方式和矿床发展演化 历史,分别建立了区内铅锌矿床与金矿床的成矿模式。


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