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《中国地质科学院》 2010年
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三江北段沉积岩容矿铅锌矿床矿区构造变形与控矿模型

张洪瑞  
【摘要】: 作为一种新的矿床类型,碰撞环境下沉积岩容矿铅锌矿床的矿体就位和构造控制尚不清楚。三江北段位于大陆碰撞造山带的后陆区,大型走滑运动叠加影响较小,是研究碰撞环境下沉积岩容矿铅锌矿床的理想场所。本文通过矿区填图、显微观察和综合分析对东莫扎抓、莫海拉亨、查曲帕查三个大型矿床进行了详细解剖,填制了矿区1:1万地质图;识别出三江北段印支期的两期变形;对矿区控矿构造提出了全新观点;确定了三江北段沉积岩容矿铅锌矿床的三阶段成矿模型;建立了大陆碰撞环境下沉积岩容矿铅锌矿床的控矿模型;同时研究了浅表条件下构造变形与盆地流体成矿的联系。 构造—岩相填图结果表明,三江北段印支期存在两期构造叠加,早期为波长较大的倒转线状褶皱,伴生不对称寄生褶皱;晚期为波长较短的短轴褶皱。两期褶轴以大角度相交,形成钩状—弯月状叠加干涉式样。地层不整合界限指示两期变形分别发生在二叠纪末、三叠纪末。 新生代三江北段发育两大推覆系统,即唐古拉山推覆构造和风火山—囊谦逆冲褶皱带。查曲帕查矿区处于两套逆断裂系统的末梢部位,东莫扎抓和莫海拉亨矿区位于风火山—囊谦逆冲褶皱带内。详细填图表明,三个矿区逆断层总体几何学和运动学特点相类似:延伸多东西向或北西—南东向,沿走向有波状弯曲,断面都显示为北倾,断层带附近断层角砾发育,上、下盘岩石挤压变形明显。但不同矿区逆断层伴生的次级构造具有不同表现。查曲帕查矿区逆断层附近岩层产状变陡。东莫扎抓矿区逆断层上盘形成叠瓦状构造岩片;下盘发育走滑断层,同时伴生陡倾构造角砾岩带和喇叭状小型逆冲断层。莫海拉亨矿区逆断层伴生有雁列脉体和角砾破碎带,断层角砾和脉体结构指示断裂为幕式活动,类似最近发生玉树地震的甘孜—玉树断裂的活动特征。另外,查曲帕查矿区还发育伸展有关的正断层,产状陡倾。在九十道班组灰岩内呈锯齿状,在九十道班组和五道梁组接触带上代替不整合面显示为同沉积生长断层。结合区域资料,将莫海拉亨矿区逆断层活动厘定为始新世、东莫扎抓矿区逆断层发生在渐新世末,查曲帕查矿区正断层则是在中新世初。 控矿因素分析表明,三江北段铅锌矿体围岩都是碳酸盐岩,但控矿构造各有不同。查曲帕查矿区矿化露头尺度上出现在锯齿状正断层附近,钻孔资料揭示主矿体出现在地下20m的角砾带内,角砾特征说明为溶洞坍塌成因,总体显示成矿在伸展构造环境中。东莫扎抓和莫海拉亨两矿区控矿构造主要为逆冲断层上盘的破碎带和次级断面、构造角砾岩带、构造透镜体带和“之”字形追踪张节理,反映成矿发生在总体挤压环境的局部张性裂隙中。 显微镜观察发现三江北段铅锌矿床矿石结构都为开放空间充填,但被充填的空间性质有差异。查曲帕查矿区为网脉状、晶簇状,常在灰岩角砾间隙内与泥质、方解石一起层状生长,是边沉积边成矿的过程;而东莫扎抓和莫海拉亨两矿区主要为细脉状、浸染状,含矿热液是挤压同期或稍晚就位沉淀,其中莫海拉亨矿石还显示有明显后期破碎。控矿机制主要有碎裂作用、交代—充填作用和压溶作用。结合脆性断裂新生代演化过程,认为成矿分别发生在始新世末、渐新世末和中新世初。 三江北段沉积岩容矿铅锌矿床成矿三阶段分别对应早期挤压、晚期挤压、后期伸展的背景,成矿过程中流体温度逐渐降低,而流体内压则有明显升高。从渐新世到中新世整个青藏高原发生构造体制大转换,从挤压变为伸展,赋矿部位也从挤压有关的裂隙变为张性构造空间,矿石结构由脉状、浸染状变为网脉状、晶簇状。 三江北段铅锌矿床的特殊性在于成矿过程与高原隆升密切相关,另外,逆冲推覆形成的断面波状起伏、成矿晚期高压流体造成岩石破裂,这些因素造成岩石渗透性增大,有利于含矿流体向上运移;矿质可以以胶结角砾的形式出现在角砾间,也可以出现在角砾内部,具体与当时岩石渗透性有关。
【学位授予单位】:中国地质科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:P618.4

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