浅析广西丹池地区泥盆纪盆地演化与成矿
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浅析广西丹池地区泥盆纪盆地演化与成矿
在早泥盆世埃姆斯时期,广西丹池盆地开始发生裂陷,然而到了三叠纪却消失了。
后来通过我们的调查发现,丹池盆地之所以会形成矿石,其部分原因是因为海西地壳运动和基底断裂联合对盆地岩石地层格架的控制。
而赋矿层位才是成矿的关键,它是发生岩石沉积的高峰阶段。
在盆地内部发生成矿来源于海底火山喷气或喷流作用,而后次级基底断裂对其进行的控制才致使这些作用的发生,最后形成一些大型和超大型的矿床,如:锡多金属矿床就是在这中作用下形成的。
标签:广西丹池盆地成矿作用
享誉世界美誉的有色金属产地:“广西南丹—池河一带”,也就是平时我们所说的丹池地区。
每年来自世界各地的学者们都因为“南丹型”泥盆系沉积的独特以及构造背景非同一般的特点对之趋之若鹜。
因为盆地演化等诸多原因,丹池深水盆地多产锡多金属矿产,当然也包括“南丹型”泥盆系。
作为一个次级盆地,它所处北东缘,并且最靠近江南古陆,它的形成与古特提斯洋的活动密不可分,当然也与它自身的运动构造特点有关。
如上文所说,这块盆地内部生产锡矿,而锡矿的大量产生也得益于盆地的剧烈扩张。
1地壳运动对沉积盆地的形成与演化的控制
深部的地质作用形式上反应为地壳表层所形成的沉积盆地,这一结果来自于全世界的或者区域的地壳构造发生的演化。
通过分析我们不难得出,地壳伸展和新生盆地的诞生代表着“构造”这个轮回的开始,而构造轮回却结束于盆地填充和回返消亡。
构造轮回的早期表现为盆地的形成,晚期是表现为盆地在地壳的挤压作用下而发生的消失。
丹池盆地的形成和演化受到区域内的地壳运动,也就是在这一客观规律下所进行的。
华南地壳的陆壳演化通过加里东运动的作用后达到了稳定发展的阶段。
布拉格时期在海水作用下沉积了大量的陆源碎屑岩,这可以说是丹池盆地形成的萌芽阶段,后来进过埃姆斯时期北西向的基底断裂,后经过大量的地质运动,最终得以形成。
在盆地裂陷的发展下,岩石分异达到了前所未有的高峰。
在这个时期,盆地内部逐渐沉积了各类硅质岩,灰岩。
在法门时期,“南丹型”这样的灰深岩逐渐展露端倪,并且像“象州型”这样的核型石灰岩都在台地上开始沉积,逐渐形成一套系统灰岩。
而后再次说到盆地的再次下陷是在早石炭世杜内期,在这期间内,所形成的浮游生物沉积岩很好的保护了矿流体的完整性。
2基底断裂控制盆地的古地理格局
丹池地区在加里东运动过后发生了天翻地覆的变化,而依然存在的基底断裂仍然在活动,而北西方向的的丹池、天峨等基底断裂同时也包括北东向的下王祥等的系列断裂都是丹池盆地地区的第一作用力。
北西向断裂最早形成于拉张裂陷的地质运动,北西向的阶梯状地不对称的垄式盆地是通过断裂拉张作用下形成的,其路线是一直从丹池断裂到天峨东兰断裂,再往西就是孤立碳酸盐台地和开阔台地等等。
在含泥及硅质条带中还包含了少量的一些白云岩,这是在碳酸盐路棚,也就是天峨东兰断裂和益兰断裂之间的区域发育起来的。
其中还包括一些相深灰,灰黑的薄层,还有浮游生物的化石,和集聚放射虫的泥岩等等,这些都形成于益兰断裂和丹池断裂之间的阔大盆地相区。
在江南古路边缘的碳酸盐台地,也就是丹池断裂的东部,产生大量的灰岩和白云岩。
此外,这些灰岩和白云岩多为台地相和台地边缘相。
上文所提及的相带分布都是受控于北西向的基底断裂;然而多发的狭长的斜坡相带则是在上文描述之上的过渡带发育形成。
北东向和北西向的沉积断裂的活动方式并不一样,北东向的基底断裂主要活动方式是走滑运动,其对丹池盆地的形成控制作用更加复杂。
第一点,在丹池盆地陆源碎屑的活动在基底断裂,从而形成的深切峡谷;第二点,丹池地形的内部各种因为不可抗力的因素而更加复杂,如地壳上升或下陷等等。
通过对沉淀特征的分析和对相带分布等的考量,北西向的基底断裂的运动特点是左旋走滑;然而北东向就复杂的多,既有左旋走滑,又有右旋,并且还有转换断层。
由于盆地的总体扩张,断裂的走滑运动会引起两侧应力场的属性差异,而正是因为这样的剧烈的拉张作用,有的地区甚至变成了局部挤压区。
左旋走滑和右旋走滑运动的区别在于,隆起和次级凹陷的分布的区域是恰好相反的。
台缘斜坡上发生的的滑塌构造的方向等方面都能证明这一现象。
例如说,南丹大厂到罗富这一带是水体最深的部位,这是北东向断裂和北西向断裂共同作用的结果。
大厂龙头山受到挤压力的作用才形成水下隆起,因为其位置处在长老断裂的挤压区,并且这种水下隆起因受到孔虫和珊瑚的大面积繁殖还产生了一些生物礁。
此外,裂陷带的沉积物组成丰富繁多,沉积厚度也相对较大。
3层控矿床与事件沉积关系密切
3.1丹池盆地泥盆系的含矿层均为事件沉积的高峰期
大型、超大型矿床的形成来自于裂谷地质运动,裂谷对地球上的矿产是做出巨大贡献的。
金属硫化物矿床必须有一个好的地质形成背景,主要来源于高热量生物产生的有机质、大量的含矿陆源碎屑物、缺氧环境下的热卤水藏等。
丹池成矿带内部的锡多金属矿在北西向盆地中心较为多见,具体方位偏向于北西基底断裂的裂陷一侧。
岩浆侵位和深部热液可以选择到的最佳上升途径就在北西向和北东向基底断裂的这一交错位置上。
研究表明,事件沉积是含矿层位多发的位置,甚至含磷、锰等的重晶石矿也吻合于事件沉积所在的层位,这可以表明成矿作用和沉积作用密不可分的联系。
3.2伴随盆地扩张常出现火山喷发或海底喷气的作用
地壳内部物质结构属性发生的改变直接表现为盆地的演化现象,地壳拉张变薄会直接导致盆地的扩张从而发生下陷。
地球深部岩浆随着盆地深陷和地壳减薄
的上涌导致了海底火山喷发,从而形成火山岩。
丹池盆地最大的扩张期在于弗拉斯早期,具体表现为海底喷气和热水沉积,在这种作用下形成了榴江组硅质岩,该岩石具有厚度大范围广的性质特点。
海底间歇性火山活动有另外一种产物,具有厚度小层次多的特点,即海江西火山岩。
4总結
正是因为特殊的沉积环境和构造环境所以才造就了丹池地区的大型规模的矿床。
此外,盆地底的水体性质也促进了矿物质生成和保存。
在海底强烈扩张时期发生的热水沉积岩和浊积岩是生产锡多金属矿的温床。
在弗拉斯期,丹池盆地所形成的的热水沉积岩达到了史上最多的状态。
因此丹池盆地是一块巨大的聚宝盆,为人类生产了很多的金属矿产,喷流沉积控制着其内部的超大型锡多金属矿床的原始富集。
参考文献
[1]万洪程.川西坳陷与右江盆地泥盆纪生物礁发育分布特征研究[D].成都理工大学,2012.
[2]欧莉华.桂西南地区上泥盆统锰矿沉积特征与成矿机理研究[D].成都理工大学,2013.。