關(guān)于重慶市南川九井片區(qū)鋁土礦含礦巖系沉積演化的研究

李應(yīng)平 陳林華 姚 明

（重慶市地勘局107地質(zhì)隊(duì)，重慶 401120）

1 地理位置

九井片區(qū)行政區(qū)劃屬重慶市南川區(qū)水江鎮(zhèn)及魚泉鄉(xiāng)，地理坐標(biāo)為東經(jīng) 107°12′52″～107°20′29″，北緯 29°08′57″～29°16′17″，面積約 110 平方公里。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)大地構(gòu)造位置位于揚(yáng)子陸塊區(qū)上揚(yáng)子陸塊揚(yáng)子陸塊南部碳酸鹽臺(tái)地金佛山穹褶束與武隆凹褶束之撓部次級(jí)構(gòu)造九井向斜和盧家壩背斜一帶。鋁土礦成礦區(qū)帶屬南川－武隆鋁土礦成礦帶。

3 含礦巖系的沉積特征

區(qū)內(nèi)鋁土礦含礦巖系賦存于中二疊統(tǒng)梁山組（P2l）中，含礦巖系露頭長約 30km，厚 1.02～13.24m。通過施工系列的槽探、淺井和鉆探等探礦工程揭露，含礦巖系上覆地層為中二疊統(tǒng)棲霞組（P2q）深灰色中厚層狀粉屑生物微晶灰?guī)r夾灰黑色薄～中厚層狀瀝青質(zhì)生物屑灰?guī)r，與下伏志留系中統(tǒng)韓家店組（S2h）粉砂質(zhì)頁巖或中石炭統(tǒng)黃龍組（C2h）透鏡狀灰?guī)r呈假整合接觸，接觸面普遍發(fā)育一風(fēng)化殼，為一層厚1.5～10cm的褐黃、黃灰、灰白等色的小透鏡狀、串珠狀頁狀粘土層，含褐黃～褐黑色褐鐵礦化條帶；下部為灰、灰白、灰綠、黃綠及墨綠色綠泥石粘土巖、鮞綠泥石、鱗綠泥石粘土巖、高嶺石粘土巖，局部地段發(fā)育有水平紋層理構(gòu)造，常含黑色有機(jī)質(zhì)和植物碎片及黃鐵礦團(tuán)塊，局部夾有透鏡狀菱鐵礦或赤鐵礦；中部為灰至深灰色鋁土巖，致密狀、土狀、土豆?fàn)?、致密豆?fàn)?、礫屑狀鋁土礦；上部為灰色～深灰色鋁土巖、粘土巖，頂部為黑色炭質(zhì)頁巖，產(chǎn)有雙殼及植物化石。

通過對(duì)區(qū)內(nèi)梁山組含礦巖系露頭柱狀對(duì)比圖的研究，建立了梁山組含礦巖系的沉積旋回示意圖（圖1）：梁山組形成于濱海湖泊相，與下伏地層志留系中統(tǒng)韓家店組或中石炭統(tǒng)黃龍組存在一個(gè)I級(jí)假整合接觸面，接觸面上僅見數(shù)厘米厚的粘土巖，說明當(dāng)時(shí)地殼較穩(wěn)定，僅有微弱的升降運(yùn)動(dòng)，上升與剝蝕速度幾乎相等，底部粘土巖含砂質(zhì)及少許礫屑，故可判斷為河流相，之上為濱湖亞相、淺湖亞相、鮞灘亞相。鋁土礦形成于淺湖亞相及鮞灘亞相。含礦巖系頂板為炭質(zhì)頁巖，該炭質(zhì)頁巖層與下伏含礦巖系之間存在一個(gè)II級(jí)間斷面，炭質(zhì)頁巖之下的鋁土巖（或粘土巖）中常見有豆礫狀鋁土物質(zhì)，磨圓度較好，代表了分流河道亞相，炭質(zhì)頁巖代表了沼澤相。故可認(rèn)為該區(qū)鋁土礦為古風(fēng)化殼沉積型。

含礦巖系的厚度與其不同基底有一定相關(guān)性，一般情況下，基底為石炭系黃龍灰?guī)r時(shí)，其含礦巖系厚度較??；基底為志留系頁巖時(shí)，其含礦巖系厚度相對(duì)較厚。從分布情況看，含礦巖系總體趨勢(shì)北東側(cè)厚，南～南東側(cè)薄，北東側(cè)川洞灣、中部盧家壩地區(qū)含礦巖系在7米以上，而且含礦性較好，南側(cè)～南東側(cè)劉家溝、洪官渡、肖家溝等地區(qū)含礦巖系一般在4米以下，含礦性較差。

4 研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化

區(qū)內(nèi)均為沉積巖，屬穩(wěn)定地臺(tái)型建造。除二疊系下統(tǒng)、泥盆系、石炭系下統(tǒng)及志留系上統(tǒng)地層缺失外，從下寒武統(tǒng)清虛洞組至三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組均有出露。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以地臺(tái)蓋層淺層褶皺構(gòu)造為主。構(gòu)造形跡主要為一系列北東向、北北東向的線狀褶皺帶及伴生斷裂，總體走向與四川盆地邊緣趨于一致，呈北東～北北東向展布。

區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展史區(qū)域上可分為四個(gè)構(gòu)造旋回，分別為：上揚(yáng)子克拉通褶皺基底的物質(zhì)建造于前南華紀(jì)(1800-850Ma)，晉寧(揚(yáng)子)運(yùn)動(dòng)形成了克拉通褶皺基底；蓋層形成于南華紀(jì)－中三疊紀(jì)(850-228.0Ma)；川中前陸盆地（中生代）(或稱新克拉通)沉積起至于晚三疊世-白堊紀(jì) (228.0-65.5Ma)；現(xiàn)代大陸結(jié)構(gòu)形成于古近紀(jì)-新近紀(jì)-第四紀(jì)(65.5 Ma-23.03Ma-現(xiàn)代)，測(cè)區(qū)內(nèi)僅有第四紀(jì)的沉積記錄。與本區(qū)鋁土礦關(guān)系密切的是震旦紀(jì)-三疊紀(jì)克拉通蓋層形成階段。

（1）志留紀(jì)發(fā)展時(shí)期。晚奧陶世晚期海退，使上揚(yáng)子臺(tái)地中的水下隆起露出水面，陸地?cái)U(kuò)大，早志留世早期為半封閉滯流海盆，巖石以黑色頁巖、硅質(zhì)巖及少許石英砂巖為主；中期海水略為變淺，由滯流環(huán)境變?yōu)闇\海環(huán)境，沉積新灘組顏色稍淺的頁巖夾粉砂巖；末期沉積羅惹坪組以砂巖為主夾泥頁巖地層，同時(shí)夾紫紅色、灰綠色灰?guī)r透鏡體。中志留世時(shí)，隆升進(jìn)一步擴(kuò)大，環(huán)境水體更淺，沉積了紗帽組以砂、頁巖互層的地層，含較多紫灰、紫紅色成分。隨后因廣西運(yùn)動(dòng)影響，海水發(fā)生退縮，上升為陸，先期沉積的紗帽組廣遭剝蝕，從而造成與上覆二疊系中統(tǒng)梁山組地層間的平行不整合關(guān)系。

（2）泥盆紀(jì)-中二疊世發(fā)展時(shí)期。志留紀(jì)末的廣西運(yùn)動(dòng)，川中古陸迅速擴(kuò)大與康滇古陸連成一片。本區(qū)處于剝蝕區(qū)。但晚泥盆世渝東地區(qū)上揚(yáng)子陸表海曾一度由東向西呈海灣狀伸入到達(dá)縣、廣安、石柱、黔江、豐都一線，形成濱海陸源碎屑-濱海沉積，于韓家店組上沉積了上泥盆統(tǒng)水車坪組（黃家磴組），其后海水退出，成陸遭受剝蝕；在晚石炭世早期（黃龍組沉積期）渝東地區(qū)上揚(yáng)子陸表海由北東向南西呈海灣狀伸入到巫山、墊江、南川一線，形成濱海陸棚碳酸鹽臺(tái)地，于韓家店組上沉積了上石炭統(tǒng)黃龍灰?guī)r。晚石炭世黃龍后期，海水后撤，使本區(qū)抬升成陸，遭受剝蝕，黃龍組灰?guī)r保存不全，斷續(xù)分布。經(jīng)歷了晚石炭晚期至早二疊世的風(fēng)化剝蝕，本區(qū)準(zhǔn)平原化趨于成熟，利于鋁土礦的形成，在準(zhǔn)平原化基礎(chǔ)上，湖沼環(huán)境為區(qū)內(nèi)鋁土礦形成提供了富集的場(chǎng)所。早二疊世末期的黔桂運(yùn)動(dòng)使大區(qū)域海侵成為一片汪洋，除大巴山、秀山以外的地區(qū)均被海水淹沒，處于古陸邊緣的近海湖沼環(huán)境，在梁山期近海湖沼環(huán)境下，沉積了以鋁土巖、頁巖并含煤、黃鐵礦的地層。之后的棲霞期～茅口期區(qū)內(nèi)地殼再度平穩(wěn)下沉，海水更大規(guī)模侵泛，受古陸限制而成局限海碳酸鹽臺(tái)地，沉積了一套以泥晶灰?guī)r、生物屑灰?guī)r為主夾燧石灰?guī)r、頁巖等的地層。中二疊世末，區(qū)域東吳運(yùn)動(dòng)再次使區(qū)內(nèi)上升為陸，遭受地表剝蝕。

（3）晚二疊世-中三疊世發(fā)展時(shí)期。晚二疊世初，本區(qū)繼承了中二疊世末的古地理面貌，地殼抬升，海水由南西向北東退縮，渝南西處于海陸交互環(huán)境，沉積了碎屑巖與泥灰?guī)r組合的鋁土質(zhì)含煤建造，渝東北則沉積了濱海沼澤-淺海單陸屑碳酸鹽巖建造。晚二疊世晚期，海水復(fù)進(jìn)，沉積了淺海碳酸鹽巖建造。早三疊世海侵加大，本區(qū)處于內(nèi)海盆地環(huán)境，海水南西淺、北東深，依次為三角州-濱海-淺海環(huán)境，沉積紅色復(fù)陸屑建造和異地碳酸鹽巖建造、膏鹽蒸發(fā)巖建造。中三疊世初，隨著四川盆地周邊古陸逐步抬升，從大巴山-七曜山-金佛山一帶及以西的重慶地區(qū)為潮間緩坡至濱岸海盆，沉積了復(fù)陸屑碳酸鹽巖建造→膏鹽蒸發(fā)巖建造。晚三疊世早-中期地殼持續(xù)穩(wěn)定上升，至晚期大規(guī)模海退發(fā)生，本區(qū)處于微咸水-半咸水湖泊環(huán)境，大量碎屑物質(zhì)經(jīng)由河流進(jìn)入湖盆，形成了富含有機(jī)質(zhì)的沉積物（須家河組）。

5 結(jié)論

研究區(qū)內(nèi)鋁土礦含礦巖系沉積類型為古風(fēng)化殼沉積型；沉積環(huán)境與震旦紀(jì)-三疊紀(jì)克拉通蓋層形成階段密切相關(guān)；含礦巖系的沉積厚度與含礦性有關(guān)聯(lián)性，其不同基底有一定相關(guān)性。

[1]芮宗瑤、葉錦華、張立生等。揚(yáng)子克拉通周邊及其隆起邊緣的鉛鋅礦床[J]。中國地質(zhì)，2004，31(4):337～346。

[2]李宗發(fā)。湘西黔東地區(qū)鉛鋅礦成因初步探討[J]，貴州地質(zhì)，1991，8(4):363～371。

[3]劉忠偉。湖南省大型礦床成礦大地構(gòu)造背景--以湘西北、湘南為例 [J]。國土資源導(dǎo)刊，2006，3(3):46～51。