湖南桃川-廣西福利地區(qū)1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查主要成果與進展

邵小陽，李 坤，閆亞鵬，李文輝，羅錫宜，劉建雄，黃繼春

SHAO Xiao-Yang,LI Kun,YAN Ya-Peng,LI Wen-Hui,LUO Xi-Yi,LIU Jian-Xiong,HUANG Ji-Chun

（廣東省佛山地質(zhì)局，廣東佛山528000）

（Foshan Geological Bureau of Guangdong Province,Foshan 528000,China）

1 前言

1∶5萬桃川鎮(zhèn)幅、麥嶺幅、源口幅、福利幅位于湖南桃川-廣西福利地區(qū)，行政區(qū)劃上屬于廣西壯族自治區(qū)富川縣、恭城縣和湖南省江永縣、江華縣管轄，總面積1864km2。

研究區(qū)屬南嶺成礦帶西段，大地構(gòu)造上屬華南板塊，位于南華活動帶之湘桂褶皺系湘中南褶皺帶[1-2]，地層區(qū)劃屬華南地層大區(qū)的東南地層區(qū)桂湘贛地層分區(qū)，出露有寒武系、奧陶系、泥盆系、石炭系、侏羅系、白堊系及第四系，出露地層總厚度超過10 800m（圖1）。經(jīng)過2012-2014年的調(diào)查研究，項目組在地層、侵入巖、構(gòu)造及礦產(chǎn)地質(zhì)等方面取得了一些成果和進展，大大提高了研究區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)的研究程度。

2 取得的研究成果與進展

2.1 地層

（1）以現(xiàn)代地層學(xué)、沉積學(xué)理論為指導(dǎo)，結(jié)合當(dāng)時的“國際年代地層表”（2013）[3]，將區(qū)內(nèi)的地層序列劃分為24個組級和2個段級巖石地層單位，將早古生代地層中的灰?guī)r透鏡體、跳馬澗組中的豆?fàn)畛噼F礦層、碳酸鹽巖地層中的泥巖、泥灰?guī)r、硅質(zhì)巖、藻礁灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r等作為特殊地質(zhì)體，完善了研究區(qū)多重地層劃分與對比系統(tǒng)。

（2）重新厘定泥盆系[4-6]，新填繪出易家灣組、黃公塘組和長龍界組（表1），并對泥盆紀(jì)沉積相和層序地層進行了研究[7-8]，將泥盆系劃分為濱岸碎屑巖相和碳酸鹽巖臺地相兩種沉積相區(qū)。其中濱岸碎屑巖相區(qū)細(xì)分為砂坪相、混合坪相、泥坪相、濱外砂脊相四種沉積相類型；碳酸鹽巖臺地相區(qū)細(xì)分為淺海陸棚相、局限臺地相、半局限臺地相、生物灘相、開闊臺地相和潮坪相六種沉積相類型。自下而上將泥盆系劃分為7個三級層序，其中層序Ⅰ底界面為Ⅰ型層序界面，其余層序底界面均為Ⅱ型層序界面，各層序之間以退積和進積沉積的地層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換面分隔，并闡述了各層序的體系域特征及海平面變化[9-11]（圖2）。

（3）對天馬山組絹云母凝灰質(zhì)細(xì)砂巖、橋亭子組伊利石-絹云母凝灰質(zhì)細(xì)砂巖、邊溪組一段凝灰質(zhì)細(xì)砂巖和邊溪組二段凝灰質(zhì)細(xì)-粉砂巖運用LA-ICP-MS碎屑鋯石U-Pb定年，并繪制相應(yīng)的年齡頻率直方圖，通過碎屑鋯石U-Pb年齡直方圖（圖3），對比發(fā)現(xiàn)奧陶紀(jì)橋亭子組和天馬山組碎屑鋯石U-Pb年齡直方圖形態(tài)相似，寒武紀(jì)邊溪組一段和邊溪組二段碎屑鋯石U-Pb年齡直方圖形態(tài)相似，至此推測研究區(qū)在寒武紀(jì)和奧陶紀(jì)之間存在一次較大的構(gòu)造運動；通過將本區(qū)樣品與揚子地塊[12-18]、華夏地塊[19-24]碎屑鋯石U-Pb年齡直方圖進行對比（圖4），推斷本區(qū)寒武紀(jì)-奧陶紀(jì)地層物源主要來自華夏地塊，少量來自揚子地塊，研究區(qū)親華夏地塊屬性可能性更高。

2.2 侵入巖

（1）將研究區(qū)侵入巖劃分為3個“巖性+時代”表達方式（表2），解體巖鷹嘴巖體。查明了各期次侵入體之間、侵入體與圍巖的接觸關(guān)系，開展了侵入巖巖石學(xué)、巖石化學(xué)、地球化學(xué)、成礦性等研究。認(rèn)為區(qū)內(nèi)巖鷹嘴及外圍地區(qū)的鎢、銅、鉬、鉛鋅等礦點與巖鷹嘴斑巖體關(guān)系緊密[25-26]，該加里東期巖漿的侵位，除提供熱源外，還攜帶大量的成礦物質(zhì)沿斷層通道遷移富集，最終形成各種熱液型礦床。

（2）獲得巖鷹嘴巖體花崗閃長斑巖、花崗斑巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡（圖5）分別為426.9±2.3 Ma和426.2±2.3 Ma，兩者侵位時代皆屬加里東晚期的中志留世，呈相變過渡關(guān)系，為一套硅過飽和鈣堿性深成“I”型花崗巖類，具洋脊花崗巖特征，形成于板塊碰撞后隆起的區(qū)域構(gòu)造環(huán)境（圖6），顯示出區(qū)內(nèi)在加里東期發(fā)生較強烈的碰撞造山運動[27]。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡圖Fig.1 Sketch geological map ofthe studyarea

表1 研究區(qū)泥盆系劃分沿革表Table 1 Strata division evolution of Devonian in the study area

圖2 研究區(qū)泥盆紀(jì)層序地層及沉積特征綜合柱狀圖Fig. 2 Composite columnar section of sequence tratigraphic and sedimentary facies ofDevonian in the study area

圖3 碎屑鋯石U-Pb年齡直方圖Fig.3 U-Pb age histograms ofdetrital zircon

圖4 碎屑鋯石U-Pb年齡直方圖對比Fig.4 Contrast U-Pb age histograms ofdetrital zircon

（3）獲得白沙源巖體細(xì)中粒斑狀黑云母二長花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為158.9±2.0 Ma（圖7），侵位時代屬燕山期晚侏羅世，為一套硅過飽和、過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性深成“S”型花崗巖，形成于同碰撞的區(qū)域構(gòu)造環(huán)境，是陸內(nèi)碰撞的產(chǎn)物。

表2 研究區(qū)侵入巖劃分表Table 2 intrusions division in the study area

2.3 構(gòu)造

（1）確定區(qū)內(nèi)基底褶皺形成于加里東期，褶皺形態(tài)以緊閉復(fù)式褶皺為主，局部表現(xiàn)為同斜倒轉(zhuǎn)（圖8），并疊加多期變形，具中等強度塑性變形特征，其構(gòu)造方向以北北東向為主；蓋層褶皺形成于印支期，以連續(xù)寬緩向斜和背斜為特征（圖9），其構(gòu)造方向為北東向。

圖5 中志留世花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.5 Concordia plots for zircon ofgranite porphyryand granodiorite porphyryofthe Middle silurian

（2）重點查明玉龍山腳-大圍山滑脫斷裂的控礦構(gòu)造特征。該斷裂發(fā)育于中泥盆世跳馬澗組，斷面傾向北東，傾角40°～60°，斷層內(nèi)構(gòu)造角礫巖、構(gòu)造透鏡體、碎裂巖，硅化巖發(fā)育，黃鐵礦、錫及鉛鋅等具良好的蝕變礦化現(xiàn)象。研究區(qū)在早泥盆世時期開始海侵，地殼產(chǎn)生拉張作用并伴隨重力滑脫，形成滑脫斷裂，滑脫斷裂的存在為深部成礦物質(zhì)提供了良好的通道和儲礦場所，最終兩者配套組合完成了斷裂的控礦構(gòu)造。

（3）重點查明了高塘-小田斷裂帶的地質(zhì)特征、成因發(fā)展機制、演化歷史及其控巖、控盆特征。

通過對該斷裂帶多期活動特點的系統(tǒng)研究，認(rèn)為研究區(qū)早侏羅世坳陷盆地主要受大型坳陷區(qū)控制，以含煤建造、地層褶皺強烈和沖斷層發(fā)育等為特征；研究區(qū)早白堊世斷陷盆地的形成主要受華南地殼降溫影響，蓋層各斷塊冷卻收縮，致使斷塊間重力進行重新調(diào)整，在重力作用下，重斷塊下降，形成以巖層傾斜平緩、褶皺開闊和正斷層控制為特征的早白堊世盆地。

圖6 研究區(qū)侵入巖R1-R2因子判別圖Fig.6 The R1-R2 factor discriminant diagramofintrusive rocks in the studyarea

圖7 晚侏羅世花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.7 Concordia plots for zircons ofgranite ofthe Late Jurassic

圖8 桃川鎮(zhèn)北老屋地向斜Fig.8 Laowudi syncline in the North ofTaochuan town

圖9 三江鄉(xiāng)鯉魚山向斜Fig.9 Liyushan syncline in the Sanjiangvillage

2.4 礦產(chǎn)地質(zhì)

（1）通過1∶5萬水系沉積物測量，圈定41處綜合異常，其中甲類異常3處，乙類異常21處，丙類異常17處。新發(fā)現(xiàn)金屬礦點20處，其中赤鐵礦點6處，鉛鋅礦點4處，褐鐵礦點3處，銻礦點3處，鎢、金、鎢鉬、錫礦點各1處。

（2）綜合研究區(qū)內(nèi)相關(guān)的地質(zhì)、礦產(chǎn)、化探、物探、遙感等各類資料后，明確提出區(qū)內(nèi)的主要成礦條件、成礦規(guī)律以及找礦方向、找礦標(biāo)志，展開成礦特征討論，初步建立了巖鷹嘴地區(qū)多金屬礦成礦模式（圖 11）。

（3）綜合利用地球化學(xué)異常、礦床點分布、成礦地質(zhì)背景及成礦規(guī)律等特征，圈定成礦遠(yuǎn)景區(qū)5處，分別為：Ⅰ號老屋地-半邊山WMoSb Hg成礦遠(yuǎn)景區(qū)（C類）、Ⅱ號松柏瑤族鄉(xiāng)-水美塘Sb Au As MoHg成礦遠(yuǎn)景區(qū)（A類）、Ⅲ號白沙源-正沖頭W Sn Mo Bi Cu Pb Zn成礦遠(yuǎn)景區(qū)（A類）、Ⅳ號杉木坪-巖鷹嘴-洋溪沖Au Ag W Sn Pb Zn Cu成礦遠(yuǎn)景區(qū)（A類）、Ⅴ號獅子坪-井頭灣Au Sb W Mo Hg成礦遠(yuǎn)景區(qū)（B類）。

圖10 大圍山滑脫斷裂構(gòu)造剖面圖Fig.10 Daweishan decolle ment fracture tectonic profile

3 下一步工作建議

（1）本文雖從碎屑鋯石U-Pb定年方面得出研究區(qū)親華夏地塊屬性可能性更高的結(jié)論，但仍需進一步結(jié)合區(qū)域地層、巖漿活動、構(gòu)造變形特征、深部地球物理資料、巖相古地理等方面信息，進一步印證本文論點。

（2）為進一步確定巖鷹嘴地區(qū)鎢、銅、鉬、鉛、鋅等金屬礦的成礦物質(zhì)來源及形成時代，建議對金屬礦點中的含礦石英脈進行稀土元素測試，并與區(qū)域上的巖漿巖中的稀土元素特征進行對比，更深入的獲取成礦信息。

（3）巖鷹嘴地區(qū)北東向構(gòu)造—巖漿帶、斑巖體分布帶及礦化區(qū)外圍是尋找斑巖型-矽卡巖型多金屬礦床、同系列礦床以及隱伏礦床的有利地區(qū)，建議進一步開展找礦工作。

（4）全區(qū)已完成7處異常的查證工作，但還有多處異常具良好的找礦前景，例如AS27號大源山W Sn Bi Au異常、AS28號龜石嶺W Sn異常等，有望在已有礦床點的基礎(chǔ)上取得更多的找礦突破，建議今后對這些異常開展二級或三級查證工作。

圖11 巖鷹嘴地區(qū)多金屬礦成礦模式示意圖Fig.11 Schematic diagramofpolymetallic ore formingmodel in Yanyingzui area

本文是集體勞動的成果，參加本項目野外地質(zhì)調(diào)查的還有丁培華、陳玉川、李沖、陳偉彬、陳裕明、黃義聰、楊曉聰?shù)韧?，相關(guān)研究工作得到了佛山地質(zhì)局賴啟宏教高、鄧中林、廖示庭高工和中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地球科學(xué)學(xué)院曾佐勛教授的指導(dǎo)和幫助，在此致以衷心的感謝。

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