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      桂西地區(qū)二疊紀(jì)至白堊紀(jì)構(gòu)造演化對(duì)沉積型鋁土礦成礦的制約

      2021-09-02 12:56:18許箭琪陳有斌龐保成李學(xué)森尹本純黎家龍周業(yè)泉盧光輝徐海棚廉呂型
      高校地質(zhì)學(xué)報(bào) 2021年4期
      關(guān)鍵詞:桂西印支巖系

      許箭琪,陳有斌,龐保成*,李學(xué)森,陳 濤,劉 旺,尹本純,黎家龍,周業(yè)泉,盧光輝,徐海棚,廉呂型,王 澤

      1. 桂林理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院,桂林 541006;2. 廣西地礦建設(shè)集團(tuán)有限公司,南寧 530000;3. 廣西壯族自治區(qū)二七四地質(zhì)隊(duì),北海 536005

      1 引言

      華南板塊由揚(yáng)子陸塊和華夏陸塊在晚元古代碰撞拼接而成(Charvet et al.,1996;Li et al.,2002;Zhao and Gawood,2012;Zhao and Guo,2012;Wang et al.,2013),是中國(guó)最早開(kāi)展基礎(chǔ)地質(zhì)和礦產(chǎn)資源調(diào)查的地區(qū),也是中國(guó)多個(gè)礦種的重要礦集區(qū)(宋慈安等,2009;舒良樹(shù),2012;劉訓(xùn)等,2015)。加里東運(yùn)動(dòng)之后,華南進(jìn)入了相對(duì)穩(wěn)定的淺海臺(tái)地環(huán)境,以碳酸鹽巖建造為主,夾有部分碎屑巖沉積(何衛(wèi)紅等,2014;張如放等,2017)。在印支期和燕山期,華南板塊受到了強(qiáng)烈改造,尤其是燕山期劇烈的大地構(gòu)造變動(dòng)掩蓋了大部分前期構(gòu)造變形的蹤跡(徐先兵等,2009;楊婉芩,2019),前人對(duì)這一階段的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)過(guò)程做了大量研究,普遍認(rèn)為印支期沉積環(huán)境由淺海相逐漸過(guò)渡到陸相,且發(fā)生了大規(guī)模陸內(nèi)構(gòu)造變形(任紀(jì)舜,1984,1990;Tong et al.,2002;Shu et al.,2008),燕山期則經(jīng)歷了擠壓至伸展構(gòu)造的轉(zhuǎn)換(王芳,2016)。

      桂西地區(qū)位于華南板塊的西南翼,屬于右江盆地的一部分(圖1),是中國(guó)重要的鋁土礦產(chǎn)地之一。中晚二疊世是本地區(qū)沉積型鋁土礦的成礦期,在東吳運(yùn)動(dòng)的影響下,本地區(qū)經(jīng)歷了地殼抬升和反復(fù)的海進(jìn)海退,又受到峨眉山地幔柱活動(dòng)的影響,沉積環(huán)境變化快,構(gòu)造背景復(fù)雜(張起鉆,2011;喬龍,2016;王文鵬,2016),部分地區(qū)沉積型鋁土礦呈現(xiàn)出含礦巖系多層旋回的現(xiàn)象(王慶飛等,2012)。在活動(dòng)頻繁且劇烈的大地構(gòu)造背景下,沉積型鋁土礦成礦過(guò)程必定受到構(gòu)造作用的影響,但是每一階段的構(gòu)造活動(dòng)對(duì)成礦和后期改造的影響程度并不相同,這一過(guò)程中的構(gòu)造演化信息可被鋁土礦礦床和周邊地區(qū)同期異相沉積地層記錄并保存。

      圖1 廣西大地構(gòu)造單元?jiǎng)澐趾?jiǎn)圖(據(jù)廣西區(qū)域地質(zhì)志,1985;潘桂棠等,2009等修改)Fig. 1 The diagram of geotectonic division of Guangxi

      為了更深入地認(rèn)識(shí)鋁土礦成礦和區(qū)域大地構(gòu)造活動(dòng)的關(guān)系,本文試圖結(jié)合沉積型鋁土礦礦區(qū)及周圍地層記錄的地質(zhì)信息,探討本地區(qū)晚二疊世至早中生代構(gòu)造演化對(duì)沉積型鋁土礦成礦過(guò)程的影響與控制。

      2 區(qū)域地質(zhì)與構(gòu)造演化

      2.1 區(qū)域地質(zhì)背景

      研究區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育泥盆系至三疊系、古近系、第四系地層(圖2),寒武系主要出露于研究區(qū)南部大明山古陸,靖西市西南至東南一帶也可見(jiàn)少量寒武系地層,白堊系地層出露于研究區(qū)東部,其中白堊系、古近系、第四系為陸相沉積,其余地層主要為海相碳酸鹽巖或陸源碎屑巖沉積。

      圖2 桂西區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig. 2 The schematic geological map of western Guangxi

      研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造極其發(fā)育,構(gòu)造變形復(fù)雜,褶皺主要為NW向、近EW向背斜或向斜,大多發(fā)育平緩,在平果地區(qū),地層傾角一般在10°~20°,褶皺兩翼局部可達(dá)40°,靖西地區(qū)的褶皺較平果地區(qū)稍陡,大多在30°左右,僅局部地區(qū)可見(jiàn)70°左右的地層。斷裂主要為北西—南東向和北東—南西向,也有少量近東西向斷裂發(fā)育,斷層縱橫交錯(cuò),使得本區(qū)地層被切割破碎,鋁土礦礦體的規(guī)模、形態(tài)也因此受到影響。

      研究區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育,僅在南部發(fā)育少量酸性巖漿巖,北部可見(jiàn)少量基性、超基性巖。

      2.2 構(gòu)造演化基本特征

      桂西地區(qū)在泥盆紀(jì)至中三疊世的時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷了裂谷盆地、被動(dòng)大陸邊緣和前陸盆地三個(gè)構(gòu)造演化階段(杜遠(yuǎn)生等,2009,2013),是加里東運(yùn)動(dòng)之后在早古生代褶皺基底上形成的再生裂陷盆地。在泥盆紀(jì)至中晚三疊世期間,桂西地區(qū)主要受到東吳運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)和燕山運(yùn)動(dòng)的影響,經(jīng)歷了多次地殼隆升、下降和海水的反復(fù)進(jìn)退,結(jié)構(gòu)和輪廓也在這一過(guò)程中發(fā)生改變。

      2.2.1 泥盆紀(jì)—石炭紀(jì)

      早泥盆世開(kāi)始,桂西地區(qū)隨著古特提斯洋的打開(kāi)而進(jìn)入了大陸邊緣裂谷階段(劉寅,2015),形成了相對(duì)開(kāi)闊的裂谷盆地環(huán)境,沉積巖性在早泥盆世末期發(fā)生轉(zhuǎn)換,由深水相沉積組合取代濱海相碎屑沉積組合(楊成富等,2020)。在伸展的構(gòu)造背景下,大陸地殼減薄,裂陷作用加劇,桂西地區(qū)受此影響形成南部為初始洋盆、北部為臺(tái)盆相間的構(gòu)造格局,表現(xiàn)出典型的孤立碳酸鹽巖臺(tái)地和深水盆地交錯(cuò)的古地理特征,進(jìn)入被動(dòng)大陸邊緣的演化階段(黃虎,2013),構(gòu)造背景相對(duì)穩(wěn)定,這一局面保持到晚石炭世末期。

      2.2.2 二疊紀(jì)—早三疊世

      早二疊世古特提斯洋向滇黔桂板緣之下俯沖,形成了哀牢山—靖西—龍舟島弧帶,桂西地區(qū)在這一過(guò)程中由被動(dòng)大陸邊緣向活動(dòng)大陸邊緣盆地轉(zhuǎn)化,進(jìn)入弧后裂谷盆地活動(dòng)階段(陳洪德等,1990)。在中二疊世晚期,由于華南板塊的裂谷作用造成火山活動(dòng),部分玄武巖溢流侵入使得盆地格局因此縮小,臺(tái)盆相間的格局再次出現(xiàn)(曾允孚等,1992,1995),伴隨著全球性海退事件的發(fā)生(余文超,2017),本區(qū)地殼抬升,標(biāo)志著東吳運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始,碳酸鹽巖臺(tái)地因此被抬升至地表遭受風(fēng)化剝蝕,造成了晚二疊世初期較為短暫的淺水臺(tái)地相沉積間斷。晚二疊世中期海水入侵,直至晚二疊世末期鮞?;?guī)r的出現(xiàn),標(biāo)志著海平面趨于穩(wěn)定、東吳運(yùn)動(dòng)結(jié)束。早三疊世本區(qū)海平面較低,臺(tái)地沉積一套泥質(zhì)條帶灰?guī)r,臺(tái)盆序列也接受泥質(zhì)沉積。

      2.2.3 中三疊世—白堊世

      桂西地區(qū)在印支運(yùn)動(dòng)的影響下進(jìn)入陸內(nèi)變形作用階段(Chen et al.,1991,1998;Yu et al.,2004;Li et al.,2007;Shu et al.,2008),早期穩(wěn)定的環(huán)境被打破。受擠壓力的影響,本區(qū)開(kāi)始形成一系列較為平緩的褶皺,同時(shí)地殼開(kāi)始上升,海水退出,結(jié)束了本地區(qū)海相沉積的歷史,至中三疊世結(jié)束時(shí),地層已暴露在陸地環(huán)境中,開(kāi)始轉(zhuǎn)入陸相活動(dòng)階段(Tong et al.,2002),造成上三疊統(tǒng)地層的缺失。印支運(yùn)動(dòng)晚期,擠壓力發(fā)生改變,方向從近NS向逐漸轉(zhuǎn)換為NE向(張?jiān)罉虻龋?009;徐先兵等,2009;張?jiān)罉虻龋?012),大小斷裂發(fā)育,錯(cuò)綜復(fù)雜,以NW向和NE向斷裂為主,地層被切割、破碎,一些古老的基底在風(fēng)化作用下出露于地表。印支期之后的燕山早期,桂西地區(qū)由擠壓向伸展體制轉(zhuǎn)換,區(qū)域性大斷裂開(kāi)始發(fā)育,構(gòu)造格局進(jìn)一步改變(黃虎,2013),至晚白堊世時(shí),桂西地區(qū)已完全處于伸展的環(huán)境之下(陳懋弘等,2012)。

      3 賦礦層位地質(zhì)特征

      桂西地區(qū)內(nèi)有兩個(gè)主要的鋁土礦集中分布區(qū),分別為平果市那豆—太平—舊城礦區(qū)和靖西—田陽(yáng)—德保成礦區(qū),在那坡縣以東和田東縣以南的部分地區(qū)也可見(jiàn)少量礦體出露,鋁土礦賦存于上二疊統(tǒng)合山組底部。二疊系至三疊系是桂西地區(qū)最主要的地層單元,這兩個(gè)層位普遍存在同期異相沉積現(xiàn)象,鋁土礦成礦區(qū)以淺水臺(tái)地相沉積的碳酸鹽巖為主,在碳酸鹽巖臺(tái)地的邊緣可見(jiàn)生物礁灰?guī)r,臺(tái)地之外的斜坡—盆地相環(huán)境中主要為火山碎屑巖沉積,夾有硅質(zhì)成分(圖3)。下面重點(diǎn)闡述上二疊統(tǒng)合山組含礦巖系礦化特征及與合山組同期異相的領(lǐng)薅組地層巖性意義。

      圖3 桂西地區(qū)二疊系至三疊系同期異相地層層序柱狀圖(據(jù)1:50000區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料修改)①中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心. 2019. 1:50000區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告(果化鎮(zhèn)幅龍馬幅進(jìn)結(jié)幅平果縣幅).Fig. 3 The histogram of heterogeneous deposition from Permian to Triassic in western Guangxi

      3.1 上二疊統(tǒng)合山組沉積型鋁土礦特征

      桂西地區(qū)沉積型鋁土礦產(chǎn)出于上二疊統(tǒng)合山組(P3h)底部、中二疊統(tǒng)茅口組(P2m)灰?guī)r的古風(fēng)化殼上,通常為單一礦層,主要以層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,礦石呈青灰色,普遍具有豆(鮞)狀構(gòu)造。礦體底部與古風(fēng)化殼之間可見(jiàn)一層底礫巖(圖4),系茅口組灰?guī)r受到風(fēng)化剝蝕脫落后,就地堆積于風(fēng)化的巖溶洼地中形成。在部分地區(qū)底礫巖層不可見(jiàn),造成缺失現(xiàn)象的原因可能是該地區(qū)被抬升出地表后,持續(xù)受到風(fēng)化作用的時(shí)間長(zhǎng),溶蝕物風(fēng)化徹底,易溶的鈣鎂質(zhì)物質(zhì)流失殆盡,難溶的硅鋁質(zhì)物質(zhì)作為沉積型鋁土礦的物源之一參與到成礦作用過(guò)程當(dāng)中。

      圖4 桂西沉積型鋁土礦含礦巖系野外照片F(xiàn)ig. 4 The photos of bauxite ore-bearing series

      整個(gè)含礦層序呈現(xiàn)“鐵—鋁—泥”結(jié)構(gòu),在地表(已氧化狀態(tài))自下而上表現(xiàn)為鐵鋁巖(或褐鐵礦、硫鐵礦)、鋁土礦、鋁土巖(鋁質(zhì)泥巖)、碳質(zhì)泥巖(或煤層)的組合,鉆孔中(原生狀態(tài))鋁土礦中含有較多黃鐵礦,其含量自下而上呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì),但絕大部分沒(méi)有出現(xiàn)黃鐵礦含量“陡減”的界線,因此很難如同在地表上區(qū)分鐵鋁巖層與鋁土礦層一般對(duì)原生狀態(tài)下的沉積型鋁土礦進(jìn)行明顯的層位劃分。在一些鉆孔巖心中可以看出,由于黃鐵礦含量很高,鋁土礦原本的青灰色變成了灰黃色,因此,可以依據(jù)黃鐵礦含量和顏色對(duì)原生狀態(tài)下的鋁土礦與鐵鋁巖層位進(jìn)行大致的區(qū)分,這種情況下,含礦巖系自下而上通常表現(xiàn)為含大量黃鐵礦鋁土礦(黃鐵礦含量≥40%)、鋁土礦、碳質(zhì)泥巖的組合(圖5)。

      1.2.3 用藥護(hù)理:用藥護(hù)理較為重要,相對(duì)于呼吸內(nèi)科的重癥患者來(lái)說(shuō),必須對(duì)患者的病情進(jìn)行準(zhǔn)確高效的記錄,本病在不斷的藥物使用過(guò)程中充分了解患者呈現(xiàn)出來(lái)的各類不良反應(yīng),并研究患者的過(guò)敏史等,在臨床使用藥物的過(guò)程中需要根據(jù)患者實(shí)際情況進(jìn)行隨時(shí)調(diào)節(jié),嚴(yán)格嚴(yán)禁患者進(jìn)行擅自該壓迫的活動(dòng),并要求患者不可擅自增加或者減少藥物的劑量,真正按照規(guī)定好的時(shí)間和劑量進(jìn)行用藥。

      圖5 桂西沉積型鋁土礦地表與鉆孔含礦巖系柱狀示意圖Fig. 5 The column diagram of sedimentary bauxite ore series

      從橫向上看,含礦巖系各層位的厚度變化規(guī)律有所不同:(1)含礦巖系底部的鐵鋁巖厚度相對(duì)穩(wěn)定,大約0.5~2 m,平均厚度約1 m,原生礦層出露于地表后,含黃鐵礦的鋁土礦逐漸氧化,形成鐵鋁巖,部分地區(qū)黃鐵礦含量非常高的還會(huì)形成褐鐵礦,因此鐵鋁巖層的厚度受黃鐵礦含量的控制。(2)鋁土礦厚度變化較大,平均約2 m,最薄可見(jiàn)礦層厚度僅10 cm,最厚可達(dá)10 m,少部分地區(qū)還有礦層尖滅的現(xiàn)象。野外調(diào)查過(guò)程中發(fā)現(xiàn),茅口組灰?guī)r古風(fēng)化殼呈波浪狀,礦體厚度受其控制,礦體厚度在古風(fēng)化殼凹槽和凸峰中有明顯差異。(3)在地表多處可見(jiàn)鋁土礦礦體之上出現(xiàn)紫紅色鐵鋁質(zhì)泥巖和土黃色鋁土巖的互層,厚度穩(wěn)定,每層厚約5~10 cm,部分地區(qū)會(huì)出現(xiàn)3~4層韻律。(4)含礦巖系頂部的碳質(zhì)泥巖在地表處的厚度約10~50 cm,局部地區(qū)可厚達(dá)2 m,在鉆孔中相對(duì)比較穩(wěn)定,厚度在0.5~2 m不等。

      從縱向上看,含礦巖系中鋁土礦的厚度與鐵鋁巖厚度總體呈反比,在鐵鋁巖厚度越薄的地區(qū),鋁土礦層通常越厚,礦石質(zhì)量也越高,反之亦然。與鉆孔中兩層位的厚薄關(guān)系對(duì)比,可以看出鋁土礦的厚薄程度是受黃鐵礦充填程度影響,黃鐵礦充填越多,則鐵鋁巖層位越厚。含礦巖系頂部的碳質(zhì)泥巖則與古環(huán)境聯(lián)系密切,與鋁土礦層和鐵鋁巖層的厚度沒(méi)有明顯的直接聯(lián)系。

      沉積型鋁土礦礦體形貌除受古地形地貌影響外,后期構(gòu)造活動(dòng)影響也很明顯。在鋁土礦及頂?shù)装寤規(guī)r地層中,只有底板茅口組灰?guī)r出現(xiàn)了古風(fēng)化殼,這是在東吳運(yùn)動(dòng)的作用下形成的沉積間斷,從晚三疊世到中三疊世,桂西地區(qū)的地層一直處于連續(xù)沉積、整合接觸的狀態(tài),說(shuō)明東吳運(yùn)動(dòng)的作用在本區(qū)僅表現(xiàn)為地殼抬升和下降以及海水的反復(fù)進(jìn)退,沒(méi)有形成明顯的褶皺和斷層。中三疊統(tǒng)之上以角度不整合的形式沉積有白堊系或古近系地層,說(shuō)明本地區(qū)在印支期發(fā)生了陸內(nèi)變形,從褶皺的角度來(lái)看,總體上變形稍弱,局部地區(qū)受擠壓程度較高。張?jiān)罉虻龋?009)通過(guò)區(qū)域構(gòu)造編圖工作,認(rèn)為桂西地區(qū)經(jīng)歷了兩期擠壓事件,印支早期受到近NS向的擠壓,在燕山早期受力發(fā)生了向近NNE向的轉(zhuǎn)換,在靖西地區(qū)的褶皺可見(jiàn)近EW向的褶皺,也發(fā)育有少量NW向褶皺,在平果地區(qū)的褶皺軸線主要為NW向,中三疊統(tǒng)地層在這一地區(qū)也發(fā)生一定程度的卷入,根據(jù)這一特點(diǎn),判斷本區(qū)褶皺的形成開(kāi)始于印支早期,并在燕山早期受到NE向擠壓力的疊加,使得本區(qū)褶皺軸線以NW向和近EW向?yàn)橹鳌?/p>

      在局部地區(qū)的地表和鉆孔中可見(jiàn)到含礦巖系在縱向上多次出現(xiàn),表現(xiàn)為“旋回”或“礦體多層位產(chǎn)出”的現(xiàn)象,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的地區(qū)通常伴隨著強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)。對(duì)平果市三個(gè)礦區(qū)(教美礦區(qū)、太平礦區(qū)、那豆礦區(qū))近40個(gè)鉆孔巖心的編錄后發(fā)現(xiàn),鉆孔中礦體通常破碎嚴(yán)重,常夾有灰?guī)r角礫,被泥質(zhì)或礦質(zhì)膠結(jié),磨圓較差,大小不一(圖6 a, b, c),對(duì)灰?guī)r角礫的顏色、成分等特征進(jìn)行鑒別發(fā)現(xiàn),既有合山組的生物碎屑灰?guī)r破碎形成的角礫,也有茅口組微晶灰?guī)r形成的角礫,但在同一個(gè)鉆孔中只會(huì)出現(xiàn)一種巖性,未發(fā)現(xiàn)礦體中夾有的灰?guī)r角礫出現(xiàn)兩種巖性的情況,這一現(xiàn)象說(shuō)明鋁土礦及上下地層受到了拉張的力,推斷其是在燕山運(yùn)動(dòng)后期由擠壓向伸展轉(zhuǎn)換過(guò)程中形成的。部分鉆孔中礦體及頂?shù)装寤規(guī)r完整、無(wú)破碎,但仍出現(xiàn)了鋁土礦含礦巖系部分“旋回”,表現(xiàn)為在礦體中夾有一段完整的灰?guī)r層,根據(jù)巖性判斷其為底板茅口組的微晶灰?guī)r。含鋁物質(zhì)在沉積—成巖—成礦階段形成似層狀單層礦體,未受改造的狀態(tài)下礦體形態(tài)由巖溶古風(fēng)化殼控制(圖7c);成礦后,在擠壓變形作用下,褶皺兩翼的礦體發(fā)生不同程度的傾覆,使得鉆孔巖心出現(xiàn)礦體夾有茅口組灰?guī)r的現(xiàn)象(圖7 d);斷層作用于礦體使其發(fā)生位移,使得礦體中出現(xiàn)合山組灰?guī)r(圖7 e)。以上證據(jù)表明,“礦體多層產(chǎn)出”的假象受到成礦后的構(gòu)造褶皺變形、擠壓作用和容礦場(chǎng)所的地形地貌雙重因素控制。

      圖6 桂西平果礦區(qū)沉積型鋁土礦中灰?guī)r角礫(a, b, c)和灰?guī)r中鋁土礦“貫入體”照片(d)Fig. 6 The photos of limestone breccia in bauxite (a, b, c) and bauxite intrusion in limestone (d)

      圖7 桂西地區(qū)沉積型鋁土礦“礦體多層位產(chǎn)出”現(xiàn)象示意圖Fig. 7 The schematic diagram of the phenomenon of “multi-layers of sedimentary bauxite”

      在太平地區(qū)的鉆孔巖心中可以看見(jiàn),礦體有明顯的以 “貫入”的方式進(jìn)入茅口組灰?guī)r中的現(xiàn)象(圖6 d),該地區(qū)礦體與灰?guī)r之間沒(méi)有底礫巖的存在,推斷本地區(qū)接受風(fēng)化作用的時(shí)間長(zhǎng),風(fēng)化程度高,在該地區(qū)茅口組與合山組灰?guī)r中可見(jiàn)具有明顯定向排列的構(gòu)造角礫,角礫大小不一,多呈扁橢球狀,是逆斷層存在的主要證據(jù),灰?guī)r常見(jiàn)有不同程度的破碎,發(fā)育有方解石細(xì)脈,且在茅口組灰?guī)r中出現(xiàn)了若干段鋁土礦礦體,顯然本區(qū)承受了擠壓作用的改造。通過(guò)以上的證據(jù)推斷,在印支期擠壓作用下發(fā)生了礦體被擠壓貫入下伏的茅口組灰?guī)r中的事件。

      3.2 上二疊統(tǒng)領(lǐng)薅組沉凝灰?guī)r特征

      上二疊統(tǒng)領(lǐng)薅組(P3lh)是與合山組同期異相的地層,主要出露于天等縣、百色龍川和陽(yáng)圩、平果東部福旦村一帶,與下伏的中二疊統(tǒng)四大寨組(P2s)呈整合接觸,以中酸性火山碎屑沉積巖為主,自下而上為沉凝灰?guī)r、泥巖、沉凝灰?guī)r夾硅質(zhì)巖的巖性組合(圖8),整體地層厚度40~200 m不等,平均厚度約120 m,與合山組厚度基本一致。其中底部沉凝灰?guī)r平均厚度約30 m,較鋁土礦礦體厚度稍大,沉凝灰?guī)r夾硅質(zhì)巖層在垂向上的產(chǎn)出位置與鋁土礦含礦巖系頂板出現(xiàn)的沉凝灰?guī)r與硅質(zhì)巖互層一致。

      圖8 平果市福旦村上二疊統(tǒng)領(lǐng)薅組(P3lh)剖面圖Fig. 8 The section of Linghao formation of upper Permian in Fudan Village, Pingguo City

      與中二疊統(tǒng)茅口組不同的是,領(lǐng)薅組下伏的中二疊統(tǒng)四大寨組的灰?guī)r未受到風(fēng)化剝蝕作用,說(shuō)明東吳運(yùn)動(dòng)對(duì)本地區(qū)的抬升有限,僅碳酸鹽巖臺(tái)地出露于地表,斜坡—盆地并未受到顯著影響。大規(guī)模沉凝灰?guī)r在領(lǐng)薅組底部的沉積指示了在中二疊世末期至晚二疊世的這一段時(shí)間內(nèi),桂西及其周邊地區(qū)有大量的火山噴發(fā)活動(dòng),且規(guī)模巨大,幾乎覆蓋了整個(gè)桂西地區(qū),與峨眉山火成巖和特提斯北緣的巖漿弧活動(dòng)可能有緊密聯(lián)系(Deng et al.,2010;侯瑩玲等,2014;Liu et al.,2017)。從領(lǐng)薅組沉凝灰?guī)r與合山組地層巖性的時(shí)空關(guān)系來(lái)看,這些火山物質(zhì)很可能為沉積型鋁土礦的成礦提供了大量的成礦物質(zhì)來(lái)源,甚至合山組鋁土礦可能就是由沉凝灰?guī)r變化而來(lái)。

      4 沉積型鋁土礦對(duì)構(gòu)造活動(dòng)的響應(yīng)

      4.1 成礦環(huán)境與同期異相沉積

      加里東運(yùn)動(dòng)結(jié)束后,桂西地區(qū)進(jìn)入了地臺(tái)沉積環(huán)境,在淺水臺(tái)地相、臺(tái)地邊緣相和斜坡—盆地相三種不同環(huán)境中沉積了大量的碳酸鹽巖,臺(tái)盆相間的地形地貌在相對(duì)穩(wěn)定的構(gòu)造背景下得以保存,并保證了在之后的地殼運(yùn)動(dòng)過(guò)程中臺(tái)地部分可以充分暴露于地表接受風(fēng)化剝蝕,為沉積型鋁土礦成礦物質(zhì)的準(zhǔn)備與聚集提供了廣闊的場(chǎng)所。從中二疊世開(kāi)始,桂西地區(qū)經(jīng)歷了地殼抬升下降和海水反復(fù)進(jìn)退的過(guò)程。從沉積型鋁土礦下伏地層及周邊同期異相沉積地層的沉積連續(xù)性可以看出,孤立的碳酸鹽巖臺(tái)地被暴露于地表,持續(xù)遭受風(fēng)化剝蝕,形成了一系列巖溶洼地,風(fēng)化溶蝕物和外源物質(zhì)可以在洼地中堆積聚集,而臺(tái)地邊緣和斜坡、盆地仍處于海平面以下繼續(xù)接受沉積。

      4.2 成礦物質(zhì)來(lái)源與火山活動(dòng)

      晚二疊世的火山活動(dòng)持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng),范圍廣,幾乎覆蓋了整個(gè)桂西地區(qū),本地區(qū)沉凝灰?guī)r的覆蓋面及層厚顯示,直到晚二疊世中晚期,海平面已趨于穩(wěn)定,大量的火山灰還在源源不斷地被輸送到本地,在上二疊統(tǒng)合山組地層中,沉凝灰?guī)r夾于合山組灰?guī)r的下段,說(shuō)明直到晚二疊世的中晚期,火山灰的輸入才逐漸停止。受周邊地區(qū)火山活動(dòng)的影響,暴露的碳酸鹽巖臺(tái)地之上的火山灰與灰?guī)r溶蝕物一起作為沉積型鋁土礦的成礦物質(zhì)保留下來(lái)。晚二疊世早期末,地殼開(kāi)始下降,海水又逐漸入侵,鋁土礦頂部碳質(zhì)泥巖的出現(xiàn)證明,在晚二疊世早期,海水的進(jìn)入是相對(duì)緩慢的,并伴隨著小規(guī)模的反復(fù)海侵海退。靖西地區(qū)可見(jiàn)上二疊統(tǒng)合山組灰?guī)r中夾有多層碳質(zhì)泥巖,這說(shuō)明當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境處于淺海相和沼澤相的交替之中,直到海水完全淹沒(méi)之前暴露的碳酸鹽巖臺(tái)地。

      4.3 印支、燕山運(yùn)動(dòng)與礦體改造

      在印支板塊、華南板塊和華北板塊之間相互作用下,桂西地區(qū)地層受到來(lái)自南北向的擠壓力,形成了一系列近EW向和少量NEE向的褶皺(任紀(jì)舜,1984;張?jiān)罉虻龋?012),區(qū)域內(nèi)大小斷裂發(fā)育,錯(cuò)綜復(fù)雜。從茅口組灰?guī)r中出現(xiàn)的逆斷層與上下地層的關(guān)系來(lái)看,沉積型鋁土礦及上下地層受到印支運(yùn)動(dòng)的擠壓作用發(fā)生變形、破碎,沉積型鋁土礦礦體在褶皺兩翼發(fā)生不同程度的傾覆,部分礦體被擠壓貫入下伏茅口組的灰?guī)r中。一些古老的基底在風(fēng)化作用下出露于地表,陸地呈現(xiàn)出現(xiàn)代格局的雛形。印支運(yùn)動(dòng)結(jié)束后,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)開(kāi)始由擠壓向拉張轉(zhuǎn)變,沉積型鋁土礦礦體中存在有大量的灰?guī)r角礫,證明燕山期礦體及上下地層發(fā)生更加嚴(yán)重的破碎,同時(shí)在空間上發(fā)生位移,部分礦體出露于地表,形成了如今可見(jiàn)的鋁土礦礦體形態(tài)。

      5 結(jié)論

      桂西沉積型鋁土礦及其周邊地區(qū)的地層巖性特征顯示,桂西地區(qū)從晚古生代至早中生代總體經(jīng)歷了東吳運(yùn)動(dòng)地殼抬升、印支期陸內(nèi)變形和燕山期擠壓改造這三期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),并時(shí)刻影響著沉積型鋁土礦的成礦和后期改造過(guò)程??偨Y(jié)如下:

      (1)中二疊世末期東吳運(yùn)動(dòng)使得地殼抬升,碳酸鹽巖臺(tái)地出露至地表經(jīng)歷了風(fēng)化作用,為沉積型鋁土礦成礦物質(zhì)的富集與儲(chǔ)備提供場(chǎng)所。之后地殼緩慢下降,海水在保持總體侵入的趨勢(shì)下反復(fù)進(jìn)退,直至完全淹沒(méi)臺(tái)地,為沉積型鋁土礦的成巖成礦提供了必要的沉積環(huán)境;

      (2)晚二疊世早期桂西地區(qū)周圍發(fā)生了大規(guī)模的火山活動(dòng),帶來(lái)了大量的火山灰物質(zhì),改變了這一時(shí)期沉積巖層的巖性,為沉積型鋁土礦提供了充足的物質(zhì)來(lái)源;

      (3)中三疊世晚期印支運(yùn)動(dòng)發(fā)生了陸內(nèi)變形,形成了一系列相對(duì)平緩的褶皺,同時(shí)伴隨了小型斷裂的破壞,總體上并未形成大規(guī)模的構(gòu)造,結(jié)束了桂西地區(qū)大規(guī)模海侵的歷史;在印支運(yùn)動(dòng)之后、晚白堊世之前的燕山構(gòu)造期,本區(qū)構(gòu)造應(yīng)力由擠壓向伸展的轉(zhuǎn)變,形成了一系列NW、NE向斷裂,規(guī)模較大,對(duì)地層破壞嚴(yán)重,改變了礦體形態(tài),使得礦體空間位置發(fā)生位移,礦體形貌接近現(xiàn)代格局。

      致謝:感謝廣西地質(zhì)調(diào)查院韋訪高工在野外工作中給予的大力幫助,也感謝廣西區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究院吳立河高工的幫助。

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