system: [SYSTEM]

user: 5. 云龙组内碳酸盐岩构造岩片演化模式讨论 5.1. 矿区碳酸盐岩构造岩片特征 矿区云龙组(E 1 y)内由推覆楔入的三合洞组碳酸盐岩构造岩片及其演化形成具特殊成因的灰岩角砾，为重要的赋矿岩石，分布范围广、岩性组合复杂、岩相变化大，以富含大量的石膏、灰质角砾为显著特征。金顶矿区“云龙组”与外围区域的云龙组存在很大差异。外围区域的云龙组化石丰富，蒸发岩层顶底板为钙质泥岩和粉砂岩；在含盐岩系中无碳酸盐岩，石膏亦不发育，地层上下序粒层正常，沉积旋迥性明显。而金顶矿区的云龙组碳酸盐岩和硫酸盐发育，流行观点把其中灰岩角砾岩及碳酸盐系组成的异常层序和岩性变化用沉积相观点加以解释，提出了E 1 y b 岩相模式，即批江断裂以东为湖岸剥蚀区，往西依次分为滑塌角砾岩相一冲积扇顶亚相–扇中亚相一扇缘亚相 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]。高广立研究认为金项铅锌矿区硬石膏岩分布广泛，多具角砾状构造，显示其曾经受过剧烈的构造运动，局部仍保存有原生沉积构造，应是三叠纪碳酸盐岩系中的蒸发岩，而不是第三纪云龙组中的蒸发岩，提出灰岩角砾岩是膏溶一构造角砾岩，层位应是三叠系的观点 [ 8 ]。王安建等提出原来被认为是云龙组的滑塌角砾岩和冲积扇粗碎屑岩实际上是上三叠三合洞组下部含膏盐的沥青灰岩组合在长距离推覆过程中形成的构造推覆膏溶角砾岩。角砾岩胶结物孢粉测定结果表明这套角砾岩仍然保存着晚三叠世的记忆，缺少古新世云龙组沉积的证据，说明含矿角砾岩并非新生代古新世的滑塌堆积的产物，而是晚三叠纪地层经构造推覆–滑覆–膏溶形成的一套特殊角砾岩组合 [ 6 ] [ 7 ]。 金顶角砾岩在矿区广泛分布，尤以北厂、架崖山、跑马坪矿段为甚。因其特殊的地质特征、成岩机制以及在成矿过程中扮演重要的角色而备受关注。庄天明等(2016)根据金顶矿区角砾岩的成分及结构特点，划分出8种角砾岩/含角砾砂岩：层状含灰岩角砾砂岩、方解石胶结灰岩砾角砾岩、石膏/硬石膏胶结灰岩砾角砾岩、铁泥质胶结灰岩砾角砾岩、混杂状砂质胶结灰岩砾角砾岩(或称含灰岩角砾砂岩)、膏砂泥胶结复成分砾角砾岩、砂质胶结复成分砾角砾岩和含矿石砾角砾岩。矿化主要为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等热液矿物交代角砾岩间或砂质杂基间的方解石胶结物，角砾本身弱/无矿化。目前有关金顶角砾岩成因观点很多，如膏溶－构造角砾成因 [ 8 ] [ 9 ]、沉积砾岩或角砾岩 [ 10 ]、剌穿体角砾岩、底辟角砾岩、或少量为盐(膏)溶垮塌角砾岩 [ 7 ] [ 53 ] [ 54 ]，以及岩溶角砾岩 [ 55 ]。 综上所述，矿区云龙组内碳酸盐岩系是始新世末由推覆楔入的三合洞组碳酸盐岩构造岩片，经复合造山作用演化的不同阶段形成不同类型的角砾岩构造。其中含矿灰岩角砾岩的成因有构造推覆、走滑破碎、膏溶角砾岩与侵位角砾岩等 [ 7 ]。研究显示在金顶矿区露天采场存在砂岩灌入体、侵位角砾岩和水力压裂构造，砂岩灌入体和水力压裂构造中矿石矿物(闪锌矿)胶结物的发育表明，这些构造的形成时代与矿化时代相同 [ 56 ]。 5.2. 演化模式讨论 5.2.1. 前陆盆地推覆构造系统 金顶铅锌矿床处在南北向澜沧江断裂带和北北西向维西一乔后断裂带所夹持的兰坪复向斜中 [ 5 ]。古新世–始新世印度板块与欧亚板块碰撞，兰坪盆地演化为以发育褶皱–逆冲构造和挤压构造为特点的新生代前陆盆地阶段。印度板块向东移动，扬子板块向西挤压，始新世(53 Ma)兰坪盆地受到金沙江造山带与澜沧江造山带的双向挤压，形成对冲推覆构造。云龙组已经参与了区域推覆作用改造变形，推覆作用发生在云龙组形成之后，推覆构造时限应晚于云龙组 [ 7 ] [ 8 ]，大致早于MVT型Pb-Zn灰岩角砾砂岩成矿年龄32 Ma。盆地分别展布有西部南北向强烈褶皱带、中部复式向斜带、东部复式背斜带 [ 43 ]。始新世东西向挤压而成的推覆构造奠定了本区的基本构造格局，推覆构造体系中的雪帮山一云岭断裂是其主干断层，受两侧造山带的影响，由雪帮山一云岭山脉一线向东西两侧，发育两套前陆逆冲推覆构造系统，形成反对冲式构造格局 [ 5 ] [ 57 ]。金顶矿区的推覆构造中外来系统来源于雪帮山一云岭推覆构造带，推覆方向为由东向西，矿区位于前锋带 [ 58 ]。矿区逆冲推覆构造系统可划分出两个主要推覆构造层系，下逆冲推覆构造层是主要容矿构造 [ 59 ]。F 2 断层带为主逆冲推覆界面，根据矿区逆冲推覆断层组的出露交切情况(图2)，分析认为F 2 与F 8 逆冲推覆系统先推覆盖于云龙组之上，之后F 1 和F 6 逆冲推覆系统再推覆叠置于F 2 与F 8 推覆带之上，其中三合洞组灰岩为能干岩层，前锋带容易形成“楔状岩片”楔入云龙组非能干岩层中。在北厂采场填图中可见灰岩构造岩片中残留有麦初箐组灰绿色灰黑色泥质粉砂岩及云龙组紫色泥质粉砂岩透镜体。矿区内的推覆滑动面呈多层叠置，滑动面几乎均为岩层的层理面，仅局部切层。比较突出的推覆滑动面是夹有薄层灰岩的石膏岩，为一套塑性流动的滑动层，石膏岩在推覆过程中起着滑动面的作用。三叠系灰岩所夹的薄层泥灰岩和钙质泥岩，侏罗系、白至系的页岩等也是有利于滑动的软弱面 [ 5 ]。 5.2.2. 走滑拉分盆地穹窿构造系统 + 盐丘底辟与膏溶坍塌 晚渐新世–中新世(32~10 Ma)兰坪盆地转入走滑拉分盆地演化阶段，伴随穹窿构造云龙组内碳酸盐岩构造岩片而再次应变，并在构造应变部位形成构造角砾岩。矿区硬石膏和天青石矿也达到了大型矿床，盐丘的形态和规模与矿区的穹窿构造具有和谐的关系，暗示穹窿与盐丘可能具有密切的成生联系，沿着穹窿构造边部发育的一系列放射状断裂说明穹窿构造极有可能是在区域构造应力作用下由于含盐地层密度倒置导致膏盐底辟形成盐丘，并诱发形成金顶矿区的穹窿构造 [ 7 ]。矿区盐构造有盐枕、盐背斜、盐焊接、盐穿刺、盐推覆、盐岩滑脱‒断层相关褶皱组合等多种盐构造变形样式。这些盐构造的形成演化及变形机制主要受到推覆挤压缩短作用、基底断层作用和塑性流动汇聚作用、盐下和盐上层断裂滑脱作用等控制，主要沿推覆断裂构造带呈串珠状分布。盐构造的形成与演化在早期对成矿元素的聚集成矿至关重要，晚期则主要起到次生改造和破坏作用 [ 10 ]。矿区从东至西，角砾岩的胶结物或杂基的膏盐成分减少，砂质成分增多 [ 53 ]。层状砂基灰质角砾岩很可能是由石膏溶解虚空，导致灰岩脆碎呈角砾、细砂因膏盐塑性流动呈流砂，后经压实再成岩形成 [ 60 ]。膏盐的溶解在盆地热卤水活动成矿过程中为膏盐溶解导致上覆岩石坍塌形成坍塌角砾岩型容矿构造，同时膏盐的溶解为运移热卤水中成矿元素的沉淀提供所需的硫源。 5.2.3. 成矿后构造改造作用 1) 岩溶作用 在矿区众多成因的角砾岩中，由碳酸盐类岩石形成的岩溶型角砾岩是存在的。岩溶作用发生于早第三纪的主期铅锌成矿作用之后，由于地形不断上升，部分矿体位于地下水的作用带内，因而在厚大的碳酸盐岩石中发生溶蚀，形成岩溶角砾岩，同时对原生的“灰岩角砾岩型矿石”及“钙质砂岩型矿石”进行改造 [ 55 ]。 2) 成矿后破矿断层形成含矿石角砾岩 含矿石角砾岩形成于矿后，主要有两种，一种发育于金顶北厂矿段和架崖山矿段的分界处的F 27 断裂带；另一种位于北厂矿段西部的砂体内 [ 53 ]。晚第三纪，在当地2846米剥夷面形成时，含矿层的弯窿构造顶部已剥露，东部矿体(海拔2830米)已进入表生(再造)阶段。铁菱锌矿形成后，有一次构造变动形成的角砾，破坏了原来的表生作用的环境，氧化带矿石常见由氧化向还原环境的转变，原来是淋滤的氧化矿石的孔洞又重新充填了新的矿物 [ 61 ]。 5.3. 成矿机理 复合造山是复合成矿系统形成的必要条件。复合造山成矿带中构造成矿单元的构造属性、变形变质、岩浆活动、沉积作用和流体特征，均随时–空发生变化。早期构造成矿带在新构造体制下发生成矿作用，使原矿床类型被复合改造，形成新的矿床类型和矿种；不同构造体制成矿作用在同一构造带复合，形成复合成矿系统 [ 14 ] [ 21 ]。金顶超大型铅锌矿床是新生代陆陆碰撞造山背景下，地壳深部断裂及其次级断裂为矿床的形成提供了导矿、配矿构造，而逆冲推覆断层构造为矿产的形成提供了容矿构造，并在兰坪盆地形成了中低温热液脉型Cu-Zn-Pb-Ag矿床系统，之后在晚始新世至渐新世，大约33~25 Ma区域挤压推覆转变为区域拉张伸展发生构造环境转换时期，幔源岩浆和热流驱动盆山转换前被封闭在裂谷或前陆盆地深部富含油气、膏盐和金属流体，沿着造山带两组伸展构造交汇部位上升，在构造圈闭环境下通过角砾岩侵位–流砂底辟–流体排泄–金属淀积成矿的产物。表现为中低温热液脉型Cu-Zn-Pb-Ag成矿系统与MVT Pb-Zn成矿系统复合形成“金顶式”铅锌矿床 [ 11 ]。主要矿化样式叠加有推覆构造型、盐丘构造型、层间断裂带热液脉型等 [ 50 ]，根据金顶矿区两阶段铅同位素模式计算的两阶段模式年龄，第一组粗晶方铅矿样品中，有17个样品位于两阶段零等时线左边，模式年龄为10~50 Ma，其中13个样品模式年龄为28~14 Ma，平均约33 Ma，其余样品模式年龄小于5 Ma，可能正是矿区长期多阶段叠加成矿的反映。