地质力学学报  2019, Vol. 25 Issue (1): 36-51
引用本文
王亮, 胡从亮, 张嘉玮, 陈国勇. 贵州深部四级断裂构造特征及与重要矿产的关系[J]. 地质力学学报, 2019, 25(1): 36-51.
WANG Liang, HU Congliang, ZHANG Jiawei, CHEN Guoyong. CORRELATION BETWEEN THE STRUCTURAL CHARACTERISTICS OF THE DEEP FOUR-LEVEL FAULT AND THE IMPORTANT MINERAL DEPOSITS IN GUIZHOU PROVINCE[J]. Journal of Geomechanics, 2019, 25(1): 36-51.
贵州深部四级断裂构造特征及与重要矿产的关系
王亮1,2 , 胡从亮1 , 张嘉玮1,2 , 陈国勇3     
1. 贵州省地质调查院, 贵州 贵阳 550081;
2. 贵州省地质物探开发应用工程技术研究中心, 贵州 贵阳 550081;
3. 贵州省地质矿产勘查开发局, 贵州 贵阳 550004
摘要:贵州位于扬子陆块、江南造山带、右江造山带的复合部位,自新元古代以来,发生了多次重要的构造伸展运动和构造挤压变形。晚古生代之后的沉积活动,掩盖了早期地质构造形迹。多位学者曾对贵州的深部断裂进行过推断,但由于资料不足、认识差异等原因,研究存在局限和争议。在充分借鉴已有研究成果的基础上,通过综合应用重力、航磁、地质等资料,提取了贵州深部四级断裂构造体系。所推测的贵州深部Ⅰ级断裂3条,呈"H型"结构;Ⅱ级断裂15条、Ⅲ级断裂12条,基底断裂若干条,这些断裂均在上一级断裂的基础上发展演化。根据人工地震剖面资料,进一步验证了5条深部Ⅰ至Ⅲ级断裂的展布特征,发现这些断裂沿不同倾向延伸、切割深度达6~12km,为切穿沉积盖层和基底的深大断裂。结合四级断裂构造体系及贵州省内重要矿产的分布,提出贵州金、铅锌、锑、锰、磷、铝土矿分布与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级深部断裂构造具有空间联系。
关键词梯度带    深大断裂    基底断裂    重要矿产    贵州    
DOI10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.01.005     文章编号:1006-6616(2019)01-0036-16
CORRELATION BETWEEN THE STRUCTURAL CHARACTERISTICS OF THE DEEP FOUR-LEVEL FAULT AND THE IMPORTANT MINERAL DEPOSITS IN GUIZHOU PROVINCE
WANG Liang1,2 , HU Congliang1 , ZHANG Jiawei1,2 , CHEN Guoyong3     
1. Guizhou Institute of Geological Survey, Guiyang 550081, Guizhou, China;
2. Guizhou Engineering Research Center for Geologic-Geophysical Exploration Development and Application, Guiyang 550081, Guizhou, China;
3. Bureau of Geology and Mineral Exploration and Deuelopment of Guizhou Province, Guiyang 550004, Guizhou, China
Abstract: Guizhou Province is located at the convergent parts of the Yangtze Plate, Jiangnan Orogen and Youjiang Orogen. Several major tectonic extensions and structural deformation due to tectonic compressions have taken place since the Neoproterozoic Era. However, the sedimentation that occurred after the late Paleozoic Era had covered those early geological structures. Studies on the deduction of the deep fractures in Guizhou Province by several authors are still limited in scope and controversial due to the insufficient data and differences in perception. In this paper, the deep four-level fault in Guizhou Province was classified with a combined application of gravity, aeromagnetic survey technologies, and geological data, which is supported strongly by the existing studies. According to the deduced results, other than the three pieces of deep Level Ⅰ fractures, which had "H-shaped" structures, 15 pieces of Level Ⅱ fractures, 12 pieces of Level Ⅲ fractures, and several pieces of basement fractures were also found. It was also deduced that each of the said fractures was resulted by the development of the fracture-level right above it. According to the artificial seismic profile, the distribution characteristics of five of the fault pieces from Level Ⅰ to Ⅲ have been tested further. The results showed that those fractures were extended to different directions and the cutting depth had reached 6~12 km. To conclude, the fractures' profile as deep fractures, which cut through the sedimentary mantle and basement, had been confirmed. Furthermore, combining the knowledge of the four-level fault and the distribution of important mineral deposits in Guizhou Province, a deduction was put forward, wherein a spatial correlation that linked the distribution of the gold, lead and zinc, antimony, manganese, phosphorus, and bauxite ores in Guizhou Province with the Level Ⅰ, Ⅱ, and Ⅲ deep fractures might have existed.
Key words: gradient zone    deep fault    basement fault    important mineral    Guizhou    

近年来,贵州重要矿产(金、铅锌、锑、锰、磷、铝土矿)取得了找矿突破和重大进展,潜在经济价值和社会效益巨大。黔东北松桃锰矿成为“世界级”新晋,提交备案资源量达6亿多吨,可提炼出金属锰1亿多吨[1];黔北务正道及黔中大型—超大型铝土矿床,为当地煤电铝一体化工程提供充分资源保障;黔中瓮安、福泉超大型海相优质富磷矿成为贵州开磷集团工业经济增长极;黔西北赫章猪拱塘实现贵州超大型铅锌矿“零”的突破,初步探明铅锌金属资源量275.82万吨[2];黔西南盘县架底新发现贵州玄武岩地区最大原生金矿(大型)[3],水银洞、烂泥沟、戈塘等超大型金矿处于盛产期;黔东南丹寨老东寨新找到中型铅锌矿床一处,估算资源储量逾40万吨[4], 为黔东湘黔铅锌成矿带环雷公山地区找多矿找大矿找富矿提供了地质依据。针对上述6种不同矿产地质成因,以往人们认为具有中低温热液型的金、锑、铅锌矿产出与深大断裂活动有直接联系,而具有沉积型的锰、磷、铝土矿分布可能受到深大断裂的间接影响和有效控制。为探索区内隐伏古构造和岩浆岩的分布与是否对区内两大类型矿产的成矿机制有参与作用和位置依附,文章以贵州深部断裂构造为研究对象,在对浅表地质现象认识的基础上,利用区域地球物理资料开展断裂深部展布及级别分析,进一步厘定贵州区域断裂分布格局,并根据区域矿化分布规律,分析不同级别断裂与地表矿化分布的关系。在总体上获得相关地质认识,对于深化区域基础地质具有一定的理论意义,对梳理区域成矿规律及进一步找矿也有实际意义。

1 1992年贵州构造单元“一块两带”构想提出

贵州位于扬子陆块西南部,新元古界至第四系均有出露,海相沉积岩最为发育,地史上经历了武陵、雪峰—加里东、华力西、印支—燕山及喜马拉雅等5个发展阶段,地表保存了大量的不同地质演化时期下相应地质构造活动痕迹。在贵州东南部广布浅变质岩系(四堡群、板溪群、下江群),西南部覆盖三叠系陆源碎屑复理石,西北部处于二叠纪峨眉山大火成岩省东区,东北部为Rodinia超大陆聚合—裂解事件展示区(梵净山群)。区内构造复杂,断裂发育,区域断裂主要有罗甸—贵阳—遵义断裂带、垭都—紫云断裂带、安顺—贵阳—镇远断裂带、铜仁—镇远—三都断裂带、水城—纳雍—息烽—石阡断裂带、开远—平塘断裂带等[5]

贵州大地构造单元划分,按《贵州省区域地质志》[5],以铜仁—玉屏—凯里—三都一线为界,北西侧为扬子陆块(黔北台隆、黔南台陷和四川台拗),南东侧为华南褶皱带。有学者认为贵州位于扬子陆块与南华活动带的过渡区,对扬子陆块又可分为上扬子地块和江南地块,南华活动带分为湘桂褶皱系之右江(印支)褶皱带[6]。也有学者将贵州大地构造分为扬子陆块、江南造山带和右江造山带三个单元[7](图 1),即“一块两带”地质构造分区构想,并认为具有大地质区域构造格架的空间展布特点,很大程度上反映了贵州地质构造是不同地质历史时期作用的客观产物。

I—贵州侏罗山式褶皱带:(I1—武陵山NNE向褶皱冲断带;I2—毕节及安顺NE向变形带;I3—乌蒙山NW向走滑变形带);Ⅱ—江南造山型褶皱带;Ⅲ—右江造山型褶皱带;Ⅳ—四川盆地边缘平缓开阔褶皱区;Fa—施洞口断裂; Fb—南盘江断裂; Fc—习水断裂; F0—望谟—贵阳—遵义断裂; F1—安顺—贵阳—镇远断裂; F2—普安—安顺断裂; F3—水城—紫云—罗甸断裂 图 1 贵州省地质构造略图[7] Fig. 1 The geological structure map of Guizhou province[7]

贵州“一块两带”地质构造,充分体现了不同岩性分布和不同方向地质应力作用。地表上,贵州大部(北部、东北部、中部、南部和西部)被扬子陆块西南部海相沉积岩占据,深部存在前震旦纪基底;江南造山带,位于贵州东南部的浅变质岩系分布区,主要发育加里东期褶皱,与扬子陆块分界是北东向的施洞口断裂带(Fa);右江造山带,位于贵州西南部的三叠系陆源碎屑复理石分布区,主要发育印支期褶皱,与扬子陆块分界是省界一带北东向兼北西向的南盘江、北盘江和红水河流域组成的特殊断裂带(Fb),该带北部边界为东南与北西两大定向边界的断裂组合,是以紫云—水城断裂带和弥勒—师宗断裂带分别与江南造山带和扬子陆块的分界,呈顶角朝北的三角形[7]。“一块两带”中Fa、Fb是贵州南部两条重要的分界构造(图 1)。

王砚耕等[7]研究认为,贵州总体变形构造组合样式表现为:Ⅰ区具有侏罗山式构造组合特征,Ⅱ和Ⅲ区具有阿尔卑斯式构造组合特征,Ⅳ区具有日尔曼式构造组合特征,共同奠定了同世界接轨超规模的构造地质背景基础,这样方式下的构造格局形成时代是多期的,反映了省内不同区域构造单元演变进程和主要区域构造发展变化,具有复杂性、特殊性和地域性的特点。

2 1981—2016年贵州不同学者划分的深部构造 2.1 深部构造划分评述

贵州学者齐涿、范祥发、王亮、戴传固、吴开彬等人,曾采用1:100万及1:50万石油重力调查、1:20万区域重力调查、地表地质构造和卫星布格重力数据等资料,对贵州地壳上部深部构造进行了提取。现研究认为以往推测结果,在位置、性质、规模、走向等方面存在不足,可能会对贵州区域矿产分布规律研究造成一定影响,并产生局限性认识。下面对五位不同学者划分的深部构造进行评述(图 2)。

图 2 不同时期划分的贵州深部地质构造[8~12] Fig. 2 Different demarcations on the deep faults of Guizhou province[8~12]

齐涿[8]整理了上世纪50年代石油部门调查的1:100万布格重力资料,对贵州区域构造进行了初步划分,首次提出区内呈“H”型(F1-F3)主体框架分布结构的巨大断裂构造系统(图 2a),反映了贵州东西部处在地壳厚度剧变地区;其不足为除北部推测习水断裂外,中部、南部地区断裂划分不合适,因使用的资料精度非常低,重力数据源处在高度稀散状态,数据分布空白区面积大,异常形态畸形;但是却对南北向主体异常延伸脉络把握得极其精准。范祥发[9]使用了质量及精度略有提高的贵州1:50万布格重力资料,厘定出区内有16条深大断裂(图 2b);断裂分布格局与图 2a有相似之处,较齐涿[8]增补了6条,北西向水城—紫云—南丹、南北向独山—凯里—德江等为新加断裂;推测断裂由三种数据资料(布格重力、区域重力、异常轴向方位角)分析完成。王亮等[10]根据1:20万布格重力资料,提取区内具有30余条深大断裂;不足为个别推测断裂划分原则掌握不好,出现了不应有的断裂,且有的提取断裂图示过于生硬形也不符合实际,但其推测断裂在准确度方面有大的改进,所推测断裂大多可对应地表断裂分布及形态且使用的重力数据源分布密度较1:100万、1:50万大。戴传固等[11]根据地表构造变形标志、沉积岩相标志等资料,划分出10条深大断裂(图 2c);研究成果中考虑了较多的地表地质因素,在推测断裂上应用了多个专业的地质资料集成,物探、化探资料参与起到了重要辅助作用;基本确定了贵州深部隐伏构造分布格局,但推测的北东向印江—贵阳—晴隆主控断裂(F1),可能受到航磁资料划分结果的局限出现北移偏离现象、公认的弥勒—师宗—水城断裂未见图示等问题。吴开彬等[12]据卫星布格重力数据,利用小波多尺度分解方法,提取了贵州大部地区逾30条反映不同深度的地质构造;但由于在辨析重力异常特征时存在卫星空测与地面实测误差,推测断裂缺失了东西部重力异常梯级带且南北向深大断裂难觅踪迹,而推测断裂只基本反映了区域地质构造图信息(图 2d),不过其线性异常形态与地表断裂分布十分相近。

以上是不同学者划分的贵州深部断裂,从不同侧面客观地表达了各位学者当时主要的划分思想及所研究的深部构造格局形成机理,由于资料形成阶段不同,各存在一定局限性,但不可否定的是这些划分方案为现今进一步科学认识和合理推断贵州的深部构造奠定了基础,且其中出现的各种不足,主要是资料的单一应用、资料精度问题和认识程度差异等造成的。

2.2 推测的主要深部构造人工地震检查

在吴开彬等[12]推测的5条区域性主干断裂不同地段上,布置了6条人工地震探测剖面(图 2d),编号:A-A′—F-F′,以之探测其断裂的向下切割深度及倾向变化,以便正确判断断裂的性质等地质问题。

在推测的赫章—垭都—紫云断裂带六枝附近,布设一近北东—南西向地震剖面A-A′(图 3), 该断裂是深切基底且主体倾向南西的走滑断层,切割深度大于10 km,具正花状构造;晚古生代沉积呈现背形,往深处却不明显,深部和浅部的构造行迹明显具分层性[12]

a—断裂显示图;b—地质解释剖面图 图 3 QZ04-80线地震剖面A-A′垭都—紫云断裂带(据文献[12]修编) Fig. 3 Display map of Yadu-Ziyun fault zone in QZ04-80 linar seismic profile(A-A′) (modified from reference [12])

在推测的赫章—金沙—遵义断裂带,布设地震剖面F-F′,野外调查其断裂切穿侏罗系且向下切深部地层,断层呈倾向北西的逆断层,上盘的震旦系及寒武系推覆于三叠系、二叠系之上,切割深度8 km左右[12]

在推测的安顺—贵阳—镇远断裂带清镇一带,布置一北西—南东向地震剖面B-B′,断裂带则表现为两条倾向南东深切基底岩层的逆断层,切割深度12 km左右[12]

在推测的铜仁—镇远—三都断裂带上(都匀—雷山),布置一东西向地震剖面D-D′,发现主断裂倾向东,以低角度(倾角30°左右)向西逆冲,切割深度大于7 km[12]

在推测的罗甸—贵阳—遵义断裂带(贵阳西北),布置地震剖面E-E′,发现震旦系推覆于寒武系之上,并伴生有多条逆断层,断面倾向南东, 倾角较陡,下切深度约6 km[12]

经地震检查,推测的断裂切割深度变化较大(6~12 km),并沿多个方向倾斜延伸,这5条断裂将贵州重力场分割成6个构造变形单元。由于地震剖面测量方法不一样,获得的深部信息也有差别,根据已有地震资料反映的中上地壳构造样式和中石油及汪新伟等研究资料[13~14]与对断裂带及邻区重力、航磁、大地电磁、遥感的特征解译与沉降史综合分析,认为区内通过地震测线检查的断层划割深度应大于10 km,推测它们至少为切穿沉积盖层和基底且通过中地壳低速层的Ⅲ级深大断裂,以垭都—紫云断裂为代表,已公认是一条主体倾向南西、切穿基底并局部切入上地幔的区域性深大断裂[15]

3 2018年重、磁、地划分贵州深部四级构造体系 3.1 深大断裂划分的地质标志及地质依据

深大断裂,是指延伸长度大(上百乃至上千公里)、切割深度大(达到下地壳并对上地幔产生重要影响)的断裂[16],此类断裂属于岩石圈范畴,其中以重力梯级带最具代表性。也有学者认为深大断裂在两侧地质构造和物性组合上往往存在较大差异,且在断裂附近往往伴随有不同岩浆活动及侵入体就位[17]

重力梯级带是重要地质构造活动标志特征之一,反映了地下地质体陡倾的密度分界面,其往往是莫霍界面陡变带及各种类型的断裂带、造山带的综合反映[18],在贵州东西部地区重力场表现最具特色;而相应的航磁场同样具有醒目特征,两侧的航磁升高异常带与中部地区低缓的负磁区是磁场分界的典型表现,在地表上西部是火山岩跳跃场相对剧烈活动区,东部却是受风化剥蚀及退磁作用下具弱磁的基性岩类、基性火山岩及花岗岩等岩浆热液不明显活动区。

深大断裂按其切割深度,可分为岩石圈断裂、地壳断裂和基底断裂三大类型。

3.1.1 断裂划分标志及地质依据

此次对深大断裂划分标志,主要是依据地球物理特征标志、岩浆活动标志、构造标志、沉积岩标志、遥感线性及卫星观测标志等。

地球物理特征标志:

(1) 重磁场方面。①不同重磁场区的分界线或变异带是规模较大断裂的反映;②重力场线性梯度带及磁场特征带;③重磁异常带轴向明显错开部位或异常的对接、斜接、突然变宽、变窄或转折;④等值线的规律性同形扭曲带及局部异常的成串、成带出现部位等[19~20];⑤岩石圈厚度、地壳厚度(莫霍面深度)的突变带等等。

(2) 深地人工地震测深和大地地磁测深等方面。①爆破地震和陆壳反射地震震相特征差异及波速组的突然变化,又称为壳、幔地震波速速度变异带;②大地电磁测深线性低阻带、高低阻线性突变带;③壳内低速层是巨型韧性滑脱剪切带,是产生在中地壳、影响和带动上壳层的逆冲推覆构造带的主因断裂;④地热梯度变异带、地热异常变异带;⑤卫星遥感巨型线性影像特征标志带;⑥磁卫星△T异常及卫星自由空气重力异常的巨型线性变异带[21~22]

地质综合特征标志:沿深断裂形成多个断裂组成的断裂带;深断裂两侧的沉积作用有显著差别;沿深断裂带有各种岩浆活动,形成基性、超基性岩带或花岗岩及火山岩带;沿深断裂带常有强烈的动力变质岩带;常表现为区域地球物理场的界线或线性异常;在卫星照片上可出现明显的线性特征。

3.1.2 断裂划分级别及划分结果

从贵州处在全国区域地球物理场(重力、航磁)特殊转折部位与“一块两带”地质构造成矿重要性和矿产种群分布突出特征,以及又处在中国东西部(武陵山、乌蒙山)两大巨型重力梯级带地质构造应力挤压效应最为强烈且集中体现的地区来看,地质活动频繁,构造现象复杂,成矿作用典型,故将贵州的深部断裂构造划分为四级深断裂。①Ⅰ级深断裂是指延深大,切穿岩石圈达到软流圈的深断裂,规模大、延伸长,一般大于500 km,多是活动带和稳定区的分界线,也是板块俯冲碰撞带的聚敛边界断裂,称岩石圈断裂;②Ⅱ级深断裂是指切穿地壳达到莫霍面顶界的深断裂,延深大于30 km,延长数百公里,是大型隆起、大型坳陷和地体、地块的二级构造分界线,控制着中基性—超基性岩浆作用、成矿作用及沉积作用的发生和发展演化,称地壳断裂;③Ⅲ级深断裂是指沉积盖层和褶皱基底达到结晶基底、止于中地壳低速层的深断裂,延深10~15 km,是地体、地块的三级构造分界线,控制着中酸性岩浆活动、沉积相带及矿田的分布,称结晶基底断裂[21~22],也可归属地壳断裂;④Ⅳ级深断裂是指沉积盖层至磁性基底的断裂,称褶皱基底断裂。

因此,依据地球物理资料划分深大断裂,一定要有深部物质记录,因为地球物理信息往往具有多解性,深大断裂思想在20世纪50、60年代对中国地质学界有很大影响。当时认为深大断裂基本都是陡直下切的。70年代以后的大量深部地质资料说明,很多之前划分的深大断裂并不是切割很深,而是向下变缓或是向下消失。提出深大断裂说的裴伟也于70年代改变了自己原先的观点,补充并强调顺层拆离或低角度逆冲断层在区域构造中的重要意义。从物性而论,一定深度岩石物性为塑性(流变状态),一定会向深部变缓,在歇停地段则表现出与围岩有一定物性差异的突出特征。

3.2 推测的深部四级构造体系

地表出露地质现象是深部地质作用的直观反映。文中对深大断裂划分,主要是严格依仗上述相关原则,结合1:50万地质图和周边省市区有关区域资料,并基于贵州5位不同学者断裂划分研究成果, 在1:20万重力图、1:25万航磁图上同时描线互动完成。

在重磁图上重新厘定推测了贵州深部大断裂计30条,有Ⅰ级3条、Ⅱ级15条、Ⅲ级12条。为确定这些断裂级别,将其转绘在图 4莫霍面等深线图上进行对比分析,推测深部断裂与图 1地表出露断裂的分布图像脉络存在浅部、深部的对应关系(图 4),说明综合资料反映的深部构造是地球物理解译与地表地质现象有机结合的结果。所推测断裂最主要特点是,由3条Ⅰ级深部断裂(1F1-1F3)构成了贵州深部呈“H”型的地质构造主干骨架,Ⅱ级、Ⅲ级深部断裂在其基础上发展演化,还推测了Ⅳ级深部磁性基底断裂若干条,断裂分布情况见图 5所示,限于篇幅其分布特征不在文中介绍。

图 4 贵州莫霍面等深线与重力、航磁异常推测深部(Ⅰ级—Ⅲ级)断裂及对应关系 Fig. 4 Correlation between Moho isobaths and deep fault (Level Ⅰ to Ⅲ) speculated by gravity anomaly and aeromagnetic anomaly in Guizhou province

1—推测Ⅰ级深部断裂;2—推测Ⅱ级深部断裂;3—推测Ⅲ级深部断裂;4—推测基底断裂;5—金矿;6—铝土矿;7—锰矿;8—锑矿;9—铅锌矿;10—磷矿 图 5 贵州重力、航磁异常推测深部(Ⅰ级—Ⅳ级)断裂及与重要矿产分布关系 Fig. 5 Correlation between deep faults (Level Ⅰ to Ⅳ) speculated by gravity anomaly and aeromagnetic anomaly and the important mineral deposits in Guizhou province

将所划分的诸多不同级别的深部构造在莫霍面等深线图上进行了对比(图 4), 显示大部分构造较吻合,个别断裂对应程度不高。在图 4中由东向西莫霍面等深线切割深度为31~45 km,反映了Ⅰ级深部断裂属于切穿莫霍面的断裂、Ⅱ级深部断裂属于切至莫霍面顶界面的断裂,Ⅲ级深部断裂则属于莫霍面顶界面之上达结晶基底断裂(止于中地壳低速层)。Ⅰ级、Ⅱ级断裂在莫霍面图上吻合度较高,但Ⅲ级断裂则吻合度不高,可能因莫霍面相对原始平面上的重磁异常为深部异常,按照深部构造控制浅表构造理念[11],深部基底微小应力嬗动往往造成浅部地壳地区很大变形位移, 致使有的浅部断裂在深部没有显示。不同级别构造之间时空关系特征存在较大差距,在空间上,Ⅰ级断裂是研究区和遥远地区超强应力长期地质作用产物,Ⅱ级断裂是研究区和较远地区减弱应力一定时期地质作用产物,Ⅲ级断裂是研究区和近区弱小应力近期地质作用产物;在时间上,从重力、航磁、地质特征分析,Ⅰ级—Ⅲ级这些古断裂形成时期分为前期、中期、后期地质作用。

Ⅳ级深部基底断裂在图 4中没有展现,但该级次断裂在Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级深部断裂的控制和影响下,在不同时期不同区域不同方向应力作用下产生有序变形,形成不同格局的褶皱构造样式和局部变形。现对贵州新推测的Ⅰ级深部断裂(1F1-1F3)和Ⅱ级深部断裂(2F1-2F15)构造变形特征进行简要分析。

贵州呈现出的“H”型的深部构造在中国是独一无二的,主要受国内东西部两条南北向巨大地质构造带(武陵山和乌蒙山两大重力梯级带)的影响,表明构造变形来自东西部不同方向地质构造应力作用,主要是国际两大巨型构造域(古特提斯—喜马拉雅与滨西太平洋两个构造域)活动的破坏及影响。

3.2.1 兴仁—长顺—贵定—镇远—新晃深部断裂(1F1)

1F1断裂斜贯贵州东西,全境长约550 km,倾角约60°、倾向南(浅表断裂组合带F1加F2位于图 1中普安—安顺—贵阳—施秉一带,相对应的深部断裂1F1图 2中位置则向南移动了大约40 km),其东端与武陵山重力梯级带相遇延至湖南新晃、西端与乌蒙山重力梯级带相交折向云南师宗,湖南称“湘黔深大断裂”。它可能是扬子陆块西南部最终在贵州深部的具体分界线,即“一块”同“两带”的分界,也是以黔中为承接区划分“黔北隆起区”与“黔南坳陷区”两大地质块体的南北分界[7]。过湖南新晃后以北北东向延伸过凤凰—沅陵—慈利(大致对应麻阳—澧县断裂带),经武陵山东南缘—沅麻盆地西缘,湘境长达400 km,走向30°~45°、倾向西、倾角约63°[21]。黑水—泉州地学断面通过该断裂北端的湖南凤凰,朱介寿等[23]所研究的大足—邵阳的大地电磁测深剖面在湖南怀化东侧(怀化—黔阳—邵阳)是位于地下深45 km的一呈北北东向分布、电阻率小于3750 Ω·m、狭长的大型低阻带,其断面图在黔阳东面地表出现明显下凹的电阻率曲线窄巷带。断裂带切穿地壳深达岩石圈,南东侧软流圈抬升,莫霍面深37.5 km左右,北西侧软流圈下降,莫霍面深44.5 km左右,两侧落差达7 km左右。

该带深部延伸方向与地表同走向断裂基本一致,北西侧发育大型的断裂及褶曲,南东侧以小型的断裂及褶曲为主,北东向、南北向、近南北向、北西向者居多[11]。北西侧有大型的北东向间列高低密度体发育,是扬子板块稳定区岩性磁性基底区;南东侧有小型的高低密度体,为两大造山带及过渡带活动区岩性磁性基底区。

该带北西侧以火山岩分布最具特色,主要为贵州西部峨眉山大陆溢流拉斑玄武岩,其次为分布于贵州东北部梵净山区的枕状玄武岩,有黔东北的基性火山岩及白云母花岗岩、基性岩—超基性岩等岩浆侵入岩,并有来自深部的自然重砂木锡矿出露点分布[11];南东侧则有分布于黔西南镇宁及望谟—罗甸一带的偏碱性玄武岩及其潜火山岩相辉绿岩和黔东南产于青白口系近底部的基性火山岩,而岩浆侵入岩主要有黔东南地区的基性岩—超基性岩、黑云母花岗岩,以及黔东南和黔西南的偏碱性超基性脉岩。

另在相距很近的东段与下文中的1F2北段控制带内铜仁西南8 km的枫木寨发现了寒武系的隐爆角砾岩筒[24],呈椭圆形分布,长度约220 m,宽度约100 m;该带两侧附近形成了盘县—贵阳—石阡—松桃北东向温(热)泉带、麻江—凯里—剑河北东向温(热)泉带。

3.2.2 松桃—江口—三穗—榕江—罗城深部断裂(1F2)

1F2断裂纵贯贵州东部,有长约450 km、宽约120~180 km,略向西突的弧线带,是中国东部大兴安岭—太行山—武陵山巨型重力梯级带南段,由湘西花垣进入贵州东北部,反映与莫霍面起伏有关的深部构造特征,正好对应中国地形图上三大台阶的位置[25]、处于中国大陆地势的第二台阶东缘,对应贵州地形上第一台阶带(贵州地势分东西三级阶梯、南北两面斜坡),表现为梯级带中轴线、中心位于松桃附近。被称为“鄂湘黔深大断裂”,其在湖南境内最大宽度约70 km、长度大于300 km,倾向南东,倾角55°左右,东西落差达5km[21]。属滨西太平洋构造域的外带,是一高角度断层。

黑水—泉州地学断面通过该断裂北端的贵州松桃,朱介寿等[23]研究的大足—邵阳的大地电磁测深剖面在松桃西侧(涪陵—秀山—松桃)是位于地下深50 km的一呈北西向分布的电阻率小于3500 Ω·m宽缓的大型低阻区,过地下深度约100 km后,在秀山一带转折为近南北向分布的电阻率小于3500 Ω·m的狭长低阻带。对于北邻经重庆秀山的地球物理大剖面解译成果,金文山等[26]确认两侧莫霍面深度相差约4 km(西侧42 km,东侧38 km)。该断裂南端黔桂滇重点片综合解译存在居里面陡变带(深度30~40 km)和重力异常等值线同步弯折高低异常带[17]

该带北段出露有梵净山中的枕状玄武岩、基性火山岩及白云母花岗岩、基性岩—超基性岩和铜仁枫木寨的隐爆角砾岩筒,有石阡—思南—印江等地的近南北向地热温泉群,有印江附近的零星地震点;该带中段镇远马坪是中国第一颗金刚石原生矿产地,其辐射地带的施秉、三穗、雷山等地有偏碱性超基性脉岩;该带南段是著名的剑河县温泉乡温泉,近期地震于2015年3月30日发生在剑河县南加镇,震级5.5级、震源深度7.0 km、震区烈度为Ⅵ度~Ⅶ度[27]。江南部零星出露有基性火山岩、基性岩—超基性岩、黑云母花岗岩及黑云钠长片岩(钟灵—敦寨)、霏细岩(加鸠)等。顺断裂带两侧产有汞、铅锌、金、金刚石、重晶石、水晶等矿产。

3.2.3 弥勒—师宗—普安—水城—赫章深部断裂(1F3)

1F3断裂纵贯贵州西部,境内长约280 km、宽约150~200 km,为略向东突的弧形带,是中国西部青藏高原东缘巨型重力梯级带南延,由滇东彝良进入贵州西北部,反映了上地幔不同结构的分界线,正好对应中国地形图上三大台阶的位置[25]、处于中国大陆地势的第二台阶西缘,对应贵州地形上的第三台阶带(贵州屋脊),表现为梯级带中央带、中心位于赫章附近。属古特提斯—喜马拉雅构造域,是一高角度断层。该断裂南部起于云南弥勒,云南境内长约320 km,北东走向、倾向北西—北北西、倾角40°~60°,形成于晋宁期(贵州认为是印支期—燕山期),断裂北西盘大量出露古生界及玄武岩,南东盘主要为三叠系及少见玄武岩,沿线见古生界逆冲覆盖在三叠系不同层位之上及常见一系列小型基性侵入体出露[28]。沿断裂带两侧,分布有铅锌、金、锰、铁等矿产和一系列温、热泉点[29]。据石油深钻资料,断裂两侧元古界基底深度变化很大,北西侧抬升且出露地表,在云南罗平法本构造1290 m见到上元古界,其上叠地层变薄以至缺失,南东侧基底骤然下降,在罗平背斜3206 m仍未打穿上二叠统玄武岩,两侧沉积厚度的巨大差异,无疑是断裂活动的结果[17]

3.2.4 习水—道真深部断裂(2F1)

2F1断裂呈北东向斜贯贵州北部,省境长约210 km,推测为四川前陆盆地与贵州高原北面斜坡分割的南界断裂。重磁场表现为一明显的特征带及变异带。郭卫星等[30]认为该带对应的地表断裂,位于四川盆地东南部盆缘区,沿重庆綦江—贵州习水一线总体呈北东向展布,靠近东南边界的齐岳山断裂是中、上扬子的传统分界断层,其东南侧发育基底卷入式的“隔槽式”断褶组合,北西侧发育盖层滑脱式的“隔档式”断褶组合,其盆缘区山前推覆带和山前转换带等构造变形特征明显。戴传固等[11]认为该带对应的地表断裂,北西侧为稳定克拉通盆地,白垩系为大型内陆盆地河湖相砂泥岩组合,与下伏地层平行不整合,褶皱变形微弱,多为短轴褶皱,岩层倾角大多≤10°,构造变形时期主要为喜马拉雅期(晚白垩世之后),南东侧白垩系为山间盆地相磨拉石(主要为砾岩、砂砾岩)组合,上白垩统与下伏地层角度不整合,构造变形主要为燕山期,前上白垩统呈中常—紧闭型长条状褶曲。断裂东段正安—道真曾是地震发生区和活动带,习水附近有地热水趵泉。

3.2.5 罗甸—贵阳—息烽—遵义深部断裂(2F2)

2F2断裂纵贯贵州中部,境内长约430 km,很好对应了贵州地形上的第二台阶带。重力场表现为大型异常变异带,航磁场呈东负西正背景场两大磁区分区线,接触带为南北向的系列磁场梯度带及条带状闭合区。

张岳桥等[31]认为该带是一条由南北向狭长展布的紧闭向斜和背斜构造所显示的基底断裂带,是贵州中部地区南北向褶皱束的重要组成部分。断裂向南终止在北西向水城—紫云—罗甸—南丹断裂带,在中段被一组近东—西向、北东向断裂所切割。断裂两侧的褶皱方向和样式存在很大差异,表现为东部以南北向隔槽式褶皱为特征,而西部褶皱方向不规则,样式变化较大。戴传固等[11]认为该带附近早石炭世大塘期沉积相变特征显著,东侧主要属滨岸—半局限海台地相见老基底地层,西侧为斜坡—盆地相未见老基底地层。该带中上部是构造变形景观的分区界线,西侧为宽缓短轴褶曲及北东向S形长条状褶曲分布区,东侧为近南北向宽缓褶曲带与紧密褶曲束相间的类隔槽式褶皱区,两侧构造线大角度相交,遥感影像极为醒目。有地震点和地热点沿带分布,南段罗甸地区是地震频发区。

3.2.6 昭通—威宁—水城—紫云—南丹裂陷槽北东界断裂(2F3)

2F3断裂向北与四川鲜水河断裂相接,又称康定—大关—水城—紫云—南丹断裂,呈北西向穿越贵州西部,长约400 km。已成为上扬子克拉通内盆地与克拉通边缘裂陷盆地的一条重要分界断裂,是贵州境内规模较大具有重要影响的区域性深大断裂之一,也是贵州沉积构造单元及成矿区块划分的重要依据之一[32],构成贵州西部水城—紫云—南丹地区晚古生代裂陷槽的北东界断裂,与2F4构成贵州—广西大型的北西向裂陷槽构造体系。

该带位于重力、航磁异常转换带,遥感线性体异常表现为束状线性特征带,是束状夹于线性褶皱中,向东南横向波状至罗甸,进入广西接南丹—河池—昆仑关断裂[17]

张岳桥等[31]认为该带是由一束北西—南东向延伸的断裂和断层相关褶皱组成,向北西经镇宁过水城终止在齐岳山断裂带,向南东一直延伸到十万大山盆地,其南西侧为南盘江盆地,褶皱构造整体呈弧形,弧顶向北凸出,北东侧为黔桂台拗区,古生界发育完整,构造样式以一系列北—南向褶皱为特征,靠近罗甸断裂带褶皱轴向转为北西—南东向,与断裂带平行。

对于该带还有不同的研究认识,有认为是构造变形景观的分区边界或是晚古生代沉积岩相急剧相变地带。南西侧为北西向褶皱带,为斜坡—盆地相区,北东侧褶皱轴向多为北东向、南北向,两者大角度相交,为台地相区。海西期表现为一组地堑—半地堑构造样式的同沉积正断层组合,并形成北西向裂陷槽,且控制泥盆纪—二叠纪沉积环境及沉积相。峨眉山玄武岩浆活动局限于该裂陷槽及南西侧[11]。有认为北段表现为强烈的挤压变形(水城以北),中段以紧密尖棱褶皱和逆冲断层为主(水城观音山—镇宁打都),南段褶皱分布零散、断裂不太发育(紫云、望谟、罗甸之间)[33],有认为其控制晚古生代以来的两侧沉积岩相,见北西向断裂束及线状褶皱发育[17]。沿该带是北西向构造地震带,两端是地震震源区(昭通、罗甸)和多发地。

3.2.7 宣威—盘县—兴仁—安龙—隆林裂陷槽南西界断裂(2F4)

2F4断裂为2F3北东界裂陷槽相派生的另一边界断裂,两者总体呈帚状同北西走向延伸,境内长约200 km。该带地表南西侧为北西向褶皱带,北东侧多为北东向、北西向褶皱带,两者低角度相交。南西侧是历史上的地震活跃区,分布有多处地热点。与2F3两者共同组成裂陷槽构造系统,槽内不同规模的基底断裂分布,为北盘江河谷相对应的系列断裂,还断续有同走向的主要断层发育[34],其西南侧以穹窿、构造盆地为主、北东侧为一系列北西向紧闭褶皱及逆冲断层组成[11],为左行走滑断裂带。2F3两端分别延至四川康定及广西南宁一带,为大型强烈挤压变形带,宽20~50 km。地层组成为泥盆系—侏罗系[35],沿地表走向在普安、贞丰的西北一带断续出现,西北段曾有地震发生,贞丰以南出现向斜的弧带。

3.2.8 印江—余庆—都匀—平塘—南丹深部断裂(2F5)

2F5断裂呈向西突的弧形带纵穿贵州东部,境内长480 km,推测为东部武陵山重力梯级带(1F2)大型断裂系的西部边界断裂,南段福泉—都匀—平塘—南丹是江南造山带深部的西部分界,是雪峰古陆与黔南坳陷在深部的分界线。1F2、2F5两大西突弧形带,反映了受到来自东部强烈的地质应力挤压。该带都匀以北的区段同郭良辉(2016)解译的扬子与华夏两陆块拼合带西界位置(下层华夏基底的西缘)宜昌—张家界—铜仁—都匀—百色基本对应,都匀以南的区段两者存在较大偏差,文中推测断裂过都匀后以西突的弧带至南丹,而郭良辉[36]推测的断裂经都匀后直抵百色,从贵州境内重磁异常分布特征分析此段不可能这样行走,而东界位置(上层扬子基底的东缘)鹰潭—萍乡—衡阳—贺州—北海与之遥相呼应,此拼合带叠置了扬子与华夏双层古老基底。沿走向地表断裂全线分三段出露。

3.2.9 册亨—紫云—大方—毕节深部断裂(2F6)

2F6断裂呈向东突的弧形带纵穿贵州西部,境内长达370 km,推测为西部乌蒙山重力梯级带(1F3)大型断裂系的东部边界断裂。1F3、2F6两大东突弧形带,反映了受到来自西部巨大地质应力的推挤。重磁场表现为大型变异带,东侧异常表现较单调平静,西侧异常表现较复杂多变。安顺以南的弧段表现为三叠系沉积岩相变带及过渡区,以北的弧段表现为三叠系与古生代的变化带。沿弧区曾有地震发生,并有地热点分布。地表断裂紫云—安顺有出现,且切断北东向断裂,见地震点上线。

3.2.10 其他不同规模深部断裂(2F7—2F15)

(1) 黔西—息烽—余庆深部断裂(2F7),呈近北东向横贯黔中地区,长约300 km,东西两端分别抵两大巨型重力梯级带,可能为黔中隆起与黔北隆起的分界线,表现为大型重磁场变异带。沿断裂带是地震活动带,分布有息烽温泉、石阡温泉等。黔西—余庆地表断裂清晰出露,沿线见南北向等方向断裂被切离。

(2) 赤水—仁怀—遵义—凯里—从江深部断裂(2F8),呈北西向斜贯贵州中东部,长约450 km,东端与武陵山重力梯级带(1F2)相交,大型重磁场变异带,是文中推测的贵州东部地表没有显露的北西向断裂。该带向东南延入广西段,八桂大地称元宝山—桂林—贺州(重力梯级带)断裂F38,长约400 km,继续南延进入广东怀集[22],楼性满根据遥感影像资料曾提出遵义—榕江有北西向隐伏断裂存在。2F8与2F9可能为相伴生的同生断裂,扮演主控断裂如同2F3、2F4具有的协作控矿作用,提供辖区内某些来自深源矿产的重要导出空间,南东区可是值得重视的地区,如金刚石、铅锌矿、锑矿、金矿等找矿突破。北段地震记录点不少。沿线地表可见北东向断裂褶皱被切割。

(3) 道真—务川—印江—江口—新晃深部断裂(2F9),贵州段呈北西向斜贯黔东北地区,长约250 km,东与武陵山重力梯级带(1F2)相交,大型重磁场变异带。地表北段断裂发育,断续出现,错断北东向断裂及褶曲,南段铜仁市西南8 km的枫木寨发现隐爆角砾岩筒2处[24],中段分布梵净山花岗岩及枕状玄武岩,沿断裂中段地震活动和思南地热泉较发育。该带应继续向东南延伸为湖南段,经江口—湖南新晃—洪江—瓦屋塘(此段湖南未划出),再行续接瓦屋塘—武冈—新宁—道县—九凝山—广东连县断裂,此段长约270 km,走向北西320°左右[21],该带湖南段在中南地区粤湘桂莫霍面等深线图中反映十分明显。道真以西一带断裂有显示,沿线断续见北东向断裂褶皱被割断的迹象,印江一带有地震活动。

(4) 威宁—金沙—遵义—江口—凤冈深部断裂(2F10),呈北东向西接水城—紫云—南丹断裂(2F3),东抵道真—务川—印江—江口—新晃断裂(2F9),长度大于400 km,重力高值带与重力低值带之间的接触带,航磁大型变异带。对应金沙—遵义地表向斜轴位。

(5) 道真—正安—湄潭—开阳深部断裂(2F11),呈近南北向略向东突的弧形断裂,长度大于200 km,重力高值带与重力低值带分带,航磁大型变异带。对应地表向斜轴向位置。

(6) 务川—酉阳断裂(2F12),呈北东向发展,省内长约60 km,反映重磁场梯度带。对应地表一正断层。

(7) 玉屏—锦屏—靖州深部断裂(2F13),呈向西突的弧带,省内长约100 km,反映重力疏密变化带,航磁变异带。地表没有断裂显示,但见天柱附近北东向断裂被切断的构造痕迹。

(8) 册亨—罗甸—独山—榕江—黎平—绥宁深大断裂(2F14),呈北东向略向北突的弧带,省内长约450 km,反映重力梯度带、疏密变化带、扭曲带,航磁大型变异带。地表断裂在罗甸—望谟断续出露,此地有地震记录点在案,属现代地震活动范围。

(9) 威宁—宣威—曲靖深部断裂(2F15),呈北北东向纵伸,省内长约60 km,图区长150 km(据实测的省外云南重力资料推测部分),反映重力疏密变化带,航磁大型变异带。地表断裂于威宁西北距省界不到一半距离有局部片段显示。

3.3 重大地质问题探讨——“一块两带”深部分界

关于扬子地块西南界、江南造山带西界、右江造山带北界、水城—紫云—南丹晚古生代裂陷槽北东界形成及划界等地质科学问题,是贵州重大的地质事件,长期以来一直是大家研究的重点,也是贵州构造单元划分的主要问题,在位置、范围、属性、规模等仍存在很大争议,文章在区域构造演化基础上,研究区域重力、区域航磁布局,对于几大构造边界给予划分。

贵州地处滨西太平洋与古特提斯—喜马拉雅两大构造域的复合部位,羌塘—扬子—华南板块的南端。扬子地块占据省内大部分,1F1全段、1F3南段构成其与江南造山带(图 4中b带)、右江造山带(图 4中a带)及两大造山带过渡带(图 4中c带)的深部分界。

江南造山带发源于中国华东浙江钱塘江向西延伸止于贵州中东部,位于扬子块体与华夏块体之间,是华南地区一条以钨、锡、铜、铅锌、金、银为主的大型多金属成矿带,以大型向西突的构造弧形带表现,反映出地质活动的长期性和迁延性,其西界由1F1北东段和2F5南段拼接而成,省内长约200 km(图 4)。

右江造山带北界是中国西南滇黔桂地区一条重要地质分界线,其南侧大面积分布三叠系陆源碎屑复理石;其中区内产出的金、银、铝、铅锌、锑等矿产占有举足轻重地位,它以大型的且向北突的构造弧形带呈现,反映出地质构造的复杂性和多样性,其北界由1F3南段、1F1南西段和2F3南东段拼合而成,省内延伸长度约300 km(图 4)。

3.4 地表重要断裂深部位移情况

对于贵州扬子地块与江南、右江等两大造山带结合带的深部构造边界划分,以往不同认识观点不统一并且具有局限性,对其他断裂划分也受个人认知差距和资料质量精度所限(图 2)。王砚耕[7]上世纪九十年代提出了贵州构造“一块两带”观点,并逐渐被众多的学者所接受,完全符合地质构造发展演化的客观规律,但限于过去资料和研究条件等制约,仅对构造单元边界划分从大地板块构造学说、内外动力学机制、地表沉积岩相等现象进行了科学总结(图 1),这也反映了当时对地表构造环境的研究程度。为适应现代地质发展和攻深找盲需要,对浅部、深部地质构造信息综合研究势在必行。

研究看来,地壳深部构造运动对浅部基底构造推压及变形位移影响很大,在地表有时极难发现价值线索。在图 1中,江南造山带南西段(凯里以南)Fa应向西偏移约60 km,对应图 4的2F5南西段;而右江造山带Fb全段应偏离原位置,其中该带北西段向东移动不大约20 km,构造线顺向延长,相当于图 4中的2F3南东段,同时该带北东段向北移动较大约110 km,构造线向南西延长,对应图 4的1F1西段同1F3南段的焊接段;习水断裂Fc全段应向北西小移约30 km,构造线北东向延长,对应图 4的2F1;遵义—贵阳断裂F0全段应向西略移约30 km,对应图 4的2F2;水城—紫云断裂F3南段(紫云以南)应向东移约10 km,对应图 4的2F3南段。

4 贵州重要矿产分布严格受深部断裂控制及影响

矿床的形成与分布一定受区域构造的控制,其中不同级别的断裂构造的控矿作用尤为突出。一个重要原因是不同级别的断裂构造不仅提供成矿的通道和空间,同时控制成矿背景及成矿热液的来源。由于控矿过程中不同级别的断裂构造的控矿功能表现不一,明确断裂的级别及时空分布对于了解控矿构造格局及其对成矿带、矿集区、矿床及矿体等不同规模矿化作用的控制机理至关重要。

贵州位于“一块两带”地质构造上,是大型地壳构造变形区和地质构造变异区,东西部是经受不同方向地质构造应力强烈作用地区,又处在莫霍面陡变带及过渡区,这样复杂的地质构造区往往会造成区内壳幔结构不同成矿特点也不同[37],不同级别深部断裂对矿产形成起到了相应控制作用,并具有深部构造控矿的不同特点。

文中所述矿产具有成群成带和水平分带特征(图 5),中低温热液型矿产(金、锑、铅锌矿)接受不同级别深部断裂的有效控制,而沉积型矿产在位置上有依托关系(锰、磷、铝土矿)。

综合观察发现大部分矿床分布于主体框架呈“H”型断裂带两侧。北西侧多于南东侧(1F1)、东西两侧相当(1F2、1F3)。东部地区金矿位于2F5及1F2东侧、西部地区金矿位于2F6及1F3西侧;铅锌矿多集中分布于1F2、1F3的中上段两侧,1F2影响的湘黔铅锌成矿带南带目前未发现大型铅锌矿床,小、中型矿床分布较多,1F3聚焦的川滇黔铅锌成矿区大型、超大型铅锌矿床相继浮出水面,中型矿床星罗棋布;锑矿分布在1F1东西端两侧的独山—三都—榕江一线和晴隆大厂,其资源已开采殆尽,寻找新的矿床迫在眉睫。锰矿、磷矿、铝土矿的超大型、大型矿床位于1F1北西侧,且数目也居多,南东侧的数目较少、规模也不大。

但在局部地区矿床分布规律则不尽相同,主要特征有:①有的矿床分布与不同级别的北西向断裂分布密切相联。北西向大型断裂在区内比重较低、数量不多,铅锌矿、铝土矿、磷矿、锰矿顺断裂带分区段集中形成,如2F3的威宁—水城、2F8的遵义—福泉等地分布的不同矿床。②有的矿床分布与不同级别的南北向断裂分布控矿有关。此组近南北向构造较发育,黔西南大中型金矿和锑、汞矿,与广西、云南部分金锑矿床在关岭—贞丰—富宁南北向Ⅲ级断裂带聚集[17],南北向弧形断裂2F11会集了铝土矿、磷矿、锰矿分布。③有的矿床分布与不同级别的北东向断裂分布多缘。北东向大型断裂在区内比重较大、数量最多,大多数矿床(点)沿断裂带走向及两侧排列,以及其与北西向断裂、与南北向断裂两组的交会部位分布,如凯里—三都、兴仁—望谟多地集中、分片出现的不同矿床。④有的矿床分布集中分布在北东向、北西向、南北向三组(或两组)不同方向主要断裂及次级断裂的交叉部位。

推测的不同级别深部断裂对区内呈规模分布的矿产控矿作用是不一样的。Ⅰ级深部断裂(1F1— 1F3)中,1F1将南盘江—右江北段成矿带(黔西南金矿集区)、天柱—锦屏—黎平金矿集区、三都—丹寨金矿集区控制在其南部,在黔西南有水银洞、烂泥沟、戈塘等多个超大型金矿床;1F2将湘黔铅锌成矿带主体控制在其西侧,在断裂带北端有湖南花垣清水塘、大脑坡、杨家寨等多个超大型铅锌矿床;1F3将川滇黔铅锌成矿区控制在其西侧,在断裂西面及近断裂处有云南会泽矿山厂、麒麟厂及贵州赫章猪拱塘等多个超大型铅锌矿床分布。Ⅱ级深部断裂(2F1—2F15)中,限于篇幅只简述几条重要边界断裂(2F1—2F6)的控矿情况,2F1将务川—正安—道真铝土矿集区控制在南东端,以大竹园超大型铝土矿床为代表;2F2将湘黔铅锌成矿带、独山锑矿集区、遵义—开阳铝土矿集区与川滇黔铅锌成矿区、晴隆锑矿集区、修文—清镇铝土矿集区分割于东西两侧;2F3、2F4组合的北西向裂陷槽盆大型边界断裂将黔西南金矿集区牵制于南东端槽盆区;2F5将渝湘黔松桃“锰三角”成矿区、天柱—锦屏—黎平金矿集区、三都—丹寨金矿集区控制在其东侧,而开阳—瓮安—福泉磷矿集区控制在其西侧,其中松桃锰成矿区有道坨、西溪堡、高地、桃子林等多个“世界级”超大型锰矿床;2F6将修文—清镇铝土矿集区控制在其东侧,而织金新华磷矿集区、黔西南金矿集区控制在其西侧。Ⅲ级深部断裂共12条,它们对区内的矿田及矿床着实起到了重要的分布控制。

5 结论

贵州深部构造划分研究由来已久,过去多位学者受资料精度和方法条件所限,在认识上未取得基本共识。文章结合地质相关认识,综合运用重力、航磁等资料,阅读大量相关文献,对贵州断裂体系重新厘定并探讨了不同级别深部断裂的控矿影响,取得了一定的新认识。

(1) 根据对已有资料的再次疏理,对贵州的深部构造重新进行了解译,推测结果更符合客观实际。厘定了深部大断裂30条(Ⅰ级3条、Ⅱ级15条、Ⅲ级12条)、基底断裂若干条,它们对区域成矿规律研究提供了基础资料。基本查明了贵州深部大地构造组成,对于贵州乃至相邻区域深部构造认识具有一定意义,也对于深部找矿具有一定参考价值。

(2) 提取的深部主干断裂(1F1—1F3、2F1—2F6),合理诠释了贵州大地构造边界划分等地质问题,研究中较好应用了省际地学大断面地球物理调查成果。凡国内近年研究完成的深部地学断面,唯有黑水—凤凰—泉州地学断面部分通过黔东北道真—沿河—松桃,该剖面成果为贵州深部断裂的划分提供了可靠的地质依据。推测断裂的划分远远不只是地质找矿意义,还在于地震预测和其他领域应用,因为任何断裂构造都具有多期性,都存在断裂构造反转特点。

(3) 图 4的隐伏断裂与图 1的地表断裂,大多数相关断裂都能够找到对应的关系,是地球物理解译与地表地质现象的有机结合。区域物探(重力、航磁)与区域地质综合信息的科学应用,所推测的Ⅰ、Ⅱ级深部主干断裂分布和区内分割图像单元,较好解答了贵州总体变形构造三大组合样式的奠基状况(即图 1中Ⅰ区的侏罗山式构造组合特征、Ⅱ和Ⅲ区的阿尔卑斯式构造组合特征、Ⅳ区的日尔曼式构造组合特征);这样方式下的构造格局形成时代是多期的和大的地质构造背景在地表的依稀保存再现,并厘定其不同构造单元的边界构造及形成演化, 回答了贵州大型的和古老的地质构造背景、区域构造分布格局定形、主体断裂组成格架出台等相关地质科学问题。

(4) 提取的不同级别深部断裂,具有不同方向展布形式,并对矿产分布有直接的和间接的控制作用及位置影响关系。贵州区域构造主体框架Ⅰ级深部断裂呈“H型”组成结构已被大家认可,其余级别的深部断裂构造在此基础上逐级发展演化。大部分重要矿产的矿床(点)沿“H型”主干骨架及两侧集中分布,以及在其他方向和不同性质断裂的交会部位聚集成矿,深部构造对中低温热液型矿产金、锑、铅锌矿有直接控制作用,对沉积型矿产锰、磷、铝土矿有空间位置上的依托影响。

(5) 提取的不同级别深部断裂,具有不同的控矿功能,不同规模的深部断裂,其控矿影响程度是不同的。只有清楚了解了这些不同级别断裂应有的特殊控矿机理,才能通过认识地质构造来了解成矿规律,为区域矿产资源评价提供相应依据。因为不同级别地质构造在构造薄弱地区对成矿带、矿集区、矿田及矿床的形成具有定位关系。在区内Ⅰ级深部断裂带对川滇黔铅锌成矿区、湘黔铅锌成矿带、南盘江—右江北段成矿带(黔西南金矿集区)及渝湘黔锰成矿区、道真—贵阳铝土成矿带等有控制影响,Ⅱ级深部断裂带对黔西南金矿集区、天柱—锦屏—黎平金矿集区、三都—丹寨金矿集区、晴隆及独山锑矿集区、瓮安—福泉磷矿集区等有控制影响;Ⅲ级深部断裂带对重要矿产形成的矿田及矿床有控制影响。

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