地质构造发展及铀成矿简史

2025-04-08 16:38:29
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南岭地区地质构造发展始终受地球自转速率变化所形成的南北、东西向压应力以及中国大陆与海洋接触特点所产生的南北向扭应力作用所形成的多期多阶段的纬向、经向、华夏方向等构造活动的影响,它控制着本区地壳发展以及地层、构造及岩浆活动。现今的地质构造图案,各类构造形迹的成生发展,充分反映了构造应力场的转化规律(图1-6)。

图1-6 构造体系活动和铀成矿历史示意图

1—构造活动时间及强度;2—构造可能活动时间;3—成矿作用强;4—成矿作用中等;5—成矿作用弱

雪峰运动以前,本区为一系列近东西向槽地,沉积了一套巨厚的海相复理石碎屑岩、火山岩夹火山碎屑岩建造。随着地球自转速率加快,我国南方震旦纪初期发生了雪峰运动,本区地壳局部上升,继之形成一套与冰川有关的复杂的边缘海沉积和间冰期的含铁、锰、磷及碳酸盐岩的浅海相碎屑碳酸盐建造。

本区西北侧的古雪峰隆起露出海面,含铀丰度较高的前震旦系受到剥蚀,铀元素随碎屑物质运移,给浅海的复理石碎屑岩提供了铀源,在合适的还原条件下,沉积了一套含铀的碳硅泥岩建造,奠定了该区碳硅泥岩型铀矿床的基础。

由于地应力的持续作用,使本区纬向构造明显加强,经向构造也相应发生,雪峰运动后期中国大陆不断增生,本区适位于古海岸东南边缘,海岸线的总体走向呈北东向,随后地球自转速率变慢,海水自低纬度向高纬度北撤,中国大陆则相对以力偶作用南移,形成了一系列的左旋扭动构造形迹,早期华夏系构造即从此显现。

寒武纪本区处于陆缘海盆地,沉积了海相复理式碎屑岩建造,局部夹碳酸盐质页岩建造。

奥陶志留纪,沉积了一套海相泥砂质碎屑岩、笔石页岩夹碳酸盐岩建造,复理石特征明显。

加里东运动以强大的东西、南北压应力交替作用为主,继而转变为南北向的左旋扭动,相应地形成了一系列南北向、东西向和北东向构造带。志留纪晚期开始的海退,实际上是晚期加里东运动的前奏,在地球自转速率变快的情况下,形成一系列紧闭全形褶皱,局部岩石经受动力变质,并伴随有规模较大的中酸性岩浆活动和混合岩化作用。由于南北及东西向压应力交替作用继续进行,同时还伴随一些弧形、山字型构造产出。随着地块的不均匀滑移,稍后,本区东部大陆边缘,区域应力场转变为南北向扭应力为主,从而北东向构造得到发展,华夏系构造完善显现。

加里东运动后,沉积了的含铀碳硅泥岩建造上升为陆,这些含铀地层通过后期构造淋滤富集作用,形成了碳硅泥岩型铀矿床。

晚古生代,本区地壳处于相对宁静时期,全区沉积了大致相似的地台型盖层,以浅海相碳酸盐岩建造为主,次为海陆交互相碎屑岩建造和潟湖沼泽相含煤建造,在相对平静的环境下,地壳出现一些振荡运动,因而各时代地层多呈整合或平行不整合接触。局部地区产生了海底喷发,形成了泥盆—石炭纪地层中有少量浅海中酸性火山岩、火山碎屑岩沉积。

在滨海潟湖相的碳酸盐岩-碎屑岩过渡岩相的硅灰泥沉积建造中,在有利的含铀蚀源区补给的条件下,形成了含铀较高的硅灰泥岩夹层并产出于碳酸盐岩建造中,经过热液叠加改造,形成了碳酸盐岩型和碳硅泥岩型工业铀矿床。

二叠纪末,随着应力加强→释放,华力西运动发生,本区西段可见岩浆活动。随后相对平静,沉积了早、中三叠世地层。中三叠世以后、晚三叠世以前,本区地应力持续加强,印支运动由此产生,发生了极为强烈的褶皱、断裂活动。由于南北向扭应力的加强,形成了晚期华夏系构造。

晚三叠世以后,南北向压应力的加强,华南地区产生了巨大的东西向隆起带,大面积上升为陆,仅粤东、粤中及湘、赣边境局部指状海湾尚有早侏罗世海浸,沉积了一套以太平洋型浅海相碎屑岩为主夹碳酸盐的地层,以及海陆交互相碎屑岩含煤建造,随后逐渐隆起成为陆地。

这时,中国大陆大幅度增长,华夏陆块已发展到现今模样,海岸线也由北东向变迁为现今的北北东向。由于陆壳的演化,本区已由塑性形变转化为脆性形变为主,在地壳应力作用下,出现了应力集中—释放、再集中—再释放的构造旋回,闻名的燕山运动多次发生。在中国大陆与古海水北撤相对扭应力作用下,又一次强大的左旋力偶作用产生,使中国东南沿海产出一组北北东向的巨大构造形迹——新华夏构造体系,同时伴随大规模的岩浆活动以及强烈的褶皱作用、断裂作用、造盆作用。与此同时,东西构造带、南北构造带与新华夏构造带交替发生而产出,它们都分别控制着岩浆活动、火山活动及断裂、褶皱等。在宏观的燕山构造旋回中,早期以岩浆活动为主,晚期以断裂构造为特色。岩浆活动以侏罗纪为鼎盛时期。

燕山期花岗岩浆的多阶段活动,形成了继承性较好的复式岩体,岩浆分异明显,富含挥发分,尤以晚阶段岩浆中挥发分含量高而相对富集,铀从丰度较高的岩浆中分异出来进入热液,然后沿断裂运移沉淀,形成了本区著名的花岗岩型热液铀矿床。本区东部含铀丰度值高的火山岩,随着多旋回的火山喷发活动,岩浆亦产生分异作用,铀元素在火山口中的火山碎屑岩中或其附近火山岩的断裂带中富集成矿,形成了火山岩型铀矿床。

与此同时,南北、东西向的压应力亦多次伴随发生,其间亦同时展现出新的纬向、经向及华夏式构造,或与古老构造复合,但以断裂的形式产出为主,与新华夏系相比,则大为逊色。

应该指出的是,由于地球自转速率变化与力偶作用转换,相应而产生的北西向构造亦随之而相对产出。

自早侏罗世到老第三纪,本区大多为陆相湖泊沼泽相沉积,含铀丰度值较高的变质岩系及燕山期花岗岩体等,由于风化剥蚀,铀元素析出转移,在适宜的Eh值和pH值条件下,形成了同生沉积的砂岩型铀矿床。成岩成矿以后,含铀砂岩自身经过淋滤作用,铀元素被转移到水溶液中,连同外界被水溶液带来的铀元素,在适宜的条件下,于砂岩层间或断裂构造中再次富集沉淀,形成后生的工业铀矿床。

第三纪开始,在较稳定的大陆边缘以及山间盆地,沉积了红色磨拉石建造。随着应力再次集中—释放,喜马拉雅构造运动发生,除继续发育北北东及北东向以断裂为主的构造外,东西向及南北向的褶皱断裂亦显现明显,同时伴随着岩浆活动及火山喷发作用,尤以本区西南侧玄武岩浆喷发活动最为强烈,直到第四纪仍强烈发生。