張厚剛
(重慶市地質礦產勘查開發局205地質隊 重慶市永川區 402160)
淺析重慶大足區主要礦產成礦規律及找礦標志
張厚剛
(重慶市地質礦產勘查開發局205地質隊 重慶市永川區 402160)
大足區礦產資源較為豐富,已發現的礦種有20種,具現實經濟優勢的礦產有:鍶、煤、石灰巖、石英砂巖及地熱水。本文介紹了大足區主要礦產的成礦規律和找礦標志,為該地區礦產資源勘查提供了參考。
大足區;成礦規律;找礦標志
大足區位于重慶市西部,幅員1436km2,地處川中丘陵與川東平行嶺谷的過渡帶,屬四川盆地中亞熱帶濕潤氣候區。大足區礦產資源豐富,有“亞洲鍶都”之美譽,且為全國100個產煤大區縣之一。
1.1 地層
大足區地層劃屬華南地層大區-揚子地層區(Ⅵ4)-上揚子地層分區(Ⅵ4)3-重慶小區(Ⅵ43-4)。
區內出露地層最老為三疊系下統嘉陵江組,其上依次為中統雷口坡組、上統須家河組,侏羅系下統珍珠沖組、自流井組,中統新田溝組、沙溪廟組,上統遂寧組、蓬萊鎮組以及第四系。地層發育較全,部分缺失雷口坡組。
1.2 構造
大足區大地構造位置屬揚子陸塊區(Ⅵ)-上揚子陸塊(Ⅵ-2)-川中前陸盆地(Ⅵ-2-3),以華鎣山基底斷裂為界,橫跨兩個Ⅳ級構造單元,西為潼南穹褶束(Ⅵ-2-3-3);東為華鎣山帚狀穹褶束(Ⅵ-2-3-2)。
大足境內構造跡線的主體方向為北東——南西向,產出有斷層和褶皺兩種構造形態。區域上較為有名的有華鎣山基底大斷裂和西山背斜,見圖1。
1.3 巖相古地理
大足區境早三疊紀繼承了二疊紀海域,從三疊系下統到中統,本區屬陸表海碳酸鹽沉積期,具開闊臺地,局限臺地與薩布哈交替的格局特征,形成碳酸鹽-蒸發巖沉積組合,巖石沉積韻律特征石灰巖-白云巖-膏鹽層,主要見于大足區東部邊緣的西山背斜區。
中三疊世末,由于上揚子陸塊內受特提斯域的擠壓和匯聚使碳酸鹽臺地進入消亡階段而進入陸內匯聚盆地階段,即川中前陸盆地,區內雷口坡組及嘉陵江組上部地層不同程度遭受剝蝕。
三疊系上統時期為泛濫平原-沼澤環境,形成兩次成煤期,多次含煤沉積。
侏羅紀中下統演化為壓陷盆地環境,氣候變為干旱半干旱氣候,沉積相具沖積平原-濱淺湖-深湖相的演化特征,形成長石石英砂巖建造-泥巖建造、泥質灰巖-介殼灰巖建造、復成分砂礫巖-泥巖建造等沉積組合。
晚侏羅紀氣候進一步干旱,轉變為紅色河相沉積。
侏羅紀末蓬萊鎮組地層被剝蝕,僅零星殘余;白堊系、第三系地層在區內缺失。

圖1 大足區構造綱要圖
大足區內已發現的礦種有20種,主要為外生礦產,屬沉積-層控型,嚴格受地層控制,具現實經濟優勢的主要礦產有:鍶、煤、石灰巖、石英砂巖及地熱水。
2.1 鍶
(1)成礦規律
①空間分布特征
鍶礦分布在西山背斜北段高點,主要賦存于三疊系下統嘉陵江組第二段一亞段地層中,相對而言,背斜南東翼的找礦前景更好一些。
②控礦因素
區內鍶礦均為沉積改造型鍶礦,具有典型的層控特征,受地質構造、地層、巖性巖相及其組合等條件的綜合控制。
③成礦物質來源
早三疊紀本區沿襲了二疊紀的海域,氣候漸趨干燥、炎熱,盆地邊緣的含鍶巖石經過風化剝蝕進入海盆,同時華鎣山基底斷裂不斷活動,帶入大量的深源鍶進入海盆,完成了鍶的初步富集,經沉積、成巖作用形成鍶礦源層。
④成礦作用過程
區內鍶一般在嘉陵江組早期的白云巖膏鹽層中富集而成為鍶礦源層,又經歷后期熱鹵水淬取、交代富集成礦。
⑤礦床保存條件及特點
鍶礦易于溶蝕,其保存受構造、賦礦地層及產狀、地下水、地形切割等諸多因素影響。
(2)找礦標志
①有利的構造部位
含礦段保存較好的背斜軸部、近軸翼部、層間滑動破碎帶、虛脫部位,特別是平緩翼,傾沒端、隆起高點,及山脊、山包、地下水不活躍、巖溶不發育的地段,是尋找鍶礦的有利部位。
②特定的含礦地層
嘉陵江組第二段一亞段為區內玉峽式鍶礦主要含礦層位,是尋找工業礦床的主要地層。
③完好的屏蔽層
與華鎣山基底斷裂相鄰的背斜軸部及近軸翼部,各含礦層頁巖、泥巖等屏蔽層之下是富礦體的主要賦存部位。玉峽式鍶礦床Ⅱ含礦層底部灰綠色水云母泥巖或白云質泥巖保存完好,是較好的找礦標志。
④異常指示
在X熒光土壤異常發育,特別是礦化異常和遷移異常均發育且匹配較好的地段,鍶礦保存條件較好,深部大多有隱伏鍶礦體。
2.2 煤
(1)成煤規律
①空間分布特征
區內煤集中產于三疊系上統須家河組地層中,沿西山背斜西翼呈帶狀分布,呈層狀-似層狀產出,延伸(深)較為穩定。
②聚煤作用
晚三疊世早期,本區地殼下降,海水自西向東超覆,聚煤坳陷開始形成。由于地殼震蕩頻繁,湖水深淺不均,成煤物質供應不足,成煤環境保持時間短暫,故須家河組第一、三段煤層厚度薄、灰分較高;晚三疊世后期,地殼相對穩定,形成聚煤盆地,此時氣候潮濕、植被茂盛,為煤的形成提供了物質保障,且地殼緩慢下降,與煤的堆積速度相適宜,故在須家河組第五段形成了分布廣泛、層數眾多、層位穩定具工業開采價值的煤層。
③巖相分區
與地殼活動相對應,區內形成湖泊相、淺湖沼澤相、湖濱三角洲相、河流沖積相以及古陸剝蝕區等。成煤作用最有利的相區為淺湖沼澤相和湖濱三角洲相。
(2)找煤標志
①有利的相區
濱湖三角洲相和淺湖沼澤相是成煤有利地段。
②生產礦山
生產礦山分布地段,即為成煤的優勢區域,是找煤的直接標志,另生產礦山深部也是煤炭資源遠景地段。
2.3 石灰巖
石灰巖礦在冶金、建材、化工、輕工、建筑、農業及其它特殊工業部門都是重要的工業原料,區內石灰巖礦主要用于生產水泥和建筑石料。
(1)成礦規律
①空間分布特征
區內石灰巖主要賦存于三疊系下統嘉陵江組、中統雷口坡組和侏羅系下統自流井組大安寨段地層中,嘉陵江組灰巖分布于西山背斜軸部,雷口坡組灰巖分布于西山背斜近軸部,而自流井組大安寨段灰巖分布于巴岳山山麓。
②成礦作用
早三疊紀到中三疊紀時期,本區由濱淺海開闊臺地環境過渡到干旱閉塞瀉湖環境,形成了以石灰巖-白云巖-膏鹽層為韻律特征的碳酸鹽巖-蒸發巖沉積建造,形成下統嘉陵江組、中統雷口坡組石灰巖礦層;羅紀中下統的濱淺湖-深湖相演化特征,形成了自流井組大安寨段介殼灰巖礦層。
(2)找礦標志
①地層層位
區內三疊系下統嘉陵江組、中統雷口坡組和侏羅系下統自流井組大安寨段巖性主要為石灰巖,其中嘉陵江組第一段灰巖主要為灰色薄層狀微晶灰巖、生物碎屑灰巖夾竹葉狀灰巖;第三段灰巖主要為灰色中厚層狀微晶灰巖、生物碎屑灰巖、白云質灰巖;侏羅系下統自流井組大安寨段灰巖主要為淺灰-深灰色泥質灰巖、介殼灰巖。
②地表露頭
區內石灰巖屬原生沉積,地表露頭即為找礦標志。
2.4 石英砂巖
(1)成礦規律
①空間分布
區內石英砂巖呈層狀、似層狀、大透鏡狀分布于西山背斜北西翼,平面上呈環形帶狀,地貌上為低山向丘陵過渡地帶,礦體斜鋪于斜坡上。
②地層層位
區內石英砂巖大多產出于侏羅系下統珍珠沖組底部,底板為須家河組粗粒巖屑砂巖,頂板為珍珠沖組紫紅色泥巖。
③物質來源
區內石英砂巖物質來源較為單一,主要為有用礦物的機械分異作用,在河流的搬運中沉積下來,由于侏羅紀早期為盆地沉積,后轉為湖濱沉積,其分選性好,粒度細。
(2)找礦標志
①地層層位
侏羅系下統珍珠沖組為區內石英砂巖的含礦巖系,多產出于珍珠沖組底部。
②地表露頭
石英砂巖屬原生沉積,次生變化極小,地表露頭就是最直接的找礦標志。
2.5 地熱水
(1)成藏條件
區內地熱水的形成,是由裸露的巖溶儲集層接受地表水下滲形成地下水,地下水沿裂隙及孔隙系統繼續向深部循環,由地熱增溫而形成的。
①良好的熱儲層
構成熱儲層的巖石要有儲滲空間。巖石的原生孔隙、構造裂隙必須發育,再經構造應力、地下水淋濾、溶蝕作用的進一步改善,方能具有良好的儲水條件。
②完整的隔熱止水層
熱儲層的上方必須要有保溫隔熱蓋層,其巖石以致密不透水的頁巖、泥巖、粘土巖等為好;熱儲層的下方也要有隔水層,同樣以不透水的頁巖、泥巖、粘土巖為好。
③充足的補給條件
隨著地熱水的不斷開采,其補給尤為重要,熱儲層必須具有充足的補給的條件。
④足夠的埋深
區內地熱水熱源主要為地熱增溫,熱水藏的溫度受熱儲層埋深及循環深度控制。
(2)成藏可能性
①巖石地層
區內已有熱儲層主要為嘉陵江組第四段、第二段,膏鹽溶孔較為發育,是很好的熱儲層。嘉陵江組熱儲層上覆須家河組頁巖、侏羅系泥巖、粘土巖是良好的保溫隔熱蓋層,下伏飛仙關組第四段紫紅色頁巖是下隔水層。
②補給區域
嘉陵江組熱儲層大面積出露在西山背斜核部,是良好的補給區域,主要分布在西山背斜核部及近核部兩翼:古龍-雙橋一帶。
③熱儲層埋深
結合區內地層、構造、地貌特征綜合分析,形成地熱水的熱儲層的足夠埋深部位通常在西山背斜北西翼低山向丘陵過渡地帶。
P618.51
A
1004-7344(2016)11-0157-02
2016-4-1
張厚剛(1977-),男,工程師,大學本科,主要從事地勘工作。