馬角壩地區(qū)礦床地質(zhì)特征及沉積演變

朱筱曦

（成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610059）

馬角壩地區(qū)位于揚(yáng)子板塊西北邊緣的龍門(mén)山推覆構(gòu)造帶的前陸推覆帶之天山?jīng)_斷帶，區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺、斷裂發(fā)育，地層出露齊全，露頭良好，且各種地質(zhì)現(xiàn)象典型、豐富，前人已經(jīng)對(duì)馬角壩地區(qū)不同時(shí)代的地層進(jìn)行了深入研究，但并無(wú)對(duì)整個(gè)馬角壩地區(qū)礦床地質(zhì)特征和沉積演變進(jìn)行研究和報(bào)道。

本文通過(guò)對(duì)馬角壩地區(qū)地層的實(shí)地觀測(cè)和剖面測(cè)治，結(jié)合現(xiàn)有的資料，通過(guò)對(duì)馬角壩地區(qū)出露地層巖性、化石的分析，根據(jù)威爾遜模式確定各個(gè)地層的沉積相，結(jié)合前人的研究，對(duì)整個(gè)地區(qū)寒武紀(jì)至今的沉積演化進(jìn)行探討，與助于了解整個(gè)地區(qū)的礦床地質(zhì)特征和沉積演化史，對(duì)構(gòu)建區(qū)域古環(huán)境、古地理模型意義深遠(yuǎn)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

馬角壩地理上位于四川盆地西北緣，大地構(gòu)造上位于揚(yáng)子克拉通四川盆地邊緣，其北部為秦嶺造山帶，西側(cè)為松潘-甘孜地體，北西側(cè)為中間地塊-碧口地塊，之間以龍門(mén)山造山帶為界。地質(zhì)演化受上述5個(gè)構(gòu)造單元的深刻影響。

馬角壩地區(qū)內(nèi)主要以海相的碳酸鹽和碎屑巖為主，不見(jiàn)巖漿巖的出露和變質(zhì)巖的出露。出露的地層單元包括古生代的寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系；中生代的三疊系、侏羅系、白堊系；新生代的第四系。

這其中: 泥盆系－三疊系為海相碳酸鹽－碎屑巖建造，化石豐富，包括腕足、珊瑚、海百合等等。 侏羅系－白堊系為陸相盆地磨拉石（粗碎屑巖）建造，化石相對(duì)較少。新生代第四系為陸相磨拉石建造。

馬角壩地層多為走向北東-南西向，傾角在30°～55°左右，受構(gòu)造影響可能有的地方局部巖層偏陡。除馬角壩背斜的南東翼地層倒轉(zhuǎn)外，其它地方的巖層均為正常沉積順序。圖1為馬角壩地區(qū)礦床原貌。

2 沉積巖及沉積環(huán)境演變

2.1 研究范圍及出露地層

研究區(qū)位于四川省江油市馬角鎮(zhèn)，地理坐標(biāo) 為（18504.7,3550.4）、（18508.3,3550.4）、（18504.7,3553.2）、（18508.3,3553.2），研究區(qū)全區(qū)面積約10平方公里。

研究區(qū)內(nèi)地層從老到新依次出露為下-中志留統(tǒng)韓家店組（S1-2h）、中-上泥盆統(tǒng)觀霧山組（D2-3g）、上泥盆統(tǒng)沙窩子組下段（D3s1）、上泥盆統(tǒng)沙窩子組中段（D3s2）、上泥盆統(tǒng)沙窩子組上段(D3s3)、上泥盆統(tǒng)茅壩組（D3m）、下-上石炭統(tǒng)總長(zhǎng)溝組（C1-2z）、上石炭-下二疊統(tǒng)黃龍組（C2-P1h）、中二疊統(tǒng)梁山組(P2l)、中二疊統(tǒng)棲霞組（P2q）、上二疊吳家坪組（P3w）、下三疊飛仙關(guān)組下段（T1f1）、下三疊飛仙關(guān)組上段（T1f2）、下三疊統(tǒng)嘉陵江組下段（T1j1）、下三疊統(tǒng)嘉陵江組中段（T1j2）、下三疊統(tǒng)嘉陵江組上段（T1j3）、中三疊統(tǒng)雷口坡組下段（T2l1）、中三疊統(tǒng)雷口坡組中段（T2l2）、中三疊統(tǒng)雷口坡組上段（T2l3）、上更新統(tǒng)（Q3al(Ⅲ)）、全新統(tǒng)（Q4al－dl）。

圖1 馬角壩地區(qū)礦床原貌

圖2 馬角壩地區(qū)出露地層沉積相帶分析

2.2 礦床地質(zhì)特征及沉積演變

馬角壩地區(qū)在早寒武世處于淺海環(huán)境，以砂、泥質(zhì)沉積為主，早寒武世晚期受早加里東運(yùn)動(dòng)影響上升成陸地，長(zhǎng)期遭受剝蝕。至早志留世晚期，海水侵入本區(qū)西部，形成濱淺海發(fā)育，泥質(zhì)為主的沉積。晚加里東運(yùn)動(dòng)本區(qū)上升成陸，缺少沉積。早泥盆世時(shí)，泥盆紀(jì)末的早華力西運(yùn)動(dòng)，本區(qū)一度抬升遭受剝蝕。早石炭世石又降，形成淺海環(huán)境，表現(xiàn)為質(zhì)地較純的碳酸鹽建造。

中期經(jīng)短時(shí)間沉積間斷后繼續(xù)沉積形成濱淺海碳酸鹽夾泥質(zhì)的沉積，并富含鐵質(zhì)。

晚石炭世。海水更淺且較動(dòng)蕩，藻類(lèi)繁殖，形成含藻碳酸鹽建造。晚石炭世末，晚華力西運(yùn)動(dòng)使本區(qū)又一次上升成陸。中二疊世早期，處于海陸交互的濱淺海沼澤環(huán)境，形成鋁土質(zhì)建造。早二疊世末海水退出，至晚二疊世中期才又侵進(jìn)，形成濱海至淺海，發(fā)育泥、硅質(zhì)建造和硅質(zhì)碳酸鹽建造。

早三疊世，泥質(zhì)供應(yīng)量增加，發(fā)育紫紅色泥質(zhì)及泥質(zhì)碳酸鹽建造。晚期海水退出逐漸形成瀉湖，發(fā)育白云巖含膏鹽建造。中三疊世末，經(jīng)短暫上升，海水時(shí)進(jìn)時(shí)退，形成海陸交互的碎屑巖含煤建造。

三疊紀(jì)末，受造山運(yùn)動(dòng)影響，全區(qū)褶皺上升成陸，結(jié)束海侵。早侏羅世，本區(qū)處于四川湖盆邊緣，發(fā)育河湖相粗碎屑含煤建造，中侏羅世至早白堊世本區(qū)處于湖盆邊緣的山麓地帶，發(fā)育為紅色粗碎屑巖建造。

早白堊世末上升，遭受剝蝕。新近紀(jì)，本區(qū)處于剝蝕，第四紀(jì)末末則受新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，地殼多次上升，在本區(qū)形成五級(jí)階地和相應(yīng)河床沖積物。

本研究區(qū)內(nèi)由老到新共出露21套地層。此次研究以威爾遜模式為基礎(chǔ)，寒武世-三疊世沉積的19套以碳酸鹽建造為主的地層為研究對(duì)象，對(duì)馬角壩地區(qū)各套地層的沉積相進(jìn)行分析，如圖2。

3 結(jié)語(yǔ)

主要通過(guò)對(duì)研究區(qū)內(nèi)地層巖性、沉積相的分析，從志留世到中三疊世末期，發(fā)生了3次較為明顯的海進(jìn)。從早志留世至早泥盆世為持續(xù)的海進(jìn)，形成了一套碳酸鹽建造，在泥盆紀(jì)末經(jīng)抬升剝蝕。

早石炭世，本區(qū)下降，海水侵進(jìn)，形成碳酸鹽沉積建造，經(jīng)短時(shí)間沉積間斷后，繼續(xù)沉積濱淺海碳酸鹽，至晚石炭世，海水逐漸變淺，受晚華力西運(yùn)動(dòng)再次抬升成陸。

綜上所述，馬角壩地區(qū)礦床成礦階段明顯。加強(qiáng)對(duì)馬角壩地區(qū)礦床成礦研究，了解其形成的地質(zhì)背景，成礦機(jī)制等，對(duì)發(fā)展礦床學(xué)研究，認(rèn)識(shí)區(qū)域成礦特征具有重要的理論和實(shí)際意義。