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闽西南广平推覆构造是福建省境内发育最完整,面积较大的一个推覆构造。二十世纪九十年代以来,随着对广平推覆构造的认识进一步深入,相继在该推覆构造边缘广平坑口、元沙、苏桥经钻探验证发现了半隐伏的煤田,在南部建爱、龙凤场地区发现硫铁、铅锌多金属隐伏矿床,使得利用推覆构造理论在闽西南推覆构造发育带寻找半隐伏、隐伏煤及多金属矿床取得重大突破,有望在该地区形成福建省一个新的煤炭生产基地和多金属勘查基地。随着广平推覆构造边缘隐伏矿勘查开发的不断深入,对推覆构造本身及其控矿作用过程的认识也在不断深入,推覆构造周缘及其中部地区可能存在丰富的隐伏煤炭和多金属矿产资源。
论文以福建省地勘局2005年地勘经济计划项目“大田广平苏桥推覆构造与隐伏矿预测研究”课题为依托,在福建省闽西地质大队多年来对闽西南广平推覆构造周边隐伏煤矿及多金属矿产的勘查和研究成果基础上,以推覆构造理论为指导,多学科的有机结合,综合应用构造地质学、沉积岩石学、岩相古地理分析和成矿预测理论和方法,开展闽西南广平推覆构造几何学、运动学和动力学特征的研究、推覆体下伏原地岩系构造一沉积古地理恢复、成矿作用分析及隐伏矿预测。
论文取得了以下主要成果和认识:
1.闽西南地区是特提斯构造域向环太平洋大陆边缘构造域转换的典型地区,区内多期构造演化形成了复杂多变的构造单元格局和多种成岩成矿环境,是中国东南部重要成矿集中区,也是特提斯EW向构造与环太平洋亚洲大陆边缘NE向构造时空演化交替的典型地区。复杂多变的构造形变—沉积格局以及不同时期的岩浆热液作用,为区内形成丰富的煤及多金属矿床(点)提供了良好的成矿地质背景。自晚加里东运动以来,闽西南地区构造—古地理环境一直处于裂解与聚合、沉陷与隆升、造盆与造山交替发生的构造—沉积演化背景中。
2.通过对广平地区推覆构造的几何形态、结构组成、构造特征的系统研究,发现印支运动以来,闽西南地区广泛发育拆离滑脱构造和逆冲推覆构造,广平地区发育的中深层次推覆构造和滑脱构造是主要的控矿构造。推覆构造之外来岩系由上震旦统—下古生界片岩、变粒岩等及不整合其上的上泥盆—下石炭统,以及侵入的加里东期混合花岗岩、印支期白云母花岗岩组成,地质体呈构造窗或飞来峰形式,以强烈挤压变形为特征。广平推覆构造主要形成于中三叠世末—中晚侏罗世,由北西向南东推覆,推覆距离大于120km。局部由于晚三叠世—早侏罗世时期弧后盆地挤压变形发展的结果,发生从南东向北西方向的推覆为主。
3.原地岩系呈半构造窗形式,由上泥盆统—下三叠统溪口组及侏罗系下统梨山组组成,以煤系强烈褶皱、倒转平卧及伴生的小型逆冲、顺层断裂为特征。原地岩系的主体——闽西南拗陷带是福建省重要的二叠纪聚煤盆地,是目前福建二叠纪煤系分布和保存较好的地区。海西—早印支期为大型陆缘裂陷盆地,构成大型叠合盆地—闽西南-粤东北叠合盆地(简称闽粤盆地),形成了二叠纪浅海相一海陆交互相含煤碎屑岩沉积。二叠系童子岩组一段和三段构成了广平地区主要的半隐伏—隐伏煤田。晚印支—早燕山期为闽东弧后裂陷盆地(简称上部闽粤盆地),形成冲积扇—河流—湖泊—碎屑滨岸沉积体系。
4.广平地区逆冲推覆构造属于闽西南地区推覆构造的组成部分,其形成和演化受到闽西南地区乃至福建和整个华南地区板块构造动力学背景的制约。结合闽西南地区区域板块构造—沉积—岩浆活动背景的分析,认为广平推覆构造的形成和演化经历了海西期陆内裂陷阶段(D3.P2)—早印支期的伸展滑脱—前陆挤压变形滑动构造阶段(T<,1>)—晚印支期向斜构造发育阶段(T<,3>)—早燕山早期裂陷和晚期逆冲推覆构造阶段(J<,1-2>)—晚燕山早期隆升造山剥蚀和晚期差异沉降阶段(J<,3>—K)—喜马拉雅期的隆升剥蚀阶段(E-Q)。
5.根据原地岩系的构造—古地理演化特征,闽西南二叠纪是重要的聚煤期,童子岩组一段、三段是研究区主要的聚煤层位。印支运动使广平地区形成复式向斜,形成的拆离滑脱构造面F<,0>、F<,1>、F<,2>断层和中深层次推覆构造面导致主要含煤岩系断失,导致煤系出露地表;早燕山运动形成中深层次推覆构造面F<,4>,使广平地区上古生界原地岩系大面积逆掩在推覆体之下,对印支期构造叠加改造和复杂化,形成同步和不协调褶皱变形,甚至倒转;燕山早期第二和第三阶段的岩浆活动对煤层有一定程度影响,主要造成煤层局部变质程度增高、对煤层推挤而使煤层复杂化。
6.广平地区属于与早中生代花岗闪长岩有关的铜、铁、铅、锌矿床成矿带。主要控矿因素是存在断裂破碎带、发育船山组和栖霞组灰岩、以及有岩浆活动。断裂及其破碎带是主要的导矿和容矿构造;碳酸盐岩与花岗岩的接触带是重要的矿体富集层位。在逆冲一滑脱推覆构造破碎带和岩体外接触带钙、硅泥质围岩裂隙中,形成铜铅锌矿床。当围岩为灰岩时,在岩体接触带附近形成矽卡岩型硫、铁多金属矿床,远离接触带形成层控矽卡岩型硫、铁多金属矿床:容矿围岩以船山组一栖霞组灰岩最为有利。其成矿模式是:岩浆活动带来的成矿热液,通过断裂破碎带运移,与船山组和栖霞组灰岩和硅泥质岩接触交代后,在接触带附近形成多金属矿床。
7.通过对广平推覆构造带中典型隐伏煤矿和多金属矿床的解剖,结合勘探实践和控矿因素分析,预测在大田—东坑—沙县湖源、永安青水新村地区的推覆带(岩体)下伏地区应是广平地区重要的隐伏煤田聚集区,发育二叠系童子岩组含煤岩系。龙凤场—建爱、大田汤泉、大田狮古洞地区发育印支—燕山期花岗岩体、平缓逆冲推覆断裂和正断层破碎带、船山—栖霞组碳酸盐岩,是厂平地区重要的隐伏多金属成矿区。