天臺地區(qū)礦床成因特征及構造演化

楊圣都，龔安州，張斌斌，曾國豐

（1.成都理工大學地球科學學院，成都 四川 610059；2.江西應用技術職業(yè)學院，贛州 江西 341000）

1 地貌與地層概述

天臺地區(qū)以天臺盆地為中心，呈為河谷盆地—即天臺火山構造洼地；四周群山環(huán)抱，北東側主峰華頂山構成石梁破火山口的主要火山地層；共同構成“八山半水分半田”的地貌組合。

天臺地區(qū)下部為朝川組（K1??）間歇性中酸性—酸性火山碎屑巖噴發(fā)；中下部塘上組(K1t)間歇性中性—中酸性—酸性熔巖與火山碎屑巖噴發(fā)；中上部兩頭塘組（K1l）間歇性玄武巖與酸性火山碎屑巖噴發(fā);上部赤城山組（K2??）有微弱的酸性火山碎屑巖噴發(fā)[1]。

2 礦產成因特征

天臺縣礦藏資源有20多種，其中主要為鐵礦、螢石礦兩類礦床。銀礦主要分布在天臺大嶺口一帶；螢石礦主要與盆地斷裂構造有密切的關系。

2.1 低溫淺成熱液礦床

研究區(qū)內Ag(Au)、Pb、Zn礦（床）點數量較多，其中以大嶺口銀鉛鋅礦為典型。a.該類礦床空間上位于基底斷裂與破火山口復合部位，時間上形成于第三旋回火山活動末期或滯后20-30Ma。b.屬于廣義的火山—次火山熱液礦床，由火山—侵入巖漿提供熱源，巖漿水與大氣降水在中深部循環(huán)對流成礦。c.總體來說有3個成礦階段：I階段為Cu、Pb、Zn成礦，深度相對較大，在火山—侵入雜巖接觸帶附近，以硅化、絹云母化為主；II階段為Pb、Zn、Ag、Au成礦，深度相對小，在巖穹周邊或次火山巖周圍，減壓沸騰現(xiàn)象明顯，大氣降水作用增加；III階段成礦以Ag為主，伴生有Au，成礦深度更淺。

2.2 地熱水環(huán)流淺成低溫礦床

研究區(qū)內該類礦床分布廣泛，典型為螢石礦床。其成因可歸納為：大氣降水萃取了基底變質巖和火山巖中的F，由于地熱與巖漿熱增溫，形成含礦地熱水。含礦地熱水與冷的下滲流水混合，導致CaF2沉淀。成礦溫度110-130±15℃，成礦壓力（20-35）×105Pa，Ph大于或等于4，Eh大于或等于0.1，在酸性與偏酸性介質中沉淀。

3 盆地類型

浙東地區(qū)早白堊世晚期至晚白堊世盆地劃分為伸展型盆地與復合型盆地[2]。

天臺盆地形成于早白堊世晚期至晚白堊世，因受北東向、北北東向、北西向與東西向具左行和右行剪切性質的區(qū)域性斷裂構造帶（2-3組）聯(lián)合控制[3]。具體表現(xiàn)在沉積作用的側向發(fā)育：早白堊世晚期由于斷拗盆地的沉積中心不斷向生長斷層一側遷移，另一側則相對抬升；盆地在發(fā)育的早階段不斷拉伸擴大，后期沉積中心不一定有早期的堆積物。因此呈現(xiàn)為沉降中心向北東遷移、方向與形態(tài)為北東和北西向“人”字型45°（部分第四系掩蓋）的復合型盆地[3-4]。

4 沉積建造和建造序列

盆地發(fā)展過程中，保留下來的最基本的記錄就是盆內堆積物。通過盆地內沉積物（包括火山巖）的研究，可以了解盆地發(fā)展的動力學過程。盆地內的沉積建造能反映它們形成時所處的構造環(huán)境，通過對不同盆地內建造類型的演化與建造序列的研究，可以闡明盆地發(fā)展演化的過程和規(guī)律。

4.1 沉積建造類型

浙東地區(qū)早白堊世晚期至晚白堊世盆地內的主要沉積建造類型有：類磨拉石建造、內陸河湖相紅色建造和火山—碎屑巖建造。

圖1 天臺盆地控盆構造簡圖

a.火山—碎屑巖建造：塘上組底部為灰紫、紫紅色塊狀沉凝灰角礫巖，夾紫紅色至黃色凝灰質粉砂細砂巖，其上有暗紫、灰黃色含礫沉凝灰?guī)r、沉角礫凝灰?guī)r、流紋質玻屑凝灰?guī)r、流紋質含角礫玻屑熔結凝灰?guī)r，夾紫紅色凝灰質礫巖、粉砂巖；再其上為暗灰紫色安山質角礫（集塊）熔巖，英安玢巖及灰白色沸石化流紋質含角礫玻屑凝灰?guī)r；頂部為淺紫紅色塊狀流紋質晶屑玻屑熔結凝灰?guī)r，厚度變化較大，與下伏地層磨石山群呈不整合接觸，與上覆地層兩頭塘組為整合接觸[5]。顯示為干熱條件下的盆地沉積環(huán)境，反映了區(qū)內早白堊世晚期火山活動進入一個新的階段，總體上與早白堊世早期不同。隨著大陸地殼的拉張和拉伸盆地的發(fā)育，火山產物與河湖相沉積物互層產出，構成火山—碎屑建造。

b.內陸河湖相建造：兩頭塘組底部為紫紅色粉砂巖、砂礫巖，向上紫紅色粉砂巖夾砂巖、砂礫巖，頂部紫紅色厚層狀泥質粉砂巖夾礫巖，厚度變化大，與上下地層均為整合接觸，屬于干熱氧化環(huán)境下的淺湖相沉積。反映了隨著構造運動的漸趨緩和，地形也逐漸夷平，在相對平緩的地形上，堆積了以河流相和湖泊相為主的碎屑沉積物。由于沉積物補給充足，盆地拗陷得以充分補償，沉積水體一般不深，在相對干旱的氣候條件下，沉積物中的Fe+2被氧化成Fe+3，從而形成了大量紅色沉積物—內陸河湖相紅色建造。

c.類磨拉石建造：赤城山組巖性主要為一套紫紅色中厚層狀鈣質膠結礫巖，夾紫紅色中厚層狀細砂粉砂巖和泥質粉砂巖，顯示洪積相—淺湖相—瓣狀河流相沉積。結合早白堊世早期與早白堊世晚期之間的燕山運動第三幕具有明顯的斷塊運動性質，形成了高差明顯，切割強烈的地形。反映了盆地發(fā)展的末期，構造運動日趨增強、差異升降越來越明顯的構造背景。

4.2 沉積建造序列

天臺盆地早白堊世晚期至晚白堊世早期，發(fā)育時間較短，階段性較清晰，形成一較完整的沉積建造序列：早期塘上組為火山—碎屑巖建造，中期兩頭塘組呈內陸河湖相建造，至晚期轉至類磨拉石建造。其基本序列為火山—碎屑巖建造—內陸河湖相建造—類磨拉石建造組成的序列。

5 盆地的形成與演化

早白堊世晚期太平洋板塊俯沖方向更偏向NWW，區(qū)域斷裂構造大多表現(xiàn)為拉張—剪切，形成眾多的斷陷—拗陷盆地。之后拉張應力機制進一步發(fā)展，地塹為主要表現(xiàn)型式，形成了快速堆積的斷陷盆地。該階段總體上承襲早白堊世早期北東向構造格架，且以北東向、北西向、東西向為主要方向的構造聯(lián)合和復合，形成擠壓型、斷（拗）陷型和拉分型盆地構造格架[1,4]。

早白堊世晚期區(qū)域持續(xù)引張，主壓應力軸方向變?yōu)楸蔽魑鳌蠔|東向，出現(xiàn)了麗水—余姚、溫州—鎮(zhèn)海等北北東向深斷裂及北東東向、北西西向等次級斷裂；東西向斷裂繼續(xù)強烈活動（見圖1）。伴隨斷裂活動發(fā)育斷塊活動，形成了一系列的斷陷盆地及斷隆斷塊，為白堊世晚期的沉積提供了空間。早白堊世晚期火山活動強度已明顯減弱，晚白堊世基本繼承早白堊世的構造體制，在北東、北北東、北西與東西向斷裂的聯(lián)合控制下，形成天臺盆地。之后盆地斷陷速度減慢，沉積得以補償，在水體較淺的干熱氧化環(huán)境中，沉積了巨厚的紅色建造。至晚白堊世早期盆地逐漸抬升消失，形成厚層類磨拉石沉積，火山活動趨于停止。

6. 結論

1.天臺地區(qū)主要礦床成因類型為低溫淺成熱液礦床和地熱水環(huán)流淺成低溫礦床。2.在燕山旋回晚期晚階段，整個天臺盆地構造沉積演化可以歸納為：a.盆地初期以塘上期沉積作用為主——火山—碎屑巖建造，在干熱的環(huán)境下形成盆地沉積環(huán)境的沉積巖；隨著拉張作用的增強，斷裂下切深度的加大發(fā)生間隙性的火山噴發(fā)。b.盆地中期以兩頭塘期沉陷加劇——內陸河湖相紅色建造，盆地與周圍山地高差增大，剝蝕堆積加速，使沉積作用始終處于活躍的氧化環(huán)境之下，堆積了大量紅色沉積物。c.盆地末期以赤城山期以干熱環(huán)境下的內陸河湖相沉積過渡為洪積相—淺湖相—瓣狀河流相沉積——類磨拉石建造，盆地逐漸萎縮封閉。3. 以期結合盆地礦床成因特征與構造演化為區(qū)內指導可能成礦范圍和深部找礦方向。