Question

盆地同生断层分布及特征

Answer 1

同生断层的特殊性在于断层作用和沉积作用同时且持续地进行。同生断层对盆地的沉积物、沉积相和沉积成矿流体有重要控制作用。盆地中同生断层可通过岩相、地层厚度的突变、线性展布的滑积岩、快速堆积的沉积物和同沉积期海底火山活动和热水活动等来鉴别。赖应篯、程小久等查定的同生断层如表4-2和图4-2所示。

1.大宝山-英德同生深断裂带

该断裂带是吴川-四会断裂带的东北段外延部分，其同沉积期存在并活动的主要依据是：①该断裂带控制着区域泥盆系地层沉积相的分布，其西为浅海相灰岩和砂页岩，含早泥盆世沉积；其东侧主要是滨海及陆相的砾岩和砂页岩，没有早泥盆世沉积。它是一条重要的区域地层岩相分界线；②在大宝山矿区，中泥盆世东岗岭组下段地层厚度存在3～4个明显的突变带（图4-3，4-4），这种地层厚度变化不可能由成岩期后岩石流变造成，因为地层主要由力学性质能干的碳酸盐岩组成，而且突变带两侧的沉积物类型有明显的差异，地层较薄处以页岩、砂页岩和角岩为主；地层较厚处则主要发育碳酸盐岩。据此推测3条NNE向次级同生断层（F₁，F₂，F₃）的存在，表明大宝山-英德同生断裂带在地壳浅部是由多条次级的同生断层组成；③在大宝山一带，中泥盆世东岗岭组和晚泥盆世天子岭组下部地层中发育有火山凝灰岩层，桂头群（D_1-2gt）中侵入有次英安斑岩，表明大宝山一带在中泥盆世至晚泥盆世早期曾发生海底火山作用和岩浆侵入作用，而输导深部岩浆物质的通道可能是同生深断裂。

表4-2 粤北盆地同生断层一览表

图4-3 大宝山矿区14 勘探线剖面图

（据广东地质矿产局705地质队）

1—凝灰岩；2—大理岩；3—角岩；4—砂岩；5—粉砂岩；6—页岩；7—板岩；8—次英安斑岩；9—褐铁矿矿体；10—铅锌（铜）矿体；11—桂头群；12—东岗岭组下段；13—东岗岭组上段；14—钻孔；15—逆冲断层；16—同生断层

图4-4 大宝山矿区D₂d¹地层厚度等值线及推断的同生断层（F₁，F₂，F₃）

1—东岗岭组下段地层厚度（m）；2—勘探线及钻孔位置；3—次英安斑岩；4—同生断层

研究认为，大宝山-英德断裂是粤北盆地规模最大、切割最深的区域性同生深断裂带，其在地壳浅部表现为由数条NE—NNE向次级断层构成的狭长对称的地堑构造，断裂主要活动时期是在泥盆纪，尤其在中泥盆世活动最强烈。石炭纪至三叠纪早期，该断裂没有明显的活动迹象，为相对宁静时期。印支-燕山运动之后，断裂再次活动直至现代。

由大宝山矿区南部铅锌矿体的Cu、Pb、Zn品位和矿化强度等值线与同生断层叠合图（图4-5）可知，铅锌（铜）矿体赋存在地堑构造的下降盘地层中，反映了海底低洼场所对矿质的聚集作用，也暗示大宝山矿床的同生成因，与根据矿化特征和地质地球化学研究得出的结论相一致（葛朝华等，1987）。在同生断层带，Cu、Pb、Zn品位最高，构成了沿同生断层展布的矿化富集带。且在NNE向和NNW向同生断层交会部位矿体品位最富，厚度最大。矿化有明显的分带性，矿床中部和下部以Cu矿化为主，而矿床两端和上部则主要是Pb、Zn矿化。

2.凡口同生断层带

80年代初，赖应篯首次提出凡口铅锌矿床受同生断层控制。程小久研究发现该区发育两期同生断层，它们分别是两次裂陷作用的产物。早期形成的同生断层是F₁₀₁和F₁₀₂。确立标志有：①断层两侧的地层厚度突变，以上泥盆统天子岭中亚组（D₃t^b）厚度变化为例，在断层西侧地层厚度在120～180 m之间，而其东侧地层厚度仅60～90 m；②断层两侧沉积物岩性有差异，如上泥盆统天子岭上亚组（D₃t^c）中的泥灰岩只出现在断层东侧（图4-6、4-7），其活动时代在中晚泥盆世。

图4-5 大宝山矿区南部铅锌（铜）Cu、Pb、Zn 品位和矿化强度等值线图

A—Cu品位等值线；B—Pb品位等值线；C—Zn品位等值线；D—（Cu＋Pb＋Zn）×矿体厚度等值线

晚期同生断层的确立依据主要是：中上石炭统壶天群呈楔状嵌入到泥盆系和下石炭统中，即所谓的“壶天沟”（图4-8）。最初作“微不整合”论，有些学者认为是与构造关系密切且复杂的剪切滑移构造（邱小平，1991），由逆冲推覆造成的。程小久（1995）认为逆冲推覆不可能产生共有同一下降盘的类似“地堑”的构造样式，将其视为裂陷作用的产物比较合理。

图4-6 凡口铅锌矿床-203 线剖面图

（据赖应篯，1986）

Q—第四系；C_2＋3ht—中上石炭统壶天群；C₁d^b—下石炭统大塘阶上部地层；D₃m—上泥盆统帽子峰组；D₃t^a-2—上泥盆统天子岭上亚组上段；D₃t^a-1—上泥盆统天子岭上亚组下段；D₃t^b—上泥盆统天子岭中亚组；D₃t^c-2—上泥盆统天子岭下亚组上段；D₃t^c-1—上泥盆统天子岭下亚组下段；D₂d—中泥盆统东岗岭组；D_1-2gt—中下泥盆统桂头群

1—砂岩为主；2—碎屑岩夹白云岩；3—碳酸盐岩为主；4—粉砂岩为主；5—泥灰岩标志层；6—鲕状灰岩标志层；7—铅-锌矿体；8—黄铁矿体；9—辉绿岩；10—平行不整合界线；11—地质界线；12—同生断层

3.江英-西牛同生断层

该断裂带位于江英、西牛一带，总体走向NWW，西段走向NW。在D₂和D₃早期，该断裂有较强烈的活动。主要依据有：①中泥盆部东岗岭组在断层两侧厚度突变，其中第一、二段只出现在断层的北侧；②东岗岭组中发育线性展布的滑塌角砾岩，产出位置恰在地层厚度突变带上。可以认为，滑塌角砾岩是由同生断层强烈活动引起海底斜坡上沉积物垮塌造成的。

图4-7 凡口矿床古同生断层空间展布略图

（据赖应篯，1986）

1～4—古断层（同生断层）大体位置，分别为-100 m，-150 m，-200 m，-300 m标高；5—晚期断层；6—主矿体水平投影边界；7—D₃tb地层等厚线；8—断层编号；9—勘探线位置及编号

同生断层是形成各类矿床的基本条件：一定规模、性质的同生构造导引地壳中一定深度的物质循环与相应沉积。没有同生断裂，就不可能形成大型、超大型层控矿床。控制红岩大型黄铁矿矿床、马口黄铁矿矿床、凡口超大型的Pb、Zn、Ag、Hg矿床和大宝山超大型Cu、Pb、Zn多金属矿床的同生断裂深度和规模不同，成矿流体物理化学条件和矿化结果也就不同。

红岩断裂只涉及下部含铁碎屑岩建造，结果形成单一黄铁矿矿床。地处吴川-四会深大断裂附近的大宝山矿床，其控矿断裂直接导引深部岩浆物质，形成温度高、成分复杂的铜多金属矿床。盆地北缘凡口矿床，其同生断裂导引深部建造的热液进入海底，在三级盆地沉积形成具有各种沉积组构的铅锌矿石。各矿床铅同位素组成特征，也能反映其控矿断裂所导引的物质循环深度和循环范围。

图4-8 凡口矿区2 线剖面图

（据赖应篯，1986年资料改编）

1—第四系；2—中上石炭统壶天群；3—下石炭统；4—上泥盆统帽子峰组；5—上泥盆统天子岭上亚组；6—天子岭中亚组；7—天子岭下亚组；8—中泥盆统东岗岭组；9— 粒灰岩标志层；10—辉绿岩墙；11—铅锌矿体；12—黄铁矿矿体；13—地质界线；14—断层