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新发现!辽宁瓦房店地区金刚石矿田发现逆冲推覆构造

 

摘要:通过1∶5万三维地质构造调查,在辽宁瓦房店地区金刚石矿田新发现逆冲推覆构造。经地表地质构造专项调查、物探深部探测及深部钻探验证,确定辽宁瓦房店金刚石矿田发育逆冲推覆构造,其运动方向为由南东东向北西西(300°±10°),时代为中-晚侏罗世。逆冲推覆构造的发现,改变了矿田内50号、51-68-74号等金伯利岩管原根部相的传统认识,可合理解释金伯利岩管向下突然消失的原因,有效预测在下盘原地系统存在对应的金伯利岩,深部找矿潜力巨大,开拓了金刚石深部找矿的新领域。

1、项目概况

“辽宁省瓦房店地区金刚石成矿带三维地质构造调查”子项目,为辽宁省自然资源厅“瓦房店金刚石整装勘查区增储示范工程”项目,由辽宁省地质勘查院有限责任公司承担。子项目周期为2019年6月—2021年6月。主要目标任务是在广泛收集研究前人资料的基础上,利用板块构造理论,采用地质构造填图、构造解析、地质物探剖面测量等综合方法,对瓦房店金刚石成矿带开展三维地质构造专项调查研究,大致查明区内地质构造样式、几何学、运动学、年代学等特征,分析推断地下隐伏构造分布特征,分析研究构造与成矿关系,建立构造格架;建立瓦房店金刚石成矿带三维地质构造模型,推断50号岩管下部矿体隐伏范围(图1),圈定新的找矿远景区,助力实现金刚石找矿突破。

2、成果简介

(1)在岚崮山(50号岩管)一带首次发现逆冲推覆构造,并对其空间分布、内部组成、构造样式、类型、分带性、位移估算等特征进行了详细研究,认为该逆冲推覆构造由逆冲断层、上盘外来系统(推覆体)和下盘原地系统组成,为大型挤压构造。初步认为本区逆冲推覆构造属于冲断逆冲推覆构造,其构造样式为单冲型。据大量褶皱枢纽产状、推覆主界面面理产状和擦痕线理产状统计结果赤平投影图显示,推覆运动方向为上盘由南东东向北西西方向逆冲(300°±10°),推覆时代推测为中晚侏罗纪;逆冲推覆构造的发现,改变了对本区构造格架的基本认识,可以合理解释区内金伯利岩管长度,从200余米到上千米巨大变化的原因,进而预测在下盘原地系统存在对应的金伯利岩管,转变以往金刚石找矿思路,深部找矿潜力巨大。

(2)利用了物探解释资料,较深入地分析了深层构造与金伯利岩的时空关系,认为太古宙—古元古代基底隆起与凹陷及其转换带是金伯利岩形成的有利地区,古生代近东西向深断裂是控制金伯利岩分布与成矿的主要构造,晚期中生代构造对金伯利岩有较大的破坏作用,尤其逆冲推覆构造对金伯利岩管深部的截切,致使50号及51-68-74号等岩管底部突然中断,改变了原来根部相的认识;通过收集金伯利岩同位素年龄资料分析,确定研究区金伯利岩形成时代为早古生代中奥陶纪(465±3Ma);对火山岩相学及沉积地层出露深度综合分析,认为研究区东北部下白垩统普兰店组砂砾岩和新生代冲积砂砾石,为金刚石砂矿重点找矿层位。

(3)根据地质、遥感、物探及钻探等资料,首次在瓦房店地区金刚石矿田采用三维制图工程软件,对研究区及对30号和50号岩管两个重点区建立了三维模型,直观地展现了瓦房店地区金刚石矿田典型地区深部地层、岩石、构造及金伯利岩等地质体三维特征;50号岩管底界面为推覆主界面上次级断层面,推覆距离应小于主界面,结合物探异常特征,在50岩管南东东有异常显示,推测异常区可能为50号岩管下部金伯利岩,提供了找矿靶区。

(4)通过地表实地调查及深部钻孔资料研究,将区内中-基性岩脉划分早期为产状平缓,顺层侵入盖层,为古生代深大断裂复活构造环境的产物;晚期为产状较陡,切割盖层侵入,为中生代拉分构造环境产物两期,探讨了其构造意义。对区内发育并严格受断裂构造控制的酸性火山碎屑 “范家屯角砾岩”和“罗家沟角砾岩”进行了区域对比和成因分析,其形成经历了初期岩浆沿裂隙上升→早期地下隐爆→中期火山爆发→中晚期与陆源碎屑混杂沉积→晚期酸性岩脉(次火山岩)沿火山口侵入→期后改造、风化和剥蚀六个阶段。根据研究区构造形迹、构造样式、构造组合及相互关系,将区内总体构造轮廓划分为基底构造与盖层构,构造演化历史划分为陆壳形成阶段、陆块形成发展阶段、稳定盖层形成发展阶段和环太平洋大陆边缘演化阶段4个发展阶段。建立了区域构造格架和构造序列,分析了各时期动力机制和应力场方向。

3、成果重要意义

金刚石为国家关键矿产,属辽宁省优势矿种。在金刚石的勘查开发利用方面,我省是有资源基础,有开发经验,有传统声誉,有专业队伍。本次工作在找矿理论有了新认识,基础地质调查有了新突破,找大矿、找富矿有了新方向,取得明显进展和重大突破;尤其是逆冲推覆构造的发现,改变了瓦房店地区含金刚石矿产的金伯利岩管为根部相的传统观点;根据本次工作成果预测,在该地区深部有望再找到2-3个50号岩管“孪生”大型金刚石富矿,掀起新一轮勘查开发高潮。为在大连地区打造以金刚石资源勘查开发为基础、钻石加工为龙头的企业集群创造条件,助力地方经济发展。