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南丹-昆仑关褶断带(以下简称南昆褶断带)位于广西西北部,北北西向展布,长约400公里,是南岭地区十分重要的一条褶皱断裂带。该褶断带无论在地层分布、结构组合、形成机理还是在构造特征、发展演化史等方面都有很强的复杂性。在褶断带北段-丹池褶断带上由北至南依次分布有麻阳、芒场、大厂、北香、五圩等五大矿田,是锡、铅、锌、锑等金属矿产的重要产地。
南昆褶断带区域地层复杂,从中元古界到新生界地层均有出露,时间跨度长达1000Ma;各系地层发育,除志留系和侏罗系地层外,其余各系地层均有不同的表现,优以泥盆系、石炭系、二叠系和三叠系地层最为发育;各系地层划出了24个不同的二级岩石地层单位,各地层单位沉积相也是复杂多样,有槽盆相、台地相等近17种不同类别的沉积相。岩体也很发育,出露了17种不同类别或不同时代的岩体,超基性、基性到中酸性均有出露,以深成-中深成中性岩体和浅成酸性岩体为主;出露形式主要以岩株为主,兼有煌斑岩、云煌岩岩脉和以昆仑关岩体为代表的岩基;出露时代以中生代燕山期为主,也有一些前寒武系岩体出露,但数量不多;出露数量也很可观,有40个大小不同的岩体出露,分布相对集中。构造也很复杂,主要发育北北西向、北西向、北北东及近南北向和近东西向构造形迹,以印支期形成的北北西向构造为主;褶皱、断裂均较发育,褶皱叠加和断裂斜切现象明显。
南昆褶断带由于其形成过程的复杂性,有其独特的特征,根据其构造变形特征、遥感影像特征、地貌特征以及构造应力场等的不同,将该褶断带分为北段(或称北西段)、中段和南段(或称南东段)三部分。三段无论在遥感影像方面还是在平面、剖面方面及显微构造方面都有其自身的特征。从遥感特征来看,北西段遥感地质特征反映出该区构造活动由北向南呈现出逐渐减弱的特征,这可能体现了该段主要受北东向挤压作用的控制,但挤压作用由北向南逐渐变弱;中段遥感影像特征反映出断层带两侧构造线方向不同,北东侧构造线主要为北东向,南西侧则受南西向和北东向两组断裂的控制,形成“X”形构造格局;南东段可能受拉张应力作用的影响,断裂的宽度明显强于北部两段。从平面结构来看,南段平面结构较为简单,主要有以马山-昆仑关断裂为中心的若干条北西向断裂所组成,马山-昆仑关断裂明显切断昆仑关岩体,具有左旋的特征;中段与北段平面结构较为复杂,由一条北北西向的主干断裂外加若干条分支断裂组成,整体上呈雁列式排列。在褶断带北段,多处北北东向断裂斜切,错动痕迹明显,说明该段断裂晚期遭受了北北东向构造的改造。从剖面特征看,南昆褶断带具有逆冲断层的特征,以高角度逆断层居多,且向南西方位倾斜,构造标志复杂多样;褶皱主要以中常褶皱为主,两翼不对称,轴面向南西方位倾斜,多个褶皱被断裂斜切。显微构造特征也为其他特征提供了佐证。通过显微构造的观察,南段褶断带具有多期构造属性,前期基本以脆性挤压为主,伴随研磨作用,后期构造更加强烈,不但形成断层泥还切断了燕山期岩体;中段构造更为复杂,挤压强烈,多处见糜棱岩,整体属韧性变性特征,而且,由此可见,该段断裂具有先发生多期挤压且存在多次扭动特征。
南昆褶断带处在广西“山”字型构造的西翼部位。广西“山”字型构造,前弧弧顶位于昆仑关一带,反射弧伸出广西境内,发育不良,脊柱为一系列北北东向断裂,反射弧砥柱不明显,马蹄型盾地较发育。广西“山”字型构造形迹,主要形成于印支期,在由北向南的区域应力场下,印支期地层普遍向南推移,在推移的过程中,由于前弧的前部受到了坚硬块体的阻挡,前进受到抑制,而此时其西翼也受到了砥柱的阻挡,由于砥柱的位置更靠近北部,所以印支期地层在应力不断加强的情况下,靠近两翼地层开始向弧顶右旋,出现了一系列北北西向的褶皱和断裂,使褶断带平面上呈现出雁列式斜列的特征。在应力持续加强的情况下,由于弧顶坚硬块体和砥柱的阻挡,应力得不到合理的释放,使原有褶皱和断裂更加强化,褶皱开始向中常到紧闭褶皱演化,而断裂也开始向下俯冲,开始呈现出逆冲断裂带的特征,南昆褶断带整体形态基本形成。后该褶断带又受到了北北东向应力作用的改造,但由于北北东向应力范围在此处影响有限,只影响到了南昆褶断带北部一些地区,使得南昆褶断带北段受到了一定程度的改造,褶断带明显出现错移的痕迹。到了燕山期,由于燕山运动的影响,应力场发生改变,形成了一系列北西向构造带,以右江断裂最为典型,也称北西向右江构造体系,该构造体系对南昆褶断带也有一定的改造作用,发育了马山-昆仑关断裂带。南昆褶断带形成过程是一个非常漫长也非常复杂的过程。
对于南昆褶断带对矿田的控制作用,主要分析了丹池褶断带上对麻阳、芒场、大厂、北香、五圩等五大矿田的控制作用,因为该五大矿田在南昆褶断带上具有典型性和代表性。从地层来看,五大矿田均处在中、上泥盆统中,该地层具有化学性活泼,性脆,易产生解理和裂隙等,是成矿的良好地层;从构造来看,五大矿田均处于丹池大背斜和丹池大断裂的复合部位,从岩体来看,丹池成矿带出露了多个燕山期花岗岩体,为矿田的形成提供了矿源、压力、温度等成矿条件。具体来说,麻阳矿田处在被石炭系地层包围的泥盆系穹窿地层中,断裂在此处显得支离破碎,南昆褶断带在受到北北东向和近东西向断裂的改造,连续性减弱,多处被斜切,成网格状,主要控矿构造为褶断带引起的各种裂隙。芒场矿田主要为北北西向芒场背斜为主体构造,次级褶皱发育,另有北东向的断裂及次级褶皱组成复合构造。矿体主要受北北西向和近南北向两组断裂裂隙控制。大厂矿田主要控矿构造为北北西向复式褶皱,断裂主要由北北西向逆断层及北东向横向断裂组成,可划分为西、中、东三个北西向矿带。西带有两个特大型锡多金属矿床等组成;中带有矽卡岩型锌铜矿床、锑钨矿床、锑钨矿化区组成;介入西带与中带的是大型矽卡岩型锌铜矿;东带由同沉积断裂所控制的锡多金属矿区组成。北西向组同沉积断裂是北香银多金属矿床的控矿断裂,北东向组可能是容矿构造、局部地段已见有铅锌矿体产出,近东西向组构造为后期构造,主要是破坏矿体。五圩背斜和一系列北北西向压扭性断裂仍为五圩矿田的主导性构造格架。背斜的核部为容矿、储矿提供了空间,此外,背斜轴部和西翼的断裂具有成组、平行及斜列的特征,再加上断裂具有先压后张多期活动的特点,使得矿床呈北北西向成群出现及斜列的特点。五大矿田的研究,对于总结南昆褶断带控矿规律并进一步进行成矿预测具有重要作用。