科学研究

曾瑜山:盆地反转过程中构造控制金的沉淀:以右江盆高龙金矿床为例【EG,2026】
2026-07-27 阅读:106

沉积岩容矿的金矿是全球金资源的重要来源,但其成矿过程与沉积盆地演化之间的耦合关系,尤其是构造反转如何控制金的运移与沉淀,一直是矿床学研究的前沿与难题。右江盆地作为华南板块重要的金成矿区,经历了晚古生代盆地伸展裂陷与三叠纪大规模的盆地反转,发育了众多的古生代孤立碳酸盐岩台地及其周缘的三叠纪浊积岩系,大量金矿床在三叠纪盆地反转过程形成于碳酸盐岩台地周缘,为研究沉积盆地演化与金成矿作用提供了天然实验室。针对上述科学问题,中国地质大学(北京)岩浆-热液演化与金属成矿求真群体博士后曾瑜山、杨林副教授、王庆飞教授、邓军教授等团队成员联合澳大利亚默多克大学Artur Deditius教授、昆士兰大学赵建新教授,以盆地中南部典型的高龙金矿床为研究对象,开展了系统的矿区地质填图、构造解析、运动学分析、方解石U-Pb定年及矿化蚀变特征研究,取得了以下重要认识:

1.识别了成矿、中、后三期构造变形,精确限定构造-成矿时代。 依据穿插关系,研究识别出三期构造变形事件,其中成矿前D1变形(~240 Ma)以碳酸盐岩台地WNW向短轴背斜和NNE向右行剪切,三叠浊积岩系WNW向逆冲和褶皱,以及三叠浊积岩系逆冲推覆至碳酸盐岩台地之上形成不对称褶皱为特征,代表了NE-SWNNE-SSW向的区域挤压作用。成矿期D2变形则记录了近N-S向的挤压,借助D1期褶皱的轴面劈理或张性断裂形成了NE向左行和NW向右行的含矿走滑断裂,切穿了D1期构造。通过同构造方解石U-Pb定年,精确限定了D1变形时代为240.5 ± 5.2 Ma,结合D2沥青Re-Os年龄(~210 Ma),揭示了两期变形均形成于三叠纪盆地反转过程中,并记录了盆地反转传播方向的转变。成矿后D3-1变形为WNW-ESE向挤压和D3-2期整体伸展。

2.揭示了构造-岩性-流变耦合对金矿化定位的控制机制。 研究发现,靠近碳酸盐岩台地的金矿体并非产于主应力σ1所处的台地南北两侧,而是优先赋存于碳酸盐岩台地东、西两侧相对伸展的浊积岩系中的构造-地层圈闭内,如紧闭褶皱、逆冲断层和走滑断层。矿化以不可见金赋存于黄铁矿和毒砂的环带状边部,与硅化、硫化、绢云母化及少量碳酸盐化相关。这表明,浅部金的沉淀受控于能干性差异显著的岩性-流变接触带,碳酸盐岩台地作为相对刚性体,浊积岩作为相对软弱层,在三叠纪N-S向挤压过程中产生差异变形。碳酸盐岩台地周缘的脆性断层和渗透性岩层为含金流体提供了通道和地球化学障,促使含金和硫氢根的流体与含铁地层反应高效沉淀。而远离碳酸盐岩台地的矿体则主要受控于WNW走向的高角度逆断层,矿化以不可见金赋存于白铁矿的环带幔部,与硫化、硅化、绢云母化相关。

3.构建了盆地反转过程中的区域性流体运移与成矿模型。 沉积相变表明泥盆-中二叠世不断伸展的盆地在晚二叠-三叠停止伸展转向挤压。中-晚三叠世,右江盆地的反转作用由南向北沿NNE方向渐进式传播,伴随着地壳水平缩短与垂向加厚,盆地反转诱发了深部超压流体的形成。这些流体促进了先存的处于摩擦锁定角(>60°)的高角度正断发生构造反转。超压流体沿先存区域断裂等反转构造通道发生大规模垂向运移,将深部成矿物质输送至浅部褶皱-冲断带内的有利构造-岩性圈闭中沉淀。三叠纪渐进式的盆地反转过程与金成矿过程时空耦合。该模型强调了盆地形成时期的沉积相、预富集与构造格架(准备阶段)与盆地反转期的构造-岩性-流变条件(就位阶段)对金成矿的联合控制作用。

4.为全球相似构造背景下的沉积岩容矿金矿勘探提供了新思路。 本研究首次将盆地反转动力学过程与沉积岩容矿造山型金矿的--系统紧密结合,明确了反转构造带、岩性-流变界面、以及特定层位的构造-地层圈闭是此类金矿的关键找矿标志。该成果对全球范围内经历反转的沉积盆地内金矿勘探具有重要的理论指导意义。


图1、右江盆地(A)和右江盆地中部(B)地质简图


 

图2、高龙金矿区(A)和矿区剖面图(B)

 


图3、高龙碳酸盐岩台地东侧矿体,显示三叠系浊积岩逆冲至碳酸盐岩之上形成不对称褶皱,矿体赋存于岩性界面附近的浊积岩硅化带中

 


图4、高龙碳酸盐岩台地东侧矿体D1期不对称褶皱(A)、D2期含矿走滑(B-C)、D3-1期无矿走滑构造(D-E)



图5、高龙碳酸盐岩台地西侧矿体及D1期(A-D)、D2期(E-F)构造特征

 


图6、矿区三期构造统计,(A)成矿前D1期指示了NE-SW至NNE-SSW向挤压;(B)成矿期D2期指示了近N-S向挤压;(C)成矿后D3-1和D3-2期分别指示了WNW-ESE向挤压和整体伸展


 

图7、高龙金矿床成矿模式图。(A)成矿前D1阶段,发生NE-SW至NNE-SSW向的挤压作用。不整合的三叠系浊积岩发生变形(近WNW走向褶皱),并逆冲于较坚硬的古生代碳酸盐岩台地之上;碳酸盐岩台地内部则发育NNE走向的右旋剪切。(B)成矿期D2阶段,发生N-S向挤压作用。在浊积岩中,沿NE和NW走向的含矿断层分别发生左旋和右旋剪切。含金流体通过台地与浊积岩之间的滑脱面运移,金矿化主要形成于台地相对受压较弱的东、西边缘。(C)成矿后D3-1阶段,为WNW-ESE向的挤压构造体制。碳酸盐岩台地和浊积岩中均沿W至WNW走向断层发生右旋剪切


该研究受到国家杰出青年基金(42125203),江西省自然科学基金(20242BAB27002)等联合资助,成果发表于Economic Geology,第一作者为 曾瑜山,通讯作者为 杨林、王庆飞文章信息:Yushan Zeng; Lin Yang*; Qingfei Wang*; Jun Deng; Artur P. Deditius; Jian-Xin Zhao; Ting Cheng; Shiyu Zhao; Shicai Huang; Di Ruan. Structurally Controlled Deposition of Gold During Inversion of Sedimentary Basin: A Case Study of Sediment-Hosted Orogenic Gold in the Gaolong Deposit, Youjiang Basin, South China Block [J]. Economic Geology. 2026, DOI: https://doi.org/10.5382/econgeo.5236.

全文链接:https://doi.org/10.5382/econgeo.5236