盆地同沉积期热事件

粤北盆地的成矿作用与充足而稳定的热源相关联，而探索其热源要从区域热事件入手。地质历史时期的热事件主要是地壳深部的热活动，它对沉积环境、沉积作用、成矿作用以及生物演化都有重要影响。热活动主要有两种形式：①深部热源在表层薄弱带释放，形成突发性火山喷发或喷溢；②深部热源物质通过断裂沟通地表水、地下水和海水，形成热水循环或热水活动，并常伴有火山喷发。热活动的突出特点是与地质构造演化同步，并具阶段性。目前研究表明，上述两种形式的热活动在粤北盆地演化发展时期均有表现。

晚古生代时期，华南地区由于受古特提斯裂谷作用和古西太平洋裂谷作用的影响，加里东基底活化裂解而形成沉积盆地，由于两类裂谷作用强烈拉张断陷和火山活动发生的时代略有差异，使得粤北盆地在晚古生代发生两期热事件。

1.中-晚泥盆世早期海底火山活动

中-晚泥盆世早期，伴随古特提斯海的大量火山活动，粤北盆地内部大宝山一带发生海底火山喷发作用。海底火山岩、次火山岩和火山沉积岩与中、上泥盆统碳酸盐岩和碎片岩以及硫化物和菱铁矿层构成了一套含矿火山岩-沉积岩建造，自上而下可划分为5个组合（图4-9）（葛朝华等，1987）；①层状菱铁矿、黄铁矿-中基性火山岩组合；②变凝灰岩、页岩-大理岩组合；③贱金属硫化物矿层；④蚀变英安岩；⑤底部页岩。（次）火山岩主要由玄武岩、英安岩、次花岗闪长斑岩、次石英霏细斑岩和次闪石辉绿岩组成。玄武岩ΣREE＝（60～70）×10-6，δEu≈1，轻稀土曲线平坦而重稀土曲线不太平坦的波状为特征，与大洋岛屿及大洋拉斑玄武岩的稀土配分模型较为相似，是由于走滑拉张裂陷作用，使上地幔部分熔融的岩浆沿断裂上升至海底喷发的产物；英安岩 ΣREE＝（164～202）×10-6，个别达503×10-6，δEu＝0.6～0.8，与次花岗闪长斑岩ΣREE＝（173～203）×10-6，δEu＝0.65，均属于轻稀土富集，而重稀土曲线较平坦，具不明显铕亏损特征，说明它们是年轻陆壳下部同源岩浆的异相产物（曾允孚等，1987）。这个大洋拉斑玄武岩和英安岩类构成的双模式火山岩套是本区加里东陆块在海西早期裂陷作用的重要证据。这一热事件导致了盆地局部火山喷气（喷流）系统的发生和VMS型铜铅锌和铁矿床（大宝山式）的形成。

图4-9 大宝山矿床含矿火山-沉积岩建造剖面

（据葛朝华等，1987）

1—中基性火山岩；2—菱铁矿层；3—黄铁矿层；4—变凝灰岩、页岩；5—大理岩；6—贱金属硫化物矿体；7—硅化岩带；8—英安岩；9—角砾状硫化物矿带；10—底部页岩

2.早石炭世末期—中石炭世热水活动和基性岩浆侵入作用

早石炭世末期—中石炭世，古西太平洋裂谷处于岩浆作用活跃时期，粤北盆地中同沉积期热水活动和岩浆侵入作用的记录见于凡口矿区。热水活动的记录（产物）即是凡口铅锌矿床，侵入体岩性为辉绿岩。

在凡口矿区，辉绿岩脉多出现于矿化减弱的矿床外围地段，呈NWW和NEE 走向，倾向北，厚一般数米，组成矿物有拉长石（An 60）、钛辉石、含钛普通辉石、钛铁矿和含钛磁铁矿等（邱小平，1991）。岩石部分遭受碳酸盐化、绿泥石化和绢云母化，脉岩两侧常可见铅锌矿化。辉绿岩空间分布的最大特点是与铅锌矿体产状一致。在矿区内数以百计的岩心钻孔中，脉岩几乎全部出现于壶天群（C2＋3ht）之下的地层中，壶天群最底部（0～30 m）偶见。当辉绿岩侵位接近壶天群底界时，趋于呈顺层产出（图4-10）。根据这一产出特点以及它所具有的浅成-超浅成组构（气孔和杏仁构造）特征，同时联系到矿区同生断层的发育和下石炭统上部平行不整合的存在，推断辉绿岩可能是活动于早石炭世末期—中石炭世形成的浅成-超浅成侵入岩。陈学明（1992）通过辉绿岩稀土元素、铅同位素和黄铁矿硫同位素等方面的研究表明，辉绿岩浆源于上地幔。本次研究根据收集到的仅有的数个辉绿岩化学组成和微量元素分析数据投点表明，凡口矿区的辉绿岩属于板内碱性玄武岩类。

图4-10 凡口矿区202 线浅部剖面图

（据赖应篯，1986）

1—第四系；2—中上石炭统壶天群；3—中下石炭统；4—上泥盆统天子岭上亚组；5—辉绿岩；6—晚期断裂；7—平行不整合面

以往的研究者多认为辉绿岩与铅锌矿化之间没有成生联系。笔者认为，对凡品矿区辉绿岩与成矿关系的认识，应放大研究尺度，与区域上构造热事件-成矿作用联系起来分析。

华南地区早石炭世末期曾发生显著的上升运动，造成东经115 °以东的皖、浙、赣、闽和粤东地区下、中石炭统之间存在沉积间断。中石炭世威宁期，这一地区沿一系列NEE向基底断裂发生微型裂陷作用。微型裂陷带一般未出现深水沉积类型，但沿基底断裂或先期形成的同生断裂发生海底火山喷发和火山热液（热泉）活动。向东至闽西南盆地东侧和粤东梅县一带，下石炭统和中石炭统下部地层中广泛出现中酸性凝灰岩、中基性火山岩和火山热液-沉积铁矿床（马坑式铁矿）（边效曾等，1987；刘本培，1986；王尔康等，1993）。表现为自西向东，裂陷作用和火山活动有增强的趋势。王尔康等（1993）通过闽西南—粤东北海西-印支构造带下石炭统和中石炭统中火山岩的研究，将该带定为晚古生代大陆边缘裂谷系，简称永梅裂谷（图4-11）。永梅裂谷在发育时间和空间展布特征上，与石炭纪发育于台湾玉里、琉球群岛和长崎-三郡的古西太平洋裂谷一致。尽管，粤北凡口距离永梅裂谷西缘达100多公里，但凡口矿区出现的下、中石炭统之间的平行不整合及其附近的浅成-超浅成辉绿岩和“壶天沟”表明该区叠加了这一时期的构造热事件。只是火山活动和裂陷作用的强度较弱，但与此有关的热水活动形成了凡口超大型铅锌矿床。

综上述可见，粤北盆地及周边地区晚古生代的两期构造-热事件主要表现为海底火山活动、基性岩脉侵入和盆地热水活动。这些活动除对已成层状矿床进行轻微改造外，主要是形成了大宝山和凡口两个大型-超大型矿床。

图4-11 永梅裂谷及邻区构造格架和火山岩分布

1—地堑；2—地垒；3—火山岩出露点；4—裂谷边界