The genesis and ore-controlling regularity of interbedded orebodies controlled by tectonics and lithofacies in Lutangba, Gejiu, Yunnan Province
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摘要: 云南个旧锡矿是世界级超大型锡多金属矿床，层间矿床（锡石-硫化物）是其中重要的矿床类型之一，其成因也一直存在争议，为了进一步探讨其成因并对该类型矿床的深部勘查提供理论依据，重点对个旧锡矿高松矿田芦塘坝矿段10号矿群不同中段层间矿体的岩石矿物组构和地球化学特征进行了研究。结果表明层间矿床中的原生矿体多为块状硫化矿石，金属硫化物主要为磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等，脉石矿物主要为透闪石、萤石和少量的石英等；层间矿床中的氧化矿经重砂分析，该矿中的锡石多为红褐色不规则状，少量为半自形状，粒径0.07~0.3 mm。通过对不同中段原生矿和氧化矿的对比分析，总体上氧化矿石中除S和FeO含量小于原生矿石外，SiO2、A12O3、TiO2、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、P2O5和烧失量等均大于原生硫化矿石。单一原生矿体不同中段的主量元素分析结果显示，从下部到上部，矿体中的CaO和P2O5具有增大趋势，MgO、S和烧失量具有从小变大再变小的波状变化。此外，原生矿中的金属硫化物具有明显的分带性，铜矿化分布在下部，锌矿化分布在上部。在上部原生矿中可见到早期高温喷气形成的胶状黄铁矿和气孔，下部则多为自形-半自形的黄铁矿。个旧芦塘坝层间矿主要与燕山晚期岩浆期后气化-热液有关，并受构造和岩相作用控制明显。印支期南北向挤压作用在灰质白云岩层和石灰岩层间形成滑脱构造，为重要的储矿构造，燕山晚期形成的北东向断裂（如芦塘坝断裂）为重要的导矿构造。当燕山晚期岩浆期后气化-热液上侵时在层间滑脱构造带中形成缓倾斜矿体，而后在切层断裂带中形成陡倾斜矿体。该地区广泛发育的岩溶作用对成矿作用具有重大影响，在成矿前对印支期形成的储矿构造具有进一步的扩容作用，在成矿后又加速了层间矿边部的氧化。Abstract: The Gejiu tin deposit in Yunnan Province is a world-class super-large tin-polymetallic deposit, and the interbedded deposit (cassiterite-sulfide) is one of the important deposit types, but its genesis has been debated. The mineral fabric and geochemical characteristics of the interbedded orebodies of No.10 Ore Group at different levels of the Lutangba section in the Gaosong ore field were systematically studied to further discuss the genesis and provide theoretical basis for deep exploration of this type of deposit. The study results show that there is big difference between primary ore and oxidized ore. In the primary ore of the interbedded orebodies, the metallic sulfides are mainly pyrrhotite, pyrite, sphalerite, chalcopyrite, etc; the gangue minerals are mainly tremolite, fluorite and a few quartz, etc. In the oxidation ore of interbedded orebodies, most cassiterites are reddish-brown and irregular, and a small amount of cassiterite is hypidiomorphic, with a particle size of 0.07~0.3 mm according to the analysis of heavy sand. Comparing the primary ore and oxidized ore at different elevations, we found that the loss of SiO2, A12O3, TiO2, MnO, MgO, CaO, Na2O, K2O, P2O5 and ignition loss are greater than that of primary sulfide ores in general, except that the content of S and FeO in oxidized ores is less than that of primary ores. The analysis results of the main elements at different elevations of the primary ore show that CaO and P2O5 increase from the bottom to the top, while MgO, S and ignition loss show a wave-like change from small to large and then smaller. In addition, the metallic sulfide in the primary ore has obvious zonation, with copper mineralization in the lower part and zinc mineralization in the upper part. The oolitic colloidal pyrite and pores formed by early high temperature exhalation can be seen in the upper part of the primary ore, while the lower part is mostly automorphic to hypidiomorphic pyrite. We hold the opinion that the interbedded orebodies in Lutangba mainly are related to post-magmatic gasification hydrothermal of the late Yanshanian period, and are obviously controlled by the tectonics and lithofacies. In the Indosinian period, the north-south compression formed multiple interlayer detachment structures between the calcareous dolomite and limestone strata, which are the important ore-hosting structures. The NE faults (such as the Lutangba fault) formed in the late Yanshanian period are the important passable structures. During the post-magmatic gasification hydrothermal transgression through NE faults, gently inclined orebodies were formed in the multiple interlayer detachment structures, and finally, steep inclined orebodies formed in the faults. The widely developed karstification in this area has a great influence on mineralization, which further enlarges the ore-hosting structure formed in the Indosinian period before mineralization, and accelerates the oxidation of interbedded orebody margins after mineralization.
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江汉一洞庭盆地是中南地区规模最大的第四纪盆地，以中部的华容隆起为界分为江汉盆地（北）和洞庭盆地（南）两部分。对洞庭盆地第四纪地质的调查由来已久①②③④，在第四纪沉积[1]、环境特征与演化过程[2~9]、构造活动特征[10~17]等方面取得大量成果认识。不过上述工作一般是关于第四纪洞庭盆地的整体性与概略性研究，很少涉及其内部不同构造单元的细节特征，因而也未充分揭示出洞庭盆地构造活动与沉积作用的横向差异。此外，受工作程度与认识角度的限制，对有关洞庭盆地第四纪地质问题，尤其是对构造性质与构造活动特征的认识尚存在一定分歧。如在第四纪洞庭盆地的构造属性方面，景存义[2]认为现今洞庭湖盆为断陷作用所致；杨达源[4]认为洞庭湖盆地第四纪为坳陷盆地；梁杏等[14]、皮建高等[6]认为早、中更新世为盆地的断陷阶段，晚更新世以来进入坳陷阶段。再如在近代洞庭湖演变成因方面，有人认为构造沉降是控制近代洞庭湖演变的关键因素[14~16]，有人则认为泥沙淤积才是控制近代洞庭湖演变的主要因素[12]。总之，洞庭盆地第四纪地质尚待进一步深入研究。
① 周国棋，刘月朗.洞庭湖及外围地区的第四纪地层与新构造运动，1978.
② 陈发禅.洞庭湖第四纪地质，1981.
③ 张国梁，等.湖南省洞庭盆地第四纪地质研究报告，1990.
④ 湖南省地质研究所.洞庭湖区地质构造及湖泊形成演化历史，1998.
笔者近年来在该地区进行的1:25万区域地质调查表明，洞庭盆地及周缘地区第四纪构造活动与沉积作用存在较明显的横向差异和空间迁移①。因此，对不同构造单元或不同地区的第四纪地质特征进行详细解剖，不仅是细化调查区域的现实需要，同时也有助于更全面、更客观地认识洞庭盆地第四纪地质特征及构造活动规律。本文即对盆地东部沅江凹陷东缘鹿角地区的第四纪构造活动与沉积作用进行探讨，为洞庭盆地第四纪地质研究补充新的资料。
① 湖南省地质调查院，1:25万常德市幅区域地质调查报告，1:25万岳阳市幅区域地质调查报告，2009.
1. 区域地质背景
1.1 第四纪洞庭盆地构造格局
第四纪洞庭盆地西、南、东三面分别为武陵隆起、雪峰隆起和幕阜山隆起，北与江汉盆地相邻，其间为华容次级隆起。洞庭盆地内部由若干次级构造单元组成，自北西往南东有澧县凹陷、临澧凹陷、太阳山隆起、安乡凹陷、赤山隆起、沅江凹陷等(图 1)。
图 1 第四纪洞庭盆地构造格局1.前第四纪地层出露区；2.第四纪地层出露区；3.第四纪正断裂，齿向示下降盘；4.构造单元分界线；5.构造单元代号。构造单元名称：U1-武陵隆起；U2-雪峰隆起；U3-幕阜山隆起；4-澧县凹陷；U5-临澧凹陷；U6-太阳山隆起；U7-安乡凹陷；U8-赤山隆起；U9-沅江凹陷；U10-华容隆起；U11-江汉盆地。方框示图 2范围Figure 1. Tectonic framework map of Quaternary Dongting Basin1.2 区域第四纪地层划分
第四纪洞庭盆地及周缘不同地区或不同构造单元地壳沉降或抬升的历史与幅度不同，导致第四纪地层厚度、层序、出露情况等存在显著的横向变化。为此，首先就区域第四纪地层划分情况作简单说明，以便解读文中有关第四纪地层的环境与构造意义。
第四纪期间洞庭盆地各次级凹陷的构造活动总体为沉降，而周缘隆起区总体为抬升，这一构造活动差异使凹陷内部和周缘抬升区的第四纪沉积作用及地层发育状况具显著差异。据此，以前人资料②③④为基础，结合本次调查成果，分别建立了凹陷区（或覆盖区）和抬升区（或露头区）第四纪地层系统①。露头区第四纪地层主要分布于洞庭盆地周缘丘岗、山地，多有天然或人工第四系露头剖面，并常见前第四纪基岩或基座出露；地层厚度一般不大，各时代沉积常组成基座或镶嵌阶地；成因类型以冲积为主，次为残坡积，局部山麓或沟谷发育洪积。覆盖区第四纪地层主要分布于现代湖冲积平原及部分盆缘低缓丘岗区，一般无露头剖面和基岩出露；不同时代地层自下而上叠置，地层厚度较大。露头区与覆盖区第四纪地层的划分对比情况如表 1所示，其中露头区的白水江组、马王堆组、白沙井组、新开铺组和汨罗组区域上分别对应于一、二、三、四和五级阶地（实际上常发育不全）。顺便指出，表 1中地层单位仅涉及分布广泛，沉积厚度相对较大，时代意义明确且能较好反映构造、环境和气候演化的冲、湖积物，未包括残坡积等其它类型（分布于露头区）。
表 1 洞庭盆地及周缘第四纪地层划分对比表Table 1. Subdivision and correlation of the Quaternary strata in Dongting basin and its adjacent areas
② 周国棋，刘月朗.洞庭湖及外围地区的第四纪地层与新构造运动，1978.
③ 陈发禅.洞庭湖第四纪地质，1981.
④ 张国梁，等.湖南省洞庭盆地第四纪地质研究报告，1990.
2. 地质地貌概况
研究区地处沅江凹陷东缘北部，构造上自西向东跨沅江凹陷和幕阜山隆起(图 1，图 2)。
图 2 鹿角地区综合地质地貌图1.前第四纪基岩；2.控盆控凹正断裂，齿向示下降盘；3.地质体界线；4.第四纪构造单元分界；5.第四纪沉积等厚线及厚度值；6.河流；7.湖泊水面；8.高程点与高程值/山峰与高程；9.山脊线；10.第四纪地质剖面位置，A-B对应图 3，C-D对应图 5。Qhal-全新世冲积；Qhlal-全新世湖冲积；Qp3bs-晚更新世白水江组；Qp2mw-中更新世马王堆组；Qp2b-中更新世白沙井组；Qp2d-中更新世洞庭湖组；Qp1m-早更新世汨罗组；F1-洪湖一湘阴断裂；F2-荣家湾断裂Figure 2. Geological-geomorphologic sketch map of Lujiao area西部为东洞庭湖水域及全新世冲湖积平原。东部中带为新墙河冲积平原。新墙河冲积平原以北为前第四纪基岩（冷家溪群和南华系一寒武系）出露的丘陵区，海拔高程一般80 ~ 350m，总体自东向西倾斜。山岭主要呈NNW~NW走向，与构造线基本一致。区内发育放射状水系，向西直接入洞庭湖，向南入新墙河(图 2)。新墙河冲积平原以南主要分布早更新世汨罗组以及中更新世洞庭湖组和白沙井组，具丘岗地貌，海拔高程一般50 ~ 90m，总体自东向西缓倾。主要水系呈NWW向，次级水系呈羽状发育。
自西向东发育2条第四纪断裂，即NNE向洪湖一湘阴断裂和近SN向的荣家湾断裂(图 2)，其控制了沅江凹陷东缘的断陷活动。
3. 鹿角地区第四纪构造一沉积特征
3.1 控凹正断裂与构造--沉积分带
第四纪洪湖一湘阴断裂和荣家湾断裂的发育与展布主要表现在第四纪沉积物厚度和底板高程的横向变化。根据钻孔资料编绘的第四系等厚线显示，断裂两侧沉积厚度存在突变，且西侧大于东侧(图 2)，第四系底板在断裂两侧相应出现显著落差。其中NNE向洪湖一湘阴断裂为一条延长规模很大的区域性第四纪断裂，控制了江汉一洞庭盆地的南东边界[10~11, 13~14]。前人工作未注意到SN向荣家湾断裂的发育，但研究区内该断裂两侧沉积厚度的突变甚至比洪湖一湘阴断裂更为明显，尤其以断裂北段突出。在岳阳县城以北，断裂西侧沉积厚100m以上，但东侧即为前第四纪基岩组成的丘陵山地(图 2)。
以洪湖一湘阴断裂和荣家湾断裂为界，研究区可分为3个第四纪沉积厚度与地层层序存在差异的构造一沉积分带(图 3)，以下分别称之为西带（洪湖一湘阴断裂以西）、中带（洪湖一湘阴断裂与荣家湾断裂之间）和东带（荣家湾断裂以东）。具体沉积特征见后述。
图 3 阳罗一黄沙街第四纪地质剖面(剖面位置见图 2中A—B剖面线)1.粘土；2.淤泥；3.网纹红土；4.砂层；5.含砾砂层；6.砂砾层；7.砾石层；8.基座；9.地层单位界线/相变界线；10.钻孔位置及编号。Qhal全新世冲积；Qhlal-全新世湖冲积；Qp3bs-晚更新世白水江组；Qp2mw-中更新世马王堆组；Qp2b-中更新世白沙井组；Qp2d-中更新世洞庭湖组；Qp1m-早更新世汨罗组；F1-洪湖一湘阴断裂；F2-荣家湾断裂Figure 3. Yangluo-Huangshajie Quaternary geological section (location is shown with A-B line in fig.2)3.2 西带第四纪沉积特征
在洪湖一湘阴断裂以西，第四纪沉积层序较全，厚度较大。一般自下而上发育早更新世华田组、汨罗组，中更新世洞庭湖组，晚更新世坡头组和全新世冲湖积层。第四系厚度一般120~230m，且总体自北而南厚度变大。值得指出的是，在北部君山公园有元古宙基岩出露地表，而公园周边则发育厚达130g以上的第四系(图 2)，显示君山为一新近纪的风化剥蚀残留古山丘。
该带第四纪沉积岩性特征存在较大横向变化，其中地层层序与岩性组成以沅江县小波镇ZK166孔（图 2中A点西侧）较具代表性。该孔第四系总厚达233.5g，从早至晚地层与岩性组成如下：华田组厚84.0g，自下而上依次为灰白色砂砾石层夹薄层粘土(厚20.1g)、浅黄色粘土层(厚19.4m)、灰白色砂砾层(厚31.0m)、浅黄色粘土层(厚13.0m)。汨罗组厚63.6m，自下而上依次为灰白色砂砾层(厚4.9m)、黄绿一浅灰绿色粘土层(厚7.4m)、灰白色含砾砂层(厚11.1m)、黄绿一浅灰绿色粘土层(厚11.6m)、灰白色砂砾层(厚13.1m)、黄绿一浅灰色粘土层(厚15.5m)。汨罗组总体结构致密，多呈半成岩状，以此特征区别于下伏华田组和上覆洞庭湖组。洞庭湖组厚62.5m，自下而上依次为灰白色砂砾层(厚13.3mm)、黄绿色一浅灰色粘土层(厚19.5m)、灰白色砂砾层(厚29.7m)。坡头组为蓝灰色淤泥层，厚20.5m。全新统为褐黄色粘土，厚3.0m。
从上述岩性特征来看，早更新世华田组和汨罗组由主要为河流相与湖泊相沉积组成，总体反映出过流性湖泊环境，河流相以砾石层、砂层为主，湖相以杂色粘土为主。中更新世洞庭湖组主体为河流相砂、砾沉积，中部发育湖相粘土。晚更新世坡头组及全新统为湖相或漫滩相细粒沉积。
3.3 中带第四纪沉积特征
洪湖一湘阴断裂与荣家湾断裂之间的中带自下而上主要发育汨罗组和洞庭湖组，相对西带第四系厚度较小，缺失早更新世早期华田组(图 3)，晚更新世一全新世沉积也少有发育。其岩性组成横向上存在一定变化，以岳阳县大明乡ZK235孔层序较全并具代表性。该孔第四系总厚132.84m，由汨罗组和洞庭湖组组成。汨罗组厚102.84m自下而上依次为灰绿色夹褐黄色粘土(厚25.83m)、灰黄色砂砾层(厚2.0m)、灰绿夹黄褐色粘土(厚37.91m)、浅蓝色夹黄绿色粗砂(厚9.64m)、浅蓝色含砾粘土(厚1.8m)、灰白色夹褐黄色含砾粗砂层(厚25.66m)。洞庭湖组厚30.0m，自下而上依次为灰黄色砂砾层(厚2.68m)、砂层(厚18.92m)、网纹红土(厚8.4m)。
该带洞庭湖组顶部普遍上覆一套粘土层，近地表均因湿热化而成网纹红土。如荣家湾一带见人工开挖剖面（Q42观察点），网纹红土厚14m以上(图 4)，自下而上可分为3层：第1层为暗紫红色网纹红土，厚>2m，未见底；网纹为白色，部分浅黄色，蠕虫状，以水平为主。第2层为紫红色网纹红土，厚约8m网纹呈蠕虫状，白一浅黄色，大多呈竖直状或近竖直状。第3层为暗紫红色网纹红土，厚约4m网纹形态紊乱。上述1层、2层、3层之间呈过渡关系，无截然界线。1、2、3层的水平网纹、竖直网纹及紊乱网纹可能分别与地下水的水平运动、垂直下渗及地表水的运动有关[18]。近年来的年代地层学研究在网纹红土的形成时代上认识已渐趋统一[19~22]，可以确定中国南方最新一期的网纹红土形成于中更新世中期[23]。因此，大致确定洞庭湖组顶部的粘土层沉积时代为中更新世中期。本次在荣家湾网纹红土剖面中获156 ~ 148Ka的光释光（OSL）年龄（国土资源部青岛海洋地质实验检测中心分层岩性详见正文说明，osl光释光测年测试）（图 4），对应于中更新世晚期，可能受取样等因素影响而年龄值偏小。
值得指出的是，中带汨罗组厚度较西带厚(图 3)，可能与近荣家湾断裂地带的强断陷有关。
3.4 东带第四纪沉积及分布特征
在荣家湾断裂以东至前第四纪基岩出露区之间地带（东带）地表主要出露汨罗组和洞庭湖组，北部新墙河两侧发育马王堆组、白沙井组及全新世冲积层(图 2)。汨罗组和洞庭湖组为该带第四纪主体堆积，其厚度显著小于中带沉积(图 3)主要由砂层、砂砾石层组成，洞庭湖组顶部发育粘土（网纹红土）。
受构造活动影响，该带第四纪沉积分布及相关地貌特征较复杂，以下结合晏家山一黄秀林场第四纪地质综合剖面（图 5）给予阐述。
新墙河两邻侧为全新世河流冲积层，地貌上组成0级阶地（T0），地表高程约28m左右。表层为洪泛沉积的粉砂质粘土，往下为砂砾石层。新墙河全新世河流冲积层北面主要为前第四纪基岩组成的山丘（上发育厚度不大的残坡积浮土），局部见冲积砾石层发育。周家冲Q38观察点见一级基座阶地(T1)发育，阶地顶面高程约38m(可能受到后期剥蚀），基座面高程约34m，分别高出0级阶地10m、6m。一级阶地北面山丘均为前第四纪基岩，未见更高级阶地堆积。一级阶地堆积物厚约4m，为灰黄一红黄色砾石层；砾石含量90%以上；砾石成分主要为石英砂岩、岩屑石英砂岩等，可能来源于北面山地的南华纪富禄组；磨圆差，棱角一次棱角状；砾石略具定向，优势产状约为10°∠20°左右，反映自北而南的水流方向。据其特征，应为新墙河北面一级支流的河口冲洪积物。据阶地高程及堆积物特征，可大致确定其为晚更新世白水江组。
新墙河全新世河流冲积层南面与二级阶地(T2)相接，于傅家垸、蔡家岭、邓家加油站等地均见堆积物露头剖面。其中以傅家垸Q44点露头最为清晰完整，人工开挖良好露头剖面清楚揭示出基座阶地之特征(图 6)。基座顶面高程约51m，基座面高程约45m。基座出露高约14m，由白垩纪一古近纪紫红色砾岩所组成。基座上覆第四纪砾石层和砂层，总厚约6.2m，自下而上可分为3层：1层为紫红色砾石层，厚约1.7m。砾石含量约90H，余为砂质基质。砾石成分主要为脉石英和硅质岩，约占70%;次为砂岩，少量板岩。砾径1~10cm为主，个别达20cm; 磨圆较差，次棱角状为主。砾石略具定向，优势产状为70°~90°∠25°左右，反映出自东向西的水流方向。2层为紫红色含砾粗砂层一砂质细砾石层，厚约1.7m。砂粒碎屑成分复杂，主要有石英和长石。所含较大砾石之砾径多为0.5 ~5cm。3层为黄红色砂层，厚约2.8m。总体自下而上变细，即由粗砂→中砂→细砂和粉砂。从沉积物特征来看，显然为新墙河之冲积。据阶地高程及沉积物特征，确定为中更新世马王堆组。
图 6 傅家垸第四纪地质露头剖面岩性详见正文说明。Qh-全新世冲积层; Qp2mv-马王堆组Figure 6. Fujiayuan Quaternary geological outcrop section自二级阶地堆积往南，基本为中更新世洞庭湖组覆盖(图 2), 地表多为网纹红土和残坡积浮土所掩。地貌上组成低缓丘岗区，小山丘及其间的沟谷极为发育，丘顶高程一般60 ~ 70m, 部分达90m;总体西面低，东面高。再往南至黄沙林场一带始见早更新世汨罗组发育。从地质路线调查情况来看，地表汨罗组主要为河流相砾石层、砂层，局部见漫滩或湖相(粉砂质）粘土沉积。
剖面线上Q48点于水渠边见汨罗组和洞庭湖组良好剖面露头(图 7)。汨罗组下部（第1层）为黄红色一红色细砂砾层，厚2m以上，未见底。上部（第2层）为红褐色含砾粗砂，厚2m左右，具网纹化。洞庭湖组位于汨罗组含砾粗砂层之上，自下而上分为2层：下部（第3层）为灰黄一黄红色砾石层，厚0.5 ~ 1.2m。露头剖面上该层与汨罗组（第2层）界线自东往西变低，反映前者与后者之间的侵蚀切割关系(图 7)。上部（第4层）为红色网纹红土，厚4m以上。其与第3层间分界总体截然，局部由于近界面红土中含砾石而呈渐变关系。网纹红土层内部夹有砾石透镜体。下部网纹总体近水平状，往上变为近垂直状或杂乱状。
图 7 黄秀林场第四系露头剖面Qp2d-中更新世洞庭湖组；Qp1m-早更新世汨罗组。岩性特征等详见正文Figure 7. Huangxiu forestry station outcrop section上述洞庭湖组与汨罗组之间的接触关系(图 7)反映出汨罗组沉积之后发生过一次构造抬升与侵蚀。
值得指出的是，晏家山一黄秀林场剖面上洞庭湖组与汨罗组之间的界面自南向北倾斜(图 4)，反映出中更新世晚期构造反转抬升的同时存在掀斜或拱坳变形。
4. 构造一沉积演
以上对沅江凹陷东缘鹿角地区第四纪断裂、地层展布及地貌特征等进行了较详细解剖，据此分析总结该地区第四纪构造一沉积演化过程如下：
早更新世早期，西侧的NNE向洪湖一湘阴正断裂活动，断裂西盘断陷沉降，在过流性湖泊环境下沉积了华田组砂砾层（河流相）及粘土（湖相）等。断裂东盘抬升并遭受剥蚀。
早更新世晚期，东侧的荣家湾断裂活动，该断裂以西地区强烈断陷沉降，形成汨罗组河流相砂砾层、砂层及湖相粘土层。在荣家湾断裂以东、新墙河以北地区构造抬升，继续遭受风化剥蚀。在新墙河以南的黄秀林场一黄沙街地区亦存在构造沉降，只是沉降幅度相对荣家湾断裂以西而言较小，形成厚度较薄的以河流相为主的汨罗组沉积。黄秀林场一黄沙街沉降沉积区以东则相对抬升而遭受风化剥蚀。
早更新世末期，荣家湾断裂以东的黄秀林场一黄沙街地区（先期沉积区）产生构造反转抬升，露出水面并遭受侵蚀。同期荣家湾断裂以西地区可能未明显抬升。
中更新世早期和中期，黄秀林场一黄沙街地区与西侧的沅江凹陷主体一起构造沉降，形成洞庭湖组下部砂砾层与上部粘土。洪湖一湘阴断裂在此期间有过明显的活动，断裂西盘洞庭湖组因相对断陷沉降而具有更大的厚度。值得指出的是，中更新世中期晚阶段存在区域性盆地扩张和湖平面上升，得以形成区域性的洞庭湖组顶部粘土层。
中更新世晚期研究区构造反转抬升，先期沉积接受风化剥蚀，洞庭湖组顶部的表层粘土因湿热化而形成网纹红土。大约以洪湖一湘阴断裂为界，西部地区因大型河流（可能为古湘江）的侧向侵蚀而缺失洞庭湖组顶部粘土层。与此同时，中东部新墙河初步成型。在此抬升期间曾有过相对稳定的间歇期，于新墙河古河道形成具二元结构的中更新世晚期马王堆组冲积层。马王堆组因构造抬升遭受切割而形成基座阶地（二级阶地）。
晚更新世开始地壳重趋稳定。西部主凹陷区可能略有沉降，并形成坡头组泥质沉积。东部新墙河及其支流形成白水江组冲积层，之后地壳再次抬升，河流切割形成由白水江组构成的一级基座阶地。
值得指出的是，在上述中更新世晚期开始的构造抬升的同时，黄秀林场一黄沙街地区产生了自东向西、自南向北的构造掀斜，致使洞庭湖组与汨罗组之间的界面产生倾斜（图 3, 图 5)。
全新世构造总体稳定，西部洞庭湖区形成湖冲积；东部主要经受剥蚀，新墙河及其它规模更小的河流形成冲积层。
5. 问题讨论
5.1 关于第四纪构造升降
笔者近年来对洞庭盆地及周缘地区第四纪构造活动与沉积作用的研究表明，洞庭盆地断陷沉降区在早更新世一中更新世中期一般为连续沉降，中更新世晚期盆地及周缘地区有过整体抬升，如澧县凹陷、安乡凹陷及沅江凹陷大部地区均是如此①。在这一构造活动的整体框架下，局部地区在早更新世末期尚产生过构造反转抬升。如本文研究表明沅江凹陷东缘的黄秀林场一黄沙街地区在早更新世末期有过明显的构造抬升，造成中更新世洞庭湖组与早更新世汨罗组之间的侵蚀接触。此外，华容隆起南部及南东边缘的广兴洲地区在早更新世末期也有过构造抬升，造成全新世冲湖积层直接与汨罗组接触①。以上反映出洞庭盆地第四纪构造升降活动存在较复杂的横向差异。
① 湖南省地质调查院，1:25万常德市幅区域地质调查报告，1:25万岳阳市幅区域地质调查报告，2009.
5.2 对第四纪洞庭盆地构造性质的约束
区域上，第四纪洞庭盆地构造性质经历了早期断陷到晚期坳陷的演变①。第四纪早期即早更新世一中更新世中期洞庭盆地具有断陷性质，主要表现在以下两方面：一是盆地及内部次级凹陷明显受边界断裂控制，早更新世一中更新世中期的地层厚度受控于断裂；二是控盆控凹断裂有EW向、SN向、NNE向、NW向等多组方向，暗示存在深部地幔上隆等导致的多向伸展构造背景。第四纪晚期即中更新世晚期一全新世洞庭盆地具坳陷性质，主要体现在以下几方面：一是先期控盆控凹正断裂不再控制晚更新世一全新世沉积厚度；二是中更新晚期洞庭盆地整体构造反转抬升；三是在常德黄土山、澧县凹陷北部等地发育褶皱和构造掀斜等很可能与挤压作用有关的构造变形。
显然，本文所述沅江凹陷东缘的构造一沉积演化过程，与区域洞庭盆地构造性质的演变相吻合，即对洞庭盆地第四纪构造性质演化提供了约束，具体如：①总体上，洪湖一湘阴断裂和荣家湾断裂在早更新世一中更新世中期具正向活动，导致断裂西盘相对断陷沉降。②中更新世晚期产生整体抬升，晚更新世一全新世期间西部主凹陷地带构造稳定或略有沉降，而东部盆缘地区（黄秀林场一黄沙街地区）则抬升；黄秀林场一黄沙街地区第四纪晚期构造抬升的同时具自西向东即自盆缘向盆内的构造掀斜。
6. 结论
第四纪沅江凹陷东缘鹿角地区具有较为复杂的构造活动和沉积作用。早更新世早期洪湖一湘阴断裂和荣家湾断裂相继活动，断裂以西地区断陷沉降并沉积，以东地区则构造抬升而遭受风化剥蚀。早更新世末期凹陷区东部构造反转抬升并遭受侵蚀。中更新世早期和中期凹陷区断陷沉降并接受沉积。中更新世晚期研究区整体抬升而遭受剥蚀。晚更新世西部主凹陷区在稳定或弱沉降并形成泥质沉积，东部间歇性抬升。在上述中更新世晚期开始的构造抬升的同时，研究区东部产生了自东向西、自南向北的构造掀斜。全新世构造总体稳定，西部洞庭湖区形成湖冲积。区域上，第四纪洞庭盆地构造性质经历了早期断陷到晚期坳陷的转变。
责任编辑: 吴芳 -
图 1 研究区地质简图
1—中三叠统法郎组(T2f); 2—中三叠统个旧组(T2g); 3—中三叠统个旧组卡房段第6层(T2g16); 4—中三叠统个旧组卡房段第5层(T2g15); 5—燕山晚期花岗岩类; 6—燕山早期辉长岩; 7—燕山早期二长岩; 8—燕山晚期碱性岩; 9—断层角砾岩; 10—断裂; 11—推测断裂; 12—地质界线; 13—缓倾斜层间矿; 14—陡倾斜层间矿; 15—矿田; 16—研究区位置; 17—图 2地质剖面位置
a—个旧高松矿田芦塘坝层间矿分布图; b—个旧区域地质略图(据庄永秋等, 1996修改)Figure 1. Geological map of the study area
(a) Distribution map of interbedded orebodies in Lutangba of the Gaosong ore field in Gejiu; (b) Sketch map of regional geology in Gejiu, Yunnan (modified after Zhuang et al., 1996)
1-Middle Triassic Falang Formation (T2f); 2-Middle Triassic Gejiu Formation (T2g); 3-The sixth layer of the Kafang member of the Gejiu Formation in Middle Triassic (T2g16); 4-The fifth layer of the Kafang member of the Gejiu Formation in Middle Triassic (T2g15); 5-Late Yanshanian granitoids; 6-Early Yanshanian gabbro; 7-Early Yanshanian monzonite; 8-Late Yanshanian alkaline rocks; 9-Fault breccia; 10-Fault; 11-Inferred fault; 12-Geological boundary; 13-Gently inclined interbedded ore; 14-Steeply inclined interbedded ore; 15-Ore field; 16-Study area; 17-Location of geological profile in Fig. 2
图 2 个旧芦塘坝10号矿群不同层间矿样品采集位置图(据马德云等, 2004修改)
1—中三叠统个旧组卡房段第6层(T2g16); 2—中三叠统个旧组卡房段第5层(T2g15); 3—断层及角砾岩; 4—断裂名称; 5—地质界线; 6—10号矿群中矿体编号; 7—坑道内钻孔位置; 8—采矿中段; 9—高程; 10—原生矿样品及编号; 11—氧化矿样品及编号; 12—图 1中地质剖面
Figure 2. Sample location from different interbedded orebodies of No.10 Ore Group in Lutangba, Gejiu (modified after Ma et al., 2004)
1-The sixth layer of the Kafang member of the Gejiu Formation in Middle Triassic (T2g16); 2-The fifth layer of the Kafang member of the Gejiu Formation in Middle Triassic (T2g15); 3-Fault and breccia; 4-Fault name; 5-Geological boundary; 6-Orebody number in No.10 Ore Group; 7-Drilling location in the tunnel; 8-Mining level; 9-Elevation; 10-Sample numbers of primary ore; 11-Sample numbers of oxidized ore; 12-Location of geological profile in Fig. 1
图 3 个旧芦塘坝层间矿石组构特征
a—1630中段10-12号矿体中的原生矿(样品LT-4);b—1630中段10-12号矿体中的氧化矿(样品LT-5);c—1660中段10-13号矿体中的氧化矿(样品LT-9);d—1660中段10-13号矿体中原生矿(样品LT-10);e—氧化矿中重砂锡石; f—1660中段10-13号矿体中原生矿(样品LT-10)中含气孔胶状黄铁矿; g—1690中段10-5号矿体中原生矿(样品LT-13)中的萤石和金属硫化物; h—1630中段10-12号矿体原生矿(样品LT-4)中的金属硫化物和透闪石; i—1630中段10-5号矿体原生矿(样品LT-5)中的透闪石和自形黄铁矿, 黄铜矿和少量石英(反射光); j—1630中段10-5号矿体原生矿(样品LT-5)中的透闪石和自形黄铁矿, 黄铜矿和少量石英(单偏光)
Figure 3. Fabric characteristics of interbedded ores in Lutangba, Gejiu
(a)Primary ore in No.10-12 orebody at the mining level of 1630 m (sample LT-4); (b)Oxidized ore in No.10-12 orebody at the mining level of 1630 m (sample LT-5); (c)Oxidized ore in No.10-13 orebody at the mining level of 1660 m(sample LT-9); (d)Primary ore in No.10-13 orebody at the mining level of 1660 m (sample LT-10); (e)Cassiterite in oxidized ore; (f)Stomatal colloidal pyrite in the primary ore from No.10-13 orebody at the mining level of 1660 m (sample LT-10); (g)Fluorite and metal sulfide in the primary ore from No.10-5 orebody at the mining level of 1690 m (sample LT-13); (h)Metallic sulfide and tremolite in the primary ore from No.10-12 orebody at the mining level of 1630 m (sample LT-4); (i)Tremolite, idiomorphic pyrite, chalcopyrite and quartz (reflected light) in the primary ore from No.10-12 orebody at the mining level of 1630 m (sample LT-5); (j)Tremolite, idiomorphic pyrite, chalcopyrite and quartz (single-polarized light) in the primary ore from No.10-12 orebody at the mining level of 1630 m (sample LT-5)
图 4 个旧芦塘坝层间矿中氧化矿和原生矿主量元素平均含量变化曲线图
Figure 4. Variation curves of average content (%) of major elements in the oxidized ores and primary ores from interbedded orebodied in Lutangba, Gejiu
图 5 个旧芦塘坝层间矿10-5号原生矿在不同中段中主量元素含量变化曲线图
Figure 5. Variation curves of content (%) of major elements in the primary ores at different elevations from No.10-5 orebody in Lutangba, Gejiu
图 6 个旧芦塘坝层间矿10-5号氧化矿在不同中段中主量元素含量变化曲线图
Figure 6. Variation curves of content (%) of major elements in the oxidized ores at different elevations from No.10-5 orebody in Lutangba, Gejiu
表 1 个旧芦塘坝层间矿主量元素分析结果(%)
Table 1. Analysis results of major elements(%)of interbedded orebodies in Lutangba, Gejiu
样品编号 矿体编号 中段 采样位置 类型 SiO2 TiO2 A12O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O 烧失量 P2O5 Cu Zn S 总量 LT-1 10-15 1600 m T721西4 m 氧化矿 39.75 1.83 15.41 5.80 3.02 0.06 19.33 2.54 0.43 6.72 3.90 0.56 99.35 LT-2 10-13 1630 m K721西15 m 原生矿 3.87 0.54 0.25 60.41 6.20 0.01 0.04 0.20 0.10 0.04 0.50 1.10 0.41 26.04 99.71 LT-3 10-12 1630 m K1791西30 m 原生矿 1.44 0.57 0.15 60.04 5.10 0.03 0.19 0.18 0.19 0.10 1.20 1.67 0.66 28.00 99.52 LT-4 10-12 1630 m K1791东10 m 原生矿 12.93 0.46 0.15 61.41 6.58 0.02 0.27 0.33 0.25 0.12 1.15 0.46 0.29 15.10 99.52 LT-5 10-12 1630 m 氧化矿 11.31 0.89 8.59 40.8 1.07 0.48 6.10 9.30 0.14 0.36 17.75 0.93 0.28 1.60 99.60 LT-6 10-5 1630 m K181西2 m 原生矿 6.24 0.47 0.15 60.89 5.95 0.06 0.4l 0.38 0.09 0.06 0.70 0.30 24.00 99.70 LT-7 10-5 1630 m K181西3 m 氧化矿 6.00 0.64 2.53 74.54 8.69 0.33 0.51 0.84 0.20 0.09 1.00 0.70 0.44 3.10 99.61 LT-8 10-15 1660 m L1101点西20 m 氧化矿 4.60 0.50 0.15 83.57 6.90 0.06 0.15 0.27 0.09 0.08 1.44 0.67 1.28 99.76 LT-9 10-13 1660 m L901点西40 m 氧化矿 4.80 0.68 0.16 80.77 8.90 0.34 0.25 0.44 0.11 0.08 1.00 1.63 0.66 99.82 LT-10 10-13 1660 m 原生矿 6.63 0.69 0.10 55.05 16.94 0.05 0.23 1.47 0.12 0.07 1.00 0.96 0.46 16.10 99.87 LT-11 10-5 1660 m L1231东50 m 原生矿 4.84 0.40 0.10 60.89 1.90 0.11 0.51 1.84 0.15 0.04 0.80 0.46 0.29 27.28 99.61 LT-12 10-5 1660 m 氧化矿 13.40 0.71 7.67 56.94 1.78 0.26 1.24 4.22 0.16 0.31 10.09 1.17 1.66 99.61 LT-13 10-5 1690 m 1039西15 m 原生矿 8.84 0.50 0.10 65.61 4.90 0.01 0.17 2.83 0.14 0.04 0.45 0.73 0.44 15.00 99.76 LT-14 10-5 1690 m 氧化矿 12.18 1.03 12.63 42.67 3.70 1.51 1.33 4.92 0.21 0.48 14.10 1.23 1.54 1.44 99.54 LT-15 10-14 1720 m 原生矿 9.72 0.73 2.10 37.34 3.31 0.03 0.49 3.60 0.10 0.07 20.29 2.17 4.27 14.42 99.43 LT-16 10-14 1720 m 氧化矿 12.63 0.71 0.15 69.85 6.10 0.14 0.64 1.78 0.10 0.04 1.10 4.33 1.53 99.68 
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表 2 个旧芦塘坝层间矿矿物生成顺序表
Table 2. Mineral formation sequence of the interbedded ores in Lutangba, Gejiu
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