摘要: 永胜–祥云富碱斑岩带位于东特提斯构造域藏东–滇西“三江”地区,金沙江–哀牢山富碱火成岩带中段。带内不仅岩浆活动频繁,且铜钼多金属成矿作用强烈,发育有斑岩型、矽卡岩型、角岩型以及热液脉型矿化。本文以中国地质调查局等《勘查区找矿预测理论与方法》为指导,针对永胜–祥云富碱斑岩典型铜钼矿床开展“成矿地质体、成矿构造、成矿作用特征标志”三位一体找矿预测研究工作,厘定出四类成矿地质体及成矿系列,提出三级控矿构造及其控矿规律,结合矿床时空分布规律,建立永胜–祥云富碱斑岩带多金属矿床成矿模式。在此基础上,圈定出宾川小龙潭东侧小坝田、弥渡朵谷–小纪罗、宾川多白、永胜鲁地拉、洱源小干海及宁蒗纸房沟六个找矿预测区。本次研究工作为该类矿床成矿理论与找矿预测提供参考。
Abstract: The Yongsheng-Xiangyun alkali-rich porphyry belt is located in the middle part of the Jinshajiang-Ailaoshan alkali-rich igneous rock belt in the “Sanjiang” area of East Tian-West Yunnan in the East Tethys tectonic domain. The zone not only has frequent magmatic activity, but also has strong copper-molybdenum polymetallic mineralization, with porphyry, skarn, hornfels and hydrothermal vein mineralization. In this paper, guided by the Theory and Method of Prospecting and Prediction in Exploration Areas of China Geological Survey. The research on “metallogenic geologic body, metallogenic structure and metallogenic characteristics” of typical alkali-rich porphyry copper-molybdenum deposit in Yongsheng-Xiangyun has been carried out. Four types of ore-forming geological bodies and ore-forming series are determined, three-level ore-controlling structures and ore-controlling rules are put forward, and the ore-forming model of Yongsheng-Xiangyun alkali-rich porphyry belt is established in combination with the temporal and spatial distribution of ore deposits. On this basis, six prospecting prediction areas, namely Xiaobatian, Miduduogu-Xiaogiluo, Binchuan Duobai, Yongsheng Ludila, Eryuan Xiaoqianhai and Ninglang Zhifanggou to the east of Xiaolongtan, Binchuan, are delineated. This research work provides reference for the metallogenic theory and prospecting prediction of this kind of deposit.
1. 引言
我国富碱斑岩较为发育,且呈带状展布、规模巨大[1]。自涂光炽提出华南闽浙沿海带和金沙江–哀牢山富碱侵入岩带后,众多学者在青藏高原及邻区识别出一系列富碱侵入岩带,这些岩石形成时间跨度很大,从古元古代到新生代均有发育,以喜马拉雅期最为显著[2]-[6]。金沙江–哀牢山富碱斑岩带是我国西南地区重要的铜、金、钼、铅、锌等金属资源集中区,该带经历了复杂而完整的演化历史:从晚前寒武纪–早古生代泛大陆解体与原特提斯洋的形成,到古特提斯多岛弧盆系发育,古生代–中生代增生造山/盆山转换,再经历新生代印亚大陆碰撞的叠加改造[7]-[11],长期的构造、岩浆活动导致了多幕式、大规模、多类型的成矿作用,形成了以斑岩型铜钼金矿、VMS型铜铅锌矿、造山型金矿、卤水型铅锌铜银矿和叠合型锡铜矿为主的矿床类型[12]-[14]。云南省永胜–祥云富碱斑岩带北起宁蒗白牛厂,南至巍山朵谷–小纪罗,南北长约237 km;西起洱海(宾川宝丰寺、大理笔架山一线),东至永胜分水岭–宾川小龙潭一线,东西宽约16~95 km。
2. 成矿地质背景
金沙江–红河富碱斑岩带位于印度–亚洲大陆碰撞带之青藏高原东南缘(图1),大致呈NW-NWW向沿金沙江–红河走滑深大断裂带及邻区展布。永胜–祥云富碱斑岩带位于东特提斯构造域藏东–滇西“三江”地区,金沙江–哀牢山富碱火成岩带中段。新生代印度板块与欧亚板块在滇西“三江”地区发生斜向碰撞造山作用,在印度板块持续SN向挤压背景下,致使青藏高原隆升,藏东–滇西“三江”地区发生大规模逆冲推覆、走滑伸展作用,变质变形强烈,伴随强烈的构造–岩浆作用,产生富碱斑岩与盆地流体成矿系统[15]。
研究区内岩浆活动频繁,分布有众多呈小岩基、岩株、岩筒、岩脉、岩瘤和岩枝状产出的富碱斑岩,侵位于不同时代的地层。岩石类型主要为碱性花岗(斑)岩、正长斑岩和二长斑岩等,并伴有同时代的镁铁质岩石(煌斑岩、镁铁质包体)产出。富碱斑岩带内不仅岩浆活动频繁,且铜钼多金属成矿作用强烈,发育有斑岩型、矽卡岩型、角岩型以及热液脉型矿化[16] [17]。
底图据Hou Zengqian et al.,2003;He Wenyan et al.,2016。
Figure 1. The distribution map of tectonic and Cenozoic alkali-rich rock mass in the southeastern margin of the Qinghai-Tibet Plateau
图1. 青藏高原东南缘大地构造及新生代富碱岩体分布图
3. 成矿地质体及成矿系列
富碱斑岩带成矿地质体以四种类型的岩石组合为基础。
1) 碱性辉长岩–霞石正长岩组合。主要表现为卓潘岩体,可分为侵入相和边缘相。侵入相由两个带组成,即底部岩带和中部岩带,前者由碱性辉石岩–正长辉石岩类组成;后者由等色岩–霓辉正长岩类构成。边缘相主要岩性为碱性正长岩–霓石正长岩等。
2) 二长斑岩–正长斑岩–花岗斑岩组合。主要分布于马厂箐岩群、剑川地区、战河地区以及顺金沙江–哀牢山断裂分布的古近纪火成岩。主要岩石类型为:(石英)二长斑岩、正长花岗岩和花岗斑岩(图2)。该类岩石中Mo-Cu-Pb等元素丰度甚高,后期热液蚀变强烈,有利于铜钼矿化,部分岩体之内、外接触带已分别形成铜钼矿床。
(a) (b) 为手标本;(c)~(f) 单偏和正交偏光显微镜下照片;(g) (h) 石英–辉钼矿–黄铜矿脉。
Figure 2. Photographs of quartz monzonite porphyry in the study area under microscope
图2. 研究区石英二长斑岩显微镜下照片
3) 石英正长岩–霓辉(辉)石正长岩组合。主要分布于金平–绿春岩带,哈播–轰东岩群主要由角闪石英正长岩和辉石石英正长岩;长安冲岩群则由石英正长岩、石英正长斑岩及霓辉天上长岩组成。后者岩石中铜钼丰度高,围岩有利,已发现铜钼矿床。
4) 粗面岩–正长斑岩组合。以南华至姚安地区和剑川地区最为集中,岩石类型以正长斑岩和粗面岩为主,次为石英正长斑岩和煌斑岩,部分地区可见流纹斑岩。该类组合浅部为喷出相,深部为浅成相的侵入岩,喷出相常具1~3个旋回。姚安和剑川地区已发现Pb-Au-Ag矿化,直苴地区和南华石冠山有铜钼异常。
永胜–祥云研究区内的富碱斑岩以二长斑岩–正长斑岩–花岗斑岩组合为主,与之有关的矿床类型有斑岩型铜钼矿床、接触变质型(矽卡岩型或角岩型)铜钼金矿床、矽卡岩型金铅锌矿床,以及热液型金矿床等。
以此为基础划分出4个成矿系列:
成矿系列1:与斑状花岗岩、花岗斑岩有关的斑岩型Mo(Cu)–矽卡岩型或角岩型Cu-Mo-(Au)–热液型Au-(Pb-Zn)成矿系列,如马厂箐Cu-Mo-Au-Re矿床、祥云金厂箐Au矿床、宾川宝丰寺Cu-Pb-Zn多金属矿床、大理笔架山Pb-(Zn)-Ag-Au矿床、弥渡磺矿厂Pb-(Zn)-Ag-Au矿床。该成矿系列主要分布于洱源–弥渡隆起带;
成矿系列2:与石英正长斑岩、正长斑岩有关的矽卡岩型–热液型Au-Pb-Zn-Ag-(Fe)成矿系列,如鹤庆北衙Au-Pb-Zn-(Fe)矿床、姚安老街Pb-Ag矿床,主要见于复式向斜核部地区;
成矿系列3:与石英二长斑岩有关的斑岩型Cu-Mo-(Au)成矿系列,如永胜分水岭Cu-Mo矿床、宾川小龙潭Cu-Mo矿床、盐源西范坪Cu-Mo矿床、宁蒗罗卜地Cu-Mo-Au矿床,主要见于宁蒗–永胜–华坪地区,以及宾川小龙潭地区;
成矿系列4:与碱性火山岩(粗面岩、粗面斑岩、白榴石粗面岩)有关的陆相火山岩型Pb-Ag-(U-Mo)-REE成矿系列。该类型矿床仅见于姚安老街子Pb-Ag矿床。
4. 成矿构造系统及成矿模式
研究区横跨兰坪–思茅盆地、丽江–盐源坳陷、楚雄盆地三个大地构造单元,主要的控岩构造总结为三个:背斜、向斜和区域性断裂。研究区及邻区的主要成矿结构面有:① 接触带构造;② 围岩断裂及裂隙;③ 岩性界面;④ 火山机构;⑤ 古风化壳;⑥ 角砾岩体。其中①和②在研究区内广泛发育,是最重要的成矿结构面;③~⑥仅在部分矿区发育,是次要成矿结构面。以金沙江断裂和程海断裂分隔了三个大地构造单元,构建了背斜、向斜和大断裂三种构造背景。背斜的核部、向斜的翼部断裂以及大断裂的旁侧次断裂是主要的储岩储矿构造。
研究区及邻区的主要成矿结构面有:① 接触带构造;② 围岩断裂及裂隙;③ 岩性界面;④ 火山机构;⑤ 古风化壳;⑥ 角砾岩体。就热液型矿床(点)来说,一个矿区有1~2个主要的导矿(或配矿)断裂构造,如马厂箐矿区F1断层,北衙矿区F3和F10断层,分水岭矿区F1断裂,小龙潭矿区F2断层,白象厂矿区F1断裂等,成矿结构面②和③是热液形矿床的主要容矿场所。成矿结构面④和⑥是火山或次火山作用的产物,矿体呈近直立的筒状矿化(如老街子Ⅱ矿体和北衙红泥塘矿段角砾岩型矿体),少数沿岩体和围岩接触界面发育(如姚安老街子矿段Ⅱ矿体)。成矿结构面⑤形成于表生成矿期,以北衙万硐山、五里盘矿段最具代表性。
一级控矿构造为区域性断裂构造,为成矿前构造,控制了斑岩型铜矿带的分布,三江地区NNE-SSE向的红河断裂(金沙江断裂、点苍山–哀牢山剪切带),是一个长期的多期次活动岩石圈断裂,控制了整个滇西斑岩型Cu多金属矿床的分布。二级控矿构造为两组成矿前断裂或其次级断裂的交汇部位,控制着斑岩体和Cu多金属矿床的分布:小龙潭矿区位于宾川–程海断裂断裂与北东向雄鲁么断裂相交的三角形地带,分水岭矿区位于深大断裂宾川–程海断裂与箐河断裂交汇处,马厂箐矿区位于NW向金沙江–哀牢山深大断裂带及其次级构造与近EW向基底断裂交汇部位。三级控矿构造为斑岩体侵入构造体系,由次级断裂、节理裂隙系统、隐爆角砾岩筒等组成,为成矿期构造:笔架山矿区岩浆活动受控于区域上响水断裂的南段F11,九顶山富碱斑岩体沿向阳背斜南端侵入于奥陶、泥盆系地层中而成岩成矿;小龙潭矿区岩浆活动主要受宾川–程海等深大断裂影响,沿核桃箐沟侵入三叠系地层而成岩成矿;分水岭矿区的喇叭箐断裂为NE向构造,其SW段与程海断裂交汇,形成岩浆通道,分水岭岩体即沿此通道上升侵位而成。
综合研究区成矿地质体、成矿时代特征(图3),构建富碱斑岩多金属矿床成矿模式如图4。
(a) (b)
Figure 3. Age histograms of alkali-rich intrusions and related deposits (a) and age comparison of deposits in Lanping basin and Yangtze plate (b) [18]
图3. (a) 富碱岩体及有关的矿床年龄直方图及(b) 兰坪盆地内与扬子板块内矿床的形成时代对比[18]
Figure 4. Metallogenic model of polymetallic deposits in Yongsheng-Xiangyun alkali-rich porphyry belt
图4. 永胜–祥云富碱斑岩带多金属矿床成矿模式图
5. 找矿方向
Figure 5. Yongsheng-Xiangyun alkali-rich porphyry belt prospecting area belt and prediction area distribution map
图5. 永胜–祥云富碱斑岩带找矿远景区带及预测区分布图
在成矿地质体、成矿构造系统、成矿模式综合研究基础上,结合区域地球物理、地球化学、遥感地质特征,在研究区内圈出了5个具有找矿远景的侵入岩区带,分别是分水岭–光马山找矿远景区带(Ⅰ)、北衙–南大坪找矿远景区带(Ⅱ)、小龙潭–鲁地拉找矿远景区带(Ⅲ)、马厂箐–宝丰寺找矿远景区带(Ⅳ)、小纪罗–小川找矿远景区带(Ⅴ)。以此为基础,进一步圈定出宁蒗纸房沟、永胜鲁地拉、宾川多白、宾川小龙潭东侧小坝田、弥渡朵谷–小纪罗、洱源小干海共6个找矿预测区(图5)。
分水岭–光马山找矿远景区带位于盐源–丽江被动陆缘东侧,潜在成矿地质体(中–酸性侵入岩)受北东向箐河断裂及南北向程海–宾川断裂控制,处于二者交汇部位的三角地带,区带内包含分水岭铜钼多金属矿;北衙–南大坪找矿远景区带位于盐源–丽江被动陆缘西侧,潜在成矿地质体受北西向金沙江—哀牢山断裂及南北向次级断裂–马鞍山断裂控制,区带内包含北衙铜金多金属矿;小龙潭–鲁地拉找矿远景区带位于楚雄陆内盆地西缘,潜在成矿地质体受南北向的程海–宾川断裂及羊坪–渔泡江断裂控制,区带内包含小龙潭铜钼多金属矿;马厂箐–宝丰寺找矿远景区带位于盐源–丽江被动陆缘南端,潜在成矿地质体受北西向金沙江–哀牢山断裂及南北向程海–宾川断裂控制,处于二者交汇夹持的三角地带,区带内包含马厂箐铜钼多金属矿、金厂箐金矿、白象厂铁矿等;小纪罗–小川找矿远景区带位于昌都–兰坪–思茅地块东侧,潜在成矿地质体受北西向金沙江–哀牢山断裂及其次级断裂控制,主要位于金沙江–哀牢山断裂西侧。
6. 结论
本文针对永胜–祥云富碱斑岩典型铜钼矿床开展“成矿地质体、成矿构造、成矿作用特征标志”三位一体找矿预测研究工作,厘定出四类成矿地质体及成矿系列并建立永胜–祥云富碱斑岩带多金属矿床成矿模式。在此基础上,在带内圈定出六个找矿预测区。本次研究工作,为该区找矿勘查、矿床成矿理论与找矿预测提供了指导与借鉴。
基金项目
本文受云南省有色地质局科研项目“云南省维西–南涧钴多金属矿成矿预测与靶区优选项目(2025-01)”资助。
NOTES
*通讯作者。