云南“三江”地区铜矿床时空分布特征
2016-09-20田鹏王珊
田 鹏 王 珊
(1.云南铜业矿产资源勘查开发有限公司;2.中国有色金属工业昆明勘察设计研究院)
云南“三江”地区铜矿床时空分布特征
田鹏1王珊2
(1.云南铜业矿产资源勘查开发有限公司;2.中国有色金属工业昆明勘察设计研究院)
云南“三江”地区是多金属矿产的重要成矿富集区,在收集分析该地区典型铜矿床年代分析数据的基础上,分析了区内铜矿床的时空分布特征,认为区内铜矿主要成矿期有喜马拉雅期和印支期两个阶段,分别为晚三叠世和晚白垩世—古新世,成矿时代分别为230~200 Ma、35~77 Ma,矿床分布受构造和岩浆活动影响,不同矿床类型聚集区各不相同,北部矿床类型多为斑岩型、矽卡岩型,南部矿床类型多为热液沉积改造型。
成矿时代成矿类型时空分布特征
“三江”地区即藏东、川东、滇西的金沙江、澜沧江和怒江流域,云南“三江”地区是指“三江”成矿带南段云南部分,处于欧亚板块和印度板块的交合部位,是我国铜、铅、锌、银等多金属矿产的重要富集区,区内已发现铜、铅、锌、银等矿床(点)数百处。近年来,大量学者对区内铜矿床的成矿年代进行了深入研究,成果丰硕。本研究通过总结分析该类成果,对云南“三江”地区铜矿床的时空分布特征进行探讨。
1 区域构造环境
“三江”地区位于扬子准地台西缘的德格—中甸陆块南部,隶属松潘—甘孜褶皱系南端中甸褶皱带,即三江义敦岛弧带南段。区内经历了复杂的构造演化过程,主要表现为特提斯构造活动带背景下,镶嵌两大陆间的多个大小不等的中间陆块裂解、拼合和增生的产物,为受青藏高原主碰撞带变形影响而形成的以走滑为主,集挤压、伸展于一体的复杂造山体系。复杂的构造演化产生了强烈的构造变形,形成了一系列近SN向线性褶皱和同向断裂,控制了沉积建造、变质作用、岩浆活动和矿产分布。而次级同向断裂及派生的“入”字型断层则为控矿构造,晚期发育规模较小的NW、NE向断层,切错了早期断裂及褶皱,构成了区内总体呈SN向展布的褶断构造格局。区内断裂主要有红河断裂、哀牢山断裂、无量山营盘断裂、澜沧江断裂、昌宁—孟连断裂、柯街断裂和怒江断裂。研究区岩浆活动强烈而频繁,可分为吕梁期、早加里东期(澄江期)、海西期、印支期、燕山期和喜马拉雅期等6个旋回,岩石类型丰富多样,超基性岩至酸(碱)性岩均有发育,按岩浆活动方式可分火山岩和侵入岩,火山岩所占比例较大,以晚古生代(海西期)基性岩浆喷溢为主;侵入岩发育程度相对较弱,但喜马拉雅期的钾质富碱中—酸性斑岩的浅成—超浅成侵入活动表现十分强烈,并伴有独具特色的富碱斑岩系列的铜多金属矿化。区内岩浆活动总体上沿金沙江—哀牢山、澜沧江、怒江3条区域性深断裂带(板块结合带)呈带状展布,受断裂控制作用明显。
2 矿床地质特征
云南“三江”成矿作用复杂,铜矿是区内的主要优势矿种,在空间上、时间上、成因上具有复杂性和多样性特征。区内铜矿床分布广泛,整体受深大断裂控制,沿断裂带分布,局部形成的大型、超大型矿床与岩浆岩密切相关,空间位置与其相伴随。矿床成因类型也多种多样,其中斑岩型铜矿为最重要的矿床类型,资源储量大,雪鸡坪、普朗等大、中型矿床均属该类矿床(表1)。
3 矿床时空分布特征
(1)金平白马寨铜镍矿。矿床为铁镁-超铁镁岩铜镍矿,规模为大型,位于研究区东南部,处于哀牢山断裂和红河断裂的缝合带,区内分布有十余个基性—超基性岩体。石贵勇等[2]对Cu-Ni硫化物矿石用Re-Os同位素定年,测得铜镍硫化物矿石年龄为(259±1.8)Ma,确定该矿床形成于华力西晚期。
(2)雪鸡坪铜矿。矿床为斑岩型铜矿,规模为大型,位于研究区北部,处于金沙江—哀牢山缝合带,岩浆活动强烈,区内三叠纪岛弧钙碱性火山岩及印支期同熔型玢岩、斑岩类发育。大量学者对含矿斑岩的形成时代进行了大量研究,但不同的测年方法对应的年龄值差异较大,曾普胜等[3]经研究获得角闪石39Ar/40Ar坪年龄为249.29 Ma,全岩Rb-Sr等时线年龄为237 Ma;林清茶等[4]获得的石英闪长玢岩的锆石U-Pb年龄为215.3 Ma;张兴春等[5]获得的含矿石英二长斑岩的锆石U-Pb年龄为(218.4±1.7)Ma。该类成果显示测锆石U-Pb年龄相近,由于锆石具有较高的同位素封闭温度和极抗风化性质,故而该类测年成果较精确。由此可见,雪鸡坪斑岩铜矿形成于215 Ma左右,矿床形成时代为印支晚期。
表1 云南“三江”地区铜矿床类型[1]
(3)普朗铜矿。为斑岩型铜矿,规模达到大型,位于研究区北部,为近年来发现的重要斑岩型铜矿,远景储量达到超大型。曾普胜等[3]对含铜斑岩体的黑云母单矿物进行Ar/Ar年龄测年的结果为(214.58±0.91)Ma,与所测辉钼矿年龄((213.38±3.8)Ma)相近;王守旭等[6]获得的矿化石英二长斑岩的U-Pb定年结果为(226~228)Ma。由于成矿作用发生的主要时限与石英二长斑岩一致,因此,该矿床主要成矿期为212~216 Ma,成矿时代为印支晚期,早于雪鸡坪铜矿。
(4)羊拉铜矿。位于研究区北部,矿床成因类型存在较大争议,但主矿体为矽卡岩型铜矿床,规模已达大型。杨喜安等[7]测得主矿体KT2内辉钼矿的Re-Os同位素年龄为(230.9±3.2)Ma;王彦斌等[8]通过锆石原位U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析结果,测得里农和路农岩体年龄为238~239 Ma,江边岩体年龄为228 Ma,辉绿岩墙年龄为222 Ma,贝吾岩体年龄为214 Ma,里农铜矿体辉钼矿成矿(Re-Os)年龄为228~230 Ma。可见,羊拉铜矿成矿时代为230 Ma左右,形成于印支中期,早于普朗铜矿。
(5)大平掌铜矿。位于研究区南部,为火山喷气沉积岩型矿床,规模为大型,钟宏等[9]经研究得到云南大平掌细碧-角斑岩建造的Sm-Nd等时线年龄为(513±40)Ma,Rb-Sr等时线年龄为(511±8)Ma;汝姗姗等[10]所测的花岗闪长斑岩锆石的U-Pb年龄为(401.0±1.7)Ma。上述成果存在较大差异,可能是由于矿区经历了多次构造热事件影响,经历后期强烈蚀变作用的全岩同位素年龄的涵义往往存在不确定性,但上述测年数据尽管有一定的差异,但总体较接近,因此认为大平掌铜矿的成矿时代为430 Ma左右,形成于加里东晚期。
(6)云县官房铜矿。位于研究区中部,为火山热液沉积-改造型矿床。区内锆石颗粒测年结果表明岩体为多期次复式岩体,主体形成于华力西晚期—印支期,系洋壳板块俯冲消减后兰坪—思茅陆块与保山陆块开始碰撞形成的同碰撞花岗岩,侵位于弧火山岩中的燕山早期老毛村花岗岩岩株。因此,可认为云县官房铜矿的主要成矿作用发生于230 Ma之后,后期受地下热液叠加改造。
(7)金满铜矿。位于研究区中部、兰坪县境内,为沉积-热液改造型铜矿。刘家军等[11]对成矿主阶段的石英样品进行40Ar-39Ar快中子活化测定的等时线年龄为(54.30±0.15)Ma;徐晓春等[12]对主成矿阶段的石英进行了40Ar-39Ar快中子活化法同位素年龄测定,获得年龄值分别为(56.7±1.0)Ma、(59.2±0.8)Ma,认为代表矿石的形成年龄;王彦斌等[8]采用常规40Ar-39Ar阶段升温测年法对金满铜矿床主矿体旁侧的含铜热液蚀变矿物绢云母进行了测试,获得了3组平均年龄值,分别为88,67,37 Ma。上述测年数据表明,金满铜矿的成矿时代为60 Ma左右,形成于喜马拉雅早期。
4 结 论
(1)云南“三江”地区铜矿的形成时代由加里东期至喜马拉雅期,不同类型矿床的形成时代各不相同。斑岩型铜矿为最主要的类型,资源储量最大,主要形成于印支期,其余沉积-改造型铜矿多形成于喜马拉雅期,镁铁-超镁铁铜镍矿多形成于华力西期。由典型矿床成矿时代可知,研究区铜矿主要成矿期有2个阶段,喜马拉雅期和印支期,为晚三叠世和晚白垩世—古新世,成矿时代分别为230~200 Ma、35~77 Ma,已发现的铜矿床多形成于该2个成矿期,其中晚三叠世(印支晚期)是斑岩型铜矿的重要成矿期,易形成大、中型矿床。
(2)云南“三江”地区铜矿床分布广泛,由北段至南段均有分布,矿床分布与构造关系密切。北部铜矿主要分布于金沙江断裂带及其以东的中甸陆块内;南部铜矿则主要分布于沿中轴断裂带以及澜沧江断裂带附近,呈现出明显的构造控制作用,矿床分布与岩浆活动密切。云南“三江”地区北部分布印支期—燕山晚期中—酸性侵入岩,分布范围广,岩体规模小,在岩浆活动影响下,产生了成矿作用,形成了雪鸡坪、普朗、羊拉等大型矿床;南部沿澜沧江断裂带岩浆岩发育,岩浆活动由海西期至喜山期,形成了大平掌、云县官房等矿床,北部矿床类型多为斑岩型、矽卡岩型,南部矿床类型多为热液沉积改造型。
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2016-03-23)
田鹏(1988—),女,助理工程师,650000 云南省昆明市五华区。