四川锦屏山地区地质构造演化与成矿探究
2020-12-22程建康
程建康
(四川省地质矿产勘查开发局四0五地质队,四川 都江堰 611830)
自20世纪60年代以来,锦屏山地区及周边开展了不同程度的地质与科研工作,特别是实现了1:20万和1:5万区域地质调查、矿产地质调查的全覆盖,为深入研究该区成矿地质特征提供了系统的基础资料。笔者在前人成果资料基础之上,结合小金幅、锦屏乡幅1:5万区域地质调查工作取得的新认识和新成果,对锦屏山地区地质构造演化与成矿关系进行总结,旨在为该区地质找矿与研究提供参考。
1 构造单元划分
研究区位于扬子板块西缘康滇基底杂岩带、盐源-丽江中生代边缘坳陷带与羌塘-三江造山系东缘雅江残余盆地的交汇处。对该区一级大地构造分区界线有三种不同认识:1:20万区域地质矿产调查时以锦屏山断层为界线(“槽-台”边界)[1],有学者以金河-程海断裂界线[2],1:5万里庄幅区域地质调查以茶铺子-巴折断裂带为界线[3]。本文认为以张家河坝-木洛断裂(茶铺子-巴折断裂的北延部分)为该区一级大地构造单元的边界断裂依据充分。在潘桂棠等对三级单元划分方案的基础上[4],以锦屏山断裂、张家河坝-木洛断裂、马头山-司依诺断裂(金河-程海断裂)和尼比湾断裂(南河-磨盘山断裂)为分界线,将研究区进一步划分为色洛-松林岗褶皱带、窝堡-锣锅荡冲断带、百草坡-红岩子坳断带、松林塘-五叶坪隆断带和猴子山弧形隆断带五个四级构造单元。
2 区域地质演化与成矿
2.1 新元古代古老裂谷作用与成矿
新元古代青白口纪晚期的晋宁造山运动形成稳定的扬子陆块区后,在新元古代南华纪早期,由于陆内拉张成谷作用Rodinia超大陆开始解体,在扬子地块西缘形成一个古老的康滇裂谷,从而引发来自幔源的中酸性火山喷发和中酸性岩浆岩的隆升侵位,形成区内南华纪早期中酸性火山岩的喷溢和火山沉积,以及南华纪中晚期钾长花岗岩的侵入[5,6]。该期裂谷作用形成的安宁河断裂、箐河-程海断裂等区域性构造为后期区内成矿物质运移提供了通道,其形成的中酸性火山岩和钾长花岗岩为成矿提供了部分物质来源和赋存条件。
2.2 古生代被动陆缘演化与成矿
扬子西缘经南华纪裂谷作用之后,进入了一个稳定的被动陆缘演化阶段。研究区内构造活动主要表现为早期形成的南北向深大断裂活动和断块运动,形成南北向被动大陆边缘裂谷盆地,地质作用主要表现地壳的振荡升降运动,形成碎屑岩-碳酸盐岩沉积建造。该期形成的坡脚组、三道桥组、阳新组等地层中的碳酸盐岩层为后期区内热液型矿产的成矿提供了有利的岩石地球化学条件。
2.3 古生代晚期被动陆缘拉张裂谷作用与成矿
自晚古生代以来,伴随全球裂谷作用的开启,扬子陆块西缘再次进入强烈构造活动阶段,在东西拉张作用和地幔成穹作用下,晚二叠纪时期在扬子陆块西边缘四川康定至云南哀牢山前缘一带拉张形成“康滇古大陆裂谷带”[7],引发幔源基性岩浆的侵入、喷溢和火山沉积,形成陆相峨崛山玄武岩和海相大石包组基性火山岩;同时形成张家河坝-木洛断裂,并使早期形成的安宁河断裂、箐河-程海断裂等区域性断裂复活。该阶段形成的大石包组基性火山沉积地层为成矿提供了部分物质来源;断裂构造的产生和发展不但将深部幔源成矿物质带到了地壳浅部,而且为后期成矿流体提供了有利的运移通道和存赋存间。
2.4 中生代碰撞作用与成矿
晚二叠世-早中三叠世,一方面,随着冈瓦纳大陆向欧亚大陆的汇聚,扬子陆块边缘岩石圈板块受挤压而发生挠曲、前陆隆起、陆块边缘裂陷和沉没,构成雅江前陆盆地,形成滨海-浅海相沉积环境,在区内沉积了菠茨沟组、扎尕山组、杂谷脑组等碎屑岩地层;另一方面,受东西向的拉伸作用,在雅江盆地的东缘开始形成断裂(锦屏山断裂),受东西向挤压作用,在康滇基底基薄弱地段造成酸性岩浆侵入形成花岗岩体。三叠纪末-早侏罗世,伴随潘基亚古陆的裂解,羌塘地块与塔里木地块、拉萨地块与羌塘地块碰撞,造成甘孜-松潘地块向东碰撞隆升,地壳增厚,从而进入碰撞挤压造山阶段。在白垩纪早期(燕山运动晚期),随着碰撞挤压的持续和加强,地壳收缩导致强烈褶皱、韧性剪切、逆冲、滑脱-推覆,伴随区内酸性、碱性岩浆的侵入活动,形成文家坪、棉沙湾、牛角山及三岔河等岩体。白垩纪晚期,印度板块与欧亚板块初始碰撞,随后转入强烈的陆内造山阶段,在不同方向驱动力的共同作用下,青藏高原快速抬升,造成地块相互拼合、构造抬升以及受热和重力均衡整体隆升等地质构造格局。该阶段为后期区内成矿创造了岩性和构造条件,同时岩浆活动为区内成矿热液形成提供了重要的物质来源和热力支持,并在有利部位形成中低温热液型矿床。
2.5 新生代造山作用与成矿
古近纪以来,喜马拉雅构造作用的强烈挤压致使断裂复活、推覆岩片沿断裂界面进一步强烈的隆升与逆冲推覆,并伴有较强的岩浆活动与构造热液活动,形成的矿化岩浆和矿化热液主要沿区内的张家河坝-木洛断裂、哈哈断裂及其次级构造侵入,形成岩浆型、岩浆-热液型、构造热液型矿产。如三岔河、牦牛坪、包子村、马则壳一带的稀土成矿均与沿哈哈断裂侵入的碱性杂岩有关,木洛一带的稀土矿、南河铜矿、龙家沟铜矿等均与张家河坝-木洛断裂活动有关。新近纪中晚至第四纪,继续受到强烈挤压作用的影响,区内断裂多期复合、发育,在构造热液、雨水的共同作用下,对先期形成的矿床、矿(化)体进一步改造。
区域地质演化与成矿的关系总体表现为:喜玛拉雅期之前的多期次的构造-岩浆活动为区内成矿提供了丰富的物质来源,并为成矿元素的活化、迁移和初步富集提供了热动力支持、运移通道和贮存空间;在喜玛拉雅期,受印度板块与欧亚板块碰撞和强烈挤压,早期形成的深大断裂再次复活,幔源成矿物质伴随岩浆侵入带入地壳并与重熔地壳物质混合,而岩浆演化、构造活动、变质作用形成的热液通过交代作用萃取围岩中的成矿元素,经运移、沉淀、改造而富集形成工业矿体(床)。
3 区域成矿规律
通过对研究区区域构造演化过程的分析,结合区内成矿地质条件、时空演化规律的梳理,总结如下区域成矿规律。
3.1 成矿物质的多源性
研究区自晚太古宙以来经过了多次裂谷作用,将地幔及地壳深部矿源物质带入地壳浅部,引起强烈的壳幔相互作用:一方面,引起富含CO2,H2S,Cl,F等挥发组分的地幔流体与地壳流体混合,形成萃取能力极强的混合流体,将矿源层中的成矿物质大量萃取出来形成矿床;另一方面,引起大区域尺度的异常高热流场,对地壳成矿流体的形成、循环及演化起着重要的促进作用[8]。成矿物质的多源性,特别是幔源物质的多期叠加为区内形成不同类型的矿床提供了丰富的矿质来源。
3.2 成矿作用的多期性和多样性
区内地质构造经历了漫长的演化,多期裂谷作用引发不同岩浆侵入和喷发,地壳的振荡升降运动形成不同物质的沉积,碰撞造山作用促进岩浆的进一步侵位和断裂构造的形成与演化,导致多期次内生、外生和变质成矿作用的相互叠加,形成了丰富多样的成矿类型。
3.3 构造对成矿的控制性
区内构造极其发育,北东向的韧性剪切、逆冲断裂带、推覆构造带与北西向的脆性破碎带和平移走滑带相互叠加、改造而形成区内复杂构造体系。多期次的构造活动不但为分散成矿元素的活化、迁移和富集提供构造变质热液,而且形成了导矿、容矿构造,明显控制着成矿带展布及矿床(点)分布。
3.4 成矿时间的集中性和空间的分带性
区内主要成矿时代为印支-喜玛拉雅期,集中成矿于喜玛拉雅期,充分显示“大器晚成”的成矿格局。由新生代陆内造山作用引发的大规模韧-脆性剪切带成矿是本区的最大特色,控制着矿床(点)在空间上的分区、分带,表现为集中分布于张家河坝-木洛断裂及其次生韧性剪切带内、马头山-司依诺断裂北段的马头山-松林塘-纳尔一带和哈哈断裂的三岔河-牦牛坪-包子村一带。
4 结论
研究区跨及多个不同成矿单元和成矿区带,成矿作用与特提斯构造和环太平洋构造的生成、发展和演化息息相关,特别是与新生代造山作用关系最为密切,成矿带、矿床(点)受断裂构造和岩浆活动控制最为明显,主要分布于深大断裂带及次级构造带内或附近。
因此,寻找新生代形成的中低温岩浆热液型、构造热液型、碱性岩浆-气成热液型等成因类型矿床是研究区内的重要找矿方向。