云南省石缸河地区构造与成矿条件浅析

(整期优先)网络出版时间:2022-08-15
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云南省石缸河地区构造与成矿条件浅析

李佳成1 ,张瑞武1 ,武红珊2

  1. 云南省地质矿产勘查院,云南 昆明  650051
  2. 云南物探矿业有限公司  云南 昆明  652100

摘要:文章在充分收集并综合研究工作区以往勘查成果资料的基础上,根据“工作区找矿预测理论和方法”,在深入研究工作区成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志体的基础上,建立了工作区找矿预测模型,以研究构造特征与成矿之间的关系为主攻方向,对研究区构造特征及其与成矿做出系统研究,希望为该地区地质找矿提供理论依据。

关键词:石缸河,构造成矿,构造单元

1成矿地质背景

研究区大地构造位置位于冈底斯-喜玛拉雅造山系(Ⅸ)、班公湖-双湖-怒江-昌宁-孟连对接带(Ⅷ)和羌塘-三江造山系(Ⅶ)3个Ⅰ级构造单元内;属冈底斯-察隅弧盆系(Ⅸ-1)、保山地块(Ⅸ-4)、怒江-昌宁-孟连结合带(Ⅷ-3)、崇山-临沧地块(Ⅶ-7)、昌都-兰坪-思茅地块(Ⅶ-5)5个Ⅱ级构造单元;地处班戈-腾冲岩浆弧(Ⅸ-1-3)、潞西被动陆缘、保山陆表海、昌宁-孟连蛇绿混杂岩(Ⅷ-3-6)、碧罗雪山-崇山变质基底杂岩(Ⅶ-7-1)昌都-兰坪-思茅地块(Ⅶ-5-2)6个Ⅲ级构造单元的交接部位。总体构造线呈北北西向展布,叠加北西向及近东西向构造,受喜马拉雅期大规模造山活动的影响,澜沧江断裂带与怒江断裂带长期活动,使区内构造形迹发生了不同程度的错位和扭曲。区内出露地层主要为崇山群变质岩系及上寒武统地层,组成该区褶皱基底。奥陶-志留系及上古生界具盖层特征,中生界、新生界零星分布其上。区内已知大型矿床-云龙铁厂锡矿的主要矿体产于奥陶纪花岗质片麻混合岩的花岗岩体中,石缸河锡钨矿体赋存于寒武系上统沙厂河组硅化砂岩、变质粉砂岩、千枚状板岩、砂质绢云板岩及含炭质、钙质绢云板岩等岩石的层间断层破碎带中,以及这些地层与奥陶纪花岗岩的接触带上。区域构造以北西向为主,控制了地层展布、变质岩群、构造蚀变带、物探异常、化探异常的分布。区内岩浆活动频繁而复杂,主要为加里东期-燕山晚期,岩石类型由超基性-酸性均有出现,岩浆活动以侵入为主,伴有喷发活动。下以地层、火山岩、侵入岩、变质岩、构造等的顺序,阐述其在区内的展布特征及与区内主要矿种的成矿关系。

2研究区构造特征

2.1构造世代的划分

研究区根据原-古特提斯昌宁-孟连洋盆的形成、发展演化和消亡及其后的陆内造山全过程,区内构造演化由老至新可划分为以下六个构造世代:

Dn世代:本世代为结晶基底形成阶段,具较长的发展历史,构造形迹仅发育于崇山古元古变质杂岩中崇山岩群中,表现为角闪岩相条件下的变形变质作用,构造变形主要表现为一些残余的无根褶皱和结晶面理的形成;为吕梁构造阶段。

D1世代:区内以冈底斯-喜马拉雅造山系和昌宁-孟连对接带的表现为主,构造变形现今难以分辨,分别表现为保山地块的奥陶世碰撞-后造山型花岗岩和班公湖-怒江结合带晚奥陶世岛弧型花岗岩的侵入,指示了泛非运动的强烈和原特提斯洋盆的消亡过程;为泛非构造阶段。

D2世代:属古特提斯洋发育-消亡的前期大部分阶段,主体发育了由伸展-俯冲过程形成的浅表层次的顺层构造变形,且于冈底斯-喜马拉雅造山系形成了北西向的断裂构造及褶皱及晚期发育有较多具裂隙式喷发-大陆溢流型拉斑玄武岩,而羌塘三江造山系则表现为晚古生界无量山岩群的火山-沉积建造;属特提斯构造阶段。

D3世代:古特提斯洋完全消亡后的陆陆碰撞造山作用,发生了一系列强烈的变形-变质作用及岩浆活动,形成了一系列近南北向叠瓦状逆冲推覆系统的构造变形组合,脆-韧性变形均有发育;碰撞型花岗岩侵入活动亦十分发育;为印支构造阶段。

D4世代:山-盆转换且以升降作用为主,在拉张背景下的发育了大量陆相盆地及红色沉积,岩浆活动强烈,构造变形基本不发育;为燕山构造阶段。

D5世代:陆内造山过程所发生的一系列造山构造作用以及山间盆地沉积作用。构造变形十分发育,其中构造阶段早期构造以北西向叠瓦状逆冲推覆系统的构造变形组合样式且以脆性变形为主和少量兼具韧性的特点,伴随着强烈的岩浆侵入活动;晚期则以澜沧江断裂的走滑剪切和瓦窑河断裂的走滑错移为代表,构造变形以脆性为主和韧性为辅的特点;其中部分仍活动的构造断裂则控制了第四纪的沉积盆地和部分水系的形成,岩浆活动亦较为强烈。属喜马拉雅期。

2.2研究区内的主要断裂特征

研究区可划分为五个四级构造单元,而应有3条分区断裂,其中由于施甸陆表海与铁厂蛇绿混杂岩带的分界断裂即区域上的漕涧断裂大部分位置被第四系掩盖和被晚期瓦窑河断裂错移及改造后,现今难以分辨。其中瓦窑河断裂对区内构造格局的改造及破坏具备重要的作用,且该断裂局部位置继承和改造了原分区断裂的位置。

瓦窑河断裂:断裂由南至北产于区内阿郎寨-富东村-铁厂村-荒田-墩子头-团山-卡房垭口一线。断裂北西向延伸,断裂两端均沿出区外,其中断裂中段约3km被第四系掩盖,区内断裂长约37km。研究区内断裂东盘出露:晚奥陶世二长花岗岩、晚白垩世二长花岗岩、新近纪二长花岗岩;西盘出露了寒武系沙河厂组、寒武系核桃坪组二段、奥陶系蒲缥组、石炭系香山组、二叠系沙子坡组,其中该断裂为漕涧岩体的西界。瓦窑河断裂由于形成时间较晚和走滑较强烈的特点,切穿和控制了均为三个二级、三级和四级构造单元,其中四级构造单元为:施甸陆表海、铁厂蛇绿混杂岩带和崇山古元古变质杂岩。实际上该断裂不具备分区断裂功能,只是由于各个构造单元在本断裂形成前已建立好相接触的关系,以及根据构造地块能干性差异和分界界线,断裂局部位置继承和改造了原分区断裂的位置。瓦窑河断裂卷入较年轻的地质体为新近纪二长花岗岩,其主要活跃时间为新近纪之后且主体表现为喜马拉雅阶段晚期,但应于喜马拉雅早期便已具雏形。除此之外,断裂北段可见明显错移早期韧性剪切带的特征,因此该断裂晚期活动应主体表现为脆性。该断层断面倾向向东,倾角一般40-50°,晚期主体表现为逆断层性质。

该断裂对铁厂蛇绿混杂岩带和崇山古元古变质杂岩的岩浆活动具明显的控制作用,尤其是三叠纪的岩浆活动,但对古近纪和新近纪岩浆活动的控制作用则明显下降,说明了印支运动期及之前该断裂的控制作用较强,而于燕山运动期及喜马拉雅运动期较弱。实际上,印支运动之后,古特提斯洋盆的消亡,铁厂蛇绿混杂岩带和崇山古元古变质杂岩两个构造单元完全拼接在一起,以及遭受晚期喜马拉雅运动的强烈造山挤压后,作为二者之间截然分界的大背防断裂作用明显下降,进而对喜马拉雅期的岩浆活动控制性也将随之降低。断裂主体为铁厂蛇绿混杂岩带和崇山古元古变质杂岩的分界,而铁厂蛇绿混杂岩带为早古生代洋盆和晚古生代洋盆的物质组分,进而可以认为该断裂至少在晚古生代洋盆的俯冲消减阶段即二叠纪便已具雏形,而于晚古生代洋盆完全消亡的中三叠纪活动应较为强烈且发育了较大规模,进而说明了该断裂至少在特提斯晚期便已形成,具韧性脆性、构造变形强烈和多期次活动的特点。

澜沧江断裂:为崇山-临沧地块和兰坪-思茅地块两个二级构造单元的分区断裂,亦为崇山古元古变质杂岩和无量山弧后前陆冲断带两个四级构造单元的分界;其规模宏大,云南境内长大于800千米;其中断裂位置属区域上澜沧江断裂的北段。断裂由南至北产于区内油房河、腊地山、花鱼村、月亮坪、西箐上寨和丹乌箐一线,呈北北西向延伸,其南北两端均沿出区外,北段于白龙庙山和南段水磨房位置均被晚期断裂左行错移,于区内长约43km。断裂东盘为古生界无量山群四段和无量山群三段,西盘为古元古界崇山岩群和新近纪二长花岗岩;断面大多倾向向西,倾角为48-74°,总体为一高角度压扭性断裂。其中断裂西盘的新近纪二长花岗岩糜棱岩化强烈,且形成了宽约500-1500m的韧性剪切带,根据碎斑运动方向多为左行剪切特征;而东盘岩石主要形成构造片理化,并局部位置具近直立或倒转岩层的产状。研究区外南延的侏罗系地层亦卷入变形和普遍具板劈理化及具微变质,变形变质特征由西向东和远离断裂具逐渐减弱并消失的特点。现今保存的断裂形迹主要形成于喜马拉雅期,其中从研究区南侧紧邻的瓦窑镇一带三叠纪花岗岩表现出有两期脆韧性剪切作用来看,断裂至少在早于印支期便已形成。

该断裂为区内最宏大的断裂,对古生代地层的沉积作用有控制作用,对古生界无量山群的分布及其变形变质有明显的控制作用;多期次的中酸性侵入岩体呈长条状平行断裂产出,部分又受断裂带晚期的活动所切错改造,同样表现出了对岩浆作用的控制作用。

2.3各构造单元构造基本特征

1.保山地块

构造单元主要发育四期构造变形,即泛非运动阶段、特提斯运动阶段、印支运动阶段和喜马拉雅运动阶段。其中泛非运动阶段主要表现为漕涧杂岩体中奥陶纪花岗岩的侵入,构造形迹现今难以分辨;特提斯运动阶段则为晚古生代洋盆发展和消亡的过程,主体表现为在伸展和俯冲背景下北西向的脆性构造组合,以及大洋拉斑玄武岩喷发;印支期则表现为在构造挤压造山背景下,发育一系列近南北向构造线的叠瓦状逆冲断裂系统及晚期的滑脱断裂,且主体表现为脆性变形。喜马拉雅运动阶段的陆内造山作用对保山地块进行了强烈的改造,构造形迹除了部分继承和发展了早期的构造之外,还形成了一些新生的断裂构造且以脆性变形为主的特点;根据构造形迹特征可分为早、晚两期,具体为:早期在挤压背景下形成了北西向的逆冲断裂系统且以脆性为主,晚期则以瓦窑河断裂的走滑剪切作用为代表和少量的北东向的平移断裂构造组合为特征以及早期断裂的再次活动,其以脆性变形为主和兼具韧性变形的特征,岩浆活跃。

2.班公湖-怒江结合带

构造单元为原铜厂街蛇绿混杂岩和原湾河蛇绿混杂岩与后期共同构造改造的产物,不是一条独立的蛇绿混杂岩带且代表了整个古生代洋盆关闭后的残迹。结合带构造单元原位为前人划分的泥盆系温泉组和石炭-二叠系鱼塘寨组,由于遭受晚期构造继承、错移、改造甚为严重,现今保留的构造形迹主体为泛非期、印支期和喜马拉雅期。其中泛非期主体表现为奥陶纪岛弧型二长花岗岩的侵入活动;印支期在挤压造山背景下,表现为逆冲推覆构造组合为主和局部张性环境下的流纹岩喷发活动,同样由于晚期构造的继承和改造作用构造形迹现今难以分辨。喜马拉雅期则表现北西向逆冲推覆系统的构造组合样式,其中断裂多具继承早期断裂的特点,兼具脆韧性,岩浆活动发育。

3.崇山-临沧地块

自吕梁运动阶段以来遭受多期次的构造和岩浆侵入活动,使得构造单元的地质体发生了多期次且复杂的构造改造和变形变质;其中由于早期构造形迹遭受了晚期构造继承和破坏作用,现今主要可见三期构造变形,即吕梁运动阶段、印支运动阶段和喜马拉雅运动阶段。其中吕梁阶段仅见少量残余的构造形迹,属结晶基底阶段;印支阶段在造山作用的挤压机制背景下主要表现为由北北西向韧性剪切带组成的向东运动的逆冲构造组合,并伴有碰撞型花岗岩的侵位。喜马拉雅运动阶段主要可分为两期,其中早期构造变形在陆内碰撞造山背景下由近南北向的逆冲推覆断裂系统组成,兼具脆韧性,岩浆活跃;晚期构造变形则以澜沧江断裂的走滑剪切为特征,韧性剪切带发育,岩浆活动亦较为强烈。

2.4研究区内大型变形构造与成矿关系

云南省大型变形构造的形成、发展、演化主要与滇西古特提斯洋的打开→俯冲→碰撞造山、以及喜马拉雅期的陆内造山这两个重要的地质事件相关。显然,两个重要的地质事件在研究区(归洲幅)内均有响应。许多大型变形构造同时也是重要的火山岩浆活动带、侵入岩浆活动带、变质岩带,是形成矿床的重要场所。于研究区内,深大断裂在区内主要为到矿构造,岩浆岩、变质岩、化探异常、物探异常及矿产展布均受到深大断裂的控制,在燕山晚期及喜马拉雅期,区内的深大断裂是重要的导矿构造,而旁侧的次级断裂是重要的容矿构造。

从现有资料分析,沿怒江-昌宁-孟连一线发生俯冲、消减作用的时间主要有两次,其一为460-480Ma或更早,其二为230-300Ma。显然俯冲、消减作用的时间明显比弧后盆地沉积时间要早。弧后盆地成因机制为俯冲洋壳经过矿物相转变、部分熔融后的残余物(可能相当于榴辉岩)在深部集聚到一定体量后沉入地幔中,并再次发生部分熔融,引起地幔物质的上涌,导致岩石圈拉伸、成盆;相当于上述的主动张裂模式的完善。榴辉岩相俯冲洋壳的部分熔融残余体一旦开始向地幔中沉降,就会形成一个沉降中心,将同一个俯冲前锋带的部分熔融残余体吸引到这个沉降中心附近,从而造成弧后盆地成点状分布的特点,而非面型分布。因此,与俯冲相关的弧后盆地中是形成的火山岩块状硫化物型铜矿理想场所。

保山地块晚寒武世的火山-沉积作用可能形成了初始的铅、锌、铜、铁等矿源层,在侏罗纪-早白垩世地史时期的后碰撞岩浆热液活动中成矿物质活化转移,并最终富集成矿,如:镇康县芦子园、保山市沙河厂和核桃坪等一系列的矿床点可能均属大致相同的成因。

据已有资料,除金矿外,铅锌、铜、钨、锡等矿产均有在韧性剪切带富集的记录。澜沧江逆冲叠瓦构造、沘江-无量山大型逆冲断裂构造、阿墨江逆冲叠瓦构造、双沟逆冲叠瓦构、哀牢山逆冲走滑构造叠加左行走滑构造、狮子山逆冲走滑构造中都有热液叠加富集的脉型铜矿、铅锌矿矿床出现。因此,研究区内的的韧性剪切带也有必要引起重视。

3结论

研究区内褶皱、断裂、裂隙发育,不同级别和序次的的构造及其复合部位控制了成矿带、矿床(点)的分布。北东向和近南北向的次级褶皱、断裂带,控制了区内矿床的分布,北西向后期断裂对矿体有破坏作用。矿床主要产于保山-永德褶皱束构造中轴区域,其次级背、向斜轴部碳酸盐岩建造中层间裂隙、滑脱带、断裂破碎带等,是矿体赋存有利的构造部位和空间场所,不同方向或不同性质构造交汇部位往往矿体厚度、规模也较大。矿体赋存于容矿层(岩体)断裂破碎带中,矿体多呈脉状、透镜状、不规则状产出,形态及产状亦受构造控制。

参考文献

[1]范永香,等.成矿规律及成矿预测[M].北京:地质出版社,1979.

[2]陈柏林.构造形变类型与金矿化类型的关系[J].世界地质,2000,19(3):217-223.

[3]陈良等.滇西南区域成矿规律初步研究[J].地质找矿论丛,2009,24(4):268-274.

作者简介:李佳成,男(1988.04-)哈尼族,云南普洱市人,本科,工程师,主要从事地质工程及矿产勘查工作。