1.成矿省范围
上扬子成矿省位于华南成矿省和下扬子成矿省之西,三江成矿省和松潘-甘孜成矿省之东,北与秦祁昆成矿域为界,南与越南、老挝两国相邻,处于全国的核心地位,总面积约40万km2。
区内矿产丰富,类型齐全。勘查工作程度总体上东高西低,勘查历史以银矿最为悠久,其它矿种自20世纪以来逐渐兴盛。规模达大型以上的著名矿床有湖南桃源沃溪金锑矿、贵州万山汞矿、贵州务川大竹园和猫场铝土矿、贵州遵义锰矿、四川大梁子和天宝山铅锌矿、云南大红山铜铁矿、云南东川铜矿、云南鲁甸乐马厂银矿、湖南黔阳铲子坪金矿、贵州大河边重晶石矿、宁乡式铁矿、攀枝花式钒钛磁铁矿、开阳磷矿、个旧锡矿、白牛厂银矿、大厂式锡多金属矿、紫木凼式金矿、牦牛坪式稀土矿等几十处,属全国主要的矿产富集区之一。
2.区域地质构造概况
(1)区域地层
成矿省主要经历了前吕梁期、吕梁期和早前寒武纪陆壳生长和增生的克拉通形成大阶段;四堡-晋宁期由陆核裂解增生到聚合造山(扬子褶皱基底形成)陆块形成阶段;澄江-加里东期陆块增生阶段;早古生代属碎屑岩-碳酸盐建造的稳定型沉积,加里东运动使扬子陆块与南华加里褶皱区联为一体,进入统一的华南陆块发展阶段;晚古生代为碳酸盐-碎屑岩的地台型沉积,大量花岗岩类侵入和玄武岩类的喷发,华力西-印支期褶皱造山,华南大陆形成,出现成矿的第一次高峰;燕山-喜马拉雅期是陆块“活化”阶段,板内活动强烈,大量花岗岩的侵入,显示区域成矿作用的又一高峰。
(2)构造单元
省内构造运动剧烈,深大断裂构造发育,具多期活动叠加和明显的控矿作用。不同构造背景下的岩浆活动强烈,特别是前加里东期的海底火山喷发活动,加里东期及其以后的岩浆侵入和喷发与成矿关系最为密切。根据上述区域地质演化特征将成矿省划分为以下几个构造单元:
Ⅰ扬子陆块:
Ⅰ-4-龙门-大巴山陆缘活动带;
Ⅰ-5-八面山陆缘海盆;
Ⅰ-6-四川凹陷;
Ⅰ-7-黔西-滇东海盆;
Ⅰ-8-右江裂陷槽;
Ⅰ-9-攀西裂谷。
成矿省内断裂构造发育,攀西裂谷以南北向为主,其他地区均为北东、北东东、北北西和北西向。成矿省内的断裂是控矿的重要因素。
(3)岩浆岩
成矿省内自新太古代至第四纪都有岩浆活动,侵入岩、火山岩十分发育。新太古代-元古宙以海相基性火山喷发和中酸性岩浆侵入为主,代表地壳早期岩浆活动的产物;古生代广泛分布着中酸性侵入岩类,西部尚有大规模的二叠纪玄武岩浆喷发,表示了成矿省内岩浆活动达到高潮。
3.区域矿产
自四堡-晋宁期至喜马拉雅旋回出现多次区域成矿作用,形成多种矿床类型,主要有:
(1)岩浆岩型:①岩浆熔离型,典型矿床有金宝山Cu、Ni、PGE矿床,高村PGE矿床;
②岩浆分异型,攀枝花式钒钛磁铁矿床,石棉县石棉矿床;
③碳酸岩型,毛牦坪稀土矿床;
④玄武岩铜矿,有黑山、马坡、大地、苏家菁、吊红岩等。
(2)斑岩型:姚安斑岩型PbZnAg矿床
(3)接触交代型:主要有大厂式、个旧式及岔河锡矿等
(4)海相火山岩型:①大坡岭式(与海相喷发超基性熔岩有关);
②大红山式、拉拉厂式、淌塘铜矿、东川式和李伍式。
(5)陆相火山岩型:鹅头厂式、黑山坡和苏家菁铜矿床。
(6)海相沉积型:高燕锰矿、民乐锰矿、宁乡式铁矿、基江式铁矿、大佛岩铝土矿、丁家河磷矿、平梁式磷矿、逆水式磷矿、开阳式磷矿、昆阳式磷矿等。
(7)陆相沉积型:九曲湾铜矿、郝家河铜矿、、六苴、元永井盐矿床。
(8)热液型:宝坛锡矿、白牛厂银矿、标水岩WSn矿、大岩子铂矿
(9)低温热液型:天宝山和大梁子铅锌矿、会泽铅锌矿、沃溪金锑矿、大河边重晶石矿、万山汞矿。
(10)卡林型金矿:紫木凼、烂泥沟、戈塘、板其、丫他等。
(11)表生型:老万场金矿床。
(12)砂矿型:嘉陵江流域的嘉陵、盘龙、刘营、龙凤等砂金矿。
(13)受变质型:湖北铁厂河铁矿、小街铜矿、满银沟铁矿等。
以上13种矿床类型组成了本成矿省的矿产赋存的基本特征。
4.成矿区(带)
按全国成矿区(带)划分要求,成矿省内成矿区(带)划分如下:
Ⅲ63-龙门山-神农架早古生代、新生代铁金磷成矿带;
Ⅲ64-湘西-黔东中生代金锑磷锰滑石成矿带;
Ⅲ65-渝南-黔中古生代、中生代铁汞锰铝成矿带;
Ⅲ66-四川盆地新生代铁铜磷油气盐类矿产成矿区;
Ⅲ67-金沙江东侧川滇黔晚古生代、中生代铅锌银磷成矿区;
Ⅲ68-右江裂陷槽中生代金铅锌锑铜锰铝磷成矿区;
Ⅲ69-扬子地台西缘元古宙、晚古生代、中生代铁钒钛铜铅锌铂(PGE)金银稀土成矿带。
5.矿床成矿系列的划分
按统一标准,对成矿省内存在的13类矿床及其空间分布的特征在成矿区带范围内划分矿床成矿系列,概括如下:
Ⅲ63划分出3个矿床成矿系列;
Ⅲ64划分出5个矿床成矿系列,6个亚系列;
Ⅲ65划分出7个矿床成矿系列,2个亚系列;
Ⅲ66划分出5个矿床成矿系列;
Ⅲ67划分出3个矿床成矿系列,6个亚系列;
Ⅲ68划分出6个矿床成矿系列,7个亚系列;
Ⅲ69划分出12个矿床成矿系列,18个亚系列。
成矿省内7个成矿区带,划分出41个矿床成矿系列和39个矿床成矿亚系列。
扬子地台西缘(Ⅲ69)成矿带有12个矿床成矿系列,18个矿床成矿亚系列,是成矿省内矿床成矿系列发育、矿产特征最典型的成矿区带;龙门山-神农架成矿带(Ⅲ63)的矿床成矿系列(3个)是成矿省内不发育的成矿带;Ⅲ66的成矿系列也不很发育。凡是矿床成矿系列发育的成矿区(带)是矿化强度大、矿床集中、成矿作用复杂的地区。
6.成矿地质环境
成矿省处在滨太平洋成矿域(东)、特提斯成矿域(西)的夹持之中,区域成矿作用受他们的影响甚烈,北侧又被秦祁昆成矿域顶位,阻隔了秦祁昆成矿域成矿作用对本成矿省的影响。成矿省自身又具有前寒武纪基底,加里东褶皱基底和晚古生代地台盖层的三层结构的状态下,通过岩浆作用、构造变动、沉积和变质作用,在不同的构造层和不同时期的岩浆作用过程中形成不同的矿床类型和矿床成矿系列。由附表十二(表63~69)各区带内矿床成矿系列的特征可知,随着矿床成矿地质环境的不同,形成的矿床类型和矿床成矿系列各不相同。总体上成矿省内出现过岛弧、陆缘活动、褶皱拼合、盖层沉积、裂谷作用和岩浆作用等成矿有利环境。
(1)裂谷构造成矿环境
扬子地台西缘成矿带(Ⅲ69)基本上与攀西裂谷的范围一致,成矿省内形成的13个成矿系列和18个亚系列,多数与攀西裂谷有关,攀西裂谷可出现多类有利于成矿的构造环境。
(2)地台盖层沉积构造成矿环境
上扬子地台沉积岩类分布广泛,沉积环境复杂多样,晚古生代以海洋沉积环境为主,其中尤以滨海沉积占主要地位。沉积物为陆源碎屑沉积和碳酸盐沉积,他们与成矿作用关系密切,大略有以下几类:
①被动陆缘沉积环境? 包括陆缘裂谷或裂陷槽型和陆棚-台盆型。
②前陆盆地沉积环境? 包括被动大陆边缘,前陆盆地和冲断带。
③碳酸盐台-盆(沟)沉积成矿环境? 包括边缘台地、台盆、孤立台地、斜坡和深水盆地。
(3)沉积矿床形成的沉积环境
在地台盖层中赋存有一套沉积矿产,磷锰是其中的优势矿产,形成锰矿的沉积成矿环境为浅海盆地和台间槽盆,形成磷矿的成矿环境。
(4)推覆构造控矿模式
地台盖层形成的构造变动,对矿床的形成有时起重要的作用,有时可起到矿床定位的作用,如云南会泽铅锌矿的矿山厂和麒麟厂Pb、Zn矿赋存在石炭系地层中,但他的具体空间位置受推覆-构造的控制。
7.区域成矿模式
成矿省内涉及的矿种甚多,有些矿种(如已知铁矿、铜矿、卡林型金矿等)建立了典型矿床的成矿模式,有些矿种的研究程度较低,仍处在描述阶段。当前都认为典型矿床成矿模式和描述性说明都反映了矿床的成矿作用过程和矿床形成的复杂的地质条件及控矿地质条件之间的相互制约关系。成矿省内典型矿床成矿模式众多,从中择选几个代表性矿床(种)揭示矿床的成矿作用。
(1)攀枝花式岩浆型钒钛磁铁矿矿床
(2)卡林型金矿床
(3)铝土矿区域成矿模式
(4)侵入构造控矿模式
(5)陆内断陷盆地成矿模式
(6)陆块基底区域矿化成矿模式
(7)裂谷演化过程的区域成矿模式
8.区域成矿演化
区域成矿作用经历了前吕梁旋回,以后依次是吕梁、四堡、晋宁、震旦、加里东、华力西、印支、燕山和喜山九个旋回,其中印支旋回的成矿作用较弱,其他几个旋回都呈现特定的成矿作用,而四堡、晋宁旋回以形成大红山式铁铜矿、东川式铜矿、宝坛式锡铜式为主,是成矿省内出现的裂谷环境和陆缘成矿作用的首次高峰期,主要的成矿地质环境为陆核裂解、陆壳聚合的区域成矿作用形成以海相火山岩型矿床为主。震旦期和加里东旋回属地台抬升和海槽沉积成矿环境,形成以海相沉积型矿床为主;华力西期进入褶皱基底裂陷、陆相火山喷发鼎盛时期(玄武岩喷发),除形成攀枝花式钒钛磁铁矿外,尚有铁铜铂(PGE)、铅锌矿床形成,是成矿省内第二次成矿的高峰期。进入燕山旋回,成矿作用有所减弱,但在喜山旋回,成矿作用又出现高峰,此旋回的成矿作用还是在进行之中。
9.物化遥信息
超值元素组合有Fe2O3、Ti、V、Cr、(Cu)、Ni、Co;Cu、Pb、Zn、Ag、Cd;Au、As、Hg、Sb;U、Th;W、Sn、Bi;Y、La、Li、Nb、Be、Zr;Mn、P2O3、(Al2O3);MgO;B、F共九组元素,其中MgO单独一组表明成矿省内地壳物质成分偏基性。成矿省内已勘查具有规模的矿床达377处(内生106,外生261,变质10,大型195,中型151,小型31),位于全国成矿省的第三位。共有18种矿床类型,主要以海相沉积型为主(120,占全国的39.87%,属全国16个成矿省之首),其他依次为热液(水)型(79,占全国同类矿床的32.51%,为全国成矿省之首)、热液型(36)、陆相沉积型(31)、海相火山岩型(24)、岩浆型(20)、卡林型(14)、风化壳型(11),其他类型都在6处以下。上述的海相沉积型以Fe、Mn、Al、P四矿种为主,卡林型属金矿床专门一类,岩浆型矿床以Fe2O3、V、Ti和Cu、Ni、Co等矿床为主,海相火山岩型有Cu、Zn;Cu、Fe等矿床。热液(水)型和热液型是本成矿省内Pb、Zn、Ag矿床的优势矿种。由此可知,超值元素的组合是成矿省内已知矿床(种)的写照,而U、Th组合的出现是今后矿产勘查中值得注意寻找的矿种,B、F矿化剂的存在可能是本成矿省内主成矿元素富集的先决条件,是区域成矿作用的有利控制因素。
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