施玉北,曾 妍,李 蓉,程勝輝
(1.云南省地質調查局,云南 昆明 650051;2.自然資源部三江成礦作用及資源勘查利用重點實驗室,云南 昆明 650051;3.云南省地質技術信息中心,云南 昆明 650051;4. 云南省地質調查院,云南昆明 650216)
騰沖地區(qū)位于云南省西南,地處班戈-騰沖中新生代巖漿弧帶(圖1),是云南省重要的錫多金屬成礦地區(qū)。騰沖錫多金屬成礦帶屬馬來西亞錫礦帶西支北段,向北延至西藏南東。前人在騰沖地區(qū)做了大量的地質勘查及研究工作,對錫多金屬成礦規(guī)律進行了研究,普遍認為該地區(qū)錫多金屬礦成礦作用與燕山期花崗巖侵入有關(陳吉琛,1987;施琳等,1989;呂伯西等,1993;楊啟軍等,2009;董方瀏等,2006;江彪等,2012;馬楠等,2013;曹華文等,2015;周新平,2015),也有個別學者利用礦床成礦系列理論方法研究該地區(qū)與燕山期花崗巖有關的礦床成礦系列(毛景文,1988)。隨著近年來找礦工作的進展和礦床學、成礦理論不斷發(fā)展,筆者對該地區(qū)礦床成礦系列進行系統(tǒng)地厘定。本文在總結前人資料基礎上,以礦床成礦系列為理論基礎(陳毓川,1994,1997;陳毓川等,2006,2015,2016,2020;王登紅等,2020),通過系統(tǒng)研究、分析總結區(qū)內礦床時空間分布特點、成礦特征、成礦地質背景等,厘定該地區(qū)與燕山期花崗巖有關的礦床成礦系列及亞系列,探討燕山期花崗巖相關的礦產資源時空分布規(guī)律。
騰沖地區(qū)礦產資源豐富,主要包括錫、鉛鋅、鐵、硅灰石、銅等,與燕山期花崗巖有關的礦產有18種,礦床有54 處(圖1、表1)。截止至2019 年底,列入《云南省2019 年礦區(qū)及所屬礦山礦產資源儲量簡表》(云南省自然資源廳,2020①)主要礦種累計查明資源儲量錫13.19 ×104t、鉛鋅146.39 ×104t、銅2.08×104t、鐵礦石1.04 ×108t、硅灰石2464.7 ×104t。礦床類型主要為以云英巖型及接觸交代型(矽卡巖型)為主,少量為巖漿熱液型和偉晶巖型。
表1 騰沖地區(qū)與燕山期花崗巖有關的礦床一覽表Table 1 Deposits related to the Yanshanian granitoid in Tengchong area
圖1 騰沖地區(qū)錫鉛鋅鐵硅灰石等礦產地分布圖Fig. 1 Sketch map showing distribution of tin,lead,zinc,iron,wollastonite and other minerals in Tengchong area
礦床空間上明顯分為東、中、西三個礦帶(圖1)。東礦帶分布在龍川江斷裂以東高黎貢山西坡,主要為偉晶巖型稀有金屬、錫、寶石礦等,如騰沖市寶華山錫(鎢寶石稀有金屬)礦。中礦帶分布在騰沖-瑞滇斷裂以東,龍川江斷裂以西的滇灘、明光地區(qū),以鉛鋅、鐵、硅灰石為主,其次為錫、銅、銀、鎢等;礦床類型主要為矽卡巖型,代表性礦床有騰沖市滇灘鐵礦、騰沖市大硐廠鉛鋅銀礦、騰沖市叫雞冠梁子錫鐵鉛鋅多金屬礦、騰沖市明光鄉(xiāng)白石巖硅灰石礦等,其次為巖漿熱液型等,代表性礦床有騰沖市燕硐-棋盤石鉛鋅銅礦等;在中礦帶北部形成騰沖市滇灘-大硐廠-紅巖頭鉛鋅錫鐵硅灰石礦礦集區(qū)(圖1),已發(fā)現(xiàn)礦產地18 處(超大型1 處,中型5 處,小型10 處,礦點2 處),查明資源量鉛鋅132.21 ×104t、鐵礦9240.86 ×104t、硅灰石2464.7×104t、錫7643t、銅1.69 ×104t、銀145.58 t(云南省自然資源廳,2020①)。西礦帶分布在古永-中和斷裂以東,騰沖-瑞滇斷裂以西,古永-小龍河花崗巖帶東側,以錫為主,其次為鎢、鐵、金、螢石等;礦床類型主要為云英巖型,少量為矽卡巖型、巖漿熱液型等,云英巖型以騰沖市小龍河錫礦床、騰沖市木梁河錫礦床等為代表,矽卡巖型以騰沖市鐵窯山鎢錫礦床、騰沖市老平山錫礦床等為代表,巖漿熱液型以騰沖市葫蘆口金礦床、騰沖市杞茂螢石礦等為代表;在西礦帶北部形成騰沖市鐵窯山-小龍河錫鎢鐵鉛鋅礦礦集區(qū)(圖1),已發(fā)現(xiàn)礦產地17 處(大型1 處,中型2 處,小型8 處,礦點6 處),查明資源量錫9.93 × 104t、鎢1181t、鉛鋅3501t、鐵礦481.96 ×104t、螢石2.29 ×104t(云南省自然資源廳,2020①)。
時間上各礦帶成礦時代與對應的花崗巖帶基本一致,均為燕山晚期;東、中礦帶成礦時代為早白堊世,西礦帶為晚白堊世。
騰沖地區(qū)屬岡底斯-察隅弧盆系之班戈-騰沖中新生代巖漿弧帶。成礦帶屬岡底斯-騰沖造山系成礦?。á?0),班戈-騰沖(巖漿?。㏒n-W-Bi-Li-Fe-Pb-Zn成礦帶(Ⅲ-42)(徐志剛等,2008)(云南稱為Ⅲ1 獨龍江-騰沖<巖漿?。維n-W-Bi-Nb-Ta-Rb-Li-Fe-Pb-Zn-Au成礦帶)(云南省地質調查局,2014)。在研究區(qū)該成礦帶包括二個Ⅳ級礦帶:Ⅳ3棋盤石-小龍河(燕山晚期巖漿?。㏒n-W-Fe- Pb-Zn-Cu-Ag礦帶(古永-中和斷裂以東、騰沖-瑞滇斷裂以西);Ⅳ4 東河-明光(燕山期巖漿弧)Sn-Cu-Pb-Zn-Ag-Fe- Mn礦帶(騰沖-瑞滇斷裂以東)。
區(qū)內出露地層主要有高黎貢山巖群結晶基底殘塊(Pt1GL.)、二疊系下統(tǒng)空樹河組(P1k)、二疊系中統(tǒng)大東廠組(P2dd);在騰沖、瑞滇盆地內零星分布有騰沖新生代火山巖。區(qū)內侵入巖發(fā)育,主要為燕山期花崗巖,詳見圖2。
圖2 騰沖地區(qū)地質礦產及礦床成礦系列分布圖(據云南省1∶250000 騰沖縣幅(G47C003002)建造構造圖修編;云南省地質調查局,2013③)Fig. 2 The schematic diagram of geology and mineral resources and metallogenic series in Tengchong area
高黎貢山巖群(Pt1GL.):累計視厚度>6180m。巖石類型有片巖、片麻巖、變粒巖,為中壓相系區(qū)域動力熱流變質作用的產物,屬低角閃巖相鐵鋁榴石帶、藍晶石帶。建造類型為變質砂泥巖夾火山巖建造,形成于活動大陸邊緣環(huán)境,是區(qū)內偉晶巖型稀有金屬、錫、寶石礦圍巖。
空樹河組(P1k)及邦讀組(P1b):厚>2408.5m,為一套砂、泥質復理石夾火山巖建造,屬二疊紀地史時期岡瓦納大陸北緣的冷水-暖水環(huán)境的沉積,巖性為泥質板巖、砂質板巖、變質砂巖、變質含礫板巖(冰筏沉積)夾大理巖、變質基性-酸性火山巖,是雞冠梁子-大硐廠-紅巖頭、鐵窯山-小龍河一帶錫、鎢、鐵、鉛鋅多金屬礦賦礦圍巖。
大東廠組(P2dd):厚196.6 ~276.6m,主體為一套碳酸鹽巖建造,下部為灰色塊狀含生物碎屑結晶灰?guī)r、含鮞粒生物碎屑灰?guī)r、含砂結晶灰?guī)r夾硅質巖、長石石英粉砂巖;中上部為灰色厚層塊狀結晶(含)白云質灰?guī)r、結晶灰?guī)r、白云巖、白云巖角礫巖夾石英砂巖。該組是本區(qū)鉛鋅鐵銅銀多金屬礦及硅灰石礦的主要含礦層位。
區(qū)內侵入巖空間上按巖性及成巖時代從東往西,可分為東河-明光花崗巖帶(騰沖-瑞滇斷裂以東)和古永-小龍河花崗巖帶(騰沖-瑞滇斷裂以西,古永-中和斷裂以東)。
東河-明光花崗巖帶:主要巖石類型有中細粒黑云二長花崗巖、似斑狀黑云二長花崗巖,另有少量的石英閃長巖、黑云母花崗閃長斑巖、花崗斑巖、石英斑巖等;侵位時代為早白堊世,Rb-Sr 等時線法測年分布為112 ~143Ma(羅君烈,1991;曹華文等,2015)。
西帶-古永-小龍河花崗巖帶:屬古永花崗巖群重要組成部分,主要巖性為黑云母花崗巖和二長堿長花崗巖,早期以中粗粒斑狀黑云二長花崗巖為主,晚期為中細粒似斑狀黑云二長花崗巖;侵位時代為晚白堊世,Rb-Sr 等時線法測年、LA-ICP-MS 方法測得鋯石U-Pb同位素年齡分布為84 ~61Ma(陳吉琛,1987;呂伯西等,1993;楊啟軍等,2009;江彪等,2012;馬楠等,2013;曹華文等,2015;周新平,2015)。
區(qū)內斷裂構造發(fā)育,以南北向為主,代表性大斷裂有古永-中和斷裂、騰沖-瑞滇斷裂、龍川江斷裂,其控制了區(qū)內礦產分布,龍川江斷裂與騰沖-瑞滇斷裂之間以鉛鋅鐵銅銀硅灰石為主,部分礦床疊加鎢錫鉍礦化;騰沖-瑞滇斷裂與檳榔江斷裂之間以錫為主,其次為鎢、鐵、鉛鋅、螢石、稀有金屬等礦化。區(qū)內褶皺多數不完整,以寬緩褶皺為主,部分地段地層以殘蓋方式分布于花崗巖體之上,在巖體與圍巖的接觸帶及附近,接觸交代作用強烈,往往伴有錫、鉛鋅、鐵、硅灰石成礦。
該地區(qū)構造發(fā)展演化大致可分為五個階段(李靜等,2008②),即古元古代結晶基底形成演化階段、新元古代—早古生代構造演化階段、古特提斯地史演化階段、燕山期陸內伸展變形階段及喜馬拉雅地史階段。
古元古代結晶基底形成演化階段,形成了高黎貢山巖群(Pt1GL.);新元古代—早古生代構造演化階段,地殼隆升,地層缺失。在古特提斯地史演化階段的二疊紀時期,屬岡瓦納大陸北緣的冷水—暖水環(huán)境的沉積,形成空樹河組(P1k)、邦讀組(P1b)、大東廠組(P2dd),一套砂、泥質復理石夾火山巖建造,碳酸鹽巖建造。
到晚三疊世時,古特提斯洋關閉,本區(qū)開始大規(guī)模地隆升,發(fā)生褶皺造山作用,在早白堊世到晚白堊世(燕山期)本地區(qū)處于陸內伸展變形階段,由于印度板塊俯沖碰撞地殼加厚導致上地殼大量熔融和上侵,從而發(fā)生了區(qū)內大規(guī)模的酸性巖漿侵入活動,形成東河-明光早白堊世崗巖帶和古永-小龍河晚白堊世花崗巖帶。
伴隨燕山期酸性巖漿活動,在本地區(qū)發(fā)生了最為重要的巖漿-熱液成礦作用,區(qū)內錫、鎢、鉛、鋅、鐵、銅、金、稀土、稀有金屬、硅灰石、紅柱石等礦產成礦均與燕山期酸性巖漿活動有關,形成東、中、西三個礦帶,以及騰沖市鐵窯山-小龍河錫鎢鐵鉛鋅礦、騰沖市滇灘-大硐廠-紅巖頭鉛鋅錫鐵硅灰石礦兩個重要礦集區(qū)等(圖1、圖2)。喜馬拉雅早期(古近紀),在該地區(qū)以西再次發(fā)生了大規(guī)模的偏堿性花崗巖漿侵入活動,形成了以來利山巖體、檳榔江巖體為代表的喜馬拉雅期巖體(董方瀏等,2006 Chen et al.,2014;曹華文等,2015);伴隨有錫、鎢和稀有金屬成礦。早期形成的礦體、礦化體出露地表,經風化淋濾和次生富集作用,形成了本區(qū)的砂礦床和風化殼稀有金屬、離子吸附型稀土礦床。喜馬拉雅晚期(新近紀以來)沿騰沖-瑞滇斷裂,有火山噴發(fā)活動,并伴有地熱(溫泉)產出。
按礦床成礦系列“四個一”劃分原則(陳毓川,1994,1997;陳毓川等,2006,2015,2016,2020;王登紅等,2020),即在一定的地質歷史期間或構造運動階段,在一定的地質構造單元及構造部位,與一定的地質成礦作用有關,形成一組具有成因聯(lián)系的礦床組合自然體,為礦床成礦系列。將該地區(qū)礦床成礦系列厘定為騰沖地區(qū)與燕山期花崗巖有關的錫、鉛、鋅、鐵、銅、鎢、金、銀、硫鐵礦、硅灰石、螢石、寶石、云母、紅柱石、稀土及稀有金屬礦床成礦系列(Mz-y)。根據礦床空間分布、礦化組合、成礦時代的不同,可分為3 個成礦亞系列(圖2):小龍河-老平山地區(qū)與晚白堊世花崗巖有關的錫、鎢、鐵、金、螢石、稀土及稀有金屬礦床成礦亞系列(Mz-y-a),代表性礦床如小龍河式錫礦床、鐵窯山式鎢錫礦床、老平山式錫礦床;東河-明光地區(qū)與早白堊世花崗巖有關的鉛、鋅、鐵、銅、錫、鎢、鉬、銀、硫鐵礦、硅灰石礦床成礦亞系列(Mz-y-b),代表性礦床如滇灘式鐵礦床、大硐廠式鉛鋅銀礦床、叫雞冠梁子式錫鐵鉛鋅多金屬礦床、白石巖式硅灰石礦床;高黎貢山與燕山期花崗巖有關的錫、鎢、寶石、紅柱石、稀有金屬礦床成礦亞系列(Mz-y-c)成礦亞系列,代表性礦床如寶華山式錫鎢寶石稀有金屬礦床??傮w上從東往西,伴隨著花崗巖侵入由老到新(早白堊世到晚白堊世),各成礦亞系列成礦時代也存在由老到新的變化,反映了印度板塊俯沖消亡由東向西遷移的時、空對應特征。
主要分布在古永-中和斷裂以東,騰沖-瑞滇斷裂以西,古永-小龍河花崗巖帶東側,成礦以錫為主,其次為鎢、鐵、螢石、金等,有鋰、黃玉、稀土礦化,已發(fā)現(xiàn)礦產地22 處,其中錫(鎢)礦10 處(大型1處、中型3 處、小型4 處、礦點2 處)、鐵礦3 處(小型2 處、礦點1 處)、螢石礦4 處(小型3 處、礦點1處)、金礦1 處(中型)、鉛鋅礦2 處(小型1 處、礦點1處)、鋰礦1 處(礦點)、寶石1 處(礦點)。查明資源量錫11.40 ×104t、鎢1181t、鐵礦481.96 ×104t、螢石6.40 ×104t、金9.27t、鉛鋅3501t(云南省自然資源廳,2020①)。代表性礦床騰沖市小龍河錫礦床、鐵窯山鎢錫礦床成礦特征見表2、表3。
表2 騰沖市小龍河錫礦床成礦特征表(施玉北等,2021④)Table 2 Metallogenic characteristics of Xiaolonghe tin deposit in Tengchong(Shi et al.,2021)
表3 騰沖市鐵窯山鎢錫礦床成礦特征表(施玉北等,2021④)Table 3 Metallogenic characteristics of Tieyaoshan tungsten-tin deposit in Tengchong(Shi et al.,2021)
該礦床成礦亞系列歸納起來有以下特點:
(1)成礦與晚白堊世古永巖群之小龍河巖體、楊家山-象山巖體、老平山巖體等關系密切,巖體巖性主要為黑云二長花崗巖(酸性),含錫花崗巖均屬SiO2過飽和過堿性巖石,SiO2含量在70%以上,K2O +Na2O >7%,K2O >Na2O,K2O/Na2O >1.4%(程家龍等,2019⑤)。成巖年齡61 ~84Ma,花崗巖成巖總體屬燕山晚期(晚白堊世),但在西側老平山地區(qū)為向喜馬拉雅期過渡,老平山錫礦區(qū)角閃黑云花崗斑巖鋯石U-Pb 同位素年齡61.9 ~66.36 Ma(董方瀏等,2006;周新平等,2015);東側向早白堊世過渡,如鐵窯山鎢錫礦區(qū)黑云母二長花崗巖全巖Rb-Sr年齡為126Ma(曹華文,2015)。
(2)礦床類型以云英巖型為主,其次為接觸交代型(矽卡巖型)、巖漿熱液型。礦化組合,云英巖型以錫為主,礦化組合為Sn-Fe-(W-Li-Be)-螢石,代表性礦床有小龍河錫礦;接觸交代型(矽卡巖型)以錫或錫鎢鐵為主,礦化組合為Sn-Fe-W-螢石組合,表性礦床有鐵窯山鎢錫礦、老平山錫礦等;巖漿熱液型有葫蘆口金礦等。
(3)礦體多產于花崗巖體外接觸帶和內接觸帶。產于外接觸帶礦體,主要為接觸交代型(矽卡巖型),受斷層、層間構造破碎帶控制,鐵窯山鎢錫礦、老平山錫礦等,賦礦地層為二疊系空樹河組碎屑巖夾碳酸鹽巖-砂板巖;產于內接觸帶礦體云英巖型,受巖體內部斷層(群、組)控制,最典型的為小龍河錫礦,礦體產于花崗巖體內接觸帶北北東或北北西向一組張性斷層中,斷層面整體向西傾,傾角45° ~85°,形成脈狀云英巖型錫礦體,剖面上形成“疊瓦”狀,見圖3。
圖3 小龍河礦段礦體地質剖面圖(據云南省地質礦產局第四地質大隊,1990⑥修改)Fig. 3 Geological profile of ore bodies in Xiaolonghe ore section
(4)圍巖蝕變,云英巖型主要有云英巖化、黃玉化、螢石化、鉀化(晚期)、硅化;矽卡巖型主要有矽卡巖化、云英巖化、黃鐵礦化、角巖化。
(5)礦床成礦流體云英巖型富含K+、Na+、F-、Ca2+的SO4、HCO3-性質鈉質溶液(施琳等,1989),錫礦成礦溫度170 ~469℃。錫石LA-ICP-MS U-Pb 法及云母Rb-Sr法獲得小龍河錫礦成礦年齡78.7 ~70 Ma(陳吉琛,1987;施琳,1991;馬楠,2013,2014);李建忠等(2017)獲得獨居石U-Pb 年齡75.61 ±0.47Ma、鋯石U-Pb 年齡75.68 ±0.72Ma。鐵窯山鎢錫礦成礦年齡分布在123 ~119Ma(Chen et al.,2014)。
總體上從東往西成礦年代由老到新,成礦年齡與花崗巖成巖年齡大致相當,略低于成礦花崗巖年齡,說明錫鎢、鐵、螢石、金等礦產成礦與燕山期花崗巖侵入活動有關。
主要分布在騰沖-瑞滇斷裂以東,龍川江斷裂以西的滇灘、明光地區(qū),東河-明光早白堊世花崗巖帶外接觸帶,往北延入緬甸北部。成礦以鉛鋅、鐵、硅灰石為主,其次有錫、銅、銀、鉍、錳、硫鐵礦、鎢等,已發(fā)現(xiàn)礦產地27 處,其中鉛鋅礦14 處(中型3 處、小型11 處)、鐵礦5 處(中型1 處、小型4 處)、硅灰石3 處(超大型1 處、礦點2 處)、錫礦2 處(中型1 處、礦點1 處)、銅礦2 處(小型)、鉍礦1 處(小型)。查明資源量鉛鋅146.04 ×104t、鐵礦9961.83×104t、硅灰石2464.7 ×104t、錫7643t、銅2.07 ×104t、銀187t、鉍1233t、錳29.93 ×104t、硫鐵礦37.01 ×104t(云南省自然資源廳,2020①)。代表性礦床騰沖市滇灘鐵礦床、大硐廠鉛鋅銀礦床、叫雞冠梁子錫鐵鉛鋅多金屬礦床,成礦特征見表4、5、6。
表4 騰沖市滇灘鐵礦床成礦特征表(施玉北等,2021④)Table 4 Mineralization characteristics of Diantan iron deposit in Tengchong(Shi et al.,2021)
該礦床成礦亞系列歸納起來有以下特點:
(1)成礦與東河-明光早白堊世花崗巖帶之滇灘(棋盤石)、明光、大硐廠等巖體(巖珠)有關,巖石類型除花崗閃長巖、二長花崗巖外,還有似斑狀-斑狀石英二長閃長巖、鉀長花崗巖、斑巖(花崗斑巖、石英斑巖);巖石總體具有貧硅、鉀、鈉,富鈦、鐵、鎂、鈣、磷的特征;成巖年齡112 ~143Ma。紅巖頭礦區(qū)明光巖體二長花崗巖鋯石U-Pb 法成巖年齡111.7 ~143Ma(曹華文,2015)、滇灘巖體細粒斑狀二長花崗巖、角閃石英二長閃長巖,Rb-Sr 等時線法測年及鋯石U-Pb 同位素年齡分布為101 ~138Ma(施琳等,1989;馬楠,2014)。
(2)礦床類型以接觸交代型(矽卡巖型)為主,其次巖漿熱液型、云英巖型。礦化組合,從西往東,滇灘地區(qū)為Fe-Pb-Zn-Cu-Sn-Bi-硅灰石組合,紅巖頭-夾谷山地區(qū)為Sn-Pb-Zn -Ag -Au -硫鐵礦-硅灰石組合,代表性礦床有紅巖頭錫多金屬礦床、白石巖硅灰石礦床等;大硐廠-叫雞冠梁子地區(qū),為Pb-Zn-Fe -Sn -Cu -Ag -Mo -硅灰石組合,代表性礦床有大硐廠鉛鋅礦、叫雞冠梁子錫鐵鉛鋅多金屬礦等。
在滇灘地區(qū),滇灘鐵礦南有銅廠山鉛鋅鐵礦,北有燕硐-棋盤石鉛鋅銅礦等。滇灘鐵礦,主要為富磁鐵礦礦石;礦體產于燕山期黑云母二長花崗巖外接觸帶,矽卡巖蝕變從巖體到圍巖具有明顯的分帶現(xiàn)象,可分為干矽卡巖-含水矽卡巖;礦化分帶特征是鐵礦體產于矽卡巖和巖體外接觸帶的斷裂破碎帶中(圖4),鉛鋅礦體產于靠近大理巖一側的矽卡巖內或直接產于大理巖中,在矽卡巖與大理巖接觸面附近往往更加富集;礦化樣式有上部脈狀下部似層狀、不規(guī)則狀和脈狀。在滇灘鐵礦北西方向土瓜山礦段,為錫鐵多金屬礦,多為隱伏礦體,除主礦種鐵外,共(伴)生錫,初步估算錫資源量40656t,平均品位Sn 0.285%(程家龍等,2019⑤)。礦石中磁鐵礦和錫石粒度細,錫石粒度小于38μm(400目),少部分為酸溶錫,該類錫礦石選礦問題尚未解決,暫時難于利用。
圖4 滇灘鐵礦區(qū)A-B地質剖面圖(據云南省地質局第四地質大隊,1982⑦)Fig.4 A-B geological profile of Diantan iron deposit
叫雞冠梁子錫鐵鉛鋅多金屬礦(往北已延入緬甸),以鐵、鉛鋅為主,其次為錫、銅等,常為同體或異體共生,共(伴)生鎢、銀、鉬、硫等。初步估算資源量錫95363t,平均品位Sn 0.24%;銅81580t,平均品位Cu 0.20%;鋅507808t,平均品位Zn 1.26%(程家龍等,2019⑤)。
大硐廠鉛鋅礦成礦地質體為燕山期石英二長斑巖、石英閃長斑巖和花崗斑巖;礦化有5 種樣式,一是產于花崗巖體外接觸帶之矽卡巖化帶內的脈狀鉛鋅銀礦體(大硐礦段),二是產于空樹河組碎屑巖與大硐廠組碳酸鹽巖接觸帶硅鈣面上的硫鐵礦體(露水洞礦段),三是外接觸帶斷層破碎帶中的矽卡巖型銅鐵鉛鋅礦體(紅溝巖礦段),四是碳酸鹽圍巖中的脈狀鉛鋅銀礦體(周家山礦段),五是產于第四系松散堆積層中的殘坡積型鉛鋅銀礦體(大廟坡礦段)。
硅灰石主要分布在騰沖市明光鄉(xiāng)白石巖、夾谷山、黃家山、大硐廠一帶,在瑞滇鄉(xiāng)燕硐等地也有分布。白石巖硅灰石礦與紅巖頭錫多金屬礦為異體共生礦床,硅灰石礦體呈層狀、似層狀產于花崗巖侵入體外接觸帶的中二疊統(tǒng)大東廠組下段(P2ddl)下巖層中,走向長2100m,最大厚度61.02m,礦體產狀與巖層產狀基本一致,明顯受硅質碳酸鹽巖建造控制(圖5)。燕山早期(111.7 ~143Ma)細-中粒黑云母二長花崗巖、細-中粒黑云母花崗巖為其提供熱源,使硅質碳酸鹽巖發(fā)生再造作用-變質結晶作用形成硅灰石,其成礦時代為燕山早期,是在淺層半開放系統(tǒng)中,在高溫低壓條件下形成的受特定層位大東廠組下段和燕山早期花崗巖控制的熱接觸變質礦床(接觸交代型礦床)。
圖5 騰沖地區(qū)白石巖硅灰石礦床地質簡圖(據云南省地質礦產局第四地質大隊,1991⑧修改)Fig.5 Sketch map of dolomite wollastonite deposit in Tengchong
表5 騰沖市大硐廠鉛鋅銀礦床成礦特征表(施玉北等,2021④)Table 5 Metallogenic characteristics of Dadongchang Pb-Zn-Ag deposit in Tengchong(Shi et al.,2021)
(3)圍巖蝕變以矽卡巖化、角巖化、硅化、大理巖化為主,其次為云英巖化、黃鐵礦化。
(4)各礦床成礦流體均一溫度大致相當,表現(xiàn)出成礦溫度圍繞花崗巖從高中溫向中低溫演化的過程。如大硐廠鉛鋅礦成礦溫度139 ~420℃;成礦年齡輝鉬礦Re-Os 法118 ± 2.4Ma(董方瀏等,2005)??傮w上從東往西成礦年代由老到新,成礦年齡與花崗巖成巖年齡大致相當,略低于成礦花崗巖年齡,說明鉛鋅、鐵、錫多金屬礦與花崗巖侵入活動有關。
分布在高黎貢山西坡,龍川江斷裂以東地區(qū),工作程度低,僅在古元古界高黎貢山巖群動力變質巖(糜棱巖)中發(fā)現(xiàn)有騰沖市寶華山錫(鎢寶石稀有金屬)礦、貢源錫礦2 個小型礦產地和騰沖市界頭鎮(zhèn)綠柱石礦等3 個寶石礦點,另有紅柱石礦化。查明錫資源量2626.64t。以偉晶巖型為主,代表性礦床騰沖市寶華山錫礦,為含稀有金屬偉晶巖礦床,分布在燕山晚期花崗巖外接觸帶,發(fā)現(xiàn)厚度大于1m的偉晶巖脈近200 條(寶華山礦段100 余條、大水井礦段76 條),其BeO含量0.023% ~0.078%、Ta2O5含量0.004% ~0.099%、Nb2O5含量0.009% ~0.018%、Li2O 含量0.04% ~0.537%、Rb2O 含量0.12%、Cs2O 含量0.01%、Sn 含量0.003% ~0.145%。估算資源量:鈮(Nb2O5)164.8t,鉭(Ta2O5)76.1t,鈹(BeO)458.6t,鋰(Li2O)712.8t,錫422.5t(李建偉等,2020⑨)。
表6 騰沖市叫雞冠梁子錫鐵鉛鋅多金屬礦床成礦特征表(施玉北等,2021④)Table 6 Mineralization characteristics of Jiaojiguanliangzi polymetallic tin-iron-lead-zinc deposit in Tengchong(Shi et al.,2021④)
該礦床成礦亞系列往北在高黎貢山東坡福貢-貢山一帶偉晶巖中,有碧璽、海藍寶石、托帕石(黃玉)等產出,是云南著名的寶石成礦帶。在貢山依瑪洛偉晶巖及貢山嘎拉博偉晶巖,分別獲得長石Rb-Sr等時線法測年16.2 Ma,白云母Rb-Sr等時線法測年61.5 Ma(云南省地質科學研究所,1986⑩),其成礦時代可能為喜馬拉雅期。
該地區(qū)已發(fā)現(xiàn)的錫(鎢)礦床均有錫石、鎢礦物自然重砂異常分布;鉛鋅多金屬礦床有白鉛礦、錫石、鎢礦物自然重砂異常分布,自然重砂在該地區(qū)找礦中發(fā)揮了重要作用。地球化學異常云英巖型錫礦以W-Sn-Mo-Bi為主,矽卡巖型為Cu-Pb-Zn-Ag 和W-Sn-Mo-Bi等組合異常,并有地磁異常存在。除大中型礦床進行過系統(tǒng)地質勘查工作外,其余礦床工作程度偏低,勘查深度多數不到500m,根據云南省礦產資源潛力評價成果(云南省地質調查局,2013?)、物化探異常、自然重砂異常,結合本地區(qū)與燕山期花崗巖有關的礦床成礦系及亞系列特點,該地區(qū)找礦潛力巨大,初步圈出3 個找礦遠景區(qū)。
該遠景區(qū)往北已延入緬甸,主要分布有與燕山期花崗巖有關的矽卡巖型礦床,以往工作偏重于鉛鋅、鐵,錫、鎢、銅工作程度總體偏低,近年找礦在鐵礦中除以往發(fā)現(xiàn)共(伴)生鉛鋅外,還共(伴)生錫、鎢、銅等,初步估算錫13×104t、鋅50 ×104t、鐵1.5 ×108t(云南省地質調查局,2013?)。鉛鋅、鐵、錫、鎢、銅、硅灰石礦在該地區(qū)極具找礦潛力,尤其是在叫雞冠梁子、老廠坪子-無極寺地區(qū)(燕硐-棋盤石地區(qū))。
該遠景區(qū)是云南省重要的錫鎢礦資源富集區(qū)之一,也是稀有稀土找礦潛力區(qū)。一是小龍河地區(qū)錫礦的成礦深部是否存在隱伏含錫花崗巖問題一直未得到解決;二是在干柴嶺、小龍河、彎旦山和大松坡采樣說明稀土元素氧化物(REO)平均含量495.90 ×10-6,含錫石云英巖中Rb2O 0.355%,鎵(Ga)25.17 ×10-6,鋯(Zr)90.4 ×10-6~119.00 ×10-6、鋰(Li)9.3 ×10-6~110.00 ×10-6、鈹(Be)6 ×10-6~23.9×10-6、鈮(Nb)40.5×10-6~74.8 ×10-6(李建偉等,2020⑨),均達到綜合評價指標要求;三是該地區(qū)鎢礦物重砂異常發(fā)育,鎢礦(白鎢礦)找礦值得重視,目前在水城螢石礦中已發(fā)現(xiàn)富白鎢礦體。因此,該地區(qū)是尋找錫鎢和稀有稀土礦產的有利地區(qū)。
該區(qū)已評價了大硐廠中型鉛鋅銀礦床(共生鐵、銅、硫等礦產)。全區(qū)總體工作程度低,地表大面積出露碳酸鹽巖,大硐廠礦區(qū)深部及外圍,南部石硐壩一帶是我國銀礦開發(fā)較早的區(qū)域之一,1639年徐霞客就考察了明光六廠銀礦(朱惠榮等,2015)。在該地區(qū)分布有Cu-Pb-Zn-Ag和W-Sn-Mo-Bi等組合異常,在茶子園地表碳酸鹽巖中有淺色方解石-錫石細脈存在,該地區(qū)可能存在隱伏中-酸性侵入巖,是尋找深部隱伏錫鐵鉛鋅銀多金屬礦的有利地區(qū)。
研究表明,騰沖地區(qū)在燕山晚期(白堊紀)發(fā)生了大規(guī)模的酸性巖漿侵入活動,區(qū)內錫、鉛、鋅、鐵、硅灰石等礦產成礦與其有關,本文以礦床成礦系列理論為研究方法,厘定出該地區(qū)礦床成礦系列為騰沖地區(qū)與燕山期花崗巖有關的錫、鉛、鋅、鐵、銅、鎢、金、銀、硫鐵礦、硅灰石、螢石、寶石、云母、紅柱石、稀土及稀有金屬礦床成礦系列,又根據花崗巖分布及成巖年齡不同,伴隨不同的礦化組合、分帶和不同成礦時代,分為3 個成礦亞系列,即小龍河-老平山地區(qū)與晚白堊世花崗巖有關的錫、鎢、鐵、金、螢石、稀土及稀有金屬礦床成礦亞系列,東河-明光地區(qū)與早白堊世花崗巖有關的鉛、鋅、鐵、銅、錫、鎢、鉬、銀、硫鐵礦、硅灰石礦床成礦亞系列,高黎貢山與燕山期花崗巖有關的錫、鎢、寶石、紅柱石、稀有金屬礦床成礦亞系列,各成礦亞系列之間存在著從東往西由老到新的變化,即燕山期花崗巖成巖時代從早白堊世至晚白堊世變化,相伴的成礦時代也從早白堊世至晚白堊世的變化,反映了印度板塊俯沖消亡由東向西遷移的時、空對應特征。本文所闡述的礦床成礦系列觀點,深化了對騰沖地區(qū)錫(鎢)、鉛鋅、鐵、硅灰石、銅等礦產成礦規(guī)律認識,意在拋磚引玉,旨為今后在該地區(qū)從事地質找礦和科研的大專院校、科研院所、地勘單位等提供參考,并為地方政府部門制定礦產資源規(guī)劃、勘查工作部署及開發(fā)利用決策提供依據。成礦系列研究是一項長期的動態(tài)的地質研究工作,本次厘定尚有許多不完善的地方,期待廣大地質同仁共同探討逐步完善騰沖地區(qū)礦床成礦系列劃分方案。致謝:本文是在《云南省礦產地質志》相關成果基礎上,進行歸納總結,至此要特別感謝《云南省礦產地質志》全體編著人員。
注釋:
①云南省自然資源廳,2020.云南省2019 年礦區(qū)及所屬礦山礦產資源儲量簡表[R].昆明:云南省自然資源廳.
②李靜,張虎,曾慶榮,等, 2008. 騰沖縣幅和潞西市幅1∶25 萬區(qū)域地質調查報告[R].昆明:云南省地質調查院
③云南省地質調查局,2013. 1∶250000 騰沖縣幅(G47C003002)建造構造圖[R].昆明:云南省地質調查局.
④施玉北,盧映祥,李文昌,等,2021. 中國礦產地質志·云南卷[R].昆明:云南省地質調查局
⑤程家龍,楊柳揚,崔子良,等,2019.中國礦產地質志·云南卷·鎢錫礦產[R].昆明:云南省地質調查局.
⑥云南省地質礦產局第四地質大隊,1990.云南省騰沖縣瑞滇鄉(xiāng)小龍河錫礦區(qū)小龍河礦詳查地質報告[R].昆明:云南省自然資源廳.
⑦云南省地質局第四地質大隊,1982. 云南省騰沖縣滇灘鐵礦區(qū)詳細普查地質報告[R].昆明:云南省自然資源廳.
⑧云南省地質礦產局第四地質大隊,1991. 云南省騰沖縣明光鄉(xiāng)白石巖硅灰石礦普查地質報告[R].昆明:云南省自然資源廳.
⑨李建偉,程勝輝,施玉北,等. 2020.中國礦產地質志·云南卷·銻鉍汞稀土稀有分散元素及水氣礦產[R].昆明:云南省地質調查局
⑩云南省地質科學研究所,1986. 云南省寶石分布及找礦前景[R].昆明:云南省地質礦產勘查開發(fā)局.
?云南省地質調查局,2013. 云南省礦產資源潛力評價成果報告[R].昆明:云南省地質調查局.