云南关键矿产重要矿床成矿系列

2021-08-03 02:22卢映祥施玉北曹晓民程胜辉
地质与勘探 2021年4期
关键词:铅锌矿斑岩矿产

卢映祥,施玉北,孙 涛,曾 妍,李 蓉,曹晓民,4,程胜辉

(1.云南省地质调查局,云南昆明 650051;2.云南大学地球科学学院,云南昆明 650500;3.云南省地质调查院,云南昆明 650216;4.自然资源部三江成矿作用及资源利用重点实验室,云南昆明 650051;5.云南省地质技术信息中心,云南昆明 650051;6.云南省高校关键矿产成矿学重点实验室,云南昆明 650500)

关键矿产既具有重要经济性,又对国家经济和安全至关重要,它们是支撑节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新材料、新能源、航空航天、尖端武器等新兴产业发展的重要原材料,是产业升级换代不可替代的动力之源,对世界经济和科技发展具有重要战略意义。近年来,国际贸易争端跌宕起伏,已逐渐由经济领域扩展到高科技领域,并蔓延至矿产资源领域。世界各主要国家对矿产资源,尤其是战略性新兴产业所需的关键矿产的争夺日益加剧,纷纷制定并发布战略报告,抢占新一轮矿产资源争夺的制高点。由此可见,关键矿产不仅是国际学术界研究的热点,也是当今找矿勘查和资源储备的重要目标。

2017年12月19日,美国地质调查局(USGS)发布《美国的关键矿产》,列举出23种关键矿产。2017年12月20日,特朗普签署《确保关键矿产安全可靠供应的联邦战略》13817号行政命令,并将其正式列为国家战略。2018年5月18日,美国劳工部(DOL)公布35种关键矿产最终清单,清单所涉35种矿产为:铝(矾土)、锑、砷、重晶石、铍、铋、铯、铬、钴、萤石、镓、锗、石墨(天然)、铪、氦、铟、锂、镁、锰、铌、铂族金属、钾盐、稀土元素族、铼、铷、钪、锶、钽、碲、锡、钛、钨、铀、钒和锆。

我国自2007年起将稀土的生产计划由指导性调整为指令性。2012年7月9日,国务院发布了《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》;2016年4月《国土资源“十三五”规划纲要》中明确要“加强稀有稀散金属等战略性新兴产业矿产的保护”、“以能源、紧缺及战略性新兴产业矿产为重点”深入实施找矿突破行动,“加强油气、页岩气、铀矿、战略性新兴产业矿产等调查评价”;《全国矿产资源规划(2016~2020)》将石油、天然气、页岩气、煤炭、煤层气、铀、铁、铬、铜、铝、金、镍、钨、锡、钼、锑、钴、锂、稀土、锆、磷、钾盐、晶质石墨和萤石24个矿种(组)列为战略性矿产,并进一步明确要“保障战略性新兴产业矿产的供应”。另外,还可以根据社会经济的发展以及战略性新兴产业发展的趋势补充一些矿种,如铍、铌、钽、铪、铯、锗、铟、铋、碲、铼、铂族金属、氦、膨润土、金刚石等(王瑞江,2004;唐金荣等,2014;王登红,2019)。

云南素有“有色金属王国”之称,地处特提斯成矿域与滨太平洋成矿域交汇部位,地质构造复杂,岩浆活动频繁,成矿条件优越,几乎涵盖了所有关键矿产,拥有的优势矿产在中国关键矿产目录中占有重要地位,如个旧“锡都”、东川“铜都”、锗矿占全国资源量的1/3,新发现了建水普雄超大型铌稀土矿床,拥有北衙超大型金多金属矿床、金顶和会泽等超大型铅锌矿床。本文以云南关键矿产为主要研究对象,包括铅、锌、铜、锡、钨、金、银、磷、钛、稀土金属(16种)、稀有金属(9种)和分散元素(8种)矿产,主要分布在2个成矿域、3个成矿省、13个Ⅲ级成矿带中(表1)。从优势关键矿产的资源特征出发,以矿床成矿系列为理论基础(陈毓川,1994,1997;陈毓川等,2006,2015,2016,2020;王登红等,2020),对云南关键矿产矿床成矿系列开展研究,以期对云南省关键矿产成矿规律总结和找矿勘查提供有益参考。

表1 云南I~III级成矿区带

1 云南关键矿产基本特征

1.1 铅锌矿产基本特征

云南铅锌资源储量丰富,已发现矿产地448处,中型以上53处(其中超大型2处,大型11处,见图1、表1、表2),查明铅、锌资源储量均列全国第2位①,其主要特点:① 分布面广,资源储量相对集中。在云南16个州(市)83个县级行政区均有分布,以兰坪、会泽、马关、个旧、镇康、建水、澜沧、隆阳、龙陵、鲁甸、彝良、永善、巧家、姚安13县(区)查明铅锌资源最为集中,资源储量占全省总量的79%;② 大型-超大型矿床成群成带集中分布。主要分别在兰坪-普洱成矿带、昭通-曲靖成矿带、个旧-文山-富宁成矿带、保山成矿带,形成了昭通-会泽、个旧-马关、兰坪-维西、保山-镇康等4个千万吨级矿带。著名的大型-超大型矿床有兰坪县金顶铅锌矿、马关县都龙锌锡矿、会泽县矿山厂、麒麟厂铅锌矿、彝良县毛坪铅锌矿、鲁甸县乐红铅锌银矿、巧家县茂租铅锌矿、永善县金沙厂铅锌矿、建水县荒田铅锌矿、镇康县芦子园铅锌多金属矿、隆阳区核桃坪铅锌多金属矿、龙陵县勐兴(糯)铅锌矿、隆阳区西邑铅锌矿、姚安县姚安铅矿、澜沧县老厂银铅矿等;③ 铅锌矿品位一般锌大于铅(Pb/Zn=l/(2.5~3)),铅+锌平均品位在8%(一般Pb 2%、Zn 5%~6%)左右,但在昭通-会泽矿集区,部分矿床铅锌品位较富,Pb+Zn品位大于30%,且富含锗。全省查明的铅锌矿资源储量中,氧化矿占比较大,约占总资源储量一半以上;④ 共(伴)生有益元素多且可综合利用。除共(伴)生银外,常伴生有铁、金、铜、锡、铟、锗、镉、铊等元素,其中个旧-马关地区的铟、兰坪地区的镉、铊资源量居全国第一;⑤ 含矿层位多,矿床类型复杂。含矿层位从震旦系-古近系均有产出,但主要层位为寒武系、泥盆系、石炭系、古近系,含矿岩石主要为砂砾岩、碳酸盐岩、泥岩-细碎屑岩。矿床类型主要有浅成中-低温热液型(含矿流体作用矿床)、接触交代型(矽卡岩型)矿床、斑岩型矿床,其次为岩浆热液型矿床和火山岩型矿床;⑥ 成矿作用以含矿流体作用和岩浆成矿作用为主。成矿时代主要集中在中生代(印支期-燕山期)和新生代(喜马拉雅期)。

图1 云南铅锌矿产地分布图(图中成矿区带编号对应的名称见表1,下同)Fig.1 Map showing distribution of Pb-Zn deposits in Yunnan Province (names corresponding to the number of metallogenic belts are shown in Table 1,the same below)1-Ⅰ级成矿域界线及编号;2-Ⅱ级成矿省界线及编号;3-Ⅲ级成矿区带界线及编号1-numbers and boundaries for the Ⅰ-level metallogenic domains;2-numbers and boundaries for the Ⅱ-level metallogenic provinces;3-numbers and boundaries for the Ⅲ-level metallogenic belts

表2 云南中型及以上铅锌矿产地

续表2

1.2 铜钼矿产基本特征

云南铜矿资源储量丰富,已发现矿产地549处,其中中型以上26处(超大型1处,大型6处),见图2及表3,铜矿保有查明资源储量列全国第2位①。其主要特点:① 分布面广,集中程度高。云南省16个州(市),93个县级行政区均有铜矿分布,以香格里拉市、东川区最为集中,其次为个旧、新平、易门、大姚等县市;② 大型-超大型矿床成群集中分布,查明资源储量占比较大。主要分布在香格里拉成矿带、滇中成矿带,查明铜资源储占全省总量的72%,形成香格里拉、东川-易门、新平、大姚等多个重要铜矿矿集区(矿田),其中香格里拉、东川-易门矿集区查明铜资源储量超300×104t。著名的中型-超大型矿床有东川铜矿田、香格里拉市普朗铜矿、香格里拉市红山-红牛铜矿、香格里拉市铜厂沟钼铜矿、德钦县羊拉铜矿、易门县三家厂铜矿、大姚县六苴铜矿、新平县大红山铁铜矿、思茅区大平掌铜多金属矿等;③ 成矿以岩浆成矿作用为主,其次为含矿流体作用,矿床类型以火山-沉积-变质型、斑岩型、海相火山岩型为主,其次为红层砂页岩型、接触交代型(矽卡岩型)、中-低温热液型和岩浆热液型、岩浆型等。其中以火山-沉积-变质型、斑岩型、海相火山岩型查明资源储量最大,分别约占全省查明铜矿资源储量的26%、22 %和15%。火山-沉积-变质型以东川区汤丹铜矿床、东川区因民铜铁矿床为代表。斑岩型以香格里拉市普朗铜矿床为代表。海相火山岩型以新平县大红山铁铜矿床、普洱市思茅区大平掌铜多金属矿床为代表。接触交代型(矽卡岩型)以香格里拉市红山-红牛铜矿床为代表。红层砂页岩型以大姚县六苴铜矿床为代表等;④ 成矿时代主要集中在古元古代、中元古代及中生代和新生代,以古元古代、中元古代海相火山岩型及火山-沉积-变质型,中生代三叠纪(印支期)斑岩型最为重要。

图2 云南铜钼矿产地分布图Fig.2 The distribution of Cu-Mo ore deposits in Yunnan Province1-Ⅰ级成矿域界线及编号;2-Ⅱ级成矿省界线及编号;3-Ⅲ级成矿区带界线及编号1-numbers and boundaries for the Ⅰ-level metallogenic domains;2-numbers and boundaries for the Ⅱ-level metallogenic provinces;3-numbers and boundaries for the Ⅲ-level metallogenic belts

表3 云南中型及以上铜钼矿产地

云南钼矿相对简单,矿床类型单一,以岩浆成矿作用为主,主要为斑岩型、接触交代型(矽卡岩型),其次为岩浆热液型;与燕山期中酸性侵入岩体、喜马拉雅期富碱性斑岩有关,前者以香格里拉市铜厂沟矽卡岩型-斑岩型钼铜矿为代表,后者为澜沧县老厂深部钼矿、祥云县马厂箐金多金属矿(共生钼)等。主要分布在三江成矿省香格里拉成矿带、昌宁-孟连成矿带。

1.3 锡钨矿产基本特征

云南锡钨矿产资源储量丰富,个旧锡矿开发利用历史悠久,享誉全球,有“锡都”美称。全省已发现锡矿产地102处,其中超大型5处、大型10处、中型9处。钨矿产地23处,其中大型3处、中型2处,见图3及表4。保有查明锡资源储量居全国第1位、钨居全国第9位①,其主要特点:① 分布相对集中。锡矿主要分布于9个州(市)18个县(市、区),以个旧市、马关县、腾冲-梁河地区最为集中;钨矿主要分布于5个州(市)7个县(市、区),以麻栗坡县、香格里拉市、个旧市、泸水县最为集中;② 大型-超大型矿床成群成片集中分布,单个矿床查明资源储量占比大。主要分布在个旧-文山-富宁成矿带、独龙江-腾冲成矿带、保山成矿带,形成个旧-马关-麻栗坡、腾冲-梁河、云龙-泸水等多个锡钨矿集区(矿田),以及千万吨级个旧锡多金属矿田,其中查明锡资源量超300×104t;③ 锡钨矿主要与燕山期及喜马拉雅期中酸性侵入岩体有关,成矿以燕山期为主,矿床类型主要为接触交代型(矽卡岩型)、云英岩型(含电气石-石英型),部分为岩浆热液型和伟晶岩型。成矿元素组合围绕花岗岩体有规律的呈环带状分布,如都龙地区由内向外从高温→低温依次为Sn、Zn→W-Cu→Cu-Zn-Pb→Zn-Pb分带。个旧矿田由内向外为Sn-Cu(Bi)→Sn(W)-Zn→Sn、Pb-Zn-Ag→Sn、Ag-Pb-Zn分带;④ 共(伴)生有益组分多且可综合利用。常共(伴)生有铜、铅、锌、银、金、铋、铁、铟、镓、镉、铍、砷、萤石等。

图3 云南锡钨矿产地分布图Fig.3 The distribution of Sn-W ore deposits in Yunnan Province1-Ⅰ级成矿域界线及编号;2-Ⅱ级成矿省界线及编号;3-Ⅲ级成矿区带界线及编号1-numbers and boundaries for the Ⅰ-level metallogenic domains;2-numbers and boundaries for the Ⅱ-level metallogenic provinces;3-numbers and boundaries for the Ⅲ-level metallogenic belts

表4 云南中型及以上锡钨矿矿产地

1.4 金银矿产基本特征

云南金银矿产资源储量丰富,全省已发现金矿产地155处,其中中型以上22处(超大型2处,大型5处),全省已发现独立及共生银矿产地38处,其中中型以上12处(大型5处),见图4及表5,保有查明资源储量金居全国第5位、银居全国第2位①。其主要特点:① 分布范围广。全省金矿分布于14个州(市)、59个县(区、市),以鹤庆县、镇沅县、广南县、元阳县、金平县、富宁县等最为集中。银矿分布于11个州(市)和25个县(区、市),以鹤庆县、兰坪县、蒙自市、澜沧县、鲁甸县、沧源县等最为集中;② 金矿聚集趋势明显,形成“一带一片”聚集特点。“一带”主要沿金沙江一红河大型走滑断裂带,分布有鹤庆-哀牢山-金平金矿带,云南60%以上的岩金矿床集中产于此带,其中有超大型矿床2处、大型矿床4处,中小型矿床数十处,构成云南的“金项链”,查明金资源量超过600t,占全省金资源总量的70%以上,有望形成千吨级金矿带。“一片”为富宁-广南地区,为著名的滇黔桂“金三角”重要组成部分,查明金资源量占全省总量的10%;③ 矿床类型众多,但主要类型突出。金矿主要矿床类型为斑岩型-矽卡岩型、剪切带型(造山带型)、微细粒浸染型(类卡林型);银矿主要为斑岩型-矽卡岩型、岩浆热液型、浅成中-低温热液型(含矿流体作用矿床)。斑岩型-矽卡岩型金银矿、剪切带型(造山带型)金矿成矿时代均为喜马拉雅期。前者的形成与喜马拉雅期富碱斑岩带有关,后者主要受哀牢山碰撞造山带的大规模走滑剪切带-红河剪切带控制。金矿带多数矿床就位于红河剪切带的二级或次级构造上,多为高角度反转断裂系统和逆冲推覆剪切带,脆性与韧性变形的转换部位常控制矿体的空间定位。“金三角”之富宁-广南地区金矿主要为卡林型(微细浸染型),成矿时代为燕山期至喜马拉雅期。岩浆热液型银矿,主要与燕山期花岗岩有关,如蒙自市白牛厂银铅锌矿,浅成中-低温热液型(含矿流体作用矿床)主要受构造破碎蚀变带控制,如鲁甸县乐马厂银矿;④ 银矿共伴生矿多,独立银矿少,常常与铅锌、金、铜矿共伴生,查明资源储量伴生矿占50%以上,其成矿时代主要为喜马拉雅期。

图4 云南金银矿产地分布图Fig.4 The distribution of Au-Ag ore deposits in Yunnan Province1-Ⅰ级成矿域界线及编号;2-Ⅱ级成矿省界线及编号;3-Ⅲ级成矿区带界线及编号1-numbers and boundaries for the Ⅰ-level metallogenic domains;2-numbers and boundaries for the Ⅱ-level metallogenic provinces;3-numbers and boundaries for the Ⅲ-level metallogenic belts

表5 云南中型及以上金银矿矿产地

1.5 钛矿产基本特征

云南钛矿资源储量较丰富,全省已发现钛矿产地66处,其中中型以上28处(超大型3处,大型13处),见图5及表6,钛铁砂矿保有查明资源储量居全国第1位①。主要特点:① 分布较集中,主要分布在武定县、富民县、禄劝县、富宁县、广南县;矿床往往以中型-大型集中出现,且资源储量规模大,品位富、易采易选;② 矿床类型简单,主要为风化壳型,少量为岩浆型、沉积型、坡积型、洪冲积型砂矿。风化壳型是云南工业利用的主要矿床类型;多为二叠纪基性含钛铁矿辉长辉绿岩风化形成的钛铁砂矿,少量为二叠纪玄武岩风化形成。有用矿物以钛铁矿为主,普遍伴生磁铁矿,个别矿床共生金红石(武定梅子箐矿区)。

图5 云南钛铁矿矿产地分布图Fig.5 The distribution of Ti-Fe ore deposits in Yunnan Province1-Ⅰ级成矿域界线及编号;2-Ⅱ级成矿省界线及编号;3-Ⅲ级成矿区带界线及编号1-numbers and boundaries for the Ⅰ-level metallogenic domains;2-numbers and boundaries for the Ⅱ-level metallogenic provinces;3-numbers and boundaries for the Ⅲ-level metallogenic belts

表6 云南中型及以上钛铁矿矿产地

1.6 磷矿产基本特征

云南磷矿资源储量较丰富,全省已发现磷矿产地132处,其中超大型矿床7处,大型31处,中型41处,见图6及表7,保有查明资源储量居全国第2位①。其主要特点:① 分布较集中,查明磷矿资源主要集中于滇池及抚仙湖周边、滇东北地区,占全省查明总量的99%;从北至南形成永善硝滩-镇雄羊场、东川九龙-会泽、昆明-华宁3大聚磷盆地,绥江-永善-昭通、镇雄-威信、巧家-会泽-武定、安宁-华宁-曲靖4大成磷区,以安宁-华宁-曲靖成磷区矿床最为集中,著名矿床有晋宁区昆阳磷矿床、安宁市安宁磷矿等;以镇雄-威信成磷区找矿潜力最大,如镇雄羊场背斜深部隐伏磷矿;② 磷矿床类型单一,主要为沉积型磷块岩矿床,少量为风化淋滤型磷矿;含矿层位主要为下寒武统梅树村组。

图6 云南磷矿产地分布图Fig.6 The distribution of P ore deposits in Yunnan Province1-Ⅱ级成矿省界线及编号;2-Ⅲ级成矿区带界线及编号1-numbers and boundaries for the Ⅱ-level metallogenic provinces;2-numbers and boundaries for the Ⅲ-level metallogenic belts

表7 云南中型及以上磷矿产地

1.7 稀土金属、稀有金属和分散元素矿产基本特征

云南稀土矿产资源较为丰富,且种类齐全,镧、铈、镨、钕、钐、铕、钇、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪16个稀土金属均有发现,保有查明资源储量钪居全国第1位,重稀土矿(磷钇矿)、轻稀土矿(独居石砂矿) 居全国第4位①。其分布除钪多与基性岩有关外,其余稀土矿产均与花岗岩或富碱斑岩分布关系密切,集中分布于陇川-腾冲、临沧-勐海、建水-个旧-金平、元谋-牟定等地区,并以第四纪风化壳离子吸附型稀土矿最重要,最具工业价值,总体以轻稀土元素为主,但元谋-牟定地区、临沧-勐海花岗岩基南段及腾冲-陇川个别地段有重稀土元素产出。全省已发现稀土矿产地36处,其中超大型矿床3处,大型4处,中型5处,见图7及表8。有望形成3处百万吨级稀土资源基地,成为我国稀土资源勘查开发的重要接替(储备)资源基地。

图7 云南稀土金属、稀有金属和分散元素矿产地分布图Fig.7 The distribution of rare earth metals,rare resources and rare scattered resources ore deposits in Yunnan Province1-Ⅰ级成矿域界线及编号;2-Ⅱ级成矿省界线及编号;3-Ⅲ级成矿区带界线及编号1-numbers and boundaries for the Ⅰ-level metallogenic domains;2-numbers and boundaries for the Ⅱ-level metallogenic provinces;3-numbers and boundaries for the Ⅲ-level metallogenic belts

表8 云南稀土金属、稀有金属和分散元素中型及以上矿产地

续表8

稀有金属铌、钽、铍、锂、锆、锶、铷、铯、铪矿产在云南均有发现,除锂、铷、铯等资源相对较少外,保有查明资源储量铌矿(褐钇铌矿)、铍矿(绿柱石) 居全国第1位,铌矿(伴生矿)、锆矿(锆英石) 居全国第4位,铌钽矿(氧化物)、锶矿(天青石) 居全国第5位,铍矿(氧化铍) 居全国第6位①。近年来,也不断取得找矿新进展,建水普雄稀土矿共伴生的铌、铷矿均达到超大型矿床规模,中国科学院贵阳地球化学研究所、云南省地质调查院等单位在滇中地区发现碳酸盐岩粘土型锂矿,具有巨大的找矿潜力。全省已发现稀有元素矿产地52处,其中超大型矿床2处,大型2处,中型5处,见图7及表8。稀有元素成矿主要与岩浆作用有关,锂矿以伟晶岩型为主;铍矿主要为岩浆热液型,次为伟晶岩型;铌钽矿以伟晶岩型、风化型铌钽矿最为重要;锶矿主要为浅成中-低温热液型(含矿流体作用矿床);锆、铪矿以砂矿型为主;铷、铯矿以伟晶岩型、风化壳型最为重要。

分散元素锗、镓、铟、铊、铼、镉、硒、碲矿产在云南均有发现,除硒、铼、碲资源量相对较少,保有查明资源储量铟、铊、镉居全国第1位,锗居全国第3位,镓居全国第6位①。尤其是马关都龙锌锡多金属矿床、蒙自白牛厂银多金属矿床及个旧锡多金属矿田伴生的铟矿,临沧锗煤矿和滇东北铅锌矿伴生的锗矿,兰坪金顶铅锌矿床伴生的镉、铊矿等在中国乃至世界占有很重要的地位。全省已发现分散元素矿产地77处,其中超大型矿床5处,大型12处,中型17处,见图7及表8。分散元素以伴生矿床为主,少量独立或共生矿床,其成矿与主元素矿产一致,往往为铅锌、锡、铜、金、镍、钼、铝土矿等矿产的伴生矿产,锗主要与铅锌矿伴生,少量与铜矿伴生,部分形成独立锗煤矿床;铟主要伴生于锌矿中,其次为锡、铜矿;镓主要伴生在铅锌矿和铝土矿中;铊、镉主要伴生于铅锌矿中,部分铊与砷矿(雄黄矿)共伴生;硒、碲主要伴生于铜镍和铅锌矿床中;铼主要伴生于斑岩型铜钼矿床中。

2 云南关键矿产重要矿床成矿系列

云南关键矿产重要矿床成矿系列以成矿省为单元进行划分,矿床成矿系列划分原则为“四个一”,即在一定的地质历史期间或构造运动阶段,在一定的地质构造单元及构造部位,与一定的地质成矿作用有关,形成一组具有成因联系的矿床组合自然体,为矿床成矿系列。以成矿省为单元,全省共划分出矿床成矿系列或亚系列88个,与铅、锌、铜、锡、钨、金、银、磷、钛、稀土金属、稀有金属和分散元素等关键矿产有关的有48个矿床成矿系列或亚系列,118个矿床式;其中华南(陆块)成矿省(云南部分)8个矿床成矿系列或亚系列,16个矿床式;上扬子(陆块)成矿省(云南部分)16个矿床成矿系列或亚系列,35个矿床式;三江(造山带)成矿省(云南部分)3个矿床成矿系列组,19个矿床成矿系列或亚系列,57个矿床式;腾冲(造山带)成矿省5个矿床成矿系列或亚系列,10个矿床式。按成矿时代,新生代有矿床成矿系列或亚系列16个、中生代12个、古生代12个、前寒武纪5个和跨中生代和新生代3个,成矿强度依次为新生代→中生代→古生代→前寒武纪。具体矿床成矿系列划分见表9~13。

表9 云南关键矿产新生代矿床成矿系列

表10 云南关键矿产中生代矿床成矿系列

续表10

表11 云南关键矿产古生代矿床成矿系列

表12 云南关键矿产前寒武纪矿床成矿系列

表13 云南关键矿产跨中生代-新生代矿床成矿系列

华南(陆块)成矿省(云南部分)矿床成矿系列,以与燕山期构造旋回岩浆作用有关的锡、钨、铅锌、银、铜、金、铟、铍矿床成矿系列最为重要,主要形成与燕山期花岗岩有关的锡、钨、铅锌、银、铟等矿产。在区内形成了3个矿集区(个旧、文山薄竹山、都龙-南温河)、十余个大型-超大型矿床,构成个旧-马关千万吨级铅锌、锡、钨多金属矿带。

上扬子(陆块)成矿省(云南部分)重要的矿床成矿系列,为与古元古代海相火山岩有关的铜、铁矿床成矿系列,与中元古代沉积作用及火山-沉积-变质作用有关的铜、铁矿床成矿系列,与寒武纪沉积作用有关的磷块岩、稀土、钒、钼矿床成系列,与白垩纪含矿流体作用有关的红层砂页岩型铜矿床成矿系列,与华力西构造旋回基性-超基性岩浆侵入作用有关的铂族金属、铁、铜、镍、钪矿床成矿系列,与印支期-燕山期含矿流体作用有关的铅、锌、银、金矿床成矿系列,与古近纪“富碱斑岩”有关的金、银、铜、钼、铅锌、铁矿床成矿系列,与第四纪表生作用有关的钛铁矿、稀土、磷、砂锡、砂金矿床成矿系列等最为重要。形成昭通-会泽地区千万吨级铅锌矿集区、安宁-晋宁-江川磷矿矿集区、东川地区铜磷矿集区、武定-富民钛铁矿矿集区等。

三江(造山带)成矿省(云南部分)重要的矿床成矿系列,为与古近纪含矿流体作用有关的铅锌、银、铜、钴、金矿床成矿系列,三江(造山带)之剪切带与喜马拉雅期含矿流体作用有关的金矿床成矿系列,与喜马拉雅期富碱斑岩有关的铅、锌、银、钼、铜、金矿床成矿系列,与印支期岩浆作用有关的铜、铅锌、银矿床成矿系列,与燕山期花岗岩有关的钨、钼、铜、铅、锌矿床成矿系列,与印支期-燕山晚期岩浆侵入作用有关的铜、钨、锡、铅、锌、银、金、稀土、稀有金属矿床成矿系列等最为重要。形成兰坪-维西地区千万吨级铅锌矿集区、香格里拉地区铜矿集区、哀牢山-金平金矿带、保山-镇康矿带千万吨级铅锌矿带,以及临沧-勐海风化壳离子吸附型稀土矿集区等。

腾冲(造山带)成矿省矿床成矿系列,以与燕山期-喜马拉雅期花岗岩有关的锡、钨、铅、锌、铁、铜、金、银稀有金属矿床成矿系列和与第四纪表生作用有关稀有、稀土元素砂锡矿床成矿系列最为重要,形成了腾冲-梁河锡钨铅锌铁矿集区、陇川-腾冲地区风化壳离子吸附型稀土矿矿集区。

3 云南关键矿产重要矿床成矿系列基本特征

根据矿床成因,云南关键矿产重要矿床成矿系列大体可分为与岩浆作用有关的矿床成矿系列、与沉积作用有关的矿床成矿系列和与成矿流体作用有关的成矿床成矿系列(见图8)。

图8 云南关键矿产重要矿床成矿系列分布图Fig.8 The distrubtion of the minerogenetic series of key mineral deposits for Yunnan Province1-Ⅰ级成矿域界线及编号;2-Ⅱ级成矿省界线及编号;3-Ⅲ级成矿区带界线及编号;4-岩浆作用有关的矿床成矿系列;5-沉积作用有关的 矿床成矿系列;6-表生作用有关的矿床成矿系列;7-含矿流体作用有关的矿床成矿系列;8-矿床成矿系列编号1-numbers and boundaries for the Ⅰ-level metallogenic domains;2-numbers and boundaries for the Ⅱ-level metallogenic provinces;3-numbers and boundaries for the Ⅲ-level metallogenic belts;4-magmatism-related minerogenetic series;5-sedimentation-related minerogenetic series; 6-supergenesis-related minerogenetic series;7-ore-bearing fluid-related minerogenetic series;8-numbers of the minerogenetic series

3.1 滇东南地区与燕山期构造旋回岩浆作用有关的锡、钨、铅锌、银、铜、金、铟、铍、脉石英、祖母绿、水晶矿矿床成矿系列(Mz-y-1)

主要集中分布于个旧、文山薄竹山、都龙老君山地区,与三个花岗岩基(复式岩体)对应的岩浆-热液成矿系统有关,是以矽卡岩型为主的锡、钨、铜、银、铅锌、铟等多金属成矿系列组合,矿化分带明显,成矿元素围绕花岗岩呈环状或带状分布,见图9。如都龙地区围绕老君山花岗岩体成矿元素有规律的呈环带状分布,矿化组合亦表现出有规律的分带性,围绕花岗岩体由内向外从高温→低温依次为Sn-Zn→W-Cu→Cu-Zn-Pb→Zn-Pb分带;个旧矿田围绕隐伏花岗岩体由内向外为Sn-Cu(Bi)→Sn(W)-Zn→Sn、Pb-Zn-Ag→Sn、Ag-Pb-Zn分带。成矿作用各有特色,可进一步划分出3个成矿亚系列和6个矿床式。3个亚系列分别为:① 个旧地区与燕山期花岗岩有关的锡、钨、铜、铅锌、银、金、铋矿矿床成矿亚系列;② 文山薄竹山地区与燕山期花岗岩有关的银、铅锌、钨、锡、铜矿矿床成矿亚系列;③ 马关-麻栗坡地区与燕山期花岗岩有关的锌铅、钨、金、铟、铍、脉石英、祖母绿宝石矿矿床成矿亚系列。6个矿床式分别为:① 个旧式锡铜多金属矿,产于个旧复式花岗岩体周围,花岗岩成岩年龄87.83~90.4 Ma(Rb-Sr全岩同位素,汪志芬,1983;伍勤生等,1984);以锡、铜、铅、锌、钨多金属矿为主,另有砂锡矿、霞石矿等;原生矿成矿年龄76.07~85.62 Ma (40Ar-39Ar云母同位素,李宝龙等,2015;张娟等,2012)。② 白牛厂式银多金属矿,产于薄竹山复式花岗岩体周围,花岗斑岩成岩年龄73.8~99.9 Ma(K-Ar及Rb-Sr(全岩)同位素②);以银、锡、铅、锌矿为主,共伴生铜、钨、铟、锗等矿产;锡石LA-MC测年成矿年龄为87.4±3.7 Ma及88.4±4.3 Ma(李开文等,2013)。③ 都龙式锌锡多金属矿,产于都龙复式花岗岩体周围,花岗岩成岩年龄86.9~92.9 Ma(锆石SHRIMP U-Pb年龄,刘玉平等,2007);以锌、锡、铅、钨矿为主,共伴生铜、铟、锗等矿产;成矿年龄为76.6~96.6 Ma(单矿物Rb-Sr同位素及锆石U-Pb年龄,王小娟等,2014)。④ 南温河式钨锡多金属矿,产于都龙与老君山复式花岗岩体层控变质岩中,老君山复式花岗岩成岩时代为118.08~86.9 Ma(K-Ar法②;锆石U-Pb,刘玉平等,2007);以钨(白钨矿)为主,锡为辅,另有铍、脉石英、祖母绿等矿产;与含矿金云透闪矽卡岩与白钨矿共生的金云母坪年龄为118.14±0.69 Ma(谭洪旗等,2011),辉钼矿Re-Os模式年龄209.1±3.3 Ma~214.1±3.1 Ma(冯佳睿等,2011)。⑤ 嘎机式铅锌铜多金属矿,产于都龙复式花岗岩体向北侧伏地带,属与花岗岩有关的矽卡岩-岩浆热液型矿床,以锌、铜、铅为主。⑥ 老君山式钨矿,矿床围绕薄竹山复式花岗岩体内外接触带环状分布,以白钨矿为主,共伴生矿产有铜、铅、锌、铁矿及银等矿产薄竹山花岗岩基成岩年龄97~104 Ma②,成矿年龄辉钼矿Re-Os等时线年龄为91.55±3.4 Ma,模式年龄为91.55~93.24 Ma(张亚辉,2013)。

图9 个旧-马关地区锡钨铅锌银铜等矿产地分布图Fig.9 The distribution of Sn-W-Pb-Zn-Ag-Cu ore deposits in Gejiu-Maguan region1-第四系;2-新近系;3-三叠系-侏罗系;4-泥盆系-二叠系;5-寒武系-奥陶系;6-元古界;7-花岗岩;8-二长花岗岩;9-辉绿岩; 10-碱性岩;11-地质界线;12-断层;13-Ⅳ级矿带界线1-Quaternaty;2-Neogene;3-Triassic-Jurassic;4-Devonian-Permian;5-Cambrian-Ordovician;6-Proterozoic;7-granite;8-monzogranite; 9-diabase;10-alkaline;11-geological boundary;12-fault;13-ore belt boundary (Ⅳ level)

3.2 新平-元谋地区与古元古代海相火山岩有关的铜、铁矿床成矿系列(Pt-y-5)

该矿床成矿系列的海相火山岩铜、铁矿床,主要分布于 “康滇地轴”古陆边缘新平大红山和元谋阿拉益两地区,含矿层位有古元古界普登岩群、大红山岩群,以新平县大红山铁铜矿为代表,称之为大红山式。金廷福等(2017)通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年测定得到红山组三段石榴黑云钠长片岩的原岩形成年龄为1656±16 Ma,结合各类资料推测红山组成岩时代为古元古代。

3.3 滇中地区与中元古代火山-沉积-变质作用有关的铜、铁矿床成矿系列(Pt-y-4)

该矿床成矿系列的火山-沉积-变质型铜、铁矿,包括了主要产在中元古界昆阳群落雪组、因民组,其次为绿汁江组、鹅头厂组(黑山头组)中的铜(铁)矿床,以赋矿在落雪组白云岩及因民组火山-碎屑岩中矿床最为重要,赋存于因民组中的铜矿多与铁矿共生且含稀土等组分。该类型铜矿床形成主要与海相火山、沉积作用有关,后期经受区域变质作用而发生变质的矿床,多集中分布在东川、易门、禄丰-武定和新平-元江地区,见图10。根据赋存层位及产出特征不同,划分出5个矿床式,产在因民组中的铜铁矿床为稀矿山式,产在落雪组中的铜矿床为东川式,产在黑山组(鹅头厂组)中的铜矿床为桃园式,产在大营盘组中的铜铁矿床为观音山式,产在陡山沱组中的铜矿床滥泥坪式,称之为“五层楼”。 在易门地区,矿床主要产于因民组紫色角砾岩及落雪组一、二段白云岩中,有时甚至贯入到更上部的鹅头厂组中,如易门三家厂铜矿,称之为三家厂式。在禄丰-武定地区,主要为火山岩型,如禄丰县鹅头厂铁矿、武定县迤纳厂铁铜矿等,称之为鹅头厂式、迤纳厂式。

图10 云南火山-沉积-变质型矿床分布简图(据刘洪滔 等,2021修改)Fig.10 The distribution of volcanic-sedimentary-metamorphic deposits in Yunnan Province (modified from Liu et al.,2021)Ⅰ-昆明市东川矿田;Ⅱ-禄武矿集区(禄丰县北-武定县南);Ⅲ-易门矿田(峨山县北-禄丰县南);Ⅳ-新平-元江矿集区; 1-重点成矿区范围及编号;LS-大型;MS-中型;SS-小型Ⅰ-Dongchuan ore field in Kunming;Ⅱ-Northern Lufeng-Southern Wuding ore concentration area;Ⅲ-Yimen ore field (Northern Eshan to Southern Lufeng);Ⅳ-Xinping-Yuanjiang ore concentration area;1-numbers and scope of the key ore-forming areas;LS-large scale; MS-medium scale;SS-small scale

3.4 滇中-滇东北地区与寒武纪沉积作用有关的磷块岩、稀土金属、岩盐、石膏、钒、钼、镍、页岩气矿床成矿系列(Pz-c-7)

该矿床成矿系列以磷矿最为重要,含磷层为下寒武统梅树村组中谊村段,统称为昆阳式磷矿,为云南的主要磷矿床类型,工业磷块岩矿床均分布于滇中古陆与牛首山古陆之间的昆明凹陷、滇东台陷内,北起金沙江与四川毗邻,南到华宁县、江川区(最南为蒙自市栏木桥),南北长约450km,东西宽约16~100km,从北至南形成永善硝滩-镇雄羊场、东川九龙-会泽、昆明-华宁3大聚磷盆地,划分为绥江-永善-昭通、镇雄-威信、巧家-会泽-武定、安宁-华宁-曲靖4大成磷区,已发现矿产地124处(超大型7处、大型31处、中型40处、小型8处,矿点38处)。累计查明矿石资源储量621038.08×104t,占云南省查明量的99%。

3.5 昭通-会泽地区与印支期-燕山期含矿流体作用有关的铅、锌、银、金、重晶石、萤石矿床成矿系列(Mz-h-4)

主要分布在昭通-会泽地区,是云南碳酸盐岩中的铅锌矿分布最广泛的地区,主要矿床有会泽式、毛坪式、茂租式、富乐厂式等,已查明铅锌资源储量超过千万吨,构成云南千万吨级铅锌矿集区。铅锌矿的主要赋矿层位有:震旦-寒武系灯影组、中泥盆统曲靖组、上泥盆统结山组、上石炭统黄龙组、下石炭统梓门桥组,以及中二叠统阳新组;容矿岩石几乎全为白云岩类,主要赋矿层的上覆层或直接顶板是含碳较高的煤系地层或黑色岩系。铅锌矿床成矿一般经历了中高温和中低温两个阶段;矿床成矿时代为晚二叠世-早白垩世,明显晚于赋矿地层(含矿围岩)时代,如麒麟厂-矿山厂铅锌矿床用不同方法同位素定年结果在146 Ma~264 Ma(铅同位素,柳贺昌和林文达,1999),多数集中在223.5±3.9 Ma~228±16 Ma(闪锌矿Rb-Sr同位素及方解石Sm-Nd同位素,李文博等,2004a、2004b),为晚二叠世-晚三叠世,而赋矿地层为早石炭世;毛坪铅锌矿,铅模式年龄为91~152 Ma、203~227 Ma两组(柳贺昌和林文达,1999;Han et al.,2007),而赋矿地层为中石炭世;乐红铅锌银矿Rb-Sr等时线年龄200.9±8.3 Ma(张云新等,2014),为晚三叠世,而赋矿地层为下寒武世-上震旦世;富乐厂铅锌矿区闪锌矿及方铅矿模式年龄108~198 Ma(司荣军,2005),为晚侏罗世-早白垩世,而赋矿地层为中二叠纪。推测该地区铅锌矿可能是印支期-燕山期含矿流体作用形成的。江小均等(2018)对会泽县麒麟厂铅锌矿1584中段0~11号穿脉坑道块状铅锌硫化物矿石中挑选了9件硫化物样品(黄铁矿、方铅矿和闪锌矿),采用负离子热表面电离质谱法进行Re-Os同位素分析,获得Re-Os等时线年龄为40.7 ± 2.6 Ma (n=9),与模式年龄加权平均值为40.0 ± 2.6 Ma(n=8),两者在误差内完全一致,1件闪锌矿和1件方铅矿模式年龄分别为38.24± 0.41 Ma和36.57±0.40 Ma。上述同位素年龄揭示了会泽超大型铅锌矿的成矿时代可能为始新世。结合滇东北铅锌矿集区北东向逆冲断层和冲断褶皱控矿构造区域构造解析以及断裂、矿体构造-岩相蚀变特征,提出了会泽地区铅锌矿经历了燕山期、喜马拉雅期两阶段构造-流体贯入成矿作用模型。会泽地区铅锌矿成因及成矿时代问题值得进一部深入研究,可能为多期成矿叠加。

3.6 滇中地区与白垩纪含矿流体作用有关的红层砂页岩型铜矿床成矿系列(Mz-h-3)

红层砂页岩型铜矿主要分布于大姚断陷盆地中元谋-大红山古裂谷西侧,构成滇中红盆沉积的(红层砂页岩型)铜矿矿集区。赋矿地层为中生界白垩系,上、下白垩统各组、段均有矿化,古近系元永井组,赋矿岩性为砂岩为主,少量为泥岩。砂页岩型矿床以六苴、大村、郝家河、凹地苴铜矿为代表,矿化岩石主要是陆相紫红色碎屑岩系中的灰、灰白、青灰、灰绿色中一细粒长石石英砂岩、砂砾岩和粉砂岩。泥岩型矿床以大村铜矿为代表。

3.7 扬子陆块西缘与古近纪“富碱斑岩”有关的金、银、铜、钼、铅锌、铁矿床成矿系列(Cz-y-5)

与古近纪构造-岩浆活动有关的斑岩型矿床,是上扬子成矿省(云南部分)最重要的矿床类型之一,为金银铁铜钼铅锌(铼硒碲)多金属矿成矿系列组合,该类型矿床主要分布于金沙江(红河)-哀牢山断裂带、小江断裂带上,以金沙江(红河)断裂带与程海-宾川断裂、哀牢山断裂带-藤条河断裂夹持的两个三角地带分布最为集中,见图11。李文昌和江小均(2020)研究认为,扬子陆块西缘新生代发育大规模陆内构造转化系统,陆块内部系列富碱岩浆的形成与深切的北西向大型走滑构造有关,自西而东就位于派生的南北向、东西向次级构造中,并发育斑岩Cu-Au等成矿作用,成岩成矿与陆内构造转化系统耦合,控制和形成了区内与古近纪“富碱斑岩”有关的金、银、铜、钼、铅锌、铁矿矿床成矿系列,代表性矿床有鹤庆北衙超大型金铁铜铅锌银矿床、祥云马厂箐大型金铜钼铅锌(铼硒碲)多金属矿床、金平铜厂-长安大型金铜钼(铼)多金属矿床、宁蒗白牛厂小型金银铅锌铜多金属矿床、姚安铅矿床等。以北衙金矿床为例,“富碱斑岩”的成岩时代有三期:早期石英钠长斑岩和煌斑岩在60~65Ma(Ar-Ar法,徐兴旺等,2006)侵位;中期石英正长斑岩在32~34Ma侵位,并伴有煌斑岩的侵入(锆石SHRIMP U-Pb年龄,莫宣学等,2008③);晚期黑云母石英正长斑岩在3.78Ma侵位(Ar-Ar法,徐兴旺等,2006)。与成矿密切相关的二长花岗斑岩(石英正长斑岩)年龄33~37Ma(徐受民等,2006;曾普胜等,2002;和文言等,2013);万硐山岩体和大沙地岩体及接触带矽卡岩矿体内辉钼矿Re-Os同位素定年模式年龄为36.46~36.67Ma(刘博等,2012;和文言等,2013)其成矿时代为古近纪(喜马拉雅期中期)。

图11 滇西地区喜马拉雅期富碱斑岩及重要金银铅锌矿床分布图(据曾普胜等,2002修改)Fig.11 The distribution of Himalayan alkali-rich porphyry and important Au-Ag-Pb-Zn ore deposits in western Yunnan (modified from Zeng et al.,2002)1-矿床名称;2-相关地质体年代学数据;3-深变质岩系塑性水平线理展布界线;4-高钾富碱斑岩、煌斑岩体(脉)集中区编号及名称:①-香格里拉;②-老君山;③-宁蒗;④-北衙-马厂箐;⑤-姚安;⑥-永平-巍山;5-新生代岩石圈走滑-拉分构造带编号及名称:(1)-红河;(2)-哀牢山;(3)-九甲;(4)-金沙江;(6)-程海-宾川;(7)-木里-丽江;(11)-乔后-雪龙山;(13)-澜沧江;6-其他断裂带编号及名称:(5)-永胜-祥云;(8)-小金河;(9)-格咱河;(10)-德钦-中甸;(12)-公郎-营盘山;(14)-南汀河;喜马拉雅期钾玄岩及富碱斑岩-煌斑岩杂岩组合:7-钾质煌斑岩;8-二长闪长岩;9-花岗斑岩;10-正长斑岩;11-花岗岩;12-粗面斑岩;13-二长斑岩;14-石英 二长斑岩;15-二长花岗岩;16-(偏)碱性玄武岩;17-正长岩1-name of ore deposits;2-related geochronological data;3-plastic Horizontal lineation distribution boundary of the deep metamorphic rock series;4-numbers and names of High-k and alkali-rich porphyry and lamprophyre plutons (veins) concentration area:①-Xianggelila;②-Laojunshan;③-Ninglang;④-Beiya-Machangqing;⑤-Yao’an;⑥-Yongping-Weishan;5-the numbers and names for the Cenozoic lithosphere strike-slip-pull tectonic zones:(1)-Honghe;(2)-Ailaoshan;(3)-Jiujia;(4)-Jinshajiang;(6)-Chenghai-Binchuan;(7)-Muli-Lijiang;(11)-Qiaohou-Xuelongshan;(13)-Lancangjiang;6-numbers and names for the other faults:(5)-Yongshen-Xiangyun;(8)-Xiaojinhe;(9)-Gezahe;(10)-Deqin-Zhongdian;(12)-Gonglang-Yingpanshan;(14)-Nandinghe;Himalayan shoshonite and alkali-rich porphyry-lamprophyre complex assemblages:7-potassic lamprophyre;8-monzodiorite;9-graniteporphyry;10-syeniteporphyry;11-granite;12-trachyte porphyry;13-ivernite; 14-quartz ivernite;15-adamellite;16-alkaline basalt;17-syenite

3.8 扬子陆块西缘与第四纪表生作用有关的铁矿、钛铁矿、稀土及稀有金属、磷、高岭土、陶瓷土、重晶石、砂锡、砂金、水晶、玛瑙、碧石等宝玉石矿床成矿系列(Cz-f-2)

该矿床成矿系列的重要关键矿产为风化壳型钛铁砂矿、离子吸附型稀土矿。风化壳型钛铁砂矿集中分布于滇中武定、禄劝、富民及滇东南富宁等地区,评价中型以上矿床21处(图5、表6)。矿床类型为与基性侵入岩有关的风化壳型钛铁砂矿为主,其次还有坡积型钛铁砂矿、洪冲积型钛铁砂矿。成矿母岩为华力西期含钛辉绿辉长岩。矿石类型简单,品位高、埋藏浅及可露天开采。

离子吸附型稀土矿,以牟定县小水桥稀土稀有金属矿床为代表,为古元古界普登岩群混合岩、混合花岗岩风化形成,呈面型分布,轻、重稀土均富集,共伴生铌、锆、铪等组分。

3.9 三江(造山带)与第四纪表生作用有关的镍、锰、高岭土、稀土及稀有金属、玛瑙、菱锌矿、石英质玉、砂金矿矿床成矿系列(Cz-f-6)

以离子吸附型稀土矿最为重要,分布在临沧-勐海一带,主要为第四纪风化型,成矿母岩为临沧花岗岩基,为花岗岩风化富集形成。另相伴有砂矿型稀土矿产出,为独居石、磷钇矿砂矿。

3.10 兰坪-普洱盆地与古近纪含矿流体作用有关的铅锌、银、铜、钴、金、锑、砷、汞、锶(天青石)矿矿床成矿系列(Cz-h-11)

在古近纪时期,大规模挤压走滑作用,使位于雪龙山-点苍山-哀牢山、崇山和高黎贡山三大剪切带之间的兰坪-普洱盆地,发生了大规模的含矿流体作用(盆地热卤水活动),形成了含矿流体作用有关的铅锌、银、铜、钴、金、锑、砷、汞、锶(天青石)矿床成矿系列,典型矿床从北往南如兰坪县区吾银矿、兰坪县金顶铅锌矿(含锶、天青石)、兰坪县金满铜矿、云龙县白洋厂银多金属矿、巍山县扎村金矿、巍山县黑龙潭汞矿、巍山县笔架山锑矿、大理市石磺厂砷矿、永平县咱列(水泄)铜钴矿、思茅区萝卜山铅锌矿等。其中兰坪县金顶铅锌矿探明铅锌矿资源储量达1666×104,平均品位Pb 1.69%,Zn 5.73%(刘洪滔等,2018)。邓军等(2020)④根据重磁场资料研究成果,推测在白秧坪、金顶一带存在有中酸性隐伏岩体,故此推测成矿可能与其相关。王光辉等(2009)采用辉钼矿Re-Os同位素定年方法,获得兰坪县金满铜矿床连城矿段辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄为48.14±0.87 Ma,等时线年龄为49.0±1.3 Ma,得出兰坪盆地热液脉型铜矿床形成于48~49 Ma的认识。

3.11 三江(造山带)之剪切带与喜马拉雅期含矿流体作用有关的金矿成矿亚系列(Cz-h-10a)

由于喜马拉雅期挤压走滑,形成了雪龙山-点苍山-哀牢山、崇山和高黎贡山三大剪切带,伴随的挤压作用驱动剪切带附近发生含矿流体作用(变质流体活动),形成了含矿流体作用有关的金矿成矿系列,也称造山带型金矿,在哀牢山剪切带产出一系列金矿床,从北往南如镇沅县老王寨金矿、墨江金厂金矿、金平长安金矿、元阳大坪金矿等;在高黎贡山剪切带隆阳区崇岗金矿。老王寨金矿不同方法测年数据集中分布于28~50 Ma之间(李建伟,2018);孙晓明等(2007)对大坪金矿近矿围岩中热液绢云母进行40Ar-39Ar定年,得到年龄为33.76±0.65 Ma;据黄波等(2009)及云南地矿资源股份有限公司(2002)⑤对长安金矿区岩浆岩的测年结果,与金矿成矿关系密切的正长岩、石英正长斑岩、煌斑岩的成岩时间集中于35~36 Ma。均反映其成矿时代属喜马拉雅期。

3.12 三江(造山带)与喜马拉雅期富碱斑岩有关的铅、锌、银、钼、铜、金、锑矿床成矿系列(Cz-y-9)

始新世以来,在扬子西缘及邻区三江造山带表现为陆块之间的斜向碰撞,在扬子西缘发生由东而西的大规模推覆,形成金沙江-红河弧形推覆构造系,同时形成金沙江-红河大型走滑构造,三江地区处于陆内造山后抬升阶段的伸展作用环境,形成了金沙江-哀牢山富碱斑岩带,伴随有铜、钼、铅、锌、银、金成矿,在三江(造山带)云南段形成了一系列斑岩型、矽卡岩型矿床,从北向南有香格里拉市甭哥金矿床、玉龙县金丝厂金矿床、澜沧县老厂银铅钼多金属矿床、沧源县班老铅锌矿床、元阳县哈播和铜厂铜金矿床等。澜沧县老厂银铅钼多金属矿床矿床成因,李峰等(2010)将其归纳为“双成矿系统同位叠加”,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ矿体群为晚古生代大陆裂谷背景下的火山喷流-沉积成矿作用的产物,火山喷流沉积成矿系统的主要时限应在355~295 Ma之间(杨帆,2014);Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ矿体群为始新世中晚期陆内碰撞造山背景下隐伏斑岩成矿作用的产物。综合矿床地质特征,矿床应为与始新世花岗斑岩有关的斑岩型矿床,其在晚古生代火山喷流-沉积阶段使Pb-Zn-Ag得到初始富集,主成矿与始新世隐伏花岗斑岩有关。产于火山岩、碳酸盐岩、花岗斑岩中矿体,是由于矿床由下至上形成Mo(Cu)→Cu、S→Pb-Zn-Ag→Ag-Pb(Zn)的成矿元素垂直分带结果,也是矿床由深部至浅部从中高温→中低温热液成矿的结果。矿床成矿时代,据李峰等(2010)测得含黄铁矿、辉钼矿的石英硫化物脉和薄膜状辉钼矿脉中辉钼矿(6件)Re-Os等时线年龄43.78±0.78 Ma。

3.13 香格里拉(陆块)与印支期岩浆作用有关的铜、铅锌、银、铁矿矿床成矿系列(Mz-y-6)及香格里拉休瓦促-热林-铜厂沟地区与燕山期花岗岩有关的钨、钼、铜、铅、锌、锑、铁矿床成矿系列(Mz-y-5)

香格里拉格咱地区在印支期,伴随着洋壳俯冲、弧-陆碰撞及陆内汇聚造山的演变,在义敦-沙鲁里岛弧南端格咱岛弧带内,形成了印支期超浅成—浅成斑(玢)岩带,与之相伴产出形成了与印支期岩浆作用有关的铜、铅锌、银、铁矿矿床成矿系列,矿床类型以斑岩型及接触交代(矽卡岩)型为主,如香格里拉市普朗铜矿、红山-红牛铜矿、雪鸡坪铜矿、烂泥塘铜矿、郎都铜矿以及香格里拉市恩卡铅锌银矿、欠虽铁矿等,见图12。

图12 香格里拉矿集区地质矿产简图(据余海军,2018修改)Fig.12 Geological and mineral map of Xianggelila ore concentration area (modified from Yu,2018)a-格咱斑岩带大地构造位置图;b-格咱斑岩带地质简图;Ⅰ-扬子陆块;Ⅱ-甘孜-理塘结合带;Ⅲ-义敦岛弧带;Ⅳ-中咱地块;Ⅴ-金沙江结合带;Ⅵ-江达-维西火山弧;1-上三叠统哈工组;2-上三叠统喇嘛垭组;3-上三叠统图姆沟组;4-上三叠统曲嘎寺组;5-中三叠统北衙组;6-三叠系尼汝组;7-三叠系雪鸡坪组;8-下三叠统青天堡组;9-中二叠统聂耳堂刀组;10-二叠系峨眉山组;11-下二叠统中村组;12-古近纪正长斑岩、闪长玢岩;13-白垩纪二长花岗斑岩;14-三叠系石英斑岩;15-三叠系石英二长斑岩;16-三叠系石英闪长玢岩;17-三叠系英安斑岩;18-超基性岩/堆晶岩;19-地质界线;20-实测断层;21-推测断层;22-构造单元界线;23-蛇绿岩混杂岩带边界; 24-地层产状;25-地层年代a-geotectonic map of Geza porphyry belt;b-geological sketch map of Geza porphyry belt;I-Yangtze Block;II-Ganzi-Litang junction zone;III-Yidun island arc zone;IV-Zhongzan Block;V-Jinsha River junction zone;VI-Jiangda-Weixi volcanic arc;1-Upper Triassic Hagong Formation;2-Upper Triassic Lamaya Formation;3-Upper Triassic Tumugou Formatioin;4-Upper Triassic Qugasi Formation;5-Middle Triassic Beiya Formation;6-Triassic Niru Formation;7-Triassic Xuejiping Formation;8-Lower Triassic Qingtianbao Formation;9-Middle Permian Nie'ertangdao Formation;10-Permian Emeishan Formation;11-Lower Permian Zhongcun Formation;12-Paleogene syenite porphyry or diorite porphyry;13-Cretaceous monzogranite porphyry;14-quartz porphyry;15-quartz monzoporphyry;16-quartz diorite;17-dacite porphyry;;18-ultrabasic/cumulate porphyrite;19-geological boundary;20-measured fault;21-inferred fault;22-tectonic Unit boundary;23-ophiolite mélange zone boundary;24-stratigraphic attitude;25-stratigraphic age;SLS-Super large scale;LS-large scale;MS-medium scale;SS-small scale;M-mineralization

格咱岛弧燕山期成矿时间主要集中在77~86 Ma(李文昌等,2013),岛弧带北段翁水地区有壳型花岗岩浆侵入,伴随有钨钼多金属成矿作用发生,形成了休瓦促-热林-铜厂沟地区与燕山期花岗岩有关的钨、钼、铜、铅、锌、锑、铁矿矿床成矿系列,如香格里拉市休瓦促钨钼矿、香格里拉市铜厂沟钼铜矿等,局部与印支期成矿系列复合、叠加,如在香格里拉市红山-红牛矽卡岩型铜矿深部叠加,形成了斑岩型钼矿。

3.14 三江(造山带)与印支期-燕山晚期岩浆侵入作用有关的铜、钨、锡、铁、铅、锌、银、铜、锑、汞、金、脉石英、宝石、白云母、稀土、稀有金属、石英质玉、绿柱石矿矿床成矿系列(Mz-y-7)

三江(造山带)与印支期-燕山晚期岩浆侵入活动有关的成矿作用,主要发生在在保山(陆块)成矿带,其次为昌宁-孟连(结合带/裂谷-洋盆)成矿带、临沧-勐海(岩浆弧)成矿带。保山(陆块)在印支期-燕山晚期,由于特提斯洋闭合碰撞造山导致的增厚地壳部分熔融形成的中酸性岩浆活动,在隆阳区核桃坪、镇康县芦子园推测深部有中酸性隐伏岩体,伴随发生以铅锌成矿作用为主,其次为钨、锡、铜、铁、铅、锌、银、锑、汞、金、稀土、稀有金属等,形成了三江地区与印支期-燕山晚期岩浆侵入作用有关的铜、钨、锡、铁、铅、锌、银、锑、汞、金、脉石英、宝石、白云母、稀土、稀有金属、石英质玉、绿柱石矿床成矿系列,在保山(陆块)北部有泸水-云龙锡钨矿矿集区;铅锌矿从北往南有隆阳区核桃坪铅锌多金属矿集区、隆阳区-施甸铅锌矿集区、镇康县芦子园铅锌多金属矿集区;在福贡-贡山一带形成与中酸性岩浆岩有关的铁矿及碧玺、稀有元素矿;汞矿主要分布在隆阳-施甸地区,如隆阳区水银厂汞矿等,金矿有沧源县拱丁金矿、芒市上芒岗金矿等;在龙陵地区以稀有金属成矿为主,如龙陵县黄连沟稀有多金属矿、龙陵县团坡一带铷矿等。在芦子园铅锌多金属矿区,朱飞霖等(2011)选用闪锌矿、黄铜矿及与金属硫化物共生的热液石英及石英钾长石脉中的钾长石等共10件单矿物样品,采用Rb-Sr同位素定年分析法,获得等时线年龄141.9±2.6 Ma;在核桃坪铅锌多金属矿区,陶琰等(2010)选用铅锌矿石中的闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿及与矿石矿物密切共生的纯净石英共10件单矿物样品,采用Rb-Sr同位素定年分析获得等时线年龄为116.1±3.9 Ma;志本山花岗岩、柯街花岗岩均为高钾过铝质花岗岩,锆石U-Pb年龄分析获得成岩年龄分别为126.7±1.6 Ma和93±13 Ma。故矿床成矿期应与保山(陆块)内白垩纪岩浆活动时期一致,并与中特提斯时期班公湖-怒江洋的闭合时代大致相当。

3.15 腾冲-陇川地区与第四纪表生作用有关的稀土及稀有金属、高岭土、锰、砂锡矿矿床成矿系列(Cz-f-12)

碰撞造山导致快速隆升引发的强烈剥蚀作用,使腾冲-陇川地区花岗岩带中稀土金属、稀有金属风化富集,形成稀土、稀有金属矿床,如腾冲市新歧稀有稀土锡多金属矿,陇川县龙安稀土矿等。据中国地质调查局成都地质调查中心承担的“滇西地区三稀等重要矿产地质调查”项目成果,在陇川营盘山、大曼别,腾冲一碗水、土官寨,龙陵蕨叶坝、尖山脚等地发现多个离子吸附型稀土元素矿产地,并预测该区稀土资源远景可达超大型规模,极具找矿潜力(张彬等,2019)。

3.16 腾冲-贡山地区与燕山期花岗岩有关的锡、钨、铅、锌、铁、铜、金、银、硫铁矿、硅灰石、红柱石、萤石、宝石、云母、稀有金属矿床成矿系列(Mz-y-9)

侏罗纪-白垩世时期,贡山-腾冲地区发生碰撞造山,形成东河-明光-贡山花岗岩带,同位素年龄151.6~117 Ma(K-Ar、U-Pb及Rb-Sr法⑥),棋盘石-小龙河花岗岩带,全岩Rb-Sr同位素年龄在83.4~61 Ma⑥,伴随岩浆活动发生锡、钨、铅、锌、铁、铜、金、稀土、稀有金属、硅灰石、红柱石成矿,形成腾冲市铁窑山-小龙河-滇滩锡钨铁铅锌矿集区、腾冲市叫鸡冠梁子-大硐厂-红岩头锡铅锌铁硅灰石矿集区等(图13)。

图13 腾冲-梁河地区锡铅锌铜铁等矿产地分布图⑦Fig.13 The distribution of Sn-Pb-Zn-Cu-Fe ore deposits in Tengchong-Lianghe region⑦1-第四系;2-古近系-新近系;3-三叠系;4-二叠系;5-石炭系上统空树河组;6-泥盆系上统-石炭系勐洪群;7-泥盆系;8-志留系;9-古元古界高黎贡山岩群;10-古近纪白云母、黑云母花岗岩;11-古近纪钠长石花岗岩;12-古近纪钾长花岗岩;13-古近纪二长花岗岩;14-古近纪花岗斑岩;15-晚白垩世白云母、二云母花岗岩;16-晚白垩世钠长花岗岩;17-晚白垩世钾长花岗岩;18-晚白垩世二长花岗岩;19-晚白垩世花岗斑岩;20-早白垩世黑云母花岗岩;21-早白垩世二长花岗岩;22-早白垩世花岗闪长岩;23-早白垩世石英二长闪长岩;24-早白垩世花岗斑岩;25-侏罗-白垩纪含角闪黑云二长岩;26-三叠纪白云母、二云母花岗岩;27-第四纪玄武岩、 安山岩、火山碎屑岩;28-地质界线;29-断层;30-矿产地名称1-Quaternary;2-Paleogene-Neogene;3-Triassic;4-Permian;5-Upper Carboniferous Kongshuhe Formation;6-Upper Devonian-Carboniferous Menghong Group;7-Devonian;8-Silurian;9-Paleoproterozoic Gaoligongshan Group;10-Paleogene muscovite or biotite granites;11-Paleogene albite granites;12-Paleogene K-feldspar granites;13-Paleogene monzogranite;14-Paleogene granitic porphyry;15-Late Cretaceous muscovite or dimica granite;16-Late Cretaceous albite granite;17-Late Cretaceous K-feldspar granite;18-Late Cretaceous monzogranite;19-Late Cretaceous granitic porphyry;20-Early Cretaceous biotite granite;21-Early Cretaceous monzonite granite;22-Early Cretaceous monzonite;23-Early Cretaceous quartz monzonite diorite;24-Early Cretaceous granite porphyry;25-Jurassic to Cretaceous hornblende-bearing monzonite;26-Triassic muscovite or dimica granite;27-Quaternary basalt,andesite,pyroclastic rock;28-geological boundary;29-fault;30-name of mineral deposits; LS-large scale;MS-medium scale;SS-small scale

在侏罗纪-白垩世碰撞造山后,古近纪处于碰撞后相对拉张环境,在槟榔江形成喜马拉雅期花岗岩带,与之相伴有锡、钨、稀土、稀有金属成矿,如梁河县来利山锡矿床等,其成矿时代约41.2~59.79 Ma⑥。

4 结语

云南大地构造位置特殊,成矿地质条件优越,矿产资源丰富,矿种及矿床类型齐全。本文对云南具有优势地位的关键矿产进行了矿床成矿系列划分,并对重要的矿床成矿系列基本特征进行总结和探讨,意在抛砖引玉,旨为大专院校、科研院所对云南关键矿产成矿理论的认识、教学和科研等方面提供参考,并为地方政府部门制定矿产资源规划、勘查工作部署及开发利用决策提供依据。

致谢:本文是在《云南省矿产地质志》相关成果基础上进行归纳总结完成的,特别感谢《云南省矿产地质志》全体编著人员;文中部分插图由赵崇娟完成;在此一并致谢。

[注 释]

① 云南省自然资源厅.2020.云南省矿产资源储量通报(2019年)[R].

② 云南省地质矿产勘查开发局.1990.云南省区域地质志[R].

③ 莫宣学,曾普胜,徐受民.2008.北衙地区金铜矿床成矿模型及深部斑岩金铜矿潜力研究报告[R].北京:中国地质大学(北京).

④ 邓军,王庆飞,陈福川.2020.中国矿产地质志·西南三江卷[R].北京:中国地质大学(北京).

⑤ 云南地矿资源股份有限公司.2002.云南省金平县长安金矿详查地质报告[R].昆明:云南省国土资源厅.

⑥ 程家龙,杨柳扬,崔子良.2019.中国矿产地质志·云南卷·锡钨矿产[R].昆明:云南省地质调查局.

⑦云南省地质调查局.2008.1∶25万腾冲幅、潞西幅构造建造图[R].

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