滇西地区稀有金属宝石矿床成矿系列成矿规律与找矿方向.pdf
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1、2023 年 7 月 地 球 学 报 Jul.2023 第 44 卷 第 4 期:707-722 Acta Geoscientica Sinica Vol.44 No.4:707-722 本文由中国地质调查局“中国矿产地质志”项目(编号:DD20221695;DD20190379;DD20160346)和云南省自然资源厅“云南省矿产地质与区域成矿规律综合研究”项目(编号:云自然资财2019 122号;云自然资财2021 107号;云自然资财2022 57号)联合资助。收稿日期:2022-08-12;改回日期:2022-10-31;网络首发日期:2022-11-09。责任编辑:闫立娟。第一作者简
2、介:施玉北,男,1958 年生。本科,正高级工程师。从事矿产地质勘查及研究工作。通讯地址:650051,云南省昆明市盘龙区东风东路东风巷 87 号。E-mail:。*通讯作者:曾妍,女,1984 年生。高级工程师。主要从事矿产地质编图和数据库建设研究工作。通讯地址:650051,云南省昆明市盘龙区东风东路东风巷 87 号。E-mail:。滇西地区稀有金属宝石矿床成矿系列成矿规律 与找矿方向 施玉北1,4),曾 妍2)*,李 蓉3),程胜辉3),邹积林1)1)云南省地质调查局,云南昆明 650051;2)云南省地质技术信息中心,云南昆明 650051;3)云南省地质调查院,云南昆明 650216
3、;4)自然资源部三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室,云南昆明 650051 摘 要:本文按矿床成矿系列理论研究方法,初步厘定了滇西地区与燕山期喜马拉雅期伟晶岩有关的稀有金属宝石矿床成矿系列及亚系列,与第四纪表生作用有关的稀有金属矿床成矿系列及亚系列,研究结果表明本地区在燕山期喜马拉雅期发生了大规模的中-酸性岩浆侵入活动,并形成众多的伟晶岩,发生了重要的岩浆-热液成矿事件,稀有金属铍、铌、钽、锂、铷、铯等矿产成矿主要与其有关,构成了特定的稀有金属矿产矿床成矿系列。本文初步总结了滇西地区稀有金属矿产资源及其特征、矿床成矿系列及成矿规律,分析了找矿潜力,划分出找矿远景区,深化了该区稀有金属矿产成矿
4、规律认识。关键词:伟晶岩;稀有金属矿产;矿床成矿系列;找矿潜力;滇西 中图分类号:P618.6 文献标志码:A doi:10.3975/cagsb.2022.110701 Metallogenic Series,Regularities,and Prospecting Directions of Rare Metal Gemstone Deposits in West Yunnan SHI Yu-bei1,4),ZENG Yan2)*,LI Rong3),CHENG Sheng-hui3),ZOU Ji-lin1)1)Yunnan Geological Survey,Kunming,Yunna
5、n 650051;2)Yunnan Center of Geological Technology Information,Kunming,Yunnan 650051;3)Yunnan Institute of Geological Survey,Kunming,Yunnan 650216;4)Key Laboratory of Sanjiang Metallogeny and Resources Exploration and Utilization,Ministry of Natural Resources,Kunming,Yunnan 650051 Abstract:Using rese
6、arch methods based on metallogenic series deposit theories,this study preliminarily determined the metallogenic series and sub-series of rare metal and gem deposits related to YanshanianHimalayan pegmatite and the metallogenic series and sub-series of rare metal deposits related to quaternary superg
7、enesis.The results indicated that large-scale intermediate-acid magmatic intrusions occurred that produced a number of pegmatite rocks and caused significant magma-hydrothermal metallogenic events in the YanshanianHimalayan epoch of this area.Rare metal mineralizations,including Be,Nb,Ta,Li,Rb,and C
8、s,were mainly related to YanshanianHimalayan granite and pegmatite and constituted specific rare metal mineral deposits.This study preliminarily described rare metal mineral resources,their characteristics,and metallogenic series deposits and regularities,and analyzed prospecting potential,delineate
9、d prospective areas,and deepened our understanding of the metallogenic regularities of rare metals in West Yunnan.Key words:pegmatite;rare metal minerals;metallogenic series deposit;prospecting potential,West Yunnan 708 地 球 学 报 第四十四卷 滇西地区系指怒江以西地区,即贡山泸水、腾冲陇川、龙陵等地区,见图 1。区内中酸性岩浆岩发育,以花岗岩为主,是云南省重要的锡多金属成矿
10、带之一,以往地质勘查、科研大多针对锡多金属矿,对稀有金属、宝石矿产研究报道少之又少,但该地区有形成稀有金属、宝石矿产的成矿地质背景,稀有金属及宝石矿产找矿潜力巨大,随着近年来战略性矿产找矿工作的不断推进,很有必要对该地区稀有金属、宝石矿床成矿信息进行总结,对矿床成矿系列进行厘定。笔者有幸参与了近期完成的中国矿产地质志云南卷(施玉北等,2021)项目研究工作,全程参与了云南卷研编及云南省矿床成矿系列的厘定工作。本文主要以中国矿产地质志云南卷稀有金属矿产资料为基础,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),通过分析
11、总结该地区稀有金属矿产成矿地质背景、资源分布及 其特征、厘定该地区稀有金属矿产矿床成矿系列及亚系列,力图反映该地区稀有金属、宝石矿产资源成矿规律,分析找矿潜力,指出找矿方向,以期对滇西地区稀有金属、宝石矿产找矿部署提供有益参考。1 滇西地区稀有金属滇西地区稀有金属宝石宝石矿床成矿地质矿床成矿地质背景背景 滇西地区,根据云南省侵入岩构造岩浆带划分(云南省地质调查院,2022),属冈底斯构造岩浆岩带()和羌塘三江构造岩浆岩带()之碧罗雪山临沧构造岩浆岩亚带(-1)的一部分,冈底斯构造岩浆岩带()以瑞丽断裂带为界,西为腾冲构造岩浆岩亚带(-1)、东为保山构造岩浆岩亚带(-2)。成矿带属1冈底斯腾冲造
12、山系成矿省,1 独龙江腾冲(岩浆弧)Sn-W-Be-Nb-Ta-Rb-Li-Fe-Pb-Zn-Au 成矿带,包括1独龙江(燕山期岩浆弧)Au-Pb-Zn 矿带,2 槟 榔 江(喜 马 拉 雅 期 岩 浆 弧)Be-Nb-Ta-Li-Rb-W-Sn-Au 矿带,3棋盘石小龙河(燕山晚期岩浆弧)Sn-W-Fe-Pb-Zn-Cu-Ag 矿带,4东河明光(燕山期岩浆弧)Sn-Cu-Pb-Zn-Ag-Fe-Mn 矿带;2 三江成矿省,2 保山Pb-Zn-Sn-Hg成 矿 带 之 5 潞 西(断块)Cu-Pb-Zn-Fe-Au-Sn-W 矿 带、6 保 山(地块)Pb-Zn-Cu-Fe-Hg-Sb-As-
13、Au 矿带(云南省地质调查局,2014),见图 1。腾冲构造岩浆岩亚带(-1),出露地层主要有高黎贡山岩群(Pt1GL.)结晶基底残块、下二叠统空树河组(P1k)、中二叠统大东厂组(P2dd);在腾冲、瑞滇盆地内零星分布有新生代火山岩。区内侵入岩十分发育,主要分属古元古代、三叠纪、侏罗纪早白垩世、晚白垩世、古近纪五个地史时期,以花岗岩类为主,并广泛发育古近纪伟晶岩,见图 1。稀有金属宝石矿产主要与晚白垩世花岗岩及古近纪花岗岩、伟晶岩有关。晚白垩世花岗岩为“后造山”碱性-高钾钙碱性花岗岩组合(云南省地质调查院,2022),主要分布于固东街腾冲梁河一线以西、古永梁河一线以东的地区,在福贡贡山一线以
14、西的高黎贡山岩群分布区也广泛出露。主要岩性为中细粒黑云二长花岗岩、似斑状黑云二长花岗岩,另有少量的石英闪长岩、正长花岗岩、黑云母花岗斑岩、石英斑岩、碱长花岗岩等。28 件主元素分析成果表明其 SiO2 69.14%78.22%,平均为 74.73%;MgO 0.08%1.17%,平均为 0.31%;CaO 0.32%2.93%,平均为 0.92%;alk=6.34%10.02%,平均为 8.01%,具有“高硅、富碱、低钙、低镁”的特点。18 件稀土 元 素 总 量 变 化 较 大,REE=78.73106 718.94106,平均为 269.14106;轻稀土元素有一定程度分馏,(La/Sm)
15、n=0.975.91,平均为 4.04;重稀土元素分馏程度较低,(Gd/Yb)n=0.533.70,平均 为1.38。具 有 中 等-强 烈 的 负 铕 异 常,Eu=0.110.62,平均 0.45。大多数样品的稀土元素配分曲线呈“L”型,2 件样品呈“海鸥”型,并发育明显的负铈异常(Ce=0.300.53)。本期花岗岩的全岩 Rb-Sr 同位素年龄多为 8671 Ma。古近纪花岗岩为陆内俯冲-碰撞隆升花岗岩组合(云南省地质调查院,2022),主要集中分布于古永梁河一线以西的地区,主要岩石类型为二长花岗岩、正长花岗岩、花岗斑岩,另有少量的花岗闪长岩、碱长花岗岩出露。从 24 件主元素分析成果
16、看,这一岩石构造组合的成分变化较大。其中,SiO2 6 4.0 9%7 7.0 2%,平 均 为 7 3.3 6%;M g O 0.06%1.16%,平均为 0.40%;CaO 0.37%4.44%,平均为1.28%;FeO 1.16%6.05%,平均为2.81%;alk=5.94%10.67%,平均为 7.82%。其 A/CNK=0.901.51,平均为 1.22,K/N=0.332.53,平均 1.49,总体上为一套钾质的强过铝花岗岩。在 K2O-Na2O图解中,大多数样品落入“A”型花岗岩区,少数样品落入“I”型、“S”型花岗岩区;暗示了较为复杂的岩浆源区。19 件稀土元素分析成果,其稀
17、土元素总量变化较大,REE=51.17106471.97106,平均为 231.04106;轻、重稀土元素的分馏程度都较低,(La/Sm)n=1.414.44,平均为 2.80,(Gd/Yb)n=0.343.61,平均为 1.62。具有中等-强烈的负铕异常,Eu=0.070.75,平均 0.36。大多数样 第四期 施玉北等:滇西地区稀有金属宝石矿床成矿系列成矿规律与找矿方向 709 图 1 滇西地区稀有金属矿产地质及矿床成矿系列图 Fig.1 Map of rare metal mineral geology and metallogenic series deposits in West Y
18、unnan 710 地 球 学 报 第四十四卷 品的稀土元素配分曲线接近“海鸥”型,少数呈“L”型。古始新世花岗岩的全岩同位素年龄主要集中于三个阶段,花岗闪长岩及二长花岗岩主要集中在6658 Ma 之间,正长花岗岩为 5452 Ma,花岗斑岩及碱长花岗岩为 4341 Ma;可能包括了不同构造阶段的岩浆岩。喜马拉雅晚期(新近纪以来)沿腾冲瑞滇断裂,有火山喷发活动,并伴有地热(温泉)产出。保山构造岩浆岩亚带(-2),本文只涉及怒江以西部分,区内主要分布有震旦系侏罗系,从震旦系奥陶系,本区东部存在一陆缘斜坡,沉积了厚达近千米的半深海斜坡沟谷或斜坡扇的沉积-蒲满哨群。在其西侧,则发育奥陶系二叠系的陆源
19、碎屑碳酸盐岩台地。至早三叠世,该区三台山一带发育有一小洋盆,沉积了一套含蛇绿岩的浊积岩组合。该洋盆于中三叠世发生碰撞作用而闭合,形成了三台山蛇绿混杂岩。区内岩浆岩发育,主要有奥陶纪花岗岩、侏罗纪花岗岩、晚白垩世花岗岩和古近纪花岗岩;同时有基性、超基性岩和古近纪伟晶岩分布。稀有金属矿产主要与晚寒武世晚奥陶世花岗岩、古近纪花岗岩和伟晶岩有关;晚寒武世晚奥陶世花岗岩分布有平河岩体、勐堆岩体、平达岩体等,早期(486510 Ma)为黑云二长花岗岩-似斑状中粒-中粗粒黑云二长花岗岩-花岗闪长岩-英云闪长岩,晚期(446466 Ma)为细粒白云母二长花岗岩-灰白色中-细粒二云二长花岗岩-似斑状细粒中粒白云
20、母二长花岗岩组合(云南省地质调查院,2022)。古近纪花岗岩均呈小岩株产出,有大鹅脑、大坡、平达西等 10 余个岩体,主要有花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩,偶见少量具稀有金属矿化的碱长花岗岩类。碧罗雪山临沧构造岩浆岩亚带(-1),本文只涉及碧罗雪山一带,区内碧罗雪山崇山变质基底主要出露地层有崇山岩群变质岩(Pt1C.),岩浆岩有三叠纪、白垩纪花岗岩和古近纪伟晶岩。稀有金属宝石矿产主要与花岗岩和伟晶岩有关。该地区晚寒武世晚奥陶世、古近纪等形成的含稀有金属岩体出露地表,经风化淋滤和次生富集作用,形成了本区特有的风化壳型稀有金属矿床。2 滇西地区稀有金属宝石矿产资源及其滇西地区稀有金属宝石矿产资
21、源及其特征特征 该地区目前发现的稀有金属矿产主要有铍、铌、钽、锂、铷、铯等矿产,多为多种稀有金属矿产共伴生,品位偏低,有矿产地 20 处(表 1、图 1),其中超大型 1 处、大型 1 处、中型 1 处、小型 11处、矿点 6 处。其主要分布在贡山、腾冲、梁河、龙陵等地,矿产地分布与区内中酸性岩浆岩带、伟晶岩带相吻合;矿床类型以伟晶岩型和风化壳型为主,其次为蚀变花岗岩型。成矿时代主要集中在喜 表 1 滇西地区稀有金属矿产地一览表 Table 1 Rare metal occurrences in West Yunnan 编号 矿产地名 矿床类型 矿产 规模 成矿时代 1 云南省贡山县普拉底云母
22、稀有金属矿 伟晶岩型 云母、铍 铍小型 E 2 云南省腾冲市小龙河锡多金属矿共伴生稀有金属矿 蚀变花岗岩型、云英岩型 铷、铌、锂 矿点 K 3 云南省腾冲市贡源锡矿 伟晶岩型 锡、铌、钽 小型 E 4 云南省腾冲市宝华山锡矿(云南省腾冲市宝华山稀有多金属矿)伟晶岩型 锡、铌、钽、铍、锂 小型 E 5 云南省腾冲市卜锅脑钽矿 风化型、蚀变花岗岩型 钽、锡 钽大型 Q 6 云南省腾冲市新歧稀有稀土锡多金属矿 风化型、蚀变花岗岩型 铷、钽、铌、钪、锂、铯、稀土(钇)、锡、钨 铷超大型 Q 7 云南省腾冲市茶塘河南钽铌矿 风化型、蚀变花岗岩型 铌、钽、锡 小型 Q 8 云南省盈江县核桃寨钽锡矿 伟晶岩
23、型 钽、锡 小型 E 9 云南省盈江县卡场稀有稀土元素矿 风化型、伟晶岩型 铌、钽、铍、云母 小型 Q 10 云南省龙陵县回欢铍矿 伟晶岩型 铍、钽 小型 E 11 云南省梁河县芒东镇那俄铍多金属矿 伟晶岩型 铍、铌、钽、铷 矿点 K 12 云南省龙陵县达摩山黄草坝铍铌钽矿 伟晶岩型 铍、铌、钽 矿点 E 13 云南省梁河县章巴铍钽矿 伟晶岩型 铍、钽 矿点 E 14 云南省龙陵县三台坡铌钽矿 伟晶岩型 钽、铌 小型 E 15 云南省龙陵县黄连沟稀有多金属矿 伟晶岩型 铍、铷、钽、铌、锂、铯、铍中型 E 16 云南省龙陵县黄家寨铌钽矿 伟晶岩型 铌、钽 小型 E 17 云南省陇川县麻栗脑铍矿
24、伟晶岩型 铍 小型 E 18 云南省龙陵县大坡铍矿 风化型、蚀变花岗岩型 铍 小型 Q 19 云南省龙陵县茅草寨铍钽矿 伟晶岩型 铍、钽 矿点 E 20 云南省龙陵县团坡铷矿 风化型 铷 矿点 Q 第四期 施玉北等:滇西地区稀有金属宝石矿床成矿系列成矿规律与找矿方向 711 马拉雅期和燕山期。另还有大量的含碧玺等宝石的伟晶岩分布,有铍、锂等稀有金属矿化;该区还分布有大量的温-热泉(群),部分温-热泉(群)已发现稀有金属矿化信息。2.1 伟晶岩型稀有金属矿床特征 区内已发现伟晶岩型稀有金属矿床(点)14 处(见表 1),以腾冲市宝华山稀有多金属矿床、龙陵县黄连沟稀有多金属矿床、梁河县芒东镇那俄铍
25、多金属矿床等为代表。腾冲市宝华山稀有多金属矿床,为花岗伟晶岩型矿床,分布于下元古界高黎贡山岩群(Pt1GL.)中,发现厚度大于 1 m的伟晶岩脉近 200条(宝华山矿段100 余条、大水井矿段 76 条),见图 2。其稀有金属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%。其中以 P103、P123含矿伟晶岩脉规模最大,P103 脉为白云母微斜长石钠长石型含矿伟晶岩脉,控制长 100 m,厚度
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