徐衛(wèi)東,張道闊,馬騰飛,彭江波,王海俠,楊國(guó)強(qiáng)
東南亞中南半島巖漿巖帶特征與成礦關(guān)系研究
徐衛(wèi)東1,張道闊1,馬騰飛2,彭江波1,王海俠1,楊國(guó)強(qiáng)1
(1.河南省航空物探遙感中心,鄭州 450000;2.河南省有色金屬地質(zhì)礦局第七地質(zhì)大隊(duì),鄭州 450000)
東南亞中南半島成礦帶是特提斯成礦域的重要組成部分,富含豐富的礦產(chǎn)資源(劉書生等,2014)。根據(jù)巖漿巖帶的空間展布、形成機(jī)制、巖石組合類型,按照板塊構(gòu)造、碰撞造山及巖漿事件的火山噴發(fā)沉積特征等,將該成礦帶中巖漿巖劃分為3大類巖漿巖帶。通過(guò)對(duì)東南亞中南半島地質(zhì)背景及成礦規(guī)律研究,結(jié)合前人研究成果,將東南亞中南半島成礦帶劃分了12個(gè)三級(jí)成礦帶,6種成礦類型。本文為從整體上認(rèn)識(shí)該區(qū)的巖漿巖展布特征,進(jìn)而總結(jié)其成礦作用提供了有益信息,同時(shí)為該區(qū)開展區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查工作提供參考依據(jù)。
巖漿巖帶;成礦作用;東南亞中南半島
東南亞中南半島位于東經(jīng) 92°~110°、北緯 5°30′~28°30′,位于特提斯-喜馬拉雅成礦域與濱太平洋成礦域的交匯地區(qū),其主要構(gòu)造單元和沉積建造是我國(guó)西南三江成礦帶和華南成礦帶的向南延伸區(qū)域,也是岡瓦納大陸裂解后北移并在古生代末和中生代初與北部歐亞大陸碰撞嵌接形成的重要造山帶(叢峰,2017)。其地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境復(fù)雜,構(gòu)造-成巖-成礦作用強(qiáng)烈,是全球最重要的成礦區(qū)帶之一(胡鵬等,2019)。
國(guó)內(nèi)外專家和學(xué)者,對(duì)該區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)查和研究,對(duì)構(gòu)造演化特征進(jìn)行了系統(tǒng)研究,并劃分了不同方案的一級(jí)構(gòu)造單位,同時(shí)在地質(zhì)礦產(chǎn)、礦業(yè)經(jīng)濟(jì)取得了重要研究成果。在地質(zhì)礦產(chǎn)的研究方面。由于中南半島五國(guó)地處全球性環(huán)太平洋成礦域與特提斯成礦域的交匯部位(張洪瑞等,2010),礦產(chǎn)資源極為豐富,資源優(yōu)勢(shì)十分明顯,具有點(diǎn)多面廣、礦種齊全的特點(diǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)100余種,其中優(yōu)勢(shì)或比較優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)有錫礦、富鐵礦、富錳礦、富銅礦、富銀鉛鋅礦、鉀鹽、鋁土礦、鉻鐵礦、重晶石、寶石和石油、天然氣、無(wú)煙煤等。同時(shí)東南亞中南半島地處熱帶區(qū)域,殘坡積礦床亦較發(fā)育。但是,由于該地區(qū)地形復(fù)雜,地域遼闊,資金缺乏,勘探程度低,多年戰(zhàn)亂,開放時(shí)間晚等原因,東南亞一些國(guó)家和地區(qū)的資源并沒(méi)有得到有效的開發(fā)利用,此地區(qū)找礦潛力很大。研究方面對(duì)該區(qū)巖漿巖帶的劃分存在較大爭(zhēng)議,對(duì)巖漿巖帶特征與成礦關(guān)系的研究較少,本文基于東南亞中南半島地質(zhì)背景及成礦規(guī)律研究,按照巖漿巖所形成的構(gòu)造背景、可能的形成機(jī)制、巖石類型組合、形成時(shí)代及其含礦性等特征,劃分出不同級(jí)別的構(gòu)造巖漿巖帶;結(jié)合礦產(chǎn)資源分布特征進(jìn)行成礦帶劃分、總結(jié)成礦類型。
東南亞中南半島在大地構(gòu)造上位于歐亞板塊、印度-澳大利亞板塊和太平洋板塊等三大板塊的交匯地區(qū)(陳喜峰,2015);同時(shí),東南亞中南半島也是南方岡瓦納大陸與北方勞亞大陸碰撞對(duì)接的交匯帶(圖1)。東南亞地區(qū)地質(zhì)歷史上曾經(jīng)歷多個(gè)洋盆產(chǎn)生、擴(kuò)張和俯沖消亡的過(guò)程,現(xiàn)今的大地構(gòu)造格局是由多個(gè)陸塊拼貼而成的復(fù)雜地體,自西向東、自北而南包括印度陸塊東部、滇(西)緬(甸)馬(來(lái)西亞)陸塊、印支陸塊、印度尼西亞島弧帶、菲律賓島弧帶等。在這些陸塊之間分布規(guī)模不等的結(jié)合帶,如印緬山脈結(jié)合帶、昌寧-孟連-清邁結(jié)合帶、瀾滄江-清萊-文冬-勞勿結(jié)合帶、金沙江-哀牢山-馬江結(jié)合帶、齋江-憑祥結(jié)合帶、色潘-三岐結(jié)合帶等。
印尼、菲律賓島弧帶由于歐亞板塊、印度-澳大利亞板塊和太平洋板塊匯聚作用,不同期次和不同形式的板塊運(yùn)動(dòng)的碰撞、俯沖及弧后擴(kuò)張作用,形成了區(qū)內(nèi)復(fù)雜的溝-弧-盆體系,如海溝、海槽、縫合線、島弧、斷裂、前弧及弧后(前陸)盆地、深大斷裂及縫合線構(gòu)造等。
區(qū)內(nèi)巖漿巖很發(fā)育,從元古代至新生代有多期次的巖漿活動(dòng),形成一些規(guī)模宏大的巖漿巖帶,巖漿巖帶的空間展布受大地構(gòu)造演化環(huán)境的控制,如一些基性-超基性巖帶(蛇綠混雜巖帶)為古板塊結(jié)合帶。受超基性-基性巖漿巖控制的鉻鐵和銅鎳礦床,一般發(fā)育在板塊或者斷塊的結(jié)合帶上,例如緬甸的若開鉻鐵銅成礦帶、越南的清化古定鉻鐵礦床等,斑巖銅金礦床、火山沉積改造型鉛鋅礦床、造山帶型金礦床和與 S 型花崗巖有關(guān)的鎢錫礦床,一般在造山帶演化的各個(gè)階段富集形成,受花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)作用,例如金臘鉛鋅多金屬礦床、緬甸Modi-Tang- Nankwe礦床等;鹽類礦床形成在板塊內(nèi)部沉積凹陷中,如老撾萬(wàn)象特大型鉀鹽礦床(盧映祥等,2009)。根據(jù)構(gòu)造巖漿巖帶的空間展布、可能的形成機(jī)制、巖石組合類型,可劃分為基性-超基性巖帶、中酸性巖漿巖帶、火山弧巖漿巖帶三大類。
包括印緬山脈基性-超基性巖帶(白堊紀(jì)-古近紀(jì))、葡萄-密支那基性-超基性巖帶(早白堊世-第四紀(jì))、昌寧-清邁基性-超基性巖帶(晚古生代)、清萊-湄他基性-超基性巖帶(晚古生代-早中生代)、難河-沙繳基性-超基性巖帶(晚古生代)、色潘-三岐基性-超基性巖帶(早古生代)、金沙江-哀牢山-馬江基性-超基性巖帶(早古生代-晚古生代)等(圖1)。
圖1 東南亞中南半島及鄰區(qū)巖漿巖帶劃分圖
1.印緬山脈鐵鎂質(zhì)、超鐵鎂質(zhì)巖帶;2.緬甸中央火山弧巖帶;3.葡萄—密支那鐵鎂質(zhì)、超鐵鎂質(zhì)巖帶;4.騰沖—毛淡棉花花崗巖帶;5.璐西—抹谷鐵鎂質(zhì)、超鐵鎂質(zhì)巖帶;6.蚌渺—南散花崗巖帶;7.耿馬—南奔花崗巖帶;8.昌寧—清邁鐵鎂質(zhì)、超鐵鎂質(zhì)巖帶;9.臨滄—景棟花崗巖帶;10.清萊—湄他鐵鎂質(zhì)、超鐵鎂質(zhì)巖帶);11.景洪—帕府—莊他武里火山弧巖帶;12.難河—沙激鐵鎂質(zhì)、超鐵鎂質(zhì)巖帶;13.墨江—黎府—羅文真火山弧巖帶;14.昆嵩—大叨花崗巖帶);15.車邦—蜆港鐵鎂質(zhì)、超鐵鎂質(zhì)巖帶;16.甘蒙—順華火山弧巖帶;17.北長(zhǎng)山花崗巖帶;18.桑怒裂谷巖漿巖帶;19.馬江鐵鎂質(zhì)、超鐵鎂質(zhì)巖帶;20.黑河巖漿巖帶;21.紅河巖漿巖帶;22.大新—宣光巖漿巖帶;23.靈山—先安巖漿巖帶);24.金沙江—紅河富堿侵入巖帶;25.巖漿巖帶邊界;26.國(guó)界線;27.推測(cè)巖漿巖帶邊界;28.國(guó)外城市;29.國(guó)內(nèi)城市
由于板塊的作用產(chǎn)生深大斷裂,來(lái)自深部的地幔物質(zhì)形成基性-超基性巖漿,主要為超鎂鐵質(zhì)、鎂鐵質(zhì)巖石,巖性為橄欖巖類、輝石巖、輝長(zhǎng)巖等,局部發(fā)育角閃石巖、蛇紋巖、變火山巖、變輝長(zhǎng)巖和角閃巖、石榴子石角閃巖和罕見的斜長(zhǎng)花崗巖脈、基性火山巖(粗粒凝灰?guī)r、集塊巖、熔巖流)等。
巖體呈串珠狀帶狀展布、分段集中、成群分布。在成礦作用下,形成與鐵鎂物質(zhì)橄欖巖、蛇紋巖等有關(guān)的鉻鐵礦、含鎳或含鎳、鈷的銅硫化物礦以及與基性-超基性巖體有關(guān)的巖漿型金礦或熱液型金礦等。
包括緬甸中央火山弧帶(早古近紀(jì)到現(xiàn)代)、騰沖-毛淡棉花崗巖帶(晚白堊世至早始新世)、蚌渺-南散花崗巖帶(太古宙、元古宙、早古生代、晚古生代、中生代、新生代)、耿馬-南奔花崗巖帶(元古宙、早古生代、晚古生代、中生代、新生代)、臨滄-景棟花崗巖帶(以晚三疊世為主)等。
該巖漿巖帶主要為碰撞造山過(guò)程中,在熱力作用下深部基性-超基性巖漿重熔上部地殼物質(zhì),形成中酸性侵入巖花崗巖類,局部發(fā)育正長(zhǎng)巖、花崗正長(zhǎng)巖等,也見與正長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、輝石巖、橄欖巖和安山巖相伴生現(xiàn)象。該花崗巖帶呈北東-南西向線性展布,局部受斷裂控制明顯。
該巖漿巖帶與中酸性花崗巖漿隨著冷凝結(jié)晶分異以及與圍巖接觸交代等成礦作用,形成與中酸性巖漿有關(guān)熱液礦床以及夕卡巖礦床等,深斷裂是幔源物質(zhì)與殼源物質(zhì)對(duì)流的通道,同時(shí)也為深部成礦物質(zhì)提供了向上運(yùn)移的通道和成礦空間,為成礦作用提供了優(yōu)越的構(gòu)造、巖漿巖條件(陳喜峰等,2015)。主要發(fā)育有銅、錫、鎢、鉛鋅、金(銀)、稀有金屬礦等,是區(qū)內(nèi)主要礦產(chǎn)產(chǎn)出地。且沿同一花崗巖帶,礦產(chǎn)的分布可出現(xiàn)分段集中或因成礦系列致使不同礦產(chǎn)分列的特點(diǎn),或呈北西向分布,或呈弧形分列等。
包括景洪-帕府-莊他武里-東馬來(lái)西亞火山弧巖帶(晚石炭世-二疊紀(jì)、三疊紀(jì)、新近紀(jì)、第四紀(jì))、墨江-黎府-羅文真火山弧巖帶(中生代-新生代)、呵叻-昆嵩巖漿巖帶(太古代、元古代、早古生代、晚古生代、中生代、新生代)、長(zhǎng)山巖漿巖帶(早古生代、晚古生代、三疊紀(jì)、晚白堊世-古近紀(jì))、桑怒裂谷巖漿巖帶(中-晚三疊世、侏羅紀(jì)、奧陶紀(jì)-志留紀(jì)、晚古生代、三疊紀(jì)、晚白堊世、古新世)、黑河巖漿巖帶(早古生代、二疊紀(jì)、中生代、新生代)、紅河巖漿巖帶(元古代、海西-印支期、侏羅紀(jì)、新生代)、靈山-宣光巖漿巖帶(早古生代、二疊紀(jì)、三疊紀(jì)-白堊紀(jì))等 。
該巖漿巖帶主要為火山噴發(fā)作用形成的火山巖系列,發(fā)育一套基性噴出巖(拉斑玄武巖、鈣堿性玄武巖)—中性噴出巖(安山巖)—中酸性噴出巖(英安巖、鈉質(zhì)英安巖)—酸性噴出巖(流紋巖、鈉質(zhì)英安流紋巖)及相應(yīng)的火山碎屑巖等。伴隨著火山噴發(fā)和噴發(fā)沉積、沉積變質(zhì)等在成礦作用下,形成巖漿熱液型鉛鋅、低溫?zé)嵋盒徒疸y礦、砂錫礦海底火山沉積-變質(zhì)改造型鐵銅礦、沉積變質(zhì)-熱液改造型銅金稀土礦、風(fēng)化殘余型鐵礦等(劉書生等,2018)。
圖2 東南亞中南半島及其鄰區(qū)成礦帶劃分示意圖
1.鐵;2.錳;3.鉻;4.鎳;5.銅;6.鉛鋅銀;7.錫鎢;8.銻;9.金;10.鉑;11.鉀鈉鹽;12.鋁(Al);13.大型礦床;14.中型礦床;15.小型礦床;16.礦點(diǎn)、礦化點(diǎn);17.一級(jí)成礦域邊界;18.二級(jí)成礦域邊界;19.三級(jí)成礦域邊界;20.斷裂;21.三級(jí)成礦帶編號(hào)
從全球板塊構(gòu)造看,東南亞中南半島位于歐亞板塊、印度-澳大利亞板塊和太平洋板塊三大板塊的交匯地區(qū),為岡瓦納大陸不斷裂解、向北漂移、同北部歐亞大陸碰撞拼合形成的重要造山帶。根據(jù)東南亞構(gòu)造-巖漿分區(qū)以及礦產(chǎn)資源分布特征大致可以將東南亞劃分為2個(gè)一級(jí)成礦域,3個(gè)二級(jí)成礦?。ǖ峋?cǎi)R成礦省、印支-華夏成礦省、揚(yáng)子成礦?。?,12個(gè)三級(jí)成礦帶(圖2、表1、表2)。
表1 東南亞中南半島成礦帶劃分一覽表
不同的成礦地質(zhì)背景制約相應(yīng)成礦作用,從而形成相關(guān)的礦床。深大斷裂與基性-超基性巖漿礦床有關(guān);斑巖型、夕卡巖型礦床與中酸性花崗巖有關(guān);沉積變質(zhì)型、風(fēng)化型礦床與古火山噴發(fā)沉積有關(guān)。前人研究表明, 在熱液作用下,該區(qū)金元素具有明顯的親鐵、親銅趨向,主要容金巖體是矽卡巖化階段形成的鐵化巖石、鐵礦體。淺部富鐵巖石中的Fe2+氧化成Fe3+時(shí),促進(jìn)了熱液中的Au+的還原沉淀,因此鐵—金礦體的形成是高溫形成的矽卡巖型磁鐵后期疊加中-低溫退化熱液蝕變,如隴維鐵-金礦床,該礦床具有鐵礦體蝕變?cè)綇?qiáng),金品位越高;靠近熱源巖體金品位明顯增高;中-低溫?zé)嵋旱V床賦存在炭質(zhì)頁(yè)巖、火山碎屑巖、碳酸鹽巖中,如西龐超大型銅-金碳酸鹽巖交代礦床就是以黑色炭質(zhì)板巖為主巖的構(gòu)造破碎蝕變巖型金礦床(何文舉,2004)。
綜上,東南亞中南半島主要礦產(chǎn)的成礦類型有(向運(yùn)川,2015):
(1)區(qū)內(nèi)廣泛分布與長(zhǎng)英質(zhì)侵入體有關(guān)的金、銀、銅、鉛、鋅等金屬礦產(chǎn)。
(2)與鎂鐵質(zhì)、長(zhǎng)英質(zhì)噴出巖有關(guān)的大中型金、鉛鋅銀等礦產(chǎn)。
(3)受鎂鐵質(zhì)、超鎂鐵質(zhì)巖體控制的鉻鐵礦和鉑族礦產(chǎn),巖漿型銅鎳(鉑)礦及接觸交代鐵礦。
(4)沉積(變質(zhì))的鐵、錳、銅金、鉛鋅、鉀(巖)鹽礦床。
(5)風(fēng)化、殘積、坡積、沖積作用形成的殘積坡積型、紅土化型和鐵帽型鐵礦,風(fēng)化殼型和錳帽型錳礦,紅土型硅鎂鎳礦,砂鉻、錫、鎢、金、鉑等礦產(chǎn)。
(6)與區(qū)域變質(zhì)巖有關(guān)的金礦。
(1)該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化及成礦作用主要受控于東特提斯構(gòu)造域,成礦作用具有以增生-碰撞成礦和俯沖-碰撞成礦為主,走滑轉(zhuǎn)換成礦、離散裂陷成礦為輔的特征。老撾、越南、柬埔寨晚中生代-新生代受太平洋板塊北西向俯沖的影響明顯,老撾-越南長(zhǎng)山成礦帶及柬埔寨東部地區(qū)的構(gòu)造-巖漿-成礦作用強(qiáng)烈。
(2)該區(qū)歷經(jīng)漫長(zhǎng)而復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造演化過(guò)程,區(qū)域構(gòu)造體系控制了區(qū)域成礦作用和礦產(chǎn)分布的基本格局:①古洋殼俯沖碰撞消亡形成的板塊結(jié)合帶與超基性巖有關(guān)的鉻鎳成礦帶;②與中酸性巖漿作用有關(guān)的斑巖型、巖漿熱液型銅金成礦帶;③與中生代花崗巖有關(guān)的鎢錫成礦帶;④中新生代高鋁玄武巖、中酸性巖漿巖表生風(fēng)化作用形成的紅土型鋁土礦成礦帶、古生代沉積型鋁土礦和巖溶堆積型鋁土礦成礦帶;⑤產(chǎn)于元古代-古生代碳酸鹽巖中的鉛鋅礦成礦帶;⑥與晚白堊世—古近紀(jì)盆地蒸發(fā)作有關(guān)的鉀鹽成礦帶(林方成,2015)。
(3)該區(qū)成礦區(qū)位有利,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,找礦潛力大,圍繞一些重要資源國(guó)或與我國(guó)關(guān)系較友好的國(guó)家或一些重要成礦帶開展成礦規(guī)律與勘查選區(qū)研究,圈定重要的勘查靶區(qū),這將給東南亞中南半島五國(guó)合作勘查開發(fā)帶來(lái)機(jī)遇。
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Magmatic Rock Zones and Mineralization in Indo-China Peninsula
XU Wei-dong1ZHANG Dao-kuo1MA Teng-fei2PENG Jiang-bo1WANG Hai-xia1YANG Guo-qiang1
(1-Henan Center for Aerial Geophysical Remote Sensing, Zhengzhou 450000; 2- The 7th Geological Team, Henan Bureau of Non-ferrous Metals Geological Mineral Resources, Zhengzhou 450000)
The Indo-China Peninsula metallogenic belt is an important part of the Tethyan metallogenic domain which is rich in mineral resources. The magmatic rocks in this metallogenic belt may be divided into 3 major zones. The metallogenic belt is divided into 12 tertiary metallogenic belts and contains 6 mineralization types. Distribution and characteristics of the magmatic rock zones and mineralization types are discussed.
magmatic rock zone; mineralization; Indo-China Peninsula
P588.19;P612
A
1006-0995(2021)04-0562-06
10.3969/j.issn.1006-0995.2021.04.006
2021-02-18
徐衛(wèi)東(1968— ),男,江蘇沛縣人,高級(jí)工程師,主要從事地質(zhì)勘查工作