程建康
(四川省地質礦產勘查開發局四0五地質隊,四川 都江堰 611830)
自20世紀60年代以來,錦屏山地區及周邊開展了不同程度的地質與科研工作,特別是實現了1:20萬和1:5萬區域地質調查、礦產地質調查的全覆蓋,為深入研究該區成礦地質特征提供了系統的基礎資料。筆者在前人成果資料基礎之上,結合小金幅、錦屏鄉幅1:5萬區域地質調查工作取得的新認識和新成果,對錦屏山地區地質構造演化與成礦關系進行總結,旨在為該區地質找礦與研究提供參考。
研究區位于揚子板塊西緣康滇基底雜巖帶、鹽源-麗江中生代邊緣坳陷帶與羌塘-三江造山系東緣雅江殘余盆地的交匯處。對該區一級大地構造分區界線有三種不同認識:1:20萬區域地質礦產調查時以錦屏山斷層為界線(“槽-臺”邊界)[1],有學者以金河-程海斷裂界線[2],1:5萬里莊幅區域地質調查以茶鋪子-巴折斷裂帶為界線[3]。本文認為以張家河壩-木洛斷裂(茶鋪子-巴折斷裂的北延部分)為該區一級大地構造單元的邊界斷裂依據充分。在潘桂棠等對三級單元劃分方案的基礎上[4],以錦屏山斷裂、張家河壩-木洛斷裂、馬頭山-司依諾斷裂(金河-程海斷裂)和尼比灣斷裂(南河-磨盤山斷裂)為分界線,將研究區進一步劃分為色洛-松林崗褶皺帶、窩堡-鑼鍋蕩沖斷帶、百草坡-紅巖子坳斷帶、松林塘-五葉坪隆斷帶和猴子山弧形隆斷帶五個四級構造單元。
新元古代青白口紀晚期的晉寧造山運動形成穩定的揚子陸塊區后,在新元古代南華紀早期,由于陸內拉張成谷作用Rodinia超大陸開始解體,在揚子地塊西緣形成一個古老的康滇裂谷,從而引發來自幔源的中酸性火山噴發和中酸性巖漿巖的隆升侵位,形成區內南華紀早期中酸性火山巖的噴溢和火山沉積,以及南華紀中晚期鉀長花崗巖的侵入[5,6]。該期裂谷作用形成的安寧河斷裂、箐河-程海斷裂等區域性構造為后期區內成礦物質運移提供了通道,其形成的中酸性火山巖和鉀長花崗巖為成礦提供了部分物質來源和賦存條件。
揚子西緣經南華紀裂谷作用之后,進入了一個穩定的被動陸緣演化階段。研究區內構造活動主要表現為早期形成的南北向深大斷裂活動和斷塊運動,形成南北向被動大陸邊緣裂谷盆地,地質作用主要表現地殼的振蕩升降運動,形成碎屑巖-碳酸鹽巖沉積建造。該期形成的坡腳組、三道橋組、陽新組等地層中的碳酸鹽巖層為后期區內熱液型礦產的成礦提供了有利的巖石地球化學條件。
自晚古生代以來,伴隨全球裂谷作用的開啟,揚子陸塊西緣再次進入強烈構造活動階段,在東西拉張作用和地幔成穹作用下,晚二疊紀時期在揚子陸塊西邊緣四川康定至云南哀牢山前緣一帶拉張形成“康滇古大陸裂谷帶”[7],引發幔源基性巖漿的侵入、噴溢和火山沉積,形成陸相峨崛山玄武巖和海相大石包組基性火山巖;同時形成張家河壩-木洛斷裂,并使早期形成的安寧河斷裂、箐河-程海斷裂等區域性斷裂復活。該階段形成的大石包組基性火山沉積地層為成礦提供了部分物質來源;斷裂構造的產生和發展不但將深部幔源成礦物質帶到了地殼淺部,而且為后期成礦流體提供了有利的運移通道和存賦存間。
晚二疊世-早中三疊世,一方面,隨著岡瓦納大陸向歐亞大陸的匯聚,揚子陸塊邊緣巖石圈板塊受擠壓而發生撓曲、前陸隆起、陸塊邊緣裂陷和沉沒,構成雅江前陸盆地,形成濱海-淺海相沉積環境,在區內沉積了菠茨溝組、扎尕山組、雜谷腦組等碎屑巖地層;另一方面,受東西向的拉伸作用,在雅江盆地的東緣開始形成斷裂(錦屏山斷裂),受東西向擠壓作用,在康滇基底基薄弱地段造成酸性巖漿侵入形成花崗巖體。三疊紀末-早侏羅世,伴隨潘基亞古陸的裂解,羌塘地塊與塔里木地塊、拉薩地塊與羌塘地塊碰撞,造成甘孜-松潘地塊向東碰撞隆升,地殼增厚,從而進入碰撞擠壓造山階段。在白堊紀早期(燕山運動晚期),隨著碰撞擠壓的持續和加強,地殼收縮導致強烈褶皺、韌性剪切、逆沖、滑脫-推覆,伴隨區內酸性、堿性巖漿的侵入活動,形成文家坪、棉沙灣、牛角山及三岔河等巖體。白堊紀晚期,印度板塊與歐亞板塊初始碰撞,隨后轉入強烈的陸內造山階段,在不同方向驅動力的共同作用下,青藏高原快速抬升,造成地塊相互拼合、構造抬升以及受熱和重力均衡整體隆升等地質構造格局。該階段為后期區內成礦創造了巖性和構造條件,同時巖漿活動為區內成礦熱液形成提供了重要的物質來源和熱力支持,并在有利部位形成中低溫熱液型礦床。
古近紀以來,喜馬拉雅構造作用的強烈擠壓致使斷裂復活、推覆巖片沿斷裂界面進一步強烈的隆升與逆沖推覆,并伴有較強的巖漿活動與構造熱液活動,形成的礦化巖漿和礦化熱液主要沿區內的張家河壩-木洛斷裂、哈哈斷裂及其次級構造侵入,形成巖漿型、巖漿-熱液型、構造熱液型礦產。如三岔河、牦牛坪、包子村、馬則殼一帶的稀土成礦均與沿哈哈斷裂侵入的堿性雜巖有關,木洛一帶的稀土礦、南河銅礦、龍家溝銅礦等均與張家河壩-木洛斷裂活動有關。新近紀中晚至第四紀,繼續受到強烈擠壓作用的影響,區內斷裂多期復合、發育,在構造熱液、雨水的共同作用下,對先期形成的礦床、礦(化)體進一步改造。
區域地質演化與成礦的關系總體表現為:喜瑪拉雅期之前的多期次的構造-巖漿活動為區內成礦提供了豐富的物質來源,并為成礦元素的活化、遷移和初步富集提供了熱動力支持、運移通道和貯存空間;在喜瑪拉雅期,受印度板塊與歐亞板塊碰撞和強烈擠壓,早期形成的深大斷裂再次復活,幔源成礦物質伴隨巖漿侵入帶入地殼并與重熔地殼物質混合,而巖漿演化、構造活動、變質作用形成的熱液通過交代作用萃取圍巖中的成礦元素,經運移、沉淀、改造而富集形成工業礦體(床)。
通過對研究區區域構造演化過程的分析,結合區內成礦地質條件、時空演化規律的梳理,總結如下區域成礦規律。
研究區自晚太古宙以來經過了多次裂谷作用,將地幔及地殼深部礦源物質帶入地殼淺部,引起強烈的殼幔相互作用:一方面,引起富含CO2,H2S,Cl,F等揮發組分的地幔流體與地殼流體混合,形成萃取能力極強的混合流體,將礦源層中的成礦物質大量萃取出來形成礦床;另一方面,引起大區域尺度的異常高熱流場,對地殼成礦流體的形成、循環及演化起著重要的促進作用[8]。成礦物質的多源性,特別是幔源物質的多期疊加為區內形成不同類型的礦床提供了豐富的礦質來源。
區內地質構造經歷了漫長的演化,多期裂谷作用引發不同巖漿侵入和噴發,地殼的振蕩升降運動形成不同物質的沉積,碰撞造山作用促進巖漿的進一步侵位和斷裂構造的形成與演化,導致多期次內生、外生和變質成礦作用的相互疊加,形成了豐富多樣的成礦類型。
區內構造極其發育,北東向的韌性剪切、逆沖斷裂帶、推覆構造帶與北西向的脆性破碎帶和平移走滑帶相互疊加、改造而形成區內復雜構造體系。多期次的構造活動不但為分散成礦元素的活化、遷移和富集提供構造變質熱液,而且形成了導礦、容礦構造,明顯控制著成礦帶展布及礦床(點)分布。
區內主要成礦時代為印支-喜瑪拉雅期,集中成礦于喜瑪拉雅期,充分顯示“大器晚成”的成礦格局。由新生代陸內造山作用引發的大規模韌-脆性剪切帶成礦是本區的最大特色,控制著礦床(點)在空間上的分區、分帶,表現為集中分布于張家河壩-木洛斷裂及其次生韌性剪切帶內、馬頭山-司依諾斷裂北段的馬頭山-松林塘-納爾一帶和哈哈斷裂的三岔河-牦牛坪-包子村一帶。
研究區跨及多個不同成礦單元和成礦區帶,成礦作用與特提斯構造和環太平洋構造的生成、發展和演化息息相關,特別是與新生代造山作用關系最為密切,成礦帶、礦床(點)受斷裂構造和巖漿活動控制最為明顯,主要分布于深大斷裂帶及次級構造帶內或附近。
因此,尋找新生代形成的中低溫巖漿熱液型、構造熱液型、堿性巖漿-氣成熱液型等成因類型礦床是研究區內的重要找礦方向。