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东南亚中南半岛岩浆岩带特征与成矿关系研究

2021-02-11徐卫东张道阔马腾飞彭江波王海侠杨国强

四川地质学报 2021年4期
关键词:基性基性岩岩浆岩

徐卫东,张道阔,马腾飞,彭江波,王海侠,杨国强

东南亚中南半岛岩浆岩带特征与成矿关系研究

徐卫东1,张道阔1,马腾飞2,彭江波1,王海侠1,杨国强1

(1.河南省航空物探遥感中心,郑州 450000;2.河南省有色金属地质矿局第七地质大队,郑州 450000)

东南亚中南半岛成矿带是特提斯成矿域的重要组成部分,富含丰富的矿产资源(刘书生等,2014)。根据岩浆岩带的空间展布、形成机制、岩石组合类型,按照板块构造、碰撞造山及岩浆事件的火山喷发沉积特征等,将该成矿带中岩浆岩划分为3大类岩浆岩带。通过对东南亚中南半岛地质背景及成矿规律研究,结合前人研究成果,将东南亚中南半岛成矿带划分了12个三级成矿带,6种成矿类型。本文为从整体上认识该区的岩浆岩展布特征,进而总结其成矿作用提供了有益信息,同时为该区开展区域地质调查与矿产勘查工作提供参考依据。

岩浆岩带;成矿作用;东南亚中南半岛

东南亚中南半岛位于东经 92°~110°、北纬 5°30′~28°30′,位于特提斯-喜马拉雅成矿域与滨太平洋成矿域的交汇地区,其主要构造单元和沉积建造是我国西南三江成矿带和华南成矿带的向南延伸区域,也是冈瓦纳大陆裂解后北移并在古生代末和中生代初与北部欧亚大陆碰撞嵌接形成的重要造山带(丛峰,2017)。其地质构造环境复杂,构造-成岩-成矿作用强烈,是全球最重要的成矿区带之一(胡鹏等,2019)。

国内外专家和学者,对该区区域地质背景进行了系统的调查和研究,对构造演化特征进行了系统研究,并划分了不同方案的一级构造单位,同时在地质矿产、矿业经济取得了重要研究成果。在地质矿产的研究方面。由于中南半岛五国地处全球性环太平洋成矿域与特提斯成矿域的交汇部位(张洪瑞等,2010),矿产资源极为丰富,资源优势十分明显,具有点多面广、矿种齐全的特点。据不完全统计,已发现矿产100余种,其中优势或比较优势矿产有锡矿、富铁矿、富锰矿、富铜矿、富银铅锌矿、钾盐、铝土矿、铬铁矿、重晶石、宝石和石油、天然气、无烟煤等。同时东南亚中南半岛地处热带区域,残坡积矿床亦较发育。但是,由于该地区地形复杂,地域辽阔,资金缺乏,勘探程度低,多年战乱,开放时间晚等原因,东南亚一些国家和地区的资源并没有得到有效的开发利用,此地区找矿潜力很大。研究方面对该区岩浆岩带的划分存在较大争议,对岩浆岩带特征与成矿关系的研究较少,本文基于东南亚中南半岛地质背景及成矿规律研究,按照岩浆岩所形成的构造背景、可能的形成机制、岩石类型组合、形成时代及其含矿性等特征,划分出不同级别的构造岩浆岩带;结合矿产资源分布特征进行成矿带划分、总结成矿类型。

1 大地构造单元的划分与构造演化

东南亚中南半岛在大地构造上位于欧亚板块、印度-澳大利亚板块和太平洋板块等三大板块的交汇地区(陈喜峰,2015);同时,东南亚中南半岛也是南方冈瓦纳大陆与北方劳亚大陆碰撞对接的交汇带(图1)。东南亚地区地质历史上曾经历多个洋盆产生、扩张和俯冲消亡的过程,现今的大地构造格局是由多个陆块拼贴而成的复杂地体,自西向东、自北而南包括印度陆块东部、滇(西)缅(甸)马(来西亚)陆块、印支陆块、印度尼西亚岛弧带、菲律宾岛弧带等。在这些陆块之间分布规模不等的结合带,如印缅山脉结合带、昌宁-孟连-清迈结合带、澜沧江-清莱-文冬-劳勿结合带、金沙江-哀牢山-马江结合带、斋江-凭祥结合带、色潘-三岐结合带等。

印尼、菲律宾岛弧带由于欧亚板块、印度-澳大利亚板块和太平洋板块汇聚作用,不同期次和不同形式的板块运动的碰撞、俯冲及弧后扩张作用,形成了区内复杂的沟-弧-盆体系,如海沟、海槽、缝合线、岛弧、断裂、前弧及弧后(前陆)盆地、深大断裂及缝合线构造等。

2 岩浆岩带特征

区内岩浆岩很发育,从元古代至新生代有多期次的岩浆活动,形成一些规模宏大的岩浆岩带,岩浆岩带的空间展布受大地构造演化环境的控制,如一些基性-超基性岩带(蛇绿混杂岩带)为古板块结合带。受超基性-基性岩浆岩控制的铬铁和铜镍矿床,一般发育在板块或者断块的结合带上,例如缅甸的若开铬铁铜成矿带、越南的清化古定铬铁矿床等,斑岩铜金矿床、火山沉积改造型铅锌矿床、造山带型金矿床和与 S 型花岗岩有关的钨锡矿床,一般在造山带演化的各个阶段富集形成,受花岗质岩浆活动作用,例如金腊铅锌多金属矿床、缅甸Modi-Tang- Nankwe矿床等;盐类矿床形成在板块内部沉积凹陷中,如老挝万象特大型钾盐矿床(卢映祥等,2009)。根据构造岩浆岩带的空间展布、可能的形成机制、岩石组合类型,可划分为基性-超基性岩带、中酸性岩浆岩带、火山弧岩浆岩带三大类。

2.1 基性-超基性岩带

包括印缅山脉基性-超基性岩带(白垩纪-古近纪)、葡萄-密支那基性-超基性岩带(早白垩世-第四纪)、昌宁-清迈基性-超基性岩带(晚古生代)、清莱-湄他基性-超基性岩带(晚古生代-早中生代)、难河-沙缴基性-超基性岩带(晚古生代)、色潘-三岐基性-超基性岩带(早古生代)、金沙江-哀牢山-马江基性-超基性岩带(早古生代-晚古生代)等(图1)。

图1 东南亚中南半岛及邻区岩浆岩带划分图

1.印缅山脉铁镁质、超铁镁质岩带;2.缅甸中央火山弧岩带;3.葡萄—密支那铁镁质、超铁镁质岩带;4.腾冲—毛淡棉花花岗岩带;5.璐西—抹谷铁镁质、超铁镁质岩带;6.蚌渺—南散花岗岩带;7.耿马—南奔花岗岩带;8.昌宁—清迈铁镁质、超铁镁质岩带;9.临沧—景栋花岗岩带;10.清莱—湄他铁镁质、超铁镁质岩带);11.景洪—帕府—庄他武里火山弧岩带;12.难河—沙激铁镁质、超铁镁质岩带;13.墨江—黎府—罗文真火山弧岩带;14.昆嵩—大叨花岗岩带);15.车邦—蚬港铁镁质、超铁镁质岩带;16.甘蒙—顺华火山弧岩带;17.北长山花岗岩带;18.桑怒裂谷岩浆岩带;19.马江铁镁质、超铁镁质岩带;20.黑河岩浆岩带;21.红河岩浆岩带;22.大新—宣光岩浆岩带;23.灵山—先安岩浆岩带);24.金沙江—红河富碱侵入岩带;25.岩浆岩带边界;26.国界线;27.推测岩浆岩带边界;28.国外城市;29.国内城市

由于板块的作用产生深大断裂,来自深部的地幔物质形成基性-超基性岩浆,主要为超镁铁质、镁铁质岩石,岩性为橄榄岩类、辉石岩、辉长岩等,局部发育角闪石岩、蛇纹岩、变火山岩、变辉长岩和角闪岩、石榴子石角闪岩和罕见的斜长花岗岩脉、基性火山岩(粗粒凝灰岩、集块岩、熔岩流)等。

岩体呈串珠状带状展布、分段集中、成群分布。在成矿作用下,形成与铁镁物质橄榄岩、蛇纹岩等有关的铬铁矿、含镍或含镍、钴的铜硫化物矿以及与基性-超基性岩体有关的岩浆型金矿或热液型金矿等。

2.2 中酸性岩浆岩带

包括缅甸中央火山弧带(早古近纪到现代)、腾冲-毛淡棉花岗岩带(晚白垩世至早始新世)、蚌渺-南散花岗岩带(太古宙、元古宙、早古生代、晚古生代、中生代、新生代)、耿马-南奔花岗岩带(元古宙、早古生代、晚古生代、中生代、新生代)、临沧-景栋花岗岩带(以晚三叠世为主)等。

该岩浆岩带主要为碰撞造山过程中,在热力作用下深部基性-超基性岩浆重熔上部地壳物质,形成中酸性侵入岩花岗岩类,局部发育正长岩、花岗正长岩等,也见与正长岩、闪长岩、辉石岩、橄榄岩和安山岩相伴生现象。该花岗岩带呈北东-南西向线性展布,局部受断裂控制明显。

该岩浆岩带与中酸性花岗岩浆随着冷凝结晶分异以及与围岩接触交代等成矿作用,形成与中酸性岩浆有关热液矿床以及夕卡岩矿床等,深断裂是幔源物质与壳源物质对流的通道,同时也为深部成矿物质提供了向上运移的通道和成矿空间,为成矿作用提供了优越的构造、岩浆岩条件(陈喜峰等,2015)。主要发育有铜、锡、钨、铅锌、金(银)、稀有金属矿等,是区内主要矿产产出地。且沿同一花岗岩带,矿产的分布可出现分段集中或因成矿系列致使不同矿产分列的特点,或呈北西向分布,或呈弧形分列等。

2.3 火山弧岩浆岩带

包括景洪-帕府-庄他武里-东马来西亚火山弧岩带(晚石炭世-二叠纪、三叠纪、新近纪、第四纪)、墨江-黎府-罗文真火山弧岩带(中生代-新生代)、呵叻-昆嵩岩浆岩带(太古代、元古代、早古生代、晚古生代、中生代、新生代)、长山岩浆岩带(早古生代、晚古生代、三叠纪、晚白垩世-古近纪)、桑怒裂谷岩浆岩带(中-晚三叠世、侏罗纪、奥陶纪-志留纪、晚古生代、三叠纪、晚白垩世、古新世)、黑河岩浆岩带(早古生代、二叠纪、中生代、新生代)、红河岩浆岩带(元古代、海西-印支期、侏罗纪、新生代)、灵山-宣光岩浆岩带(早古生代、二叠纪、三叠纪-白垩纪)等 。

该岩浆岩带主要为火山喷发作用形成的火山岩系列,发育一套基性喷出岩(拉斑玄武岩、钙碱性玄武岩)—中性喷出岩(安山岩)—中酸性喷出岩(英安岩、钠质英安岩)—酸性喷出岩(流纹岩、钠质英安流纹岩)及相应的火山碎屑岩等。伴随着火山喷发和喷发沉积、沉积变质等在成矿作用下,形成岩浆热液型铅锌、低温热液型金银矿、砂锡矿海底火山沉积-变质改造型铁铜矿、沉积变质-热液改造型铜金稀土矿、风化残余型铁矿等(刘书生等,2018)。

图2 东南亚中南半岛及其邻区成矿带划分示意图

1.铁;2.锰;3.铬;4.镍;5.铜;6.铅锌银;7.锡钨;8.锑;9.金;10.铂;11.钾钠盐;12.铝(Al);13.大型矿床;14.中型矿床;15.小型矿床;16.矿点、矿化点;17.一级成矿域边界;18.二级成矿域边界;19.三级成矿域边界;20.断裂;21.三级成矿带编号

3 主要成矿带特征

从全球板块构造看,东南亚中南半岛位于欧亚板块、印度-澳大利亚板块和太平洋板块三大板块的交汇地区,为冈瓦纳大陆不断裂解、向北漂移、同北部欧亚大陆碰撞拼合形成的重要造山带。根据东南亚构造-岩浆分区以及矿产资源分布特征大致可以将东南亚划分为2个一级成矿域,3个二级成矿省(滇缅马成矿省、印支-华夏成矿省、扬子成矿省),12个三级成矿带(图2、表1、表2)。

表1 东南亚中南半岛成矿带划分一览表

不同的成矿地质背景制约相应成矿作用,从而形成相关的矿床。深大断裂与基性-超基性岩浆矿床有关;斑岩型、夕卡岩型矿床与中酸性花岗岩有关;沉积变质型、风化型矿床与古火山喷发沉积有关。前人研究表明, 在热液作用下,该区金元素具有明显的亲铁、亲铜趋向,主要容金岩体是矽卡岩化阶段形成的铁化岩石、铁矿体。浅部富铁岩石中的Fe2+氧化成Fe3+时,促进了热液中的Au+的还原沉淀,因此铁—金矿体的形成是高温形成的矽卡岩型磁铁后期叠加中-低温退化热液蚀变,如陇维铁-金矿床,该矿床具有铁矿体蚀变越强,金品位越高;靠近热源岩体金品位明显增高;中-低温热液矿床赋存在炭质页岩、火山碎屑岩、碳酸盐岩中,如西庞超大型铜-金碳酸盐岩交代矿床就是以黑色炭质板岩为主岩的构造破碎蚀变岩型金矿床(何文举,2004)。

综上,东南亚中南半岛主要矿产的成矿类型有(向运川,2015):

(1)区内广泛分布与长英质侵入体有关的金、银、铜、铅、锌等金属矿产。

(2)与镁铁质、长英质喷出岩有关的大中型金、铅锌银等矿产。

(3)受镁铁质、超镁铁质岩体控制的铬铁矿和铂族矿产,岩浆型铜镍(铂)矿及接触交代铁矿。

(4)沉积(变质)的铁、锰、铜金、铅锌、钾(岩)盐矿床。

(5)风化、残积、坡积、冲积作用形成的残积坡积型、红土化型和铁帽型铁矿,风化壳型和锰帽型锰矿,红土型硅镁镍矿,砂铬、锡、钨、金、铂等矿产。

(6)与区域变质岩有关的金矿。

4 结论

(1)该区地质构造演化及成矿作用主要受控于东特提斯构造域,成矿作用具有以增生-碰撞成矿和俯冲-碰撞成矿为主,走滑转换成矿、离散裂陷成矿为辅的特征。老挝、越南、柬埔寨晚中生代-新生代受太平洋板块北西向俯冲的影响明显,老挝-越南长山成矿带及柬埔寨东部地区的构造-岩浆-成矿作用强烈。

(2)该区历经漫长而复杂的地质构造演化过程,区域构造体系控制了区域成矿作用和矿产分布的基本格局:①古洋壳俯冲碰撞消亡形成的板块结合带与超基性岩有关的铬镍成矿带;②与中酸性岩浆作用有关的斑岩型、岩浆热液型铜金成矿带;③与中生代花岗岩有关的钨锡成矿带;④中新生代高铝玄武岩、中酸性岩浆岩表生风化作用形成的红土型铝土矿成矿带、古生代沉积型铝土矿和岩溶堆积型铝土矿成矿带;⑤产于元古代-古生代碳酸盐岩中的铅锌矿成矿带;⑥与晚白垩世—古近纪盆地蒸发作有关的钾盐成矿带(林方成,2015)。

(3)该区成矿区位有利,地质构造复杂,找矿潜力大,围绕一些重要资源国或与我国关系较友好的国家或一些重要成矿带开展成矿规律与勘查选区研究,圈定重要的勘查靶区,这将给东南亚中南半岛五国合作勘查开发带来机遇。

刘书生,范文玉,罗茂金,唐发伟,朱华平,陈文峰.2014.老挝南部帕莱通双峰式火山岩锆石U-Pb定年及岩石地球化学特征[J].吉林大学学报(地球科学版),(2):540-553.

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陈喜峰.2015.东南亚中南半岛大地构造单元划分研究现状与存在问题[J],矿物学报,(S1):1071-1072.

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陈喜峰,向运川,叶锦华,蔡纲,陈秀法,张振芳,李娜,张新元.2015.东南亚中南半岛锡矿矿带成矿特征[J],地质通报,34(4):734-746.

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林方成.2015.中国—东南亚国家地学合作现状与展望[J],2015第17届中国国际矿业大会.

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

徐卫东(1968— ),男,江苏沛县人,高级工程师,主要从事地质勘查工作

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