东特提斯域兰坪盆地含盐系地层云龙组研究:进展与问题

兰坪盆地位于东特提斯构造域,是三江地区的重要成矿带和中国海相找钾的潜在地区之一。其中,云龙组发育厚层膏盐蒸发岩系,是盆地内的重要含盐层位。为了更好地理解兰坪盆地在特定时期的成盐成钾条件和钾盐成矿潜力,笔者等从地层年代、古气候环境以及碎屑岩和蒸发岩物源等方面对近些年来围绕云龙组的研究工作进行了总结梳理,获得以下主要结论和认识:(1)多种同位素定年结果基本限定云龙组地层年代为白垩纪,但目前缺乏直接的精细年代学研究;(2)古纬度演化表明盆地自晚三叠世以来长期处于副热带高压带内,云龙组沉积期间总体表现为炎热、高温特征,同时存在炎热干旱与温暖湿润交替的古气候环境;(3)云龙组蒸发岩物源以海水为主,而碎屑岩主要来自大陆上地壳再旋回造山带的长英质岩石,其碎屑锆石年龄谱可较好地与扬子、松潘—甘孜和南羌塘陆块以及盆地内部与周缘缝合带的岩浆岩对比;(4)兰坪盆地云龙组与蕴藏有中国大陆目前唯一固体钾盐矿的思茅盆地勐野井组具有可对比的沉积序列、地层年代、古气候和物源演化特征,指示了良好的海相成钾前景。下一步,开展建立在云龙组精细地层年代基础上的“气候—构造—物源”耦合关系研究,是深刻认识兰坪盆地钾盐成矿条件和资源潜力的关键。

云南兰坪盆地云龙组上段稀土、微量元素地球化学特征及其环境意义

沉积岩的地球化学特征蕴含了大量的地质信息,对于沉积环境的重塑及物源研究具有重要意义。云南兰坪盆地云龙组上段由一层碳酸盐岩及其上覆的碎屑岩组成。通过对碳酸盐岩和碎屑岩的主、微量及稀土元素含量等地球化学特征的研究表明：碳酸盐岩和碎屑岩∑REE总量分别为142.65×10^-6-186.85×10^-6和217.2×10^-6-483.7×10^-6,均值分别为167.44×10^-6和358.7×10^-6,（La/Yb）N值分别介于8.22-10.96和9.07-15.01之间,标准化曲线右倾,表明轻稀土相对重稀土富集。负Eu异常程度中等,3个泥岩样品负Ce异常强烈,其他样品无明显负异常。利用对氧化还原环境最敏感的Ce/Ce^＊判断,云龙组上段沉积时期主要为氧化环境,碳酸盐岩沉积时期呈弱氧化性,部分层位为还原环境,氧化性：泥岩〉粉砂岩〉碳酸盐岩。Sr/Ba比值〈0.75,表明当时为淡水沉积。根据∑REE和（La/Yb）n,结合Fe2O3/MnO、EFMn、CaCO3（%）和Al（%）等其他特征值判断,碎屑岩沉积时期以温暖湿润为主、碳酸盐岩沉积时期以干旱炎热为主的古气候条件,并且存在干湿交替的气候变化。沉积物源来自于上地壳,原始物质主要为长英质岩石,还有部分的中基性岩。

云南兰坪盆地云龙组硫酸盐硫同位素特征及其地质意义

位于三江特提斯南段的兰坪盆地，发育云龙组含石膏‐石盐的蒸发岩系，这些蒸发岩系不仅对钾盐研究，而且对著名的金顶铅锌矿的成因有着重要意义。近年来，在其南端思茅盆地的研究提出了可以与云龙组相对比的勐野井组蒸发岩为新特提斯自西而东的海侵所致。那么，兰坪盆地沉积的蒸发岩是否也是来自于同时期的新特提斯海水？因此，通过系统的露头采样，本文开展了岩相学和石膏硫同位素研究。结果表明，兰坪金顶、小盐井、拉井和河西乡原生石膏样品δ34 S值在12．6‰～17．6‰之间，且主要集中在13‰～15‰范围内，几乎没有受到细菌还原作用的影响。这与思茅盆地勐野井组下段硬石膏、老挝他曲盆地含钾盐塔贡组基底硬石膏和泰国坷叻盆地含钾盐马哈萨拉堪组基底硬石膏的硫同位素值一致。云龙组石膏硫同位素值大部分样品落于白垩纪海水δ34 S范围内，表明石膏为海相成因。根据前人古地理和古地磁资料，推断在晚白垩世时期，由于新特提斯洋的海侵，在兰坪‐思茅‐万象‐坷叻形成了相互连通的蒸发盆地系。

云南兰坪盆地古近系云龙组上段沉积环境研究--来自碳、氧同位素的证据

云南兰坪盆地古近系云龙组地层记录了盆地由淡水湖泊→盐湖、干盐湖→淡水湖泊沉积的一个完整的Ⅰ级韵律。在云龙组上段沉积了一套灰岩地层,上覆于云龙组上段含盐层之上,对此套灰岩共取样25个,测试结果显示,δ^(13)C和δ18O均为负值,δ^(13)C介于–13.13‰~–6.67‰之间,均值为–11.57‰,δ18O介于–15.55‰~–13.90‰之间,均值为–15.02‰,δ^(13)C和δ^(18)O具有较小相关性(0.57),表明当时湖泊封闭性较差。根据Z值和δ^(13)C表明,当时为陆相淡水或微咸水湖泊沉积,含盐度较低。根据经验公式计算所得温度为35.5~44.3℃,平均为41.4℃。相对于现代湖水温度,当时水体温度较高,可能与PETM事件有关。因此,整个云龙组沉积时期气候炎热干旱,造成蒸发岩沉积中断的主要原因为湖泊的封闭性降低。

白垩系膏岩层序对铅锌矿床形成的贡献——以云南兰坪金顶超大型铅锌矿床云龙组为例

通过野外地质观察,结合勘探资料和前人研究,本次用K-Ar法对兰坪盆地金顶超大型铅锌矿床云龙组中的伊利石开展测年研究,并分析典型勘探线剖面的主要围岩、矿体及矿石结构构造特点,论述了矿区膏岩层序可能的时代及其在成矿过程中的作用和方式,形成如下初步认识:金顶铅锌矿区云龙组中黏土矿物伊利石的K-Ar法年龄为(105.7±1.4)Ma,与前人测得地层中黄铁矿Re-Os等时线年龄(114±13)Ma相近,表明该套膏岩层序的地层时代为白垩纪阿尔布期(Albian);膏盐岩呈似层状、透镜状、角砾状赋存于云龙组中上部,经后期成矿作用改造而形成呈似层状、角砾状、不规则状产出的铅锌矿体,并常与膏盐岩共存;铅锌矿体的就位空间既包括原膏岩层序的空间位置,也包括高孔隙度的景星组砂岩;巨量的云龙组膏盐岩在成矿过程中通过硫酸盐还原提供丰富的硫,使铅锌矿床达到超大型规模。因此,巨量膏岩层的消耗是金顶矿床巨量金属得以富集成矿的关键因素之一,这对特提斯造山带含膏岩层序内寻找类似矿床具有普遍意义。同时,该类膏岩层序的对比研究,对于“金顶式”的MVT型铅锌矿床的区域找矿潜力评判也具有重要的指示价值。

兰坪盆地古近系云龙组元素地球化学特征及其古环境的恢复

为了恢复兰坪盆地古近系云龙组的沉积环境,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)方法对兰坪盆地古近系云龙组的石膏、灰岩、膏泥、泥岩和砂岩共计13件样品进行微量元素分析。根据各岩性中微量元素的蛛网图和m(Cu)/m(Zn)、m(Sr)/m(Cu)和m(Sr)/m(Ba)比值特征及Sr元素含量等恢复沉积环境及古气候。结果表明:石膏、灰岩、膏泥、泥岩和砂岩均有富集Rb、Pb、Zr的特征;石膏和膏泥形成于干热海相咸水的贫氧弱还原环境;砂岩和泥岩形成于温湿陆相淡水的富氧氧化环境;灰岩形成于干热海相咸水的富氧氧化环境。据此建立研究区沉积环境演化模式,并将其划分为2个阶段,第一阶段为气候干热的弱还原海相咸水湖沉积,沉积出石膏、灰岩和膏泥;第二阶段为温暖湿润的富氧氧化环境,沉积出砂岩、泥岩。这种沉积环境变化与古近纪云龙期气候环境周期性变化密切相关,同时也为盆地的矿产资源勘探提供依据。

云南金顶铅锌矿床云龙组内碳酸盐岩构造岩片的演化与成矿系统探讨

笔者以金顶铅锌矿床古新统云龙组内“碳酸盐岩构造岩片”为主要对象,从的成矿构造地质背景、矿区推覆造系统和穹窿构造系统的演化以及相伴的成矿系统等方面论述了矿床的复合成矿过程。提出金顶铅锌矿床云龙组内碳酸盐岩系是始新世由推覆楔入的三叠系上统三合洞组碳酸盐岩构造岩片,经复合造山作用演化的不同阶段形成不同类型、不同成因的角砾岩构造组合。在矿区逆冲推覆构造系统演化过程中三合洞组灰岩为能干岩层,前锋带容易形成“楔状岩片”楔入到云龙组非能干岩层中。晚渐新世–中新世兰坪盆地转入走滑拉分盆地演化阶段,在大规模的剪切走滑背景下伴随南北向挤压推覆以及盐丘底辟作用,推覆系组与原地系组融合形成穹窿构造系统,云龙组内碳酸盐岩构造岩片再次应变,并经过膏溶坍塌、砂岩灌入体和水力压裂构造等作用的叠加改造复合成矿,主要矿化样式叠加有推覆构造型、盐丘构造型、层间断裂带热液脉型等。金顶铅锌矿床云龙组内碳酸盐岩角砾岩为经推覆构造→穹窿构造→膏溶构造→后期岩溶改造等形成的一套特殊多成因角砾岩组合。

金顶超大型铅锌矿喷流沉积成因初探

云南兰坪金顶铅锌矿床是我国规模最大的铅锌矿床,伴生的银、镉、铊、硫铁矿、天青石、石膏等也有很高的工业价值。目前,对其成因有较大的争论,多数人支持沉积-改造观点。笔者根据所收集的资料与研究,初步提出了陆相喷流沉积成因的认识。进一步的研究工作正在继续进行。

云南金顶铅锌矿床飞来峰原地系统地层新认识

兰坪中新生代盆位于特提斯构造域和滨太平洋构造域的结合部位,由晚三叠纪至上新世的沉积岩地层构成,岩相环境由海相-海陆交互-陆相沉积演化,古新统云龙组,为一套湖相含盐沉积,早期为浅湖相沉积,中期湖盆上升为干涸蒸发沉积,晚期为浅湖相沉积。南新组为河流相-三角洲相沉积,与下伏地层景星组为渐变整合接触。1∶5万兰坪幅区域地质调查工作和金顶矿区详查报告认为金顶矿区原地系统由白垩系景星组和古新统云龙组地层构成,我们通过对区域和金顶矿区云龙组、南新组地层的岩性、岩性韵律、岩相特征的对比研究,认为金顶矿区原划归原地系统的"云龙组"地层应属于下白垩统南新组层,云龙组地层不是含矿层。

论金顶铅锌矿床的地质问题

对云南金顶铅锌矿床虽有较多的研究,但还有不少地质问题需要再认识。硬石膏矿不是古新世陆相蒸发岩,而是三叠纪海相蒸发岩;主要容矿岩石之一的灰岩角砾岩,不是滑塌堆积角砾岩,而是膏溶—构造角砾岩;原划归云龙组(E_1)的地层有许多是其它时代的;矿区地层混乱是由构造所致,不能用沉积学观点解释;推覆构造应发生在古新世聚盐之后,推覆体滑动面有多个,硬石膏岩起润滑层作用。

云南金顶铅锌矿推覆构造与盐丘构造成矿作用

金顶铅锌矿床位于兰坪中新生代'上叠'陆内盆地中部,具有规模大,时代新,逆冲推覆构造系发育,矿化类型以砂岩型+灰岩、角砾岩型为主,物质组分复杂特点。对矿床成因的认识与成矿模型方面主要有后生:层控后生型、岩溶型;同生:喷流-沉积型;叠加:同生沉积-后期改造型3个观点。本文对其成矿作用提出推覆和盐丘构造成矿些新认识。