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东川区泥石流铜厂箐

发布时间:2021-01-28 03:01:16

1、与国内外新生代成矿作用的对比

与世界上的新生代成矿作用相比,大三江地区属于特提斯-喜马拉雅成矿域的重要组成部分,但其新生代成矿作用还具有自身特点:

1)大三江地区位于特提斯-喜马拉雅成矿域的中东部,构造线走向自欧亚大陆的EW向东南亚SN向转化的转折部位,构造应力集中但方向有变,有利于形成多种有利的成矿环境。

2)内生成矿作用与外生成矿作用的配合,有助于成矿作用的多样性。这里既有壳源、幔源和壳幔混合来源的岩浆作用,也有有利的表生成矿条件(如怒江、澜沧江、金沙江、大渡河、红河等大型水系,以亚热带气候为主的风化-氧化条件,生物作用的普遍存在和广泛参与),有助于金顶铅锌矿、牦牛坪稀土矿、玉龙斑岩型铜矿、老王寨金矿、高峰寺蓝石棉矿床、昭通煤矿、若尔盖泥炭矿床、临沧锗矿、腾冲一带风化壳型的稀有金属矿床、禄劝-保山一带的风化壳型钛铁矿(洒普山大型钛铁矿、板桥大型钛铁矿)和白显、斗南等氧化型锰矿,等等。

3)大三江地区的新生代矿床与国内外同类矿床相似,但又有独特性。如世界上最大的斑岩型铜矿、最大的银矿——玻利维亚的波托西(150~250g/t的储量有195 600t)形成于第三纪,日本最大的金矿——九州南部鹿儿岛的菱刈金矿形成于1Ma左右的第四纪,北美最大的矽卡岩型金矿——内华达巴特尔山镇的福提图德形成于第三纪,美国最大的金矿——南达科他西部利德Homestack(Au储量1218t,品位6.53g/t)形成于第三纪,菲律宾最大的金矿——位于吕宋岛中南部碧瑶的阿库潘-安塔莫凯(Au储量350t,品位4.6g/t)有两个成矿期(1.5~25Ma和35~60Ma),但都属于新生代。大三江地区的玉龙-马厂箐-铜厂斑岩型铜钼矿带,也形成于新生代,并且集中在38Ma前后,但其成矿环境与安第斯成矿带明显不同;而牦牛坪这样的大型稀土矿床在国内外其他地区非常少见。

4)新生代矿床的找矿前景非常大。大三江地区地势险恶,地形变化大,山高谷深,露头又差,工作条件极其恶劣,在很大程度上影响了地质找矿工作的深入。大三江地区目前开采的矿床基本上浅表控制,除了临沧锗矿是井下开采外,其余均为地表露天开采。一方面成矿条件非常有利,一方面工作程度又明显不够,预示着良好的找矿前景。近年来,云南、四川地区先后找到了一大批新矿床、矿点,如云南的小水井金矿、长安金矿、上芒岗金矿、董宗河金矿、龙口金矿、金满铜矿、白秧坪银多金属矿床等,四川也找到了夏塞银铅锌矿床、砂西银铅锌矿床、梭罗沟金矿等。仅就云南金矿统计(图1-4),1991年云南有控制金矿40个,其中大型2个,中型2个,小型6个,矿点21个,矿化点9个;到2001年统计,控制金矿增加到133个,其中大型1个(镇沅金矿分为老王寨、冬瓜林等不同的中型矿床来统计),中型5个,小型30个,矿点65个,矿化点32个。虽然大中型矿床变化不大,但正是由于小型矿床和矿点、矿化点的大量增加导致了2001年以来一批新矿床的发现,如金平的长安金矿,东川的布卡、拖布卡金矿等。

图1-4 云南1991年与2001年10年间金矿控制数的对比

Fig.1-4 Comparation of gold deposits numbers between 1991 and 2001 in Yunnan province

2、有没有新类型的铂族元素矿床?

除了寒武系含P层位之外,是否还有其他可能出现的、与基性-超基性岩没有直接联系的铂族元素矿床呢?据杨勤生(2001)报道,云南在某地化探异常区以外的含煤地层中发现了含Pt达0.21g/t的样品。与云南相邻的贵州西南部也发现煤中含有PGE(李生盛等,2002)。国外在煤层中发现PGE的例子屡见不鲜,如在俄罗斯远东地区两类新生代含煤洼地中都探测到了高含量的贵金属(PGE和Au),一类是始新世—渐新世火山-构造地堑,其中在聚煤作用的同时伴随有火山活动,另一类为中新世洼地,其中含有厚达100m的风化壳。这些洼地与云南的新生代含煤盆地有一定的相似性,如洼地的规模都较小(10~50km2),并被200~500m厚的陆相含煤沉积岩所充填。在铂族元素矿化的煤层中同时还有稀土元素的富集(Seredin等,1998),稀土赋存在硫酸盐型稀土矿物中,而细粒金和铂族矿物(自然金、银金矿、自然铂、等轴铁铂矿、硫铂矿)产于煤和木化石中,与硫化物、自然金属以及铁、镍、钴、铜、锌、锡、铋、银等金属互化物共生。目前对于煤中铂族元素的富集机制和成矿物质来源还不是太清楚,但深部流体通过构造补给以及火山活动可能是重要的成矿条件,而这两个条件在云南的中、新生代盆地中也常常出现。曲靖茨营下第三系就有凝灰岩(俗称“羊毛石”),而且富含稀土,可以用作肥料(沈权,2000),在上新统茨营组中也出现褐煤,那里是否也含有贵金属呢?作者建议可进行调查。

另外,四川已经发现了一些新类型的铂族元素矿床(点),如杨柳坪产于基性-超基性岩岩体之外围岩中的热液型铂族元素矿化(其PGE品位比蚀变基性-超基性岩中者高一个数量级,王登红等,2002;2003)、石棉产于基性-超基性岩中但与铜镍硫化物无关的自然铂矿(骆耀南等,2002)等等。这些类型的铂族元素矿床在云南还很少报道,但其成矿条件在云南同样具备,尤其是峨眉山玄武岩分布区和康滇地轴中的基性超基性岩分布区。四川石棉含自然铂的辉石岩和辉长岩在地表的露头很小,而且被第四系覆盖,在以往1:20万和1:5万的地质填图工作均未发现。在斑岩型铜矿中往往伴生有PGE,云南在金沙江-红河成矿带上的斑岩铜矿(马厂箐和铜厂等)与玉龙铜矿一样形成于33~36Ma期间(经测定,铜厂辉钼矿的Re-Os等时线年龄为34.38士0.46Ma,马厂箐为33.9士1.1Ma。王登红等,2004),且辉钼矿所占比重相对较大,其中必然含Os,可能还含有其他PGE。

云南出露的基性超基性岩岩体虽然面积不如四川的大,但数量多,表生作用的地理位置优于四川。因此,研究风化壳中PGE的分布规律,寻找风化壳型、并通过风化壳寻找原生矿床也是一条找矿思路。墨江金矿矿石样品中的PGE含量低于71×10-9,Pt≥Pd,Ru>Os、Ir、Rh,样品的地幔标准化PGE分布模式是以Rh为峰的上凸曲线,Ir负异常,与一般的基性-超基性岩的特征不同,因此,冉红彦等(1996)认为矿化元素金可能主要由区域成矿流体提供。那么,PGE从何而来?如果也是区域流体提供的,那么,在基性-超基性岩以外的部位会不会出现PGE的富集?

3、1835年(道光14年)清朝及云南东川铜矿发生了什么事件??

从嘉庆七年(公元年)到咸丰五年(公元1855年),我们可以以表2所列嘉庆七年的数字为准。嘉庆七年滇东北两府的铜厂定额为377.84万斤,占全省定额的41.16%。考虑到这一时期矿业发展停滞,但从办获官铜数看并无明显萎缩,故这一时期全省年均铜产量以乾隆元年到嘉庆十六年的平均数的95%来算,即每年全省总产量在1267万斤,滇东北地区的平均年产量在521.2万斤,约合3127吨。这一时期约共生产铜168900吨。这是最后一个时期。其后云南HM起义,战乱长达18年,矿业停顿,战后始终没有得到很好的恢复重建。

从上述的分析可以看出,从1726年到1855年130年间,滇东北地区的铜业生产一直是云南铜业最发达的地区,保持了很高的水平。在这130年中,滇东北地区共生产铜565400吨左右。
乾隆时人吴大勋说,“东川一郡,产铜甚广,不独诸大厂也。一切山箐之间,随处开挖,可以获铜,故东、昭、曲靖之间为私铸之薮”(注:吴大勋:《滇南闻见录》卷下“钱价”条,《云南史料丛刊》第12卷。)。
并根据《东川府志》的有关记载做出了相应的估计:“每炼铜100斤,需木炭1000斤,至清乾隆年间炼铜最盛时,年产铜量达1600万斤,烧100斤炭需10000斤柴(按:原文如此,疑100斤炭为1000斤之误),据此估算每年需砍伐约10平方公里森林。”(注:中国科学院成都山地灾害与环境研究所:《中国泥石流》,商务印书馆2000年版,第11页。)现在的《东川市志》也认为:“清乾隆年间,伐薪烧炭,年毁林地约10平方公里。”(注:《东川市志》,云南人民出版社1995年版,第266页。)

上述的估计注意到了炼铜用炭对东川森林的破坏,但实际情况要比之复杂得多。对这个问题进行具体的研究,就涉及到了几个问题:薪炭转化率、当时每公顷的活立木蓄积量、烧炭对树种的选择性、铜炭比以及人们的利用方式。

最后一个时期即1802年至1855年。这一时期铜业进一步下滑,每年平均产铜约为3127吨。这一时期,由于乾隆时的大开发和嘉庆时的流民进山运动,滇东北地区可供砍伐的原始林地已少,多残存于交通不便,和铜厂距离又很远的高山深箐中。这个时期的薪炭林,次生林地和人工林应占了相当的比例。如前述,虽然次生林和人工林的蓄积量远不如原始林,但这一类林木对烧炭来说利用效率极高,特别是人工松林,由于其较粗的枝干均可利用,其利用率可能会超100%。故仍以相同的比例来计算。每年毁林在3750公顷左右,54年间约毁林2025平方公里。计有15%的炭来自滇东北以外地区,略计54年间滇东北地区毁林在1720平方公里左右。这一时期,已经是“有树之家,悉伐以供薪炭”(注:光绪《东川府续志》卷三《轶事》。)。“民间薪炭,几同于桂。”环境的破坏反过来对当地社会生活造成了沉重的压力。
洗矿的污水也给矿区下游的环境带来了很大的问题。当时的有识之士就认识到了:“煎炼之炉烟,萎黄菽豆,洗矿之溪水,削损田亩。”(注:倪蜕:《复当事论厂务疏》。)但矿厂多处深山之中,这种对环境的破坏,事过境迁,很难留下具体的痕迹。

为运铜亦需修道路,在山势陡峭的地方劈山修路,也会造成一定的环境破坏。滇东北地区硅步皆山,山势陡削。修路常常要剥开地表,对陡坡上的植被产生破坏,会导致严重的水土流失,乃至产生滑坡等危害。成品铜要运向外地,外地的米、油、炭、木材等要运往矿区,由此引起的数以万吨的物资交流,需要马、骡和牛来负担,这都要求新修和扩建道路。据《铜政便览》所记官拨银定期不定期维修的运铜道路有15处,有13处位于滇东北地区,平均每年维修经费近千两(注:《铜政便览》卷八,《续修四库全书》史部第880册。)。这也从一个侧面说明了道路沿线由修路引发的塌方、滑坡等地质灾害的危害,在当时已经有所反映了。

从上面的论述中,我们可以清楚地看出,清代中叶130年间滇东北地区的铜矿开发给滇东北地区所带来的环境灾难。仅铜矿业就使滇东北的森林覆盖率下降了20个百分点,再加上山区开发等因素,大量森林被砍伐,水土流失日益严重,现在滇东北地区突出的环境问题当时已经发展得非常严重了。可以说,到咸丰五年(公元1855年),滇东北地区的环境问题发展到了旧时代(1950年以前)的顶峰。

4、预测级别划分

一、成矿区划

扬子地台西缘富碱斑岩铜多金属矿分布受板块缝合线、深大断裂及区域构造 - 岩浆岩带控制,按区域构造环境和构造单元格局与印支期 - 喜马拉雅期富碱斑岩侵入活动的联系,可划分为 3 个成矿亚带及 8 个成矿集中区,由东而西简介如下:

1. 楚雄大理成矿亚带

该亚带范围西界哀牢山 - 金沙江断裂及丽江 - 木里断裂,东界元谋 - 绿汁江断裂,为板块缝合线东侧,扬子陆块西南部,属喜马拉雅期富碱斑岩陆内断裂型构造成矿带,矿带受南北向及北东向深大断裂控制而进一步划分为 4 个成矿集中区,即姚安 - 南华成矿集中区 ( 姚安、腊梅、石冠山、高丰寺、直苴矿床) 、宁蒗 - 华坪成矿集中区 ( 罗卜地、铜厂箐) 、鹤庆 - 洱源成矿集中区 ( 北衙、马头湾矿床) 、马厂箐 - 小龙潭成矿集中区 ( 马厂箐、金厂箐、小龙潭、宝丰寺矿床) 。楚雄 - 大理成矿亚带是区内富碱斑岩铜多金属、贵金属最重要的成矿带。

2. 中甸 - 剑川成矿亚带

该亚带西界金沙江、红河断裂,东界丽江 - 木里断裂,为北西向与北东向深大断裂夹持的三角形地带,属印支期岛 ( 山) 弧及弧后盆地构造控制的斑岩成矿带,矿带受岛弧中心的南北向格咱河 - 乡城深大断裂控制,分为两个成矿区,断裂东侧为中甸印支期斑岩成矿区 ( 雪鸡坪、红山等矿床) ,西侧为剑川喜马拉雅期斑岩成矿区 ( 桃花、黑牙谷、老君山矿点) 。

3. 兰坪 - 思茅成矿亚带

该亚带东界哀牢山 - 红河断裂,西界澜沧江断裂,属印支板块中生代坳陷褶皱带,受坳陷边缘北西向深大断裂与横向构造控制,分为两个矿化集中区,由南而北为元阳 - 金平成矿区 ( 铜厂、长安冲、哈播) 、巍山 - 永平成矿区 ( 大莲花山、各救母、朵谷矿点、卓潘岩体等) 。

二、远景预测区类别划分方法

根据控矿因素分析、矿化信息研究及成矿规律、找矿标志等条件,综合目前所掌握的各成矿区 ( 带) 中富碱斑岩铜多金属、贵金属成矿的直接与间接找矿信息的强度与广度,采用综合信息方法进行筛选分析,划分远景预测区。

直接找矿信息———主要是已知矿床 ( 点) 的分布、矿化蚀变类型与强度及化探、重砂异常及矿产开发等实际材料。

间接找矿信息———指与已知具有工业价值的典型矿床相似的区域地质背景、成矿控制因素、找矿标志和与之相联系的成矿空间条件及地球化学、地球物理异常场。

三、预测区级别划分

根据上述找矿标志和直接与间接找矿信息及远景资源潜力大小等,将远景预测区划分为两个等级。

Ⅰ级预测区: 有已知中小型铜多金属或贵金属矿床,矿区周围及深部尚有明显的直接找矿信息,成矿条件十分有利,资源潜力大,可进一步工作扩大远景,属最佳远景区。

Ⅱ级预测区: 有已知矿点、成矿条件有利的新区。区内围绕富碱斑岩矿化蚀变明显,具有显示成矿的化探综合异常等直接找矿信息。与已知矿床对比有相似的区域地质背景、成矿控制条件或有相联系的成矿空间条件,间接找矿信息明显,属重要远景区。

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