Preliminary study on the Triassic continental mineralization system in China

doi:10.13745/j.esf.sf.2020.3.11

Abstract

Abstract:

The Triassic mineralization system in China is composed of mineralization and all of the metallogenic series (sub-series) which formed in the continental environment (including the continental margin) during the Triassic (250-205 Ma) period. It is established that such metallogenic series such as those formed at Altai, Beishan, northern and southern margins of North China block, Liaoning-Jilin, Ordos, southwest Sanjiang area, Qiangtang, Upper Yangtze, Hunan-Hubei-Jiangxi border region, and Yunkai-Leiqiong, roughly constructed the Triassic mineralization system in China. Compare to Yanshanian, Indosinian mineralization is weaker. Sanjiang-Songpan Ganzi area in southwestern China has excellent protential of large-scale prospecting of deposits, even though the movement was strong in Indosinian. Recent isotope chronology studies have shown that, some deposits that were previously thought to have formed in the Hercynian (such as Dakalasu, Xiaokalasu pegmatitic rare metal deposits in Altai) or Yanshanian period (such as Xiaotongjiapuzi Au deposit and Gaojiapuzi Ag deposit in Liaoji rift zone) formed during the Indosinian period or experienced the mineralization process of the Indosinian cycle. During the whole evolution of Triassic, the two blocks of North China and South China were combined, and the combination zone and paleo-tectonics of the southern and northern edges of North China were re-activated and became the central metallogenic belt of the endogenous minerals. The continental basins such as the Ordos in North China and the small intermountain basins in South China have created conditions for the formation of coal, oil, gas, paste, and other sedimentary minerals. The evolution of the Tethys tectonic region in the southwest has undergone significant tectonic changes from the ocean to the land, especially the Indosinian movement, which has played an essential role in the formation of the continental pattern since the Mesozoic period of China. It has also laid a foundation for the formation of the basin-mountain pattern and the enrichment of its mineral resources in the Sichuan Basin. Therefore, the Triassic mineralization system can provide not only comprehensive basis for tectonic-rebuilding but also provides a theoretical basis for metallogenic prediction.

Key words: Triassic, continental mineralization system, minerogenetic series, mineralization-concentration area

CLC Number:

P611
P612

WANG Denghong, CHEN Yuchuan, JIANG Biao, HUANG Fan, WANG Yan, LI Huaqin, HOU Kejun. Preliminary study on the Triassic continental mineralization system in China[J]. Earth Science Frontiers, 2020, 27(2): 45-59.

Figures/Tables 8

Fig.1 Sketch map showing the distribution of mineralization-concentration areas formed at Triassic in China

Table 1 Newly obtained isotopic ages related to Indosinian mineralization in the Altai area of Xinjiang in recent years

产地	岩石	试样	方法	年龄/Ma	误差/Ma	资料来源
大喀拉苏	稀有金属伟晶岩脉	白云母	Ar-Ar	248.42	2.11	[14]
小喀拉苏	稀有金属伟晶岩	白云母	Ar-Ar	233.79	0.41	[14]
大桥-库威	稀有金属伟晶岩脉	白云母	Ar-Ar	224.09	0.9	[14]
科克玉依	含金石英脉	石英	Rb-Sr	223	4	[14]
哈腊苏铜矿区	蚀变含矿斑岩	蚀变期钾长石	Ar-Ar	230	1.9	[15]
乌吐布拉克铁矿区	磁铁矿矿石	辉钼矿	Re-Os	243.6	4.1	[16]
乌拉斯沟铜矿	矿石	锆石	裂变径迹	247	24	[17]
阿巴宫-塔拉特伟晶岩型铍铌钽矿	稀有金属伟晶岩	锆石	LA-ICP-MS U-Pb	246.8	1.2	[18]
群库尔伟晶岩型铍铌钽矿	稀有金属伟晶岩	锆石	LA-ICP-MS U-Pb	206.8	1.6	[18]
佳木开伟晶岩型锂铍铌钽铯矿	稀有金属伟晶岩	锆石	LA-ICP-MS U-Pb	212.2	1.7	[18]
库鲁木特112号锂铍铌钽矿 Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ矿带	稀有金属伟晶岩	锆石	LA-ICP-MS U-Pb	238.3;233.5; 218.8;210.7	2.0;3.7; 1.9;1.6	[19]
虎斯特铍铌钽矿				244		[20]
铁木尔特铅锌铜矿	含矿石英脉	黑云母	Ar-Ar	240和235	2和2	[21]
萨热阔布金矿	含矿石英脉	黑云母	Ar-Ar	213.5	2.3	[22]
可可托海	三号伟晶岩脉	铌钽铁矿	LA-ICP-MS U-Pb	205.6	2.6	本文

Table 2 LA-ICP-MS U-Pb dating results of niobate-tantalite in No.3 vein of the Keketuohai deposit, Xinjiang

样号	w_B/10^-6			同位素比值				同位素年龄/Ma
样号	Pb	Th	U	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb	1σ	²⁰⁷Pb/²³⁵U	1σ	²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb	1σ	²⁰⁷Pb/²³⁵U	1σ	²⁰⁶Pb/²³⁸U	1σ
KKTH-3a-1	30	10	549	0.054 9	0.001 1	0.252 4	0.008 0	409.3	44.4	228.6	6.5	210.8	5.3
KKTH-3a-2	20	7	367	0.054 6	0.001 7	0.250 6	0.013 1	398.2	70.4	227.1	10.6	207.9	5.8
KKTH-3a-3	20	8	413	0.051 0	0.001 1	0.223 5	0.006 3	239.0	48.1	204.8	5.2	201.7	4.6
KKTH-3a-4	22	8	402	0.054 7	0.001 9	0.240 8	0.008 5	466.7	79.6	219.0	6.9	202.5	3.3
KKTH-3a-5	17	7	357	0.051 4	0.001 1	0.230 6	0.006 8	257.5	50.0	210.7	5.6	206.8	5.0
KKTH-3a-6	18	7	352	0.053 7	0.001 2	0.243 3	0.006 0	366.7	50.0	221.1	4.9	210.0	5.0
KKTH-3a-7	18	7	362	0.054 0	0.001 6	0.238 4	0.006 7	372.3	64.8	217.1	5.5	203.0	4.0
KKTH-3a-8	16	4	274	0.053 9	0.002 5	0.237 9	0.012 4	368.6	110.2	216.7	10.2	202.5	4.3
KKTH-3a-9	13	4	246	0.050 9	0.001 6	0.226 1	0.007 4	235.3	72.2	207.0	6.1	206.2	5.0
KKTH-3a-10	14	5	289	0.050 6	0.001 1	0.228 6	0.007 2	233.4	78.7	209.0	6.0	207.4	5.2
KKTH-3a-11	15	5	293	0.054 1	0.001 1	0.242 0	0.007 0	376.0	44.4	220.1	5.7	206.2	5.4
KKTH-3a-12	19	6	342	0.056 2	0.001 9	0.252 6	0.009 7	461.2	106.5	228.7	7.9	206.1	4.1
KKTH-3a-13	16	6	298	0.052 8	0.003 3	0.244 2	0.015 3	320.4	140.7	221.9	12.5	212.5	5.9

Fig.2 Mineral geological map of Qingchengzi nonferrous-precious metal mineralization concentration area, Liaoning Province. Modified from [24].

Table 3 A brief list of minerogenetic series related to Indosinian fluid-sedimentation in Sichuan, Yunnan and Guizhou (Sichuan Basin and its adjacent areas)

矿床成矿系列(组)		矿床成矿亚系列	矿床式	相关地质体
川滇黔与印支旋回热水-沉积作用有关的Pb、Zn、Mn、Sr、石膏、盐、杂卤石、煤矿床成矿系列组	流体成矿系列	大凉山-乌蒙山断裂褶皱带Pb、Zn、Ge、Ag矿床成矿亚系列	茂租式Pb-Zn	杉村林
	流体成矿系列	大凉山-乌蒙山断裂褶皱带Pb、Zn、Ge、Ag矿床成矿亚系列	会泽式Pb-Zn
	海相沉积成矿系列	Mz₁-12³建水—文山盆地与三叠系海相碳酸盐岩碎屑岩有关Mn矿成矿亚系列	建水白显式Mn	T₃f法郎组
		Mz₁-12³建水—文山盆地与三叠系海相碳酸盐岩碎屑岩有关Mn矿成矿亚系列	砚山斗南式Mn	T₂
		Mz₁-12²滇黔海盆与三叠系海相碳酸盐岩有关的石膏成矿亚系列	马家沟石膏	$T 2 1$ g关岭组
			六枝石膏	$T 1 2$ j嘉陵江组
			太平堡式石膏	$T 1 2$ y永宁镇组
		Mz₁-12¹四川盆地与三叠系海相碳酸盐岩、海陆交互相碎屑岩有关的石膏、石盐、天青石、天然气、矿床成矿亚系列	重庆永荣煤	$T 3 2 - 3$ x须家河组
			威西盐矿	$T 2 1$ l雷口坡组
			大为石膏	$T 2 1$ l雷口坡组
			渠县式杂卤石	$T 2 1$ l雷口坡组 $T 1 2$ j嘉陵江组
			铜梁玉峡、合川干谷Sr	$T 1 2$ j嘉陵江组
			渠县农乐石膏	$T 1 2$ j嘉陵江组

Table 3 A brief list of minerogenetic series related to Indosinian fluid-sedimentation in Sichuan, Yunnan and Guizhou (Sichuan Basin and its adjacent areas)

矿床成矿系列(组)		矿床成矿亚系列	矿床式	相关地质体
川滇黔与印支旋回热水-沉积作用有关的Pb、Zn、Mn、Sr、石膏、盐、杂卤石、煤矿床成矿系列组	流体成矿系列	大凉山-乌蒙山断裂褶皱带Pb、Zn、Ge、Ag矿床成矿亚系列	茂租式Pb-Zn	杉村林
	流体成矿系列	大凉山-乌蒙山断裂褶皱带Pb、Zn、Ge、Ag矿床成矿亚系列	会泽式Pb-Zn
	海相沉积成矿系列	Mz₁-12³建水—文山盆地与三叠系海相碳酸盐岩碎屑岩有关Mn矿成矿亚系列	建水白显式Mn	T₃f法郎组
		Mz₁-12³建水—文山盆地与三叠系海相碳酸盐岩碎屑岩有关Mn矿成矿亚系列	砚山斗南式Mn	T₂
		Mz₁-12²滇黔海盆与三叠系海相碳酸盐岩有关的石膏成矿亚系列	马家沟石膏	$T 2 1$ g关岭组
			六枝石膏	$T 1 2$ j嘉陵江组
			太平堡式石膏	$T 1 2$ y永宁镇组
		Mz₁-12¹四川盆地与三叠系海相碳酸盐岩、海陆交互相碎屑岩有关的石膏、石盐、天青石、天然气、矿床成矿亚系列	重庆永荣煤	$T 3 2 - 3$ x须家河组
			威西盐矿	$T 2 1$ l雷口坡组
			大为石膏	$T 2 1$ l雷口坡组
			渠县式杂卤石	$T 2 1$ l雷口坡组 $T 1 2$ j嘉陵江组
			铜梁玉峡、合川干谷Sr	$T 1 2$ j嘉陵江组
			渠县农乐石膏	$T 1 2$ j嘉陵江组

Fig.3 The Sm-Nd isochron age of calcite in the Qilinchang lead-zinc deposit in Huize, Yunnan province and the Rb-Sr age of Sphalerite in Paoma lead-zinc deposit in Ningnan, Sichuan province

Table 4 The Sm-Nd isochron age of calcite in the Qilinchang lead-zinc deposit in Huize, Yunnan province

原送样号	样品名称	w(Sm)/10^-6	w (Nd)/10^-6	¹⁴⁷Sm/¹⁴⁴Nd	¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd±2σ
HZD-16	方解石	28.33	125.3	0.136 8	0.511 992±0.000 009
1457-1	方解石	3.643	32.67	0.067 5	0.511 892±0.000 006
1451-5	方解石	0.353 5	1.715	0.124 7	0.511 973±0.000 014
1523-2	方解石	3.278	20.72	0.095 7	0.511 931±0.000 011
1523-3	方解石	2.043	11.1	0.111 3	0.511 953±0.000 006
1523-4	方解石	5.104	26.65	0.115 9	0.511 961±0.000 006

Table 5 The Rb-Sr age of Sphalerite in Paoma lead-zinc deposit in Ningnan, Sichuan Province

序号	样品号	样品名称	w(Rb)/10^-6	w(Sr)/10^-6	⁸⁷Rb/⁸⁶Sr	⁸⁷Sr/⁸⁶Sr±2σ
1	PM-1	闪锌矿	0.326 1	1.945	0.483 7	0.715 92±0.000 04
2	PM-2	闪锌矿	0.430 7	3.148	0.394 8	0.715 94±0.000 06
3	PM-3	闪锌矿	0.166 4	2.183	0.219 9	0.715 45±0.000 03
4	PM-4	闪锌矿	0.038 74	6.697	0.016 69	0.714 87±0.000 03
5	PM-5	闪锌矿	0.128 3	0.847 5	0.436 7	0.716 07±0.000 01
6	PM-6	闪锌矿	0.555 5	2.99	0.536 1	0.715 92±0.000 05
7	PM-7	闪锌矿	0.084 91	0.855 3	0.286 4	0.715 37±0.000 07
8	PM-8	闪锌矿	0.255 2	11.00	0.066 96	0.715 21±0.000 01
9	PM-9	闪锌矿	0.148 2	5.045	0.084 73	0.715 06±0.000 02
10	PM-10	闪锌矿	0.086 87	4.983	0.050 29	0.715 29±0.000 03

References 45

[1]	陈毓川, 王登红, 朱裕生, 等. 中国成矿体系与区域成矿评价[M]. 北京: 地质出版社, 2007: 1-1005.
[2]	程裕淇. 中国区域地质概论[M]. 北京: 地质出版社, 1994: 1-503.
[3]	李建康, 李文昌, 王登红, 等. 中甸弧燕山晚期成矿事件的Re-Os定年及成矿规律研究[J]. 岩石学报, 2007, 23(10): 2415-2422.
[4]	李文昌, 尹光候, 卢映祥, 等. 中甸普朗复式斑岩体演化及⁴⁰Ar-³⁹Ar同位素依据[J]. 地质学报, 2009, 83(10): 1421-1429.
[5]	王登红, 邹天人, 徐志刚, 等. 伟晶岩矿床示踪造山过程的研究进展[J]. 地球科学进展, 2004, 19(4): 614-620.
[6]	王登红, 李建康, 付小方. 四川甲基卡伟晶岩型稀有金属矿床的成矿时代及其意义[J]. 地球化学, 2005, 34(6): 541-547.
[7]	郝雪峰, 付小方, 梁斌, 等. 川西甲基卡花岗岩和新三号矿脉的形成时代及意义[J]. 矿床地质, 2015, 34(6): 1199-1208.
[8]	代鸿章, 王登红, 刘丽君, 等. 川西甲基卡308号伟晶岩脉年代学和地球化学特征及其地质意义[J]. 地球科学, 2018, 43(10): 3664-3681.
[9]	袁见齐, 朱上庆, 翟裕生. 矿床学[M]. 北京: 地质出版社, 1985:1-518.
[10]	叶连俊. 沉积矿床成矿时代的地史意义[J]. 地质科学, 1977, 12(3): 210-218.
[11]	毛景文, 周振华, 丰成友, 等. 初论中国三叠纪大规模成矿作用及其动力学背景[J]. 中国地质, 2012, 39(6): 1437-1471.
[12]	王登红, 徐珏, 陈毓川, 等. 苏北榴辉岩中水晶的形成时代及其对超高压变质岩折返的示踪意义[J]. 地质学报, 2003, 77(4): 544-548.
[13]	王登红, 陈郑辉, 陈毓川, 等. 我国重要矿产地成岩成矿年代学研究新数据[J]. 地质学报, 2010, 84(7): 1030-1040.
[14]	王登红, 陈毓川, 徐志刚, 等. 阿尔泰成矿省的成矿系列及成矿规律[M]. 北京: 原子能出版社, 2002:1-493.
[15]	张招崇, 闫升好, 陈柏林. 阿尔泰铜矿带东段找矿靶区优选及评价[M]. 北京: 地质出版社, 2010:1-305.
[16]	杨富全, 刘锋, 柴凤梅, 等. 中国新疆阿尔泰铁矿床[M]. 北京: 地质出版社, 2012:1-322.
[17]	袁万明, 保增宽, 董金泉, 等. 新疆阿尔泰克朗盆地热液成矿时代的裂变径迹分析[J]. 世界科技研究与发展, 2007, 29(2): 8-14.
[18]	任宝琴, 张辉, 唐勇, 等. 阿尔泰造山带伟晶岩年代学及其地质意义[J]. 矿物学报, 2011, 31(3): 587-596.
[19]	LV Z H, ZHANG H, TANG Y, et al. Petrogenesis and magmatic-hydrothermal evolution time limitation of Kelumute No. 112 pegmatite in Altay, Northwestern China: evidence from zircon U-Pb and Hf isotopes[J]. Lithos, 2012, 154: 374-391. DOI URL
[20]	杨富全, 王永强, 杨成栋, 等. 新疆阿尔泰克兰盆地金属矿床地质特征及成矿作用[J]. 矿床地质, 2018, 37(3): 441-462.
[21]	郑义, 张莉, 郭正林. 新疆铁木尔特铅锌铜矿床锆石U-Pb和黑云母⁴⁰Ar/³⁹Ar年代学及其矿床成因意义[J]. 岩石学报, 2013, 29(1): 191-204.
[22]	郑义, 李登峰, 张莉, 等. 新疆萨热阔布金矿黑云母⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄及矿床成因启示[J]. 中山大学学报(自然科学版), 2014, 53(6): 10-18.
[23]	王登红, 李华芹, 屈文俊, 等. 全国成岩成矿年代谱系[M]. 北京: 地质出版社, 2014:1-438.
[24]	薛春纪, 陈毓川, 路远发, 等. 辽东青城子矿集区金、银成矿时代及地质意义[J]. 矿床地质, 2003, 22(2): 177-184.
[25]	王登红, 陈毓川, 徐志刚. 中国白垩纪大陆成矿体系的初步研究及找矿前景浅析[J]. 地学前缘, 2005, 12(2): 231-239.
[26]	王登红, 陈毓川, 朱裕生, 等. 以矿床成矿系列构筑中国成矿体系及其运用[J]. 矿床地质, 2006, 25(增刊1): 43-46.
[27]	胡霭琴, 王中刚, 涂光炽, 等. 新疆北部地质演化及其成岩成矿规律[M]. 北京: 科学出版社, 1997:1-246.
[28]	王中刚, 赵振华, 邹天人, 等. 新疆北部花岗岩类的成因类型及其成矿作用 [M] //涂光炽. 新疆北部固体地球科学新进展. 北京: 科学出版社, 1993:127-136.
[29]	陈富文, 李华芹, 蔡红, 等. 新疆东部金窝子金矿成因讨论: 同位素地质年代学证据[J]. 地质论评, 1999, 45(3): 247-254.
[30]	陈郑辉, 王登红, 龚羽飞, 等. 新疆哈密镜儿泉伟晶岩型稀有金属矿床⁴⁰Ar-³⁹Ar年龄及其地质意义[J]. 矿床地质, 2006, 25(4): 470-476.
[31]	闫庆贺, 王核, 丘增旺, 等. 西昆仑大红柳滩稀有金属伟晶岩矿床锡石及铌钽铁矿年代学及其地质意义[C]// 中国矿物岩石地球化学学会第九次全国会员代表大会暨第16届学术年会论文集. 2017: 833-834.
[32]	梁婷, 王艺茜, 张泽, 等. 新疆大红柳滩地区伟晶岩形成背景及分带性研究[R]. 乌鲁木齐:新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局, 2019.
[33]	黄卉, 马东升, 陆建军, 等. 湖南邓阜仙复式花岗岩体的锆石U-Pb年代学研究[J]. 矿物学报, 2011, 31(增刊1): 590-591.
[34]	王鸿祯, 楚旭春, 刘本培, 等. 中国古地理图集[CM]. 北京: 地图出版社, 1985:1-283.
[35]	云南省地质矿产局. 云南省区域地质志[M]. 北京: 地质出版社, 1990:1-1095.
[36]	黄智龙, 李文博, 张振亮, 等. 云南会泽超大型铅锌矿床成因研究中的几个问题[J]. 矿物学报, 2004, 24(2): 105-111.
[37]	晏子贵, 夏传见, 贺光兴, 等. 四川省宁南县跑马铅锌矿地质特征及找矿前景分析[J]. 地质找矿论丛, 2006, 21(增刊1): 77-80.
[38]	李四光. 中国区域地质讲义[M]. 北京:北京地质学院普地教研室, 1959:1-301.
[39]	任纪舜, 牛宝贵, 刘志刚. 软碰撞、叠覆造山和多旋回缝合作用[J]. 地学前缘, 1999, 6(3): 85-93.
[40]	WU F Y, WILDE S A, ZHANG G L, et al. Geochronology and petrogenesis of the post-orogenic Cu-Ni sulfide-bearing mafic-ultramafic complexes in Jilin Province, NE China[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2004, 23(5): 781-797. DOI URL
[41]	郗爱华, 顾连兴, 李绪俊, 等. 吉林红旗岭铜镍硫化物矿床的成矿时代讨论[J]. 矿床地质, 2005, 24(5): 521-526.
[42]	冯光英, 刘燊, 冯彩霞, 等. 吉林红旗岭超基性岩体的锆石U-Pb年龄、Sr-Nd-Hf同位素特征及岩石成因[J]. 岩石学报, 2011, 27(6): 1594-1606.
[43]	孙英华, 周树亮, 权承珍, 等. 吉林省红旗岭矿区3号含矿岩体同位素年龄研究[J]. 吉林地质, 2015, 34(3): 55-61.
[44]	郝立波, 吴超, 孙立吉, 等. 吉林红旗岭铜镍硫化物矿床Re-Os同位素特征及其意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2014, 44(2): 507-517.
[45]	李华芹, 王登红, 陈富文, 等. 湖南雪峰山地区铲子坪和大坪金矿成矿作用年代学研究[J]. 地质学报, 2008, 82(7): 900-905.