云南騰沖白巖子錫、鉛、鋅多金屬礦區(qū)地質(zhì)特征及成因探討

陶永林，賀勝輝，胡興濤，榮惠鋒

(云南省有色地質(zhì)局地質(zhì)地球物理化學(xué)勘查院，昆明 650216)

白巖子錫、鉛、鋅多金屬礦位于騰沖縣城正北方向，平距約550km處。前人對此區(qū)做了大量地質(zhì)工作，筆者通過對前人資料的系統(tǒng)分析、對比研究，并結(jié)合項目野外工作實踐，對白巖子鉛鋅礦區(qū)礦床地質(zhì)特征、控礦條件、礦床成因進(jìn)行了嘗試性地探討，為進(jìn)一步找礦指明了思路。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于岡底斯～念青唐古拉褶皺系瀘水—騰沖褶皺帶明光坳斷區(qū)內(nèi)，總體構(gòu)造呈南北向展布。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主，褶皺多被破壞而不完整，具有舒緩斷續(xù)等特征。斷裂以南北向、北東向、北西向組較發(fā)育，其次為東西向組橫斷層。組合形態(tài)上表現(xiàn)出北東、北西向的兩組共軛剪切斷裂，與南北向擠壓相互配套的斷裂系統(tǒng)[1]。

區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，巖漿巖廣布。巖石種類有基性、中性及酸性巖，以花崗巖類分布最廣。巖漿活動以侵入為主，噴溢次之。區(qū)內(nèi)巖漿巖按生成時代可分為燕山早期、燕山晚期和喜山期。燕山早、晚期以酸性巖漿侵入為主，喜山早期為中酸性中心式火山噴發(fā)，喜山晚期為基性巖漿組成的中心式噴發(fā)為特征[2]。燕山期巖漿活動有從東至西，從早期(127.3～151.6Ma)到晚期(52.8～86.1Ma)之演化規(guī)律，是重要含礦母巖，如小龍河錫礦與小龍河花崗巖體有關(guān)，滇灘鐵礦受滇灘巖體控制，此外，尚有云峰巖體、明光巖體等，形成了區(qū)內(nèi)與花崗巖有關(guān)的Sn、Cu、Pb、Zn、Ag、Au、Fe等金屬、貴金屬礦產(chǎn)。

2 礦床地質(zhì)

2.1 地 層

礦區(qū)出露地層主要為石炭系上統(tǒng)空樹河組(C3k)、二疊系下統(tǒng)大東廠組(P1dn)，地層巖性特征(見表1)。

2.2 構(gòu) 造

礦區(qū)褶皺以弓山—夾谷山復(fù)向斜為主體，相伴有皇冒山向斜、沙拉沖向斜、飛松嶺向斜等次一級褶皺，軸向近南北、北北東向，呈線狀平行或雁列式排列。沿褶皺兩翼發(fā)育近南北向縱斷層、北東、北西向、近東西向斜交斷裂、橫斷裂；北東向組和南北向組形成最早，最發(fā)育，相對活動延續(xù)時間長，而北西向組和東西向組形成時間相對較晚，一般錯斷早期斷層(見圖1)。

表1 礦區(qū)出露地層簡表

圖1 白巖子錫鉛鋅礦區(qū)域構(gòu)造綱要圖

2.3 巖漿活動

(1)黑云母花崗斑巖主要分布在礦區(qū)北西側(cè)，呈巖株狀產(chǎn)出。巖石以鐵質(zhì)含量高，鎂質(zhì)組分低，富鉀的超酸性花崗巖為特征。從巖石地球化學(xué)特征看：Cu、Pb、Zn、W、Sn平均含量高出克拉克值幾倍到幾十倍。因此，在與圍巖接觸部位，矽卡巖中常見有色金屬礦化。同位素測定，地質(zhì)年齡為142.8Ma，屬燕山早期產(chǎn)物。該巖漿活動為鉛鋅成礦提供了主要礦源。

(2)黑云母花崗閃長斑巖主要出露在礦區(qū)中北部，呈巖株、巖脈、巖床產(chǎn)出。巖石以堿質(zhì)含量低，鐵、鎂組分高、富鉀的花崗巖為特征。從巖石地球化學(xué)特征看：Sn、Pb、Zn含量均高出克拉克值幾十倍。因此在與圍巖接觸帶附近，特別是在接觸帶附近的構(gòu)造破碎帶中，常見有Pb、Zn礦化和礦體產(chǎn)出。同位素測定，地質(zhì)年齡為111.7Ma，屬燕山晚期產(chǎn)物。其兩側(cè)外接觸帶是鉛鋅礦的賦存部位。

2.4 變質(zhì)作用及變質(zhì)巖

區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用主要為熱接觸變質(zhì)作用，局部有動力變質(zhì)作用和氣成熱液變質(zhì)作用；并不同程度地疊加區(qū)域變質(zhì)作用。熱接觸變質(zhì)作用又分熱接觸變質(zhì)作用和接觸交代變質(zhì)作用。

(1)熱接觸變質(zhì)作用是硅灰石礦主要成礦作用，原鈣質(zhì)燧石巖、燧石條帶灰?guī)r，在熱力作用下，石英、方解石重結(jié)晶，SiO2和CaCO3重新組合成新的礦物—硅灰石(CaCO3+SiO2→CaSiO3+CO2↑)。而原巖中微量鐵錳質(zhì)和Al2O3組成鈣鋁榴石，鎂質(zhì)和硅質(zhì)組合形成透輝石、透閃石。初步研究認(rèn)為：當(dāng)燕山期花崗巖或花崗閃長斑巖侵入到C3k、P1dn地層同時，隨著上述碎屑巖、碳酸鹽巖發(fā)生接觸變質(zhì)作用，其熱力主要沿構(gòu)造、裂隙擴展到P1dn1-1層位中，不純的碳酸鹽巖在巖漿熱力作用下，發(fā)生活化形成硅灰石。燕山期巖漿侵入，只起到提供熱源作用，而未提供合成硅灰石的硅質(zhì)和其它成分。主要熱液接觸變質(zhì)巖為：變質(zhì)砂巖、板巖、角巖、大理巖、硅灰石；

(2)接觸交代作用受破碎帶及花崗閃長斑巖控制，產(chǎn)于斑巖接觸帶，呈透鏡狀、似層狀產(chǎn)出。巖石類型有石榴透輝矽卡巖、透輝石榴矽卡巖、透輝矽卡巖、透輝符山石榴矽卡巖，屬鈣質(zhì)矽卡巖類。礦區(qū)鉛鋅礦、硫鐵礦就產(chǎn)于矽卡巖體中。

(3)動力變質(zhì)作用主要沿斷裂構(gòu)造帶呈帶狀、線狀分布，產(chǎn)物主要為構(gòu)造角礫巖、碎裂巖，巖石分布于北東向、南北向斷層中，寬度不等；其中賦存主要鉛錫礦體。

(4)氣成熱液變質(zhì)作用產(chǎn)物是云英巖，多為富白云母云英巖，往往出現(xiàn)在花崗巖類內(nèi)外接觸帶，而以外接觸帶構(gòu)造破碎帶中較發(fā)育，呈脈狀產(chǎn)出，脈體厚一般從幾厘米至幾米。巖石具鱗片變晶結(jié)構(gòu)。主要礦物為絹云母、石英，次要礦物有錫石、褐鐵礦、黃玉等，錫礦化與云英巖有密切關(guān)系。

3 礦體特征及礦石質(zhì)量

3.1 礦體特征

圖2 白巖子錫鉛鋅礦區(qū)礦床地質(zhì)簡圖

礦區(qū)內(nèi)礦體產(chǎn)出形態(tài)有三種：脈形、層間型、接觸帶面型(圖2)。礦體均產(chǎn)于燕山早期二長花崗巖和燕山晚期花崗閃長斑巖外接觸帶300m范圍內(nèi)，而更靠近花崗閃長斑巖體(脈)。礦區(qū)礦體多呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，長80～340m，V1-2最長達(dá)410m，延深60～150m；礦體多呈楔形尖滅，厚度變化較大(1.45～22.53m)；嚴(yán)格受北東向斷裂及其破碎帶和次一級構(gòu)造控制，礦體走向35～70°，多數(shù)礦體傾向北西，少數(shù)如V2-1、V2-2、V3傾向南東。礦體傾角一般較陡53～80°，少數(shù)礦體如V3為20～41°。錫礦體主要分布在向斜西翼F11、F11-1、F19、F13破碎帶中；鉛鋅礦體主要分布在向斜東翼層間斷層及破碎帶中，少數(shù)分布在錫礦體邊緣，顯示水平分帶特點。錫礦體主要表現(xiàn)為含高鐵褐鐵礦鉛錫氧化礦，礦體共(伴)生有益組份較多，以鐵、鉛、鋅為主，其次礦床還伴生有硫、金、銀、銅等，它們與主金屬無明顯的界線，其礦體與錫礦體為同體共生(如鉛鋅氧化礦體V1-1、V1-2、 V2-1與錫氧化礦體)，礦體圈定完全以化學(xué)分析結(jié)果來區(qū)分；整個礦床主金屬錫平均品位達(dá)0.660%，為較富的氧化錫礦床?，F(xiàn)將礦區(qū)主要礦體地質(zhì)特征簡述如下：

(1)V1-1礦體：呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)于F11、F11-1構(gòu)造破碎帶中。礦體形態(tài)為透鏡狀、走向35°、傾向305°、傾角平均80°。礦體長382m，厚度最小1.76米、最厚14.98m，平均錫礦厚7.20m，鉛礦1.45m，厚度變化系數(shù)71.78%，屬較穩(wěn)定型。礦體延深最小13m，最大100m，平均65m。礦石類型以錫氧化礦為主，其次為鉛錫氧化礦石、鉛氧化礦石，尚伴生銅、銀、金、鐵等組合。礦體平均Sn0.340%、Pb0.48%、Zn0.73%、Cu0.09%、Au0.24g/t、Ag7.03g/t、TFe46.60%。Sn品位變化系數(shù)70.73%，較均勻；Au礦化不均。

(2)V1-2礦體：呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)于F19構(gòu)造破碎帶中，礦體總體走向43°、傾向313°、傾角54～80°，礦體長410m，水平厚最小0.73m、最厚20.00m，平均錫礦厚6.30m，鉛礦體厚5.49m；延深最小77m，最大220m，平均130m。礦體中間厚(5.12～20.00m)，兩頭薄(0.80～2.23m)，厚度變化系數(shù)105.30%，屬不穩(wěn)定型，礦體從北向南礦體延深逐漸增大，有向南西側(cè)伏趨勢，側(cè)伏角30°。礦體產(chǎn)狀有北陡(84°)、南緩(60°)；地表陡(68°)、深部緩(54°)之特點。礦石類型以錫氧化礦為主，其次為鉛錫氧化礦石、鉛氧化礦石，尚伴生銅、銀、金、鐵等組合。礦體平均Sn0.549%、Pb1.17%、Zn1.24%、Cu0.07%、Au0.25g/t、Ag12.90g/t、TFe44.70%。Sn品位變化系數(shù)163.14%，屬不均勻，其沿走向、傾向其品位及厚度有中間最富厚，向兩端變貧薄的趨勢；Au礦化不均勻。該礦體以錫石錫為主，錫石錫占全錫的98%。

(3)V2-1礦體：產(chǎn)于F13破碎帶中，礦體形態(tài)為透鏡狀，剖面上楔形尖滅。走向60°、傾向150°、傾角40～80°，平均64°。礦體長194m，延深105～145m，平均120m。礦體地表厚大、深部變薄，水平厚度最大12.50m，最小0.61m、平均錫礦厚4.08m，鉛礦4.93m，厚度變化系數(shù)88.02%，屬較穩(wěn)定型。礦石類型以錫氧化礦為主，其次為鉛錫氧化礦石，少量為鉛氧化礦石，礦體平均Sn0.430%、Pb1.04%、Zn0.60%有益組分Cu0.13%、Ag11.34g/t、TFe44.77%。有Sn品位地表高、深部貧；Pb品位北段高，南段貧的特點。Sn品位變化系數(shù)101.40%，較均勻。

(4)V2-2礦體：產(chǎn)于F13破碎帶中，礦體形態(tài)為透鏡狀，剖面呈楔形，走向68°、傾向158°、傾角40～64°，平均53°。礦體長190m，延深25m～105m，平均66m，深部直接延至花崗斑巖，水平厚度最大31.53m，最小0.76m、平均厚9.48m，礦體地表中間厚大、錫品位高，兩頭及深部變貧薄，厚度變化系數(shù)141.43%，屬不穩(wěn)定型。礦石類型以錫氧化礦為主，其次為鉛錫氧化礦石，少量為鉛氧化礦石。礦體平均Sn0.510%、Pb0.54%、Zn0.34%，Sn品位變化系數(shù)95.10%，較均勻。

3.2 礦石質(zhì)量

(1)礦石礦物組成

礦石中金屬礦物主要為：錫石、方鉛礦、鐵閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦，其次為磁鐵礦、輝銀礦、毒砂、黃銅礦，微量黃錫礦、自然金、鈦鐵礦、白鎢礦、自然鉍、獨居石。經(jīng)風(fēng)氧化作用，部分硫化礦次生為氧化礦，如方鉛礦變?yōu)榘足U礦，閃鋅礦變?yōu)榱怃\礦，硫鐵礦變?yōu)楹骤F礦。

(2)礦石結(jié)構(gòu)

礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形～它形粒狀～膠狀結(jié)構(gòu)，次為自形～半自形粒狀結(jié)構(gòu)。

①半自形～它形粒狀～膠狀結(jié)構(gòu)

礦石中黃鐵礦、方鉛礦常呈半自形晶，磁黃鐵礦、鐵閃鋅礦呈它形粒狀，方解石、絹云母、石英呈它形粒狀，從而構(gòu)成半自形～它形粒狀結(jié)構(gòu)。褐鐵礦型(鉛)錫礦石中錫石呈自形～半自形被褐鐵礦包裹或與膠狀黃鐵礦共生，形成膠狀結(jié)構(gòu)。

②自形～半自形粒狀結(jié)構(gòu)

礦石中黃鐵礦、方鉛礦、錫礦為呈半自形晶，磁黃鐵礦、鐵閃鋅礦呈半自形晶，后期交代作用和重結(jié)晶作用而新生的方解石、絹云母呈自形～半自形晶，從而構(gòu)成自形～半自形粒狀結(jié)構(gòu)。

(3)礦石構(gòu)造

礦石構(gòu)造以細(xì)脈～浸染狀構(gòu)造～角礫狀為主，其次為小脈～浸染狀構(gòu)造，局部為塊狀構(gòu)造和孔洞構(gòu)造。

①浸染狀構(gòu)造

在脈石礦物中散布著星點狀或細(xì)小短脈狀的金屬礦物顆粒，形成浸染狀構(gòu)造。根據(jù)方鉛礦、(鐵)閃鋅礦和(磁)黃鐵礦等主要金屬礦物的粒徑(d)大小，細(xì)分為微粒浸染狀構(gòu)造(d=0.02～0.25mm)、細(xì)粒浸染狀構(gòu)造(d>0.25～0.5mm)、中粒浸染狀構(gòu)造(d>0.5～2mm)、粗粒浸染狀構(gòu)造(d>2～5mm)。其中以細(xì)粒浸染狀構(gòu)造最發(fā)育，微粒浸染狀構(gòu)造和中粒浸染狀構(gòu)造次之，其它少見。根據(jù)金屬礦物含量又可分為星散浸染狀構(gòu)造(金屬礦物含量<5%)、稀疏浸染狀構(gòu)造(金屬礦物含量>5%)。其中以稀疏浸染狀構(gòu)造為主。

②脈狀構(gòu)造～角礫狀構(gòu)造

按礦脈的脈幅寬度，脈狀構(gòu)造可分為微脈狀構(gòu)造(脈寬<1mm)、細(xì)脈狀構(gòu)造(脈寬1～9.9mm)、小脈狀構(gòu)造(脈寬10～100mm)、大脈狀構(gòu)造(脈寬>100mm)。其中以細(xì)脈狀構(gòu)造最發(fā)育，其次為小脈狀構(gòu)造；角礫狀構(gòu)造礦石主要為褐鐵礦、石英、云母、錫石、白鉛礦、砂板巖、大理巖，巖屑呈角礫狀不均勻分布于礦石中，由褐鐵礦膠結(jié)而成。

③脈狀～浸染狀構(gòu)造

這類構(gòu)造系由脈狀和浸染狀構(gòu)造復(fù)合或疊加而成，可細(xì)分為微脈～浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈～浸染狀構(gòu)造。細(xì)脈～浸染狀構(gòu)造是本區(qū)最為常見的構(gòu)造。

3.3 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變較多，歸納起來，主要有黑云母化、鉀長石化、綠泥石化、絹云母化、云英巖化(絹白云母化)、角巖化、矽卡巖化、硅化、黃鐵礦化、透閃石化、陽起石—透閃石化、蛇紋石化、碳酸鹽化、大理巖化、高嶺土化等，大多數(shù)都與礦化有關(guān)，直接與間接地成為找礦標(biāo)志。主要為：

(1)矽卡巖化

分布于各類花崗巖外接觸帶及含礦破碎帶中，而以花崗閃長斑巖與大理巖接觸帶最發(fā)育，形成各種鈣質(zhì)矽卡巖，鉛、鋅、硫鐵礦與矽卡巖化關(guān)系密切。

(2)云英巖化

云英巖化或絹云母化，主要分布于各類花崗巖外接觸帶含礦破碎帶中，在巖體內(nèi)接觸帶亦有分布。呈細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀產(chǎn)出，與錫礦有密切生成聯(lián)系。主要礦物組合為白云母、絹云母、石英、褐鐵礦，少量為錫石、黃玉。

(3)透閃石化、陽起石—透閃石化、方解石化、蛇紋石化、綠泥石化

往往分布于鉛鋅礦體、硫鐵礦體上及旁側(cè)，在含錫破碎帶中亦有分布，與鉛鋅礦關(guān)系密切，尤其是這幾種蝕變疊加在一起，與鉛鋅礦關(guān)系就更加密切。

(4)黑云母化、鉀長石化

分布于花崗巖及花崗斑巖體內(nèi)接觸帶，黑云母化形成煌斑巖脈，鉀長石化形成鉀長石脈?；桶邘r脈在含錫破碎帶中亦有分布，與錫有一定關(guān)系。

4 控礦條件

4.1 巖漿巖條件

本區(qū)巖漿活動具多期多次特點，巖漿活動和熱液作用為成礦物質(zhì)的運移富集提供了條件。已知礦體產(chǎn)于花崗巖體、斑巖體外接觸帶300m范圍內(nèi)，有的直接產(chǎn)在斑巖體接觸帶上。據(jù)微量元素分析，礦區(qū)內(nèi)各類花崗巖、花崗閃長斑巖中Sn、Pb、Zn、Cu、Ag的平均含量高于克拉克值，尤其是花崗閃長斑巖含Sn133ppm、Pb471ppm、Zn518ppm，高出上百倍；巖漿巖自變質(zhì)作用發(fā)育，有鉀長石化、云英巖化、絹(白)云母化、綠泥石化等，從巖漿巖巖石化學(xué)特征表明：SiO2=70.14～73.05%、K2O+Na2O=6.99～7.25%、K2O/Na2O=1.10～1.84，與成礦花崗巖相近，Mg/Ti比值1.2～3.4，Zn/Sn比值2.2～6.8，都在含錫花崗巖比值范圍內(nèi)。說明巖漿活動為成礦提供了豐富的成礦物質(zhì)。

4.2 構(gòu)造條件

巖體和礦床的分布都受構(gòu)造控制，受騰沖～板瓦大斷裂和夾谷山～弓山復(fù)式向斜控制。脈狀礦體受北東向和南北向斷裂帶的控制，礦體產(chǎn)于其破碎帶中，礦體產(chǎn)狀、形態(tài)與斷裂構(gòu)造一致；層間型礦體受層間破碎帶，裂隙控制；面型受巖體接觸帶構(gòu)造控制。所以斷裂構(gòu)造不僅提供了成礦熱液運移通道，而且還提供了成礦物質(zhì)富集的空間，北東向和南北向斷裂帶、層間破碎帶和裂隙是成礦有利構(gòu)造。

4.3 地層(圍巖)條件

已知賦礦地層為石炭系上統(tǒng)空樹河組(C3k)、二疊系下統(tǒng)大東廠組下段(P1dn1)，主要含礦層位為P1dn1底部泥灰?guī)r、C3k3頂部頁巖、泥巖和下部石英砂巖。砂巖普遍節(jié)理、裂隙及粒間孔隙發(fā)育，有利于礦液流通；灰?guī)r、泥巖化學(xué)性質(zhì)活潑、性脆，易形成封閉系統(tǒng)，在后期構(gòu)造的影響下，促使礦液在物化條件改變下，在有利部位富集成礦。據(jù)微量元素分析，本區(qū)地層成礦元素豐度值高于克拉克值及滇西變質(zhì)巖平均值，說明圍巖對成礦提供了部分成礦物質(zhì)，尤其是鉛、鋅。

5 結(jié) 論

綜上所述，白巖子錫鉛鋅多金屬礦成礦受南北向構(gòu)造與巖漿巖的雙重控制，礦體展布成近南北、北東向為主，與區(qū)域構(gòu)造基本一致。其成礦具多期多源特點，燕山早期(142.8～151.6Ma)二長花崗巖為礦體主要礦源層，二長花崗巖形成時，礦區(qū)構(gòu)造輪廓已基本形成，巖漿巖侵入時帶來的含礦熱液，使鉛、鋅在破碎帶中初步富集或成礦，錫也相應(yīng)得到初步富集但還未形成礦體；爾后構(gòu)造活化，黑云母花崗閃長斑巖形成時(111.7Ma)，其巖漿帶來的成礦熱液在原形成的礦體或礦化角礫巖上疊加富集，形成礦體，由于所處地質(zhì)條件不同，造成礦床有逆向分帶現(xiàn)象(上錫、鉛，下鉛、鋅)，在封閉較好的情況下與大理巖接觸交代形成矽卡巖～硫化物型鋅硫鐵礦體，金成礦可能屬燕山晚期。錫、鉛、鋅成礦以燕山晚期為主。成礦后，礦體受到北西向平移斷層破壞和改造。根據(jù)礦床產(chǎn)出地質(zhì)條件特點，巖漿巖含礦性判別研究、原生暈研究及錫賦存狀態(tài)和標(biāo)型特征等研究成果表明，礦床成因類型為：高～中溫氣成熱液形成的錫石～多金屬硫化物型礦床。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]李啟彪.云南省騰沖縣觀音巖鉛鋅礦床控礦因素與成礦規(guī)律淺析[J].施工技術(shù)與應(yīng)用.2005.

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[3]云南省有色地質(zhì)局地質(zhì)地球物理化學(xué)勘查院.云南省騰沖縣白巖子鉛鋅礦區(qū)資源儲量核實報告[R].2012.