個舊超大型錫多金屬礦區(qū)成礦多樣性*

李 培 鄧小虎

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院；2.中國國土資源經(jīng)濟(jì)研究院；3.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)資源學(xué)院)

個舊超大型錫多金屬礦區(qū)成礦多樣性*

李 培1,2鄧小虎3

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院；2.中國國土資源經(jīng)濟(jì)研究院；3.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)資源學(xué)院)

個舊超大型錫多金屬礦床是舉世矚目的大型錫多金屬礦床之一，分別從礦產(chǎn)類型、空間分布、成礦時代及成礦物質(zhì)來源等4個方面對個舊超大型錫多金屬礦區(qū)的成礦多樣性進(jìn)行了定性分析，結(jié)果表明：區(qū)內(nèi)礦床礦產(chǎn)類型多樣性表現(xiàn)明顯、礦床空間分布模式復(fù)雜，成礦作用多階段及多期次特征明顯，具有多種成礦物質(zhì)來源，建議在個舊地區(qū)深部礦產(chǎn)勘查工作中將賦存于構(gòu)造部位內(nèi)接觸帶的蝕變花崗巖銅錫礦床作為重要的找礦突破方向。

成礦多樣性 礦床類型 礦床空間分布 成礦時代 成礦物質(zhì)來源 找礦方向

成礦系統(tǒng)內(nèi)部礦床形成控制因素的演變與外在環(huán)境的影響相聯(lián)系的結(jié)果即表現(xiàn)為成礦多樣性，是地球復(fù)雜系統(tǒng)成礦事件的外在表現(xiàn)特征，成礦多樣性是成礦作用的本質(zhì)特征之一[1]。云南個舊錫多金屬礦區(qū)產(chǎn)出的礦床類型主要?dú)w屬于與燕山期侵入雜巖體(尤指花崗巖系列)有關(guān)的礦床成礦系列，其中喜山期的陸相表生風(fēng)化殼型、氧化礦型以及砂礦型礦床是原生礦床被后期外動力地質(zhì)作用改造的結(jié)果。本研究通過分析云南個舊超大型錫多金屬礦集區(qū)成礦多樣性在礦產(chǎn)類型、成礦時間、礦體空間分布及成礦物質(zhì)來源等方面的表現(xiàn)特征，為明確該區(qū)重點(diǎn)找礦方向提供參考。

1 礦產(chǎn)類型

個舊錫多金屬礦區(qū)礦床的產(chǎn)出類型多達(dá)數(shù)十種，區(qū)內(nèi)不同的地段或不同的構(gòu)造部位、以及相同或相似的構(gòu)造部位，均可發(fā)育不同的礦床類型。礦床產(chǎn)出類型的多樣性是不同成礦物源在不同的成礦地球物理化學(xué)條件下在一定的空間就位、富集或經(jīng)歷后期改造造成的，產(chǎn)出何種類型的礦床取決于礦區(qū)不同地段控礦地質(zhì)條件的差異性、相似性與復(fù)雜性。區(qū)內(nèi)主要礦床類型見表1。

2 礦床空間分布

個舊錫多金屬礦區(qū)的礦床在空間上形成 “四橫-三縱-兩層樓”的分布模式[5]：①“四橫”指4條近EW向的大斷裂，將個舊東區(qū)大致從北往南分割為馬拉格、松樹腳、高松、老廠和卡房等五大礦田；②“三縱”指隱伏礦體群的展布呈等距性近NE向分布，主要分為3個大的條帶，并以五指山復(fù)背斜為核心；③“兩層樓”指垂向分層結(jié)構(gòu)，除了開采耗盡的地表砂錫礦外，層間氧化礦床和接觸帶矽卡巖型硫化物礦床構(gòu)成垂向上、下層結(jié)構(gòu)，在垂向上除“兩層樓”外，近年來在老廠礦田東部的西部凹陷帶的花崗巖蝕變帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)了銅錫多金屬礦床，將“兩層樓”的垂向分帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行了延深，正在探索在其他礦田巖體內(nèi)部布置鉆探工程，以期發(fā)現(xiàn)此類產(chǎn)于蝕變巖體內(nèi)部的礦床，從而對垂向分帶加以完善。

表1 個舊礦區(qū)礦產(chǎn)類型

個舊錫銅多金屬礦集區(qū)的礦床在垂向上的空間展布由上至下特點(diǎn)為：①最上層為地表砂錫礦，現(xiàn)已開采利用殆盡；②其次為分布于碳酸鹽巖圍巖內(nèi)距花崗巖接觸帶千米左右的脈狀、似層狀層間氧化礦床，以Sn、Pb和Zn礦化為主，伴生有Ag、Cd等；③分布于碳酸鹽巖圍巖內(nèi)距離花崗巖接觸帶約500 m的層間脈狀、似層狀錫石硫化物礦床等，以Sn、Pb和Ag礦化為主，其次有銅、鋅和鎘等元素伴生；④分布于花崗巖與大理巖接觸帶靠近花崗巖約50 m的氣成-高溫?zé)嵋菏⒘蚧镄湾a銅鎢鉍礦、石英-電氣石型錫礦等，具有Sn、Cu、W和Bi的成礦元素組合；⑤分布于花崗巖與大理巖接觸帶外側(cè)500 m內(nèi)的矽卡巖硫化物錫銅多金屬礦床，以Sn、Cu為主，其次有Zn、Bi和W等伴生；⑥與變玄武巖的空間分布緊密相關(guān)的變玄武巖型銅多金屬礦床，距花崗巖接觸帶約100 m，以Cu、Sn和W成礦為主，其次有Ag、Pb和Zn等伴生；⑦在深部花崗巖邊緣蝕變帶中分布的蝕變花崗巖型銅錫多金屬礦床，據(jù)地表約100 m，Cu、Sn和W等均較富集，其次有As、Sb等伴生。

個舊地區(qū)錫銅多金屬礦床在礦化類型及成礦元素方面均存在明顯的分帶性[6]。環(huán)繞花崗巖體由內(nèi)向外，礦化類型依次為云英巖型、矽卡巖型、層狀-似層狀錫石硫化物型、脈狀-網(wǎng)脈狀石英電氣石型礦化。成礦元素分帶性則表現(xiàn)為環(huán)花崗巖體由內(nèi)向外依次出現(xiàn)：Sn-W-Bi-Be→Sn-Cu-W→Sn-Pb-Zn-Li-F-B等元素組合。個舊錫多金屬礦床內(nèi)生成礦作用主要發(fā)生在燕山晚期，可將與花崗巖相關(guān)的巖漿期后氣化熱液礦床的成礦作用劃分為4個成礦階段，10余個成礦期[7]。

(1)硅酸鹽階段。主要形成一套鋁鐵鈣鎂硅酸鹽組成的矽卡巖建造，主要產(chǎn)于正接觸帶，少數(shù)呈層狀或脈狀分布于距接觸帶數(shù)十至數(shù)百米的圍巖內(nèi)，因圍巖與花崗巖成分不同而形成不同的礦物共生組合。該階段一般不具備工業(yè)意義，但可為后期錫石硫化物成礦提供場所。礦化有益組分以W-Sn-Bi組合為特征，錫礦化弱，以鎢礦化尤其是白鎢礦為主。個舊東區(qū)密巖山矽卡巖白鎢礦床、白沙沖花崗巖體接觸帶非錫石型錫礦等為該階段產(chǎn)物。

(2)氧化物階段?；◢弾r體的堿質(zhì)交代和云英巖化發(fā)育，礦物組合以電氣石、綠柱石、云母、石英、黑鎢礦和錫石為特征，礦化組分以W、Sn、Be等礦化為特征。石英脈-黑鎢礦床為該階段代表性產(chǎn)物。

(3)硫化物階段。為錫銅多金屬礦床的主要成礦階段，根據(jù)礦物組合及成礦溫度等特征，可分為：①早亞階段，代表性的礦石礦物為錫石、毒砂、磁黃鐵礦、黃銅礦、鐵閃鋅礦及少量的輝鉬礦、輝鉍礦等，脈石礦物主要為石英、螢石及云母，另外發(fā)育塊狀、條帶狀以及脈狀礦石，元素組合以Sn-Cu-(Mo)-Zn為特征，為區(qū)內(nèi)最重要的錫銅成礦階段；②晚亞階段，礦化主要分布于遠(yuǎn)離巖體的外接觸帶圍巖中，以黃鐵礦、方鉛礦和閃鋅礦組合為特征，屬中—低溫礦化組合，也是錫礦的重要成礦階段。

(4)碳酸鹽階段。以方解石、白云石、菱鐵礦為標(biāo)志，伴有弱錫、銅礦化，多無大的工業(yè)意義。

3 成礦時代

區(qū)內(nèi)礦石成礦年齡見表2。由表2可知，樣品部分無法確保測試所用的石英和錫石礦物分別代表了不同的成礦期，楊宗喜等[8]分別采用Re-Os同位素法和Ar-Ar法得到的區(qū)內(nèi)脈狀礦石的年齡(約83 Ma)稍晚于成巖年齡(約80 Ma)，反映出，成巖時代與成礦時代相近，說明成礦與成巖近于同時形成，同時也暗示了花崗巖與礦床之間的成因關(guān)系。

表2 個舊錫銅多金屬礦區(qū)礦體成礦年齡

4 成礦物質(zhì)來源

(1)基底變質(zhì)巖。元古代的古老結(jié)晶基底哀牢群、瑤山群富含Sn、Pb，高出克拉克值2～3倍，不但可為錫礦成礦提供重要物源，也可能是形成錫多金屬重熔花崗巖漿的良好基礎(chǔ)。昆陽群中W、Pb的富集系數(shù)高達(dá)3.7、3.0，顯著高于克拉克值，該層位還是區(qū)域上鐵銅以及鉛鋅的重要含礦層位，錫、銅富集系數(shù)分別為1.25、1.30，均可成為錫銅多金屬礦成礦的良好物源層。

(2)蓋層火山巖。華力西—印支旋回的火山巖，均以基性火山巖(玄武巖系)為主，與礦區(qū)錫銅多金屬礦成礦關(guān)系密切。其中華力西期火山巖在區(qū)域上與Pb-Zn-Ag-Cu、Sb-Hg-As-Au成礦關(guān)系密切，在個舊西區(qū)表現(xiàn)明顯。印支旋回的火山巖系在礦區(qū)多期發(fā)育，也是礦區(qū)重要的含礦巖系，主要成礦元素含量一般都明顯高于維氏值，Sn含量富集倍數(shù)為4.7～34，Pb含量富集倍數(shù)為1.9～10.4，Cu含量富集倍數(shù)為0.92～2.4，Sb含量富集倍數(shù)為5.5～44，此外Bi、As、Zn、W和Mo等富集系數(shù)都較高。

(3)蓋層碳酸鹽巖。礦區(qū)中三疊統(tǒng)個舊組地層碳酸鹽巖發(fā)育，個舊組地層中：w(Sn)為5.36×10-6，為世界碳酸鹽豐度的5倍，與區(qū)域地層豐度相當(dāng)；w(Pb)為19.37×10-6，為世界碳酸鹽豐度的2.15倍，并且鉛與鎂之間具有顯著的正相關(guān)性；w(Cu)為4.41×10-6，僅為克拉克值的0.08倍，與世界碳酸鹽豐度相當(dāng)，但銅與富硅鋁的泥質(zhì)灰?guī)r密切相關(guān)。

(4)燕山期堿性侵入雜巖。個舊礦區(qū)燕山期堿性巖屬于深源(幔源)巖漿產(chǎn)物，具有高含量的Nb、Ta、Zr、Hf、U、Th、LREE等大離子親石元素，F(xiàn)、Cl等揮發(fā)分元素以及Pb、Zn、Co、Ni豐度較高等特征，尤其以富鉛為特點(diǎn)。霞石正長巖w(Pb)平均為40×10-6、平均w(Zn)為25×10-6，堿性正長平均w(Pb)為244×10-6、w(Zn)為291×10-6。區(qū)內(nèi)堿性巖含錫較低，巖體自身不但形成獨(dú)具特色的堿性巖系列礦產(chǎn)，也發(fā)現(xiàn)高鉛異常，巖體接觸帶的碳酸鹽圍巖中產(chǎn)有中小型鉛鋅礦，表明其應(yīng)屬重要的礦源巖。

(5)燕山期花崗巖。個舊礦區(qū)燕山期花崗巖系列具有殼源為主的殼幔混熔型巖漿演化的特點(diǎn)，富含Sn、Pb、Zn、W、Bi、Sb等。不同巖體中w(Sn)為(10～25)×10-6，高出世界花崗巖平均值(維氏值3×10-6)2.3～7.3倍；w(Pb)為(37～81)×10-6，平均58×10-6，為世界花崗巖的3倍；w(Zn)為(62～93)×10-6，龍岔河與卡房巖體中w(Zn)分別為529×10-6、619×10-6。粒狀花崗巖w(W)為(23～33)×10-6，為世界花崗巖豐度的15.3～22倍；w(Bi)為(0.2～6.2)×10-6，為世界花崗巖豐度的20～620倍；w(Sb)(0.33～1.56)×10-6，普遍高于世界花崗巖的豐度；w(Cu)為(2～31)×10-6，接近或低于維氏值(20×10-6)；w(Mo)為(1～3.8)×10-6；w(Be)為(2～7.9)×10-6，均與世界和我國南嶺地區(qū)花崗巖的豐度相當(dāng)。從區(qū)內(nèi)花崗巖的含礦性以及成礦與花崗巖體的密切關(guān)聯(lián)性分析，花崗巖系列的巖漿源無疑是極為重要的礦源。

(6)燕山期斑巖與脈巖。礦區(qū)燕山晚期富堿斑巖脈、煌斑巖脈等在地表零星分布，多屬深源(幔源)巖漿產(chǎn)物，也可為成礦提供部分物質(zhì)來源。與斑巖有關(guān)的錫礦化通常位于花崗斑巖、正長斑巖或二長斑巖脈旁側(cè)，其接觸蝕變帶有錫多金屬礦化富集，如牛屎坡花崗斑巖脈的礦化等。個舊東區(qū)煌斑巖脈帶以及相伴發(fā)育的花崗斑巖脈w(Sn)為0.014%、w(Cu)為0.007%、w(Pb)為0.2%。據(jù)此可認(rèn)為，該類深源巖漿活動可為區(qū)內(nèi)成礦提供部分物質(zhì)來源。

5 結(jié) 語

個舊超大型錫多金屬礦區(qū)由于受到了不同成礦作用、成礦物質(zhì)來源及后期改造變化等因素的影響，形成了多種礦產(chǎn)類型組合，表現(xiàn)為礦床的產(chǎn)出類型、成礦時代、礦床的空間展布、成礦物質(zhì)來源方面具有多樣性特征。通過定性分析該類成礦多樣特征性，為區(qū)內(nèi)找礦工作提供依據(jù)。

[1] 趙鵬大，陳建平，陳建國.成礦多樣性與礦床譜系[J].地球科學(xué)：中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報，2001(2)：111-117.

[2] 廖時理，陳守余，鄧小虎，等.個舊西凹銅-錫多金屬礦床花崗巖蝕變帶稀土元素特征及意義[J].中南大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2014(5)：1555-1565.

[3] 李 培，鄧小虎，陳守余.個舊蝕變巖型銅多金屬礦床圍巖蝕變過程中元素遷移定量研究[J].地質(zhì)找礦論叢，2011(2)：176-181.

[4] 李 培，鄧小虎，陳守余.云南個舊西凹銅多金屬礦床成礦元素賦存特征[J].金屬礦山，2011(10)：113-120.

[5] 陳守余，趙鵬大，張壽庭，等.個舊超大型錫銅多金屬礦床成礦多樣性與深部找礦[J]. 地球科學(xué)：中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報，2009(2)：319-324.

[6] 毛景文，程彥博，郭春麗，等.云南個舊錫礦田:礦床模型及若干問題討論[J].地質(zhì)學(xué)報，2008(11)：1455-1467.

[7] 莊永秋.云南個舊錫銅多金屬礦床[M].1版.北京：地震出版社，1996.

[8] 楊宗喜，毛景文，陳懋弘，等.云南個舊卡房矽卡巖型銅(錫)礦Re-Os年齡及其地質(zhì)意義[J].巖石學(xué)報，2008(8)：1937-1944.

*國土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(編號：20101100210)；國家地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目(編號：12120113092200)。

2014-12-31)

李 培(1984—)，女，助理研究員，博士，065201 河北省三河市燕郊開發(fā)區(qū)京榆大街689號。