云南腾冲白岩子锡、铅、锌多金属矿区地质特征及成因探讨

陶永林，贺胜辉，胡兴涛，荣惠锋

(云南省有色地质局地质地球物理化学勘查院，昆明 650216)

白岩子锡、铅、锌多金属矿位于腾冲县城正北方向，平距约550km处。前人对此区做了大量地质工作，笔者通过对前人资料的系统分析、对比研究，并结合项目野外工作实践，对白岩子铅锌矿区矿床地质特征、控矿条件、矿床成因进行了尝试性地探讨，为进一步找矿指明了思路。

1 区域地质背景

矿区位于冈底斯～念青唐古拉褶皱系泸水—腾冲褶皱带明光坳断区内，总体构造呈南北向展布。区内构造以断裂为主，褶皱多被破坏而不完整，具有舒缓断续等特征。断裂以南北向、北东向、北西向组较发育，其次为东西向组横断层。组合形态上表现出北东、北西向的两组共轭剪切断裂，与南北向挤压相互配套的断裂系统[1]。

区内岩浆活动频繁，岩浆岩广布。岩石种类有基性、中性及酸性岩，以花岗岩类分布最广。岩浆活动以侵入为主，喷溢次之。区内岩浆岩按生成时代可分为燕山早期、燕山晚期和喜山期。燕山早、晚期以酸性岩浆侵入为主，喜山早期为中酸性中心式火山喷发，喜山晚期为基性岩浆组成的中心式喷发为特征[2]。燕山期岩浆活动有从东至西，从早期(127.3～151.6Ma)到晚期(52.8～86.1Ma)之演化规律，是重要含矿母岩，如小龙河锡矿与小龙河花岗岩体有关，滇滩铁矿受滇滩岩体控制，此外，尚有云峰岩体、明光岩体等，形成了区内与花岗岩有关的Sn、Cu、Pb、Zn、Ag、Au、Fe等金属、贵金属矿产。

2 矿床地质

2.1 地 层

矿区出露地层主要为石炭系上统空树河组(C3k)、二叠系下统大东厂组(P1dn)，地层岩性特征(见表1)。

2.2 构 造

矿区褶皱以弓山—夹谷山复向斜为主体，相伴有皇冒山向斜、沙拉冲向斜、飞松岭向斜等次一级褶皱，轴向近南北、北北东向，呈线状平行或雁列式排列。沿褶皱两翼发育近南北向纵断层、北东、北西向、近东西向斜交断裂、横断裂；北东向组和南北向组形成最早，最发育，相对活动延续时间长，而北西向组和东西向组形成时间相对较晚，一般错断早期断层(见图1)。

表1 矿区出露地层简表

图1 白岩子锡铅锌矿区域构造纲要图

2.3 岩浆活动

(1)黑云母花岗斑岩主要分布在矿区北西侧，呈岩株状产出。岩石以铁质含量高，镁质组分低，富钾的超酸性花岗岩为特征。从岩石地球化学特征看：Cu、Pb、Zn、W、Sn平均含量高出克拉克值几倍到几十倍。因此，在与围岩接触部位，矽卡岩中常见有色金属矿化。同位素测定，地质年龄为142.8Ma，属燕山早期产物。该岩浆活动为铅锌成矿提供了主要矿源。

(2)黑云母花岗闪长斑岩主要出露在矿区中北部，呈岩株、岩脉、岩床产出。岩石以碱质含量低，铁、镁组分高、富钾的花岗岩为特征。从岩石地球化学特征看：Sn、Pb、Zn含量均高出克拉克值几十倍。因此在与围岩接触带附近，特别是在接触带附近的构造破碎带中，常见有Pb、Zn矿化和矿体产出。同位素测定，地质年龄为111.7Ma，属燕山晚期产物。其两侧外接触带是铅锌矿的赋存部位。

2.4 变质作用及变质岩

区内变质作用主要为热接触变质作用，局部有动力变质作用和气成热液变质作用；并不同程度地叠加区域变质作用。热接触变质作用又分热接触变质作用和接触交代变质作用。

(1)热接触变质作用是硅灰石矿主要成矿作用，原钙质燧石岩、燧石条带灰岩，在热力作用下，石英、方解石重结晶，SiO2和CaCO3重新组合成新的矿物—硅灰石(CaCO3+SiO2→CaSiO3+CO2↑)。而原岩中微量铁锰质和Al2O3组成钙铝榴石，镁质和硅质组合形成透辉石、透闪石。初步研究认为：当燕山期花岗岩或花岗闪长斑岩侵入到C3k、P1dn地层同时，随着上述碎屑岩、碳酸盐岩发生接触变质作用，其热力主要沿构造、裂隙扩展到P1dn1-1层位中，不纯的碳酸盐岩在岩浆热力作用下，发生活化形成硅灰石。燕山期岩浆侵入，只起到提供热源作用，而未提供合成硅灰石的硅质和其它成分。主要热液接触变质岩为：变质砂岩、板岩、角岩、大理岩、硅灰石；

(2)接触交代作用受破碎带及花岗闪长斑岩控制，产于斑岩接触带，呈透镜状、似层状产出。岩石类型有石榴透辉矽卡岩、透辉石榴矽卡岩、透辉矽卡岩、透辉符山石榴矽卡岩，属钙质矽卡岩类。矿区铅锌矿、硫铁矿就产于矽卡岩体中。

(3)动力变质作用主要沿断裂构造带呈带状、线状分布，产物主要为构造角砾岩、碎裂岩，岩石分布于北东向、南北向断层中，宽度不等；其中赋存主要铅锡矿体。

(4)气成热液变质作用产物是云英岩，多为富白云母云英岩，往往出现在花岗岩类内外接触带，而以外接触带构造破碎带中较发育，呈脉状产出，脉体厚一般从几厘米至几米。岩石具鳞片变晶结构。主要矿物为绢云母、石英，次要矿物有锡石、褐铁矿、黄玉等，锡矿化与云英岩有密切关系。

3 矿体特征及矿石质量

3.1 矿体特征

图2 白岩子锡铅锌矿区矿床地质简图

矿区内矿体产出形态有三种：脉形、层间型、接触带面型(图2)。矿体均产于燕山早期二长花岗岩和燕山晚期花岗闪长斑岩外接触带300m范围内，而更靠近花岗闪长斑岩体(脉)。矿区矿体多呈脉状、透镜状产出，长80～340m，V1-2最长达410m，延深60～150m；矿体多呈楔形尖灭，厚度变化较大(1.45～22.53m)；严格受北东向断裂及其破碎带和次一级构造控制，矿体走向35～70°，多数矿体倾向北西，少数如V2-1、V2-2、V3倾向南东。矿体倾角一般较陡53～80°，少数矿体如V3为20～41°。锡矿体主要分布在向斜西翼F11、F11-1、F19、F13破碎带中；铅锌矿体主要分布在向斜东翼层间断层及破碎带中，少数分布在锡矿体边缘，显示水平分带特点。锡矿体主要表现为含高铁褐铁矿铅锡氧化矿，矿体共(伴)生有益组份较多，以铁、铅、锌为主，其次矿床还伴生有硫、金、银、铜等，它们与主金属无明显的界线，其矿体与锡矿体为同体共生(如铅锌氧化矿体V1-1、V1-2、 V2-1与锡氧化矿体)，矿体圈定完全以化学分析结果来区分；整个矿床主金属锡平均品位达0.660%，为较富的氧化锡矿床。现将矿区主要矿体地质特征简述如下：

(1)V1-1矿体：呈脉状、透镜状产于F11、F11-1构造破碎带中。矿体形态为透镜状、走向35°、倾向305°、倾角平均80°。矿体长382m，厚度最小1.76米、最厚14.98m，平均锡矿厚7.20m，铅矿1.45m，厚度变化系数71.78%，属较稳定型。矿体延深最小13m，最大100m，平均65m。矿石类型以锡氧化矿为主，其次为铅锡氧化矿石、铅氧化矿石，尚伴生铜、银、金、铁等组合。矿体平均Sn0.340%、Pb0.48%、Zn0.73%、Cu0.09%、Au0.24g/t、Ag7.03g/t、TFe46.60%。Sn品位变化系数70.73%，较均匀；Au矿化不均。

(2)V1-2矿体：呈脉状、透镜状产于F19构造破碎带中，矿体总体走向43°、倾向313°、倾角54～80°，矿体长410m，水平厚最小0.73m、最厚20.00m，平均锡矿厚6.30m，铅矿体厚5.49m；延深最小77m，最大220m，平均130m。矿体中间厚(5.12～20.00m)，两头薄(0.80～2.23m)，厚度变化系数105.30%，属不稳定型，矿体从北向南矿体延深逐渐增大，有向南西侧伏趋势，侧伏角30°。矿体产状有北陡(84°)、南缓(60°)；地表陡(68°)、深部缓(54°)之特点。矿石类型以锡氧化矿为主，其次为铅锡氧化矿石、铅氧化矿石，尚伴生铜、银、金、铁等组合。矿体平均Sn0.549%、Pb1.17%、Zn1.24%、Cu0.07%、Au0.25g/t、Ag12.90g/t、TFe44.70%。Sn品位变化系数163.14%，属不均匀，其沿走向、倾向其品位及厚度有中间最富厚，向两端变贫薄的趋势；Au矿化不均匀。该矿体以锡石锡为主，锡石锡占全锡的98%。

(3)V2-1矿体：产于F13破碎带中，矿体形态为透镜状，剖面上楔形尖灭。走向60°、倾向150°、倾角40～80°，平均64°。矿体长194m，延深105～145m，平均120m。矿体地表厚大、深部变薄，水平厚度最大12.50m，最小0.61m、平均锡矿厚4.08m，铅矿4.93m，厚度变化系数88.02%，属较稳定型。矿石类型以锡氧化矿为主，其次为铅锡氧化矿石，少量为铅氧化矿石，矿体平均Sn0.430%、Pb1.04%、Zn0.60%有益组分Cu0.13%、Ag11.34g/t、TFe44.77%。有Sn品位地表高、深部贫；Pb品位北段高，南段贫的特点。Sn品位变化系数101.40%，较均匀。

(4)V2-2矿体：产于F13破碎带中，矿体形态为透镜状，剖面呈楔形，走向68°、倾向158°、倾角40～64°，平均53°。矿体长190m，延深25m～105m，平均66m，深部直接延至花岗斑岩，水平厚度最大31.53m，最小0.76m、平均厚9.48m，矿体地表中间厚大、锡品位高，两头及深部变贫薄，厚度变化系数141.43%，属不稳定型。矿石类型以锡氧化矿为主，其次为铅锡氧化矿石，少量为铅氧化矿石。矿体平均Sn0.510%、Pb0.54%、Zn0.34%，Sn品位变化系数95.10%，较均匀。

3.2 矿石质量

(1)矿石矿物组成

矿石中金属矿物主要为：锡石、方铅矿、铁闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿，其次为磁铁矿、辉银矿、毒砂、黄铜矿，微量黄锡矿、自然金、钛铁矿、白钨矿、自然铋、独居石。经风氧化作用，部分硫化矿次生为氧化矿，如方铅矿变为白铅矿，闪锌矿变为菱锌矿，硫铁矿变为褐铁矿。

(2)矿石结构

矿石结构主要为半自形～它形粒状～胶状结构，次为自形～半自形粒状结构。

①半自形～它形粒状～胶状结构

矿石中黄铁矿、方铅矿常呈半自形晶，磁黄铁矿、铁闪锌矿呈它形粒状，方解石、绢云母、石英呈它形粒状，从而构成半自形～它形粒状结构。褐铁矿型(铅)锡矿石中锡石呈自形～半自形被褐铁矿包裹或与胶状黄铁矿共生，形成胶状结构。

②自形～半自形粒状结构

矿石中黄铁矿、方铅矿、锡矿为呈半自形晶，磁黄铁矿、铁闪锌矿呈半自形晶，后期交代作用和重结晶作用而新生的方解石、绢云母呈自形～半自形晶，从而构成自形～半自形粒状结构。

(3)矿石构造

矿石构造以细脉～浸染状构造～角砾状为主，其次为小脉～浸染状构造，局部为块状构造和孔洞构造。

①浸染状构造

在脉石矿物中散布着星点状或细小短脉状的金属矿物颗粒，形成浸染状构造。根据方铅矿、(铁)闪锌矿和(磁)黄铁矿等主要金属矿物的粒径(d)大小，细分为微粒浸染状构造(d=0.02～0.25mm)、细粒浸染状构造(d>0.25～0.5mm)、中粒浸染状构造(d>0.5～2mm)、粗粒浸染状构造(d>2～5mm)。其中以细粒浸染状构造最发育，微粒浸染状构造和中粒浸染状构造次之，其它少见。根据金属矿物含量又可分为星散浸染状构造(金属矿物含量<5%)、稀疏浸染状构造(金属矿物含量>5%)。其中以稀疏浸染状构造为主。

②脉状构造～角砾状构造

按矿脉的脉幅宽度，脉状构造可分为微脉状构造(脉宽<1mm)、细脉状构造(脉宽1～9.9mm)、小脉状构造(脉宽10～100mm)、大脉状构造(脉宽>100mm)。其中以细脉状构造最发育，其次为小脉状构造；角砾状构造矿石主要为褐铁矿、石英、云母、锡石、白铅矿、砂板岩、大理岩，岩屑呈角砾状不均匀分布于矿石中，由褐铁矿胶结而成。

③脉状～浸染状构造

这类构造系由脉状和浸染状构造复合或叠加而成，可细分为微脉～浸染状构造、细脉～浸染状构造。细脉～浸染状构造是本区最为常见的构造。

3.3 围岩蚀变

矿区内围岩蚀变较多，归纳起来，主要有黑云母化、钾长石化、绿泥石化、绢云母化、云英岩化(绢白云母化)、角岩化、矽卡岩化、硅化、黄铁矿化、透闪石化、阳起石—透闪石化、蛇纹石化、碳酸盐化、大理岩化、高岭土化等，大多数都与矿化有关，直接与间接地成为找矿标志。主要为：

(1)矽卡岩化

分布于各类花岗岩外接触带及含矿破碎带中，而以花岗闪长斑岩与大理岩接触带最发育，形成各种钙质矽卡岩，铅、锌、硫铁矿与矽卡岩化关系密切。

(2)云英岩化

云英岩化或绢云母化，主要分布于各类花岗岩外接触带含矿破碎带中，在岩体内接触带亦有分布。呈细脉状、团块状产出，与锡矿有密切生成联系。主要矿物组合为白云母、绢云母、石英、褐铁矿，少量为锡石、黄玉。

(3)透闪石化、阳起石—透闪石化、方解石化、蛇纹石化、绿泥石化

往往分布于铅锌矿体、硫铁矿体上及旁侧，在含锡破碎带中亦有分布，与铅锌矿关系密切，尤其是这几种蚀变叠加在一起，与铅锌矿关系就更加密切。

(4)黑云母化、钾长石化

分布于花岗岩及花岗斑岩体内接触带，黑云母化形成煌斑岩脉，钾长石化形成钾长石脉。煌斑岩脉在含锡破碎带中亦有分布，与锡有一定关系。

4 控矿条件

4.1 岩浆岩条件

本区岩浆活动具多期多次特点，岩浆活动和热液作用为成矿物质的运移富集提供了条件。已知矿体产于花岗岩体、斑岩体外接触带300m范围内，有的直接产在斑岩体接触带上。据微量元素分析，矿区内各类花岗岩、花岗闪长斑岩中Sn、Pb、Zn、Cu、Ag的平均含量高于克拉克值，尤其是花岗闪长斑岩含Sn133ppm、Pb471ppm、Zn518ppm，高出上百倍；岩浆岩自变质作用发育，有钾长石化、云英岩化、绢(白)云母化、绿泥石化等，从岩浆岩岩石化学特征表明：SiO2=70.14～73.05%、K2O+Na2O=6.99～7.25%、K2O/Na2O=1.10～1.84，与成矿花岗岩相近，Mg/Ti比值1.2～3.4，Zn/Sn比值2.2～6.8，都在含锡花岗岩比值范围内。说明岩浆活动为成矿提供了丰富的成矿物质。

4.2 构造条件

岩体和矿床的分布都受构造控制，受腾冲～板瓦大断裂和夹谷山～弓山复式向斜控制。脉状矿体受北东向和南北向断裂带的控制，矿体产于其破碎带中，矿体产状、形态与断裂构造一致；层间型矿体受层间破碎带，裂隙控制；面型受岩体接触带构造控制。所以断裂构造不仅提供了成矿热液运移通道，而且还提供了成矿物质富集的空间，北东向和南北向断裂带、层间破碎带和裂隙是成矿有利构造。

4.3 地层(围岩)条件

已知赋矿地层为石炭系上统空树河组(C3k)、二叠系下统大东厂组下段(P1dn1)，主要含矿层位为P1dn1底部泥灰岩、C3k3顶部页岩、泥岩和下部石英砂岩。砂岩普遍节理、裂隙及粒间孔隙发育，有利于矿液流通；灰岩、泥岩化学性质活泼、性脆，易形成封闭系统，在后期构造的影响下，促使矿液在物化条件改变下，在有利部位富集成矿。据微量元素分析，本区地层成矿元素丰度值高于克拉克值及滇西变质岩平均值，说明围岩对成矿提供了部分成矿物质，尤其是铅、锌。

5 结 论

综上所述，白岩子锡铅锌多金属矿成矿受南北向构造与岩浆岩的双重控制，矿体展布成近南北、北东向为主，与区域构造基本一致。其成矿具多期多源特点，燕山早期(142.8～151.6Ma)二长花岗岩为矿体主要矿源层，二长花岗岩形成时，矿区构造轮廓已基本形成，岩浆岩侵入时带来的含矿热液，使铅、锌在破碎带中初步富集或成矿，锡也相应得到初步富集但还未形成矿体；尔后构造活化，黑云母花岗闪长斑岩形成时(111.7Ma)，其岩浆带来的成矿热液在原形成的矿体或矿化角砾岩上叠加富集，形成矿体，由于所处地质条件不同，造成矿床有逆向分带现象(上锡、铅，下铅、锌)，在封闭较好的情况下与大理岩接触交代形成矽卡岩～硫化物型锌硫铁矿体，金成矿可能属燕山晚期。锡、铅、锌成矿以燕山晚期为主。成矿后，矿体受到北西向平移断层破坏和改造。根据矿床产出地质条件特点，岩浆岩含矿性判别研究、原生晕研究及锡赋存状态和标型特征等研究成果表明，矿床成因类型为：高～中温气成热液形成的锡石～多金属硫化物型矿床。

参 考 文 献

[1]李启彪.云南省腾冲县观音岩铅锌矿床控矿因素与成矿规律浅析[J].施工技术与应用.2005.

[2]云南省地质科研所锡矿组.滇西不同类型花岗岩及其与锡矿的关系[J].云南地质，1989.8(3)223～226.

[3]云南省有色地质局地质地球物理化学勘查院.云南省腾冲县白岩子铅锌矿区资源储量核实报告[R].2012.