李 遥
云南个旧市风流山锡铜多金属矿特征及找矿标志
李遥
(云南锡业股份有限公司采选分公司,云南 个旧661000)
摘要:风流山锡铜多金属矿床与岩体内接触带蚀变花岗岩及燕山晚期岩浆活动有直接关系,多期次岩浆热液沿断裂带及燕山期花岗岩冷凝产生的原生节理运移,在利于成矿空间,通过交代、充填形成矿体,属岩浆期后中—高温热液矿床。
关键词:蚀变花岗岩;岩体内接触带;构造裂隙;岩浆热液;云南个旧
云南个旧东区风流山蚀变花岗岩型锡、铜多金属矿床是近年来新发现的矿床,属新的成矿类型。自2005年以来随着勘探力度的加大,在黄茅山断裂、兰蛇硐断裂等附近探获了大量的蚀变花岗岩含矿矿床和多处矿点。各种地质调查和勘探资料显示,风流山蚀变花岗岩型锡铜多金属矿床具有一定的成矿规律,蚀变花岗岩型锡、铜多金属矿脉产于花岗岩冷凝产生的原生节理中,并严格受岩浆岩体形态与扎根于岩浆岩体上的成矿构造联合控制。
1成矿地质背景
风流山锡、铜矿实际上是云南个旧锡、铜多金属矿区东区老厂矿田中的一个组成部分,云南个旧锡矿区处于云南重要的滇东南锡矿带中,它位于几个巨型和大型构造单元交汇处,纵贯全区的南北向个旧断裂将云南个旧锡矿区内分割成东西两个区。位于东区的风流山锡、铜矿区内广泛分布有中三叠统个旧组马拉格段碳酸盐岩。矿区构造发育,褶皱、断裂纵横交错,深部隐伏有燕山期花岗岩。随花岗岩浆侵入活动,逐渐演化分异,形成富含锡等金属元素的含矿热液,在有利的场所富集形成岩浆期后热液矿床。
2矿段地质特征
本文所述的风流山矿段范围北起背阴山—炸药库断裂,南至喂牛塘断裂,西起个旧断裂的交汇部位,东至黄茅山断裂,面积约11.5km2。矿段内地层复杂,构造发育(图1)。
1.地层分界线及代号;2.断裂构造及产状;3.隐伏花岗岩突起;F1-炸药库断裂;F2-背阴山断裂;F3-喂牛塘断裂;F4-个旧断裂;F5-黄茅山断裂;F6-莲花石断裂;F7-秧草塘断裂;F8-兰蛇硐断裂;F9-坳头山断裂;F10-牛坝荒断裂;F11-半坡庙断裂;F12-糯谷寨断裂;F13-半坡断裂;F14蒙子庙断裂图1 风流山矿段构造纲要图Fig.1 Structure Outline Map of Fengliushan Ore Block
风流山矿段出露地层除地表分布坡积、洪积等第四系黄褐色粘土、砂质粘土等沉积物外,主要出露中三叠统个旧组碳酸盐岩,据岩性组合特征,可分为三个段共七层,总厚642m~2 538m,由新到老简述如下:
(2)个旧组中段(T2g2):为中至厚状白云岩与灰质白云岩夹石灰岩。矿区内个旧组中段可进一步细分为四层。从上往下为:
(3)个旧组下段(T2g1)为石灰岩、泥质灰岩及白云质灰岩与灰质白云岩、石灰岩互层。区域上个旧组下段分为6层,矿区内主要为个旧组下段第五层和第六层。
风流山矿段岩浆岩仅为隐伏花岗岩,属燕山中晚期壳幔混熔型细—中粒黑云母花岗岩和含斑状黑云母花岗岩。花岗岩体富含硼、氟挥发组分,富硅、碱,贫钙、铁,与世界各地花岗岩成分相比较,其SiO2及K2O含量均较高,Al2O3、MgO及CaO的含量较低,这与世界含锡花岗岩具有十分相似的特点,为蚀变花岗岩型Sn、Cu多金属矿的赋矿岩体。
该矿区内蚀变花岗岩含矿带形态与花岗岩表面起伏形态大体一致,说明燕山晚期岩浆活动与锡铜多属矿的形成具有直接的联系,是区内锡多金属矿床成矿物质的主要来源之一,同时也为成矿热液活动提供了热源和动力,是形成大型锡矿床的重要条件之一,是矿段内的主要成矿母岩,在矿体的时空分布、成矿物质来源与热能供给等方面起着决定性作用。
个旧东区受NNE向五子山复式背斜控制,风流山矿段受次级褶皱黄茅山背斜控制,为控岩控矿构造。
(1)五子山复式背斜:该背斜控制着老厂、马拉格、松树脚、卡房等几大矿山,是一个十分重要的单元,背斜轴向北20°~30°东,长约40公里;轴脊宽而平,两翼倾斜在20°左右。背斜上发育次级北东向压扭和北西向张扭性断裂及近东西向的张性断裂,背斜核部大部分为燕山期花岗岩侵入。
(2)黄茅山背斜,轴向北西50°,长在千米以上,向北倾伏,南端消失在大拱王山,两翼对称,北东翼多横向挠曲。
风流山蚀变花岗岩型锡铜多金属矿床主要产于个旧断裂以东,菊花山突起、拱王山突起南北一线以西的构造区中。区内构造较发育,断裂主要发育东西向、北西向、北东向、南北向四组,现初步判定断裂与成矿有一定的关系。
(1)东西向断裂主要为炸药库断裂(F1)和背阴山断裂(F2),走向北80°西,南西倾,倾角60°~83°之间,是一张扭性断裂,角砾大小悬殊,棱角分明,胶结松散,其南盘西移,北盘东移,水平断距约800m。垂直断距50m~350m,断裂面光滑,见不规则的斜擦痕,两断裂全长约8 000m,两断裂间距约200m。
喂牛塘断裂(F3):走向北65°~82°西,倾向北东,倾角59°~80°,属张性断裂,下部有长英岩脉充填。
(2)北西向断裂主要有黄茅山断裂(F5),黄茅山断裂走向北西35°~45°,倾向南西,倾角50°~70°,长约2 800m,上盘向北西滑动,滑向与走向夹角74°,断距约200m,为张扭性断裂。
(3)北东向断裂主要为兰蛇硐断裂(F8),兰蛇硐断裂走向北东40°~55°,倾向南东,倾角65°。此组断裂走向稳定,连续性好。断层面舒缓波状,沿断裂有赤褐铁矿化。
(4)南北向断裂主要为个旧断裂(F4),个旧大断裂走向近似南北向,倾向西,为张扭性断裂。此组断裂走向稳定,连续性好。
3矿体特征
风流山矿段矿体产出类型主要为发育于花岗岩体内接触带的蚀变花岗岩型锡、铜多金属矿脉,呈东西向脉状产出,脉状矿脉分布于南北向蚀变含矿带内;以锡铜矿化为主,伴生钨、铋、银等。
风流山矿段众多矿体中,34-10号矿体为主要矿体,其特征具有较好的代表性(图2)。
34-10号矿体主要分布于黄茅山断裂西翼,花岗岩空间形态复杂,盆槽叠生,矿石类型主要有接触带矽卡岩硫化矿石和蚀变花岗岩型锡铜多金属矿石两类。
图2 风流山矿段34-10号矿体地质剖面示意图Fig.2 Sketch Section of Orebody 34-10 in Fengliushan Ore Block1.地层分界级及代号;2.蚀变花岗岩型锡铜多金属矿;3.接触带矽卡岩硫化矿;4.氧化矿;5.电气石脉;6.石英脉;7.巷道工程;8.钻探工程;F1-黄茅山断裂
4矿石质量
矿石矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、锡石、黝铜矿、黝锡矿、白钨矿、黑钨矿、毒砂、硫砷铜矿、闪锌矿、方铅矿、黄锡矿、锌黄锡矿等10余种金属矿物;矿石中的脉石矿物主要是长石、石英、钾长石、斜长石,电气石、萤石、云母等矿物。
矿石的结构构造仍然保留了花岗岩的原有的特征,以中粗粒状结构、块状构造为主。
根据矿石结构构造划分为斑状浸染状、块状、星点浸染状、细脉浸染状锡铜多金属矿石。以锡铜矿化为主,局部具钨、银矿化。
风流山矿段花岗岩含矿体蚀变种类较多,交替出现,呈交织叠加状态,分带界线不明显,为岩浆期后热液的多期(次)性活动所致。蚀变类型主要有钾长石化、电气石化、萤石化、云英岩化、黄铁矿化、矽卡岩化、绿帘石化、绿泥石化,次要的有绢云母化、白云母化、硅化、碳酸盐化等。多种蚀变组合对成矿富集有利。蚀变花岗岩可划分为三个蚀变带:钾化—萤石电气石化带(含矿好),花岗岩风化带(矿化较好),绿帘石—绿泥石化带(矿化较弱)。
5矿床成因类型及成矿时代
个旧东矿区岩体内部的蚀变花岗岩型锡铜多金属矿床是燕山期花岗岩成矿系统的重要组成部分,为早期岩浆侵入冷凝分解的气液成矿作用加后期岩浆侵入热液叠加改造中—高温岩浆热液矿床。
风流山蚀变花岗岩锡、铜多金属矿床又可以称为细脉浸染型锡铜多金属矿床,呈近似东西向脉状产在花岗岩体内部,锡、铜矿化主要发育于燕山期的花岗岩体。花岗岩体在冷凝结晶的过程中体积要发生收缩,从而在花岗岩体中产生裂隙,这些节理、裂隙则在地壳运动的作用下,部分发育成为断裂构造。多期(次)岩浆期后热液沿节理、裂隙及断裂构造贯入,在花岗岩体内发生广泛的交代作用,产生多种蚀变矿物及蚀变分带,锡、铜等多金属元素富集成矿(图3)。在岩浆沿断裂构造多期次侵入、冷凝、分异,收缩过程中,再次加强了断裂的活动,产生新的裂隙和滑动破碎构造及加强了花岗岩内原生节理的发育,为矿液的充填、交代提供了良好的空间,是区内主要的成矿构造。在花岗岩凹陷及突起较发育的处,蚀变花岗岩锡、铜多金属矿床的成矿元素较富集。
图3 个旧矿区成矿模式简图Fig.3 Sketch Map of Metallogenesis Model of Gejiu Orefield1.砂矿;2.燕山期花岗岩;3.蚀变花岗岩型锡铜多金属矿;4.接触硫化矿床;5.矽卡岩矿床;6.层间氧化矿;7.电气石脉;8.石英脉;9.断裂构造;10.地层分界线及代号;11.中三叠统个旧组下段;12.中三叠统个旧组中段;13.中三叠统个旧组上段;14.热液运移方向
成矿时代属燕山期成矿,锡、铜的主要成矿作用明显晚于岩体的成岩作用,即在主要成矿作用时岩体一般作为容矿岩石存在,为三叠纪成矿。
根据矿物之间的接触关系,可将成矿作用大致划分为3个阶段[1]:
(1)第一阶段:钾化阶段,主要形成以正条纹长石为主的钾长石,交代原生的斜长石、黑云母、石英以及早期的钾长石等矿物.成矿流体在钾化区上部进行H交代,形成绢云母和石英。
(2)第二阶段:硫化物、氟化物阶段,形成萤石、电气石等氟化物和黄铁矿、黄铜矿等硫化物;其次有热液成因的白云母和次生石英。
(3)第三阶段:绿帘石化、碳酸盐化阶段,形成不同程度的绿帘石、绢云母和碳酸盐化等,有些仍见原矿物光性,黑云母常蚀变为绿泥石和白云母等。
6找矿方向
个旧东矿区岩体内部的蚀变花岗岩型锡铜多金属矿为岩浆期后中—高温热液矿床,其主要找矿标志和找矿方向有:
(1)花岗岩形态变化处:构造活动等因素致使花岗岩形态复杂,盆槽叠生,在岩株突起表面形成的凹盆、凹槽、凹兜及突起四周的多层次凹陷构造是锡铜多金属矿床赋存的良好场所,并起到控制花岗岩蚀变带成矿元素富集的作用。
(2)花岗岩体边缘相—过渡相:是蚀变花岗岩含矿的主要产出部位,赋存于距花岗岩体内接触界面10m~140m的花岗岩内蚀变带中,含矿带受花岗岩的严格控制。
(3)构造:断裂扎根致使花岗岩形态变化及凹陷处是成矿元素较富集的区域。花岗岩冷凝产生的原生节理是富集成矿的首要的、关键的控矿因素,花岗岩冷凝产生垂直于花岗岩的原生节理及花岗岩形态变化处是最有利的成矿部位和最佳找矿区位。北西向的黄茅山断裂起导矿与容矿的作用,现揭露的矿体主要分布于黄茅山断裂的西翼。
(4)蚀变:风流山蚀变花岗岩以强富钾为主要特征,锡、铜矿化层(脉)蚀变普遍,锡、铜多金属元素富集与钾长石化、黄铁矿化、电气石化、萤石化关系最为密切,富矿体明显的受偏碱性岩的控制;绢云母化、萤石化、云英岩化常与锡矿化相伴生,硅化及硫化物矿化常形成铜的工业矿化;钾长石化、黄铁矿化、萤石化可作为直接的找矿标志;蚀变强度与矿化成正比,蚀变越强矿化越强。
参考文献
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THE GEOLOGICAL FEATURE AND PROSPECTING CRITERIA OF FENGLIUSHAN SN-CU MULTIMETALLIC DEPOSIT IN GEJIU,YUNNAN
LI Yao
(MiningandDressingBranch,YunnanSnIndustryCompany(Ltd),Gejiu661000)
Abstract:Fengliushan Sn-Cu multimetallic deposit is in direct relation with the altered granite in inner contact of rock body and Late Yanshanian magmatism.The polyphasic magmatic hydrothermal migration along fault zone and the original joint of Yanshanian granite forms the orebody by metasomasis,filling in the advantageous metallogenetic space.It belongs to the postmagmatic middle-high T hydrothermal deposit.
Key Words:Altered Granite;Inner Contact of Rock Body;Structural Fissure;Magmatic Thermal Fluid;Gejiu,Yunnan
中图分类号:P618.41、44
文献标识码:A
文章编号:1004-1885(2015)4-549-7
作者简介:李遥(1987~)男,云南省个旧市人,地质助理工程师,主要从事地质找矿及风流山地质研究工作。
收稿日期:2015-06-16