麻栗坡县南温河矿区茅坪白钨矿床地质特征

蔡倩茹，燕永锋，贾福聚，杨光树

麻栗坡县南温河矿区茅坪白钨矿床地质特征

蔡倩茹，燕永锋，贾福聚，杨光树

（昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明650093）

南温河矿区茅坪矿段白钨矿床位于滇东南老君山多金属成矿区，隶属于滇东南—桂西锡钨多金属成矿带。经野外地质调查研究，在茅坪矿段发现了3个较大规模的矿化蚀变带，显示出该矿段有较强的白钨矿成矿潜力。分析表明：（1）茅坪矿段第Ⅱ层矿连续性较好，有一定的潜在利用价值；（2）茅坪矿段与地层、岩性、变质相系、岩浆热液活动等关系紧密，是成矿的有利部位；（3）该矿段中WO3平均品位为0.38%，预计白钨的资源量为3 845.38 t。矿段达到可开采规模，具有较好的找矿前景。结合区域地质背景、矿床地质特征以及矿体特征，对矿区内控矿因素、矿床成因以及找矿标志进行了探讨，认为该矿段白钨矿为与燕山期花岗岩体有关的岩浆热液交代成因。

地质特征；矿体特征；控矿因素；矿床成因；找矿标志；白钨矿；茅坪

0　引言

中国钨矿以白钨矿为主，白钨矿储量约占全国的79%［1］。其中夕卡岩型白钨矿床是，目前最重要的钨矿类型，其储量约占世界总储量的二分之一［2］。滇东南—桂西锡钨多金属成矿带在构造上显示出复杂性和多样性，具优越的成矿条件，是一个大型的多金属夕卡岩型白钨矿床。1978—1983年有色西南地质勘查公司317队对南温河矿区进行了系统勘查评价，地质工作勘查程度较高。在20世纪70年代有人在茅坪矿段采锡矿，近几年才在茅坪矿段发现白钨矿有更大的开发潜力，据勘察发现白钨的资源量预计为3 845.38 t，WO3的平均品位为0.38%。研究通过大量的野外调查和室内总结，综合论述了南温河茅坪矿段白钨矿床的地质特征，矿化类型，探讨该矿床的控矿因素，矿床成因以及找矿方向，为整个滇东南地区乃至全国的夕卡岩型钨多金属找矿工作提供参考。

1　区域地质概况

南温河钨矿区茅坪矿段大地构造位置处于华南褶皱系的西端，滇东南拗陷褶皱带的西南缘，康滇古陆的边缘，南邻越北古陆。总体构造显示为环形旋卷-莲花状构造或穹窿状特征，北侧紧靠北西向的文山—麻栗坡壳型断裂。区域地质构造活动频繁，经历了加里东、华力西、印支、燕山和喜马拉雅多期构造运动以及多期岩浆活动，造就了形式多样的变质岩石类型，成就了与构造岩浆活动有关的钨、锡、铅、锌、铜、铁矿产，是构成南岭钨锡多金属成矿带的重要组成部分。

南温河钨矿区北起坪子—南温河—城子上一带，南至大丫口一线，西自下南楼—上南楼—白沙坡，东到岩脚—轿顶山，长约7 600 m，宽5 800 m。矿区（划定范围）内共圈定钨矿体143个，除茅坪矿段外，达到大中型矿床规模的矿段还有大渔塘矿段，岩脚矿段和南秧田矿段［3］。

2　矿区地质特征

2.1地层

工作区内地层出露较单一，露头较差，主要为古元古界南捞片麻岩（Ngn）、古元古界南秧田岩组（Pt1n）及第四系坡积、洪积物［4］（如图1）。区内出露的主要地层由新到老依次为第四系、南秧田岩组、南捞片麻岩。

第四系（Q）：主要发育于缓坡、冲沟和谷地中。山坡上以残坡积为主，其成分为棕褐色残坡积砂质黏土、红色黏土夹乳白色石英及片岩、片麻岩碎块，厚度不等，一般5～8 m。沟谷则以冲积层为主，其成分由变质岩带的各种大小不等的岩块和泥砂组成，分选性比较好，基本都为椭圆状或者半球状。

图1　茅坪矿区区域地质简图［5］Fig.1　Geological map of Maoping scheelite deposit

南秧田岩组（Pt1n）：工作区出露厚度300 m左右，呈带状分布于矿区中部，按岩性组合及含矿性分为三个岩性段：（1）南秧田岩组一段（Pt1n1）以绢云片岩为主，夹含黑云母石英变粒岩、黑云斜长片麻岩、夕卡岩，局部见少量脉状白钨矿。该段厚度变化大，钻探工程控制的岩层厚度19.48～284.54 m，平均144.20 m，呈中部厚，向南北两端变薄的趋势。（2）南秧田岩组二段（Pt1n2）为矿区主要赋矿层位，以底部和顶部夕卡岩带与一段和三段为划分标志。顶部是以条带状透闪石透辉石黝帘石夕卡岩、透闪石-阳起石夕卡岩与三段分界。上部为薄层状的黑云斜长片麻岩、电气石长石石英岩；中部为含电气石黑云斜长片麻岩、云母石英片岩夹多层条带状和透镜状的夕卡岩；下部为云母石英片岩夹绿帘石透闪石夕卡岩、阳起石透辉石夕卡岩；底部也以夕卡岩与下伏南温河岩组一段分界。岩层产状平缓，倾角范围2°～13°，部分岩层呈近水平状。岩层厚度50.45～136.06m，平均114.04 m，具中部薄，向南北两端变厚特征。部分地段呈透镜状-豆荚状分布。（3）南秧田岩组三段（Pt1n3）主要岩性为二云斜长片麻岩、二云片岩和电气石石英片岩夹夕卡岩扁豆体。岩层厚度137.93～183.00 m，平均155.02 m，同样具中部薄，向南北两端变厚特征。岩层产状平缓，倾角2°～13°，部分呈近水平状产出或反倾。地层挤压变形严重，部分地段呈透镜状-港湾状分布，少量呈透镜状捕掳体产出在花岗岩中。

南捞片麻岩（Ngn）：片麻岩为黑云斜长片麻岩，二云斜长片麻岩，深灰色，中粗粒状、鳞片状变晶结构，片麻状构造，主要矿物包括黑云母、斜长石、石英，次要矿物为白云母、绿泥石等，局部夹石英细脉，偶见黄铜矿、白钨矿、黄铁矿、磁黄铁矿等金属矿物。

2.2岩浆岩

区内发生过多期次的岩浆侵入，岩浆岩分布于工作区四周，以燕山期花岗岩、花岗斑岩，晚志留世的老城坡片麻状细粒花岗岩和古元古代的南捞片麻岩、混合片麻岩、花岗混合片麻岩为主体。

燕山晚期花岗斑岩（K1H），出露在工作区的南西部，区域内花岗斑岩同位素年龄样测定为86.9± 1.4 Ma［6］。与区内古元古界地层、含矿夕卡岩，均呈侵入接触关系。花岗斑岩具斑状结构，斑晶主要为石英（11%）、钠长石（4%）、微斜长石（4%）、微斜微纹长石；基质为显微花岗结构，块状构造，主要由微晶长石以及石英组成；次要矿物有电气石、黑云母、黄铁矿、白云母等。

晚志留世的老城坡片麻状细粒花岗岩（S3L）：出露在工作区的西南部，属晚加里东期老城坡单元，灰-灰白色、底部灰绿色，中细粒结构，片麻状构造。

南捞片麻岩（Ngn）：时代为古元古代，出露在沟秧河矿区的北西部，岩性主要是深灰色黑云斜长片麻岩、电气石黑云斜长片麻岩、黑云角闪片麻岩、黑云混合片麻岩、花岗混合片麻岩夹少量角闪变粒岩、石英电气石岩及偶夹炭质石英变粒岩小扁豆体，近底部为石英云母片岩、二云斜长片麻岩。局部具混合岩化作用。

2.3构造

工作区地质构造简单，主要由古元古界南秧田岩组组成的宽缓褶皱区，属老君山花岗岩穹窿背斜的东翼。区内褶皱为一缓单斜构造。地层走向为NNE—NE，方位角43°，倾向南东，局部向南倾斜，倾角6°～15°、一般为7°左右。缓倾单斜构造由若干个次一级、规模较小的褶皱曲组成，有的伴随断层产出，并沿走向及倾向迅速消失。在褶曲发育的局部地段，断层裂隙较为发育，为后期热液活动提供了良好通道。

3　矿体地质特征

含矿层呈层状、似层状分布于南秧田岩组二段（Pt1n2）中（见图2），产状总体比较平缓，倾向SE，倾角3°～5°；各含矿层之间近平行分布，依次划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个矿化蚀变带。据普查工作，其与普查阶段所圈定的茅坪矿段第Ⅱ层矿连续性较好，有一定的潜在利用价值。含矿层与围岩呈整合接触关系，总体产状倾向南东，但在局部地段不同，受岩浆的侵位作用及伴随的构造运动影响，矿层发生牵引、拉伸、挤压，从而引起岩层、含矿层或矿体形态的变化而产生的。并且这种现象是由多期构造运动叠加而产生，对含矿层或矿体稳定性具有破坏作用。

图2　茅坪矿区地质剖面图Fig.2　Cross section of Maoping scheelite deposit

3.1矿化蚀变带特征

3.1.1Ⅰ矿化蚀变带

其位于南秧田岩组二段之顶部。其走向北东—南西，倾向南东，倾角0°～14°，平均4.5°。控制长2 260 m，厚0.48～58.0 m，平均4.44 m，呈层状、似层状及透镜状，具尖灭再现之特征。主要由夕卡岩，次为片岩类、变粒岩类等组成。容矿岩石以夕卡岩为主。矿体主要赋存于蚀变带之顶部或上部及下部或底部，矿化不连续，具尖灭再现之特点。矿体呈似层状、扁豆状（表1）。

3.1.2Ⅱ矿化蚀变带

其位于南秧田岩组二段近中部。走向北东—南西，倾向南东，倾角0°～10°，平均3.6°。控制长2420m，厚0.31～59.69 m，平均7.07 m，呈层状、似层状及透镜状，也具有尖灭再现的特征。主要由夕卡岩，片岩类、变粒岩类组成。容矿岩石以夕卡岩为主，次为片岩类、变粒岩类少量石英岩类及电气石石英岩（脉），矿体主要赋存于蚀变带之顶部或上部及下部或底部，矿化不连续，具尖灭再现之特点。矿体呈似层状、透镜状（表2）。

表1　茅坪矿段Ⅰ矿化蚀变带岩石及容矿岩石%Tab.1　Rocks and ore-bearing rocks of mineralization alteration zone（Ore Section I）

表2　茅坪矿段Ⅱ矿化蚀变带岩石及容矿岩石%Tab.2　Rocks and ore-bearing rocks of mineralization alteration zone（Ore Section II）

3.1.3Ⅲ矿化蚀变带

其位于南秧田岩组二段底部。走向北东—南西倾向南东，倾角0°～12°，平均3.8°。控制长2 420 m，厚0.54～48.29 m，约14 m，呈层状、似层状及透镜状，是茅坪矿段内规模最大、连续性最好的矿化蚀变带。主要由夕卡岩、变粒岩类、片岩类等组成。容矿岩石以夕卡岩为主，次为变粒岩类及片岩类，少量电气石石英岩类及电气石石英（脉）也属于容矿岩石。矿体主要赋存于蚀变带之顶部或上部及下部或底部，矿化不连续，具尖灭再现之特点。矿体呈层状、似层状（表3）。

从以上矿化蚀变带的特征可以得出：（1）矿化蚀变带岩石具夕卡岩化、绿帘石化、绿泥石化和电气石化等，主要由夕卡岩，其次为片岩类及变粒岩类，少量石英岩类等组成。（2）矿体主要赋存于矿化蚀变带之顶部或上部及底部或下部，在中部也有矿体分布，但规模小。（3）矿石工业类型以夕卡岩型为主，次为片岩型、变粒岩型，少量石英岩型及石英脉型。

表3　茅坪矿段Ⅲ矿化蚀变带岩石及容矿岩石%Tab.3　Rocks and ore-bearing rocks of mineralization alteration zone（Ore Section III）

3.2矿石特征

3.2.1矿石成分

矿石中金属矿物主要有白钨矿、黄铁矿、磁黄铁矿、褐铁矿、毒砂、黄铜矿、辉钼矿等。非金属矿物有石英、长石、白云母、黑云母、透辉石、电气石、透闪石、帘石、符山石、榍石、萤石、锆石、方解石、绿泥石。黏土矿物有高岭石、多水高岭石、三水铝矿等。白钨矿一般呈小团块状、散点状、浸染状分布，部分沿层理、层纹聚集，形成条带状层纹状富矿石［7］。后期热液叠加改造的长石石英脉，含电气石石英脉中分布的白钨矿，呈小团块状及囊状产出［8］。

3.2.2矿物组合及特征

矿石中常见的矿物共生组合为白钨矿、黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、透辉石、透闪石、绿帘石、绿泥石、长石、石英等。透辉石呈粒状和短柱状，其中可见少量石英、长石不均匀的零星分布于透辉石粒间，如图3（c）。金属矿物主要被透闪石、透辉石包裹，透辉石与绿帘石常呈混杂产出，并与透闪石、石英等呈条纹或条带状共生。

3.2.3矿石结构与构造

钨矿体含矿围岩主要是一套以区域变质作用为主的变质岩。这类变质岩是由于结晶晚期热液叠加交代变质而形成的各种类型的夕卡岩、变粒岩以及二云母石英片岩。在晚期区域变质及热液叠加交代作用后，造岩矿物粒度变粗，有利于白钨矿的转移富集。矿石具有粒状、纤状、鳞片状变晶结构、交代残余结构等，矿石构造为条带状、层纹状、块状等定向构造、保留了原岩沉积特征，其条带状构造系由暗绿色夕卡岩矿物浅色长石、石英矿物相互间隔组成；而白钨矿呈斑点状分布于浅色条带与暗色条带间，如图3（a）、（b），粗粒结构的条带状矿石含矿相对较富。

图3　矿区矿石岩相学特征Fig.3　Petrographic characteristics of Maoping scheelite deposit

4　控矿因素分析

4.1地层

钨矿床（带）产于古元古界南秧田岩组层位的层状夕卡岩中。目前，该矿段内已探获工业矿体均主要赋存于夕卡岩中，古元古界南秧田岩组中的夕卡岩对白钨矿床具有十分明显的控制作用。钨矿主要与古元古界猛硐岩群南秧田岩组、洒西岩组中的钙硅酸盐夹层最为密切。

4.2岩性

在老君山花岗岩体东部的数十平方千米范围内，夕卡岩均有出露，呈面型稳定分布，是矿区内地层对比的标志层。根据同位素年代学研究结果，夕卡岩的产出形成时代与老君山花岗岩侵入时期；根据同位素年代学研究结果，夕卡岩的产出形成时代115±0.96 Ma［9］与老君山花岗岩侵入时期118.1 Ma［6］相近；说明夕卡岩的产出形态及分布特征呈层状与花岗岩体有很大的关系。岩相变化频繁的岩类组合，使含有较高钨、硼背景元素的物质组分，在不同的物质吸取金属元素能力条件下，发生物质组分的再分配，形成该区的矿源层建造；后期的区域变质作用和热液改造作用，在热动力和变质热液、岩浆热液的渗透、交代作用影响下，使原岩中的钨元素与碳酸盐建造沿层间发生置换交代，形成了含白钨矿透辉石透闪石夕卡岩、变粒岩等变质岩相组合。因此，在特定层位中的夕卡岩、变粒岩，是找矿的有利岩性标志。

4.3区域变质作用及岩浆热液叠加

区域变质作用不仅是夕卡岩形成的主要因素，而且是钨矿迁移富集的重要因素。在变质热水持续作用下，钨元素在矿源层发生活化转移，并在热动力影响下，沿岩石的层理沉淀，形成大致沿层分布的浸染状矿石；随着变质程度的加深，矿物重结晶作用，晶粒加粗，呈浸染状产出的白钨矿粒度也随之逐渐增大，形成大致沿层分布的斑点状白钨矿；当白钨矿斑点密集分布时，可形成粗粒条带状含斑点状白钨矿富矿石。由于继承结晶作用和定向温压的影响，斑点状白钨矿与岩层产状基本一致。白钨矿床一般赋存于区域变质相带—绿片岩相带底部。

岩浆热液作用与部分富矿的形成有着密切的关系。岩浆热液叠加在原已形成的区域夕卡岩上，由于热液富含硫S、As、B等挥发性组分及W、Sn等金属元素组分，使原矿物质成分较为简单的夕卡岩变成矿物成分较为复杂的夕卡岩［10］，同时也使已形成的白钨矿床逐渐趋于富化。在热液交代作用下，造成夕卡岩发生广泛的热液蚀变，使得含米黄色块状白钨矿的长英脉，电气石石英脉穿插于条带状斑点状含白钨矿夕卡岩中。在晚期热液硫化物阶段，磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、毒砂、锡石等交代早期夕卡岩白钨矿石形成硫化物型白钨矿矿石，使原形成的层状、似层状白钨矿更加富集。

5　成因与找矿方向探讨

前人对南温河地区的夕卡岩白钨矿成因做了很多研究，（1）接触交代成因［11-12］；（2）区域变质成因［13］；（3）喷流沉积成因［8，14-15］。但据作者去野外观察发现，南温河一带所处地层中，构造面理发育，原生层理被全部置换，赋矿地层中的构造面理与区域性构造面理一致。这种推覆构造使变质的花岗岩成为后期热液与流体运移的隔挡层，变质沉积岩成为夕卡岩型矿床的容矿空间，并且这种构造格局也为晚期流体对钨多金属矿化的进一步富集提供了运移通道和储矿空间。这就解释了为什么在南温河地区大范围分布着层状，似层状夕卡岩型白钨矿。且作者对该矿区夕卡岩样品做了包裹体测温，发现绝大部分的含矿夕卡岩中含有大量气液两相包裹体，且均一温度达到了450℃以上。所以花岗岩与南秧田钨矿的成因联系是异常密切的，燕山期，壳源重融型花岗岩体侵入，其携带了钨等部分有用物质，并通过热力作用对层状钨矿体进行局部融熔，部分钨从层状矿体中释放出来，与后期热液一起运移，在一定的物理化学条件下结晶，形成了穿插层状矿体的脉状矿体，对层状矿体进行了叠加改造，最终形成现今的矿床形态。

（1）根据矿床的控制因素，白钨矿床的找矿标志可以概括为地层、岩性、变质相系、岩浆热液活动等，这些因素互相重叠的地段，是成矿的有利部位。

（2）该类型矿床的找矿标志层为古元古界南秧田岩组下中段含夕卡岩的绿片岩相带。

（3）如有岩浆热液作用的叠加，有找寻富矿的可能。

6　结论

（1）南温河矿区茅坪矿段白钨矿床的形成与燕山期老君山花岗岩体关系极为密切，矿床成因为岩浆热液接触交代型成因。

（2）新发现的推覆构造使变质的花岗岩成为后期热液与流体运移的隔挡层，变质沉积岩成为夕卡岩型矿床的容矿空间，并且这种构造格局也为晚期流体对钨多金属矿化的进一步富集提供了运移通道和储矿空间。

（3）燕山期，壳源重融型花岗岩体携带了钨等物质，通过热力作用对层状钨矿体进行局部融熔，部分钨从层状矿体中释放出来，与后期热液一起运移，在一定的物理化学条件下结晶，形成了穿插层状矿体的脉状矿体。

（4）南温河矿区茅坪矿段地质找矿的重大突破表现为资源储量的突破，矿体形态的优势极大地扩大了矿区资源储量远景。工作区的成矿地质条件极具代表性，矿床类型典型，矿化的时空规律清晰，找矿标志明显，找矿标志层显著，对整个滇东南地区夕卡岩型，找矿工作具有指导意义。

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Geological Characteristics of Maoping Scheelite Deposit in Nanwenhe Ore District，Malipo County

CAI Qianru，YAN Yongfeng，JIA Fuju，YANG Guangshu
（School of land and Resource Engineering，Kunming University of Science and Technology，Kunming 650093，Yunnan，China）

The field geological investigations show that three relatively large-scaled mineralization alteration zones exist in Maoping ore deposit，which indicates that this ore block has a high scheelite metallogenetic potentiality.The second layer of the Maoping ore block is characteristic of good continuity.It has a favorable mineralization position due to its close connection with stratum，lithological characters，metamorphic facies series and magmatichydrothermal event.The wolframine reserves is expected up to 3 845.38 tons with the average grade of 0.38%.This ore of large and medium size has a good prospecting future.Based on the regional geological background，ore deposit geological characteristics and ore body characteristics，we discuss the ore-controlling factors，ore-forming genesis and prospecting indicators.

geological characteristics；orebody characteristics；ore-controlling factors；ore deposit genesis；prospecting indicators；scheelite；Maoping

P641.4+3；TD166

A

10.3969/j.issn.1009-0622.2016.05.002

2016-07-15

国家自然科学基金项目（41373050）

蔡倩茹（1992-），女，重庆人，硕士研究生，主要从事矿床地球化学研究。

燕永锋（1970-），男，河南南阳人，教授，主要从事金属矿山、数学地质及矿床地球化学研究。