云南来利山锡矿床白云母标型特征研究

王冬丽， 申俊峰， 董国臣， 刘圣强， 张 弘

(中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083)



云南来利山锡矿床白云母标型特征研究

王冬丽， 申俊峰， 董国臣， 刘圣强， 张 弘

(中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083)

来利山锡矿床作为滇西地区著名的锡多金属矿床之一，为了探讨其矿床成因，为找矿勘探提供科学依据，对该矿区白云母进行标型特征研究。研究表明: 白云母是该矿区的重要矿物之一，主要分布在第一、二成矿阶段及其附近围岩中； 在光学显微镜下，成矿阶段白云母多呈竹叶状或扇状(放射状)集合体，围岩中白云母呈半自形—自形，解理清晰； 电子探针数据显示，不同成矿阶段的白云母成分略有差异，说明其成因受到成矿热液演化影响； 围岩中的白云母成分显示为多硅白云母，Na-Mg图解显示，围岩主要为中低温、中—高压环境，其中变质砂岩为高压环境，褪色角岩为高—中压环境。上述成果对于该区进一步找矿工作具有指导意义。

白云母； 标型特征； 来利山锡矿； 云南

0 引言

来利山锡矿是滇西地区著名的锡多金属矿床之一，前人相继对其做了大量的岩石学、矿床学、地球化学、构造学和年代学等方面的科研工作[1-7]，详细阐明了腾冲—梁河地区的基础地质特征，探讨了该地区锡多金属矿床的成矿物质来源、矿床成因、成矿作用机制及演化过程等问题，取得了丰硕的成果。但在矿物学方面的研究工作较为薄弱，尤其是成因矿物学方面。

白云母是来利山锡矿较为常见的矿物，作为锡矿床主要的蚀变产物之一，对其成矿具有重要的指示意义。然而，其矿物成因特别是对矿物标型特征的研究鲜有报道。本文对该矿区白云母进行了标型特征研究，为探讨矿床成因和进一步找矿勘探提供科学依据。

1 研究区概况

来利山锡矿床位于印度板块与欧亚板块碰撞带前缘，喜马拉雅—特提斯构造域的东端，三江构造带南段西缘(图1)。

研究区内地层发育较齐全，主要有泥盆系关上组、石炭系空树河组、二叠系大东厂组、三叠系河湾街组和南梳坝组以及第四系。区内构造复杂，以NE向、SN向构造为主，其中NE向断裂主要为大盈江断裂，SN向为陇川江断裂、棋盘石—腾冲断裂、古永断裂等。该区燕山期—喜马拉雅早期岩浆活动强烈，火山活动较弱，主要以中酸性岩浆岩侵入为主，花岗岩体受区域断裂严格控制。区内中酸性岩浆活动为成矿提供了物质来源，断裂构造为锡元素的迁移和富集成矿提供了通道和场所。

2 矿床地质

来利山锡矿矿区出露的地层主要为石炭系下统邦读组(C1b)、石炭系中统罗梗地组(C2l)和丝光坪组(C2s)、石炭系上统大木场组(C3d)和岩子坡组(C3y)、二叠系下统双河组(P1sh)以及第四系全新统(Q4)。主要岩性为杂砂岩、板岩和变质粉砂岩等。矿区断裂构造发育，以NE向为主，其次为SN向、EW向和NW向断裂，以及由以上断裂衍生的次级断裂等。岩浆岩主要出露在矿区西北部，为各类花岗岩以及少量的辉绿玢岩，受到区域性构造应力挤压，总体呈NE向展布。该矿床主要由老熊窝、淘金处和三个硐3个矿段组成(图2)。

矿体严格受断裂控制，其中老熊窝矿段主要沿着背斜轴部的断裂破碎带分布； 淘金处矿段受花岗岩接触带和构造破碎带联合控制； 三个硐矿段受花岗岩接触带控制。区内矿石主要分为原生矿石、氧化矿石和混合矿石，其中地表及浅部主要为氧化矿石和混合矿石，深部主要为原生矿石。矿石矿物组成为白云母、石英、黄铁矿、锡石，少量萤石和黄玉。成矿可分为4个阶段[8]： 第一阶段矿物组合为黄铁矿-黄玉-白云母-粒状锡石，含少量石英； 第二阶段矿物组合为黄铁矿-石英-白云母-柱状锡石； 第三阶矿物组合为黄铁矿-石英-放射状锡石； 第四阶段矿物组合为黄铁矿-石英-球粒状锡石，含有少量萤石。

3 白云母矿物标型研究

3.1 白云母产出特征

白云母是花岗岩、云英岩、变质岩和部分碎屑沉积岩中的常见矿物，该矿物的理想化学式是KAl2[Si3AlO10](OH, F)2，A/CNK (指A12O3/(CaO+Na2O+K2O)，每种组分为分子数)为3，属于强过铝的矿物。其显微光学特征有明显闪突起，{100}解理极其发育，近平行消光，具鲜艳的2—3级干涉色，正延性和负光性。在光学显微镜下矿体及围岩中白云母的观察结果如图3所示。

依据观察结果，来利山锡矿围岩中白云母大致可以分为2种类型： ①呈半自形—自形，粒径为200～600 μm，解理清晰并有明显闪突起，不与其他矿物呈反应或交代关系(图3 (a))。根据原生白云母岩相学的判别标准[9-12]，此类白云母应属原生白云母。②呈叶片状或透镜状，沿黑云母的解理缝或边部产出，与黑云母呈交代接触关系，接触界面不清晰，无明显闪突起，局部可见环带，受挤压应力作用解理缝局部出现明显弯曲，可见明显的波状消光(图3(b))。这表明了白云母与黑云母之间存在一定的继承关系，可能是由黑云母蚀变而来，继承了黑云母一部分Fe、Mg质的基性成分，致使外围环带的干涉色较高，推断其可能的反应机理为

(1)

另外还有一些白云母分布在矿体中，呈竹叶状(图3(c))或扇形(放射状)(图3(d))集合体产出，粒径大小为50～300 μm，属于热液蚀变后期交代增生而成，边缘和解理线不清晰，无闪突起，环带构造不明显，这一类称为交代型白云母。

3.2 白云母化学成分特征及其标型意义

在核工业北京地质研究院测试中心采用JXA8100型电子探针仪对白云母进行了成分测试，并以22个氧原子为基础计算了白云母晶体化学式(表1)。

注： ① RM=0.5Fe2O3+MgO+FeO； ② R=(Fe+Mg)/(Fe+Mg+Ti+Al)。

如前所述，白云母是一种以Si、Al和K为主要成分并含有一定量OH和F的层状硅酸盐。在不同的温压条件下，白云母成分由于发育类质同像替代而在一定范围内发生变化，对形成环境具有一定的指示意义。理想成分的原生白云母通常形成于地下11 km以下深度[10]。白云母中Si原子的含量与其形成压力呈正相关关系，所以多硅白云母可以作压力计[13-15]。即以0.5Fe2O3、MgO和FeO的分子比(分子比=质量%/分子量)之和(RM)作为普通白云母和多硅白云母的区分标准，当RM大于0.08时为多硅白云母[16]。通过计算，来利山锡矿围岩中白云母RM在[0.095，0.124]之间，显然属于多硅白云母。

3.2.1 化学成分对变质压力的反映

多硅白云母中Na、Mg含量与变质温压条件关系密切[17-18]。Cipriani 等[18]发现随着变质压力增高，多硅白云母的Mg含量也增加。对不同变质压力形成的多硅白云母研究，建立了多硅白云母的Na-Mg变质压力图解(图4)，图中横坐标为Na含量可以指示变质温度，纵坐标为Mg含量用来反映变质压力。根据变质压力的大小划分为3个不同的区域，即高压区、中—高压区和低压区。从图4中可以看出，来利山锡矿围岩变质砂岩中的多硅白云母分布在高压区域，而围岩褪色角岩中的多硅白云母主要分布在中—高压区，反映了高压和中—高压变质的特征； 另一方面，从投影点所对应的横坐标可以看出该矿区围岩变质温度应该为中低温。

对来利山锡矿围岩多硅白云母进行MgO-RM投图(图5)，可见变质砂岩中的多硅白云母分布在Ⅰ区，为高压相系。而褪色角岩中的多硅白云母主要分布在Ⅱ区，为中—高压相系。

3.3 热液交代型白云母

在来利山锡矿床热液成矿期的4个成矿阶段中[8]，矿体中白云母主要产出于第一、二阶段，矿体中样品均为来利山淘金处、老熊窝矿段各自破碎带中的原生矿石，淘金处样品以15TJC xx命名，老熊窝样品以15LXW xx命名。其镜下特征如图6所示。

第一阶段： 白云母呈片状、竹叶状和扇状(放射状)，粒径大小为50～300 μm，主要为200 μm左右； 镜下观察可见其被黄铁矿和石英包裹，偶见其包裹锡石； 主要共生矿物有黄玉、锡石和黄铁矿等(图6(a)、(b))。

第二阶段： 白云母呈竹叶状、针状、放射状和鳞片状，一般粒径小于200 μm； 主要分布在黄铁矿间隙，可见云母与锡石接触生长，界限清晰； 主要共生矿物为锡石、石英和黄铁矿等； 镜下观察判断，白云母晚于锡石生长，偶见包裹锡石(图6(c)、(d))。

通过对来利山锡矿床热液成矿期白云母电子探针分析，结果如表2所示。

注： ① RM=0.5Fe2O3+MgO+FeO; ② R=(Fe+Mg)/(Fe+Mg+Ti+Al)。

从表2可以发现，第一阶段白云母FeO、TiO2、MgO、Na2O、K2O和F成分高于第二阶段，而SiO2和Al2O3低于第二阶段。第一阶段F含量高，说明当时流体中挥发分较高，第一阶段有黄玉大量产出也验证了这一点。由此可知，不同阶段的矿化作用中，其热液组分具有一定的演化规律。

4 结论

(1)来利山锡矿围岩中白云母主要为多硅白云母，根据其Na-Mg图解，认为围岩变质砂岩发生了高压变质，围岩褪色角岩发生了中—高压变质，两者变质温度应为中低温。

(2)来利山锡矿不同成矿阶段白云母化学成分发生变化，说明成矿热液演化过程中组分发生显著变化。其中第一阶段白云母F平均含量明显高于第二阶段，表明早期流体含有较高挥发分。

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(责任编辑： 刘永权)

Study on typomorphic characteristics of muscovites in Lailishan tin deposit of Yunnan Province

WANG Dongli, SHEN Junfeng, DONG Guochen, LIU Shengqiang, ZHANG Hong

(SchoolofEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences(Beijing),Beijing100083,China)

Lailishan tin deposit is one of the most famous tin polymetallic deposits in western Yunnan. To investigate its ore genesis and provide scientific basis for exploration and prospecting, the authors studied typomorphic characteristics of muscovites in the mining area. The results show that muscovite is one of the most dominant minerals in this mining area, which is mainly distributed in the first and second mineralization stage and the adjacent wall rocks. The authors found that the muscovites of mineralization stages are mostly spatulate or flabellate (stellated) aggregation under optical microscope. And the muscovites of the wall rocks are mostly subhedral-euhedral and have clear cleavage. The EPMA data indicate that muscovites of different mineralization stages have different compositions, which show that the genesis of the muscovites is affected by the metallogenic hydrothermal evolution. The muscovites of the wall rocks are typically phengite. The Na-Mg diagram indicates that the wall rocks were mostly formed in medium-low temperature and medium-high pressure. The metasandstones were formed in high pressure, and the hornstones were formed in medium-high pressure. The results of this study have a guiding significance for further prospecting in this area.

muscovite; typomorphic characteristics; Lailishan tin deposit; Yunnan

10.19388/j.zgdzdc.2017.02.07

2016-06-27；

2016-10-06。

中国地质调查局“云南腾冲—梁河地区锡多金属矿整装勘查区专项填图与技术应用示范(编号： 12120114013801)”项目资助。

王冬丽(1989—),男，硕士研究生，主要从事成因矿物学与找矿矿物学研究。Email: 1554638120@qq.com。

申俊峰(1962—)，男，教授，博士生导师，主要从事成因矿物学与找矿矿物学研究。Email: shenjf@cugb.edu.cn。

王冬丽，申俊峰，董国臣，等.云南来利山锡矿床白云母标型特征研究[J].中国地质调查,2017,4(2): 59-65.

P578.959; P618.44

A

2095-8706(2017)02-0059-07