张 忍,向 前,黄亚虎,杨 涛
(云南华联锌铟股份有限公司,云南 文山 663701)
铜街-曼家寨矿区位于云南马关老君山地区,该地区位于华南褶皱系与扬子地块、印支地块接合部位,地质作用复杂,矿产资源丰富。
区内出露的地层由老到新依次为元古界猛硐岩群(PtM)、新元古界-下寒武统新寨岩组(Pt3-∈1x)、寒武系(∈)、泥盆系(D)及第四系(Q)。猛硐岩群为一套韧性变形-角闪岩相变质的片岩、片麻岩、变粒岩-浅粒岩,夹硅质岩、斜长角闪岩;新元古界-下寒武统新寨岩组为一套脆-韧性变形-绿片岩相变质的片岩、千枚岩、大理岩;寒武系为一套脆性变形-浅变质的千枚岩、板岩、大理岩;泥盆系为一套脆性变形-低级变质的变余砂泥岩、变余碳酸盐岩;第四系为粘土、砂、砾等各类残破积和大小不等的滑塌堆积[1]。
铜街-曼家寨矿区的主要地层为寒武系地层,其西侧外围出露泥盆系下统地层,矿区最主要的赋矿地层为中寒武统田蓬组地层。
都龙矿区处于滇东南区域构造带内,构造带以发育不同方向的深大断裂为主要特征,这些深大断裂形成于多期次地质运动,控制多期次花岗岩体,与成矿关系密切。
老君山地区脆性断裂发育, NE-NNE向、NW向和近E-W向均有发育。其中,最为重要的是NW向马关-都龙断裂。该断裂由马关县城经金竹坪延至铜街
一带,截切燕山期老君山花岗岩,转为近E-W向延至保良街一带。NNE向马关-莲花塘断裂规模也较大,控制了第三系断陷盆地的产出。区内浅表层次的单个
褶皱规模相对较小,其中以NE向-NNE向褶皱较为发育,在马关-夹寒箐-金厂一带构成宽缓的复式向斜。
1.3.1 前加里东期基性-中酸性岩
前加里东期岩浆岩为猛硐岩群的重要组成部分,包括基性岩和中-酸性岩,前者出露略为广泛。由于经历多期次变形-变质作用,基性岩变质为斜长角闪岩、黑云斜长角闪片麻岩,中-酸性岩变质为云母斜长片麻岩、变粒岩等。根据其岩相学、分布规律及产状特征推测,推测前者原岩为玄武岩或辉绿岩,后者原岩为闪长质-花岗质喷出岩或浅成侵入岩,具有“双峰式”组合特点,指示形成于拉张环境,可能与Rodinia古陆裂解有关[2-5]。
1.3.2 加里东期南温河花岗岩
加里东期南温河花岗岩在老君山变质核杂岩内核中占有主导地位。按其反映变质-变形程度的结构构造特征,可分为4 种岩石类型,一般从上往下依次为花岗质糜棱岩、眼球状花岗岩、条痕状花岗岩和片麻状花岗岩。上部变形较强的花岗质糜棱岩至眼球状花岗岩过渡部位,是区域内重要的钨锡铜多金属矿含矿层位之一。
1.3.3 燕山期老君山花岗岩
燕山晚期花岗岩主体侵位于老君山矿集区核部, 老君山花岗岩体出露边界北至阿基、南歪一带,南至花石头一带,西至大竹山、扣哈一带,东至瓦渣、戈岭一带。岩体呈纺锤状,南北长约17千米,东西宽约9千米,出露面积约153平方公里。
图1 老君山地区花岗岩体分布简图
老君山花岗岩来源于相同或相似源区,经历了批式熔融和分离结晶过程。老君山花岗岩以富含W、Sn、Pb、Zn、In等成矿元素和B、F等挥发份为特点,平均含量高于世界花岗岩平均值数倍至数十倍,与世界含锡花岗岩微量元素特征接近。此外,区内花岗岩的In含量较高,为0.12ppm~0.34ppm,均值为0.205 ppm。花岗岩中Sn、Zn、W含量的极高丰度值,为该区形成超大型锡、锌矿床和大型钨矿床提供了重要的成矿物质来源[6]。
都龙锡锌多金属矿床,位于老君山穹窿构造的南西翼。矿床受到多期次的岩浆活动影响,但与成矿关系最密切的是燕山晚期岩浆活动,即形成的老君山花岗岩体。
老君山地区,早在80年代就被认为存在一个由变质岩系和花岗岩体组成的变质-岩浆-构造穹窿。根据岩石变形-变质特征,发育在核部岩系中的剥离断层系和盖层岩系中的叠瓦状正断层系等构造形迹及其组合特征,将其称为“老君山变质核杂岩”,如图1所示。
老君山花岗岩的主体出露于矿区北侧,并且向南隐伏于矿区深部,是都龙矿床形成的重要因素之一,为矿床形成提供了重要的热源、成矿流体及成矿物质来源。老君山花岗岩属于强过铝质、富硅、富碱的壳源S型花岗岩,老君山成矿区的花岗岩中富含W、Sn、Pb、Zn、In等成矿元素和B、F等挥发份,这类岩浆在结晶分异过程中,熔体中水达到饱和后,出溶出岩浆流体,岩浆中Sn、W、Cu、Pb、Zn等成矿元素进入流体相,致使岩浆流体富含大量金属元素,这为成矿提供了充分必要的物质基础和条件[7-9]。
铜街-曼家寨矿段作为都龙矿床最大规模的矿段,区内的花岗岩体含矿性的研究对整个都龙矿床花岗岩体的认识有重要的指导意义。
矿段露天采场内的花岗岩出露地层主要为中寒武统田蓬组(∈2t)。其中中西部(∈2t2-2、∈2t2-1)地层出露多,地层岩性为灰、灰白色石英云母片岩;东部(∈2t1)地层出露少,地层岩性为灰褐色、浅红色中粒花岗片麻岩。
目前揭露出的花岗岩在平面上呈现出总体南北、局部北东、东西走向,沿断裂呈透镜状、条带状分布的特点。在垂直空间上则显现出沿主、次级断裂呈透镜状尖灭-再现-尖灭的展布特征。花岗岩与断裂有着密不可分的关系,采场内出露的花岗岩多赋存于断裂破碎带中,证明断裂是岩浆热液的运移通道,断裂破碎带是花岗岩的赋存位置。
采场内目前揭露到的岩浆岩既有花岗岩、也有花岗斑岩、还有断裂破碎带中的花岗岩蚀变后产生的糜棱岩类——英安岩,并且在花岗斑岩中还出现石英脉穿插的现象,从而说明花岗岩经历了多次岩浆(或成矿)热液的交代及蚀变,才会产生多种的岩石类型[10]。
通过研究取得了一些初步认识,采场中西部中寒武统田蓬组(∈2t2-2、∈2t2-1)中的花岗岩含矿性优于东部(∈2t1);采场内目前揭露出达到现行工业指标的矿体多产自于花岗斑岩中,说明花岗斑岩含矿性优于花岗岩。就花岗斑岩而言,石英斑岩的含矿性优于长石斑岩。