第卷第期云南南地质年月西盟大黑山锡矿床成矿作用和成因类型探讨张金富彭厚斋张律明苏文宁云南省地矿局区调队云南省地质科研所内容提要该矿床的形成经历了复杂的地质演化过程显示出多期多阶段性开始沉积了厚度大分布广的矿源层锡呈分散状态,随着区域变质和混合岩化产生交代作用锡和碱性介质形成络合物开始溶解运移富集混合岩化中由钾质活动演化到钠质活动时期在混合伟晶岩中形成颗粒粗大的锡石,到了气成热溶阶段介质变为酸性锡在酸性介质中不稳定就富集成矿根据这一初步的认识认为该锡矿的成因类型是花岗岩化气成高温热液矿床西盟县大黑山锡矿,部分矿体经初步评价已证实具有一定规模是一个颇有远景的锡矿床其外围还有相似的地质背景和成矿地质条件根据我们两年来的野外和室内工作成果,以及收集到的有关资料,笔者提出对该矿床成矿过程和成因类型的看法,以抛砖引玉不当之处,诚请读者指正一、矿区地质概况矿区位于青藏川滇歹字型构造与演西经向构造复合交接部位的南端,保山向构造带的中段,西盟复式背解北部倾没端—澜沧南北区内地层主要为西盟群的第一组和第二组二。是一套变质岩系,厚达。。米以上它经受了角丙你脚翅瀚变质作用和混合岩化作用,主要岩性是下部以交代为主的眼球条痕状混合岩类和混合岩化浅粒岩赞粒岩片麻岩类上部是浅变质的片岩碳酸盐岩等深色岩系关于西盟群的时代目前尚有争议,笔者认为暂以区域地质对比定为下古生代主干构造为南北走向褶皱和断裂均很发育自东到西出现三个构造带,三个已知的矿化带明显受此构造带的控制北东走向的次级断裂和层间断裂更为广布往往是矿体产出的有利部位。从目前资料看以褶皱和断裂发育的阿英—永龙一带成矿最好见图区内尚未发现岩浆花岗岩仅在大马撒一带见有均质混合岩及混合伟晶岩,出露面积不足五平方公里矿体呈脉状均产于北东和北东东走向的次级断裂带的破碎石英脉中富锡矿体多出现万了扮漪了滩丈十一﹄︸头怒兴瞬吞口东产么︸﹃一头︸︸…瞬么﹃么冀甲过口声口︼刃沪旧一囚卫又带白毕汾产萦育尸仁只凌戴万一扮岛︸,‘乙沐口嗜口口山‘口己〕…下万俪二报三山﹃‘弓、丁脚姗孟长砖‘白︸哪确山一‘﹁谈奢一,子忿﹃七已令︸犷巴之亏睽乍导百六人炙‘‘口‘澎‘‘‘夕拄臼没备线价岁、“协﹂︸一凶毗曰裂长骤坛画妈人﹃这峨‘︸︸‘﹃耽峡巴翻︸屁俩曰、﹄场梦八︸分生二准处悠二︸乍‘﹄岛舔收切又‘山︸白企‘山口竺互丫荞厂二,二又多盆︸盆一一啥玉﹄甲自咨山斗母了洛‘争岛‘︸屯︸嘛之畏么‘、丫芝人』山﹄平口了‘︸软受足书‘一团心习饵爵几洛叮生︸之之‘头﹃︸…淤家层‘么山州一国曰目回曰曰﹂州一幽同团目一囚团国团阅固圈日园囚困图囚冈添段家容洲认吧卜,一。卜一一一二、一一。。。﹃。。。门。月一工咚二导日沐一卑奋戏理每塑门脚协叫榔彭节公抑城编‘。陋嘴份布潇长姗妈足山乍山︸知女万气令·凳暇一一‘暇︸嘿含娜少坦半丰喂却击理报工稼。巴众胜霸爪︸砂介︸、冲酬巾联洲勺却姗墩叫枯以豁酬黔报葵大女铸火度斌众刀暇一幼一一价山一…撇彼巴农镬七要种转粼驯卿以称姚报华卿代却不洲大彩吧湘城川壮傲别卜娜券汉卿、亩下止一钟麟黔伽外︸黔一之山层困湘妈曰阿长毗裂︸二亏乙回书嘴岭尽珍呱趁气。‘洛沪麟彩巴二一」仍报却御工浦察粗。拿之樊姗︸酬宜映气岁烈城以陌敬咚和转旧翻林旧剖︸卜巴乌‘苗省了山岭妈夕举澎蔑可践去浦举‘︸卜︸理贬叭针一卜一、山伟层叼铁比山困磷女官玛豁沂酬洲却派报铃酬叭鉴久一‘‘知卜暇山瞥兴魂。一口的云南地质卷在脉的两侧边缘地表所见的最大矿体长百余米宽余米,倾角多大于矿体分布受地层控制亦比较明显,巳知的矿体多在二’中,。,之中也有矿体产出矿石按矿物组合可分为石英型电气石型黄铁矿型毒砂型云英岩绢英岩型按结构构造可分为租粒块状细粒块状条带状条纹状浸染状云朵状角砾状等几个主要矿体的地表矿石平均品位在以上锡石结晶粗大完美性是该锡矿床的特点之一锡石以浅黄灰白灰黑灰色为主,灰黄浅褐桔红褐灰灰黑色次之锡石多呈他形不规则状,连晶或晶簇出现,出现的晶形有正方柱状双锥复正方柱状双锥四方双锥六方双锥等,双晶显膝状照片不同颜色的锡石经光谱分析,标型微里元素含量,。等含量均低于分析方法的灵敏度与成矿密切相关的蚀变有电气石化绢云岩化云英岩化硅化和多种硫化物等二、矿源层大黑山锡矿床有关矿源层的问题有如下事实绝大部分矿体脉锡矿化破碎带物化探异常及重砂异常均出现于西盟群第一组上部“和第二组下部‘,且以后者为主根据地层剖面上的岩石光谱分析成果统计见表,西盟群第一二组中锡的丰度均高,除碳酸盐岩外,其他岩石的锡含量高出区域锡背景值数十倍,以’中锡的丰度值最大,’次之西一醉岩石先,分析含旅计衰表地,、。…一…,…,飞要岩性卢臀冬…竖一‘鑫馨…犷一粒白一云岩…石英一片岩…白一飞云岩一瓜一品数,…、添,集平晶,。’‘‘。…同一地层中矿化好坏和含矿的地层厚度有关厚度大者矿化好由南向北逐渐增厚,阿莫处于西盟复背斜北部倾没端,的厚度大,矿化相对就好,同一剖面上不—永龙一带同岩性所反映的矿化不一样,表示成矿与沉积环境沉积物质有关。如永龙矿段实测剖面,底部是石英片岩角闪片岩,矿化好,向上逐渐过到碳酸盐岩,矿化随之变差含锡背景值高的岩石是艺和二‘分界面上下的各种片岩角闪岩变粒岩浅粒岩和钙硅酸岩等这些岩石的原岩为砂岩长石砂岩等正常碎屑沉积岩及火山沉积岩,锡矿及各种锡异常相应就产于上述分界之不整合面的上下部位,是由碎屑岩相向碳酸盐岩相过渡的相变地段‘阿莫矿段条带状矿石颇为发育其矿石脉中有园化的再生锡石,这显然是不同阶段形成的园化锡右生成时间早园化锡石可能是原岩沉积时的付矿物永龙矿段也有此现象引张金富等西盟大黑山锡矿床成矿作用和成因类型探讨上述事实说明‘该矿床与沉积层位是有关系的即在形成原岩的阶段就有扬护特别是在和,的沉积期西盟背斜是一个不对称的复式背抖西翼仅厚东翼岩层倾角西翼岩层倾角一复而背斜两翼沉积的厚度和物质组分亦有明显差异米左右,碳酸盐岩在背斜东翼永帮厚度大于米,东翼多白云质西翼多灰质,阿莫水龙一带的锡矿相对,富集一些上述的地质特征即复背斜东翼含锡物质的堆积厚度相对较大是其原因之一单就沉积作用源层一般来说,虽不能形成矿体但它是以后成矿作用的重要矿质来源矿三伟晶岩、混合岩、混合岩化演化阶段及其成矿本区混合岩分布相当广泛以及均质混合岩和成矿关系密切可以分为混合岩化岩石眼球混合岩和混合条痕混合岩其中混合岩可细分为条纹条痕混合岩或含眼球条纹按其相互关系将混合岩化演化阶段及其形成岩石作如下的分析,—原地混合岩化期及其岩石系指混合岩化岩石异,但矿物成分相似,—均由钾长石,均质混合岩的形成时期它们基本是同期生成的虽然形态各钠奋和花岗岩类岩石的矿物成分相近见图—钠更长石石英和少量黑白云母组成其含显大多这一系列岩石都是在浅粒岩钾长钠长及二长浅粒岩二长变粒岩等基础上发生和发展的而这类岩石的原岩就是花岗质砂岩或稍晚因此长石砂岩融在区域变质条件下碱性长石碎屑在形成粒状变晶的同时照片发生边缘局部熔业对邻近的石英微斜长石钠更长石进行碱质交代,这一系列混合岩的共碱性长石碎屑中同特征是长石没有明显的基体和脉体之分也分不清原有矿物和新矿物,钾因此所谓碱质交代—对原地混合岩化期所成的各种岩石而言,,,下同出露范圈很广,钠长石碎屑仅在罕见的钠长变粒岩中才有出现主要是钾质交代钾长石化除均质混合岩外其它的混石岩和混合岩化岩石沉积的宏观产状和层状构造十分明显,有的还残留沉积韵律薄微层交替产出甚至在手标本上,也能观察到不同形态的混合岩混合岩化岩石互呈—混合岩化岩石的粒径在毫米以下因此矿区内无法确切划分各种混合岩带虽具变晶结构一火,但长英矿物普遍保留碎屑形态遗迹厘米其粒径较粗混合岩的粒径一毫米积时碎屑粒径较粗眼球体大小。原因有三一是沉,二是聚合变晶发育矛谓聚合变晶是指比质相同位置相邻的几颗长石砂粒重结晶成一颗大的长石变晶体晶体中新生双晶贯穿了这些砂粒这些砂粒已具有相同或相似的光性方位有的可见变这然而砂屑形态仍程度不同地保留着一见照片一是本区混合岩中部分眼球体和长石大晶体形成的原因之一,三是混合岩化作用的影响主,即在原岩中碱性长石粒径较大或稍多者在同一变质条件下碱性长石的局部熔融现象就相对强烈而明显以致彼此断续相连构成长石石英云母各自富集的带状构造从而形成各种形态的混合岩以上三种因素中第一种是主要的,第三种是在同一变质条件下由于原岩结入区混合岩化岩石由于原岩性质不同有好儿种而本文提到的混合岩化岩石系指和锡矿成因有关的混合岩化浅粒岩变粒岩仑之南地质卷一一一一石英钠石黄钾石长更图混合岩及交代伟晶岩矿物含且分布图混合岩化二云更长变粒岩‘细粒组合交代伟晶岩·混合岩化浅粒岩。粗粒组合交代伟晶岩条痕状混合岩旁巨粒组合交代伟晶岩构成分不同而产生不同的变质反映混合程度相对较强的是均质混合岩,它集中分布于大马撒南部,与其它混合岩呈过渡关系矿物粒径一般为毫米部分小于毫米,矿物成分和含里与其它混合物相似偶见毛发状的硅线石以变晶结构为主,但已程度不同地具浆质结构特征,表现在部分长石已具板状外形变余砂粒遗迹虽比其他混合岩模糊,但十分普遍,局部可相当明显此外,聚合变晶现象也很发育不少均质混合岩保留着其形成过程中历次地质作用的遗迹,即花岗质碎屑物质沉积区域变质重结晶碱性长石的局部熔融现象半原地混—合伟晶岩化期及混合—伟晶岩区内伟晶岩分布于大马撒以北,受北东和南北向断裂控制,有两种类型一是岩浆型,结晶巨大分带明显但不多见,二是混合型无分带和共结现象混合型矿物成分简单,有钾长石钠更长石钠长石石英和浅色云母主要是白云母等,但分布不均,粒径惫殊。的毫—米它们是不同世代的生成物,作混杂交生状微观可见这种伟晶奋声期张金富等,西盟大黑山锡矿床成矿作用和成因类型探讨岩的结构介于浆质和变质之间聚合变晶现象也相当发育碱质交代表现为钾钠质反复交,代看其演化的趋势是钠质活动愈演愈烈钾质则相反反映在以下几方面一从相互关系上在可以在较早生成的细粒组合中见到钾长石蚕食交代钠更长石有的形成反条纹长石钠更长石稍晚生成的祖粒组合中纹长石粒可见板状钠长石包裹并交代细粒钾长石照片,局部包裹反条局部穿插和而板状钠长石又被粗粒钾长石交代最晚生成的叶钠长石沿裂隙分布交代了粗粒板状钠更长石和钾长石叶钠长石也不是一次生成的有细粒和微污浊和新鲜之分二从相对数量上看细粒组合中钾长石和斜长石数量相似粗粒和巨粒组合中斜长石明显多于钾长石部分甚至没有钾长石而叶钠长石脉中就只有叶钠长石参见图钾长石仅作为残余矿物存在看衰,,即斜长石数量逐渐增多三从斜长石成分上。由细粒组合,长石—即斜长石中钠长石分子逐步增高叶钠长石脉斜长石的性质由钠更长石叶——以上就是混合伟晶岩化期中以钾长石化渐,钠长石。钠钠长石化渐强的主要特征在混合伟晶岩化晚期,钠质活动带来了锡和稀有元素的富集因而在伟晶岩中局部出现锡石和妮铁矿等有用矿物生石英等气成热液矿物的出现后,叶钠长石生成阶段中已有浅色云母电气石黄玉绿柱石和新它们和叶钠长石互有穿插现象说明其形成先后交错此气液矿物逐渐增多长石趋于消失岩石性质也由伟晶岩逐渐变为云英岩从而进入了气成热液期岩该混合伟晶岩在大马撒南部与均质混合岩是过渡关系混合岩化岩石呈切割关系,,而在大马撒北部则和区域变质并包有混合岩的捕虏体但围岩却无热变质现象根据上述特征以及它与混合岩在空间呈过渡关系处于同一构造体系岩性有相似性地球化学性质有连贯性认为它是在混合岩基础上发展起来的局部已有流动特征其性质介于真正岩浆伟晶岩和典型原地混合伟品岩之间即半原地混合伟品岩其形成晚于原地混合伟晶岩‘气液期可以划为两个大的阶段即气成—石及较多的白云母期气成热液期阶段云母气成高温热液阶段表现为云英岩化—高温热液阶段和高温热液阶段电气石化,电英岩化其特色是有黄玉绿柱即早电气石等富挥发组分的矿物,,说明热液中气相起着作用而本身又是一个多阶段活动的复活产物,按空间位置可以划为原地型和异地型,前者形成时间较早发生在混合伟晶岩化末期与叶钠长石脉的形成时期相互交错在空间上则和大马撒混合伟晶岩体北部相重叠金云母作定向排列,它还保持着区域变质作用的遗迹这次气液活动如片体很大的白仅是气液期的一其延展方向和区域构造线一致个序幕液阶段与混合伟结岩化关系十分密切其蚀变带虽有锡石生成但并不富集晚期气成热,主要是指发生在大黑山一带长英质碎屑岩中的多次云英岩化电气石化电英岩化其分布显然受层位金云母构造控制因而异地上升性相当明显造岩矿物中巳无黄玉绿柱石而以白云母石英电气石为主本区锡石矿床的形成和此晚期气液阶段活动关系密切化,是锡石的主要成矿期高温热液阶段也主要是指发生在大黑山一带长英质碎屑岩中的多次绢英岩化其特色是缺乏典型的气成犷物,,石英岩造岩矿物以石英为主绢云母次之造矿矿物除有大量锡石外因素还有毒砂黄铁矿等高温硫化物伴生,这次热液活动也是本区形成锡矿床的直接其分布亦受层位和构造控制故异地上升性也很明显云南地质卷综上所述,原地混合伟晶岩化期是钾长石对石英和钠更长石的交代即钾长石化为主要特征,气成热液期是以石英白云母等对碱性长石交代以云英岩化为代表为主要特征,而半原地混合伟晶岩化期则显示上述二者之间的过渡类型,严格地说,其本身以钠质活动为主要特征从空间上由上而下时间上由早到晚,化学活动性可以归纳为由今今的三个交代时期这与我国华南含锡花岗岩的交代蚀变具有一致性这种交代蚀变过程也反映出温度和钾钠活度逐步降低,氢和酸度逐步增高的自然更替过程四、矿床成因讨论根据上述资料,本区锡矿生成富集的地质条件可以归纳为特定的沉积物质矿区的主要含矿层是名和‘,其原岩就是一套和富碱的酸性花岗岩成分相近的花岗质砂岩长石砂岩长石石英砂岩及基分析结果,它们的含锡量分别为和正是这种特定—中性火山岩光谱的沉积物质为本区锡矿形成准备了物质条件有利的区域变质合岩化作用本区区域变质的特点是岩层层位愈低变质程度愈深根据共生矿物判断—混,二。‘以下的岩层应属角闪岩相虽然缺乏指示温压的标志矿物,然而根据国外有关资料从’和二中碱性长石发生局部熔融的事实可以反证,当时二‘和所处的变质条件是在千巴和左右正是在这种温压条件下所产生的变质现象是凡含碱性长石的岩石出现了碱性长石的局部熔融,并由此引起碱质交代从而形成混合岩,而别的矿物或别的岩石则表现为重结晶这就是说,本区混合岩化作用的发生是一定原岩在适合的区域变质条件下,原有碱质组分发生局部熔融而活化了的结果适合的搬运介质在反复大量的碱质交代作用影响下原岩中分散的粒径小而电价高的亲氧成矿元素等与挥发组分形成溶解度大的络合物,它们在碱性介质中是稳定组分可随混合汁运移岩汁在运移过程中又从围岩中樱取了丰富的锡随着混合岩不断冷化,水和挥发组分不断加强从而进入气液期,热液脱碱逐步变为酸性介质,宏观表现为云英岩化电气石化及硅化锡在酸性介质中是不稳定组分,产生分离,因而在蚀变带中富集成矿体适宜的储矿环境矿区处于西盟复式背斜的东翼该区褶皱紧密,断裂以逆掩断层为主构成了一个个压盖式的封闭构造为矿液的运移和聚集提供了良好的条件大黑山锡矿自西向东有三条间距约三公里左右的锡矿带,它与三条挤压断裂带相吻合,这业非偶然巧合挤压断裂带内云英岩化电气石化及硅化,经历一个压张层间裂隙是矿体脉产出的有利部位条带条纹条痕—状矿石—压性质的次级断裂和的出现,多少和层间发育的微裂隙是有关系的归纳起来说,本区的混合岩化作用是特定原岩在区域变质条件下,原有碱质碎屑发生局部熔融所致整个混合岩化花岗岩化过程也就是为大的面式碱质交代向上向前推进的过程碱质交代使赋存于原岩中的成矿元素产生活化转移矿化显然是在混合岩化花岗岩化蓦础上,由面式碱交代发展为裂隙型氢交代的‘又成热液蚀变过程中发生的因此认为大黑山锡矿的成因类型是花岗岩化气成热液蚀变矿床其成岩成矿过程见图渗期张金富等西盟大黑山锡矿床成矿作用和成因类型探讨山爹性火岗中岩花碎质沉屑积岩二云更长粒粒岩岩浅变亦公岔石眼混混合条纹岩条合岩痕球痕质均纹合岩浅混拉化合岩石化气电云岩化英化岩英电锡分散卜一一碱性介质锡溶解运移酸性介质锡分离成矿上升性明显交代锡大规交代模成矿沉积司二,漪。二“一一,,。人、,。,如尸一一份盯朋叉从朋小也比了石山川一下土滓黔升一衅户咔成商温”液阶一,气成图大黑山锡矿成岩成矿过程示意图笔者参加了发现西盟大黑山锡矿的地质考了省地矿局区调队物探分队和六分队编写的《云南省西盟县大黑山锡矿床初步评价报告》还参阅了省地矿局第五地质大队广大地质职工的辛勤劳动,一找矿实践积累了一些认识,但成文中主要参区调队五分队等单位的有关资料总之,实际材料来自于我们只是提出一点成矿作用和矿床成因方面的粗浅看法盆
