官房钨矿控矿构造特征及其找矿意义

2011-02-03张亚辉张世涛

有色金属（矿山部分） 2011年6期

张亚辉，张世涛

（昆明理工大学，昆明650093）

滇东南地区是我国重要的锡、银、铅、锌、钨等矿产基地，自西向东分布着个旧、白牛厂和都龙3个超大型、大型银锡多金属矿床。官房钨矿床位于云南省文山县，地处滇东南褶皱带文山—富宁褶皱束薄竹山穹窿南翼［1－3］。自2009年8月以来，昆明理工大学承担了本矿区的详查找矿工作，通过深入研究和工程验证，团山矿段多处揭露较好的矿（化）体，见矿厚度为4～10m，钨的品位为0.11%～1.27%，矿床规模为中型，表明官房矿区找矿潜力巨大。本文根据矿床与构造的时空关系和成生联系，结合区域地质构造特点，总结出官房钨矿控矿构造特征及其成矿前构造、成矿期构造和成矿后构造，并对其在成矿中的作用和找矿中的意义进行了较为系统地探讨，对进一步指导找矿具有重要意义。

1 区域地质背景

官房矿区大地构造位置位于滇东南褶皱带文山—富宁褶皱束薄竹山穹窿南翼。区内出露最老地层为震旦系屏边群，为冒地槽型复理石建造；寒武系假整合覆于屏边群之上，下部为浅海相石英砂岩建造，向上渐变为浅海相及滨海相碳酸盐建造和砂泥质建造；奥陶系也为浅海相碳酸盐建造及砂泥质建造；上古生界及三叠系为一套厚度不大的碳酸盐建造和砂泥质建造。本区构造变形形成一个环绕越北古陆的作同心环状展布的弧形构造，并有NW向断裂穿插其间，它们主要为晚印支运动的产物。区内的构造隆起部位及NW向断裂两侧发育有华里西期与燕山期的酸性侵入岩，主要有薄竹山岩体、都龙岩体及南温河岩体等。在这些岩体的边缘及外围地区发现有多处钨、锡、铅、锌、银等矿床（点）及矿化点［4－8］。

2 矿区地质

官房矿区主要出露于寒武系、第四系，寒武系出露于矿区的南西部和北西部，自下而上分别为冲庄组、大丫口组和田蓬组（图1）；其中，大丫口组和田蓬组为主要含矿层位，大丫口组以灰岩、粉砂质泥岩、粉砂岩为主，田蓬组由粉砂岩、泥质砂岩及少量大理岩组成。地层由北向南逐渐变新，总体倾向SE，因受薄竹山花岗岩体的侵入接触变质作用影响，区内形成了广泛的角岩、大理岩和钙质矽卡岩［9－11］。

矿区内褶皱及断裂发育，由薄竹山穹窿和NW、NE、EW三组主要断裂组成（图1）。矿区褶皱不发育，总体属单斜构造，倾向为SSE。区内主要断裂为正断层（F1），位于矿区中部，走向近EW，向东延入所作底单元花岗岩中。官房矿区位于燕山期薄竹山花岗岩体西南缘，薄竹山岩体呈粗纺锤状沿北西向展布，长轴约18km，短轴约10km，出露面积近120 km2，侵入于寒武系和奥陶系之中，是花岗质岩浆多次涌动侵入形成的复式岩体，受NE向背斜和NW向断裂构造控制，是滇东南最大的复式岩体之一。官房矿区主要出露薄竹山复式岩体所作底和洋芋树单元，位于矿区北东部（图1）。其岩性为黑云二长花岗岩，呈浅灰白色，似斑状—不等粒结构，块状构造。矿物成分主要为钾长石、斜长石、石英、黑云母，副矿物有锆石、榍石、磷灰石、电气石、堇青石等［12－15］。岩石化学分析数据表明：矿区花岗岩属于铝过饱和类型，S型花岗岩，是地壳物质重熔岩浆的产物，花岗岩的Rb－Sr同位素年龄为114.09± 0.23Ma［16］，以及206Pb－238U加权平均年龄为87.54 ±0.65Ma［6］，为燕山晚期侵入岩。

3 矿床地质特征

官房矿区3个主矿体位于矿段中部，赋存于黑云二长花岗岩与大丫口组灰岩接触带上，次要矿体和小矿体多分布于离主矿体20～100m的大理岩、矽卡岩及角岩中。矿体呈不规则透镜状或似层状，总体向SE侧伏，倾角30°～40°。矿体厚度1.50～18.31m，平均厚7.58m。矿体中钨的品位为0.11%～1.27%，矿体厚度变化系数为64%，矿体厚度比较稳定，品位变化系数为91%，矿体主要组分分布比较均匀。

图1 滇东南地区大地构造位置图（a）和文山官房钨矿区地质简图（b）Fig.1 Tectonic setting of southeast Yunnan（a）and geological sketch map of Guanfang Scheelite Deposit in Wenshan（b）

矿石矿物成分复杂，矿石中主要金属矿物有：白钨矿、镍黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿。矿石中非金属矿物除长石、石英、黑云母等造岩矿物外，另含不等量的石榴石、透闪石、绿帘石、绿泥石、方解石等热液蚀变矿物。

图2 团山矿段B－B′钻孔剖面Fig.2 Section plane of B－B′drill in Tuanshan segment

矿石结构主要有粒状变晶结构、交代熔蚀结构、胶状结构等。白钨矿和伴生的主要金属硫化物多呈它形粒状，少数为半自形、自形粒状晶；矿石构造主要表现为浸染状、块状构造，其次为细脉状构造。

总体来看，官房矿区钨矿化强烈，矿石中钨的品位较高，钨矿化与矽卡岩关系密切，矿体受断裂、褶皱和接触带等共同控制。

4 控矿构造特征

根据官房钨矿体产出部位及形态特征分析，表明矿区白钨矿体空间产出明显受接触带构造控制，为矽卡岩型白钨矿床。通过钻孔工程和坑道工程的揭露，显示与成矿有关的构造主要有花岗岩与碳酸盐接触带构造，其次为近东西向、北东向断裂及东西向团山褶皱。

1）侵入岩体的接触带构造

区域上，燕山期花岗质岩浆沿着北东向褶皱及北西向张性断裂侵位，并在北东向背斜与北西向断裂的交汇处形成薄竹山花岗岩体［8］。官房矿体位于薄竹山背斜南翼，其矿体总体产状与薄竹山背斜南翼岩层产状基本一致，即矿体向北西—南东方向延伸，向南东方向倾斜。岩体从矿区北东方向侵入，与围岩成缓交角斜交接触，局部为整合接触。翟裕生［5］将矽卡岩型矿床接触带构造进行了划分，因此，本文将官房矿区接触带构造划分为两种基本类型，即超覆整合接触、倾斜整合接触。两种类型各有其产出特点及对矿化的控制作用。

表1 官房岩体接触带构造特征Table 1 Structure characteristics of contact zone’s rock in Guanfang Scheelite Deposit

（1）超覆整合接触

该接触类型的岩体接触面内倾，超覆于围岩之上。整合指与围岩岩层整合接触。在这种接触类型中，黑云二长花岗岩超覆在寒武系灰岩之上，构成含矿层（灰岩）的顶板。由于其岩性致密、渗透率低，起到了遮挡层的作用，使含矿流体不易渗透散失而被保存在接触带下面的灰岩中，有利于充分交代灰岩而形成厚层矽卡岩及矿体。在灰岩层并不太厚、且有粉砂质泥岩作底板遮挡层的区域，被夹持于上下两个遮挡层中的灰岩更易于被聚集的热液充分交代而形成较稳定和较富、厚的似层状矿体。

（2）倾斜整合接触

该接触类型的岩体接触面外倾，且与围岩岩层整合接触。在接触带中围岩层间裂隙发育，致使矽卡岩化和矿化多为顺层交代，形成一定规模的、形态简单的透镜状或似层状矿体，如团山矿段2号矿体的主体部分即产于北西—南东向的围岩层间裂隙组中，形成侧伏的凸镜状或似层状矿体。

上述2种形态是官房岩体的主要接触形式，它们对矿化的控制作用详见表1。

除上述2种主要接触构造形式外，还有一种复杂的接触构造类型：岩体接触面与地层交界面组成的复杂接触带。以团山1号矿体（B－B′剖面）为例（图2），花岗岩与大理岩的接触面为下接触面，而大理岩与角岩的假整合面为上接触面，矽卡岩及矿石则夹于其中。根据实验室测定结果，由于花岗岩的渗透率均比大理岩小1／2至1／3，因此，在该接触类型中花岗岩与角岩构成上下两个封闭层。而接触面本身，特别是假整合面即为上升热液的良好通道。其中央的大理岩被上升热液充分交代形成了厚5～30余米的矽卡岩及矿石带。

在矿区中，还常见矽卡岩及矿石带中有残留的灰岩层。这种残留灰岩层规模较大，并被其两侧的矿体隔开，分成两个矿化带，构成了“Y”式或剪刀式矿体（图2）。

2）近东西向、北西向断裂

F1断裂为一正断层，是矿区主要破矿构造。断层走向为东西向，倾向0°～8°，倾角45°～75°，断层呈破碎带产出，破碎带宽1～5m。破碎带由断层角砾、断层泥等组成。角砾成分以碳质板岩为主，其次为灰岩（大理岩）及石英、方解石，胶结物为泥质、方解石细脉及少量金属硫化物，断层面上见摩擦镜面。断层上盘地层为∈2t1－2、∈2t1－3，下盘地层为∈2t1－3，断层切穿整个寒武系岩层，向东延入薄竹山花岗岩所作底单元。

野外多处可观察到F1断层，多表现为破碎带。如在官房矿段三中段洞内59m处，断层呈破碎带产出，破碎带宽约50～100cm，产状0∠75，断层面上见有断层泥，上盘有一剪裂隙与断面斜交，由所夹锐角判断为正断层。在破碎带顶板发育多个断面，断面较破碎，含矿不好。其下盘为矽卡岩，产状6∠46；上盘为角页岩，产状355∠75。破碎带中见黄铁矿化作用明显。

在8中段中48m处见F1断层，破碎带宽2m，破碎带产状0∠75，断层上下盘均为花岗岩，破碎带中的碎裂岩主要为花岗岩，在断层破碎带中及其两侧垂直采化学样品，经分析，断层中碎裂岩WO3含量为0，说明该断层为花岗岩成岩后形成且与钨矿成矿不是同期（图3）。

图3 PD8坑道素描图Fig.3 Sketch map of PD8tunnel

图4 PD4S2CM2素描图Fig.4 Sketch map of PD4S2CM2

在4中段南侧第二号岔洞（PD4S2CM2）内145 m处，见F1断层破碎带，破碎带宽9m，带中碎裂岩主要由角岩、大理岩组成，还可见花岗岩角砾，可见方解石脉呈不规则状分布，破碎带产状15∠80。断层上盘为矽卡岩，产状0∠55，下盘为花岗岩，说明F1断层为钨矿成矿期后形成。破碎带中的方解石脉是断层形成后热液活动灌入形成的（图4）。因此，判断F1断层为成岩成矿期后所形成，且对矿区部分矿体造成了破坏。

F3断裂：该断层主要控制矿区北西部岩体及矿体分布。野外可观察到F3断层，其上盘地层为∈1ch，下盘地层为K1－2S。沿断面见花岗岩劈理化现象明显，∈1ch在断层附近有碎裂岩化现象，断层产状280∠75。断层宽2m，破碎带内发育剪切劈理，并见透镜体，透镜体扁平面方向和断层面方向一致，断层上盘发育牵引褶皱，褶皱倾伏角35°，倾伏向215°，表明该断层为具挤压、剪切性质的逆断层（图5）。