个旧超大型锡多金属矿区成矿多样性*

2015-01-17邓小虎

现代矿业 2015年10期

关键词：金属矿床锡矿金属矿

李培邓小虎

(1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院；2.中国国土资源经济研究院；3.中国地质大学(武汉)资源学院)

个旧超大型锡多金属矿区成矿多样性*

李培1,2邓小虎3

(1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院；2.中国国土资源经济研究院；3.中国地质大学(武汉)资源学院)

个旧超大型锡多金属矿床是举世瞩目的大型锡多金属矿床之一，分别从矿产类型、空间分布、成矿时代及成矿物质来源等4个方面对个旧超大型锡多金属矿区的成矿多样性进行了定性分析，结果表明：区内矿床矿产类型多样性表现明显、矿床空间分布模式复杂，成矿作用多阶段及多期次特征明显，具有多种成矿物质来源，建议在个旧地区深部矿产勘查工作中将赋存于构造部位内接触带的蚀变花岗岩铜锡矿床作为重要的找矿突破方向。

成矿多样性矿床类型矿床空间分布成矿时代成矿物质来源找矿方向

成矿系统内部矿床形成控制因素的演变与外在环境的影响相联系的结果即表现为成矿多样性，是地球复杂系统成矿事件的外在表现特征，成矿多样性是成矿作用的本质特征之一[1]。云南个旧锡多金属矿区产出的矿床类型主要归属于与燕山期侵入杂岩体(尤指花岗岩系列)有关的矿床成矿系列，其中喜山期的陆相表生风化壳型、氧化矿型以及砂矿型矿床是原生矿床被后期外动力地质作用改造的结果。本研究通过分析云南个旧超大型锡多金属矿集区成矿多样性在矿产类型、成矿时间、矿体空间分布及成矿物质来源等方面的表现特征，为明确该区重点找矿方向提供参考。

1 矿产类型

个旧锡多金属矿区矿床的产出类型多达数十种，区内不同的地段或不同的构造部位、以及相同或相似的构造部位，均可发育不同的矿床类型。矿床产出类型的多样性是不同成矿物源在不同的成矿地球物理化学条件下在一定的空间就位、富集或经历后期改造造成的，产出何种类型的矿床取决于矿区不同地段控矿地质条件的差异性、相似性与复杂性。区内主要矿床类型见表1。

2 矿床空间分布

个旧锡多金属矿区的矿床在空间上形成 “四横-三纵-两层楼”的分布模式[5]：①“四横”指4条近EW向的大断裂，将个旧东区大致从北往南分割为马拉格、松树脚、高松、老厂和卡房等五大矿田；②“三纵”指隐伏矿体群的展布呈等距性近NE向分布，主要分为3个大的条带，并以五指山复背斜为核心；③“两层楼”指垂向分层结构，除了开采耗尽的地表砂锡矿外，层间氧化矿床和接触带矽卡岩型硫化物矿床构成垂向上、下层结构，在垂向上除“两层楼”外，近年来在老厂矿田东部的西部凹陷带的花岗岩蚀变带内发现了铜锡多金属矿床，将“两层楼”的垂向分带结构进行了延深，正在探索在其他矿田岩体内部布置钻探工程，以期发现此类产于蚀变岩体内部的矿床，从而对垂向分带加以完善。

表1 个旧矿区矿产类型

个旧锡铜多金属矿集区的矿床在垂向上的空间展布由上至下特点为：①最上层为地表砂锡矿，现已开采利用殆尽；②其次为分布于碳酸盐岩围岩内距花岗岩接触带千米左右的脉状、似层状层间氧化矿床，以Sn、Pb和Zn矿化为主，伴生有Ag、Cd等；③分布于碳酸盐岩围岩内距离花岗岩接触带约500 m的层间脉状、似层状锡石硫化物矿床等，以Sn、Pb和Ag矿化为主，其次有铜、锌和镉等元素伴生；④分布于花岗岩与大理岩接触带靠近花岗岩约50 m的气成-高温热液石英硫化物型锡铜钨铋矿、石英-电气石型锡矿等，具有Sn、Cu、W和Bi的成矿元素组合；⑤分布于花岗岩与大理岩接触带外侧500 m内的矽卡岩硫化物锡铜多金属矿床，以Sn、Cu为主，其次有Zn、Bi和W等伴生；⑥与变玄武岩的空间分布紧密相关的变玄武岩型铜多金属矿床，距花岗岩接触带约100 m，以Cu、Sn和W成矿为主，其次有Ag、Pb和Zn等伴生；⑦在深部花岗岩边缘蚀变带中分布的蚀变花岗岩型铜锡多金属矿床，据地表约100 m，Cu、Sn和W等均较富集，其次有As、Sb等伴生。

个旧地区锡铜多金属矿床在矿化类型及成矿元素方面均存在明显的分带性[6]。环绕花岗岩体由内向外，矿化类型依次为云英岩型、矽卡岩型、层状-似层状锡石硫化物型、脉状-网脉状石英电气石型矿化。成矿元素分带性则表现为环花岗岩体由内向外依次出现：Sn-W-Bi-Be→Sn-Cu-W→Sn-Pb-Zn-Li-F-B等元素组合。个旧锡多金属矿床内生成矿作用主要发生在燕山晚期，可将与花岗岩相关的岩浆期后气化热液矿床的成矿作用划分为4个成矿阶段，10余个成矿期[7]。

(1)硅酸盐阶段。主要形成一套铝铁钙镁硅酸盐组成的矽卡岩建造，主要产于正接触带，少数呈层状或脉状分布于距接触带数十至数百米的围岩内，因围岩与花岗岩成分不同而形成不同的矿物共生组合。该阶段一般不具备工业意义，但可为后期锡石硫化物成矿提供场所。矿化有益组分以W-Sn-Bi组合为特征，锡矿化弱，以钨矿化尤其是白钨矿为主。个旧东区密岩山矽卡岩白钨矿床、白沙冲花岗岩体接触带非锡石型锡矿等为该阶段产物。

(2)氧化物阶段。花岗岩体的碱质交代和云英岩化发育，矿物组合以电气石、绿柱石、云母、石英、黑钨矿和锡石为特征，矿化组分以W、Sn、Be等矿化为特征。石英脉-黑钨矿床为该阶段代表性产物。

(3)硫化物阶段。为锡铜多金属矿床的主要成矿阶段，根据矿物组合及成矿温度等特征，可分为：①早亚阶段，代表性的矿石矿物为锡石、毒砂、磁黄铁矿、黄铜矿、铁闪锌矿及少量的辉钼矿、辉铋矿等，脉石矿物主要为石英、萤石及云母，另外发育块状、条带状以及脉状矿石，元素组合以Sn-Cu-(Mo)-Zn为特征，为区内最重要的锡铜成矿阶段；②晚亚阶段，矿化主要分布于远离岩体的外接触带围岩中，以黄铁矿、方铅矿和闪锌矿组合为特征，属中—低温矿化组合，也是锡矿的重要成矿阶段。

(4)碳酸盐阶段。以方解石、白云石、菱铁矿为标志，伴有弱锡、铜矿化，多无大的工业意义。

3 成矿时代

区内矿石成矿年龄见表2。由表2可知，样品部分无法确保测试所用的石英和锡石矿物分别代表了不同的成矿期，杨宗喜等[8]分别采用Re-Os同位素法和Ar-Ar法得到的区内脉状矿石的年龄(约83 Ma)稍晚于成岩年龄(约80 Ma)，反映出，成岩时代与成矿时代相近，说明成矿与成岩近于同时形成，同时也暗示了花岗岩与矿床之间的成因关系。

表2 个旧锡铜多金属矿区矿体成矿年龄

4 成矿物质来源

(1)基底变质岩。元古代的古老结晶基底哀牢群、瑶山群富含Sn、Pb，高出克拉克值2～3倍，不但可为锡矿成矿提供重要物源，也可能是形成锡多金属重熔花岗岩浆的良好基础。昆阳群中W、Pb的富集系数高达3.7、3.0，显著高于克拉克值，该层位还是区域上铁铜以及铅锌的重要含矿层位，锡、铜富集系数分别为1.25、1.30，均可成为锡铜多金属矿成矿的良好物源层。

(2)盖层火山岩。华力西—印支旋回的火山岩，均以基性火山岩(玄武岩系)为主，与矿区锡铜多金属矿成矿关系密切。其中华力西期火山岩在区域上与Pb-Zn-Ag-Cu、Sb-Hg-As-Au成矿关系密切，在个旧西区表现明显。印支旋回的火山岩系在矿区多期发育，也是矿区重要的含矿岩系，主要成矿元素含量一般都明显高于维氏值，Sn含量富集倍数为4.7～34，Pb含量富集倍数为1.9～10.4，Cu含量富集倍数为0.92～2.4，Sb含量富集倍数为5.5～44，此外Bi、As、Zn、W和Mo等富集系数都较高。

(3)盖层碳酸盐岩。矿区中三叠统个旧组地层碳酸盐岩发育，个旧组地层中：w(Sn)为5.36×10-6，为世界碳酸盐丰度的5倍，与区域地层丰度相当；w(Pb)为19.37×10-6，为世界碳酸盐丰度的2.15倍，并且铅与镁之间具有显著的正相关性；w(Cu)为4.41×10-6，仅为克拉克值的0.08倍，与世界碳酸盐丰度相当，但铜与富硅铝的泥质灰岩密切相关。

(4)燕山期碱性侵入杂岩。个旧矿区燕山期碱性岩属于深源(幔源)岩浆产物，具有高含量的Nb、Ta、Zr、Hf、U、Th、LREE等大离子亲石元素，F、Cl等挥发分元素以及Pb、Zn、Co、Ni丰度较高等特征，尤其以富铅为特点。霞石正长岩w(Pb)平均为40×10-6、平均w(Zn)为25×10-6，碱性正长平均w(Pb)为244×10-6、w(Zn)为291×10-6。区内碱性岩含锡较低，岩体自身不但形成独具特色的碱性岩系列矿产，也发现高铅异常，岩体接触带的碳酸盐围岩中产有中小型铅锌矿，表明其应属重要的矿源岩。

(5)燕山期花岗岩。个旧矿区燕山期花岗岩系列具有壳源为主的壳幔混熔型岩浆演化的特点，富含Sn、Pb、Zn、W、Bi、Sb等。不同岩体中w(Sn)为(10～25)×10-6，高出世界花岗岩平均值(维氏值3×10-6)2.3～7.3倍；w(Pb)为(37～81)×10-6，平均58×10-6，为世界花岗岩的3倍；w(Zn)为(62～93)×10-6，龙岔河与卡房岩体中w(Zn)分别为529×10-6、619×10-6。粒状花岗岩w(W)为(23～33)×10-6，为世界花岗岩丰度的15.3～22倍；w(Bi)为(0.2～6.2)×10-6，为世界花岗岩丰度的20～620倍；w(Sb)(0.33～1.56)×10-6，普遍高于世界花岗岩的丰度；w(Cu)为(2～31)×10-6，接近或低于维氏值(20×10-6)；w(Mo)为(1～3.8)×10-6；w(Be)为(2～7.9)×10-6，均与世界和我国南岭地区花岗岩的丰度相当。从区内花岗岩的含矿性以及成矿与花岗岩体的密切关联性分析，花岗岩系列的岩浆源无疑是极为重要的矿源。

(6)燕山期斑岩与脉岩。矿区燕山晚期富碱斑岩脉、煌斑岩脉等在地表零星分布，多属深源(幔源)岩浆产物，也可为成矿提供部分物质来源。与斑岩有关的锡矿化通常位于花岗斑岩、正长斑岩或二长斑岩脉旁侧，其接触蚀变带有锡多金属矿化富集，如牛屎坡花岗斑岩脉的矿化等。个旧东区煌斑岩脉带以及相伴发育的花岗斑岩脉w(Sn)为0.014%、w(Cu)为0.007%、w(Pb)为0.2%。据此可认为，该类深源岩浆活动可为区内成矿提供部分物质来源。