滇东南老君山地区南秧田白钨矿床成矿模式

石洪召，张林奎，范文玉，林方成（成都地质矿产研究所，四川成都610081）

滇东南老君山地区南秧田白钨矿床成矿模式

石洪召，张林奎，范文玉，林方成
（成都地质矿产研究所，四川成都610081）

摘 要：南秧田白钨矿床是滇东南老君山花岗岩体东翼外接触带一个超大型的白钨矿床。矿体形态简单，主要呈层状、似层状产于新元古界猛硐岩群中，矿体与围岩整合接触，并与地层同步摺曲，赋矿岩石主要为夕卡岩、变粒岩、片麻岩、电气石石英岩等。通过成矿地质背景和矿床地质特征研究，表明区域混合岩化作用是区内白钨矿床形成的主要因素，在此基础上，建立了南秧田白钨矿床三阶段成矿模式，即：元古代海底火山喷发沉积形成白钨矿化体-加里东期的区域混合岩化作用形成层状白钨矿体-后期的岩浆热液叠加改造作用促使矿床最终定型。

关键词：滇东南；老君山；南秧田；白钨矿；区域混合岩化；成矿模式

资助项目：中国地质调查局大地调项目（1212011120608）

0　引 言

我国90 %的钨矿产于华南，成矿时代主要集中在170~92 Ma[1]；毛景文等[2]认为170~150 Ma是我国华南地区成矿高峰期；许多学者对华南钨矿床与燕山期花岗岩的关系、成矿时代等方面做了深入的研究和总结[2-7]；冯佳睿等指出印支期我国华南地区可能存在钨的成矿作用[8]；国内外学者认为钨锡成矿作用大都与花岗岩有关[1-8]；目前对加里东期区域混合岩化作用下形成的钨矿床却鲜有报道。近年来，在我国滇东南老君山地区新发现了大量的白钨矿床，该地区已成为我国又一重要的产钨基地。研究成果显示，滇东南老君山地区钨矿成矿作用与加里东期区域混合岩化作用有关，该结论迄今未见于其他文献，抛砖引玉，以期引起国内外学者的重视。

1　区域地质特征

滇东南老君山地区发现了大量的白钨矿床点，其中的南秧田白钨矿床规模已达超大型，继南秧田白钨矿床之后，区内又新发现了与南秧田成矿背景相同的草果山白钨矿矿床、高笕槽白钨矿床、洒西白钨矿床、保良街白钨矿床等（图1），这些矿床均赋存于新元古界猛硐岩群中，与区域混合岩化作用关系密切。

图1　老君山地区地质矿产简图Fig.1 Simplifiedgeologicalmapof Laojunshangeologyanddeposit

研究区位于云南省东南部，大地构造位置位于滨太平洋构造域，华南褶皱系滇东南凹陷褶皱带。区域性构造为NW向的文（山）—麻（栗坡）断裂，由多条断裂组成的断裂带，其内断层夹片发育，总体表现为左行走滑，向西逆冲的性质。南温河花岗片麻岩穹窿分布于文（山）—麻（栗坡）断裂西侧，由核部花岗杂岩和盖层褶皱变形带组成，二者为混合岩化接触。次级构造为NW向展布的南温河断层，为新构造运动的产物，断面倾向北东，倾角50°~70°，沿断裂线出露60~100 m宽的破碎带，碎裂岩强烈硅化，但仍可分辨碎裂岩中的花岗质碎斑，具残余碎斑构造；保良街断层展布于调查区南部，西段走向北西西向，向南沿出图外，东段转为近东西向，断层早期可能为正断层，因受燕山期—喜马拉雅期的走滑改造，目前显示左行平移之特征。区内大面积出露南温河志留纪混合岩以及老君山花岗岩体；出露地层主要为新元古代猛洞岩群，混合岩化带外围边缘露少量的寒武系地层（图1）。

老君山花岗岩体为一多期次活动的复式花岗岩，花岗岩体获得的同位素年龄为75.9~118 Ma（UPb），为早-晚白垩世。由65个侵入体组成，由早到晚分为5个期次，依次为：中粗粒似斑状二云二长花岗岩、中粒二云二长花岗岩、中细粒二云二长花岗岩、微-细粒二云二长花岗岩、花岗斑岩。

志留纪混合岩在老君山地区广泛分布，按混合岩化程度，可分为混合岩化片岩（Sch）、混合片麻岩（Smg）和混合花岗岩（Smγ），其中混合岩化片岩（Sch）为混合岩与结晶片岩的过渡系列，属轻微混合岩化的产物，归并于基底变质岩系列。混合岩化作用时限锆石U-Pb ICP-MS测年数据为390~440 Ma。

混合花岗岩（Smγ）：主要岩石类型为中细粒二云二长花岗岩，矿物组成为钾长石（22%~40%），斜长石（20%~30%）、石英（28%~40%），黑云母（1%~5%），白云母（6 %~15 %），以不含钾长石斑晶为特征，粒度相对均一。

二长花岗岩（Smη γ）：岩石呈灰色、浅灰色，中、细粒花岗-他形粒状结构，亦有部分似斑状、变晶结构，片麻状构造。矿物组成为：钾长石（31 %~38 %）、斜长石（26 %~27 %）、石英（28 %~32 %）、黑云母（≈1 %），白云母（5 %~7 %）。

钾长花岗岩（Smξ γ）：中细粒他形-半自形粒状结构，片麻状构造。矿物组成为：钾长石（51%~58%）、斜长石（7 %~12 %）、石英（27 %~29 %）、黑云母（2 %~ 3 %）、白云母（5 %~6 %）。

眼球状、条痕条带状混合岩（Smi）：“眼球”由钾长石组成，呈板状，大小一般为0.5 cm×2 cm，最大可达3 cm×5 cm×8 cm（图2a），含量一般为5 %~10 %，最高达30 %，多作平行排列；岩石交代现象强烈，主要表现为条纹结构和蠕虫结构（图2b），矿物组成为：微斜长石（微斜纹长石）（10%~45%，一般为25%~ 30 %）、石英（25 %~40 %，一般为30 %~35 %）、黑云母（2 %~10 %）、白云母（1 %~15 %）、电气石（≤3 %），偶含石榴石等变质矿物。

混合片麻岩（Smg）：在区内分布广泛，主要为黑云母斜长片麻岩，是一套均匀的花岗质片麻岩，与其他混合岩类岩石呈渐变过渡接触，无明显的界限。片麻岩具有细粒鳞片状变晶结构，片麻状、条痕状构造，矿物组成为：钾长石（10 %~28 %）、斜长石（30 %~ 48%）、石英（28 %~35 %）、黑云母（5 %~15 %）、白云母（1 %~5 %）、少量磷灰石、锆石等。岩石由基体和脉体两部分组成，基体物质约占70 %，脉体物质约占30%。内部残留有大量的猛硐岩群残留体，如图1中所示。部分熔融作用形成的区域混合岩化作用强烈（图2 c）。

图2　老君山地区区域混合岩化特征Fig.2 Regional migmatization characteristic of Laojunshan area

2　矿区地质

南秧田白钨矿床位于云南省文山州麻栗坡县，地理坐标为东经104°37′32″，北纬22°57′32″，矿区面积7 km2；是该地区目前规模最大的白钨矿床。

2.1 地 层

矿区主要的赋矿地层为新元古界猛硐岩群（Pt3M.），呈面状、条带状被包裹在混合片麻岩（Smg）中（图4），内部发育有混合岩化作用下形成的浅色出熔体构成的无根褶皱（图3a）。按岩性组合及含矿特征分为三个岩性段：

图3　南秧田白钨矿床区域混合岩化岩石特征Fig.3 Characteristic of region migmatization of Nanyangtian scheelite deposit

下岩性段（Pt3M.1）主要岩性为含电气石黑云变粒岩、黑云斜长片麻岩、绢云片岩、局部夹夕卡岩，厚120～180 m。

中岩性段（Pt3M.2）为区内主要含矿层，其上部为具条带状、层纹状构造的透闪石黝帘石透辉石夕卡岩、透闪石－阳起石夕卡岩，局部夹薄层黑云斜长片麻岩、电气石长石石英岩，中部为含电气石黑云斜长片麻岩、云母石英片岩、夹夕卡岩，下部为绿帘石透闪石夕卡岩、阳起石透辉石夕卡岩，厚28～57 m。

上岩性段（Pt3M.3）主要岩性为二云斜长片麻岩、二云母片岩和电气石石英片岩夹夕卡岩扁豆体，厚10～30 m。

2.2 构 造

矿区内地质构造简单，主要为新元古界猛硐岩群组成的宽缓褶皱，属老君山背斜的东翼。为一缓单斜构造（图4）。地层走向北北东－北东，倾向南东，局部向南倾斜，倾角5°～15°，一般为10°左右。缓倾单斜构造由若干次一级、规模较小的褶皱组成，有的伴随断层产出，并沿走向及倾向迅速消失。在褶曲发育局部地段，断层裂隙发育，为后期热液活动提供了良好通道。区内总体断层构造不甚发育，均为成矿后断裂，对成矿无大的影响，只在局部地段对矿体有一定的错断。

2.3岩浆岩

矿区脉岩较发育，近东西向充填于断裂带内，为与老君山岩体同期的花岗斑岩脉，后期岩脉本身并不含矿，与矿层接触部位矿化富集作用也并不明显，从其产出形态看（图4），脉岩主要呈东西向分布，一般延长数十米至几千米，宽几米，产状近于直立；而层状矿体及似“夕卡岩”主要呈南北向展布，从产状特征不难看出，脉岩与层状似“夕卡岩”、层状白钨矿体的形成无明显的生因关系。但其Sn（220×10-6）、Zn （532×10-6）、FF（1 880×10-6）含量较高，与脉型矿体的元素组合一致，因此推断与区内后期长石石英脉型白钨矿体关系密切。

3　矿床地质特征

3.1矿体特征

南秧田钨矿矿体形态简单，呈面型层状产出，矿体与围岩整合接触，并与地层同步褶曲，其产状与地层产状基本一致（图5），倾角较为平缓，一般为5°~ 1—第四系；2—猛硐岩群上段；3—猛硐岩群中段；4—猛硐岩群下段；5—南捞片麻状花岗岩；6—二长花岗岩；7—正断层；8—性质不明断层；9—地层界限；10—混合岩化界限；11—花岗斑岩脉；12—夕卡岩层及矿体15°，局部波状起伏。矿体厚度较薄，延伸较大。矿体组分含量分布较不均匀；从矿体平面图（图3）和勘探线剖面（图5）可以看出，矿体受层位控制作用较为明显，白钨矿体主要产于猛硐岩群中段。

图5　南秧田白钨矿床钻孔49-4勘探线剖面图Fig.5 Profilesof49thexplorationlineofNanYangtiansheeltiedeposit

3.2矿石特征

南秧田白钨矿床矿石类型较为简单，主要有夕卡岩型和电气石石英脉型。以夕卡岩型矿石为主，夕卡岩型白钨矿石主要呈条带状产出（图6a，b），与混合岩化作用下的浅色脉体相伴，与片理、片麻理协调一致产出（图6b），说明该型白钨矿为区域混合岩化作用同期形成；电气石石英脉型白钨矿石主要呈团块状产出，伴随辉钼矿化，与片理方向斜交（图6c），根据其产出特征，可判断电气石石英脉型矿石为后期岩浆热液叠加形成的；另有少量变粒岩型、片麻岩型、片岩型白钨矿矿石，空间上混杂产出，不能截然分开。主要金属矿物有：白钨矿、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、黄铜矿等。脉石矿物有：石英、长石、云母、透辉石、透闪石、阳起石、帘石类、符山石、榍石、电气石、萤石、方解石、绿泥石。矿物共生组合主要有四种，分别为：透闪石－透辉石－绿帘石－方解石－白钨矿组合、长石－石英－白钨矿组合、电气石－石英－长石－白钨矿组合和绿帘石－石英－毒砂－磁黄铁矿－白钨矿组合。

图6　南秧田白钨矿床矿石特征Fig.6 Characteristic of ore in Nanyangtian scheelite deposit

4　讨 论

该类型白钨矿床的成因，目前主要存在如下观点，一部分学者认为南秧田白钨矿床为岩浆接触交代成因夕卡岩型矿床[8-9]；部分学者认为属火山（喷流）沉积变质成因夕卡岩型矿床[9-11]，亦有学者认为属喷流沉积成因夕卡岩型矿床[12]。20世纪80年代有人对老君山地区花岗混合岩进行了同位素测年，时代为204~139 Ma，但是测年方法不明；缪应理等对南捞（即高笕槽）铜钨多金属矿床的12个白钨矿样品Sm-Nd同位素定年，得到2条等时线年龄分别为411±4.1 Ma（N=8，MSWD=0.27）和445±39 Ma（N= 4，MSWD=0.116）[13]，与徐伟[14]和Guo[15]等报道的加里东期岩浆作用时代吻合，也与本文作者所在项目组测得的区域混合岩化作用时间（417~437 Ma）基本一致[2]，因此，区域混合岩化时代应为志留纪；南秧田白钨矿床与南捞（即高笕槽）铜钨多金属矿处于相同的大地构造背景，具有相同的区域构造演化历史、相同的赋矿地层和岩性组合，可以认为南秧田白钨矿床主要成矿期为加里东期，成矿作用源于区域混合演化作用；冯佳睿等[8]通过对南秧田白钨矿床中辉钼矿的Re-Os测年，得到Re-Os等时线年龄为209±3.3～214±4.3 Ma，因此该区白钨矿床无疑受到了与辉钼矿同期的印支期成矿作用的叠加。根据文献资料、野外调研和项目成果进行综合分析，现提出南秧田白钨矿床可能的成矿模式为三阶段成矿模式，如图7所示。

其次，老君山地区作为白钨矿床集中产出区，形成一系列超大型-中型规模矿床的白钨矿，其成矿物质源来自哪里？据项目开展的本地区水系沉积物测量结果显示，志留纪混合花岗岩位于“南温河”穹窿核部，明显富集W、Sn、As、Bi、Ag、Pb等元素，其浓集克拉克值均大于1.2倍，W、Sn则分别高达16.84、7.59，富集程度明显，与全区元素含量均值相比，W、Sn比值是全区的1.51倍，表明W可能主要由志留纪深部热流提供。

图7　南秧田式白钨矿床成矿演化模式图Fig.7 MineralizationevolutionmodelofNanyangtiantypescheeltedeposit

老君山地区白钨矿床均赋存于新元古界猛硐岩群中，在区内又新发现了具有中型矿床规模的南捞（高笕槽）白钨矿床、保良街白钨矿床、草果山白钨矿、洒西白钨矿、花邱棚白钨矿、三板桥白钨矿，呈层状-似层状产出，矿床的层控特征显著；区内已开展研究工作的南秧田白钨矿床、高笕槽白钨矿床以及洒西白钨矿床存在诸多相似之处。笔者认为，新元古界猛硐岩群作为本区最古老的地层，是在大陆裂谷环境下沉积的一套细碎屑岩、泥灰岩、砂页岩、硅质岩、热水喷流岩的岩性建造，并伴随有基性和酸性岩浆活动[10]，其中的喷发杂岩携带了大量的钨元素，形成了区内层状钨矿的基本雏形（或矿源层或成矿），这套地层受到志留纪构造-热事件的影响，区内发生了广泛的原地-准原地的花岗混合岩化作用，使得成矿物质再次富集。因此区内白钨矿床成矿物质为多来源，后期又受到了印支期岩浆成矿作用的叠加富集，矿床最终定型，虽然众多测年数据显示老君山岩体形成于燕山期，但还无证据显示该矿床受到了燕山期叠加成矿作用叠加。

5　结　语

（1）南秧田白钨矿床成矿物质具有多来源，其中主要由志留纪深部岩浆热液提供，新元古界猛硐岩群作为初始矿源层为矿体的预富集层位。

（2）南秧田白钨矿床成矿具有多阶段性，研究提出了三阶段成矿模型：元古代海底火山喷发沉积形成白钨矿化体—加里东期的区域混合岩化作用形成层状白钨矿体—后期的岩浆热液叠加改造作用促使矿床最终定型。

（3）滇东南老君山地区钨矿成矿作用与加里东期区域混合岩化作用有关。含矿夕卡岩应为区域混合岩化作用下，混合岩化气液流体与新元古界猛硐岩群中的含钙成分发生变质交代形成的夕卡岩。参考文献：

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Metallogenic Model of Laojunshan Area Nanyangtian Scheelite Deposit in SE Yunnan

SHI Hong-zhao, ZHANG Lin-kui, FAN Wen-yu, LIN Fang-cheng
(Chengdu Institute of Geology and Mineral Resources, Chengdu 610081, Sichuan, China)

Abstract:Nanyangtian scheelite deposit is a super-large scale deposit locates at east wing of Laojunshan mountain granite body outer contact zone. Through analyzing the geological background and geological characteristics of the deposit, this paper suggests that regional migmatization is the main factor of scheelite deposit formed in the region. The metallogenic model of Nanyangtian scheelite is put forward.

Key words:Southeast Yunnan; Laojunshan; Nanyangtian; scheelite; regional migmatization; metallogenic model

DOI：10.3969/j.issn.1009－0622.2015.02.001

作者简介：石洪召（1983-），女，山东德州人，硕士，工程师，主要从事区域成矿规律研究。

收稿日期：2014-9-24

文献标识码：A

中图分类号：P618.67；TF041