云南巍山笔架山锑矿床辉锑矿稀土微量元素特征及其矿床成因意义

肖昌浩，李龚健，刘欢，梁坤

(1.中国地质科学院地质力学研究所，北京 100081;

2.中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京 100083; 3.中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037; 4.黑龙江省第四地质勘察院，哈尔滨 150036)

云南巍山笔架山锑矿床辉锑矿稀土微量元素特征及其矿床成因意义

肖昌浩1，2，李龚健2，刘欢3，梁坤4

(1.中国地质科学院地质力学研究所，北京 100081;

2.中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京 100083; 3.中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037; 4.黑龙江省第四地质勘察院，哈尔滨 150036)

以笔架山锑矿床为研究对象，在矿床精细解剖基础上，利用辉锑矿金属矿物ICP-MS分析，指示成矿流体来源和性质。研究结果显示，辉锑矿轻稀土强烈富集，分馏程度高，Tb、Dy、Eu呈显著的正异常，显著的正异常稀土配分模式，与喜马拉雅期富碱斑岩的稀土配分模式具有相似性。此外，辉锑矿矿物以其强Sr和Ba正异常的微量元素特征，与喜马拉雅期富碱斑岩中高含量Sr和Ba的特征一致。辉锑矿矿物的Y/Ho比值变化较大，其比值随辉锑矿的氧化程度增大和产出海波高度增高而逐渐增大。对比不同流体系统的Y/Ho比值发现氧化程度较大和海拔较高的辉锑矿Y/Ho比值与现代海水的Y/Ho比值接近，氧化程度较低的辉锑矿Y/Ho比值与莲花山岩体Y/Ho比值接近，指示成矿流体可能是岩浆与大气降水不同程度的混和。H-O同位素研究显示出成矿热液来源于岩浆水和大气降水的混合。Pb同位素显示壳、幔源多源铅的特征。S同位素表明辉锑矿的S主要为生物与岩浆热液来源硫的混合。综合研究认为，该矿床是一个受层间构造破碎带控制的位于岩浆远端的低温热液矿床。

笔架山锑矿;矿石组构;ICP-MS;矿床成因;低温热液矿床

0 引言

笔架山锑矿床位于滇西兰坪盆地南部巍山低温多金属成矿带内，是云南省第二大锑矿床，其探明上表锑6.7474×104t，平均品位4.6%［1］。该矿床正在开采且研究程度较低，前人对该矿床成因进行了研究［2～6］，目前仍争议较大。一种观点认为，该矿床的成矿作用与基性岩有关，即为被加热的大气降水从成矿前形成的基性岩体中溶滤和萃取金属元素，经搬运而富集成矿［2］。亦有人认为该矿为沉积-改造成因，与岩浆作用无直接关系，是由早期预富集的沉积地层在构造热动力的驱动下，地下水对流、循环萃取地层中的金属元素而成矿［5］。另一种观点则认为，该矿床形成与喜马拉雅期富碱斑岩活动有关［3～4，6］。

长期以来众多地质学者不断地总结微量元素特征并以此来为成矿提供有用信息［7～10］。稀土和微量元素作为重要的成矿地球化学示踪剂，广泛应用于矿床研究，随着测试技术不断更新，单金属矿物微量元素特征研究也逐渐应用于矿床学研究中［11］。金属硫化物是地质时代中形成各种矿床时成矿流体中成矿元素随物化条件改变而沉淀的产物，从中可以得出与矿床形成相关的信息。但元素在迁移-沉淀过程中形成的产物与母体矿物之间在主微量元素组成等方面可能都存在系统的差异和联系。一直以来由于受到各种技术手段的限制，地质学家们多是通过研究与金属矿物共生的脉石矿物流体包裹体的中微量元素近似代表成矿的物理化学条件，这些脉石矿物主要为石英、方解石、萤石等，而对直接来自不透明金属矿物的微量元素研究则非常少。因此，有研究者对透明脉石矿物中流体包裹体所提供的有关流体与成矿物理化学条件信息能否代表成矿时的实际流体和成矿条件表示质疑［12～13］，并认为有必要对金属矿物的流体包裹体进行直接的研究，该成果有可能直接提供有关矿物形成机制及矿床成因的相关信息。另外，Sb离子与S离子和稀土元素的离子半径相差较大，稀土元素难以以类质同象的形式替代Sb及S而进入辉锑矿矿物晶格中，导致稀土元素大部分存在于晶格裂隙或包裹体中。因此，辉锑矿稀土元素配分模式能够反映成矿时成矿流体的相关信息。本文以笔架山锑矿床为研究对象，在矿床精细解剖基础上，利用辉锑矿金属矿物ICP-MS分析，指示成矿流体来源和性质，为进一步探讨其矿床成因奠定基础。

1 地质概况

1.1 地质背景

笔架山锑矿床位于巍山县城西南20 km，处于思茅地块北缘兰坪盆地中，属滇西漾濞—巍山锑、金、汞、砷等低温多金属成矿带。该成矿带受紫金山—蛇街复背斜与隐伏近南北向断裂控制(见图1a)，矿区位于公郎弧形构造外带边缘与近南北向构造交汇处的黑惠江复背斜中(见图1b)。

矿区出露地层主要为上三叠统，自上而下分别为麦初箐组(T3m)、挖鲁巴组(T3wl)、三合洞组(T3sh)(见图2)。麦初箐组(T3m)灰色粉砂岩—粗砂岩为主，呈北北西或近南北向分布，构成紫金山和黑惠江复背斜的翼部，与下伏地层呈整合接触。挖鲁巴组(T3wl)以灰黑色泥岩、页岩为主，分布于背斜近轴部;该层为锑矿体的盖层，与下部层间硅化蚀变带是过渡渐变关系。三合洞组(T3sh)灰岩沿背斜核部分布，是区内的主要含矿层位，特别是三合洞组与挖鲁巴组的层间滑动破碎带是矿体的主要就位空间。

矿区褶皱、断裂发育。主要褶皱为黑惠江复背斜，被北东向断裂切割使其形态受到破坏(见图2)。沿黑惠江复背斜轴部的三合洞组灰岩与挖鲁巴组泥岩之间沿脆性岩破碎面形成层间破碎带，呈330"方向延伸，后期热液沿破碎带充填交代形成硅化、锑矿化层间硅化蚀变带。矿区断裂构造发育，有沿背斜轴向分布的纵张断裂、层间滑动，还有北西向和近北东向断裂以及伴生的节理、裂隙等，如肚故皮矿段，矿体主要产于受构造影响的背斜顶部及次级挠曲中(见图3a)。三合洞组灰岩中节理、裂隙较为发育，可见北北西和北东向两组，一般延伸至上部的黏土岩后消失，这些裂隙面是规模较小的脉状锑矿体就位的主要空间之一(见图3b)。此外，成矿晚期的东西向左行走滑断层切割矿体，如肚故皮矿段58号硐近东西向左行走滑断层切割北西向矿体(见图4)。

图1 三江大地构造简图及滇西漾濞—巍山锑、金、汞、砷多金属成矿带地质图［4，6］Fig.1 Tectonicmap of the Sanjiang area，Southwest China and geologicalmap of the Yangbi-Weishan Sb-Au-Hg-As polymetallicmetallogenic belt

矿区范围内未见岩浆活动，离矿区最近的出露岩浆位于北北东向的西鼠街碱性斑岩体，该岩体具有铜金矿化。

1.2 矿床地质

结合前人资料和本次野外观察，本文将笔架山矿区由北向南划分为肚故皮、扎花山、瓦利和杨梅山4个矿段。4个矿段沿笔架山背斜轴部被后期近东西向断裂错断(见图2)。肚故皮矿段由于受到东西断裂的错断，海拔与邻区扎花山矿段相差近100 m，导致该矿段矿石埋藏较好，以原生硫化物矿石为主，上部有少量氧化矿石(见图5a);扎花山矿段位于背斜轴部，受后期改造整体抬升影响，矿石保存相对较差，以氧化矿为主，底部局部见团块状硫化物矿石(见图5b);瓦利矿段和杨梅山矿段矿石氧化较为严重，以氧化矿和氧硫混合矿为主(见图5c)。

矿体呈似层状、薄层状、透镜状产出(见表1)，矿化连续性差，常出现无矿天窗。矿体分布在最低侵蚀基准面1160 m标高以上，以氧化矿为主。此外，在三合洞组灰岩古岩溶洞穴中常发育有串珠状、脉状、巢状及形态不规则的富矿体。溶洞由方解石、萤石充填形成晶洞、晶簇并具锑矿化。

图2 巍山笔架山锑矿床矿区构造-蚀变-矿化图［14］Fig.2 Structure-alteration-mineralizationmap of the Bijiashan antimony deposit in Weishan，Southwestern China

图3 巍山笔架山锑矿床矿体特征［39］Fig.3 Orebody characteristics of the Bijiashan antimony deposit in Weishan，Southwestern China

图4 笔架山锑矿床肚故皮矿段控矿构造特征Fig.4 Ore-controlling tectonic characteristics of Dugupiore block of the Bijiashan antimony deposit in Weishan，Southwestern China

图5 笔架山锑矿床矿石类型及矿物组合特征Fig.5 Ore types and mineral assemblages of Bijiashan antimony deposit in Weishan，Southwestern China

表1 笔架山锑矿床矿体特征Table 1 Orebody characteristics in the Bijiashan antimony deposit in Weishan，Southwestern China

金属矿物以辉锑矿为主，见少量黄铁矿，偶见辰砂、闪锌矿、黄铜矿等;氧化矿有黄锑华、锑华、锑赭石、红锑矿、方锑矿等。非金属矿物以萤石为主，并发育大量晶形较好的石膏。脉石矿物有石英、方解石、高岭土、白云石及少量泥质等(见图5)。

矿石结构主要有粒状结构、粒状变晶结构，次为长柱状—针状结构、假像结构、土状、胶状结构、碎裂结构。矿石构造主要为块状和浸染状构造，其次为角砾状和晶簇状构造。

辉锑矿常呈放射状、星散状、斑点状浸染于各种含矿岩石中形成浸染状锑矿石，少数呈晶簇状或团块状，组成块状矿石(见图5a—5c)。粒度变化极大，从微粒至粗大的长柱状晶体均有。辉锑矿氧化后显残余结构，被黄锑华、锑华、锑赭石、红锑矿、方锑矿等氧化物代替，而显假像结构(见图5b，5c)。

粉末状、土状的黄锑华由土黄色细小的颗粒集合体分布于岩石中，形状极不规则。集合体细—中粒嵌布或围绕萤石、石英分布。长柱状、针柱状、放射状的黄锑华呈辉锑矿假像出现，其中还残余有辉锑矿(见图5b，5c)。

萤石呈白、兰、紫色，透明—半透明，粒径较大，自形程度较好。萤石一般呈稀散状分布于锑矿石中，有时呈脉状、透镜状小矿体。局部大晶粒萤石呈立方体、八面体，立方体聚形等(见图5b—5e)。

矿区围岩蚀变较弱，主要有硅化、萤石化、碳酸盐化、石膏化等。

2 分析方法与测试结果

2.1 采样及分析方法

本次研究选取了笔架山锑矿床4个矿段中5件辉锑矿单金属硫化物样品，具体采样位置见图2。5件样品特征如下:DGP-11-03采自肚故皮矿段，海拔1460 m，为块状辉锑矿石头; YJ-11-01和YJ-11-08分别采自扎花山矿段北端和中端，海拔分别为1630 m和1490 m，均为氧硫混合矿石;LKD-11-02来自瓦利矿段，海拔1550 m，为氧硫混合矿，氧化矿保留放射状残余晶形;YMS-11-03来自杨梅山矿段，海拔1586 m，为氧硫混合矿与紫色萤石共生。

分析测试在中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室的超净化学实验室、Agilent7500a型ICP-MS上完成。具体分析方法为:在系统的野外工作基础上，选取原生硫化物矿石样品，碎至385～255μm(40～60目)，然后在双目镜下进一步提纯，尽量挑选无脉石矿物的辉锑矿，使其纯度达到99%，再用研钵将辉锑矿研磨至80μm(200目)。测试前的溶样和测试具体操作见文献［15］。测试结果见表2。

2.2 辉锑矿微量元素测试结果

5件辉锑矿中大离子亲石元素(Sr和Ba)含量很高(分别为0.21×10－6～7.9×10－6和194.6×10－6～874.6×10－6)，高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf和Y)含量较低，亲铁元素(Cr、Co、Ni、V)富集程度相对较弱，仅样品YJ-11-08中Cr和Ni含量较高(分别为48.3 ×10－6和26.4×10－6)。除1件样品(DGP-11-03)外，另外4件样品普遍含有较高的Cu和Zn(分别为2.67×10－6～22.6×10－6和15.7×10－6～129.5×10－6)。在微量元素蛛网图(见图6)中，辉锑矿的微量元素特征表现为强Ba、U、Hf、Li正异常和Rb、Th、Ga、Cr负异常。

2.3 辉锑矿稀土元素测试结果

辉锑矿稀土总量较低，为15.1×10－6～29.3×10－6。!LREE(轻稀土总量)15.0× 10－6～29.1×10－6，!HREE(重稀土总量)0.13×10－6～0.26×10－6。LREE/HREE值87.0～114.8，轻重稀土分馏程度高。La含量较高，在14.7×10－6～28.3×10－6之间，占稀土总量的96.2%～97.2%。δEu为0.24～3.20，除样品YJ-11-08具有显著的正Eu异常，其他样品显示轻微的正Eu异常。δCe为0.04～0.08，显示微弱的负铈异常。除La外，轻稀土曲线变化较大，元素分馏明显;重稀土元素中具有显著的Tb、Dy正异常，其他元素变化较小(见图7)。

5件锑矿石中Y/Ho比值为8.7～71.4之间，变化较大，且不同矿段辉锑矿中Y/Ho差异较大(见图8)。从图8可见，自北向南从肚故皮矿段→扎花山矿段→瓦利矿段→杨梅山矿段Y/Ho比值逐渐增大(8.7→31.5→38.0→51.6)，即原生硫化物Y/Ho比值较小，随着氧化程度增大和海拔增高，Y/Ho比值逐渐增大。

图6 巍山笔架山锑矿床辉锑矿及莲花山岩体微量元素蛛网图对比(莲花山岩体数据来自文献［6］)Fig.6 Comparion of spider diagram of trace element ratio from the Bijiashan antimony deposit and Lianhuashan alkali-rich porphyry in Weishan，Southwestern China

图7 巍山笔架山锑矿床辉锑矿及其他辉锑矿床稀土配分分布模式对比(其他锑矿床辉锑矿数据来自文献［16～18］)Fig.7 Comparion of REE distribution patterns of stibnite in the Bijiashan antimony deposit in Weishan，Southwestern China and in other different antimony deposits

3 矿床成因探讨

3.1 地质分析

笔架山锑矿床可能是岩浆远端开放体系下的热液充填型矿床。地质成因证据如下:

图8 不同来源Y/Ho值对比(现代海底热液数据来自文献［19～21］)Fig.8 Y/Ho ratios of stibnite from different blocks in the Bijiasha antimong deposit，Lianhuashan alkali-rich porphyry，chondrite，modern submarine hydrothermal fluids and seawater

首先，矿体空间形态特征显示该矿床为热液充填矿床。如矿区规模最大的KTⅤ和KTⅥ矿体，在空间上呈似层状或薄层状产出于背斜轴部的三合洞组灰岩与挖鲁巴组泥岩之间的层间破碎带，矿体顶板严格受地层岩性控制(见图3)。产于下盘三合洞组灰岩中的矿体为充填构造裂隙(断裂、纵张节理、裂隙)而成，如肚姑皮矿段矿体沿北北西向断裂展布(见图2，图4)。此外，在三合洞组灰岩中发育一些喀斯特溶洞，受构造运动影响灰岩发育一系列裂隙促使断裂与溶洞连通，导致成矿流体沿断裂上升经裂隙在溶洞中形成一系列自形程度较好的矿石，如扎花山矿段岩脚，该矿段溶洞中辉锑矿多呈放射状，萤石呈白色八面体和紫色四面体，萤石颗粒大小在1～4 cm之间。一般辉锑矿与萤石共生，表明成矿流体为高氟的成矿流体。因此，从矿体空间分布与产出样式而言，该矿床未显示同沉积特征。

其次，从矿石组构方面看，矿石具有开放空间后生成因特点。在开放空间内，较大矿脉中的矿物自边部向中心依次为角砾状—细脉状—晶簇状的变化规律。矿石成分单一，金属矿物以辉锑矿为主，多呈自形晶体产出。脉石矿物以萤石为主，萤石自形程度较高，呈稀散状分布于锑矿石中，与成矿有关的萤石多为紫色或无色(见图5b，5c)。矿石类型有致密块状、浸染状、角砾状、细脉装和晶簇状(见图5a，5b)。矿石矿物与脉石矿物空间分布和矿物学特征均不存在沉积矿床所具有的韵律环带结构［22～24］。

再次，围岩蚀变样式也显示该矿床具有热液矿床的基本特征。尽管矿区内未出露岩体，但矿区布格重力异常局部高，异常梯度较缓，矿区南部等值线表现为向北突出的弧形，北部等值线表现为“S”形的同向扭曲，说明重力场出现局部的高低变化，推测在深部有隐伏岩体存在;该认识与前人遥感影像解译相吻合［3］。蚀变类型主要有硅化、萤石化，次为碳酸盐化、石膏化等。蚀变主要发生在上三叠统三合洞组灰岩与挖鲁巴组页岩、泥岩之间的层间破碎带及其底板的岩石裂隙中，呈带状分布，表明成矿流体的运移严格受构造控制。

3.2 微量稀土元素特征

热液矿床中，稀土元素的地球化学性质在岩浆和成矿作用过程物理化学条件变化时并不发生改变，其稀土组成与母体溶液保持一致，因此热液矿物的稀土元素特征可以示踪成矿热液和成矿物质的可能来源［18～24］。

由于Sb离子及S离子与稀土元素的离子半径相差悬殊，稀土元素以类质同象的形式替代Sb和S进入辉锑矿矿物晶格的可能性较小，而是存在于晶格裂隙或包裹体中。因此，辉锑矿稀土元素配分能够反映当时的成矿流体特征。本次研究中5件辉锑矿物的稀土配分模式非常相似，表明该矿区成矿流体较稳定，具有共同的来源和相似的成因机制。

稀土元素具有非常接近的地球化学行为，在地质地球化学过程中常作为一个整体出现，故后期的变质变形作用很难使岩(矿)石的稀土配分模式发生明显改变。流体对岩石或矿石的淋滤虽然可以导致其稀土配分模式发生一定改变，但一般来说离子半径较大的轻稀土元素相对重稀土而言，应当更容易被流体带出岩石，使岩(矿)石的稀土配分模式向着LREE相对亏损的方向发展，而不可能出现辉锑矿矿物显示的LREE富集特征。因此，辉锑矿矿物LREE的分异不应是后期地质作用的结果，而是辉锑矿矿物沉淀时所继承的成矿热液稀土特征的反映，从而说明辉锑矿矿物的Eu异常应不是流体对围岩淋滤的结果。该特点与矿区整体围岩蚀变较弱相佐证。

辉锑矿矿物微量元素蛛网图和稀土配分模式与区内出露的喜马拉雅期莲花山岩体稀土配分模式［6］相似(见图6，图7)，表明形成锑矿石的成矿流体与莲花山成岩流体具有一定的成因联系。但前人指出该矿床矿石的微量元素特征与基性火山岩相似，而与赋矿围岩的微量元素特征相差较大，显示该矿床金属元素Sb主要来自成矿前形成的基性岩［2］。然而前人未给出具体的基性岩名称、产出位置和微量元素数据等，因此该结论的可行性值得商榷。常开永［5］对矿体和围岩的微量元素研究显示矿体中Sr和Ba含量高，Sr/S比值为0.94，Cr/Ni比值0.29，这两组比值均小于1，具备沉积的特征;此外，微量元素中成矿元素Cu、Pb、Zn、Sn等普遍含量较高，该特点与莲花山二长斑岩和花岗斑岩相似(见图6)，故此认为该矿床具有沉积-改造的特点。对于该认识，笔者有不同理解。首先，本次辉锑矿中Sr、Ba含量高，表明辉锑矿中Sr和Ba的含量应是成矿流体自身的特征。莲花山岩体中Ba和Sr含量分别高达1206×10－6～1611×10－6和1162×10－6～1253×10－6，这可以佐证成矿流体自身以富Sr、Ba为特征。其次，在热液中Ba易富集于含F的溶液流体中。本矿床大量发育萤石，且萤石为主要的脉石矿物之一，说明成矿阶段富含F，从而进一步证实成矿流体自身富Ba。总的来说，成矿流体来自莲花山岩体的可能性更大。

稀土配分模式中重稀土元素中具有显著的Tb、Dy正异常。Tb与Dy是最易进入萤石矿物的稀土元素［31］，因此辉锑矿的Tb与Dy正异常可能与萤石的密切共生有关。该特征与国内外其他与萤石共生的辉锑矿床具有异同点(见图7)。贵州晴隆锑矿田中辉锑矿!REE为12.69×10－6～31.83×10－6，La含量远高于其他稀土元素，在Tb、Dy处出现明显的正异常［32］，该特征与本矿床辉锑矿稀土元素特征相似。对比国内其他辉锑矿床，脉石矿物不是萤石的，其稀土配分曲线模式又存在较大的差异，可见辉锑矿稀土元素特征变化相对较大，没有较为固定的配分模式，但含有萤石的辉锑矿床具有中稀土富集的特征，进一步表明成矿流体与氟关系密切。

稀土元素配分Eu异常模式可以用于成矿流体的研究。引起笔架山锑矿床辉锑矿矿物Eu正异常的原因可能有2种:①矿石沉淀时从成矿热液中继承了相对富Eu的特征即成矿流体本身富Eu;②矿石形成过程中由于Eh、pH等物化条件改变导致了Eu与相邻稀土元素的分异。Eu主要以Eu2+形式存在于矿石中时，具有较大离子半径和较小电荷数的Eu2+相对其他三价稀土显然更容易被流体带出矿石。因此矿石沉淀后的流体作用不会导致其明显的Eu正异常出现，研究区辉锑矿矿物Eu正异常是矿石沉淀时所继承的成矿热液稀土特征的反映。对流体中正Eu异常形成机理目前存在分歧，有长石斑晶/流体离子交换反应、流体迁移过程中颗粒或岩石对Eu2+离子相对弱的吸附、吸附与络合的复合作用等多种解释［16，19，33］。前人对比研究了LREE和Eu富集的酸性热液流体稀土配分模式与长石斑晶中稀土配分模式，显示出高度的一致性［34］。综上，笔架山锑矿床矿石Eu富集与莲花山岩浆关系密切。

Y和Ho具有相同的价态和离子半径，它们常具有相同的地球化学性质，且在许多地质过程中其地球化学性质不发生改变［35］，因此，Y/Ho比值可用于成矿流体的研究［20～21，36］。从图8和表2可见，原生硫化物Y/Ho比值较小，随着氧化程度增大和海拔增高，Y/Ho比值逐渐增大。如:处于背斜轴部的YJ-11-01样品海拔最高，相对氧化程度最高，其辉锑矿矿物Y/Ho比值最大，接近现代海水的Y/Ho比值;而海拔最低的DGP-11-03样品以硫化物为主，其Y/Ho比值最小;以氧硫混合为主的YJ-11-08样品Y/Ho比值与莲花山岩体Y/Ho比值接近，即辉锑矿矿物的Y/Ho比值显示成矿流体可能是岩浆与大气降水不同程度的混和。

3.3 同位素组成

辉锑矿硫同位素研究显示明显富轻硫(－20.33‰～5.58‰，平均－12.16‰)，具有生物硫特征［5］，这可能与成矿过程中流体受顶底板围岩(黑色页岩、泥岩)还原作用导致大量生物硫的加入有关。方铅矿δ34S值为－2.79‰，显示出幔源硫的特征，表明辉锑矿的S主要为生物来源硫与岩浆热液来源硫的混合。

常开永［5］对矿区4件辉锑矿样品的铅同位素测试显示206Pb/204Pb为18.21%～19.39%;207Pb/204Pb为15.57%～15.78%;208Pb/204Pb为38.25%～39.38%，显示壳、幔源多源铅的特征。

王勇［37］对矿区2件萤石样品的氢、氧同位素测试显示成矿流体的δD为－81‰～78‰; δ18O为25.3‰～32.3‰，在H-O关系投图上，投点落在岩浆水下方靠近岩浆水的区域，显示出成矿热液来源于岩浆水和大气降水的混合。

3.4 矿床成因

“三江”盆地容矿型贱金属成矿带内Pb-Zn-Au-Sb-Hg等矿床发育，侯增谦［38］曾根据控矿样式和矿化特征的不同将区域矿床总结为构造穹窿-岩性圈闭式矿床、受控于冲起构造式矿床、产于平移断层内的矿床和层间破碎带控制式矿床等。而随后对典型矿床解剖时，研究显示产于沉积盆地内的这些矿床与世界上经典的MVT矿床有相似性［39～41］。综合对比发现，笔架山锑矿床在成矿地质背景上与带内其他贱金属矿床相似，但矿床地球化学特征和矿床地质特征上则显示出独特的控矿样式和稀土元素特征。根据矿床地质特征和辉锑矿矿物微量元素研究，笔架山锑矿床成矿过程大致推测如下:

晚古生代晚期，金沙江洋向西俯冲，而澜沧江洋向东俯冲，形成了兰坪弧后盆地，近北东向与近南北向的构造挤压应力造就了盆地内近南北向的紫金山复式背斜、光山梁子背斜等褶皱构造，以及盆地内的推覆构造与北西、北东东向断裂系统和公郎弧形构造;同时使区内地层形成一系列小断块，产生断陷和隆起。

新生代以来，受印-亚大陆碰撞的影响，为调节印-亚大陆碰撞挤压，三江地区在晚碰撞阶段发生大规模走滑，导致早先形成的中轴断裂活化，沿中轴断裂带发育喜马拉雅期岩浆活动、慢流上涌等。

由于近东西向水平应力作用，沿构造弱化带造就了上三叠统三合洞组灰岩与挖鲁巴组页岩之间的层间滑动破碎带，成为该区重要的控矿和容矿构造。地层中的雨水沿断裂和裂隙向深部下渗。在幔流上涌和岩浆热动力驱动下，深部热液与下渗地下水混合形成成矿热液。三合洞组灰岩属性脆、易碎、化学性质活泼，易于交代。当含矿热液沿导矿裂隙进入三合洞组灰岩与挖鲁巴组泥页岩间的层间破碎带时，在褶皱造成的虚脱空间及次级背、向斜的转折部位富集沉淀，顶板的泥页岩不易渗透，起到遮挡作用，使含矿物质不易溢出，而集中在灰岩内部进行充分交代矿化，为锑矿形成创造了条件。发生在上三叠统三合洞组灰岩与挖鲁巴组泥岩之间的层间破碎带及其两侧的岩石裂隙中的蚀变作用，决定着锑矿层的厚薄与大小。

矿化过程中，在构造应力的作用下，脆性灰岩裂隙发育致使产于灰岩内的喀斯特溶洞联通，成矿流体沿裂隙充填于自形程度较好的辉锑矿石。

成矿后，受到近东西向断裂走滑剪切，除杜姑皮矿段外的其他矿体都处于最低侵蚀基准面以上，导致矿石氧化，形成黄锑华、锑华、辉锑矿、锑赭石等。

4 结论

辉锑矿矿物微量元素特征显示成矿流体以稀土元素含量较低、富Sr、Ba和F为特征。辉锑矿矿物微量元素蛛网图和稀土配分模式与区内出露的喜马拉雅期莲花山岩体稀土配分模式相似。

辉锑矿矿物稀土总量较低，辉锑矿轻稀土强烈富集、分馏程度高，Tb、Dy显著的正异常，显著的Eu正异常的配分模式;辉锑矿矿物稀土配分模与矿区外围岩体稀土配分模式相似，表明成矿流体与莲花山成岩流体具有一定的成因联系。

辉锑矿矿物Y/Ho比值随着海拔高度和氧化程度增加而增大，对比莲花山岩体和现代降水的Y/Ho显示，成矿流体为岩浆流体与大气降水的混合。

矿床地质特征、辉锑矿微量元素特征、前人物探、遥感及S、Pb同位素综合研究表明笔架山锑矿床是一个受层间构造破碎带控制的位于岩浆远端的低温热液矿床。

致谢实验测试工作得到中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室苏梨老师和张红雨的大力支持和帮助，在此一并表达最诚挚的感谢!

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CHARACTERISTICSOF RARE EARTH AND TRACE ELEMENTSOF STIBNITE FROM THE BIJIASHAN ANTIMONY DEPOSIT，SOUTHWEST YUNNAN: IMPLICATIONS FOR ORE GENESIS

XIAO Chang-hao1，2，LIGong-jian1，LIU Huan3，LIANG Kun1

(1.Institute of Geomechanics，Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing 100081，China; 2.State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources，China University of Geosciences，Beijing 100083，China; 3.Institute of Mineral Resources，Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing 100037，China)

Taking the Bijiashan antimony deposit as the research object，we reveal the source and nature of ore-forming fluid using ICP-MS analysis of stibnite based on the fine dissection of ore deposits．The REE patterns of stibnite show enrichmentof LREE with the intense fractionation，with obvious Tb and Dy positive anomaly and Eu positive anomaly，which is similar with the REE patterns of the Himalayan alkali-rich porphyry．Furthermore，the characteristics of strongly Sr and Ba positive anomaly in the trace element of stibnite，is consistentwith that of the Himalayan alkalirich porphyry．The Y/Ho ratios of stibnite increase along with the increase of altitude and degree of oxidation．The Y/Ho ratios of stibnite with high degree of oxidation is similar with the Y/Ho ratios of sea water and the Y/Ho ratios of stibnite with low degree of oxidation is similar with the Y/Ho ratios of the Lianhuashan alkali-rich porphyry，which suggests that ore-forming fluidmay be from the mixture ofmagmas and atmospheric water and that is also supported by H-O isotope study．Isotope analysis reveals that Pb is from multiple sources and Sof stibnite is amixture of biological sulfur and magmatic sulfur．Results display that the deposit controlled by interformational fracture zone is an epithermal depositwhich formed in distal volcanic settings．

the Bijiashan antimony deposit;ore fabric;ICP-MS;ore genesis;epithermal deposit

P618.66

A

1006-6616(2016)02-0310-15

2015-12-16

地质力学研究所基本科研业务费项目(DZLXJK201505);国家重点基础研究发展规划(973)项目(2015CB452606，2009CB421008);国土资源部公益性行业科研专项(201411024-3)

肖昌浩(1986-)，男，博士，助理研究员，矿床学与矿床地球化学专业，主要从事矿床学与矿田构造研究。E-mail:xiaochanghao1986@126.com