云南麻栗坡县新寨锡矿床控矿因素浅析

李 卿，刘相琴，周 南

(云南省有色地质局三〇六队，云南 昆明 650217)

云南麻栗坡县新寨锡矿位于云南东南部，是老君山花岗岩北部外接触带锡钨多金属成矿区的组成部分。矿区大地构造处于华南加里东褶皱系(Ⅰ级构造单元)西南角，滇东南加里东褶皱带(Ⅱ级构造单元)，文山-麻栗坡断裂西部，老君山复式背斜北部。区域成矿作用与原岩矿化背景，岩石变质，演化富集，构造作用，岩浆热液作用有关，形成互相联系各具特色的矿床类型。

1 矿区地质

1.1 矿区地层

矿区内出露地层以寒武系中统田蓬组、龙哈组为主，次有寒武系下统冲庄组混合岩。本矿区田蓬组为含矿岩层，按岩性组合不同可划分为五个段。各地层单元从上至下

(1)中寒武统田蓬组第五段(∈2t5)：为黄褐色、浅灰色等杂色石英云母片岩，白云母片岩，上部夹薄层状结晶灰岩、大理岩透镜体；

(2)中寒武统田蓬组第四段(∈2t4)：以大理岩为主，深灰色石英二云片岩、白云片岩、二云石英片岩夹青灰色细-中晶大理岩，向深部片岩多相变为大理岩，间夹多层石英云母片岩；

(3)中寒武统田蓬组第三段(∈2t3)：以灰色二云英片岩、石英云母片岩为主，其间夹薄层大理岩、黑云变粒岩、层状透辉石、绿帘石矽卡岩等，相变大，蚀变强，为本区锡矿的主要含矿层；

(4)中寒武统田蓬组第二段(∈2t2)：下部岩性为灰色、灰绿色二云英片岩、绿泥石英片岩、绢云母片岩、斜长片麻岩，其间夹层状透辉石、角闪石矽卡岩及黑云变粒岩，本层片岩内黑云母斑晶普遍发育，层状矽卡岩具微弱锡矿化；

(5)中寒武统田蓬组第一段(∈2t1)：灰白色条痕状花岗混合岩、混合花岗片麻岩。

1.2 矿区构造

矿区位于老君山复背斜的北缘倾没端，矿区地层大致呈东西走向的单斜构造，在矿区中部单斜层向南突出，形成一个明显的向斜挠曲，其西段地层呈北西走向，其东段地层作北东走向。在向斜挠曲的轴部附近发育着两条近南北向的压扭性断裂F5和F11，及近南北向规模更小的断层裂隙，这些断裂挤压带和沿向斜挠曲轴脊附近形成层间滑动的剥离空间，为岩浆期后热液活动提供了有利的成矿空间(图1)。

F5断层：走向100°～30°，倾向南东，倾角南缓北陡65°～88°，为一高角度逆断层，其垂直断距30m～60m，水平断距60m～100m，北西盘相对向北错移。沿断层附近岩石具轻微变质、揉皱。破碎带中的砂岩角砾被含铜高的泥质物充填，呈隐砾构造。沿断层线有泉水出露，地貌上断层两侧常显示陡缓相接。受断层的影响两侧的地层产状相向，形成一个向斜构造。

F11断层：走向近似于南北向，倾向北西，断层北部出露∈2t5，北部出露∈2t4，构造破碎带明显，两侧岩层强烈挤压，牵引褶曲发育。

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1.3 矿区变质作用

矿区寒武系中统田蓬组地层的变质作用与区域变质程度相一致，主要是由各类片岩、大理岩组成的绿片岩相，角闪岩相带厚度较小，且界线不明显，这可能是在本矿区混合岩化带层位升高的缘故，矿区混合岩东厚西薄向西尖灭，此层混合岩应是区域混合岩化最高的层位。新寨锡矿床即产于混合岩化带和角闪岩相带之上，绿片岩相带下部，矿区内绿片岩相带中的层状矽卡岩是锡矿化的主要赋矿围岩，区域变质作用是矽卡岩生成的主要因素，矽卡岩的形成与原岩岩性有关，不纯碳酸盐岩、钙泥质岩、泥质岩组合有利于钙、镁、铝、铁、硅等元素交代置换，形成钙镁硅酸盐岩。

1.4 矿区围岩蚀变

矿区内近矿围岩蚀变大致可以分为三期：

(1)早期矽卡岩化：主要表现为田蓬组层位中的不纯灰岩或钙质砂页岩在变质热液作用下蚀变为透辉石少、石榴石、阳起石、角闪石、石英等组成的简单矽卡岩，本期矽卡岩矿物粒度物细，岩石呈深灰绿色至灰黑色，坚硬致密块状，偶见到变余层纹构造；早期矽卡岩一般含微量锡(平均0.04ω%)，锡质多含于透辉石等载体矿物中，显微镜下见不到锡的独立矿物；矽卡岩在片岩中呈沿层透镜体分布，透镜体厚0.1m～0.5m，延长0.3m～170m。

图1 新寨锡矿矿区地质简图(底图据云南省有色地质局306队，2016修改)

1-寒武系中统龙哈组；2-寒武系中统田蓬组第五段；3-寒武系中统田蓬组第四段；4-寒武系中统田蓬组第二、三段；5-寒武系下统冲庄组；6-断层；7-实测、推测地质界线；8-剖面及编号；9-地层产状；10-锡矿体及编号

(2)晚期矽卡岩化：是晚期热液对早期矽卡岩进一步交代所产生的变化，主要表现为绿帘石化、硅化、绿泥石化等。矽卡岩的硅酸盐矿物组成较复杂，富含[OH-]根，矿物粒度较粗，形成帘石化阳起石矽卡岩、帘石拓榴角闪矽卡岩、绿帘石矽卡岩等，同时形成绿帘石、石英等微粒集合体的脉体和团块，晚期矽卡岩化阶段锡质开始运移富集形成微细粒锡石，伴随锡石有较强烈的金属硫化物矿化，主要矿物有磁黄铁矿、毒砂、黄铜矿、铁闪锌矿、黄铁矿等，多呈散点状、团块状，有时也呈细脉状分布，硫化物多呈它形和半自形。

(3)气成热液蚀变：表现由电气石、萤石、黄玉、白云母(绢云母)，钠长石等蚀变矿物构成的各种细脉穿插交代矽卡岩及其上下盘片岩。这些细脉在片岩中沿层或穿层充填交代，伴随这些细脉有较多的锡石和少量金属硫化物产出，与锡石伴生的金属硫化物有铁闪锌矿、毒砂，磁黄铁矿、黄铜矿等，其中以铁闪锌矿和毒砂与锡石的共生关系较密切。气成热液蚀变是本区最重要的成矿围岩蚀变，多发生于工业矿体附近，是最直接的找矿标志。

2 矿体地质特征

2.1 矿体

新寨锡矿体赋存于中寒武统田蓬组第二段和第三段(∈2t2+3)层间破碎带中，含矿围岩为石英云母片岩、绿帘石化矽卡岩。矿体呈似层状、透镜状沿层产出。目前控制了1个主矿体(4 号)和15 个小矿体。其中4号主矿体和5号小矿体有特征代表性(图2)。

图2 01号勘探线剖面图(底图据云南省有色地质局306队修改)

(1)4号矿体：为区内最大的矿体，矿石类型为锡石-硫化物矽卡岩型。矿体产出标高1000m～965m之间，矿体走向北东10°～30°，倾向北西，倾角25°～30°左右，呈似层状。矿体长30m～100m，平均厚度8.63m，锡品位0.215ω%～2.045ω%、平均含锡0.697ω%。厚度变化系数为93.15%，品位变化系数为55.21%。

(2)5号矿体：赋存于中寒武统田蓬组绿帘石化矽卡岩中，处于4号矿体下部，与之平行产出，矿石类型为锡石-硫化物矽卡岩型。矿体产出标高1015m～950m之间，矿体走向北东10°～30°，倾向北西，倾角20°～30°左右，呈似层状。矿体长85m～170m，平均厚度3.15m，锡品位0.157ω%～2.517ω%、平均含锡0.496ω%，厚度变化系数为76.41%，品位变化系数为133.52%。

2.2 矿石特征

矿石化学成份：矿区不同类型的矿石，化学成分有明显的差异。锡石硫化物矽卡岩型矿石属钙镁硅酸盐岩类，矿石中硅(40.96～51.43%)、铝(11.65～16.21%)、钙(10.97～21.23 %)、镁(3.04～4.67%)、磷(0.28～0.52%)、钛(0.35～0.70%)含量比较均匀。而铁、氟、钾、钠等含量则变化较大。锡石片岩型矿石，因矿物含量多变，化学成分变化也较大，为云母石英片岩和含锡云英岩脉含SiO2又高达61.43～74.87%，帘石化二云片岩则低硅而高钙(CaO 高达26.51%)，电气石化岩石即含硼较高(表1)。

表1 新寨锡矿区各类含矿岩石化学成分表

矿石结构：矿石主要具有半自形粒状结构、它形粒状结构、包含结构、偶见自形晶粒状结构、粒状、鳞片变晶结构、网状、脉状交代结构、固溶体分离结构。其中半自形粒状结构是矿石的主要结构，粒径0.1mm～1mm，绝大多数锡石、电气石、毒砂、黄铜矿等呈半自形晶结构，以浸染状、细脉浸染状星点状、细脉状产出。

矿石构造：矿石主要有细脉浸染状、星点状、团块状、晶簇状、块状、斑点-斑块状构造、囊状构造、条带状构造。其中以细脉浸染状构造为主，锡石、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿沿层理面、节理面呈细脉状分布，单脉体厚为3mm～10mm，长1cm～15cm不等，多数脉体与矿体产状平行，偶沿节理分布的脉体与矿体产状斜交。

矿石类型：新寨锡矿床的矿石类型按矿物组合可分为锡石-硫化物矽卡岩型矿石和锡石-片岩型矿石两类。空间上锡石片岩型矿石多围绕锡石-硫化物矽卡岩型矿石上下产出。

元素的赋存状态：矿石内锡的物相主要为锡石，对244 个单样及组合样锡物相分析结果，锡石锡占全锡的93 %，酸溶锡占3.7～16.4 %。后者呈胶态水锡石或初生态微粒锡石，以包体存在于铁闪锌矿、透辉石等矿物中，不同品级和类型矿石中锡石锡所占比例(表2)。

表2 锡石锡含量统计表(ω%)

3 控矿因素

3.1 地层岩性控矿因素

矿区内中寒武统田蓬组地层厚度甚大，属区域性拗陷中心，含有机质，碳质及硫化物，为弱还原沉积环境。含矿岩系具有较高的矿化丰度、含锡47～279×10-6，呈层(带)状面型展布，并具区域性。这种大面积锡的高含量带的出现，系地层沉积阶段所孕育。据物探队的系统统计，老君山地区寒武系田蓬组和冲庄组各类岩石含锡钨等金属背景值均较高，其中田蓬组含锡丰度高于地壳克拉克值23～140倍。矿化的浓集与中寒武统田蓬组第二段、第三段(∈2t2+3)的泥质岩、碳酸盐岩、泥质碎屑岩的复杂组合有关。复合岩性的层次越多，层状矽卡岩出现的频率越高。单一的岩性不利于矽卡岩的形成。锡矿化主要集中于由碳酸盐岩，泥质岩组合向泥质岩、碎屑岩组合的岩相过渡带中。

3.2 变质相带的控矿因素

区域变质分相比较显明，下部角闪岩相带为区域性脱水带，上部绿片岩相带为扩容带。其含矿性下部较贫，矿化零星，上部较富。反映了成矿物质在变质热液阶段有向上迁移聚集的特征。区域混合岩化作用进一步强化了这一作用的过程。

层状矽卡岩的最初形成，是在区域变质阶段，区域变质的早期，近似封闭系统的等化学阶段，没有物质的带出带入，只是原有特定成分组合的含锡丰度最为浓集的钙砂泥岩层在变质热液和温度的作用下重新组合和结晶形成反应矽卡岩，这种矽卡岩均呈层状或沿层的透镜状，只在花岗岩外带的角闪岩相带和绿片岩相带中广泛产出，而在真正的花岗岩接触带则完全不发育。

绿片岩相带中的部分反应矽卡岩演化为含矿的复杂矽卡岩，这是区域变质作用之后热液迭加的结果，这种热液迭加作用只限于在特定的有利于成矿的地质构造部位发生。区域和矿区内除角闪岩相带以外，在绿片岩相带中还有很多未被后期热液迭加的不含矿的反应矽卡岩存在，因此，不能认为简单矽卡岩和复杂矽卡岩是两种不同条件下的单独产物。

3.3 构造控矿因素

锡矿床的形成与构造关系较为密切。变质、岩浆等各种含矿热液在压应力作用下沿有利的构造部位和岩性交代沉淀。本区有利的成矿构造是：

①南北向向斜绕曲轴脊和在这一轴脊中心分布的南北向陡倾斜断裂带(F11、F5)是矿区的主要控矿构造。本区矿床多呈南北向侧伏延伸，长达千余m，即受该构造的控制。

②褶皱挠曲所形成的层间剥离带、层间断裂破碎带及与其配套羽状隙裂带等，是矿液停积的有利场所和容矿空间。这些地段常有多层平行矿体产出。

③岩层的局部转折(由缓变陡)的部位，纵向断裂、裂隙复合交汇地段和构造应力集中、岩石较破碎的地段，有利于矿液富集、形成矿体的富厚中心。

3.4 岩浆控矿因素

新寨锡矿床的形成与花岗岩具有密切的空间和成因关系。

早期岩浆沿一定的构造部位上升侵位，形成似斑状花岗岩，此期岩浆分馏作用较弱、挥发组分比较缺乏，钨锡等成矿元素多分散于载体矿物中。

晚期重熔岩浆沿旧通道再次侵位，形成中细粒花岗岩。随着岩浆不断分异，挥发组分和成矿元素逐渐聚集，先后形成残余岩浆热液和岩浆期后气成热液。前者促使岩体自身蚀变形成似斑状花岗岩及混合岩中的锡钨云英岩脉和黑钨矿石英脉、外带变质岩中有利部位的反应矽卡岩的迭加蚀变，形成微粒锡石和金属硫化物。随后温度下降，岩浆期后气液中的重金属元素和挥发组分进一步浓集。在浅成条件下、氧化还原电位的变化导致了大量锡质从络合物中析离沉淀形成深色粗粒锡石，并以锡石云英岩脉、锡石电气石石英岩脉，锡石长英脉等形式再次交代有利部位的层状矽卡岩及其上下围岩。最后形成新寨式锡矿床。

老君山地区所有较大的锡矿床都可能与隐伏岩体有关、形成新寨锡矿床的成矿热液可能来自与深部隐伏花岗有关的岩浆期后热液。

4 结论

新寨锡矿床经历了矿源层，变质和混合岩化、岩浆热液等阶段的演化和特定的构造定位，成矿具有层控、岩控、构造控制的多种因素。成矿物质来源于加里东田蓬期滇东南海盆拗陷时锡质聚集所形成的初始矿源层；晚加里东-印支期区域变质及混合岩作用阶段，矿源层中的成矿物质开始活化迁移、初步富集在脱水带上部绿片岩相带中；燕山晚期花岗岩侵位，岩浆气液作用的迭加矿化，各种含矿热液在压应力作用下沿有利的构造部位和岩性交代沉淀，促使矿床定位于一定层位的有利构造部位，成矿作用长期演化形成互相联系各具特色的矽卡岩型矿床。