云南北衙金矿含金红土孢粉分析及其意义

阚迎松　黄玉凤

［摘要］云南北衙超大型金矿次生富集成矿作用比较强烈，红土型金矿分布较广泛。对比前人在滇西鹤庆盆地的孢粉研究成果，初步将北衙金矿含红土地层的沉积时代限定为渐新世－早上新世之间，略晚于含矿斑岩的形成时代。通过对矿区含金红土的孢粉分析研究，其孢粉组合特征反映出，矿区附近区域可能分布以栎、桦、栗为主的森林草原植被景观，榆、榛、胡桃、椴少量分布，周边莎草科、蒿属等植被发育，气候当以温润的亚热带气候为主，类似于今天的华南地区。该气候条件下，对红土型金矿的形成是很有利的。

［关键词］北衙；红土型金矿；孢粉；时代；环境

北衙金矿是金沙江—哀牢山成矿带与碱性深成岩有关的超大型金多金属矿床。目前矿区内已发现多期碱性岩浆活动，按年龄大致可分为三期：早期是石英钠长斑岩和煌斑岩在60～65Ｍａ侵位；中期石英正长斑岩在25～38Ｍａ侵入，并伴有煌斑岩的侵入；晚期的黑云母石英正长斑岩在3.7 Ｍａ侵位。中期与富碱岩带北段的两期岩浆活动基本吻合，形成的斑岩对金多金属矿床的形成较为有利。北衙矿区勘探报告里，将有用金矿类型划分为接触带矽卡岩型、层间破碎带型、硅钙面型、热液脉型及红土型五类。

红土型金矿是含金较高的地质体在红土化作用下，使所含的金发生活化、迁移、沉淀、富集形成的，产于红色风化壳中的金矿。自80年代末期以來，在中国南方先后发现了蛇屋山、龙形寨、太坊、王家坊、龙塘、下甲、八渡、老万场、胜境关、麦窝坝、北衙等一批红土型金矿床。这些金矿均是改造红土型金矿，并为现代红土型金矿。国外首先自1980年在西澳大利亚的博丁顿地区发现大型红土型金矿，1985年，在巴西的巴伊尔（Bahia）地区再次发现了产于太古宙基底之上发育的红色风化壳中的大型红土型金矿床。之后在澳大利亚和巴西的其他地区、法属圭亚那、斐济、印度、越南、喀麦隆、加蓬、尼日尔等国，相继发现了大批红土型金矿。

北衙金矿红土型金矿体赋存于钙结角砾岩之下的下杂色层与腐岩层中，矿体呈“Ｉ”形、“兀”形、“爪”形。具有厚度大、矿化均匀等特征。它的巨大蕴藏量主要得益于其丰富的原生金矿为其提供充足的成矿物质，而且特别发育的古喀斯特洞穴为含金红土提供了特殊的储存空间，强烈的气液爆破作用形成的热水角砾盖层为其提供了良好的保存条件。滇西富碱斑岩带不仅是重要的原生多金属成矿带，也是寻找红土型金矿等次生矿床的重要远景区。

北衙金矿早期对红土型金矿体进行过堆浸生产，浸出率为42％ ～43％，综合回收率只达40％，生产成本及产品销售价值基本保持平衡，目前对该部分矿体的利用处于停滞状态。因此，确定其含金红土的形成时代，扩大勘查范围势在必行。且确定该含金地层，对云南新生代地层及华南地区新生代气候、环境的研究具有重要意义。北衙矿区三期勘探报告之前，将含金红土层位对比区域地层资料，划定其为始新世的丽江组地层。在后期的开采过程中，通过矿体、岩体与地层的接触关系可发现，矿体与岩体都已被剥蚀，该组地层却保存完好，而该矿区最晚的成矿年代在27Ｍa左右，石英正长斑岩的成岩时代在35～40Ｍａ，同时该组地层中包含有石英正长斑岩的碎块，斑岩并不是侵入其中，因此地层的时代应晚于斑岩侵位的年龄和成矿年龄，该组地层的时代不应早于渐新世。北衙四期勘探报告里，根据灰岩角砾岩碳酸盐胶结物ERS测年结果为！1.5～1.165Ｍａ，表明其处于第四纪更新世。所以根据接触关系、岩性特征、测年资料等重新厘定了矿区原丽江组（E2l）的地层时代，将原丽江组下段（E2l1）、上段（E2l2）分别划归为第四系更新统蛇山组（Ｑ1s）与更新统（Pleistocene Series）。该结论证据碳酸盐胶结物ERS测年结果并不充分，且KT4红土型金矿体最厚处达175.66ｍ，我国南方形成30～50ｍ 厚的红土风化剖面需要1Ｍａ至几十Ｍa的时间，定为蛇山组（Ｑ1s）在年限上显然条件不足。

孢粉是孢子和花粉的简称，因其产量大、传播广、易保存等特点，而广泛存在于表生沉积物中，如残破积物、半胶结砂砾岩及湖泊沉积等。近年来，随着对孢粉研究的深入，其应用也越来越广泛，尤其是在研究新生代以来的古气候、地理环境分析和时代厘定上，孢粉学研究都有其重要意义。

本文首次在北衙矿区采用孢粉学方法，对比前人在云南鹤庆盆地的孢粉学研究成果，力图给出北衙矿区含金红土的时代归属及形成环境分析。

１ 研究区概况

北衙金多金属矿区位于德格－中甸陆块、扬子陆块与兰坪－思茅陆块三个Ⅰ级构造单元结合部东侧，地处扬子陆块西缘的丽江－盐源中生代地块边缘拗陷带的南西缘，被夹持在金沙江－红河断裂、宾川－程海断裂和丽江—木里断裂之间（图１）。

这三大断裂构成区内的骨架构造，不但规模巨大，而且活动历史久远，属超壳断裂，长期以来，控制着区内的地层发育、褶皱变形、岩浆活动及各类矿产的形成与分布。

北衙矿区北自锅厂河，南至金沟坝－鸡鸣寺大沟，西起红泥塘，东到笔架山－黄坪坝子西侧边缘，面积22.06ｍ２。由六个矿（化）段构成，大致以北衙坝子为界分为东西两个矿带：东带包括桅杆坡、笔架山、锅盖山矿（化）段，西带包括万硐山、红泥塘、金沟坝（化）矿段。矿区出露的地层有二叠系上统峨眉山组（P2β）、三叠系下统（T1）、青天堡组（T1q）、三叠系中统北衙组（T2b）、更新统（Ｑp）及更新统蛇山组（Ｑ1p）。

图３ 为北衙矿区56号勘探线剖面图，其中KT3、KT4矿体为红土型矿体，分布于万硐山及红泥塘矿段第四系更新统蛇山组（Ｑ1s）底部与北衙组不整合接触面附近，严格受不整合接触面控制，矿体总体呈似层状—层状，矿石呈土状、松散状，含砂砾，主要矿物成分由褐铁矿及粘土矿物组成。KT4矿体矿石全为红土型矿石，单样金最高品位17.40×10-6，一般0.8×10-6～2.5×10-6，矿体平均品位１.53×10-6～1.80×10-6，品位变化系数83％～158％，为组分变化均匀，矿石品位较岩金矿普遍偏低。

２ 样品采集及分析方法

本次工作对北衙矿区万硐山矿段原定第四系更新统蛇山组（Ｑ1s）进行样品采集，其岩性主要为紫红色复成分砾砂粘土，是北衙矿区红土型金矿的主要富集层位，选取几处典型地质点采集了６个样品（图４，表１）。

本次采集的６件样品（Ｌ1～Ｌ6）的孢粉测试工作在中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室完成，每个样品取干重85ｇ左右，经常规酸碱处理，用比重1.9的重液浮选，2500转／分离心15分钟（个别样品离心60分钟才能沉淀下来），得到富集的孢粉。样品均见有丰富的孢子花粉，共统计1212粒孢子花粉，平均202粒／样品。

３ 孢粉分析结果

实验结果显示样品中类型较丰富，被子植物花粉类型较多，常见的有栎属（Quercus），栗属（Castanea），栲属（Catanopsis），桦木属（Betula），鹅耳枥属（Carpinus），榛属（Corylus），蒿属（Artemisia），莎草科（Cyperaceae），藜科（Chenopodiaceae），禾本科（Gramineae），蓼科（Polygonaceae），在个别样品中零星或少量出现的有桤木属（Alnus），胡桃属（Juglans），榆属（Ulmus），椴属（Tilia），枫香属（Liquidambar），山矾科（Symplocaceae），杜鹃花科（Ericaceae），白刺属（Nitratia），木犀科（Oleaceae），胡颓子科（Elaeagnaceae），杨梅科（Myrtaceae），蔷薇科（Rosaceae），紫菀属（Aster），唐松草属（Thalictrum），菊科（Compositae），狐尾藻属（Myriophyllum），香蒲属（Typha），十字花科（Cruciferae），茄科（Solanaceae），地榆属（San-guisorba）．荇菜屬（Nymphoides），律草属（Humu-lus），唇形科（Labiatae），伞形科（Umbelliferae）等。样品中还有少量不能鉴定的花粉类型，多数因为花粉结构不清晰所致。裸子植物花粉类型有松属（Pinus），云杉属（Picea），冷杉属（Abies），铁杉属（Tusga），麻黄属（Ephedra），蕨类孢子和藻类主要有水龙骨属（Polypodium），其余如盘星藻（Pediastrum），泥炭藓（Sphagnum），环纹孢（Concentricystis），里白属（Hicriopteris），凤尾蕨属（Pteris），卷柏属（Selaginella），石松属（Lycopodium）等仅在个别样品中零星出现（图5）。

孢粉组合如图所示，针叶类花粉以Pinus为主，含量为8.9%～14.3%，平均11.1%；Picea含量为0～1.9%，平均1.1%；Tsuga和Abies在个别样品中零星出现。阔叶类如Quercus含量为13.8% ～21.2%，平均17.6%；Castanea-Castanopsis的含量为5.7%～9.7%，平均为8.1%；Betulaceae（Betula+Carpinus+Carylus+Alnus）的含量为8.9%～18.6%，平均为13.3%，以Betula（3.8% ～10.9%，平均7.7%）和Corylus（0.6%～5.7%，平均4.2%）为主；Ulmus含量为0.4%～2.0%，Juglans含量为0.6%～1.9%，Alnus含量为0～2.2%。另外，Tilia，Liquidambar等在个别样品中零星或少量出现。

草本植物花粉以Cyperaceae，Artemisia，Chenopodiaceae，Gramineae为主。Cyperaceae的含量为6.8%～13.4%，平均10.6%；Artemisia的含量为5.9%～11.0%，平均含量为8.4%；Chenopodiaceae的含量为1.8%～5.2%，平均2.7%。Gramineae的含量为0.5%～4.1%，平均2.4%。另外，经常出现的如Polygonaceae的含量为0.6%～2.2%，平均1.5%；Rosaceae的含量为0～2.7%，平均为1.4%；Myriophyllum的含量为0.4%～1.5%，平均0.9%。其他如Nitratia，Aster，Com-positae， Umbelliferae，Cruciferae，Solanaceae，San-guisorba，Thalictrum等在样品中零星出现。

蕨类孢子和藻类以Polypodium为代表．含量为1.7%～5.3%，平均3.6%。Hicriopteris，Concentricystis，Pteris，Pediastrum，Sphagnum等在个别样品中零星出现，平均含量均不到1%。另外，在组合中还出现了少量不能鉴定的蕨类孢子。

该地点整体上以阔叶类和灌木草本植物花粉占优势，前者含量为33.3％～44.5％，平均38.8％；后者为35.7％ ～38.0％，平均37.2％。针叶类植物花粉居次要地位，含量为10.4％ ～20.0％，平均13.1％；蕨类孢子和藻类含量相对较少，为6.4％～12.3％，平均9.6％。部分典型孢粉形态见图６。

４ 讨论

在滇西鹤庆盆地地区，前人的孢粉研究甚多，成果显著。研究表明，第三纪以来，滇西地区整体上呈温润的亚热带山地气候，植被景观也多以森林、草原为主。中新世中晚期以来，温度有下降趋势，造成温带落叶阔叶植物成分增多，而亚热带植物成分较前期减少。

蒋雪中通过鹤庆钻孔（HQ 孔）顶部8.11ｍ 岩芯剖面样品的多项环境指标的综合分析，重建了鹤庆盆地３Ｍa以来的古气候环境演化历史，表明该区气候在千年尺度上表现为冷湿与暖干组合交替的特点。彭金兰等根据鹤庆盆地HQ孔介形类的研究，将鹤庆盆地近15万年以来的古气候、古环境初步划分为5个阶段，总的气候特征为冷期偏湿，暖期偏干。同时各气候阶段与深海同位素及黄土剖面相对比，又显示出其气候变化的协同性。

用孢粉来定时代，在很大程度上要依托于前人在该地区或区域上的研究工作。依据本次研究的孢粉组合特征，和前人的研究做对比，从而给出一个相对的时代。对比前人在滇西地区的孢粉研究工作不难看出，北衙金矿区含金红土的孢粉组合里，木本含量相对较低（仅38.8％），而第四纪以来，尤其是2.8～1.8Ｍa年间，孢粉组合以木本为主，高达80％左右，可排除含金红土的时代为第四纪的可能。北衙金矿在第四期详查报告里，依据灰岩角砾岩碳酸盐胶结物ERS测年（1.165～1.5Ｍａ）结果，将其含金红土的时代定为第四纪更新世，这一结论是有待考证的。本次研究的孢粉组合里，蕨类含量（9.6％）较晚上新世（24.4％）低的多，因此可进一步将其时代确定为早上新世以前。结合北衙金矿区众多富碱斑岩小岩体的年代学研究，以及与含金红土赋存层位的接触关系，初步厘定北衙金矿红土型金矿的时代为渐新世—早上新世之间。然而要给出含金红土的精确时代，乃至对其赋存层位定出组名，还有待于进一步的工作。

环境分析方面，从孢粉组合特征可看出，研究区附近区域可能分布以栎、桦、栗为主的森林草原植被景观，榆、榛、胡桃、椴少量分布，周边莎草科、蒿属等植被发育，气候当以温润的亚热带气候为主，类似与今天的华南地区。在该气候条件下，对红土型金矿的形成是很有利的。

５ 结论

（１）北衙金矿区含金红土的孢粉组合里，木本含量相对较低（仅38.8％），蕨类含量为9.6％，对比前人资料，初步厘定北衙金矿红土型金矿的时代为渐新世—早上新世之间。

（２）从孢粉组合特征可看出，研究区附近区域可能分布以栎、桦、栗为主的森林草原植被景观，榆、榛、胡桃、椴少量分布，周边莎草科、蒿属等植被发育，气候类似今天的华南地区，以温润的亚热带气候为主。

致谢

本次研究的野外工作中，得到了程成工程师、杨丛府工程师、和文言博士、王新宇博士和黄丁伶博士的大力支持；中国地震局地质研究所孢粉分析室的马小林博士对本次研究的实验部分进行了有效指导；另中国科学院南京地理与湖泊研究所的肖霞云老师，对孢粉组合结果的分析给予了详细地指导，在此一并致谢。