云南香格里拉普朗銅礦蝕變與礦化關(guān)系

劉衛(wèi)東

(云南省地質(zhì)調(diào)查院，昆明 650051)

香格里拉普朗斑巖銅礦，出露于義敦—中甸島弧南段的格咱火山—巖漿弧中(圖1)。通過云南省2010～2013年3年找礦行動計劃的實施，云南省地質(zhì)調(diào)查院在該礦區(qū)獲得了找礦突破，目前礦床達(dá)到超大型規(guī)模，銅品位高，伴生金、鉬亦達(dá)大型礦床。是一個具有巨大資源潛力的斑巖銅多金屬礦床。礦床地質(zhì)特征、礦床成因、成礦時代及找礦問題等，前人已作了大量的討論、研究與報道[1～5]。但是，與成礦有關(guān)的熱液蝕變方面的研究還相對較少，至少缺乏系統(tǒng)性。筆者以宏觀到微觀，對礦床的圍巖蝕變，及對應(yīng)的礦化特征進(jìn)行探討。

1 地質(zhì)概況

香格里拉普朗銅礦位于格咱火山—巖漿弧中，礦體即為復(fù)式斑巖體(巖體中的銅(鉬)達(dá)到要求部分)，并受NW向斷裂的控制。含礦巖體由石英二長斑巖、花崗閃長斑巖及石英閃長玢巖3類組成，而主要為石英閃長玢巖構(gòu)成，且劃分為中心相和邊緣相兩部分(圖1)，石英閃長玢巖分布于邊緣，石英二長斑巖分布于中心相，二者間為漸變接觸。據(jù)侵入體的穿插關(guān)系，花崗閃長斑巖屬晚期產(chǎn)物，與前述二類侵入體間為突變接觸，從邊緣→中心呈現(xiàn)中性→中酸性的相帶。該復(fù)式巖體，前人研究成果屬殼?；旌铣梢騕6、7]?；◢忛W長斑巖及石英閃長玢巖和石英二長斑巖均含礦，其中，石英二長斑巖的成礦較好，礦石品位比其它二類巖石的成礦品位高，銅品位達(dá)0.6ω%～ω3%。目前勘查和探明的主礦體KT1，占礦床儲量的90%以上，并位于復(fù)式巖體中心(圖1)。礦區(qū)主要地層為上二疊統(tǒng)圖姆溝組(T3t)[8]，可分為三個巖性段：

一段(T3t1)：灰—深灰色板巖、變質(zhì)砂巖、絹云板巖，夾含礫絹云板巖、灰?guī)r，含T3薄殼雙殼類化石，厚488m～634m。

二段(T3t2)：灰—深灰色粉砂質(zhì)絹云板巖、板巖夾硅質(zhì)巖及中—酸性火山巖，板巖中含大量薄殼雙殼類，厚2347m～2713m。

三段(T3t3)：沿礦區(qū)外圍分布，灰色—深灰色絹云板巖、粉砂質(zhì)板巖，夾變質(zhì)雜砂巖、灰?guī)r，厚>270m。

礦區(qū)構(gòu)造處于普朗背斜NE翼，總體背斜呈穹窿狀，普朗復(fù)式巖體占據(jù)核部，圖姆溝組圍繞分布，背斜軸向與區(qū)域NW構(gòu)造線向一致，礦區(qū)具有較為廣泛的角巖化。

2 礦區(qū)蝕變類型

通過云南省地質(zhì)調(diào)查院礦區(qū)填圖和巖礦分析，以及連長云等(2005)利用PIMA和SP短波紅外光譜技術(shù)[9]，圈定了普朗礦床圍巖蝕變及其分帶特征。礦區(qū)蝕變礦物有伊利石、鎂綠泥石、多水高嶺石、硬石膏、蒙脫石、黑云母6種礦物體積百分?jǐn)?shù)>10%；鐵鎂綠泥石、白云母、陽起石、金云母、方解石5種礦物體積百分?jǐn)?shù)>5%等。礦區(qū)圍巖蝕變類型主要有鉀長石化、黑云母化、鈉長石化、硅化、絹云母化、鈉黝簾石化，局部具有粘土化。各類蝕變特征如下：

(1)鉀長石化 是礦區(qū)主要蝕變類型，表現(xiàn)為3種形式：①后生石英和鉀長石在巖石中呈不均勻集合體或團(tuán)塊及圈層狀斑晶分布(圖2中1)，或呈它形晶、脈狀充填于石英顆粒間；②鉀長石呈不規(guī)則它形晶交代基質(zhì)中的鈉長石和石英，構(gòu)成交代包含結(jié)構(gòu)；③次生鉀長石和碳酸鹽等礦物一起呈脈狀分布。

圖2 普朗斑巖銅礦巖礦石及蝕變特征

(2)黑云母化 為后生黑云母交代早期黑云母(圖2中2、4)、角閃石、斜長石、石英及(次生)鉀長石等。蝕變的黑云母沿巖石裂隙呈脈狀呈細(xì)鱗片狀集合體分布，少量為不規(guī)則狀交代基質(zhì)中斜長石和角閃石。

(3)鈉長石化 是早期發(fā)生的一種面型蝕變，出現(xiàn)為斜長石的去鈣作用，使巖石中斜長石部分變成了鈉長石。另外，在成礦作用晚期，常出現(xiàn)一些脈狀鈉長石。

(4)硅化 是礦區(qū)分布最廣的蝕變作用，表現(xiàn)為多期性：①早期硅化表現(xiàn)為微粒石英集合體呈彌散性分布；②中期硅化主要以基質(zhì)中的石英次生增大為特征，常與絹云母、黃鐵礦伴生，是絹英巖化帶的主要標(biāo)志(圖2中3)；③晚期硅化以脈狀發(fā)育為特征，特別是含黃銅礦脈體的存在，是富礦體的重要標(biāo)志。

(5)絹云母化 也是礦區(qū)最常見的蝕變，表現(xiàn)為以下4種形式：①斜長石的絹云母化：首先表現(xiàn)為斜長石斑晶的絹云母化，絹云母常沿裂隙或從環(huán)帶中心開始交代斜長石，并逐漸向外擴(kuò)張。交代不完全時，外圈常得于保留，其與絹云母接觸的邊緣往往出現(xiàn)鈉長石化，交代完全時，則整個斑晶都被鱗片狀絹云母集合體所取代，只保留假象。當(dāng)絹云母化作用足夠強(qiáng)時，則基質(zhì)斜長石也被絹云母化。②鉀長石的絹云母化：絹云母化作用很強(qiáng)時，鉀長石斑晶也被絹云母交代。與斜長石絹云母化不同的是，交代作用往往是從斑晶的邊緣或裂隙處開始，逐漸向內(nèi)發(fā)展。當(dāng)絹云母化徹底時，原巖結(jié)構(gòu)被破壞，原長石斑晶被絹云母和石英的不規(guī)則狀或團(tuán)塊狀集合體所交代，基質(zhì)部分也變?yōu)榻佋颇负褪?圖2中3)。③黑云母的絹云母化：常表現(xiàn)為黑云母發(fā)生褪色現(xiàn)象，當(dāng)蝕變作用較強(qiáng)時，黑云母則被絹云母鱗片狀集合體所取代。在黑云母蝕變過程中，常析出赤鐵礦、磷灰石等，并與黃鐵礦、黃銅礦等共生。④絹云母脈：絹云母常和石英、金屬硫化物一起以脈的形式產(chǎn)出。

(6)綠泥石化和鈉黝簾石化：普遍發(fā)育，構(gòu)成巖體的外蝕變帶(青磐巖化帶)，同時疊加在其它蝕變帶之上。表現(xiàn)為綠泥石、鈉黝簾石的交代現(xiàn)象，以及碳酸鹽脈的產(chǎn)出。

(7)粘土化 僅在局部出現(xiàn)，強(qiáng)度不大。主要表現(xiàn)為長石礦物的粘土化。

3 普朗斑巖銅礦含礦巖體及圍巖蝕變分帶

普朗含礦斑巖型銅礦床具國內(nèi)外典型斑巖型銅礦床蝕變分帶模式，含礦斑巖體無論從平面，還是剖面上，由內(nèi)向外可劃分出：鉀化硅化帶→絹英巖化帶→青磐巖化帶→角巖化帶(圖1和圖3)。

(1)普朗斑巖銅礦含礦巖體蝕變分帶與礦化關(guān)系

硅化核(Si)：礦區(qū)見及硅化核(圖2中未劃分)，對應(yīng)于斑(玢)巖體的中心部位，以強(qiáng)硅化為特征。主要表現(xiàn)為斑巖體巖石中長石斑晶被硅質(zhì)取代，但長石斑晶仍保留假象；基質(zhì)也大部分被硅質(zhì)取代，使巖石變得堅硬、致密。硅化形成的石英脈大量在石英二長斑巖中相互穿插，脈寬0.5mm～3mm，多呈網(wǎng)脈狀分布，排列不具規(guī)律。在硅化核中，雖見少量黃銅礦和輝鉬礦，但礦化較弱，銅品位一般在0.3ω%以下，呈星點狀分布，輝鉬礦礦化不均，呈稀疏細(xì)脈狀分布。

鉀化硅化帶(KSi)：為巖石交代作用強(qiáng)烈，蝕變礦物總量約占巖石礦物總量的20%～25%，主要為鉀長石化，局部發(fā)生黑云母化，斜長石斑晶發(fā)生絹云母化及鈉黝簾石化。角閃石和黑云母普遍蝕變成綠泥石，鉀長石表面疊加有泥化現(xiàn)象。

次生鉀長石呈粒狀變晶結(jié)構(gòu)相互鑲嵌充填于斑晶及基質(zhì)中，呈不規(guī)則狀。次生鉀長石交代原生鉀長石、斜長石、黑云母斑晶及其基質(zhì)，部分次生鉀長石粒徑可達(dá)1cm，與原生鉀長石區(qū)別不明顯。次生黑云母呈團(tuán)塊狀、聚斑狀、脈狀交代原生斜長石、黑云母、石英及次生鉀長石。次生黑云母交代次生鉀長石，表明黑云母化晚于鉀長石化。

圖3 普朗銅礦04線剖面的斑巖蝕變帶分布圖

硅化形成的微粒石英，呈它形粒狀充填于上述斑晶及基質(zhì)間，交代原生斜長石、黑云母、石英，同時還交代次生鉀長石，表明硅化晚于鉀長石化。

該蝕變帶之中，黃銅礦、黃鐵礦呈不規(guī)則狀，與顯微粒狀鉀長石、黑云母緊密伴生，表明黃銅礦、黃鐵礦為鉀化的產(chǎn)物。

巖石局部可見碳酸鹽交代原生和次生礦物，屬最后的蝕變。

由此可見，巖石蝕變順序為鉀長石化、黑云母化(含黃銅礦、黃鐵礦化)→硅化→碳酸鹽化。該蝕變分帶主要分布在石英二長斑巖之中，在石英閃長玢巖和花崗閃長斑巖中也有分布。

綜合以上巖礦分析結(jié)果認(rèn)為：鉀長石化和黑云母化，是礦區(qū)內(nèi)最強(qiáng)烈的蝕變之一，發(fā)育于二長斑巖的中心部位，本帶大體與含鉬的銅礦帶對應(yīng)，分布于硅化核(Si)之外，并以強(qiáng)鉀交代和硅化為特征。蝕變巖發(fā)育各種方式，形成大量鉀長石和石英，伴有少量黑云母脈?？梢姼鞣N形式的鉀長石化、黑云母化。硅化表現(xiàn)為石英變斑晶的形成和再生長，以及基質(zhì)硅化，并伴有石英細(xì)脈(包括石英金屬硫化物脈等)產(chǎn)生。原巖中的角閃石被次生黑云母取代，變化過程中釋出的鈣和微量元素與熱流體的有關(guān)組分結(jié)合，形成磷灰石、鋯石等次生副礦物。

該蝕變帶是本礦區(qū)內(nèi)重要的含礦部位，礦化以黃鐵礦化為主，礦化“面型”分布，KTI礦體分布于其中，礦體長1600m，寬200m～600m，厚大于100m，最厚可大于500m，銅品位0.51ω%～3.74ω%，平均0.80ω%，礦化較均勻，銅礦物多呈細(xì)脈侵染狀分布，礦區(qū)的大部分銅資源量集中該帶。黃鐵礦呈細(xì)脈狀、局部侵染狀、團(tuán)塊狀分布，其含量和黃銅礦呈負(fù)相關(guān)。局部伴生金含量較高，可達(dá)0.8g/t。

絹英巖化帶(SiSe)：分布于鉀化硅化帶(KSi)外緣，二者之間無明顯界線，在過渡部位呈疊加和穿插關(guān)系。該帶基本上與銅礦化帶對應(yīng)，靠近中心部位構(gòu)成礦體。該帶的熱液蝕變作用主要硅化、絹云母化和黃鐵礦化。蝕變礦物總量約占巖石礦物總量的30%以上，在該蝕變過程中，黃銅礦、黃鐵礦呈不規(guī)則狀，與硅化形成的石英緊密產(chǎn)出，表明黃銅礦、黃鐵礦為硅化的產(chǎn)物。

礦區(qū)絹英巖化有兩種表現(xiàn)形式：一是鉀長石在熱液蝕變作用下形成，二是由熱液帶入K﹢交代斜長石形成絹云母和石英，并有黃鐵礦產(chǎn)出。在該帶由內(nèi)到外銅礦化微弱，直至無礦化。

該帶中絹云母化、硅化相伴發(fā)生，鉀化作用被逐漸取代。原巖中的斜長石和鉀長石均不同程度的被絹云母和石英交代，但即使完全被交代亦有假象保留，故斑巖中的結(jié)構(gòu)仍清晰完整。石英斑晶往往發(fā)生次生加大現(xiàn)象，黑云母全部褪色。這樣形成的蝕變巖—絹英巖化石英閃長玢巖、石英二長斑巖的礦物成分主要為絹云母和石英，同時還有大量金屬硫化物細(xì)網(wǎng)脈貫穿其中。

本帶也是礦區(qū)重要部位之一，礦化主要為黃鐵礦化、黃銅礦化。黃銅礦礦化不均，且品位比較低，銅的品位多在0.5ω%～0.61ω%，靠近鉀硅化帶一側(cè)具面型礦化，形成比較厚大的工業(yè)礦體，銅礦物多呈細(xì)脈狀及侵染狀分布。邊部具“線型”礦化，形成大脈狀礦體。

在該礦床中，鉀化硅化和絹英巖化是構(gòu)成斑巖型細(xì)脈浸染狀礦體的必要條件，兩者總是相伴產(chǎn)出，且礦化和蝕變均呈漸變過渡關(guān)系，由于礦區(qū)巖體發(fā)生多期次的構(gòu)造熱液事件，巖石中原生造巖礦物為次生蝕變礦物交代，次生蝕變礦物又被更晚期的蝕變礦物交代。故硅化鉀化帶中有絹英巖化蝕變礦物產(chǎn)出，絹英巖化帶中亦有硅化鉀化蝕變反應(yīng)發(fā)生，由于溫度、壓力，PH值、EH值的改變，熱液中的金屬硫化物沿蝕變礦物周圍發(fā)生沉淀，形成黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦等的金屬礦化。礦化呈細(xì)脈狀或細(xì)脈侵染狀分布，在硅化鉀化帶和絹英巖化帶中富集成礦，并伴有金礦化。

青磐巖化帶(Pro)：發(fā)育于遠(yuǎn)離蝕變中心的石英閃長玢巖中，蝕變范圍分布廣，強(qiáng)度弱。主要表現(xiàn)為長石、角閃石和黑云母被綠泥石、綠簾石、鈉黝簾石、碳酸鹽等礦物交代，此外，還疊加在其它蝕變帶上，使蝕變中心礦化增強(qiáng)。石英二長斑巖、花崗閃長斑巖中雖有斜長石、角閃石和黑云母被綠泥石和綠簾石交代的現(xiàn)象，但非主要，分布范圍有限。由于銅礦物已經(jīng)向硅化鉀化帶及絹英巖化帶中富集，該帶中基本無銅礦化，局部有脈狀、細(xì)脈狀鉛鋅礦化和弱黃鐵礦化。

由此可見，礦區(qū)礦化體具典型的“斑巖型”蝕變分帶，蝕變特證主要表現(xiàn)為面型蝕變，由斑巖體核部向外依次為強(qiáng)硅化帶→硅化鉀化帶→靠外側(cè)的絹英巖化帶，并依次產(chǎn)出筒狀→條帶狀→大脈狀礦體。硅化鉀化帶是礦區(qū)銅品位最好的區(qū)域，是熱液作用最強(qiáng)的蝕變帶。礦化型式相應(yīng)出現(xiàn)“面型”—“線型”—“稀疏細(xì)脈或星點狀”礦化，金屬礦物組合為黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦—黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦—黃鐵礦。斑巖及礦化蝕變強(qiáng)烈，蝕變與礦化總是密切相伴進(jìn)行。

(2)巖體圍巖角巖化帶(Hs)

普朗復(fù)式巖體的圍巖主要是圖姆溝組(T3t)火山碎屑—沉積巖，主要巖性為安山巖、粉砂質(zhì)絹云板巖、變質(zhì)砂巖。圍巖分布有寬廣范圍的蝕變暈(是巖體范圍的2～3倍)。安山巖在熱變質(zhì)作用下多形成淺灰綠色的青磐巖。而粉砂質(zhì)絹云板巖、變質(zhì)砂巖等多形成結(jié)構(gòu)致密堅硬的角巖(Hs)，為角巖結(jié)構(gòu)，形成長英角巖、石英角巖等。蝕變類型有中等硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化，弱鉀化。蝕變巖石中偶見金屬硫化物脈，巖體北東該蝕變帶產(chǎn)有脈狀鉛鋅礦化體(參見圖3)。

據(jù)李文昌等[10](2010)、曾普勝等[3](2004)及杜楊松等[7](2007)：普朗斑巖銅礦黑云母化和鉀長石化石英二長斑巖成礦作用的活動時間為235.4±2.4Ma—221.5±2.0Ma，石英—輝鉬礦階段的輝鉬礦Re-Os年齡213±3.8Ma，以及主礦體鉀長石K-Ar年齡-182.5±1.8Ma等，含礦巖體及圍巖蝕變時限為182.5±1.8Ma—235.4±2.4Ma，長達(dá)50 Ma之久。

4 結(jié) 論

(1)普朗銅礦含礦巖體為普朗復(fù)式斑巖體，由石英二長斑巖、石英閃長玢巖及花崗閃長斑巖組成，并全巖銅礦化，其中礦化較好者主要與石英二長斑巖關(guān)系密切。

(2)含礦巖體和圍巖蝕變類型有鉀長石化、黑云母化、鈉長石化、硅化、絹云母化、綠泥石化、鈉黝簾石化等。

(3)普朗銅礦蝕變特征表現(xiàn)為面型蝕變，具典型的“斑巖型”蝕變分帶：由中心向外依次為硅化核(Si)—硅化鉀化帶(KSi)—絹英巖化帶(SiSe)—青磐巖化帶(Pro)—角巖化帶(Hs)。其中硅化鉀化、絹英巖化蝕變與銅礦關(guān)系密切。

(4)熱液蝕變時限為182.5±1.8Ma～235.4±2.4Ma。

參 考 文 獻(xiàn)

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[2]曾普勝，莫宣學(xué)，喻學(xué)惠，侯增謙，徐啟東，王海平，李紅，楊朝志.滇西北中甸斑巖及斑巖銅礦[J].礦床地質(zhì)，2003，22(4)：394～400.

[3]曾普勝，李文昌，王海平，李紅.云南普朗印支期超大型斑巖銅礦床：巖石學(xué)及年代學(xué)特征[J].巖石學(xué)報，2006，22(4)：989～1000.

[4]唐康華，李光軍，黃定拄，張世權(quán).普朗大型斑巖銅礦控礦條件[J].云南地質(zhì)，2005，24(2)167～174.

[5]李光軍，唐康華，張世權(quán)，黃定拄，孟青.普朗銅礦找礦標(biāo)志及找礦模型[J].云南地質(zhì)，2005，24(2)174～185.

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