云南西盟翁嘎科金礦區(qū)變質巖原巖恢復及地質意義

徐恒，崔銀亮，陳賢勝，榮惠鋒，賀勝輝，張苗紅

（1.昆明理工大學國土資源工程學院，昆明650093；2.云南省有色地質局地質勘查院，昆明650216；3.云南省有色地質局，昆明650051）

云南西盟翁嘎科金礦區(qū)變質巖原巖恢復及地質意義

徐恒1，2，崔銀亮1，3，陳賢勝2，榮惠鋒2，賀勝輝2，張苗紅2

（1.昆明理工大學國土資源工程學院，昆明650093；2.云南省有色地質局地質勘查院，昆明650216；3.云南省有色地質局，昆明650051）

云南西盟翁嘎科金礦是近年來新發(fā)現(xiàn)的具有中型規(guī)模的金礦床。通過對區(qū)內(nèi)變質巖的原巖性質和構造環(huán)境恢復研究，表明西盟群王雅組上段第二亞段變質巖原巖屬于沉積巖類，形成于大陸島弧環(huán)境。對區(qū)域構造特征和成礦作用進行總結分析，認為區(qū)內(nèi)金礦化具有地層中金和后期熱液流體中金的雙重特點，礦床成因屬與區(qū)域變質和構造活動有關的變質熱液型金礦。最后為本區(qū)以及區(qū)域找礦工作指明了方向。

原巖恢復；構造環(huán)境；地質意義；翁嘎科金礦；云南西盟

云南西盟翁嘎科金礦是近年來新發(fā)現(xiàn)的具有中型規(guī)模的金礦床，它處于西藏—三江造山系保山微陸塊中的耿馬被動大陸邊緣南段，礦化主要產(chǎn)于西盟群王雅組上段第二亞段地層中及斷裂破碎帶旁側次級裂隙中。前人對該礦床成因有兩種認識：一是認為屬變質熱液型（陳啟良等，2007）［1］；二是認為該區(qū)金礦成因有兩種類型，即①與風化作用有關的殘坡積型金礦床；②與區(qū)域動力變質作用尤其是與脆韌性剪切作用相關的變質熱液型金礦床（陳賢勝，2012）［2］。

上元古界西盟群為一套以片巖為主的淺—中變質巖系，其研究程度很低，而對翁嘎科金礦區(qū)的王雅組變質巖研究基本為空白。筆者在大量室內(nèi)外工作基礎之上，進行本區(qū)變質巖的巖石學和地球化學研究，確定了西盟群王雅組上段第二亞段變質巖的原巖性質與形成構造環(huán)境，分析了其成礦作用過程，探討了其礦床成因，從而為礦區(qū)進一步找礦工作指明了方向。同時對瀾滄江西側西盟群變質巖帶中尋找同類型的金礦具有重要的指導價值，對促進少數(shù)民族經(jīng)濟發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

1 區(qū)域及礦區(qū)地質概況

區(qū)域上出露地層主要有上元古界西盟群變質巖及中生代紅層（圖1）。而西盟群包括老街子組（Pt3l）、怕可組（Pt3p）、王雅組（Pt3w）和允溝組（Pt3y）。受地質構造演化影響，區(qū)域上構造線主體呈NE—SW向展布，表現(xiàn)為NNE向的復式褶皺（大力梭—勐阿復式背斜），受多期次構造運動的影響，復式褶皺內(nèi)次級褶皺及斷裂均較發(fā)育。斷裂構造以NE、SN向為主。區(qū)域內(nèi)侵入巖分布零星，僅在大力梭南西側出露基性巖體，翁嘎科鄉(xiāng)南側出露輝綠巖、輝綠玢巖，以及零星散布于全區(qū)的燕山晚期中酸性巖脈。巖漿活動主要表現(xiàn)為西盟群中的晉寧期中酸性變質噴出巖及變基性噴出巖。

圖1 翁嘎科金礦區(qū)域地質圖［7］Fig.1 Regional geological map of Wenggake Gold Deposit

西盟群王雅組為一套以片巖為主的淺—中度變質巖系，分為兩段，下段（Pt3w1）由碳質絹云微晶片巖、含碳質絹云片巖、二云片巖、斜長二云片巖、含十字石榴黑云石英片巖及紅柱石二云片巖、紅柱硅線二云片巖等組成；上段（Pt3w2）主要由互層的云母片巖、云母石英片巖、長英片巖等組成。礦區(qū)出露地層主要為上元古界西盟群王雅組上段地層。變質程度因地而異，受瀾滄江深大斷裂的控制，區(qū)內(nèi)巖石變質程度中等。含礦巖石主要有灰黃色碎裂狀云英片巖、褐紅色絹云片巖、綠泥石英片巖、碎裂狀碳質板巖、褐灰－灰白色眼球狀褐鐵礦化石英脈、褐灰色碎裂狀角礫巖等，巖石均見不同程度的硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、綠泥石化等蝕變現(xiàn)象。

礦區(qū)構造為一被斷層破壞的不規(guī)則背斜（圖2），斷層主要呈北東向及北西向向南西凸出的弧形斷裂帶，北西向斷裂為一系列大致平行的斷裂帶組成，斷層滑動面明顯，但斷層角礫不發(fā)育，與北東向斷層斜交，局部近于垂直，并被北東向斷層錯斷，但錯距不大，產(chǎn)狀較陡，總體傾向北東，金礦（化）位于該組斷層帶內(nèi)及附近。

礦區(qū)巖漿巖不發(fā)育，據(jù)1/5萬區(qū)調資料，僅在礦區(qū)西部外圍的鍋斗見厚約2m的片理化石英閃長巖脈及閃長玢巖脈，前者含金2.1×10－6，后者含金10.5×10－6。目前，礦區(qū)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)類似巖脈。

圖2 西盟翁嘎科金礦地質簡圖（據(jù)陳賢勝，2012修編）Fig.2 Geological sketch map of Wenggake Gold Deposit in Ximeng，Yunnan

2 巖石學特征

結合前人的研究成果，經(jīng)野外實地調查及室內(nèi)巖礦鑒定結果顯示，西盟群王雅組上段第二亞段巖性由互層的灰、灰綠、灰白色綠泥石英絹云片巖、石英白云母片巖云母石英片巖、長石石英片巖和二云石英片巖組成，且該套變質巖遍布整個礦區(qū)范圍。所有樣品均采自于該組地層中。其總體巖性具有如下特征：1）呈顯微鱗片狀的白云母、絹云母片狀礦物含量較高；2）礦物中的石英含量大于長石含量，大部分巖石中未見長石；3）巖石中片狀構造為主，有大量的微小透鏡狀構造和條帶狀構造；4）巖石常見微晶片巖；5）巖石微觀變形明顯。

3 主量元素巖石化學證據(jù)

變質巖的主量元素化學特征是恢復原巖和劃分對比變質巖層的重要標志之一。主要是由于變質巖發(fā)生變質作用其原巖的成分和結構構造都要發(fā)生改變，有的甚至變得面目全非。然而，一般變質作用基本不改變原巖的主要化學成分，即使是異化學變質，也或多或少可追溯出原巖化學成分變異的某些特點。此次對本區(qū)7件樣品巖石化學全分析結果（表1）顯示，樣品中的SiO2含量介于65.16%～75.16%，均值為69.89%；Al2O3含量為11.37%～17.07%，均值為12.96%，變化幅度大，含量較高；全堿（Na2O＋K2O）含量變化不大，為3.08%～4.63%，其中D1335－y1樣品的含量最低，均值為3.60%；σ［σ＝（Na2O＋K2O）2/（SiO2－43）］值為0.39～0.89，屬鈣性系列；堿度率AR為1.65～ 2.03，TiO2含量低，均值為0.68%；K2O/Na2O值為3.75～29.87，平均值為17.13，氧化物含量中K2O大于Na2O，且Al2O3大于Na2O、K2O、CaO三者之和，表明此變質巖為富鋁沉積巖類。

表1 翁嘎科礦區(qū)變質巖主量元素含量及巖石化學特征值表Table 1 Analytical result of major elements and characteristic values of petrochemistry of metamorphic rocks in Wenggake Gold Deposit

表2 尼格里特征值表Table 2 Niggli characteristic values table

4 原巖恢復

由于變質巖原巖恢復不僅可以幫助恢復區(qū)域的地殼發(fā)展歷史，而且有助于了解區(qū)內(nèi)成礦作用過程。因此，變質巖原巖恢復對找礦具有實際意義。本次運用TiO2－SiO2圖解、尼格里四面體圖解、（al＋fm）－（c＋alk）－Si圖解、A－C－FM圖解和DF函數(shù)判別式5種原巖恢復方法對變質巖進行恢復（尼格里巖石特征值＝氧化物重量百分數(shù)換算成分子數(shù)并乘以1 000，見表2）。

在尼格里四面體圖解（圖3）中，所有樣品均落入黏土質沉積巖區(qū)，表明其原巖為泥巖或泥質粉砂巖；而在區(qū)分正副變質巖的TiO2－SiO2圖解（圖4）中，除兩個樣品外，其余樣品均落入沉積巖區(qū)，表明該區(qū)原巖主要還是沉積巖，有兩件樣品落入火成巖可能是因為早期沉積或變質過程中，由于構造活動的影響有少量火山質成分的混入。

大量實踐證明，西蒙南圖解在恢復變質巖原巖類型上效果較好，在（al＋fm）－（c＋alk）－si圖解（圖5）中，除D1335－y1樣品（al＋fm）－（c＋alk）含量超限外，剩余樣品投點落入砂質沉積巖區(qū)范圍。表明本區(qū)變質巖原巖應屬砂質沉積巖。

在A－C－FM圖解中（圖6），研究區(qū)7個樣品中，除P3－y1和BT1－y2落入純泥質巖區(qū)外，其余樣品均落入鐵質泥質巖區(qū)。表明P3－y1和BT1－y2原巖可能為泥質巖，其余的原巖為鐵質泥質巖，這與野外地質調查及顯微鏡鑒定結果相一致。通過DF函數(shù)判別式計算，所有樣品的DF3值均小于0（DF3＝－0.21SiO2－0.32Fe2O3－0.98MgO＋0.55CaO＋1.46Na2O＋0.55K2O＋10.44），表明原巖為沉積巖［9］。上述圖解和判別式結果綜合表明，西盟群王雅組上段第二亞段變質巖的原巖屬于沉積巖類。為了進一步區(qū)分原巖類型，筆者選了米什金判別圖解。通過圖解我們可以看出，除個別樣品落入了黏土區(qū)外，其余均落入了雜砂巖或亞雜砂巖區(qū)（圖7），結果表明該區(qū)的云母片巖和長石石英片巖其原巖主要是雜砂巖或亞雜砂巖，其次有少部分原巖為泥巖。

圖3 尼格里四面體圖解（據(jù)尼格里1954）Fig.3 Diagrams of Niggli tetrahedral

圖4 TiO2－SiO2圖解（據(jù)塔尼，1976）Fig.4 Diagram of TiO2－SiO2

5 構造環(huán)境

圖5 （al＋fm）－（c＋alk）－Si圖解（據(jù)Asimonen，1953）Fig.5 Diagram of（al＋fm）－（c＋alk）－Si

眾所周知，不同構造環(huán)境條件下形成的原巖具有不同的成巖作用特征，并決定原巖形成時成礦元素的賦存和聚集。因此，查明變質巖的原巖構造環(huán)境，對變質巖地區(qū)的地質研究及找礦具有重要意義［3］。Bhacia等1983年和1985年研究發(fā)現(xiàn)，砂巖中的Fe2O3＋MgO（%）、TiO2（%）及Al2O3/SiO2、K2O/Na2O、Al2O3/（CaO＋Na2O）特征值與成巖構造環(huán)境和源區(qū)物質成分相關［4－6］。從大洋島弧至大陸島弧至活動大陸邊緣至被動大陸邊緣，F(xiàn)e2O3＋MgO（%）、TiO2（%）及Al2O3/SiO2減小，而K2O/Na2O、Al2O3/（CaO＋Na2O）增加。Fe2O3＋MgO對TiO2（%）、Al2O3/SiO2、K2O/Na2O、及Al2O3/（CaO＋Na2O）的相關性圖解（圖8）可以直接反映砂巖成分同其形成環(huán)境之間的關系［5］。由于K2O/Na2O和Al2O3/（CaO＋Na2O）參數(shù)值超出了圖解范圍，故本文只采用TiO2－（Fe2O3＋MgO）圖解和

圖6 A－C－FM圖解（據(jù)謝緬年科，1966）Fig.6 Diagram of A－C－FM

Al2O3/SiO2－（Fe2O3＋MgO）圖解進行判別。本區(qū)的云母片巖和長石石英片巖主要落入大陸島弧雜砂巖及其附近區(qū)域。故推斷礦區(qū)西盟群王雅組上段第二亞段變質沉積巖形成于大陸島弧環(huán)境，這與其區(qū)域地質背景相一致。

6 地質意義

通過翁嘎科金礦區(qū)的變質巖原巖恢復和構造環(huán)境初步研究，結合區(qū)域構造演化特征，我們對本區(qū)成礦作用認識如下：礦區(qū)地處瀾滄江構造巖漿活動的西側，并且長期受其構造活動的影響，由于時期、不同類型變質作用以及不同期的熱液活動，使金離子進入溶液，并在一定的層位（西盟群王雅組）富集。在燕山晚期和喜山早期強烈的構造變形驅動作用下，攜帶一定量金離子的中性巖（外圍鍋斗見閃長玢巖的出現(xiàn)并含金，說明基底可能存在淺成中性巖漿）巖漿熱流體上升，使賦存于王雅組地層內(nèi)的金在動力變質作用下再次活化，在構造有利的位置富集成礦，尤其是容礦空間較好的碎裂巖帶［8－16］。而本區(qū)巖石形成于大陸島弧環(huán)境，正是由于區(qū)域內(nèi)強烈的大地構造巖漿活動和瀾滄江斷裂帶多期巖漿構造活動共同作用，而導致區(qū)域內(nèi)的地球深部熔體強烈侵位，攜帶的熱流體對本區(qū)巖石發(fā)生變質作用的結果。因此，該區(qū)礦床成因為區(qū)域變質和構造活動有關的變質熱液型金礦。同時提出了該區(qū)尋找金礦要以尋找碎裂巖帶作為直接標志，而地表發(fā)現(xiàn)的殘坡積型金礦化信息不能忽視因其下部可能有碎裂巖帶和原生金礦的存在。

圖7 SiO2－Ca/Mg、SiO2－Fe/（Ca＋Mg）、SiO2－Na/K和SiO2－Al/（Na＋K＋Ca＋Mg）圖解（CaO＜5%）（據(jù)米什金，1981）Fig.7 Diagram of SiO2－Ca/Mg、SiO2－Fe/（Ca＋Mg）、SiO2－Na/K and SiO2－Al/（Na＋K＋Mg＋Ca）（CaO＜5%）

據(jù)區(qū)調資料和近年找礦工作進展，自20世紀80年代至21世紀初，對云南瀾滄江西側的西盟群變質巖帶的找礦工作主要集中于尋找王雅組石英片巖中的鐵礦，但由于鐵礦石品位低、規(guī)模小，至今仍未被開發(fā)利用。然而近年來，對于翁嘎科金礦的發(fā)現(xiàn)，尤其是在西盟群王雅組的北東向構造破碎帶或次級破碎帶的碎裂巖中發(fā)現(xiàn)了具有工業(yè)品位的金（礦）化體，這對本區(qū)和整個西盟群變質巖帶尋找熱液型金礦具有重要的啟示作用，同時也對當?shù)剡吔?、貧困民族?jīng)濟社會發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

圖8 Fe2O3＋MgO對TiO2、Al2O3/SiO2圖解［5－6］Fig.8 Diagrams of Fe2O3＋MgO to TiO2and Al2O3/SiO2

7 結論

1）西盟群王雅組上段第二亞段變質巖的原巖為沉積巖類。該區(qū)的云母片巖和長石石英片巖其原巖主要是雜砂巖或亞雜砂巖，其次有少部分原巖為泥巖、泥質粉砂巖。局部原巖落入火成巖區(qū)可能是因為早期沉積或變質過程中，由于構造活動的影響有少量火山質成分的混入。

2）西盟群王雅組上段第二亞段變質巖形成于大陸島弧環(huán)境。

3）區(qū)內(nèi)金礦化是地層中金和后期熱液流體中的金雙重作用富集成礦的，其礦床成因屬區(qū)域變質和構造活動有關的變質熱液型金礦。區(qū)內(nèi)的碎裂巖帶應成為今后找礦突破工作的重點方向，對本區(qū)及區(qū)域上西盟群變質巖帶找礦方向和工作布置重點均具有重要的現(xiàn)實意義。

［1］云南省有色地質局地質勘查院.云南省西盟縣翁嘎科金礦勘查階段工作報告［R］.昆明：云南省有色地質局地質勘查院，2007.

［2］云南省有色地質局地質勘查院.云南省西盟縣翁嘎科金礦詳查階段工作總結報告［R］.昆明：云南省有色地質局地質勘查院，2012.

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Protolith restoration of metamorphic rocks and its geological significance of Wenggake Gold Deposit in Ximeng，Yunnan Province

XU Heng1，2，CUI Yinliang1，3，CHEN Xiansheng2，RONG Huifeng2，HE Shenghui2，ZHANG Miaohong2
（1.Faculty of Land Resources Engineering，Kunming University of Science and Technology，Kunming 650093，China；2.Nonferrous Metal Geological Survey of Yunnan Nonferrous Metals Geological Bureau，Kunming 650216，China；3.Yunnan Nonferrous Metals Geological Bureau，Kunming 650051，China）

Wenggake Gold Deposit in Yunnan Ximeng is newly discovered in recent years as a medium scale gold deposit.With the studies of the protolith and their tectonic settings，shows that the protolith of the second subsection in the formation of Wangya in the Upper Proterozoic Ximeng group are sedimentary rocks，formed in continental island arc environment.According to its ore－forming process and the features of regional structural analysis mineralization in Wenggake Gold Deposit，we can infer that the gold mineralization in this region comes from stratum and later hydrothermal fluid.The genesis of gold deposits belongs to regional metamorphism and the metamorphic hydrothermal solution related to tectonic activities.Finally，those point out the direction of this region and the entire metamorphic rock belt of Ximeng group for further prospecting work.

protolith restoration；tectonic setting；geological significance；Wenggake Gold Deposit；Ximeng of Yunnan

TD11

Α

1671－4172（2015）02－0042－07

10.3969/j.issn.1671－4172.2015.02.010

云南省地質勘查基金項目（201000004）

徐恒（1981－），男，工程師，博士研究生，礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，主要研究方向為成礦規(guī)律與找礦預測。