滇東南老君山地區(qū)南秧田白鎢礦床成礦模式

石洪召，張林奎，范文玉，林方成（成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，四川成都610081）

滇東南老君山地區(qū)南秧田白鎢礦床成礦模式

石洪召，張林奎，范文玉，林方成
（成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，四川成都610081）

摘 要：南秧田白鎢礦床是滇東南老君山花崗巖體東翼外接觸帶一個超大型的白鎢礦床。礦體形態(tài)簡單，主要呈層狀、似層狀產(chǎn)于新元古界猛硐巖群中，礦體與圍巖整合接觸，并與地層同步摺曲，賦礦巖石主要為夕卡巖、變粒巖、片麻巖、電氣石石英巖等。通過成礦地質(zhì)背景和礦床地質(zhì)特征研究，表明區(qū)域混合巖化作用是區(qū)內(nèi)白鎢礦床形成的主要因素，在此基礎(chǔ)上，建立了南秧田白鎢礦床三階段成礦模式，即：元古代海底火山噴發(fā)沉積形成白鎢礦化體-加里東期的區(qū)域混合巖化作用形成層狀白鎢礦體-后期的巖漿熱液疊加改造作用促使礦床最終定型。

關(guān)鍵詞：滇東南；老君山；南秧田；白鎢礦；區(qū)域混合巖化；成礦模式

資助項(xiàng)目：中國地質(zhì)調(diào)查局大地調(diào)項(xiàng)目（1212011120608）

0　引 言

我國90 %的鎢礦產(chǎn)于華南，成礦時(shí)代主要集中在170~92 Ma[1]；毛景文等[2]認(rèn)為170~150 Ma是我國華南地區(qū)成礦高峰期；許多學(xué)者對華南鎢礦床與燕山期花崗巖的關(guān)系、成礦時(shí)代等方面做了深入的研究和總結(jié)[2-7]；馮佳睿等指出印支期我國華南地區(qū)可能存在鎢的成礦作用[8]；國內(nèi)外學(xué)者認(rèn)為鎢錫成礦作用大都與花崗巖有關(guān)[1-8]；目前對加里東期區(qū)域混合巖化作用下形成的鎢礦床卻鮮有報(bào)道。近年來，在我國滇東南老君山地區(qū)新發(fā)現(xiàn)了大量的白鎢礦床，該地區(qū)已成為我國又一重要的產(chǎn)鎢基地。研究成果顯示，滇東南老君山地區(qū)鎢礦成礦作用與加里東期區(qū)域混合巖化作用有關(guān)，該結(jié)論迄今未見于其他文獻(xiàn)，拋磚引玉，以期引起國內(nèi)外學(xué)者的重視。

1　區(qū)域地質(zhì)特征

滇東南老君山地區(qū)發(fā)現(xiàn)了大量的白鎢礦床點(diǎn)，其中的南秧田白鎢礦床規(guī)模已達(dá)超大型，繼南秧田白鎢礦床之后，區(qū)內(nèi)又新發(fā)現(xiàn)了與南秧田成礦背景相同的草果山白鎢礦礦床、高筧槽白鎢礦床、灑西白鎢礦床、保良街白鎢礦床等（圖1），這些礦床均賦存于新元古界猛硐巖群中，與區(qū)域混合巖化作用關(guān)系密切。

圖1　老君山地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)簡圖Fig.1 Simplifiedgeologicalmapof Laojunshangeologyanddeposit

研究區(qū)位于云南省東南部，大地構(gòu)造位置位于濱太平洋構(gòu)造域，華南褶皺系滇東南凹陷褶皺帶。區(qū)域性構(gòu)造為NW向的文（山）—麻（栗坡）斷裂，由多條斷裂組成的斷裂帶，其內(nèi)斷層夾片發(fā)育，總體表現(xiàn)為左行走滑，向西逆沖的性質(zhì)。南溫河花崗片麻巖穹窿分布于文（山）—麻（栗坡）斷裂西側(cè)，由核部花崗雜巖和蓋層褶皺變形帶組成，二者為混合巖化接觸。次級構(gòu)造為NW向展布的南溫河斷層，為新構(gòu)造運(yùn)動的產(chǎn)物，斷面傾向北東，傾角50°~70°，沿?cái)嗔丫€出露60~100 m寬的破碎帶，碎裂巖強(qiáng)烈硅化，但仍可分辨碎裂巖中的花崗質(zhì)碎斑，具殘余碎斑構(gòu)造；保良街?jǐn)鄬诱共加谡{(diào)查區(qū)南部，西段走向北西西向，向南沿出圖外，東段轉(zhuǎn)為近東西向，斷層早期可能為正斷層，因受燕山期—喜馬拉雅期的走滑改造，目前顯示左行平移之特征。區(qū)內(nèi)大面積出露南溫河志留紀(jì)混合巖以及老君山花崗巖體；出露地層主要為新元古代猛洞巖群，混合巖化帶外圍邊緣露少量的寒武系地層（圖1）。

老君山花崗巖體為一多期次活動的復(fù)式花崗巖，花崗巖體獲得的同位素年齡為75.9~118 Ma（UPb），為早-晚白堊世。由65個侵入體組成，由早到晚分為5個期次，依次為：中粗粒似斑狀二云二長花崗巖、中粒二云二長花崗巖、中細(xì)粒二云二長花崗巖、微-細(xì)粒二云二長花崗巖、花崗斑巖。

志留紀(jì)混合巖在老君山地區(qū)廣泛分布，按混合巖化程度，可分為混合巖化片巖（Sch）、混合片麻巖（Smg）和混合花崗巖（Smγ），其中混合巖化片巖（Sch）為混合巖與結(jié)晶片巖的過渡系列，屬輕微混合巖化的產(chǎn)物，歸并于基底變質(zhì)巖系列?；旌蠋r化作用時(shí)限鋯石U-Pb ICP-MS測年數(shù)據(jù)為390~440 Ma。

混合花崗巖（Smγ）：主要巖石類型為中細(xì)粒二云二長花崗巖，礦物組成為鉀長石（22%~40%），斜長石（20%~30%）、石英（28%~40%），黑云母（1%~5%），白云母（6 %~15 %），以不含鉀長石斑晶為特征，粒度相對均一。

二長花崗巖（Smη γ）：巖石呈灰色、淺灰色，中、細(xì)?；◢?他形粒狀結(jié)構(gòu)，亦有部分似斑狀、變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。礦物組成為：鉀長石（31 %~38 %）、斜長石（26 %~27 %）、石英（28 %~32 %）、黑云母（≈1 %），白云母（5 %~7 %）。

鉀長花崗巖（Smξ γ）：中細(xì)粒他形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。礦物組成為：鉀長石（51%~58%）、斜長石（7 %~12 %）、石英（27 %~29 %）、黑云母（2 %~ 3 %）、白云母（5 %~6 %）。

眼球狀、條痕條帶狀混合巖（Smi）：“眼球”由鉀長石組成，呈板狀，大小一般為0.5 cm×2 cm，最大可達(dá)3 cm×5 cm×8 cm（圖2a），含量一般為5 %~10 %，最高達(dá)30 %，多作平行排列；巖石交代現(xiàn)象強(qiáng)烈，主要表現(xiàn)為條紋結(jié)構(gòu)和蠕蟲結(jié)構(gòu)（圖2b），礦物組成為：微斜長石（微斜紋長石）（10%~45%，一般為25%~ 30 %）、石英（25 %~40 %，一般為30 %~35 %）、黑云母（2 %~10 %）、白云母（1 %~15 %）、電氣石（≤3 %），偶含石榴石等變質(zhì)礦物。

混合片麻巖（Smg）：在區(qū)內(nèi)分布廣泛，主要為黑云母斜長片麻巖，是一套均勻的花崗質(zhì)片麻巖，與其他混合巖類巖石呈漸變過渡接觸，無明顯的界限。片麻巖具有細(xì)粒鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀、條痕狀構(gòu)造，礦物組成為：鉀長石（10 %~28 %）、斜長石（30 %~ 48%）、石英（28 %~35 %）、黑云母（5 %~15 %）、白云母（1 %~5 %）、少量磷灰石、鋯石等。巖石由基體和脈體兩部分組成，基體物質(zhì)約占70 %，脈體物質(zhì)約占30%。內(nèi)部殘留有大量的猛硐巖群殘留體，如圖1中所示。部分熔融作用形成的區(qū)域混合巖化作用強(qiáng)烈（圖2 c）。

圖2　老君山地區(qū)區(qū)域混合巖化特征Fig.2 Regional migmatization characteristic of Laojunshan area

2　礦區(qū)地質(zhì)

南秧田白鎢礦床位于云南省文山州麻栗坡縣，地理坐標(biāo)為東經(jīng)104°37′32″，北緯22°57′32″，礦區(qū)面積7 km2；是該地區(qū)目前規(guī)模最大的白鎢礦床。

2.1 地 層

礦區(qū)主要的賦礦地層為新元古界猛硐巖群（Pt3M.），呈面狀、條帶狀被包裹在混合片麻巖（Smg）中（圖4），內(nèi)部發(fā)育有混合巖化作用下形成的淺色出熔體構(gòu)成的無根褶皺（圖3a）。按巖性組合及含礦特征分為三個巖性段：

圖3　南秧田白鎢礦床區(qū)域混合巖化巖石特征Fig.3 Characteristic of region migmatization of Nanyangtian scheelite deposit

下巖性段（Pt3M.1）主要巖性為含電氣石黑云變粒巖、黑云斜長片麻巖、絹云片巖、局部夾夕卡巖，厚120～180 m。

中巖性段（Pt3M.2）為區(qū)內(nèi)主要含礦層，其上部為具條帶狀、層紋狀構(gòu)造的透閃石黝簾石透輝石夕卡巖、透閃石－陽起石夕卡巖，局部夾薄層黑云斜長片麻巖、電氣石長石石英巖，中部為含電氣石黑云斜長片麻巖、云母石英片巖、夾夕卡巖，下部為綠簾石透閃石夕卡巖、陽起石透輝石夕卡巖，厚28～57 m。

上巖性段（Pt3M.3）主要巖性為二云斜長片麻巖、二云母片巖和電氣石石英片巖夾夕卡巖扁豆體，厚10～30 m。

2.2 構(gòu) 造

礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，主要為新元古界猛硐巖群組成的寬緩褶皺，屬老君山背斜的東翼。為一緩單斜構(gòu)造（圖4）。地層走向北北東－北東，傾向南東，局部向南傾斜，傾角5°～15°，一般為10°左右。緩傾單斜構(gòu)造由若干次一級、規(guī)模較小的褶皺組成，有的伴隨斷層產(chǎn)出，并沿走向及傾向迅速消失。在褶曲發(fā)育局部地段，斷層裂隙發(fā)育，為后期熱液活動提供了良好通道。區(qū)內(nèi)總體斷層構(gòu)造不甚發(fā)育，均為成礦后斷裂，對成礦無大的影響，只在局部地段對礦體有一定的錯斷。

2.3巖漿巖

礦區(qū)脈巖較發(fā)育，近東西向充填于斷裂帶內(nèi)，為與老君山巖體同期的花崗斑巖脈，后期巖脈本身并不含礦，與礦層接觸部位礦化富集作用也并不明顯，從其產(chǎn)出形態(tài)看（圖4），脈巖主要呈東西向分布，一般延長數(shù)十米至幾千米，寬幾米，產(chǎn)狀近于直立；而層狀礦體及似“夕卡巖”主要呈南北向展布，從產(chǎn)狀特征不難看出，脈巖與層狀似“夕卡巖”、層狀白鎢礦體的形成無明顯的生因關(guān)系。但其Sn（220×10-6）、Zn （532×10-6）、FF（1 880×10-6）含量較高，與脈型礦體的元素組合一致，因此推斷與區(qū)內(nèi)后期長石石英脈型白鎢礦體關(guān)系密切。

3　礦床地質(zhì)特征

3.1礦體特征

南秧田鎢礦礦體形態(tài)簡單，呈面型層狀產(chǎn)出，礦體與圍巖整合接觸，并與地層同步褶曲，其產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致（圖5），傾角較為平緩，一般為5°~ 1—第四系；2—猛硐巖群上段；3—猛硐巖群中段；4—猛硐巖群下段；5—南撈片麻狀花崗巖；6—二長花崗巖；7—正斷層；8—性質(zhì)不明斷層；9—地層界限；10—混合巖化界限；11—花崗斑巖脈；12—夕卡巖層及礦體15°，局部波狀起伏。礦體厚度較薄，延伸較大。礦體組分含量分布較不均勻；從礦體平面圖（圖3）和勘探線剖面（圖5）可以看出，礦體受層位控制作用較為明顯，白鎢礦體主要產(chǎn)于猛硐巖群中段。

圖5　南秧田白鎢礦床鉆孔49-4勘探線剖面圖Fig.5 Profilesof49thexplorationlineofNanYangtiansheeltiedeposit

3.2礦石特征

南秧田白鎢礦床礦石類型較為簡單，主要有夕卡巖型和電氣石石英脈型。以夕卡巖型礦石為主，夕卡巖型白鎢礦石主要呈條帶狀產(chǎn)出（圖6a，b），與混合巖化作用下的淺色脈體相伴，與片理、片麻理協(xié)調(diào)一致產(chǎn)出（圖6b），說明該型白鎢礦為區(qū)域混合巖化作用同期形成；電氣石石英脈型白鎢礦石主要呈團(tuán)塊狀產(chǎn)出，伴隨輝鉬礦化，與片理方向斜交（圖6c），根據(jù)其產(chǎn)出特征，可判斷電氣石石英脈型礦石為后期巖漿熱液疊加形成的；另有少量變粒巖型、片麻巖型、片巖型白鎢礦礦石，空間上混雜產(chǎn)出，不能截然分開。主要金屬礦物有：白鎢礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、毒砂、黃銅礦等。脈石礦物有：石英、長石、云母、透輝石、透閃石、陽起石、簾石類、符山石、榍石、電氣石、螢石、方解石、綠泥石。礦物共生組合主要有四種，分別為：透閃石－透輝石－綠簾石－方解石－白鎢礦組合、長石－石英－白鎢礦組合、電氣石－石英－長石－白鎢礦組合和綠簾石－石英－毒砂－磁黃鐵礦－白鎢礦組合。

圖6　南秧田白鎢礦床礦石特征Fig.6 Characteristic of ore in Nanyangtian scheelite deposit

4　討 論

該類型白鎢礦床的成因，目前主要存在如下觀點(diǎn)，一部分學(xué)者認(rèn)為南秧田白鎢礦床為巖漿接觸交代成因夕卡巖型礦床[8-9]；部分學(xué)者認(rèn)為屬火山（噴流）沉積變質(zhì)成因夕卡巖型礦床[9-11]，亦有學(xué)者認(rèn)為屬噴流沉積成因夕卡巖型礦床[12]。20世紀(jì)80年代有人對老君山地區(qū)花崗混合巖進(jìn)行了同位素測年，時(shí)代為204~139 Ma，但是測年方法不明；繆應(yīng)理等對南撈（即高筧槽）銅鎢多金屬礦床的12個白鎢礦樣品Sm-Nd同位素定年，得到2條等時(shí)線年齡分別為411±4.1 Ma（N=8，MSWD=0.27）和445±39 Ma（N= 4，MSWD=0.116）[13]，與徐偉[14]和Guo[15]等報(bào)道的加里東期巖漿作用時(shí)代吻合，也與本文作者所在項(xiàng)目組測得的區(qū)域混合巖化作用時(shí)間（417~437 Ma）基本一致[2]，因此，區(qū)域混合巖化時(shí)代應(yīng)為志留紀(jì)；南秧田白鎢礦床與南撈（即高筧槽）銅鎢多金屬礦處于相同的大地構(gòu)造背景，具有相同的區(qū)域構(gòu)造演化歷史、相同的賦礦地層和巖性組合，可以認(rèn)為南秧田白鎢礦床主要成礦期為加里東期，成礦作用源于區(qū)域混合演化作用；馮佳睿等[8]通過對南秧田白鎢礦床中輝鉬礦的Re-Os測年，得到Re-Os等時(shí)線年齡為209±3.3～214±4.3 Ma，因此該區(qū)白鎢礦床無疑受到了與輝鉬礦同期的印支期成礦作用的疊加。根據(jù)文獻(xiàn)資料、野外調(diào)研和項(xiàng)目成果進(jìn)行綜合分析，現(xiàn)提出南秧田白鎢礦床可能的成礦模式為三階段成礦模式，如圖7所示。

其次，老君山地區(qū)作為白鎢礦床集中產(chǎn)出區(qū)，形成一系列超大型-中型規(guī)模礦床的白鎢礦，其成礦物質(zhì)源來自哪里？據(jù)項(xiàng)目開展的本地區(qū)水系沉積物測量結(jié)果顯示，志留紀(jì)混合花崗巖位于“南溫河”穹窿核部，明顯富集W、Sn、As、Bi、Ag、Pb等元素，其濃集克拉克值均大于1.2倍，W、Sn則分別高達(dá)16.84、7.59，富集程度明顯，與全區(qū)元素含量均值相比，W、Sn比值是全區(qū)的1.51倍，表明W可能主要由志留紀(jì)深部熱流提供。

圖7　南秧田式白鎢礦床成礦演化模式圖Fig.7 MineralizationevolutionmodelofNanyangtiantypescheeltedeposit

老君山地區(qū)白鎢礦床均賦存于新元古界猛硐巖群中，在區(qū)內(nèi)又新發(fā)現(xiàn)了具有中型礦床規(guī)模的南撈（高筧槽）白鎢礦床、保良街白鎢礦床、草果山白鎢礦、灑西白鎢礦、花邱棚白鎢礦、三板橋白鎢礦，呈層狀-似層狀產(chǎn)出，礦床的層控特征顯著；區(qū)內(nèi)已開展研究工作的南秧田白鎢礦床、高筧槽白鎢礦床以及灑西白鎢礦床存在諸多相似之處。筆者認(rèn)為，新元古界猛硐巖群作為本區(qū)最古老的地層，是在大陸裂谷環(huán)境下沉積的一套細(xì)碎屑巖、泥灰?guī)r、砂頁巖、硅質(zhì)巖、熱水噴流巖的巖性建造，并伴隨有基性和酸性巖漿活動[10]，其中的噴發(fā)雜巖攜帶了大量的鎢元素，形成了區(qū)內(nèi)層狀鎢礦的基本雛形（或礦源層或成礦），這套地層受到志留紀(jì)構(gòu)造-熱事件的影響，區(qū)內(nèi)發(fā)生了廣泛的原地-準(zhǔn)原地的花崗混合巖化作用，使得成礦物質(zhì)再次富集。因此區(qū)內(nèi)白鎢礦床成礦物質(zhì)為多來源，后期又受到了印支期巖漿成礦作用的疊加富集，礦床最終定型，雖然眾多測年數(shù)據(jù)顯示老君山巖體形成于燕山期，但還無證據(jù)顯示該礦床受到了燕山期疊加成礦作用疊加。

5　結(jié)　語

（1）南秧田白鎢礦床成礦物質(zhì)具有多來源，其中主要由志留紀(jì)深部巖漿熱液提供，新元古界猛硐巖群作為初始礦源層為礦體的預(yù)富集層位。

（2）南秧田白鎢礦床成礦具有多階段性，研究提出了三階段成礦模型：元古代海底火山噴發(fā)沉積形成白鎢礦化體—加里東期的區(qū)域混合巖化作用形成層狀白鎢礦體—后期的巖漿熱液疊加改造作用促使礦床最終定型。

（3）滇東南老君山地區(qū)鎢礦成礦作用與加里東期區(qū)域混合巖化作用有關(guān)。含礦夕卡巖應(yīng)為區(qū)域混合巖化作用下，混合巖化氣液流體與新元古界猛硐巖群中的含鈣成分發(fā)生變質(zhì)交代形成的夕卡巖。參考文獻(xiàn)：

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Metallogenic Model of Laojunshan Area Nanyangtian Scheelite Deposit in SE Yunnan

SHI Hong-zhao, ZHANG Lin-kui, FAN Wen-yu, LIN Fang-cheng
(Chengdu Institute of Geology and Mineral Resources, Chengdu 610081, Sichuan, China)

Abstract:Nanyangtian scheelite deposit is a super-large scale deposit locates at east wing of Laojunshan mountain granite body outer contact zone. Through analyzing the geological background and geological characteristics of the deposit, this paper suggests that regional migmatization is the main factor of scheelite deposit formed in the region. The metallogenic model of Nanyangtian scheelite is put forward.

Key words:Southeast Yunnan; Laojunshan; Nanyangtian; scheelite; regional migmatization; metallogenic model

DOI：10.3969/j.issn.1009－0622.2015.02.001

作者簡介：石洪召（1983-），女，山東德州人，碩士，工程師，主要從事區(qū)域成礦規(guī)律研究。

收稿日期：2014-9-24

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：P618.67；TF041