滇東南麻栗坡縣灑西祖母綠礦床控礦特征

潘錦波

摘要：灑西祖母綠礦床位于滇東南褶皺系上，為了對(duì)其找礦遠(yuǎn)景提供幫助，本文利用構(gòu)造地質(zhì)學(xué)方法研究礦床的控礦特征。認(rèn)識(shí)到灑西巖組變粒巖是祖母綠礦床賦存的重要空間。三種空間形態(tài)的祖母綠脈體至少經(jīng)歷兩期成礦事件，第一期祖母綠脈體形成過程： 早期已存在的順層剪節(jié)理，受推覆構(gòu)造影響打開成張裂隙，經(jīng)熱液填充形成偉晶巖脈；第二期祖母綠脈體是受后期巖漿作用蝕變而成。

Abstract： The Saxi Emerald deposit is located in the fold system of the Southeastern Yunnan， in order to provide scientific guidance for further ore-prospecting， this paper studies ore-controlling characteristic of the deposit through the method of geological tectonics. It shows that the Saxi granulite group is an important bedding space for the emerald deposit. The three dimensional forms of emerald veins at least experienced two phases of mineralization event. The first one is that the former bedding shear fissure turned into the tension fissure after affected by the nappe structure， at the same time， the tension fissure was filled with hydrothermal as pegmatite vein. The second one changed into alteration when it was influenced by the late-stage magmatism.

關(guān)鍵詞：祖母綠礦床；滇東南；找礦遠(yuǎn)景

Key words： emerald deposit；the Southeastern Yunnan；ore-prospecting

中圖分類號(hào)：P611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）11-0193-03

0 引言

自然界中的綠柱石呈玻璃光澤，透明至半透明，硬度7.5-8.0，密度2.63-2.91g/cm3（呂慶階，2014）。祖母綠是綠柱石的綠色變種，其顏色是由元素鉻和釩造成的（D S. and G. G ，2001）。在世界很多國家都發(fā)現(xiàn)了祖母綠礦床 （Grundmann G. and G. Morteani，2008；V， S. A. and á. E. V， et al.，2004）。我國也發(fā)現(xiàn)了很多綠柱石類寶石產(chǎn)出地方（禹秀艷等，2011；胡榮榮與張世濤，2006）。祖母綠礦床可以劃分為兩種主要類型：①與花崗巖侵入體有關(guān)的祖母綠成礦作用；②主要受地質(zhì)構(gòu)造（如沖斷層和剪切帶）控制的祖母綠成礦作用（D S.與G. G.，2001；Arif M. and D. J. Henry et al，2010）。

云南麻栗坡一帶構(gòu)造演化較為復(fù)雜，自古元古代以來經(jīng)歷了強(qiáng)烈的變質(zhì)變形作用，形成一套較為特征的變質(zhì)巖（片巖+變粒巖），以及加里東期及燕山期片麻巖、片麻狀花崗巖及中酸性花崗巖。長期構(gòu)造作用造就了該區(qū)推覆構(gòu)造、伸展構(gòu)造及中淺層裂隙大量發(fā)育。云南麻栗坡縣灑西祖母綠礦床成礦規(guī)模大，它的發(fā)現(xiàn)對(duì)于我國寶石類經(jīng)濟(jì)價(jià)值具有重要意義，研究其控礦特征，以便為遠(yuǎn)景找礦提供幫助。祖母綠礦體控礦構(gòu)造的形成機(jī)制應(yīng)該是該區(qū)進(jìn)一步尋找祖母綠礦床的關(guān)鍵。因此，為了解祖母綠礦體的規(guī)律及控制要素，對(duì)灑西一帶主要祖母綠礦床開展了詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查，并對(duì)其產(chǎn)狀、形態(tài)及賦礦空間性質(zhì)進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上總結(jié)成礦的規(guī)律，為進(jìn)一步找礦提供科學(xué)依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于中越邊境附近，屬越北古陸邊緣凹陷帶，位于揚(yáng)子板塊東南部的華南褶皺系之滇東南褶皺帶上，文山～富寧弧形斷褶束內(nèi)側(cè)，環(huán)老君山花崗巖體東側(cè)，南溫河變質(zhì)核雜巖系的鎢、錫多金屬成礦帶中。

地層出露不完全，且除第四系以外，均經(jīng)歷了不同程度的區(qū)域變質(zhì)作用及巖漿熱液活動(dòng)的影響。從老到新出露的地層依次為元古界、寒武系、泥盆系、石炭系和三疊系以及第四系。區(qū)域上出露的元古界主要包括兩部分，下元古界稱猛洞巖群，上元古界程新寨巖組，均為構(gòu)造的巖石單位。猛洞巖群（Pt1M）主要包括南秧田巖組（Pt1n）和灑西巖組（Pt1s）。灑西巖組（Pt1s）主要出露于灑西等地，巖性組合主要為黑云石英變粒巖、條帶狀變粒巖、斜長角閃巖及石英巖等。

2 灑西祖母綠礦床構(gòu)造特征

2.1 祖母綠礦體主要類型及控制因素

通過野外數(shù)據(jù)分析出不同類型及成份的長英脈產(chǎn)出特點(diǎn)，總體上脈體表現(xiàn)為兩大類：一為穿層長英質(zhì)脈，這種類型的脈體又分為兩個(gè)亞類：A類為傾向SW，角度較陡，為含綠柱石長英質(zhì)脈；B類為傾向NW的含綠柱石長英質(zhì)脈；兩種類型的脈體都為張剪性。第二種主要類型為大致沿變質(zhì)片理展布的順層長英質(zhì)脈（傾向SE含綠柱石長英脈）。

2.1.1 A類型：傾向SW含綠柱石長英質(zhì)脈體

該類含綠柱石長英質(zhì)脈體傾向在190°～250°之間。傾向SW含綠柱石長英脈以偉晶巖脈類型為主，礦物結(jié)晶顆粒大，尤其含有團(tuán)塊狀白鎢礦與自形柱狀綠柱石。這種類型的礦脈在礦區(qū)中占據(jù)主導(dǎo)地位。因此偉晶巖主脈傾向在220°～240°可以成為灑西巖組中尋找含礦脈體提供方向。通過極射赤平投影和走向玫瑰花圖，能直觀看出長英脈的產(chǎn)狀分布（圖1、圖2）。

2.1.2 B類型：傾向NW含綠柱石長英質(zhì)脈體

此類長英質(zhì)脈傾向總體在275°～335°之間。傾向NW含綠柱石長英脈也存在偉晶巖脈，主脈傾向在300°～320°之間。綠柱石分布較為零星，脈體寬度較傾向SW小，且長英質(zhì)脈體中有較多的圍巖成份，礦物結(jié)晶粒度小。但脈體產(chǎn)狀較穩(wěn)定，其特點(diǎn)可以通過極射赤平投影和走向玫瑰花圖得到反映，圖示能直觀得出長英脈的產(chǎn)狀穩(wěn)定分布特征（圖3，圖4）。根據(jù)脈體與圍巖接觸關(guān)系，長英質(zhì)脈壁較平直，長石及石英礦物總體順脈或斜向生長，反映脈體形成是在張剪性條件下發(fā)展而成的，在不斷剪切張開的過程中，成礦熱液結(jié)晶形成長英質(zhì)脈體。

2.1.3 類型：傾向SE似層狀含綠柱石長英質(zhì)脈體

該類長英質(zhì)脈產(chǎn)狀與圍巖（變粒巖）的片理產(chǎn)狀大體一致（表1）。并且總體上長英脈與云母帶互層，厚1～1.2m。這種互層特征表明脈體中熱液與圍巖充分的反應(yīng)，并形成白鎢礦和綠柱石。白鎢礦品位達(dá)0.5%，綠柱石顏色較深，但規(guī)模不大。此類綠柱石與灑西礦區(qū)白鎢礦床共生。綠柱石總體為淺綠色，半自形柱狀，直徑1～2cm；金云母為黃褐色，直徑1～3cm，含量30%；白鎢礦，淺黃色，團(tuán)塊狀。還有少量電氣石，螢石（圖5）。

2.2 不同產(chǎn)狀脈體與構(gòu)造變形的關(guān)系

滇東南地區(qū)受印支運(yùn)動(dòng)影響發(fā)生大規(guī)模造山活動(dòng)（陳澤超與林偉等，2013），灑西巖組（Pt1s）也發(fā)生強(qiáng)烈褶皺，主要受S-N，NE-SW向擠壓變形而形成。這就使得礦區(qū)以二長片巖、斜長角閃片巖、斜長變粒巖以及夕卡巖為主的南秧田巖組（Pt1n）在區(qū)域上向SE緩傾，以黑云變粒巖、石英巖等為主的灑西巖組（Pt1s）發(fā)生強(qiáng)烈褶皺，經(jīng)過大量的野外實(shí)地以及年代學(xué)研究認(rèn)為在麻栗坡一帶，中生代以來220-159Ma受到了一期SE-NW向的逆沖推覆活動(dòng)的強(qiáng)烈改造。

灑西巖組變質(zhì)巖普遍發(fā)育褶皺，主要集中于12-20線間。褶皺軸向85°，微向北傾，變粒巖中基本不含白鎢礦，早期石英脈褶皺也不含白鎢礦，軸向70°。后期發(fā)育傾向NW（310°）含礦石英脈切穿變粒巖，因此可推測(cè)與變粒巖褶皺同期發(fā)育的石英脈不含礦，后期傾向NW向的含礦石英脈切穿變粒巖褶皺。對(duì)礦區(qū)外圍進(jìn)行勘察，對(duì)比發(fā)現(xiàn)長英脈存在類型A和類型B特點(diǎn)的長英脈，與礦洞里長英脈的類型可以對(duì)應(yīng)上（表2）。

2.3 灑西祖母綠礦床構(gòu)造控礦模式

麻栗坡祖母綠礦床主要由不同方向的偉晶巖型或長英質(zhì)脈狀礦體以及蝕變交代型團(tuán)塊狀礦體組成，其中脈狀礦體為祖母綠礦床的主體，可能表示礦床的形成經(jīng)歷至少兩期的成礦作用。偉晶巖型綠柱石礦床可能與老君山晚中生代花崗巖主體侵位時(shí)代一致。祖母綠礦床中富含鈹、鎢、錫、砷、鋰等揮發(fā)組分元素是來自于燕山期酸性花崗巖，祖母綠的致色元素Cr、V、Fe、Co是來自于一套變質(zhì)沉積巖圍巖（張良鉅，1999；李強(qiáng)，2006）。蝕變交代型綠柱石的形成可能與老君山主巖體后期的巖漿作用相關(guān)。通過巖漿與成礦年代學(xué)研究顯示祖母綠偉晶巖脈中黑云母和祖母綠石英細(xì)脈中白云母獲得Ar-Ar的年齡為110Ma左右（Xue et al，2010），以及存在晚期80Ma左右的成礦時(shí)代。因此與主成礦期脈狀偉晶巖或長英質(zhì)脈有關(guān)的祖母綠礦體的控礦構(gòu)造的形成機(jī)制應(yīng)該是該區(qū)進(jìn)一步尋找祖母綠礦床的關(guān)鍵。

3 結(jié)論

①灑西巖組變粒巖是祖母綠礦床賦存的重要空間，相比較南秧田巖組及其他地質(zhì)單元中微量元素中V、Cr含量較高，為祖母綠礦床的重要成礦物質(zhì)來源。

②根據(jù)灑西礦區(qū)的祖母綠礦體空間分布特征觀測(cè)結(jié)果可知，祖母綠礦體主要有三種空間形態(tài)，即走向NE傾向NW以及走向NW傾向SW陡傾角偉晶巖脈、受順層剪切帶控制的緩傾角長英質(zhì)脈體。富V的祖母綠主要出現(xiàn)在石英與偉晶巖脈中。

③根據(jù)與祖母綠相關(guān)的偉晶巖脈分析，祖母綠脈體先期為壓性環(huán)境，形成于順層剪節(jié)理中，之后由于推覆構(gòu)造導(dǎo)致的早期向斜樞紐起伏隆起而出現(xiàn)不同方向的陡傾角張性裂隙，經(jīng)熱液填充形成偉晶巖脈。

④灑西祖母綠礦床的形成經(jīng)歷至少兩期的成礦作用。偉晶巖型綠柱石礦床可能與老君山晚中生代花崗巖主體侵位時(shí)代一致。蝕變交代型綠柱石的形成可能與老君山巖體晚期巖漿作用相關(guān)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Arif， M. and D. J. Henry， et al. （2010）. "Cr-bearing tourmaline associated with emerald deposits from Swat， NW Pakistan： Genesis and its exploration significance." American Mineralogist 95 （5-6）： 799-809.

[2]D， S. and G. G （2001）. "祖母綠礦床." 寶石和寶石學(xué)雜志 3 （2）： 42-44.

[3]Grundmann， G. and G. Morteani （2008）. "Multi-stage emerald formation during Pan-African regional metamorphism： The Zabara， Sikait， Umm Kabo deposits， South Eastern desert of Egypt." Journal of African Earth Sciences 50 （2-4）： 168-187.

[4]V， S. A. and á. E. V， et al. （2004）. "Emerald mineralization in the Kafubu area， Zambia." Bulletin of Geosciences 79： 1 - 40.

[5]Xue， G. and D. Marshall， et al. （2010）. "Conditions for Early Cretaceous Emerald Formation at Dyakou， China： Fluid Inclusion， Ar-Ar， and Stable Isotope Studies." Economic Geology 105（2）：339-349.

[6]陳澤超，林偉，等.越南東北部早中生代構(gòu)造事件的年代學(xué)約束[J].巖石學(xué)報(bào)，2013（5）：1825-1840.

[7]胡榮榮，張世濤.祖母綠礦床研究現(xiàn)狀[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2006（04）：234-240.

[8]李強(qiáng).云南麻栗坡祖母綠礦床特征[J].云南地質(zhì)，2006（04）： 426-427.

[9]呂慶階.綠柱石自述[J].南方國土資源，2014（6）：53-54.

[10]禹秀艷，李甲平，等.新疆塔什庫爾干祖母綠（綠柱石）成礦區(qū)域地質(zhì)背景研究[J].地球?qū)W報(bào)，2011（04）：419-426.

[11]張良鉅，蘭延.云南祖母綠的礦床地質(zhì)及寶石學(xué)特征[J].礦物學(xué)報(bào)，1999，19（2）：189-197.