滇西騰沖臘菜河鐵多金屬礦地質(zhì)特征及找礦潛力分析

高星剛

(山西省煤炭地質(zhì)資源環(huán)境調(diào)查院，山西太原030006)

云南省臘菜河鐵多金屬礦位于云南省保山市騰沖縣滇灘鎮(zhèn)，礦區(qū)距騰沖縣城60km，距保山市155km。礦區(qū)大地構(gòu)造位置上位于岡底斯—念青唐古拉褶皺系，伯舒拉嶺—高黎貢山褶皺帶，古永—盞西褶皺束北段，棋盤石—騰沖大斷裂西側(cè)。區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖沉積地層發(fā)育,印支—燕山運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的強(qiáng)烈褶皺、斷裂，并伴隨的大規(guī)模中酸性火山噴發(fā)及巖漿侵入活動(dòng)，為本區(qū)形成豐富的礦產(chǎn)資源提供了良好的地質(zhì)條件。該區(qū)金屬礦產(chǎn)資源的分布主要受斷裂及巖漿巖控制，大致以騰沖-棋盤石斷裂為界，西側(cè)以錫、鎢礦為主，代表性礦床有小龍河、大松坡、木梁河、凍冰河錫礦等；東側(cè)以鐵、銅、鉛、鋅、銀礦化為主，代表礦產(chǎn)有滇灘鐵礦、臘菜河鐵多金屬礦，老廠坪子銅鉛鋅礦、銅廠山鉛鋅礦等。

該區(qū)研究工作程度較低，對(duì)礦床的成礦時(shí)代、成礦巖體性質(zhì)、成礦流體、成礦規(guī)律等方面的問題均未進(jìn)行過詳細(xì)的工作，制約了礦床的找礦勘查。因此，迫切需要開展系統(tǒng)的成礦規(guī)律與礦產(chǎn)預(yù)測(cè)研究，以指導(dǎo)礦區(qū)的下一步找礦工作。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露上石炭統(tǒng)丁家寨組下段(C3d1)、丁家寨組中段(C3d2)和丁家寨組上段(C3d3)，及第四系。

下段(C3d1)：該段下部巖性為含礫石英砂巖，向上漸變?yōu)閹r屑砂巖、長英質(zhì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，各巖性段成不等厚互層?？偤穸却笥?80m，未見底。

中段(C3d2)：該段在礦區(qū)內(nèi)出露范圍較廣，分布于礦區(qū)中部及南部。該段下部巖性主要為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、含礫砂巖、巖屑砂巖；中部為黃綠色鈣質(zhì)粉砂、粘土巖夾長英質(zhì)細(xì)—中粒砂巖，具角巖化，上部為含炭泥質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，粘土質(zhì)泥巖夾泥灰?guī)r、灰?guī)r透鏡體?？偤穸却笥?200m。

上段(C3d3)：可分為2層，二層(C3d3-2)巖性為灰黑色含炭泥質(zhì)粉砂巖、夾白云質(zhì)灰?guī)r，局部夾灰?guī)r透鏡體(具少量矽卡巖化)，整體上該段角巖化強(qiáng)烈，層厚50～164m，由西向東具變厚趨勢(shì)。一層(C3d3-1)巖性為灰?guī)r，局部見泥質(zhì)條帶。該段與花崗巖體接觸部位為矽卡巖主要產(chǎn)出部位，亦為礦區(qū)主要含礦層，厚0～160m，由西向東逐漸變薄。

第四系(Q)：礦區(qū)第四系主要為全新統(tǒng)沖積層、洪沖積層，分布于現(xiàn)代河床及各級(jí)河成階地基座上，厚度變化大，一般0～30m，局部厚達(dá)108m。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為發(fā)育，以褶皺及斷裂為主，整體構(gòu)造線呈北東—南西向展布。

大西山向斜：礦區(qū)東南部臘菜河一帶處于區(qū)域構(gòu)造大西山向斜中段，樞紐軸向35°，軸面傾向北西，形成倒轉(zhuǎn)傾伏向斜。大西山凹陷的次級(jí)花崗巖體隆起同上石炭統(tǒng)丁家寨組上段(C3d3)大理巖接觸附近部位為本區(qū)矽卡巖型礦床的主要含礦部位。

Fl：出露于礦區(qū)南東部，為區(qū)域臘菜河斷裂通過礦區(qū)的一段，礦區(qū)內(nèi)延伸大于1900m。整體走向北東35°左右，傾向北西，傾角較陡，具壓性特征。該斷裂北段可見數(shù)米厚的擠壓破碎帶，斷裂中段和南段可見厚約1～10m(局部數(shù)十米)寬的矽卡巖體產(chǎn)出。沿?cái)嗔丫植恳娂?xì)?；◢弾r脈侵入。

F2：產(chǎn)出于礦區(qū)中東部邊界。整體近東西走向延伸大于0.7km。據(jù)野外觀察，該斷裂為右旋平移斷層，水平錯(cuò)距約70m，主要見于上石炭統(tǒng)丁家寨組上段(C3d3)地層中。

F3：位于礦區(qū)南端一帶，為一低角度逆斷層，斷面傾角約30°，斷距數(shù)十米，由數(shù)條剖面鉆孔揭露的巖石分層特征推斷而來?？傮w走向北東，在平面上顯示為一不規(guī)則的弧形。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，出露較為廣泛，屬于區(qū)域上古永巖群的一部分，主要分布于礦區(qū)西部及北東部，由3個(gè)串列的云峰山、小龍河、小團(tuán)山巖體(共計(jì)9個(gè)單元)和獨(dú)立的青草嶺單元組成。

小團(tuán)山巖序左家寨單元(K25Zxy)，主要分布于礦區(qū)東部，出露面積大于2km2。巖性為中細(xì)粒二長花崗巖，空間上多呈巖枝、巖脈狀產(chǎn)出，為礦區(qū)侵入時(shí)代最晚的侵入巖。礦區(qū)常見左家寨單元直接與地層接觸，造成砂泥質(zhì)圍巖的角巖化及灰?guī)r的大理巖化現(xiàn)象，而其自身靠近地層處常見較強(qiáng)烈鉀長石化蝕變。該巖體單元與本區(qū)碳酸鹽地層接觸部位常見矽卡巖及矽卡巖型礦體產(chǎn)出，因而其與本區(qū)成礦關(guān)系最為密切。

小龍河巖序貓?zhí)硎瘑卧?K24Mγβ)：分布于礦區(qū)北部青草嶺、狼牙山頭一帶。巖性為中粒似斑狀黑云母花崗巖。該巖體雖然分布面積廣泛，但與本區(qū)主要成礦類型無直接關(guān)系。

云峰山巖序三草壩單元(K22Sηγ)：分布于礦區(qū)西部，礦區(qū)分布面積約2km2。詳查區(qū)鉆孔內(nèi)左家寨單元亦見該單元包體，巖性為粗粒黑云二長花崗巖。

青草嶺單元(K21Qδο)：紫蘇石英二長閃長巖。主要分布于礦區(qū)北部，青草嶺南東，呈殘留體產(chǎn)出，出露面積約1.60km2。

2 礦體地質(zhì)特征

研究區(qū)發(fā)現(xiàn)矽卡巖型鎢、錫、鐵、鉛鋅礦體共15條，分為2個(gè)礦帶，1號(hào)礦帶位于礦區(qū)南東部，礦化類型為鎢、錫、鐵為主，次為鉛鋅，為礦區(qū)最為重要的礦帶，2礦號(hào)帶位于礦區(qū)南中部，為鎢礦化，規(guī)模較小。現(xiàn)選取1號(hào)礦帶對(duì)本區(qū)礦體產(chǎn)出特征。

1號(hào)礦帶由4條礦體組成，白鎢礦Ⅰ-1礦體、錫礦Ⅱ-1礦體、鐵礦Ⅲ-1礦體、鉛鋅礦體Ⅳ-1。礦體主要賦存于上石炭統(tǒng)丁家寨組上段一層(C3d3-1)，少量見于上石炭統(tǒng)丁家寨組上段二層(C3d3-2)及上石炭統(tǒng)丁家寨組中段(C3d2)，常見矽卡巖及矽卡巖型礦體產(chǎn)出于花崗巖隆起及巖枝突起部位的大理巖中，受地層、巖性及花崗巖空間形態(tài)的控制。受地表覆蓋影響，1號(hào)礦帶未見明顯露頭。從深部工程揭露情況來看，礦體整體上呈北東-南西向，傾向南東，傾角變化較大，為5°～70°之間，一般順巖層產(chǎn)出，局部亦見穿層產(chǎn)出現(xiàn)象。各礦體側(cè)伏和延深較差，沿傾向和走向上均具膨大收縮、尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。

Ⅰ-1主白鎢礦體，賦存于上石炭統(tǒng)丁家寨組上段一層大理巖(C3d3-1)與花崗巖接觸部位，尤其是花崗巖呈巖枝狀與地層接觸部位更加富集。礦體主要呈透鏡狀、囊狀分布，總體產(chǎn)狀靠近巖體較為平緩，遠(yuǎn)離巖體則較陡。礦體整體走向30°～40°左右，傾向南東，傾角5°～68°，走向長約500m，傾向延深50～148m，具分叉、復(fù)合現(xiàn)象，走向上向北東方向厚度變小逐漸尖滅，傾向延深至花崗巖體則尖滅。Ⅰ-1白鎢礦體平均品位為0.13%，平均厚2.99m，厚度變化系數(shù)為105.02%，品位變化系數(shù)為93.18%。鎢主要以白鎢礦的形式存在，見有少量黑鎢礦、鎢華。礦體上盤圍巖主要為大理巖，局部為鈣質(zhì)粉砂巖，具綠簾石化、矽卡巖化、角巖化、硅化，下盤圍巖一般為花崗巖和矽卡巖。接觸帶部位花崗巖具較強(qiáng)的鉀化、綠泥石化，局部見弱輝鉬礦化、黃鐵礦化。

2.1 礦石類型

由于本區(qū)礦體產(chǎn)出較深，故礦石的主要自然類型為原生型，基本未見有氧化礦產(chǎn)出。硫化礦石產(chǎn)出類型有矽卡巖型鎢鐵礦石、矽卡巖型鎢錫鐵礦石、石英脈型鎢礦石以及云英巖型錫礦石，以前兩者為主，其他少量。

2.2 礦石礦物組成

對(duì)不同類型礦石的巖相學(xué)和礦相學(xué)研究表明，礦石中主要金屬礦物有黑鎢礦、白鎢礦、錫石、磁鐵礦，次要礦物為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦、磁黃鐵礦、赤鐵礦等；主要脈石礦物有石榴子石、透輝石、綠簾石、綠泥石、硅灰石等、次要礦物為符山石、石英、方解石、綠泥石等。

2.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要為自形—半自形結(jié)構(gòu)、乳濁狀結(jié)構(gòu)，粒狀變晶結(jié)構(gòu)、交代—交代殘余結(jié)構(gòu)。其中自形—半自形結(jié)構(gòu)：該結(jié)構(gòu)為礦區(qū)礦石的主要結(jié)構(gòu)之一。常見礦石構(gòu)造主要有浸染狀、條帶狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造。

2.4 圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)石炭系地層受巖漿活動(dòng)影響，原巖多發(fā)生不同程度的蝕變，主要圍巖蝕變類型有矽卡巖化、云英巖化、大理巖化、硅化、鉀化、鈉化、螢石化、黃鐵礦化等。在臘菜河礦區(qū)礦體近側(cè)鉀長石化、矽卡巖化、大理巖化及硅化較為強(qiáng)烈。其中，矽卡巖化、黃鐵礦化、硅化是主要礦化蝕變，與矽卡巖型礦化的關(guān)系密切。

該礦床中礦物生成順序?yàn)椋和篙x石、鈣鋁榴石→透閃石、陽起石、少量綠簾石、白鎢礦、磁鐵礦→綠泥石、石英、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、毒砂→閃鋅礦、方鉛礦→方解石、螢石。

3 成礦控制因素

臘菜河礦區(qū)的鎢錫礦化明顯受地層、巖性和巖漿巖的控制。鎢錫礦體基本都位于大理巖內(nèi)和其與花崗巖體的接觸帶，少量位于鈣質(zhì)粉砂巖內(nèi)，控礦層位清楚，礦化富集規(guī)律明顯。

成礦巖漿巖：菜河礦區(qū)與礦有關(guān)的二長花崗巖微量元素中W、Pb、Zn、Sn等成礦元素含量較高，鎢含量為（4.08～8.95）×10-6，平均7.36×10-6，是中國花崗巖平均鎢含量1.0×10-6的7.36倍，鉛含量為（26.3～58.1）×10-6，平均40.78×10-6，鋅含量為（12.9～22.5）×10-6，平均16.4×10-6，錫含量為（8.82～28.1）×10-6，平均17.14×10-6。由以上數(shù)據(jù)對(duì)比結(jié)果可知，本區(qū)二長花崗巖富集各種成礦元素，應(yīng)為成礦特征的主要來源。

研究區(qū)矽卡巖及礦(化)體空間形態(tài)、產(chǎn)出位置及強(qiáng)度均受左家寨單元細(xì)粒二長花崗巖的控制，巖體侵位陡緩過渡部位、巖枝與主巖體連接部位往往矽卡巖及礦體產(chǎn)出厚大，品位較高。

賦礦地層：研究表明，碳酸鹽(灰?guī)r、大理巖)化學(xué)性質(zhì)活潑，其孔隙度及滲透率高，這些都有利于成礦流體的擴(kuò)散、滲濾交代，促進(jìn)礦質(zhì)的沉淀。

臘菜河鐵多金屬礦礦體主要賦存于上石炭統(tǒng)丁家寨組上段一層(C3d3-1)地層中，巖性為灰白色結(jié)晶灰?guī)r、大理巖。該地層底部灰?guī)r受巖漿侵位影響，形成厚大的大理巖，大理巖與巖體接觸部位形成規(guī)模不一、強(qiáng)弱不均的矽卡巖帶，礦體產(chǎn)出于矽卡巖帶中(白鎢礦礦體、錫礦礦體、鐵礦礦體、鉛鋅礦體)。次要含礦層位為上石炭統(tǒng)丁家寨組上段(C3d3-2)和上石炭統(tǒng)丁家寨組中段(C3d2)，其中丁家寨組上段二層(C3d3-2)巖性為：灰黑色含炭、泥質(zhì)粉砂巖夾大理巖，礦體以高角度順層產(chǎn)出于大理巖同炭泥質(zhì)粉砂巖的巖性轉(zhuǎn)變部位；C3d2巖性主要為鈣質(zhì)粉砂巖，礦體主要產(chǎn)出于鈣質(zhì)成分較重部位(矽卡巖)和巖枝突起部位。

控礦構(gòu)造：褶皺和斷裂是攜帶成礦元素溶液運(yùn)移和富集沉淀的通道，有利于經(jīng)濟(jì)礦床的形成。研究區(qū)內(nèi)斷裂及褶皺發(fā)育，對(duì)成巖成礦形成較為有利的構(gòu)造條件。成礦巖體沿北東向F1斷裂及大西山褶皺虛脫部位侵入就位，巖漿冷凝結(jié)晶分異過程中形成大量高溫?zé)嵋?含礦熱液沿著不同的構(gòu)造部位運(yùn)移，在運(yùn)移過程中對(duì)碳酸鹽圍巖進(jìn)行交代，隨著交代過程中物質(zhì)流入帶出，巖漿熱液物理化學(xué)條件發(fā)生改變，礦質(zhì)發(fā)生沉淀進(jìn)而形成礦體。

根據(jù)礦體產(chǎn)出部位及其與構(gòu)造的關(guān)系，總結(jié)臘菜河鐵多金屬礦床的主要控礦和容礦構(gòu)造有：（1）侵入體與圍巖地層間的接觸帶；（2）褶皺的軸部；（3）不同時(shí)代地層之間的沉積間斷面上或不同巖性地層之間的層間破碎帶構(gòu)造。因此本區(qū)不同類型的構(gòu)造對(duì)礦體的產(chǎn)出具有控制作用，反映出構(gòu)造控礦的特征。

矽卡巖與礦體關(guān)系：研究區(qū)礦體圍巖蝕變發(fā)育，特別是矽卡巖化蝕變，其與礦體緊密相伴，關(guān)系十分密切。從鉆孔揭露情況來看，由深部巖體向上至圍巖，本區(qū)垂向蝕變具有：新鮮細(xì)粒二長花崗巖→鉀長石化花崗巖→矽卡巖化花崗巖→透輝石石榴石矽卡巖或透輝石、綠簾石矽卡巖→大理巖→灰?guī)r的分帶特征，當(dāng)侵入體同時(shí)侵入不同巖性地層時(shí)，因圍巖地層物化性質(zhì)不同，蝕變帶的范圍和礦物組合也有所不同。礦體產(chǎn)出位置及規(guī)模受矽卡巖產(chǎn)出位置及規(guī)?？刂?，礦化一般不超出蝕變范圍，而且礦化的強(qiáng)度和礦體的厚度通常與蝕變的強(qiáng)度和蝕變帶的寬度呈正比。

區(qū)內(nèi)鎢錫鐵礦體多產(chǎn)在矽卡巖帶內(nèi)；而鉛鋅礦體主要產(chǎn)于矽卡巖向大理巖過渡帶矽卡巖化大理巖中。

4 找礦標(biāo)志及成礦預(yù)測(cè)

4.1 矽卡巖型礦床

（1）左家寨單元二長花崗巖與丁家寨組上段碳酸鹽接觸部位，往往出現(xiàn)矽卡巖化，而礦區(qū)鎢、錫、鐵、鉛鋅礦化與矽卡巖有著直接關(guān)系，故碳酸巖或鈣質(zhì)碎屑巖內(nèi)具矽卡巖化部位，是矽卡巖型鐵、鎢、錫礦的直接找礦標(biāo)志。

（2）受巖體影響，本區(qū)上石炭統(tǒng)地層中細(xì)碎屑巖往往發(fā)生黑云石英角巖化，而這些部位角巖化中多見石英+黑鎢礦脈，故上石炭統(tǒng)地層出現(xiàn)的硅化脈可作為尋找鎢礦的直接標(biāo)志。

（3）各種類型的云英巖脈，常賦存黑鎢礦、錫石，是鎢錫礦的直接找礦標(biāo)志。

（4）有輝鉬礦化的蝕變花崗斑巖，巖體內(nèi)外接觸帶硅化、鉀長石化、納長石化強(qiáng)烈地段，是鉬礦的直接找礦標(biāo)志。

（5）物探電法、磁法的異常區(qū)以及化探銅、鐵、鉛、鋅及相關(guān)元素高值區(qū)均是有利的找礦間接標(biāo)志。

4.2 稀有金屬

筆者于礦區(qū)對(duì)成礦花崗巖采取十?dāng)?shù)件樣品進(jìn)行主微量元素測(cè)試。通過對(duì)比華南大吉山稀有金屬礦床、百花腦稀有金屬礦床后筆者認(rèn)為，區(qū)內(nèi)燕山晚期古永巖體本身富集W、Sn、Rb、Y等稀有元素，且區(qū)內(nèi)成礦作用均與古永巖體左家寨單元有關(guān)，巖體頂部存在云英巖化、鈉長石化等蝕變。加之自然環(huán)境，物理-化學(xué)-生物風(fēng)化作用強(qiáng)烈，風(fēng)化殼較深。因此，臘菜河礦區(qū)具有形成稀有金屬礦床的潛力。

5 結(jié)論

臘菜河鐵多金屬礦礦體似層狀、透鏡狀賦存于上石炭統(tǒng)丁家寨組上段碳酸鹽巖地層與小團(tuán)山巖序左家寨單元細(xì)粒含斑黑云二長花崗巖接觸帶矽卡巖中。圍巖蝕變以矽卡巖化、黃鐵礦化、硅化與礦化關(guān)系最為密切。矽卡巖類型為鈣矽卡巖，主要礦物為石榴子石、透輝石、綠簾石、透閃石等。礦化主要為W、Sn、Fe為主，明顯受地層、圍巖巖性、構(gòu)造和巖漿巖的控制，礦化富集規(guī)律清晰。與典型礦床對(duì)比研究后認(rèn)為，臘菜河鐵多金屬礦為與燕山晚期花崗質(zhì)巖漿有關(guān)的矽卡巖型礦床。對(duì)本礦床巖漿巖地球化學(xué)數(shù)據(jù)分析后認(rèn)為臘菜河鐵多金屬礦區(qū)初步具有尋找矽卡巖型鐵、形成稀有金屬礦床的潛力。

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