云南巍山縣羊虎頭銻礦成礦地質(zhì)條件及成礦模式

石 平，李雪梅，楊 偉

(1.中國冶金地質(zhì)總局昆明地質(zhì)勘查院，云南 昆明 650203；2.云南陸緣衡礦業(yè)權(quán)評估有限公司，云南 昆明 650224)

羊虎頭銻礦區(qū)位于云南巍山縣城北東10°方向，平距30km處，行政區(qū)屬巍山縣永建鎮(zhèn)管轄。其大地構(gòu)造位置位于巴顏喀拉-揚(yáng)子陸塊與昌都-思茅板塊之間的結(jié)合部位。區(qū)域構(gòu)造主要受西部瀾滄江深斷裂帶、東部金沙江-哀牢山深斷裂的控制。其特殊的構(gòu)造位置，深大斷裂發(fā)育，各期次構(gòu)造運(yùn)動、巖漿活動頻繁，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜。

礦區(qū)位于蘭坪盆地南端，屬于蘭坪～思茅Pb-Zn-Ag-Cu-Sb-鉀鹽成礦帶的一部分。該礦區(qū)東部鄰近金沙江～哀牢山深斷裂一側(cè)，主要出露地層有三疊系，侏羅系，白堊系，古近系及分布在山間盆地中的第四系等；主要的構(gòu)造呈北西向展布，晚期發(fā)育的北東向斷裂切穿了北西向斷裂，褶皺主要有朵谷向斜、紫金山復(fù)式背斜、龍街向斜、光山梁子倒轉(zhuǎn)背斜及無量山復(fù)背斜，這些構(gòu)造認(rèn)為是金沙江洋和瀾滄江洋分別向西向東俯沖導(dǎo)致的NE向構(gòu)造擠壓造成。羊虎頭銻礦處于紫金山-筆架山中低溫金、銻、汞、砷成礦帶內(nèi)，成礦流體系統(tǒng)屬紫金山背斜成礦流體系統(tǒng)(王勇等，2006.)。

1 礦床地質(zhì)

1.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)出地層比較簡單，僅出露中生界白堊系上統(tǒng)南新組上段(K2n2)，虎頭寺組(K2h)，古近系古新統(tǒng)勐野井組下段(E1m1)及第四系殘坡積層。其中，白堊系上統(tǒng)虎頭寺組(K2h)是主要的賦礦層位(圖1)。各地層單元從新到老簡述如下：

(1)古新統(tǒng)勐野井組下段(E1m1)：為紫紅色中厚層狀泥巖、細(xì)砂巖夾灰紫色、黃褐色石英砂巖。厚度166m。與下伏虎頭寺組地層整合接觸；

(2)白堊系上統(tǒng)虎頭寺組(K2h)：為灰白色、黃白色中～薄層狀石英砂巖、細(xì)砂巖夾泥質(zhì)粉砂巖、泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，局部夾礫巖、灰?guī)r透鏡體。厚348m。與下伏白堊系上統(tǒng)南新組上段地層整合接觸；

(3)白堊系上統(tǒng)南新組上段(K2n2)：為紫紅色、黃綠色中～厚層狀泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾灰色、褐灰色細(xì)砂巖。厚度122m。

1.2 礦區(qū)構(gòu)造

1.2.1 斷裂構(gòu)造

礦區(qū)主要出露有3條斷裂構(gòu)造(圖1)

F1斷層：走向北東向，出露長約1.50km，為一壓扭性平移斷層。斷裂傾向320°，傾角60°，地層層位不連續(xù)、產(chǎn)狀相抵，構(gòu)造部位見褐鐵礦化，局部見有揉皺現(xiàn)象；

F2斷層：走向?yàn)闁|西向，出露長約1.30km，為一壓扭性正斷層。斷裂傾向355°，傾角50°，斷層兩旁的巖石破碎，地層不連續(xù)，構(gòu)造部位見褐鐵礦化。F1、F2斷裂構(gòu)造橫截地質(zhì)體現(xiàn)象明顯，同時也切割北北東向斷層，除有平移特征以外，還有逆沖特征。

F3斷層：北北東向展布，斷裂帶中段被F2切錯，南段出露不全，為一逆斷層。斷層傾向南東，傾角65°～78°，兩翼巖石見強(qiáng)烈的黃鐵礦化、硅化，該斷裂構(gòu)造可能為礦區(qū)較早期的導(dǎo)礦構(gòu)造。

1.2.2 褶皺

礦區(qū)內(nèi)受斷裂構(gòu)造影響的褶曲、層間剝離滑動破碎帶極為發(fā)育，特別是較大的構(gòu)造線附近。其構(gòu)造性質(zhì)應(yīng)屬淺層次中～低溫條件下的彎滑褶皺變形和局部脆性斷裂，此類小型構(gòu)造是工作區(qū)內(nèi)重要的導(dǎo)礦及含礦構(gòu)造。

圖1 巍山羊虎頭礦區(qū)地質(zhì)簡圖

2.3 沉積環(huán)境

礦區(qū)位于蘭坪～思茅盆地南東端，應(yīng)屬盆地邊緣沉積相。區(qū)內(nèi)以還原環(huán)境下沉積的淺色中粒硅質(zhì)砂巖為主，但也不乏有細(xì)砂級、粉砂級巖屑砂巖類和泥質(zhì)巖類的出現(xiàn)，粉-細(xì)-中-粗-中-細(xì)-粉的沉積循環(huán)特征明顯，局部還見有礫巖及灰綠色、紫紅色鈣、泥質(zhì)巖類夾層，顯示區(qū)內(nèi)存在相對規(guī)律的動蕩夾雜急劇動蕩的沉積環(huán)境。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體形態(tài)

通過勘查工作，礦區(qū)累計(jì)圈定銻礦體12個。礦體基本連續(xù)，礦體形態(tài)為似層狀、呈似層、透鏡狀、串珠狀產(chǎn)出，總體走向?yàn)槟衔鳌睎|向，賦存于白堊系上統(tǒng)虎頭寺組(K2h)淺色石英砂巖及其旁側(cè)的層間剝離滑動破碎帶內(nèi)，圍巖主要為石英砂巖或粉砂巖。其中Ⅳ-1號銻礦體、Ⅳ-2號銻礦體為主礦體。

Ⅳ-1號銻礦體：位于礦區(qū)南部。礦體呈似層狀產(chǎn)出，總體傾向北西，傾角15°～44°，礦體厚0.80m～9.17m，平均厚2.02m，Sb品位0.50ω%～4.52ω%，Sb平均品位1.33ω%，WO3含量0.024ω%～0.10ω%，平均0.025ω%；

Ⅳ-2號銻礦體：位于礦區(qū)南部。礦體呈似層狀產(chǎn)出，地表未出露(圖2)?？傮w傾向南東，傾角20°～35°，礦體厚0.50m～2.30m，平均厚1.44m，Sb品位0.95ω%～2.47ω%，Sb平均品位1.04ω%。

礦石的礦物組成較單一，金屬礦物以輝銻礦為主、黃鐵礦，少量白鐵礦，地表可見有少量氧化的黃銻華。脈石礦物主要為石英、碳酸鹽礦物，少量絹云母，偶見電氣石、鋯石。

礦石的結(jié)構(gòu)為自形-半自形柱狀結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、砂狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造為浸染狀構(gòu)造、放射狀、束狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、針篩狀、脈狀-網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

圖2 羊虎頭礦區(qū)17號剖面圖

3.2 圍巖蝕變及找礦標(biāo)志

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變發(fā)育，類型多樣、蝕變強(qiáng)度大，主要以充填型為主，有以下幾種類型，其中褐鐵礦化、黃鐵礦化為工作區(qū)主要的蝕變類型。

輝銻礦化：輝銻礦化主要見于地表出露的破碎帶及旁側(cè)的圍巖中，輝銻石呈鉛灰色細(xì)脈狀、侵染狀、細(xì)粒狀、針篩狀等集合體，是區(qū)內(nèi)最直接的找礦標(biāo)志。

褐鐵礦化：工作區(qū)內(nèi)廣泛分布，呈褐黃色、灰褐色、褐紅色，多沿構(gòu)造帶、節(jié)理、裂隙面發(fā)布，是礦區(qū)內(nèi)主要的找礦標(biāo)志。

褪色及鐵染現(xiàn)象：工作區(qū)內(nèi)廣泛分布，多沿構(gòu)造帶、節(jié)理裂隙面呈帶狀、面狀、脈狀分布。

碳酸巖化：主要沿構(gòu)造帶分布，多呈帶、脈狀、細(xì)脈狀分布。主要分為方解石化和白云石化，白云石化強(qiáng)度次于方解石化。

黃鐵礦化：主要見于工作區(qū)(K2h)石英砂巖中，呈星點(diǎn)、細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀分布。

孔雀石化：呈星點(diǎn)狀、侵染狀、分布于(K2h)輕度蝕變的石英砂巖、淺色砂巖中，是該區(qū)主要的找礦信息。

重晶石化：礦區(qū)內(nèi)不甚發(fā)育，主要見于破碎帶邊側(cè)的方解石脈中。

硅化：發(fā)育于構(gòu)造帶上的圍巖中。

炭化：主要見于石英砂巖、石英細(xì)砂巖內(nèi)的薄層狀泥巖夾層中。

另外，從小型構(gòu)造的角度分析找礦標(biāo)志，銻礦的富集與小構(gòu)造密切相關(guān)。礦區(qū)的銻礦體多賦于背、向斜核部及兩翼，向斜核部的成礦優(yōu)于背斜核部，兩翼次之，核部的銻礦品位相對較高、厚度較大，相對穩(wěn)定；兩翼品位變貧，厚度變小，甚至尖滅。其次，層間剝離滑動破碎帶、斷層與滑動破碎帶的結(jié)合部、兩組以上的成大角度相交的含礦裂隙等也是較好的含礦小型構(gòu)造，是較好的找礦構(gòu)造標(biāo)志。

4 成礦地質(zhì)條件及成礦模式

4.1 成礦物質(zhì)來源

(1)原始沉積的成礦物質(zhì)：獨(dú)特的板塊構(gòu)造及巖漿活動為區(qū)域上虎頭寺(K2h)形成Cu、Sb、Pb、Zn、Ag等元素高背景值提供了初始富集的部分物質(zhì)來源，以礦區(qū)的情況來看，礦體頂、底板及距離較遠(yuǎn)的圍巖中普遍可見有粒度極細(xì)的針狀輝銻礦晶體為佐證。

(2)據(jù)云南省區(qū)域礦產(chǎn)總結(jié)(2006.)，云南省巍山縣上三疊統(tǒng)各類巖石中的銻元素豐度值均遠(yuǎn)高于地殼豐度值，應(yīng)視為區(qū)內(nèi)銻的礦源層。

(3)礦區(qū)內(nèi)雖無巖漿活動，但區(qū)域上有出露且活動頻繁，區(qū)域內(nèi)的巖漿活動可能給含礦鹵水循環(huán)系統(tǒng)提供了部分動力和熱源。

4.2 成礦條件

(1)地質(zhì)構(gòu)造條件：北北東向構(gòu)造為成礦溶液的向上運(yùn)移創(chuàng)造了較好的構(gòu)造條件，為主要的導(dǎo)礦構(gòu)造。經(jīng)后期的北東～北東東向構(gòu)造疊加、破壞及其派生的褶皺構(gòu)造的長期作用下，通過交代、充填等成礦作用，在斷裂構(gòu)造派生的褶皺核部、兩翼具硅化的滑動、擠壓破碎帶內(nèi)富集成礦。

(2)巖性組合及巖石粒度組合條件：脆性的硅質(zhì)碎屑巖類與碳酸鹽巖類組合、脆性巖類與可塑的鈣～泥質(zhì)巖類等沉積地層巖序組合及巖石粒度的相對規(guī)律變化使成礦物質(zhì)存留、運(yùn)移提供了空間，如視通透效果不明顯的粉～細(xì)砂巖類、鈣泥質(zhì)巖類，為通透效果較好中～粒硅質(zhì)砂巖類的頂、底板起到遮擋成礦物質(zhì)的作用，形成一個較為封閉的空間，在構(gòu)造、熱液的活動下局部富集形成礦體。

(3)古氣候條件：由于巖漿活動及構(gòu)造運(yùn)動觸發(fā)地?zé)嶂行陌l(fā)育，促使先成礦床的熱水改造，加上該區(qū)處于近赤道的亞熱帶地區(qū)(任治機(jī)朱智華等)，生物質(zhì)活躍，為熱鹵水的形成及循環(huán)提供條件;在干旱的古氣候條件下形成的含膏鹽的紅色建造(E1m1)，為區(qū)內(nèi)有色金屬礦床的形成提供充足的鹵水。地表水下滲、運(yùn)移時，不斷地淋濾、翠取地層中的礦化元素，并和深部熱水及礦物質(zhì)混合形成熱鹵水。

4.3 成礦模式

礦區(qū)內(nèi)的銻礦的形成具有成礦物質(zhì)的多源性、多期性，成礦作用以多階段的構(gòu)造作用疊加熱鹵水鹵化作用，含礦熱鹵水在高壓、高熱的驅(qū)動下，以斷裂等構(gòu)造為通道向低壓、低熱位置運(yùn)移，并溶解、萃取地層中的成礦元素，在流體壓力由靜巖壓力向靜水壓力轉(zhuǎn)變，溫度和壓力逐漸下降的條件下，在斷裂帶、層間破碎帶，褶曲、層間剝離滑動空間，脆性圍巖脆裂空間等有利于礦物質(zhì)沉淀的位置富集成礦。

綜上所述，認(rèn)為該銻礦床屬于具多源性、多階段疊加特征，并受斷裂、褶皺構(gòu)造控制的具層控特征的沉積-改造中～低溫?zé)嵋旱V床，其成礦階段可粗略的分為：⑴沉積(成巖)階段；⑵成巖期后原生鹵水運(yùn)移階段；⑶深～淺部熱鹵水循環(huán)及疊加改造階段。