滇西北衙金多金屬礦礦體分布規(guī)律及礦床成因探討

李 剛

（中陜核工業(yè)集團(tuán)二二四大隊(duì)有限公司，陜西 西安 710054）

北衙金多金屬礦金礦資源儲(chǔ)量達(dá)到超大型規(guī)模，共伴生礦產(chǎn)鐵、銅、銀、鉛、鋅、硫也分別達(dá)到大—中型規(guī)模。礦體主要分布于喜馬拉雅期石英正長(zhǎng)斑巖與三疊系中統(tǒng)北衙組碳酸鹽巖接觸帶上，也有產(chǎn)在巖體外接觸帶北衙組碳酸鹽巖層間破碎帶及北衙組與青天堡組碎屑巖接觸面的似層狀礦體，另外在第四系中產(chǎn)有“殘坡積”型層狀礦體。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

北衙金多金屬礦區(qū)域上位于德格—中甸陸塊、揚(yáng)子陸塊與蘭坪—思茅陸塊三個(gè)Ⅰ級(jí)構(gòu)造單元結(jié)合部東側(cè)，地處揚(yáng)子陸塊西緣的麗江—鹽源中生代地塊邊緣拗陷帶的南西緣，被夾持在金沙江—紅河斷裂、賓川—程海斷裂和麗江—木里斷裂之間。區(qū)域出露有元古界—新生界地層。區(qū)域巖漿活動(dòng)頻繁，基性、中性、酸性及堿性巖類均有[1]。

北衙金多多金礦區(qū)位于近南北向鶴慶—松桂復(fù)式向斜南段。礦區(qū)出露的地層有二疊系峨眉山玄武巖、三疊系下統(tǒng)青天堡組砂巖、三疊系中統(tǒng)北衙組灰?guī)r及第四系含砂礫、砂粘土層。區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，褶皺、斷層發(fā)育。褶皺主要為北衙向斜，位于松桂復(fù)式向斜的南部翹起端，屬鶴慶—松桂復(fù)式向斜的次級(jí)構(gòu)造。礦區(qū)斷裂構(gòu)造主要有兩組，一組近南北向，另一組近東西向，分布于北衙向斜兩翼。近南北向斷裂為礦區(qū)內(nèi)控礦斷層；近東西向斷裂為破礦斷裂，性質(zhì)以壓、扭性為主，使地層、巖體、礦體和早期斷層產(chǎn)生位移錯(cuò)斷和破壞。礦區(qū)內(nèi)出露巖漿巖以喜馬拉雅山期形成的淺成侵入富堿斑巖為主，邊部出露華力西期峨眉山玄武巖。

2 礦體分布規(guī)律及礦化特征

依據(jù)礦體賦存部位、產(chǎn)出特征、礦化類型、成礦期次，將北衙金多金屬礦床類型劃分為五個(gè)亞類（圖1），即巖體接觸帶矽卡巖型金多金屬礦、層間破碎帶型金多金屬礦、硅鈣面型巖金多金屬礦、熱液脈型巖金多金屬礦及“殘坡積”型金多金屬礦。

2.1 巖體接觸帶矽卡巖型金多金屬礦

主要產(chǎn)出于巖體接觸帶或接觸破碎帶中，嚴(yán)格受接觸帶構(gòu)造控制，產(chǎn)狀隨接觸帶變化而變化。金鐵銅等多金屬礦化發(fā)生于石英正長(zhǎng)斑巖體與三疊系中統(tǒng)北衙組碳酸鹽巖接觸的矽卡巖帶內(nèi)。巖體及礦體總體走向近南北向，向西傾斜，向南側(cè)伏。上盤（西側(cè)）矽卡巖礦化帶向西傾，形態(tài)呈似層狀；下盤（東側(cè)）矽卡巖礦化帶產(chǎn)狀隨接觸帶變化較大，局部側(cè)向延入圍巖。礦化帶空間上整體沿接觸帶圍繞巖體呈環(huán)帶狀。礦化帶具矽卡巖化、硅化、碳酸鹽化、磁鐵礦化、黃銅礦化、黃鐵礦化、菱鐵礦化等。

圖1 北衙金多金屬礦礦床類型及空間關(guān)系示意圖

2.2 層間破碎帶型金多金屬礦

主要分布于石英正長(zhǎng)巖體上盤圍巖，三疊系中統(tǒng)北衙組碳酸鹽巖層間破碎帶中，礦化產(chǎn)狀大致與巖層產(chǎn)狀平行，呈似層狀—層狀，由于礦體埋深較淺，受氧化作用影響，礦化蝕變僅有碳酸鹽化、褐（磁）鐵礦化[2]。

2.3 硅鈣面型巖金多金屬礦

分布于石英正長(zhǎng)巖體下盤北衙組碳酸鹽巖與青天堡組碎屑巖接觸面附近虛脫帶，即沿硅—鈣面產(chǎn)出。礦化走向近南北，向東緩傾斜，呈似層狀—層狀。礦化蝕變有鐵白云石化、角巖化、鐵礦化、磁鐵礦化、黃鐵礦化等。

2.4 熱液脈型巖金多金屬礦

熱液脈型礦化范圍較廣，礦區(qū)各類巖石中均有分布。礦體呈脈狀、透鏡狀、不規(guī)則囊狀、局部串珠狀產(chǎn)出于巖體及圍巖裂隙帶中，產(chǎn)狀及形態(tài)變化大。礦化蝕變有矽卡巖、碳酸巖化、褐（磁）鐵礦化、黃鐵礦化、方鉛礦化等。

2.5 “殘坡積”型金多金屬礦

分布于第四系更新統(tǒng)蛇山組底、頂與第四系全新統(tǒng)的不整合接觸面附近，屬原生礦經(jīng)風(fēng)化剝蝕—搬運(yùn)沉積成因的礦體。礦體走向近南北向，傾向總體較緩，呈似層狀—層狀，局部透鏡狀。礦化蝕變以褐鐵礦化為主，另有白鉛礦化、軟錳礦化、菱鋅礦化、孔雀石化等。

3 礦床成因

3.1 成礦控制因素

3.1.1 巖漿巖因素

礦體圍繞喜馬拉雅山期堿性斑巖體產(chǎn)出，既產(chǎn)于外接觸帶圍巖之中，也產(chǎn)于巖體內(nèi)，主要產(chǎn)于巖體接觸帶，巖體接觸帶礦體呈似層狀，圍巖及巖體內(nèi)礦體呈透鏡狀、脈狀，主礦體一般分布在距巖體0～60m 的范圍內(nèi)。巖體中Au、Fe、Cu、Pb、Zn、Ag等元素較無(wú)礦巖體為高，同時(shí)巖石化學(xué)特征為低鐵鎂富鋁，富堿（Na2O、K2O），且K2O 明顯高于Na2O。

3.1.2 構(gòu)造因素

礦區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈。在礦區(qū)北衙向斜兩翼有堿性巖體侵入，并有斷層及層間破碎帶、節(jié)理、裂隙發(fā)育，是含礦熱液的通道及成礦場(chǎng)所，含礦熱液沿接觸帶、破碎帶的上升過(guò)程中，產(chǎn)生熱變質(zhì)及交代蝕變，形成大理巖化、矽卡巖等[3]。

3.1.3 地層及巖性因素

礦區(qū)礦體分布圍巖主要為三疊系中統(tǒng)北衙組，為不純碳酸鹽地層，該套地層中礦化元素含量普遍較高，受巖漿期后含礦熱液作用，地層普遍發(fā)生熱變質(zhì)及交代蝕變，形成大理巖化及矽卡巖化含金的磁鐵礦-硫化物礦體，氧化后形成含金褐（赤）鐵礦礦體。

3.2 成礦流體物理化學(xué)特征

3.2.1 穩(wěn)定同位素地球化學(xué)特征

礦區(qū)礦石中的黃鐵礦、黃銅礦和方鉛礦的硫同位顯示較窄的δ34S（‰）值變化范圍：-2.4～+3.7‰，反映成礦流體的硫同位素較均一，顯示了巖漿來(lái)源的硫同位素特征；δ34S 平均值1.21‰，峰值為0～2‰，反映成礦流體中的硫具有隕石硫同位素（δ34S ≈0‰）組成特征，說(shuō)明成礦流體可能為地幔來(lái)源。因此，成礦流體與富堿巖漿有密切關(guān)系。

礦區(qū)主成礦期流體的C、O 同位素組成與成礦早期流體一致，明顯為巖漿流體；而成礦晚期流體的δ13C 值和δ18O 值與主成礦期流體相比均有所降低，說(shuō)明部分加入了大氣降水，磁鐵礦的δ18O 值很低，為2.7～5.1‰，與我國(guó)多數(shù)矽卡巖鐵礦床磁鐵礦的氧同位素組成（1.5～8.8‰）一致。而與代表熱液流體成因的，產(chǎn)于斑巖中的方解石脈和石英脈及磁鐵礦中的白云石的δ18O 值非常接近，為11.57～11.9‰，與巖漿或深部地殼流體的δ18O 值（6～15‰）一致，說(shuō)明是深部來(lái)源。

3.2.2 流體包裹體特征

（1）包裹體成分：流體包裹體成分以較高的CH4、C2H6、CO2/H2S 比值和較低的H2S 為特征，而斑巖中的脈石英具非常高的CO2含量。

（2）均一溫度：對(duì)矽卡巖中的石榴石流體包裹體測(cè)溫表明，矽卡巖的形成溫度范圍為150℃～360℃，多數(shù)集中在230℃～280℃之間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，多數(shù)矽卡巖礦床中的石榴石的均一溫度在300℃～642℃之間，集中在450℃～600℃，說(shuō)明礦區(qū)石榴石的均一溫度明顯偏低。在矽卡巖中見(jiàn)有較多的與矽卡巖礦物共生的鉀長(zhǎng)石，說(shuō)明交代熱液富鉀的特征。研究表明，高的堿金屬含量是大大降低矽卡巖類礦物的形成溫度并加快反應(yīng)速度的關(guān)鍵。與可以代表巖漿演化晚期巖漿熱液的斑巖中脈石英的均一溫度（280～430℃）相比，形成溫度較低，而鹽度相對(duì)較高。

3.3 成礦時(shí)代

礦區(qū)富堿斑巖的成巖時(shí)代有三期：早期石英鈉長(zhǎng)斑巖和煌斑巖在60～65Ma 侵位；中期石英正長(zhǎng)斑巖在33～34Ma 侵入；晚期黑云母石英正長(zhǎng)斑巖在3.7Ma 侵位。富堿斑巖鋯石SHRIMP U-Pb 方法測(cè)定的年齡值為33～34 Ma，代表富堿斑巖侵位的時(shí)間。礦區(qū)巖體中具巖漿熱液自交代或矽卡巖化成因的白云母其32.5Ma 左右的結(jié)晶年齡可代表成礦作用的開(kāi)始。

礦區(qū)表生作用形成的“殘坡積”型金礦體是礦區(qū)重要的含礦類型，覆蓋于蛇山組雜色含砂礫粘土之上的第四系全新統(tǒng)灰?guī)r角礫巖碳酸鹽膠結(jié)物ERS 測(cè)年結(jié)果為＞1.5～1.165Ma 之間，為第四紀(jì)更新世。

3.4 礦床成因

自古近紀(jì)古新世來(lái)（約65Ma），印度板塊向歐亞大陸的會(huì)聚和碰撞，使金沙江—哀牢山縫合帶發(fā)生了大規(guī)模的走滑剪切，以調(diào)節(jié)印度板塊—?dú)W亞大陸碰撞對(duì)該區(qū)產(chǎn)生的巨大擠壓力，導(dǎo)致滇西地區(qū)陸殼的增厚和變形。在這樣的動(dòng)力學(xué)背景下，北衙向斜下部地殼發(fā)生減薄和張裂，為下地殼或上地幔的減壓熔融提供了條件，也為巖漿上侵提供了通道。揚(yáng)子板塊的俯沖和脫水作用及軟流圈物質(zhì)上涌所提供的熱能和流體，使加厚地殼部分熔融，形成具埃達(dá)克巖性質(zhì)的富堿巖漿，為北衙礦區(qū)帶來(lái)了大量流體、揮發(fā)分和礦質(zhì)。在巖漿上升的過(guò)程中，隨著冷凝和結(jié)晶作用的進(jìn)行，不斷析出含礦熱液和揮發(fā)分，造成體系中水壓增大。以巖漿流體為主的成礦熱液，在巖漿熱源的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，在接觸帶部位，巖漿—流體與碳酸鹽巖相互作用，形成矽卡巖。在此過(guò)程中由于溫度、壓力、氧逸度、pH 值等的驟然改變，造成了成礦金屬元素從含礦流體中析出，形成環(huán)繞巖體的矽卡巖型礦體；含礦流體沿?cái)嗔堰\(yùn)移至層間破碎帶或碳酸鹽巖與碎屑巖層間虛脫帶時(shí)，形成似層狀礦體；含礦熱液充填到圍巖及巖體內(nèi)的裂隙中時(shí)，由于內(nèi)外部條件改變，使含礦熱液中的金屬元素沉淀下來(lái)，形成脈狀、不規(guī)則囊狀礦體；原生礦床形成后，本區(qū)構(gòu)造隆升，提高了地表的化學(xué)風(fēng)化能力，金屬硫化物氧化形成了厚達(dá)300 多米的氧化帶。同時(shí)，原生礦體的氧化剝蝕產(chǎn)物原地—準(zhǔn)原地堆積，形成了含砂礫粘土型（“殘坡積”型）礦體。

4 結(jié)論

北衙金多金屬礦床成因類型屬與喜馬拉雅期富堿斑巖體有關(guān)的矽卡巖熱液型金多金屬礦床。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)，對(duì)賦礦有利的構(gòu)造空間發(fā)育，成礦物質(zhì)來(lái)源豐富，礦化期次、類型多，成礦范圍廣、深度大，成礦條件良好，資源潛力巨大。群成帶出現(xiàn)的規(guī)律，該區(qū)應(yīng)做進(jìn)一步深入工作，才有望突破。