滇西大石坡超大型紅柱石礦床成因：巖漿巖侵位的約束

李新民，明添學,2，肖靜宇，李 蓉,2，李 偉

(1.云南省地質(zhì)調(diào)查院，云南昆明 650216；2.自然資源部三江成礦作用及資源勘查利用重點實驗室，云南昆明 650051；3.云南省地質(zhì)調(diào)查局，云南昆明 650051；4.中國冶金地質(zhì)總局云南昆明地質(zhì)勘查院，云南昆明 650203)

0 引言

紅柱石是制造高級耐火材料的原料(紀振明等，2010)，廣泛應(yīng)用在冶煉工業(yè)、技術(shù)陶瓷工業(yè)中，在新興產(chǎn)業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中亦有重要作用，具有重要的經(jīng)濟價值。紅柱石纖維和金屬-纖維增強陶瓷部件可用于制作超音速飛機和宇宙飛船導向翼，用紅柱石生產(chǎn)的硅鋁合金強度高、質(zhì)輕，可用于火車、飛機、汽車、雷達中輕質(zhì)耐高溫部件(張慧敏等，2006)。

高鋁礦物原料地質(zhì)工作在我國開展較晚，工作程度普遍偏低，全國僅勘查評價了十余處藍晶石礦床，礦床規(guī)模多為中小型(段紹輝，2019)；云南省紅柱石礦物原料地質(zhì)工作程度比較低，趨于空白，前人工作發(fā)現(xiàn)藍晶石族礦物在元古代結(jié)晶片巖(哀牢山群、高黎貢山群)中廣泛分布①，但未進行系統(tǒng)的地質(zhì)勘查與研究工作。大石坡紅柱石礦床是云南省近年地質(zhì)勘查工作新發(fā)現(xiàn)的紅柱石礦床，其位于盈江縣城北西18 km處,處在我國重要的鎢錫成礦帶之特提斯成礦域-三江造山帶成礦省-騰沖(巖漿弧)Sn-W-Be-Nb-Ta-Rb-Li-Fe-Pb-Zn-Au成礦帶內(nèi)，礦床規(guī)模達超大型。該成礦帶產(chǎn)有豐富的錫礦、鐵礦、鉛鋅礦、稀土礦等礦產(chǎn)，已開展了大量礦床學研究(李宗玉，1991；王宏等，2013；肖仕銀等，2018；張彬等，2018，2019；燕利軍等，2020；明添學等，2021)，而紅柱石礦為該成礦帶內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)，研究程度較低。本文在野外地質(zhì)調(diào)查、巖礦鑒定等工作的基礎(chǔ)上，總結(jié)礦床特征，初步探討大石坡紅柱石礦床成因，以期更好認識該礦床的成礦規(guī)律，進而指導區(qū)域上同類型礦床的地質(zhì)勘查找礦預測工作。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

大石坡超大型紅柱石礦床大地構(gòu)造位置處于岡底斯-察隅弧盆系之班戈-騰沖巖漿弧(圖1a)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造復雜，由弧形、南北向構(gòu)造體系組成，褶皺、斷裂發(fā)育。巖漿活動頻繁，分布廣泛，從華力西期、燕山期至喜馬拉雅期持續(xù)不斷地發(fā)生著強烈的巖漿活動，巖石類型復雜，巖性以片麻狀花崗巖、二長花崗巖、黑云母花崗巖為主。地層出露相對簡單，區(qū)域上大面積出露中元古界高黎貢山群變質(zhì)巖系(圖1b)，中新生代地層在騰沖地塊東部一帶出露。區(qū)域上高黎貢山群底部主要以變粒巖、片麻巖、眼球狀混合巖為主，頂部主要以片巖為主，其原巖建造為一套富鋁泥巖-泥質(zhì)砂巖與粉砂質(zhì)泥巖為主的復理石建造，經(jīng)歷了呂梁期、喜馬拉雅期等多期變質(zhì)作用，是區(qū)內(nèi)紅柱石礦體的主要賦礦地層。

圖1 騰沖地塊地質(zhì)簡圖(a據(jù)燕利軍等，2020;b據(jù)1∶25萬騰沖縣幅、潞西縣幅②修改)Fig.1 Simplified geological map of Tengchong block(a after Yan et al.,2020;b modified from 1∶250，000 Tengchong Sheet and Luxi County Sheet②)1-新近系-第四系;2-上三疊統(tǒng);3-中下二疊統(tǒng);4-下泥盆統(tǒng);5-上元古界板巖;6-下元古界片巖、片麻巖;7-新生界;8-下白堊統(tǒng);9-中上侏羅統(tǒng);10-三疊系;11-古生界;12-寒武系-下元古界;13-古近紀花崗巖;14-晚白堊世花崗巖;15-早白堊世花崗巖;16-侏羅紀花崗巖;17-三疊紀花崗巖;18-奧陶紀花崗巖;19-元古代-早古生代片麻狀花崗巖;20-古近紀中性侵入巖;21-白堊紀中性侵入 巖;22-三疊紀中性侵入巖;23-斷裂/地質(zhì)界線;24-韌性剪切帶;25-國界線;26-研究區(qū)1-Neogene-Quaternary;2-Upper Triassic;3-Middle and Lower Permian;4-Lower Devonian;5-Upper Proterozoic slate;6-Lower Proterozoic schist and gneiss;7-Cenozoic;8-Lower Cretaceous;9-Middle and Upper Jurassic;10-Triassic;11-Paleozoic;12-Cambrian-Lower Proterozoic;13-Paleogene granite;14-Late Cretaceous granite;15-Early Cretaceous granite;16-Jurassic granite;17-Triassic granite;18-Ordovician granite;19-Proterozoic-Early Paleozoic gneissic granite;20-Paleogene intermediate intrusive rock;21-Cretaceous intermediate intrusive rock;22-Triassic intermediate intrusive rock;23-fault/geological boundary;24-ductile shear zone;25-national border;26-study area

礦區(qū)出露地層主要有中元古界高黎貢山群及第四系(圖2a)。構(gòu)造比較簡單，以北東向斷裂構(gòu)造為主。古近紀花崗巖在礦區(qū)內(nèi)大面積出露，巖體呈巖基或巖墻、巖枝產(chǎn)出，侵入于高黎貢山群及二疊紀輝長蘇長巖、輝長巖中，使其形成大小不等的捕虜體。巖體同化混染作用強烈，巖石類型復雜，主要有黑云母花崗巖、含角閃黑云閃長巖、黑云角閃閃長巖。黑云母花崗巖呈灰白-淺灰色，細?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由鉀長石、斜長石、石英、黑云母等礦物組成，副礦物見有榍石、鋯石和磁鐵礦。鉀長石半自形-他形，含量50%～60%；斜長石半自形，含量約15%；石英他形，含量約20%；黑云母半自形-他形，含量10%～15%。黑云角閃閃長巖呈灰白-淺灰色，細粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造-眼球狀構(gòu)造，主要礦物有斜長石、黑云母、角閃石、石英、鉀長石等，副礦物見榍石、磁鐵礦。斜長石半自形粒狀，含量50%～60%；黑云母半自形-他形，含量15%～20%；角閃石半自形-他形，含量約10%；鉀長石他形，含量5%～10%；石英他形，含量5%～10%。高黎貢山群變質(zhì)巖在礦區(qū)內(nèi)大面積分布，以片巖為主，主要有紅柱石云母石英片巖、含紅柱石云母石英片巖、長石云母石英片巖、云母石英片巖、高嶺石長石云母石英片巖等，是區(qū)內(nèi)主要含礦地層；局部出露黑云變粒巖、黑云二長變粒巖、黑云斜長變粒巖、混合片麻巖、眼球狀混合巖等。云母石英片巖呈灰-灰黑色，顯微片狀粒狀結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，主要成分為石英和云母，二者含量相當，少量白云母、長石及褐鐵礦。云母有明顯的定向排列，并有交代石英的現(xiàn)象。

圖2 滇西大石坡紅柱石礦床地質(zhì)簡圖Fig.2 Simplified geological map of the Dashipo andalusite deposit in western Yunnan1-第四系;2-高黎貢山群;3-古近紀花崗巖;4-二疊紀輝長輝綠巖;5-片理產(chǎn)狀;6-斷層及編號;7-工業(yè)礦體;8-低品位礦體;9-AB 剖面;10-采樣點1-Quaternary;2-Gaoligongshan Group;3-Paleogene granite;4-Permian gabbro-diabase;5-schistosuty occurrence;6-fault and number; 7-industrial ore body;8-low-grade ore body;9-profile AB;10-sampling site

2 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)目前已發(fā)現(xiàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號3個礦段、23個礦體(群)。紅柱石礦體主要賦存在高黎貢山群紅柱石石英云母片巖、含紅柱石云母石英片巖、紅柱石長石云母石英片巖中，頂?shù)装鍘r性為云母石英片巖、白云母石英片巖。主要探礦工程控制Ⅰ、Ⅱ礦段Ⅰ-2礦體(群)、Ⅱ-2礦體(群)、Ⅱ-3礦體(群)、Ⅱ-4礦體(群)，礦床規(guī)模達超大型。

2.1 礦體特征

Ⅰ-2礦體(群)由9個工程控制，礦區(qū)內(nèi)出露長2500 m，礦體最大厚度131.24 m，最小厚度17.43 m，礦體平均厚61.88 m；礦體群由4個工業(yè)礦與1個低品位礦組成，礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，傾向305°，傾角45°～75°。紅柱石工業(yè)礦品位16.0%，低品位礦品位8.0%，礦體平均品位9.8%；紅柱石工業(yè)礦伴生云母品位37.4%，低品位礦伴生云母品位37.9%，平均品位37.8%。厚度變化系數(shù)為66.0%，品位變化系數(shù)為47.4%，厚度較穩(wěn)定，品位變化較均勻。

Ⅱ-2礦體(群)由13個工程控制，礦區(qū)內(nèi)岀露長3400 m，礦體最大厚度106.77 m，最小厚度2.97 m，礦體平均厚44.37 m；礦體群由3個工業(yè)礦與2個低品位礦組成，礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，傾向305°，傾角27°～51°。礦體紅柱石工業(yè)礦品位16.8%，低品位礦品位9.1%，平均品位11.8%；紅柱石工業(yè)礦伴生云母品位35.2%，低品位礦伴生云母品位36.3%，平均品位35.9%。厚度變化系數(shù)為74.7%，品位變化系數(shù)為26.5%，厚度不穩(wěn)定，品位變化均勻。

Ⅱ-3礦體(群)由20個工程控制，礦區(qū)內(nèi)岀露長4300 m，礦體最大厚度368.04 m，最小厚度85.11 m，礦體平均厚192.94 m；礦體群由7個工業(yè)礦與5個低品位礦組成(圖2b)，礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，傾向303°，傾角25°～51°。礦體紅柱石工業(yè)礦品位18.4%，低品位礦品位8.5%，平均品位12.0%；紅柱石工業(yè)礦伴生云母品位32.9%，低品位礦伴生云母品位34.7%，平均品位34.0%。厚度變化系數(shù)為45.7%，品位變化系數(shù)為28.3%，厚度較穩(wěn)定，品位變化均勻。

Ⅱ-4礦體(群)由11個工程控制，從空間關(guān)系上看Ⅱ-4礦體與Ⅰ-2礦體屬同一礦體，礦區(qū)內(nèi)岀露長3200 m，礦體最大厚度65.79 m，最小厚度8.93 m，礦體平均厚29.29 m，礦體群由1個工業(yè)礦與1個低品位礦組成(圖2b)；礦體紅柱石工業(yè)礦品位17.1%，低品位礦品位7.6%，平均品位8.6%；紅柱石工業(yè)礦伴生云母品位27.6%，低品位礦伴生云母品位41.8%，平均品位40.4%。

2.2 礦石特征

礦區(qū)內(nèi)紅柱石礦體主要是紅柱石石英云母片巖，多數(shù)呈暗灰、灰黑色，變斑狀結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。變斑晶為紅柱石，粉紅色、灰白色、灰黑色，自形長柱狀(圖3a、3b)，粒徑短軸1～2 mm，長軸0.5～1 cm，含量約20%～30%。紅柱石中普遍存在黑色碳質(zhì)物包裹體，在橫切面常沿其對角線分布呈十字狀，縱切面中則成平行紅柱石的條帶狀產(chǎn)出；此外，在紅柱石裂隙內(nèi)有時也見有石英、黑云母充填?；|(zhì)為顯微粒狀片狀變晶結(jié)構(gòu)，成分主要有黑云母含量約30%，石英含量15%～20%，絹云母約20%，及少量白云母、綠泥石。黑云母大多為片狀、顯微板條狀的半自形晶，黑云母片有明顯的定向性(圖3c)。石英呈他形粒狀，粒徑大多在0.03～0.08 mm，長軸與巖石片理方向一致(圖3c)。絹云母為顯微鱗片狀，在巖石中分布雜亂，局部呈交代紅柱石環(huán)繞四周產(chǎn)出(圖3d)。

圖3 大石坡礦床礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造Fig.3 Ore textures and structures of the Dashipo depositQt-石英;Bt-黑云母;Ad-紅柱石;Se-絹云母Qt-quartz;Bt-biotite;Ad-andalusite;Se-sericite

礦石主要構(gòu)造有片狀構(gòu)造(圖3e)、條帶狀構(gòu)造(圖3f)，結(jié)構(gòu)有長柱狀自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、斑狀變晶結(jié)構(gòu)、鱗片變晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)及針狀、纖維狀、束狀結(jié)構(gòu)等。礦石中主要礦石礦物為紅柱石，少量矽線石；脈石礦物有石英、長石、云母、高嶺石、磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦等。

2.3 圍巖蝕變

受區(qū)域動力變質(zhì)作用、構(gòu)造活動、巖漿侵位影響，礦區(qū)普遍發(fā)育硅化、角閃巖化、絹云母化、磁鐵礦化、磁黃鐵礦化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、高嶺土化等。硅化主要表現(xiàn)為石英脈發(fā)育，石英脈呈網(wǎng)脈狀、脈狀、透鏡狀；角閃巖化主要集中在紅柱石成礦帶的頂部含斜長石角閃巖、含石英綠簾角閃透輝石片巖地層中，主要礦物為角閃巖、透輝石；絹云母化主要集中在紅柱石云母石英片巖中。

3 控礦因素

大石坡紅柱石礦賦存于高黎貢山群紅柱石石英片巖中，礦床形成受高黎貢山群片巖和燕山晚期侵入巖控制。

3.1 地層

高黎貢山群分布于怒江以西，呈近南北向展布，在緬甸境內(nèi)稱之為Mogok變質(zhì)巖系，長期以來認為其是騰沖地塊結(jié)晶基底(云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1990)，其時代劃分尚存爭議，基于高黎貢山群中片麻狀花崗巖釹模式年齡認識，不少學者認為其形成時代歸屬于古元古代，部分學者認為其形成時代為中元古代②(鐘大賚，1998)。由于缺乏相關(guān)的古生物化石資料和高精度的年代學研究，高黎貢山群沉積時代目前仍未有定論。周美玲(2019)研究認為，高黎貢山群變質(zhì)砂巖中碎屑鋯石最小峰期年齡為539～491 Ma、236～223 Ma和115 Ma三個區(qū)間，并存在大量1134～1060 Ma最大峰值年齡；顯示高黎貢山群物源來源于不同時代，表明在中元古代沉積后卷入有較新時代的地層。大量的科學研究表明，高黎貢山群中可能存在震旦系、寒武系、三疊系和白堊系等年輕地層(趙成峰，2000；周美玲，2019)，是元古代開始沉積并經(jīng)歷了多個期次巖漿、變質(zhì)和沉積事件的變質(zhì)雜巖體(尹福光等，2012；李再會等，2012)。高黎貢山群經(jīng)歷了多期巖漿作用和變質(zhì)事件的強烈改造，侵入到高黎貢山巖群中的片麻狀花崗巖釹模式年齡1900～1150 Ma②(陳福坤等，2006)，顯示高黎貢山巖群在古-中元古代之交大面積遭受了構(gòu)造-熱事件的改造，為主變質(zhì)時期，形成了一套以片巖、變粒巖組合為主的變質(zhì)巖系，變質(zhì)強度達角閃巖相，主要變質(zhì)礦物有石榴石、矽線石、藍晶石；高黎貢變質(zhì)帶中花崗質(zhì)糜棱巖、糜棱巖及同構(gòu)造花崗巖年代學研究表明高黎貢山群在喜馬拉雅期(14～11 Ma、24～22 Ma、54～35 Ma)經(jīng)歷了多階段變形變質(zhì)事件(季建清等，2000；王丹丹等，2013)。此外，高黎貢山巖群經(jīng)歷加里東期、印支期、燕山期、喜馬拉雅期多次巖漿侵入活動(董方瀏等，2006；叢峰等，2010；李再會等，2010，2012；鄒光富等，2011；高永娟等，2014)，致使高黎貢山巖群疊加低壓高溫接觸變質(zhì)作用，使巖石中出現(xiàn)紅柱石、堇青石等變質(zhì)礦物。區(qū)域地質(zhì)研究顯示，云母片巖-云母石英片巖類為高黎貢山巖群變質(zhì)巖主要組成巖石之一，主要巖石類型有斜長黑云片巖、黑云片巖、藍晶矽線黑云片巖、含矽線富長黑云片巖、黑云矽線片巖、含石榴矽線黑云片巖、白云石英片巖、矽線黑云石英片巖。礦物共生組合為石英+斜長石+黑云母，石英+黑云母+矽線石，黑云母+蘭晶石+矽線石。1∶25萬騰沖縣幅、潞西市幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查過程中，發(fā)現(xiàn)藍晶矽線黑云母片巖存在于高黎貢山群中②，矽線石集合呈長柱狀和黑云母定向分布，與主變質(zhì)期區(qū)域片理方向一致，其原巖是一套富鋁泥巖、泥質(zhì)砂巖與粉砂質(zhì)泥巖。

X射線衍射分析顯示，組成礦區(qū)礦石的礦物由紅柱石、云母、石英、長石、高嶺石、磁鐵礦、角閃石及少量矽線石組成。218件紅柱石工業(yè)礦樣品中，有205件不含矽線石，有13件含矽線石，含矽線石紅柱石工業(yè)礦中，矽線石質(zhì)量分數(shù)為1%～2%有9件，矽線石質(zhì)量分數(shù)為2%～3%有3件，矽線石質(zhì)量分數(shù)為大于3%有1件(圖4)；664件紅柱石低品位礦樣品中，有361件不含矽線石，有303件含矽線石，含矽線石紅柱石低品位礦中，矽線石質(zhì)量分數(shù)為0～1%有29件，矽線石質(zhì)量分數(shù)為1%～2%有192件，矽線石質(zhì)量分數(shù)為2%～3%有58件，矽線石質(zhì)量分數(shù)為大于3%有24件(圖4)。通過對1877件片巖、石英巖、紅柱石礦體樣品相關(guān)系數(shù)分析顯示，紅柱石與矽線石相關(guān)系數(shù)為-0.369，說明二者之間呈負相關(guān)(圖5a)；紅柱石與長石呈負相關(guān)(圖5b)，相關(guān)系數(shù)為-0.291；紅柱石與云母的相關(guān)系數(shù)分別為0.064，紅柱石的形成與主變質(zhì)期云母的不相關(guān)(圖5c)；表明大石坡地區(qū)紅柱石形成與云母、矽線石、長石等礦物不是同一變質(zhì)時期形成的；而矽線石與云母的相關(guān)系數(shù)為0.324，顯示矽線石形成與主變質(zhì)期云母形成顯著相關(guān)(圖5d)，表明大石坡地區(qū)矽線石是主變質(zhì)時期在區(qū)域變質(zhì)作用下形成的。同時大石坡紅柱石礦體中紅柱石雜亂分布，無定向性，與片理產(chǎn)狀斜交，佐證了紅柱石與矽線石是在不同變質(zhì)時期形成的，其是后期巖體與高黎貢山群局部富鋁質(zhì)接觸部位發(fā)生低壓高溫接觸變質(zhì)作用形成的。主量元素分析顯示(表1)，大石坡地區(qū)高黎貢山群片巖富鋁，Al2O3質(zhì)量分數(shù)高達13.42%～14.28%；片巖→紅柱石低品位礦→紅柱石工業(yè)礦體，SiO2、Na2O質(zhì)量分數(shù)逐漸降低。w(TiO2)-w(SiO2)圖解(圖6a)顯示，片巖、低品位礦位于沉積巖區(qū)，而紅柱石工業(yè)礦樣品一個落在火山巖區(qū)，一個落在火山巖區(qū)和沉積巖區(qū)分界附近，一個落在沉積巖區(qū)；表明從片巖→紅柱石低品位礦→紅柱石工業(yè)礦體演化過程中，局部加入了火山巖區(qū)的物源，富鋁的高黎貢山群片巖應(yīng)是巖漿侵入熱接觸作用下，Al2O3、TFe2O3、K2O等組分發(fā)生重組交代，形成大量的紅柱石。在(al+fm)-(c+alk)-Si圖解(圖6b)中，片巖、紅柱石低品位礦和工業(yè)礦均落在砂質(zhì)沉積巖區(qū)域，說明片巖→紅柱石低品位礦→紅柱石工業(yè)礦變質(zhì)原巖均是砂質(zhì)沉積巖。

圖6 大石坡紅柱石礦床片巖、礦體w(TiO2) -w(SiO2)圖解(a，底圖據(jù)張雪亭等，2014)和(al+fm)-(c+alk) -Si圖解(b)Fig.6 Diagrams of w(TiO2) -w(SiO2)(a，base diagram is after Zhang et al.，2014) and (al+fm)-(c+alk)-Si (b) of schist and ore body in the Dashipo andalusite deposit

表1 大石坡礦區(qū)花崗巖、片巖、紅柱石礦體主量元素分析結(jié)果

圖4 紅柱石礦體中矽線石含量分布頻數(shù)Fig.4 Distribution frequency of sillimanite content in andalusite ore bodies

圖5 大石坡紅柱石礦床紅柱石-矽線石(a)、紅柱石-長石(b)、紅柱石-云母(c)和矽線石-云母(d)相關(guān)分析Fig.5 Correlation analysis of andalusite-siliconite (a)，andalusite-feldspar (b)，andalusite-mica (c) and siliconite-mica (d) in the Dashipo andalusite deposit

綜上，高黎貢山群富鋁片巖為紅柱石形成提供了大量的物質(zhì)組分，在巖漿侵入作用下發(fā)生接觸交代作用，形成規(guī)模巨大的紅柱石礦體。

3.2 巖漿作用

大石坡礦區(qū)花崗巖位于勐弄巖體西南緣，巖體w(SiO2)為63.45%～74.04%，w(Al2O3)為13.51%～16.24%，w(K2O)為3.25%～6.24%，w(Na2O)為1.02%～3.39%，全堿w(K2O+Na2O)值為5.17%～7.26%，K2O/Na2O值為0.96～6.12，鋁飽和指數(shù)(A/CNK)值為1.49～2.25，里特曼指數(shù)(σ)為1.31～2.13。在w(SiO2)-w(K2O+Na2O)圖解(圖7)上，樣品落在花崗巖、花崗閃長巖區(qū)域內(nèi)；w(SiO2)-w(K2O+Na2O-CaO)圖解上，樣品落在鈣-堿性區(qū)域，顯示花崗巖體具有“高硅、鋁過飽和”的特征，屬鈣堿性過鋁質(zhì)S型花崗巖。莫雄等(2020)獲得大石坡礦區(qū)西南部昔馬巖體英云閃長巖鋯石U-Pb年齡52.39 Ma，東北部勐弄-芒章地區(qū)二長花崗巖鋯石U-Pb年齡分別為49.72 Ma；盈江東部石嶺卡-新泡山地區(qū)二長花崗巖鋯石U-Pb年齡為41.23～53.37 Ma(燕利軍等，2020)，而位于大石坡礦區(qū)東北部勐弄花崗巖體鋯石U-Pb年齡為52.84 Ma(周淑敏，2019)。礦區(qū)周邊大量巖體年代學數(shù)據(jù)顯示該區(qū)在古近紀經(jīng)歷了大規(guī)模巖漿活動，因此筆者傾向認為大石坡礦區(qū)花崗巖形成時代為古近紀。

圖7 大石坡礦區(qū)花崗巖w(SiO2)-w(K2O+Na2O)圖解 (a,底圖據(jù)Middlemost,1994)和w(SiO2)- w(K2O+Na2O- CaO)圖解(b,底圖據(jù)Frost and Frost,2011)(勐弄巖體數(shù)據(jù)來源周淑敏，2019)Fig.7 Diagrams of w(SiO2)-w(K2O+Na2O) (a,base diagram is after Middlemost (1994)) and w(SiO2)-w(K2O+Na2O-CaO)(b,base diagram is after Frost and Frost (2011) of granite in Daishipo mining area(data of Mengnong rock mass is from Zhou,2019)

紅柱石礦體產(chǎn)出受巖體制約較為明顯，高黎貢山群被燕山期花崗巖侵位，宛如捕虜體分布于花崗巖體中，多數(shù)山地鉆探工程揭露礦體與花崗巖密切接觸(圖2)。

4 礦床成因

上述研究表明，高黎貢山群自古元古代沉積富鋁碎屑巖以來，卷入了寒武系、三疊系、白堊系等新地層，并經(jīng)歷了多期巖漿侵入活動。大石坡礦區(qū)在古近紀受區(qū)域大規(guī)模巖漿侵位活動作用，在巖體與高黎貢山群局部富鋁質(zhì)接觸部位發(fā)生低壓高溫接觸變質(zhì)作用形成大量紅柱石，從而形成罕見的超大型紅柱石礦床。

礦床在古元古代沉積來自西澳大利亞的碎屑物(周美玲，2019)，形成一套富鋁泥巖-泥質(zhì)砂巖與粉砂質(zhì)泥巖；經(jīng)歷古-中元古代構(gòu)造—熱事件，富鋁原巖初步形成了含矽線石云母片巖、云母石英片巖；在古近紀遭受大面積的巖漿侵位活動，發(fā)生中高溫接觸變質(zhì)作用，地層中硅、鋁元素發(fā)生遷移，促使原礦物之間發(fā)生變化，在低壓中高溫條件下，含羥基的粘土礦物葉臘石發(fā)生脫水反應(yīng)，生成大量的紅柱石，從而形成紅柱石云母片巖；而后遭受變形變質(zhì)作用，使紅柱石等礦物碎裂化(圖8)。大石坡紅柱石礦體主要是受古近紀花崗巖侵位發(fā)生低壓高溫接觸變質(zhì)作用而形成的。

圖8 礦床成礦過程示意圖Fig.8 Schematic diagram showing process of deposit mineralization

5 結(jié)論

(1)紅柱石礦體賦存在高黎貢山群紅柱石石英云母片巖、含紅柱石云母石英片巖、紅柱石長石云母石英片巖中；礦體厚度大，品位中等，礦床規(guī)模達超大型。

(2)紅柱石是受古近紀花崗巖侵位發(fā)生低壓高溫接觸變質(zhì)作用而形成的,雜亂分布，無定向性，與區(qū)域片理產(chǎn)狀斜交。紅柱石與矽線石相關(guān)系數(shù)為-0.369，說明二者之間不相關(guān)，紅柱石與矽線石不是同一變質(zhì)時期形成的，紅柱石是后期巖體與高黎貢山群局部富鋁質(zhì)接觸部位發(fā)生低壓高溫接觸變質(zhì)作用形成的。

(3)研究顯示礦床形成明顯受高黎貢山群片巖和古近紀鈣堿性過鋁質(zhì)S型花崗巖制約。

致謝：衷心感謝審稿專家提出寶貴的修改意見！

[注 釋]

①云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局.1983.云南省區(qū)域礦產(chǎn)總結(jié)[R].

②云南省地質(zhì)調(diào)查院.2008.1∶25萬騰沖縣幅、潞西市幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告[R].