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1、 滇西一滇西北斑岩型金矿床成矿地质 特征及控矿条件研宄 温汉捷 i, 裘愉卓 胡耀国 2,俞广钧 3 (1.中国科学院地球化学研宄所,贵阳 550002;2.中国科学院广州地球化学研究所, 广州 510640; 3.昆明理工大学地质系;昆明 650093) 摘要 斑岩型金矿是云南重要的金矿类型。将与富碱斑岩有关的金矿床从斑岩类型角度划分为 四种类型:与二长斑岩有关的构造破碎带蚀变岩型金矿床;与正长斑岩有关的岩体接触构造带脉状金矿 床 ;与正长(粗面 )斑岩有关的构造破碎带型金矿床 ;与花岗斑岩有关的石英一多金属硫化物金矿床。同 时从不同类型斑岩、成矿构造和地球化学条件等多角度阐述了斑岩型金矿床
2、形成的条件,认为本区斑岩 型金矿床具有多类型、多成因与成矿作用多期次的特点。 关键词 斑 岩 金 矿 床 滇西 一 滇 西 北 控 矿 条 件 中图分类号 P618.51 文献标识码 A 文章编号 0495 5331 (2003)03 0014 06 近年来,在滇西一滇西北一系列斑岩型 CU、 Mo、 Pb Zn矿床外围发现了一批中小型的斑岩型 金矿床(点),构成了滇西一滇西北斑岩型金矿带。 带内分布有北衙、祥云、姚安等中小型金矿床,以及中 甸、维西、剑川、宁蒗、永胜、大姚、巍山等数十个金矿 点,是云南目前重要的金矿类型和金矿远景区。研宄 表明,本区斑岩型金矿床具有多类型、多成因与成矿 作用多
3、期次的特点,矿床的形成主要受成矿斑岩、成 矿构造和成矿地球化学条件的控制,在不同类型斑 岩、成矿构造、地球化学条件下,形成不同类型和不同 系列的斑岩型金矿床 (图 1,表 1 )。 1斑岩型金矿床主要类型 1.1与二长斑岩有关的构造破碎带蚀变岩型金矿 床(以祥云马厂箐矿田、金厂箐金矿床为典型 实例) 分布于红河一金沙江深大断裂与程海大断裂复 合交汇部位的祥云马厂箐斑岩型金一多金属矿田范 围内。与成矿有关的岩浆岩主要为二长斑岩,呈岩 株、岩枝、岩脉状侵入于下奥陶统浅变质砂岩中。金 矿体一般由含金石英脉、石英一多金属硫化物脉或 含金蚀变岩组成,呈脉状、透镜状产出于二长斑岩体 图 1滇西滇西北主要富
4、碱斑岩体与金矿床分布略图 1 一深大断裂 ;2 次级断裂 ;3 金矿床 ;4一斑岩体 上下盘内外接触带构造破碎蚀变岩带内。矿石品位 3X10_613X10_6。 组成矿石的金属矿物主要 有自然金、银金矿、毒砂、黄铁矿,次为方铅矿、闪锌 矿和黄铜矿。近矿围岩蚀变主要为硅化、黄铁矿化、 收稿日期 2002 04 23;修订日期 2002 10 18;责任编辑 余大良。 基金项目 国家重点基础研宄项目(编号 :.G1999043208)资助。 丨第一作者简介 温汉捷 ( 1971年一),男, 1999年毕业于中科院地球化学研究所,获博士学位,研究员,现主要从事矿床地球化学研究工作。 絹云母化。金矿物
5、主要呈自然金、银金矿产出,赋 出(表 2)。 矿床成矿温度 150C240 C, 成矿时代 存于中晚世代毒砂、黄铁矿中,呈裂隙金、晶隙金产 为喜山期 1。 注:微量元素分析在中南工业大学测试,测试方法为原子吸收光谱,测试时间为 1995年。 1.2与正长斑岩有关的岩体接触构造带脉状金矿 床 ( 以北衙万硐山、红泥塘金矿床为典型实例 ) 矿床分布于扬子地台边缘剑川一丽江一木梨深 断裂次级断裂构造东侧。主要成矿斑岩为喜山期正 长斑岩、石英二长斑岩,呈岩株、岩枝、岩脉状产出。 金矿体呈脉状、透镜状赋存于成矿斑岩上下盘接触 构造带,主要由含金蚀变岩、含金多金属硫化物、黄 铁矿、石英一黄铁矿脉组成。矿石
6、金品位 5X10 8X 10 _6。 矿石金属矿物主要有银金矿、自然金、 黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿,次为方铅矿、闪锌 矿。近矿围岩蚀变主要为钾化、絹云母化、高岭石 化、硅化。金主要呈裂隙金、晶隙金赋存于黄铁矿、 黄铜矿中。成矿温度 为 150C240C。 1.3与正长斑岩、正长粗面斑岩有关的构造破碎带 型金矿床(以姚安金矿床为例 ) 矿床位于滇中台坳姚安断褶束南缘,金矿化与 碱性杂斑岩有着空间上与成因上的联系。矿体赋存 于正长斑岩体外接触带上侏罗统妥甸组砂质钙质泥 岩的构造破碎带内,主要由含金黄铁矿一镜铁矿多 金属硫化物蚀变岩及含金黄铁矿,镜铁矿一石英脉 组成。矿体呈脉状、网脉状、透镜状
7、产出,矿石金品 位 5X10 _67X10 _6。组成矿石的金属矿物有 : 自然金、黄铁矿、镜铁矿、赤铁矿、黄铜矿、辉铜矿、磁 铁矿等。金主要呈自然金产出,大部分金矿物产于 黄铁矿、辉铜矿、石英、镜铁矿晶隙与裂隙内。少量 金呈包体赋存于黄铁矿、黄铜矿、石英内(表 3)。 表 3姚安干沟金矿床自然金赋存状态 赋存状态 载金矿物 百分含量 / % 累计含量 / % 粒间金 镜铁矿 59.61 71.15 黄铁矿与辉铜矿 7.69 褐铁矿与石英 3.85 裂隙金 黄铁矿 17.31 17.31 包体金 黄铁矿 5.77 11.54 黄铜矿 3.85 石英 1.92 合计 6种 100.00 100.
8、00 1.4与花岗斑岩有关的石英一多金属硫化物金矿 床 ( 以祥云乱砸山、楚波、甭哥金矿床为典型实 例) 祥云乱砸山金矿床分布于马厂箐斑岩体北东侧 外接触带次级构造内,矿床峨邻斑岩型铜矿床,金矿 化受构造、岩浆岩、蚀变与矿化带控制。矿体围岩主 要为下奥陶统向阳组砂岩,由含金石英脉、石英一硫 化物脉组成。矿体呈脉状、透镜状产出,矿石金品位 nX10_610X10_6。 组成矿石的金属矿物有自 然金、黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、斑铜矿、方铅矿、闪 锌矿、辉锑矿、黝铜矿等。近矿围岩蚀变为硅化、黄 铁矿化、絹云母化、碳酸盐化。自然金 主要呈裂隙或 晶隙金为主,主要同存于黄铁矿、黄铜矿、石英等矿 物裂隙内
9、,少量金矿物包含于黄铁矿、黄铜矿、石英 晶体中。主要载金矿物有黄铁矿、黄铜矿、石英。成 矿温度为 150 C250 C, 成矿时代为喜山期 1。 2 控 矿 条 件 2.1岩浆岩控矿条件 滇西斑岩型金矿床 (点 )集中位于滇西地块与扬 子地块接壤的金沙江俯冲带,伴随多期次构造运动, 岩浆活动十分强烈,具有多类型多旋回的特点。北 起宁蒗,南至魏山,西到剑川,东至宾川,祥云,姚安 等地形成了大面积喜山期酸性、中酸性、中碱性的斑 岩体,并伴生有 Cu、 Mo、 Pb、Au、 Ag等金属矿床成矿 系列。 2.1.1富碱斑岩的形成时代和空间分布特征 根据研宄资料,本区碱性成矿斑岩体侵入的最 新地层为第三
10、系, K一 Ar法测定的同位素年龄在 33 64. 5 Ma之间,相当于喜山早期,而且绝大多数样 品主要集中在 33 49 Ma,相当于喜山早期晚阶段 (渐新世一始新世 ),略晚于印度板块与欧亚板块的 最终碰撞时间 ( 45 50 Ma), 应属同碰撞或碰撞后 的成岩环境 25。 与成矿有关的富碱斑岩主要有魏山一莲花正长 斑岩 ;姚安正长斑岩、正长粗面斑岩;北衙石英正长 斑岩 ;剑川斑岩 ;维西石英正长斑岩、芒康正长斑岩; 中性的富碱斑岩有二长斑岩,石英二长斑岩 ;酸性的 富碱斑岩主要有花岗斑岩。这些斑岩岩体呈岩株、 岩脉、岩枝、岩筒、岩床、岩基等产出,规模 0. On n km2;这些富碱侵
11、入岩体主要从幔源、深部地壳沿深 大断裂及裂谷上升展布,其空间分布的总格局受金 沙江一红河深大断裂、宾川一程海大断裂和滇中台 凹褶束的控制。空间上可将这些富碱斑岩进一步划 分为宁蒗一永胜区、洱海东区、北衙区、剑川区、巍山 区和滇中区(图 1)。 2.1.2富碱斑岩的岩石化学特征 本区富碱斑岩为 Si02过饱和、弱过饱和、高铝 富碱系列的酸性一中酸性岩。 Si02含量为 61.50% 72.29%,全区 8丨 02平均含量为 66.36%。富碱 斑岩含错较高, AI2O3平均含量为 15.64%。岩石碱 质含量很高, Na20+K20 = 6. 83 % 11.28 %,平均 8.74%,并且显示
12、 Na低 K高的特点。 根 据 花 岗 岩 成 因 分 类 图 解 ( Collins et al. 1982),富碱斑岩属于 “ A” 型花岗岩,与哀牢山一金 沙江富碱侵入岩属同一类型。 在 Na20 K20图上(图 2),富碱斑岩基本落在 哀牢山一金沙江侵入岩带的范围内,只有少数几个 样品靠近康滇古陆碱性岩带。从岩石化学成分看, 哀牢山一金沙江富碱侵入岩带的碱性岩和碱性花岗 岩总体低 Na高 K, 而康滇古陆碱性岩则高 Na低 K,滇西滇西北富碱斑岩显然与前者吻合 2。 2.1.3富碱斑岩与金成矿的关系 滇西一滇西北富碱斑岩对该区斑岩型金矿床的 形成起到了重要的作用,无论是斑岩与矿体(化)
13、展 布特征和规模,还是成矿时间和演化,二者都是密切 相关。 1) 滇西一滇西北富碱斑岩的含金丰度普遍较 高,达到几十 X10 1到几百 X 10 _9(表 4),对比同 类花岗岩的含金丰度 ,本区富碱斑岩的富集系数达 到数十倍到数百倍 ,其中尤以二长斑岩最为典型,最 高含金丰度达到 210X10 1。因此,可以认为本区 富碱斑岩已形成一个局部的金的高异常区,有可能 成为金矿床的物质来源。 2) 从 Pb、 S同位素分析,在 Zartman图解上铅的 投影点落在地幔铅和造山带铅曲线之间,表明矿床 内矿石铅来源于上地幔或地壳深部,而矿石硫同位 素的变化范围较小(2.1 3.7 %。 ),分布集中,
14、塔式 效应明显,呈幔源硫的特点,氢氧同位素数据在妇 幻图解 上,主要落在岩浆水的区域内9。以上 的地球化学证据均表明斑岩型金矿的成矿物质可能 主要来源于富碱斑岩。 表 4滇西滇西北富碱斑岩含金丰度 斑岩产地 斑岩类型 含金丰度 ( (AuVIO 一 9) 白衙红泥塘 石英正长斑岩 30 60 北衙万硐山 石英二长斑岩 10 95 祥云马厂箐 花岗斑岩 10 76 祥云金厂箐 二长斑岩 20 210 巍山莲花山 花岗二长斑岩 10 140 姚 安 正长斑岩 20 50 钠长石英斑岩 100 200 中国陆壳(黎彤 .1990)171 4.1 酸性岩(鄢明才 .1996)s 0.53 闪长岩 (鄢
15、明才, 1996) 81 0.51 石英二长岩(鄢明才, 1996)81 0.56 正长岩(鄢明才, 1996)8 0.53 3) 金矿体(化)的空间产出与富碱斑岩密切相 关。某些金矿体或产在富碱斑岩附近,或直接产在 图 2 富碱斑岩 Na20 K20图解 I 一康滇古陆碱性岩 ; II 一哀牢山一金沙江带碱性岩 从富碱斑岩的稀土元素分析,该区富碱斑岩的 稀土总量较低(平均 SREE=179.2X 10 _6),特别 是北衙的 3个岩体的稀土总量最低 ( 44. 15X 10 125.82X 10 _6)。 轻稀土较重稀土富集, LREE/ HREE比值变化于 3.79 10.52,平均 7.
16、44,表现在 稀土配分图上为向右倾斜的平滑曲线,无 Eu的异 常(茁 u=0.711.07,平均 0.91)(图 3)。这些特 征与哀牢山一金沙江富碱侵入岩的稀土元素特征是 一致的 1。 以上的数据显示,滇西一滇西北富碱斑岩是哀 牢山一金沙江富碱侵入岩带的一个组成部分。正如 涂光炽所说 “ 除了大量的富碱侵入岩外,同样也有大 量浅成、超浅成的斑岩出现 ” 6。 富碱斑岩的内部断裂裂隙带中。如北衙红泥塘 7号 金矿体赋存在正长斑岩体上盘接触带,而万硐山金 矿段 52号矿体赋存在正长斑岩的下盘接 触破碎带 中。金厂箐 1号、 4号矿体则直接产在二长斑岩内 的裂隙带中。姚安金矿床的金矿体则呈规律的环
17、绕 正长斑岩周围接触带产出(图 4)。 图 4矿体产出与富碱斑岩的空间关系 0, Z 4 下奥陶统向阳组砂岩; m 二长斑岩; 3-闪长岩; x 煌斑岩 ; T2 6 中三叠统白衙组 ; 一正长斑岩; B_/ 接触破碎带 1) 与富碱斑岩有关的岩浆期后热液形成的成矿 系列其类型因斑岩的岩石化学成分不同而有差异。 例如,马厂菁矿田从 SW向 NE沿主千断裂形成的 成矿斑岩岩石分带系列依次为 :侵入中心为似斑状 碱性花岗岩 花岗斑岩一花岗闪长斑岩 二长斑岩 岩相分带。在相应的斑岩岩相带内形成相应的成矿 系列 :在斑状花岗岩边缘与花岗斑岩之间形成了 Mo、 Cu * Mo矿床系列 ;在花岗斑岩、花岗
18、闪长斑岩之间形 成 Cu矿床 ;在花岗闪长岩、二长斑岩边缘形成 Cu Au矿床 ;在二长斑岩增加、花岗斑岩减少的岩相带赋 存 Au矿床 ;在二长斑岩边缘出现 Pb、 Ag矿床。 2) 具有明显的成矿专属性。从岩石类型看,金 矿床主要与正长斑岩和二长斑岩有关,次为花岗斑 岩。从岩石化学成分,与 Au成矿有关的以中(碱 ) 性岩 (二长斑岩、正长斑岩 )和酸性岩(花岗斑岩)为 主,而中酸性岩则主要与Cu多金属成矿有关。 2.2构造控矿条件 滇西、滇西北斑岩型金矿床分布于扬子地台、松 藩一甘孜褶皱系与滇西褶皱 3个构造单元的交接部 位,它们的形成主要受成矿构造条件 控制,在空间上 矿床主要分布在红河
19、一金沙江深大断裂、程海深大 断裂、滇中台坳基底等超壳型断裂及其次级断裂带 内,上述控矿构造不仅直接、间接地控制了矿带、矿 床、矿点的空间分布,为成矿提供了导矿、配矿、储矿 构造,而且也直接控制了成矿母岩的空间分布。不 同级别的断裂构造分别控制着矿带、矿床、矿体、矿 点的空间分布、形态、规模、产状。 二级断裂主要控制着斑岩型金矿带、成矿集中 区、矿田。例如,红河一金沙江深大断裂控制着格 咱、中甸、石鼓、剑川、北衙、魏山等矿床(点)组成的 西部矿带 ;程海深断裂带控制着宁蒗、永胜 、宾川、祥 云金矿床 (点 )组成的中部矿带 ;滇中台坳凹陷断裂 束控制着姚安一南华金矿床(点)组成的东部滇中 金矿带
20、。三、四级断裂控制着矿田、矿床。例如,祥 云马厂箐 NNE向 Fi断裂与 NE向断裂联合控制了 马厂箐矿田、乱砸山、金厂箐金矿床。北衙金矿床东 西部两条近 S N向断裂分别控制着桅杆一笔架山 矿体群和万砸山一红泥塘矿体群。工业金矿床 (点) 形成于构造某些成矿有利构造部位。金矿床赋存于 背斜、向斜构造的轴向发生转折的变化部位。例如, 北衙红泥塘、祥云乱硐山金矿床赋存于次级向斜层 间断裂发育部位。祥云金厂箐金矿床赋存于背斜轴 向发生急剧转折部位。 2.3地球化学控矿条件 本区斑岩型金矿床是成矿物质来源于成矿斑岩 的热液金矿床 (另文详述 X成矿热液沿成矿断裂构 造迁移扩散,由于热液中不同成矿元素
21、系列成矿温 度和结晶先后不同,这样,以成矿斑岩为中心,形成 不同矿床的不同成矿元素组合在不同空间上的分 带。例如,以马厂菁矿田为例,矿田内不同成矿元 素、不同金属矿物、不同矿床在空间上出现明显的水 平分带性,以成矿斑岩体为中心,向岩体外围成矿元 素依次分带为 : Mo Mo(Cu) (Mo)Cu (Fe、 Cu) PbZnCAg) Au(Ag) Sb。 根据构造岩石地 球化学样品的聚类分析结果,与金矿化关系密切的 指示元素为 As、 Sb,而与 Cu、 Mo矿化有关的指示元 素为 Bi、 Ag、 Pb、 Zn, 这与上述的元素分带是一致的 (图 5)。 3结论 1) 与富碱斑岩有关的金矿床从斑
22、岩类型角度可 划分为 4种类型:与二长斑岩有关的构造破碎带蚀 变岩型金矿床 ;与正长斑岩有关的岩体接触构造带 脉状金矿床 ;与正长斑岩、正长粗面斑岩有关的构造 破碎带型金矿床 ;与花岗斑岩有关的 石英一多金属 硫化物金矿床。 2) 滇西一滇西北富碱斑岩的主要类型有二长斑 岩、花岗斑岩、正长斑岩、石英二长斑岩、石英正长斑 岩,共同的特征是二氧化硅过饱和、弱饱和、高铝富 碱系列酸性一中酸性岩,它可能是哀牢山一金沙江 富碱侵入岩带的浅成产物。 3) 滇西一滇西北斑岩型金矿床的形成与富碱斑 岩密不可分,斑岩提供了成矿物质,在不同的构造环 境和地球化学条件下形成了不同类型的金矿床。 4) 具有明显的成矿
23、专属性,与金矿化有关的斑 岩主要为二长斑岩和正长斑岩,次为花岗斑岩,建议 在寻找此类矿床时注意上述岩体的研宄。 参考文献 1 吕伯西 .三江地 R花岗岩及其成矿专属性 fM.北京:地质出版 社 1987. 2 张玉泉,谢应雯,涂光炽 .哀牢山一金沙江富碱侵入岩及其裂谷 构造关系初步研宄 J.岩石学报, 1987(1): 18 25. 3 云南地矿局 .云南省区域地质志 M. 北京:地质出版社, 1990. 4 胡祥昭,黄震 .扬子地台西缘富碱花岗斑岩特征及成因探讨 J 大地构造与成矿学, 1997,21 (2): 173 180. 5 潘长云 .金沙江一哀牢山富碱侵入岩的成矿专属性 J.云南地
24、 质,1993, 11 (2): 144 -152. 6 Tu guangchi, Zhang Yuquan, Zhaozhenhua. Geology and their metallogenetic relations J . Proceedings of the international symposium, Held at Nanjing University, Nanjing, China, 1982, 33. 7 黎彤,倪守斌 .地球和地壳的化学元素丰度 M. 北京:地质 出版社, 1990, 66 76. 8 鄢明才,迟清华,顾铁新,等 .中国火成岩元素的丰度 和分布 J.地球
25、化学, 1996,25(5):409424. 9 高建国,夏既胜,陈昌勇 .滇西富碱斑岩地球化学特征与金 (多金 属 )矿成矿分析 .大地构造与成矿学, 2000,24(3叩卩 1.):4450. GEOLOGICAL CHARACTER AND ORE-CONTROL CONDITION OF PORPHYRY TYPE GOLD DEPOSITS IN WESTERN-NORTHWESTERN YUNNAN WEN Han jie1, QIU Yu zhuo1, HU Yao guo2, YU Guang jun3 . Institute of Geochemistry, CAS,Guiy
26、ang 55QQQ2 , 2. Guangzhou Institute of Geochemistry, CAS, Guangzhou 510640; 3. Kunming University of Sciences and Technology j Kunming 650093) Abstract: Porphyry gold deposits are one of important type gold deposits in Yunnan. Based on the different porphyries, the gold deposits related with porphyr
27、y can be divided into four types: (1) the alteration rock type gold deposit related to ivernite in the structural fractured zone; (2) the vein type gold deposit related to orthophyre in the structural contact zone; (3) the structural fractured zone type gold deposit related to orthophyre; (4) the qu
28、artz-polymetal sulfide type gold deposit related to granite porphyry. It has been summarized systematically that forming conditions of porphyry type gold deposits have the characters of multiple types, multiple genesis and multiple mineralization. Key words: porphyry, gold deposit, western-northwestern Yunnan, ore controlling condition