云南中甸红牛-红山矽卡岩型铜矿床矿物学特征与成矿作用

云南中甸红牛 - 红山矽卡岩型铜矿床矿物学特征与成矿作用

张兴

香格里拉市云矿红牛矿业有限公司 674400

摘要：矽卡岩在红山矿区中是一种主要的矿作物，并且需要经过几个时期才能正式成为矽卡岩，在最初需要经历一个矽卡岩期，在这个时期矿区会产生大量的矽卡岩。在形成矽卡岩后，这种矿物会经过一个矿化作用使得矽卡岩变成蚀变岩。同时矽卡岩在最初的形成期间会含有大量的F。本文就矽卡岩的基本特征与成矿作用进行一个简要概述。

关键词：矽卡岩；矽卡岩的成矿与退化；红山矿区的矿物

引言

一、地质特征

红牛-红山铜矿位于云南省香格里拉县（中甸）格咱乡，大地构造位置处于云南三江造山带义敦岛弧南端的中甸弧，当地的地理环境以及天气的共同作用下，使得矿床中能够产生这些矿物岩。这个矿床的整个面积是24km²，其海拨际高4460至4060m，在出露的地层主要有三叠系上统曲嘎寺组三段灰色板岩、变质石英岩、灰岩，这几种岩石也是矿山的主要构成部分，并且这几种矿石能够在一定情况下形成角岩和大理岩，在形成角岩和大理岩之前需要一定的环境条件才能发生反应进而形成角岩和大理岩。

同时红牛-红山铜矿在形成角岩和大理岩其实经过几个反应阶段，分别是：热变质作用期、矽卡岩期、酸性淋滤（矿质沉淀）期。这几个阶段其实在岩石的形成过程中是非常重要的，在矽卡岩期红牛-红山铜矿会产生大量的矽卡岩石，如果在这个时候去到红牛-红山铜矿可以看到整个矿床几乎都是矽卡岩石。矽卡岩石的组成是由石榴石、辉石以及硅灰石共同组合而成。矽卡岩石的形成离不开这几种重要的原材料。

在红牛-红山铜矿经历过矿石形成阶段后就要进入退化变质阶段。这个阶段主要是形成含硅酸盐矿物，这种含硅酸盐矿物的原料是透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石，这些矿物通过进行一系列的化学反应后，在受到自然环境的影响下经过变质形成这些含硅酸盐矿物。还有一个阶段是石英-硫化阶段，在这个阶段会形成大量的网脉以及网状石硫化物脉，这些网脉早期以石英、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿脉为主。其次还有硅酸盐阶段，这个硅酸盐阶段的主要矿石是方解石和少量黄矿。

二、矿物学特征

1、石英二长斑岩

研究石英二长斑岩以岩株状产出，在矿山露出的面积约为60m²，石英二长斑岩的掩体呈灰白色并且是斑状结构。石英二长斑岩的斑晶成分是斜长石和钾长石以及石英、角闪石、黑云母，这几个矿物是石英二长斑岩的主要成分。这几种矿物的占比却又是不同的，其中斜长石的占比是最多的，它占据了主要成分的四分之一左右，钾长石的占比只有十分之一，石英的占比有五分之一左右，角闪石和黑云母这两种矿物相加在一起还不到十分之一。同时除了这些主要的矿物，石英二长斑岩的斑晶成分还有一定的副矿物，其副矿物的组成成分是磁铁矿、锆石、磷灰石、榍石。在红牛-红山矿床石英二长斑岩中斜长石粒度为2~10mm，其次石英斑晶的粒径为1~5mm，这种斑晶表面具有强烈的溶蚀结构，其外观呈现出浑圆状、港湾状、波状，同时部分石英具有钾长石细晶组成的外壳，以上就是石英二长斑岩的特点以及内部的物质构成。

图1石英二长斑岩的特征图

2、矽卡岩

在这个矿区，会经历一个矽卡岩期，在这个时期会产生大量的矽卡岩。除此之外，内矽卡岩和外矽卡岩是其两个部分，这两种矽卡岩的组成部分是不一样的并且其分布也是不一样的。内矽卡岩一般不外露都是将自己藏在矿山中不易发现，但是外矽卡岩却与之相反，外矽卡岩将大部分都露出来，并且其组成部分也没有内矽卡岩那么复杂。外矽卡岩的构成是非常容易能够调查出来的。外矽卡岩一般都是将自己表面的大部分呈现出来。这两种的基础矿物质也是不一样的，其中内矽卡岩主要是由钙铝榴石和次透辉石组成的，当然在内矽卡岩还是有一定的其他矿物质。外矽卡岩的组成部分没有内矽卡岩的组成部分那么复杂，它是由钙铝-钙铁榴石、次透辉石-钙铁辉石、硅灰石、斧山石等。其次外矽卡岩还是矿区的主要矿石类型。内矽卡岩和外矽卡岩从他们的名字就可以看出来这俩种矿石的显露部分是有很大区别的，因为内矽卡岩主要是发育在石英二长斑岩中的，这也就使得在矿山中不易发现内矽卡岩，采取内矽卡岩这种矿物质也是一个非常困难的过程。

图2钙铝榴石和次透辉石特征图

三、蚀变与矿化

1、成矿阶段划分

根据对大量光、薄片、对流体包裹体片的观察研究以及对红牛-红山矿区可以将成矿阶段分为以下三个部分，分别是：热变质作用期、矽卡岩期、酸性淋滤（矿质沉淀）期。在热变质作用期间，三叠纪灰岩、板岩和矿岩中的矿物在接触高温时会互相发生反应，形成一系列的钙质硅酸盐角岩。在矽卡岩期，红牛-红山矿区会产生大量的矽卡岩，在这个时期，矽卡岩是红牛-红山矿区的主要产生矿作物就是矽卡岩，其中这些矽卡岩的主要成分是由石榴石、辉石、硅灰石共同构成的。在酸性淋滤（矿质沉淀）期会使这个时期的红牛-红山矿区在之前产生的矽卡岩会发生大规模的退化变质反应。矿区石英闪长玢岩主岩体是多期次脉动式被动侵位的复合岩体，热液交代蚀变作用开始出现以后还发生过石英闪长玢岩岩浆的侵入。石英闪长玢岩侵位作用应在辉钼矿石英脉、黄铁矿石英脉形成之后。紧接着又有黑云母石英二长斑岩侵位、热液性质受到改变，钾化作用受阻，并与石英绢云母化同时出现。显然高温阶段持续时间较短，因而使矿区蚀变强度及钾化的发育都受到影响，相应地也使钼矿化不能得到发展。在以后的中低温阶段与石英化、绢云母化同绿泥石化、白云母化等都较发展。

在这个大规模的退化变质中又可以细分为三个阶段，分别是：退化变质阶段、石英-硫化物阶段。在以上这两个阶段的共同协作下使得退化变质反应能够正常的进行。在退化变质阶段就是主要将矿区中的矽卡岩进行一个反应，使得矽卡岩的基础物质形成含有水硅盐的化合物，其次也要将矽卡岩进行一个系统的退化变质过程。在石英-硫化阶段就会形成大量的网脉，这些网脉的主要化合物就是硫化物。

3、退化蚀变岩

矽卡岩在形成之后会和角岩一起进行反应，并且在矿化作用下会退化成蚀变岩。这也就是在整个矿山区域中其实都在在进行着一系列的矿物作用，使得在矽卡岩期形成的矽卡岩在矿化作用下形成退化蚀变岩，但是各个地方的矽卡岩在进行退化蚀变的进程其实是不一样的，这就使得矿区的矽卡岩在这个时期看上去差别是非常大的，但是最终都是变成退化蚀变岩。

4、矿物中的 F 含量

通过对矿区的各种矿物进行一系列的研究发现在矿区中的斑岩的含F量是非常高的，并且在矽卡岩以及钾质交代岩矿物中也含有大量的F。在后期对这几种矿物盐进行一个细致检测时，发现它们其中含F量其实是不同的，因为这几种矿物在本质上其实是不同的。含F量是根据这种矿物的基本构成来进行检测，也就是说矿物质的含F量其实是与其组成的物质是密切相关的。同时为了保证这项研究的正确性，又使用电子探针检测最后发现这几种矿物的含F量还是不一样的，这也就间接的说明了含F量是与内部组成是密切相关的。同时在对这些矿物进行F的含量测量时也需要耗费一定的时间，因为有时候会受到环境的影响，这也就导致含F量可能测得不准，这就需要在合适的环境下才能测F的含量。

结语

通过以上对红牛-红山矿区地质特征、矿物学特征、蚀变与矿化进行了一系列的概述。以及研究矽卡岩从产生时期到经过退化之后整个期间的变化，以及对矽卡岩的含F量进行了一个精确的检测，总体结果表明矽卡岩在现阶段是一种重要的矿物资源。同时对矽卡岩的成矿过程进行了观察，发现矽卡岩的成矿过程也是一个比较繁琐的阶段，并且需要耗费大量的时间，在经历过矽卡岩的成矿时期后，矽卡岩就会发生退化，进而退化成蚀变岩。

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