云龙锡矿带漕涧蚀变岩地球化学特征及其找矿意义

云龙锡矿带漕涧蚀变岩地球化学特征及其找矿意义

朱毅翔,王芙 ,王亚伟

云南省地质矿产勘查院，昆明 650051

摘要：蚀变是流体与岩石化学作用的产物，是热液型矿床流体作用的历史证据。矿体外围蚀变带是热液型矿床研究的重要内容，为流体水岩作用过程的反演、成矿机制的探讨等工作提供了依据，对实际找矿和完善矿床成因理论等相关研究均有重要意义。文中对海棠坪蚀变岩岩相学和地球化学进行详细研究，并对石缸河-海棠坪一带的蚀变岩地球化学进行对比研究。认为形成区内蚀变岩的流体，与碳酸盐或含碳酸盐建造发生过交代作用，蚀变岩可能指示了区内存在矽卡岩型钨锡矿的可能。

关键词：云龙锡矿带，蚀变岩石，地球化学特征

0前言

围岩蚀变是含矿热液与赋矿围岩相互作用的产物。在气水热液作用下，岩体发生一系列旧矿物被新的更稳定的矿物所代替的交代作用，称为蚀变作用。围岩蚀变是整个热液成矿作用过程中的一部分，蚀变矿物的形成与矿石的沉淀在成因上有着密切的联系。因此，可以根据蚀变岩在化学成分、矿物元素上的变化以及形成时代等，来了解成矿阶段的物理化学条件、成矿热液的性质、成矿热液的变化、矿物沉淀原因、矿物沉淀分布与规律等，从而厘定矿床的成因。因而长期以来把围岩蚀变特征作为一种重要的找矿标志。

本文作者在完成云龙锡矿带1:5万区域矿产地质调查野外地质工作基础上，对漕涧海棠坪地区发现的蚀变岩石开展岩石学、地球化学研究，以期查明蚀变岩化学元素活动过程，反演蚀研究区内的成矿作用，分析蚀变岩对云龙锡矿带找矿远景区预测的地质意义。

1区域成矿地质背景

研究区大地构造位置主体位于昌宁-孟连对接带→班公湖-怒江结合带→昌宁-孟连蛇绿混杂岩→铁厂古生代蛇绿混杂岩带；其南西侧以瓦窑河断裂为界，断裂南西盘属冈底斯-喜马拉雅造山系→保山地块→保山陆表海→施甸陆表海；北东部以大背防断裂为界线，断裂北东盘归入羌塘-三江造山系→崇山-临沧地块→碧落雪山-崇山变质基底杂岩→崇山古元古变质杂岩（图1）。

区内地质构造-岩浆活动事件十分复杂。中-晚三叠世，随着区域古特提斯洋盆的闭合，怒江古特提斯洋壳向东俯冲、消减，形成了区内自东向西的逆冲-推覆断裂系统，在邻区的澜沧江断裂带东西两侧分别形成了碧罗雪山三叠纪俯冲-同碰撞花岗岩带、北澜沧江弧后火山岩带，评价区在川塘、花木岭一带发育碧罗雪山三叠纪俯冲—同碰撞花岗岩，是古特提斯洋活动的岩浆响应。保山地块分别向西与冈底斯—察隅弧盆系、向东与班公湖-怒江结合带拼合，怒江、三台山两条蛇绿混杂岩也在本次造山运动中初步形成，班公湖—怒江—昌宁—孟连结合带在评价区内的记录为铁厂古生代蛇绿混杂岩带。侏罗纪-白垩纪，区内地壳处于强烈挤压后的应力松弛、调整阶段，形成了大量的后碰撞及后造山花岗岩类和相关的矿产，与后碰撞岩浆有关矿产主要为铅、锌、铁、铜，与后造山有关岩浆有关矿产主要为钨、锡，区域上石缸河钨锡矿跟该期的构造岩浆活动关系密切。古近纪古新世，随着境外新特提斯洋盆的关闭，印度次大陆向北持续的俯冲、碰撞，区内地壳再次遭受了强烈的改造，整个冈底斯-察隅弧盆系向东逆冲、推覆，形成了自西向东的逆冲-推覆断裂系统，同时伴随着大规模的岩浆逃逸挤出，在区域内表现出第二期锡矿成矿事件，云龙铁厂锡矿跟该期成矿事件关系密切。由于喜马拉雅期陆内造山运动的叠加、改造，许多构造单元在临近该地区时逐渐收缩、变窄，甚至尖灭消失，如昌宁-孟连结合在研究区北边逐渐尖灭消失，西侧怒江蛇绿混杂岩的尖灭消失很可能就是喜马拉雅期大规模逆冲、走滑改造的结果（图1）。

该点样品取于瓦窑河断裂北测，该点处于南西边为寒武纪沙河厂组（Є3sh）灰岩，北东为奥陶纪灰白色片麻状黑云母花岗岩，南东为晚白垩世浅灰白色中粗粒含白云母花岗岩的三角区域内（图1）。本文作者在开展区内1:5万矿产地质调查时，在该点新发现钨矿点（坐标：2839671；17508094），采样分析WO3%品位0.53%，Sn品位0.091%，WO3达工业品位，Sn为矿化。对该点蚀变岩石进行采样分析，主要开展了岩相学、地球化学研究。

2蚀变岩特征

2.1岩石学特征

蚀变岩为灰白色中粗粒蚀变含石榴子石花岗闪长质片麻岩：粒状变晶结构，片麻状构造（图2）：岩石主要由粒径≤6mm 的斜长石（40～45%）、钾长石（20～25%）、石英（15～20%）和角闪石（10～15%）、石榴子石（5%）、黑云母（2～3%）、少量铁泥质、金属矿物等组成，粒径以中粗粒为主。斜长石呈板柱状-它形粒状，具有轻微绢云母化。钾长石呈它形粒状，不均匀分布。石英呈它形粒状，具有弱波状消光，部分集合体呈条纹状平行弱片麻理产出，不均匀分布于长石粒间。角闪石成半自形-它形粒状，大部分发生了绿泥石化（图3），石榴子石为半自形-它形，其中石英、长石包裹体较多。暗色矿物角闪石总体呈断续-连续定向排列构成片麻状构造（图3）。石榴子石、金属矿物等，星散分布。

2.2地球化学特征

为了更好的研究研究漕涧-石缸河一带蚀变围岩的特征，本文作者在开展1:5万区域矿产地质调查时，在漕涧-石缸河一带4个点上对不同程度矿化蚀变的岩石采样分析其主微量元素特征，每个点上采样4件。4个点上的样品中，除石缸河2160平硐中花岗质片麻岩表现出蚀变较弱外，其他3个点样品都不同经过成矿热液叠加。这些样品已经达钨矿/钨矿化、锡矿化/锡高值点，或是同钨矿体经历了矿化蚀变的围岩。通过矿化蚀变岩体与未矿化花岗岩体（包括收集资料）进行对比研究，获得跟钨锡矿有关的成矿信息。对这4个点20件样品主微量元素分析（包括完成球粒陨石标准化稀土模式配分图和原始地幔标准化蛛网图），其特征和规律如下：

2.2.1.微量元素特征

从球粒陨石标准化稀土模式配分图（图4）中可以看出，4个样品稀土表现出轻稀土富集、重稀土亏损、Eu异常明显的右倾“V”型配分模式。4个样品的稀土配分模式相似，说明其成因相近，但后期发生过蚀变、矿化的样品更富集稀土。

从原始地幔标准化蛛网图（图5）中可以看出，4个样品的蛛网图存在差异，主要表现在发生过蚀变、矿化的岩石蛛网图与未发生过蚀变、矿化的岩石之间。仔细研究发现，4件样品高场强元素Zr、Hf、P、Th、HREE（重稀土元素）、U、Ti等相似，大离子亲石元素K、Rb、Ba、Sr等差异较大。

稀土配分模式和高场强元素相似，说明4个样品发生矿化蚀变前化学性质相近。差异则体现出后期（成矿）热液叠加改造效果，反应部分成矿流体性质。

2.22.元素富集指数

为进一步了解蚀变、矿化过程中热液流体中元素迁移特征，计算本次分析4个样品（每件样品分析4件化学样）和收集到的8件样的元素富集指数。以海棠坪、楞麻山、外楞麻山钨矿/矿化体为蚀变后元素含量，以石缸河2160平硐花岗岩和1：5万区调奥陶纪花岗岩中元素含量作为蚀变前元素含量，用Ti 元素进行标准化，求取元素的富集指数（enrichment factor, EF）。

蚀变、矿化岩石相对于花岗岩元素富集指数计算结果显示（图6、图7），矿化蚀变

过程中，元素Mn、Mg、Na、K、Ba等发生了强的亏损，元素Si、Co、Ni等以为亏损主，元素Ca以富集为主。从原始数据来看，石缸河2160平硐花岗质片麻岩 CaO含量为0.96~1.50，其它3件CaO含量6.02~10.66。后者较高的CaO有2种可能，其一是物源区Ca含量较高，岩浆深熔作用过程中继承了高Ca的特征；其二是后期热液中带入大量的Ca元素。考虑到3件样品中的Al2O3含量也特别高，物源区为是富Al泥质岩的可能性更大。因此，3件蚀变岩石富Ca是可能是后期热液流体带入。

2.3蚀变岩与钨锡矿化样式

开展1:5万矿产地质调查过程中，对石缸河-志本山-蒜菜坪-家钟山-海棠坪一带的蚀变岩石展布规律进行统计，发现志本山-漕涧复式杂岩体南边石缸河-卡房-楞麻山-海棠坪很大一部分蚀变岩都是伴随着黑云母片岩产出。

本文作者综合考虑区内构造-岩浆活动与钨锡矿成矿之间的时空关系，结合矿调工作中矿产检查工作认为，在奥陶纪花岗质片麻岩与蚀变辉绿岩/辉长岩岩性界面也是重要成矿界面。脉状基性岩在构造应力作用下，发生了强片理化作用，二者接触关系由原来的侵入接触变成了断层接触，接触界面为断层面。在构造应力挤压下，旁侧的花岗岩体也会发生构造破碎，而强片理化的基性岩脉变成成矿热液上侵的有利通道，断层上盘的奥陶纪花岗岩也会发生锡钨矿化，形成锡钨矿体或矿化体（图8）。

为更详细对比研究该种蚀变（矿化）岩石及其矿化样式，在海棠坪研究区一个蚀变岩石露头上开展剥土工程（BT1），并系统采样研究。BT1剖面未发生蚀变、弱蚀变和强蚀变的岩石均采样研究，共采集7件样品（BT1样品与前述重点研究蚀变岩样品均采于同一区域，但是在不同露头）。样品为在严格刻槽取钨锡基本分析样的基础上，提取部分进行主微量元素分析（图8）。分析结果显示，相比较未蚀变花岗岩，蚀变岩石中，SiO2、K2O含量明显降低，CaO、Na2O含量明显升高，CaO与Sn的含量变化表现出明显的正相关关系。宏观尺度上，蚀变岩则表现出绿帘石化、电气石化、黄铁矿化、硅化和钠化。综合蚀变岩石矿物特征、岩石化学特征变化与W、Sn元素含量变化协和关系，在奥陶纪花岗岩/花岗质片麻岩中，绿帘石化蚀变现象对成矿可能有很重要的标志意义，值得引起关注，特别是黑云片岩旁侧花岗岩绿帘石化标志。

  3.讨论

云龙锡矿带内“岩浆-构造-热”事件复杂多样，但所发现的矿床类型相对单一，仅为电石气-石英脉型锡钨矿。值得指出的是，在志本山-漕涧复式花岗岩体的周边发育大量的碳酸盐或含碳酸盐泥质岩建造，具备了形成矽卡岩型矿床的良好区域背景，因此，云龙锡矿带内是否存在矽卡岩型锡钨矿床，一直是区内一个关注点，但是一直以来发现的信息较少。

本文报到的蚀变岩主要指石缸河—漕涧一带奥陶纪花岗岩后期发生了蚀变作用岩石的统称。上述蚀变岩石地球化学数据可以分为两组，第一组是4个点采样，每个点4件的样品，采样点从北西-南东分别为：①石缸河2160平硐黑云母二长花岗质片麻岩→②外楞麻破钨矿化花岗质碎裂化蚀变岩→③楞麻破硅化花岗闪长质钨矿化蚀变岩→④海棠坪含石榴子石蚀变岩（本文重点研究样品），这4个点在瓦窑河断裂北侧构造一带（平面）；第二组是BT1中由同一个点上未发生蚀变、弱蚀变和强蚀变的岩石7件样品构成，这7件样品重点解剖蚀变点的剖面构造。这两组地球化学数据分别代表了蚀变岩在平面和剖面上变化特征。

两组数据中元素变化规律有较高的一致性，最为敏感的元素是Ca和K。由以上结果可知，相对于没有发生蚀变矿化或弱蚀变的岩体，在蚀变、矿化过程中有大量的 Ca元素和大离子亲石元素带入，稀土总量变高。结合周边岩石出露及路线调研情况，成矿热液运移过程中，可能与碳酸盐发生过接触交代作用，使得热液中富集Ca和稀土元素。热液又将Mn、Mg、Na、K、Ba、Si等元素从花岗岩/花岗闪长岩中带出反应体系。蚀变岩可能指示深部存在花岗岩与碳酸盐接触界面，该界面有形成矽卡岩型锡钨矿的可能性。

值得提及的是，归州幅1：50 000地面磁测工作认为，岩房—称钩山异常(C05) 位于花岗岩与碳酸岩建造的岩性层接触带上，又受断裂的控制，根据异常位置、形态特征推断该异常可能锡、钨矿床类型属于矽卡岩型。该异常经上延1000m后，异常带状特征仍然明显，表明该磁性体向下延伸较大，属深部磁性体异常，并推测这个磁测异常区内有找矽卡岩型锡钨矿的潜力巨大。通过开展蚀变岩研究，为区内寻找矽卡岩型锡钨矿提供了一些地球化学方面的证据。

4结论

云龙锡矿带经历了多期岩浆-构造-热事件，有较好的成矿地质背景。通过对石缸河-海棠坪一带的蚀变岩进行研究，认为部分形成蚀变岩的流体，是区内与锡钨矿成矿同期的熔流体在深部与碳酸盐或含碳酸盐建造发生交代后形成的。蚀变岩与区内1:5万地面磁测工作，可能共同指示区内有找矽卡岩型锡钨矿床的可能性，值得重视。

参考文献

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作者简介：朱毅翔，男（1989.01-）汉族，云南楚雄人，大学本科，工程师，主要从事地质矿产勘查、矿产地质调查工作。