瀾滄老廠多金屬礦床成礦地質體特征

刀 艷 楊 帆 李 峰 余 璨

(1.昆明理工大學國土資源工程學院，云南 昆明 650093；2.中國有色金屬工業昆明勘察設計研究院，云南 昆明 650093)

瀾滄老廠多金屬礦床成礦地質體特征

刀 艷1楊 帆2李 峰1余 璨1

(1.昆明理工大學國土資源工程學院，云南 昆明 650093；2.中國有色金屬工業昆明勘察設計研究院，云南 昆明 650093)

瀾滄老廠礦區廣泛分布的火山巖和花崗斑巖被分別作為火山噴流沉積成礦系統和深部斑巖熱液成礦系統的主要成礦地質體。對火山巖中的橄欖玄武巖中的鈦磁鐵礦進行能譜分析，對杏仁狀鈉粗面質熔巖不同礦物和杏仁狀鉀質粗面質熔巖微晶鉀長石分別進行電子探針分析，并對礦區火山巖年代、巖石學等特征，花崗斑巖年代、成因、源區及圍巖蝕變進行全面總結。結果表明：①火山巖成巖時代為早石炭世，是礦區Ag-Pb-Zn礦重要的含礦巖性，礦區火山作用控制著礦床的時空分布，為成礦提供了物質基礎以及重要的熱源驅動力；②隱伏花崗斑巖為礦區斑巖型鉬礦成礦母巖，花崗斑巖的侵入時期屬于喜山早期巖漿活動事件；③早石炭世火山作用以及喜山期巖漿活動，為疊加成礦系統的形成提供了非常有利的條件。上述研究成果對于深入探究礦區成礦系統具有一定的參考價值。

火山巖 隱伏花崗斑巖 成礦巖體 疊加成礦系統

瀾滄老廠是“三江”成礦帶中重要的多金屬礦床，地處蘭坪—思茅微板塊與昌寧—孟連微板塊結合帶。前人對該礦床研究較多，尤其在礦床成因的認識方面存在多種觀點，早石炭世火山噴流沉積+后期巖漿熱液成因的多因復成礦床的觀點[1-5]被大廣泛認可，火山噴流沉積與巖漿熱液不同程度上影響著礦區的成礦作用。早石炭世火山巖作為火山噴流沉積成礦系統的主要含礦地質體，而喜山期花崗斑巖為深部斑巖熱液成礦系統的主要成礦地質體，已有學者分別對該2類巖體的巖石學、年代學、地球化學等進行研究[6-11]。在前人研究基礎上，討論了成礦巖體的巖石學特征并對巖石內某些礦物的進行能譜分析，對2個含礦地質體取得了進一步的認識，對于深入了解礦區雙成礦系統具有一定的參考意義。

1 礦區地質特征

礦區主要出露泥盆系、石炭系、二疊系的地層。泥盆系為一套碎屑巖、硅質巖建造；石炭系下統依柳組主要由中性-基性火山巖及碳酸鹽巖組成，屬于火山-沉積建造。火山巖包括火山碎屑巖和熔巖，主要含礦層有C15+6、C2+3/C1，含礦圍巖有凝灰巖、沉凝灰巖、含礦頁巖及碳酸鹽巖等。礦區成礦演化過程復雜，早石炭世晚期發生大規模的火山活動，堿性玄武巖質巖漿沿著深大裂谷上涌，伴有海底火山噴流沉積成礦作用，形成大型層狀Pb、Zn、Ag礦床。新生代陸內碰撞造山時期，中酸性淺成含礦巖漿沿裂谷侵入，形成以斑巖熱液為主的斑巖鉬銅多金屬礦床。兩大構造環境的成礦作用更疊，導致礦區疊加成礦現象廣泛而強烈，最終形成火山噴流沉積成礦系統+斑巖熱液成礦系統的典型的多因復成礦床。因此，瀾滄老廠多金屬礦區主要成礦地質體包括2類：①與早石炭世火山噴流沉積成礦作用有關的火山巖；②與深部斑巖熱液成礦作用有關的花崗斑巖，為偏鋁質高鉀鈣堿性系列花崗巖，與三江地區新生代含礦富堿高鉀斑巖體特征相似。

2 與成礦有關的火山巖

2.1 火山作用年代

關于對老廠礦區及其外圍依柳組火山巖時代的認識，彭壽增[12]最早提出老廠礦區火山巖形成于晚二疊世；云南省地礦局[13]在區域地質研究成果中認為，老廠礦區在內的瀾滄—孟連帶火山巖形成于早石炭世；馮慶來等[14-15]根據各類化石(包括苔蘚蟲、雙殼類和腕足類等)認為老廠火山巖形成于晚二疊世，而其外圍火山巖形成于早石炭世；薛步高[16]通過鉛同位素測定獲得該區火山巖及礦石的年齡為357～217 Ma，變化范圍較大，但大部分落在石炭世內；陳覓等[17]獲得老廠礦區火山巖鋯石SHRIMPU-Pb年齡為(323.6±2.8)Ma，屬于早石炭世。根據老廠礦區火山巖系與上覆地層的整合接觸關系，并結合前人研究數據認為，老廠火山作用主要發生于早石炭世。

2.2 火山巖巖石學特征

2.2.1 熔巖類

熔巖類巖石主要包括玄武巖、玻基橄輝巖、安山巖及粗面巖。玄武巖常在C17、C13、C12地層中發育，是礦區內最為發育的火山巖之一。巖體中斜長石礦物受到不同程度的綠泥石化和絹云母化。根據其結構構造差別又可分為橄欖玄武巖、蝕變堿性玄武巖和堿性橄欖玄武巖、杏仁狀粗面質玄武巖、杏仁狀玄武巖、玻基輝橄巖和杏仁狀粗面質熔巖。橄欖玄武巖中含有較多鈦磁鐵礦，鈦磁鐵礦(粒度為0.005～0.03 mm)零星點狀分布于基質中，占基質的5%～10%，橄欖玄武巖中鈦磁鐵礦的能譜分析結果(見表1)表明TiO2含量高達15.03%。

表1 橄欖玄武巖(ZK145101-15)中的鈦磁鐵礦能譜分析結果Table 1 EDS analysis results of titanomagnetite in olivine basalt (ZK145101-15) %

杏仁狀粗面質熔巖含富堿性長石，根據堿性長石微晶的不同，又可分杏仁狀鈉粗面質熔巖和杏仁狀鉀粗面質熔巖2類。杏仁狀鈉粗面質熔巖基質成分為鈉長石，斑晶和基質中均富含Na、K，且Na與K含量比約為 6；杏仁狀鉀粗面質熔巖基質主要為板條狀鉀長石微晶(0.1～5.0 mm)，鉀長石微晶總堿含量K2O +Na2O較高，且K2O含量顯著大于Na2O含量(見表2)。

表2 杏仁狀鉀質粗面質熔巖微晶鉀長石電子探針分析結果

2.2.2 火山碎屑巖類

火山碎屑巖類包括凝灰巖、火山角礫巖、火山集塊巖和沉凝灰巖等4類(見表3)。礦區凝灰巖分布極為廣泛，是火山碎屑巖中最主要的巖石類型，類型較多，按化學成分可分為玄武質凝灰巖、安山質凝灰巖及其過渡類型；根據結構、構造特征又可分晶屑凝灰巖、巖屑及角礫凝灰巖和玻屑凝灰巖。巖石中葉綠泥石化、伊利石化和碳酸鹽化等蝕變強烈。沉凝灰巖是礦區火山噴流沉積型礦體的主要圍巖。

3 隱伏花崗斑巖

老廠礦區揭露到花崗斑巖的鉆孔共有7個(ZK15006、ZK15007、ZK15106、ZK153101、ZK14827、ZK14830、ZK15501)，出現在900～1 530 m的標高處。據巖芯資料觀察，各鉆孔中揭露的花崗斑巖脈及主巖體礦物組成、結構特征相同，應為同源巖漿分支。礦區花崗斑巖呈灰色、灰白色，斑狀結構，塊狀構造，斑晶主要由鉀長石、石英斜長石和黑云母等組成。花崗斑巖體中副礦物主要有鋯石、磷灰石等，此外，巖體中有零星分布的不規則狀微細粒黃鐵礦、半自形-它形狀的微粒白鎢礦以及矽卡巖化圍巖中的白鎢礦。

表3 瀾滄老廠火山巖類別

3.1 花崗斑巖成巖年齡、巖漿起源及成因

源于老廠礦區隱伏花崗斑巖形成時代，歐陽成甫等[17]獲得花崗斑巖Rb-Sr同位素年齡為50 Ma，為燕山晚期—喜山早期活動產物，薛步高等[16]、陳國達等[18]也提出屬于燕山晚期巖漿活動等觀點。陳琿等[6]獲得巖體鋯石SHRIMP U-Pb年齡為(44.6±1.1)Ma，為喜山早期巖漿活動事件。老廠礦區隱伏花崗斑巖侵位埋深500～900 m，酸性程度高，分異徹底，具有富鉀特征。新生代陸內碰撞造山時期，在上地幔軟流圈底侵產生熱動力的驅動下，下地殼發生重熔，并伴有小部分幔源物質的混染，形成以殼源為主的殼幔混合源的富鉀巖漿，又受控于深大斷裂的構造控制，含礦母巖漿沿著穿透性好的斷裂淺成或超淺成侵入。

3.2 隱伏花崗斑巖及其圍巖蝕變

隱伏花崗斑巖在侵入結晶過程中，形成一套與巖漿后期熱液作用相關的典型的蝕變現象，從巖體內部至圍巖，蝕變分帶特為：①鉀長石化發生在花崗斑巖脈內部，花崗斑巖脈以外的圍巖中鉀化不明顯；②硅化-絹云母化總體分布于鉀化帶外側，分布范圍較廣泛，即存在于斑巖脈體中，也廣泛分布于圍巖接觸帶附近；③矽卡巖化是喜山期巖漿期后熱液交代下石炭統凝灰質的產物，矽卡巖化中包括透輝石-石榴石化、陽起石化、綠簾石-綠泥石化和符山石化等，其中綠簾石-綠泥石化分布范圍最廣；④角巖化主要出現在花崗斑巖脈與凝灰巖、沉凝灰巖的接觸帶中；⑤大理巖化和碳酸鹽化廣泛分布于花崗斑巖脈及其圍巖中，表現為斑巖中的斜長石和火山巖中的長石普遍被方解石交代，碳酸鹽化和絹云母化是礦區含量最高的蝕變礦物；⑥黃鐵礦化在巖體圍巖中廣泛發育，黃鐵礦呈半自形細脈-浸染狀分布于圍巖中；⑦沸石化主要見于斑巖脈外則火山巖中，是斑巖熱液成礦晚期的低溫蝕變的產物，此外，礦區還發育少量的螢石化、雄黃化等與巖漿熱液成礦作用密切相關的熱液蝕變。

4 結 論

(1)礦區廣泛分布的火山巖和花崗斑巖分別作為火山噴流沉積成礦系統和深部斑巖熱液成礦系統的主要成礦地質體，火山巖包括玄武巖等熔巖類和凝灰巖等火山碎屑巖。

(2)火山巖成巖時代為早石炭世，是該區Ag-Pb-Zn礦重要的含礦巖性，其火山作用控制著成礦作用時空分布，為成礦提供物質基礎以及重要的熱源驅動力。

(3)出露的花崗斑巖作為斑巖型礦床的成礦母巖，形成于始新世，屬于喜山早期巖漿活動事件，圍繞隱伏巖體從下至上的蝕變分帶非常明顯。

(4)瀾滄老廠多金屬礦床處在構造-巖漿比較活躍的成礦帶上，具有復雜而獨特的成礦演化特征，早石炭世的火山作用和喜山期巖漿熱液活動控制著火山噴流沉積和后期巖漿熱液成因的多因復成礦床的形成。

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(責任編輯 王小兵)

Geological Characteristics of Ore-bearing Rocks in Laochang Polymetallic Deposit,Lancang County

Dao Yan1Yang Fan2Li Feng1Yu Can1

(1.DepartmentofLandResourcesEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650093，China;2.KunmingProspectionDesignInstitute，ChinaNonferrousMetalsIndustry，Kunming650093，China)

The Volcanic rocks and granite porphyry are widely distributed in Laochang mining area，Lancang county，which are regarded as the main metallogenic geological body of volcanic gush flow depositing metallogenic system and deep porphyry hydrothermal metallogenic system.The titanium magnetite in the olivine basalt of the volcanic rocks is conducted on spectrum analysis，the different minerals of amygdaloidal sodium trachyte lava and the microcrystaline potassium feldspar of almond-shaped potasium trachyte lava are analyzed by electron microprobe respectively.Besides that，the times and petrological characteristics of volcanic rock，the times，cause，source area and wall rock alteration characteristics of granite porphyry in mining area are summarized comprehensively.The analysis results show that:①the volcanic diagenetic age is the early carboniferous epoch，and it owns the important ore-bearing lithology of the Ag-Pb-Zn mine in mining area,the space-time distribution of the ore deposit is controlled by the mining volcanism，which provides materials basis and important driving force of heat source for metallogenic activity；②concealed granite porphyry is the porphyry molybdenum ore-forming parent rock in mining area，and the granite porphyry intrusion period belongs to the early himalayan magmatic activity；③the early carboniferous volcanism and magmatism in himalayan period provide favorable conditions for the formation of metallogenic system.The above research results have some certain reference value for analyzing the metallogenic system.

Volcanic rock，Concealed granite porphyry，Ore-bearing rocks，Superimposed metallogenic system

2015-03-22

云南省自然科學基金項目(編號：2011FZ035)。

刀 艷(1988—)，女，博士研究生。通訊作者 李 峰(1957—)，男，教授，博士，博士研究生導師。

TD11,P583

A

1001-1250(2015)-05-145-04