滇西騰沖臘菜河鐵多金屬礦地質特征及找礦潛力分析

高星剛

(山西省煤炭地質資源環境調查院，山西太原030006)

云南省臘菜河鐵多金屬礦位于云南省保山市騰沖縣滇灘鎮，礦區距騰沖縣城60km，距保山市155km。礦區大地構造位置上位于岡底斯—念青唐古拉褶皺系，伯舒拉嶺—高黎貢山褶皺帶，古永—盞西褶皺束北段，棋盤石—騰沖大斷裂西側。區內碳酸鹽巖沉積地層發育,印支—燕山運動產生的強烈褶皺、斷裂，并伴隨的大規模中酸性火山噴發及巖漿侵入活動，為本區形成豐富的礦產資源提供了良好的地質條件。該區金屬礦產資源的分布主要受斷裂及巖漿巖控制，大致以騰沖-棋盤石斷裂為界，西側以錫、鎢礦為主，代表性礦床有小龍河、大松坡、木梁河、凍冰河錫礦等；東側以鐵、銅、鉛、鋅、銀礦化為主，代表礦產有滇灘鐵礦、臘菜河鐵多金屬礦，老廠坪子銅鉛鋅礦、銅廠山鉛鋅礦等。

該區研究工作程度較低，對礦床的成礦時代、成礦巖體性質、成礦流體、成礦規律等方面的問題均未進行過詳細的工作，制約了礦床的找礦勘查。因此，迫切需要開展系統的成礦規律與礦產預測研究，以指導礦區的下一步找礦工作。

1 礦區地質特征

1.1 地層

礦區內出露上石炭統丁家寨組下段(C3d1)、丁家寨組中段(C3d2)和丁家寨組上段(C3d3)，及第四系。

下段(C3d1)：該段下部巖性為含礫石英砂巖，向上漸變為巖屑砂巖、長英質砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖，各巖性段成不等厚互層。總厚度大于280m，未見底。

中段(C3d2)：該段在礦區內出露范圍較廣，分布于礦區中部及南部。該段下部巖性主要為粉砂巖、泥質粉砂巖、含礫砂巖、巖屑砂巖；中部為黃綠色鈣質粉砂、粘土巖夾長英質細—中粒砂巖，具角巖化，上部為含炭泥質粉砂巖、泥質粉砂巖，粘土質泥巖夾泥灰巖、灰巖透鏡體。總厚度大于1200m。

上段(C3d3)：可分為2層，二層(C3d3-2)巖性為灰黑色含炭泥質粉砂巖、夾白云質灰巖，局部夾灰巖透鏡體(具少量矽卡巖化)，整體上該段角巖化強烈，層厚50～164m，由西向東具變厚趨勢。一層(C3d3-1)巖性為灰巖，局部見泥質條帶。該段與花崗巖體接觸部位為矽卡巖主要產出部位，亦為礦區主要含礦層，厚0～160m，由西向東逐漸變薄。

第四系(Q)：礦區第四系主要為全新統沖積層、洪沖積層，分布于現代河床及各級河成階地基座上，厚度變化大，一般0～30m，局部厚達108m。

1.2 構造

礦區內構造較為發育，以褶皺及斷裂為主，整體構造線呈北東—南西向展布。

大西山向斜：礦區東南部臘菜河一帶處于區域構造大西山向斜中段，樞紐軸向35°，軸面傾向北西，形成倒轉傾伏向斜。大西山凹陷的次級花崗巖體隆起同上石炭統丁家寨組上段(C3d3)大理巖接觸附近部位為本區矽卡巖型礦床的主要含礦部位。

Fl：出露于礦區南東部，為區域臘菜河斷裂通過礦區的一段，礦區內延伸大于1900m。整體走向北東35°左右，傾向北西，傾角較陡，具壓性特征。該斷裂北段可見數米厚的擠壓破碎帶，斷裂中段和南段可見厚約1～10m(局部數十米)寬的矽卡巖體產出。沿斷裂局部見細粒花崗巖脈侵入。

F2：產出于礦區中東部邊界。整體近東西走向延伸大于0.7km。據野外觀察，該斷裂為右旋平移斷層，水平錯距約70m，主要見于上石炭統丁家寨組上段(C3d3)地層中。

F3：位于礦區南端一帶，為一低角度逆斷層，斷面傾角約30°，斷距數十米，由數條剖面鉆孔揭露的巖石分層特征推斷而來。總體走向北東，在平面上顯示為一不規則的弧形。

1.3 巖漿巖

礦區巖漿活動強烈，出露較為廣泛，屬于區域上古永巖群的一部分，主要分布于礦區西部及北東部，由3個串列的云峰山、小龍河、小團山巖體(共計9個單元)和獨立的青草嶺單元組成。

小團山巖序左家寨單元(K25Zxy)，主要分布于礦區東部，出露面積大于2km2。巖性為中細粒二長花崗巖，空間上多呈巖枝、巖脈狀產出，為礦區侵入時代最晚的侵入巖。礦區常見左家寨單元直接與地層接觸，造成砂泥質圍巖的角巖化及灰巖的大理巖化現象，而其自身靠近地層處常見較強烈鉀長石化蝕變。該巖體單元與本區碳酸鹽地層接觸部位常見矽卡巖及矽卡巖型礦體產出，因而其與本區成礦關系最為密切。

小龍河巖序貓添石單元(K24Mγβ)：分布于礦區北部青草嶺、狼牙山頭一帶。巖性為中粒似斑狀黑云母花崗巖。該巖體雖然分布面積廣泛，但與本區主要成礦類型無直接關系。

云峰山巖序三草壩單元(K22Sηγ)：分布于礦區西部，礦區分布面積約2km2。詳查區鉆孔內左家寨單元亦見該單元包體，巖性為粗粒黑云二長花崗巖。

青草嶺單元(K21Qδο)：紫蘇石英二長閃長巖。主要分布于礦區北部，青草嶺南東，呈殘留體產出，出露面積約1.60km2。

2 礦體地質特征

研究區發現矽卡巖型鎢、錫、鐵、鉛鋅礦體共15條，分為2個礦帶，1號礦帶位于礦區南東部，礦化類型為鎢、錫、鐵為主，次為鉛鋅，為礦區最為重要的礦帶，2礦號帶位于礦區南中部，為鎢礦化，規模較小。現選取1號礦帶對本區礦體產出特征。

1號礦帶由4條礦體組成，白鎢礦Ⅰ-1礦體、錫礦Ⅱ-1礦體、鐵礦Ⅲ-1礦體、鉛鋅礦體Ⅳ-1。礦體主要賦存于上石炭統丁家寨組上段一層(C3d3-1)，少量見于上石炭統丁家寨組上段二層(C3d3-2)及上石炭統丁家寨組中段(C3d2)，常見矽卡巖及矽卡巖型礦體產出于花崗巖隆起及巖枝突起部位的大理巖中，受地層、巖性及花崗巖空間形態的控制。受地表覆蓋影響，1號礦帶未見明顯露頭。從深部工程揭露情況來看，礦體整體上呈北東-南西向，傾向南東，傾角變化較大，為5°～70°之間，一般順巖層產出，局部亦見穿層產出現象。各礦體側伏和延深較差，沿傾向和走向上均具膨大收縮、尖滅再現現象。

Ⅰ-1主白鎢礦體，賦存于上石炭統丁家寨組上段一層大理巖(C3d3-1)與花崗巖接觸部位，尤其是花崗巖呈巖枝狀與地層接觸部位更加富集。礦體主要呈透鏡狀、囊狀分布，總體產狀靠近巖體較為平緩，遠離巖體則較陡。礦體整體走向30°～40°左右，傾向南東，傾角5°～68°，走向長約500m，傾向延深50～148m，具分叉、復合現象，走向上向北東方向厚度變小逐漸尖滅，傾向延深至花崗巖體則尖滅。Ⅰ-1白鎢礦體平均品位為0.13%，平均厚2.99m，厚度變化系數為105.02%，品位變化系數為93.18%。鎢主要以白鎢礦的形式存在，見有少量黑鎢礦、鎢華。礦體上盤圍巖主要為大理巖，局部為鈣質粉砂巖，具綠簾石化、矽卡巖化、角巖化、硅化，下盤圍巖一般為花崗巖和矽卡巖。接觸帶部位花崗巖具較強的鉀化、綠泥石化，局部見弱輝鉬礦化、黃鐵礦化。

2.1 礦石類型

由于本區礦體產出較深，故礦石的主要自然類型為原生型，基本未見有氧化礦產出。硫化礦石產出類型有矽卡巖型鎢鐵礦石、矽卡巖型鎢錫鐵礦石、石英脈型鎢礦石以及云英巖型錫礦石，以前兩者為主，其他少量。

2.2 礦石礦物組成

對不同類型礦石的巖相學和礦相學研究表明，礦石中主要金屬礦物有黑鎢礦、白鎢礦、錫石、磁鐵礦，次要礦物為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦、磁黃鐵礦、赤鐵礦等；主要脈石礦物有石榴子石、透輝石、綠簾石、綠泥石、硅灰石等、次要礦物為符山石、石英、方解石、綠泥石等。

2.3 礦石結構構造

礦石結構主要為自形—半自形結構、乳濁狀結構，粒狀變晶結構、交代—交代殘余結構。其中自形—半自形結構：該結構為礦區礦石的主要結構之一。常見礦石構造主要有浸染狀、條帶狀構造、塊狀構造、斑雜狀構造。

2.4 圍巖蝕變

區內石炭系地層受巖漿活動影響，原巖多發生不同程度的蝕變，主要圍巖蝕變類型有矽卡巖化、云英巖化、大理巖化、硅化、鉀化、鈉化、螢石化、黃鐵礦化等。在臘菜河礦區礦體近側鉀長石化、矽卡巖化、大理巖化及硅化較為強烈。其中，矽卡巖化、黃鐵礦化、硅化是主要礦化蝕變，與矽卡巖型礦化的關系密切。

該礦床中礦物生成順序為：透輝石、鈣鋁榴石→透閃石、陽起石、少量綠簾石、白鎢礦、磁鐵礦→綠泥石、石英、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、毒砂→閃鋅礦、方鉛礦→方解石、螢石。

3 成礦控制因素

臘菜河礦區的鎢錫礦化明顯受地層、巖性和巖漿巖的控制。鎢錫礦體基本都位于大理巖內和其與花崗巖體的接觸帶，少量位于鈣質粉砂巖內，控礦層位清楚，礦化富集規律明顯。

成礦巖漿巖：菜河礦區與礦有關的二長花崗巖微量元素中W、Pb、Zn、Sn等成礦元素含量較高，鎢含量為（4.08～8.95）×10-6，平均7.36×10-6，是中國花崗巖平均鎢含量1.0×10-6的7.36倍，鉛含量為（26.3～58.1）×10-6，平均40.78×10-6，鋅含量為（12.9～22.5）×10-6，平均16.4×10-6，錫含量為（8.82～28.1）×10-6，平均17.14×10-6。由以上數據對比結果可知，本區二長花崗巖富集各種成礦元素，應為成礦特征的主要來源。

研究區矽卡巖及礦(化)體空間形態、產出位置及強度均受左家寨單元細粒二長花崗巖的控制，巖體侵位陡緩過渡部位、巖枝與主巖體連接部位往往矽卡巖及礦體產出厚大，品位較高。

賦礦地層：研究表明，碳酸鹽(灰巖、大理巖)化學性質活潑，其孔隙度及滲透率高，這些都有利于成礦流體的擴散、滲濾交代，促進礦質的沉淀。

臘菜河鐵多金屬礦礦體主要賦存于上石炭統丁家寨組上段一層(C3d3-1)地層中，巖性為灰白色結晶灰巖、大理巖。該地層底部灰巖受巖漿侵位影響，形成厚大的大理巖，大理巖與巖體接觸部位形成規模不一、強弱不均的矽卡巖帶，礦體產出于矽卡巖帶中(白鎢礦礦體、錫礦礦體、鐵礦礦體、鉛鋅礦體)。次要含礦層位為上石炭統丁家寨組上段(C3d3-2)和上石炭統丁家寨組中段(C3d2)，其中丁家寨組上段二層(C3d3-2)巖性為：灰黑色含炭、泥質粉砂巖夾大理巖，礦體以高角度順層產出于大理巖同炭泥質粉砂巖的巖性轉變部位；C3d2巖性主要為鈣質粉砂巖，礦體主要產出于鈣質成分較重部位(矽卡巖)和巖枝突起部位。

控礦構造：褶皺和斷裂是攜帶成礦元素溶液運移和富集沉淀的通道，有利于經濟礦床的形成。研究區內斷裂及褶皺發育，對成巖成礦形成較為有利的構造條件。成礦巖體沿北東向F1斷裂及大西山褶皺虛脫部位侵入就位，巖漿冷凝結晶分異過程中形成大量高溫熱液/含礦熱液沿著不同的構造部位運移，在運移過程中對碳酸鹽圍巖進行交代，隨著交代過程中物質流入帶出，巖漿熱液物理化學條件發生改變，礦質發生沉淀進而形成礦體。

根據礦體產出部位及其與構造的關系，總結臘菜河鐵多金屬礦床的主要控礦和容礦構造有：（1）侵入體與圍巖地層間的接觸帶；（2）褶皺的軸部；（3）不同時代地層之間的沉積間斷面上或不同巖性地層之間的層間破碎帶構造。因此本區不同類型的構造對礦體的產出具有控制作用，反映出構造控礦的特征。

矽卡巖與礦體關系：研究區礦體圍巖蝕變發育，特別是矽卡巖化蝕變，其與礦體緊密相伴，關系十分密切。從鉆孔揭露情況來看，由深部巖體向上至圍巖，本區垂向蝕變具有：新鮮細粒二長花崗巖→鉀長石化花崗巖→矽卡巖化花崗巖→透輝石石榴石矽卡巖或透輝石、綠簾石矽卡巖→大理巖→灰巖的分帶特征，當侵入體同時侵入不同巖性地層時，因圍巖地層物化性質不同，蝕變帶的范圍和礦物組合也有所不同。礦體產出位置及規模受矽卡巖產出位置及規模控制，礦化一般不超出蝕變范圍，而且礦化的強度和礦體的厚度通常與蝕變的強度和蝕變帶的寬度呈正比。

區內鎢錫鐵礦體多產在矽卡巖帶內；而鉛鋅礦體主要產于矽卡巖向大理巖過渡帶矽卡巖化大理巖中。

4 找礦標志及成礦預測

4.1 矽卡巖型礦床

（1）左家寨單元二長花崗巖與丁家寨組上段碳酸鹽接觸部位，往往出現矽卡巖化，而礦區鎢、錫、鐵、鉛鋅礦化與矽卡巖有著直接關系，故碳酸巖或鈣質碎屑巖內具矽卡巖化部位，是矽卡巖型鐵、鎢、錫礦的直接找礦標志。

（2）受巖體影響，本區上石炭統地層中細碎屑巖往往發生黑云石英角巖化，而這些部位角巖化中多見石英+黑鎢礦脈，故上石炭統地層出現的硅化脈可作為尋找鎢礦的直接標志。

（3）各種類型的云英巖脈，常賦存黑鎢礦、錫石，是鎢錫礦的直接找礦標志。

（4）有輝鉬礦化的蝕變花崗斑巖，巖體內外接觸帶硅化、鉀長石化、納長石化強烈地段，是鉬礦的直接找礦標志。

（5）物探電法、磁法的異常區以及化探銅、鐵、鉛、鋅及相關元素高值區均是有利的找礦間接標志。

4.2 稀有金屬

筆者于礦區對成礦花崗巖采取十數件樣品進行主微量元素測試。通過對比華南大吉山稀有金屬礦床、百花腦稀有金屬礦床后筆者認為，區內燕山晚期古永巖體本身富集W、Sn、Rb、Y等稀有元素，且區內成礦作用均與古永巖體左家寨單元有關，巖體頂部存在云英巖化、鈉長石化等蝕變。加之自然環境，物理-化學-生物風化作用強烈，風化殼較深。因此，臘菜河礦區具有形成稀有金屬礦床的潛力。

5 結論

臘菜河鐵多金屬礦礦體似層狀、透鏡狀賦存于上石炭統丁家寨組上段碳酸鹽巖地層與小團山巖序左家寨單元細粒含斑黑云二長花崗巖接觸帶矽卡巖中。圍巖蝕變以矽卡巖化、黃鐵礦化、硅化與礦化關系最為密切。矽卡巖類型為鈣矽卡巖，主要礦物為石榴子石、透輝石、綠簾石、透閃石等。礦化主要為W、Sn、Fe為主，明顯受地層、圍巖巖性、構造和巖漿巖的控制，礦化富集規律清晰。與典型礦床對比研究后認為，臘菜河鐵多金屬礦為與燕山晚期花崗質巖漿有關的矽卡巖型礦床。對本礦床巖漿巖地球化學數據分析后認為臘菜河鐵多金屬礦區初步具有尋找矽卡巖型鐵、形成稀有金屬礦床的潛力。

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