云南南撈錫多金屬礦地質特征及礦床成因

郭甲一 ，胡靜波，陳鵬 ，孫紅濤，姜治業，謝白楊

（1.河南省有色金屬地質勘查總院，河南 鄭州 450052；2.河南省有色金屬深部找礦勘查技術研究重點實驗室，河南 鄭州 450052；3.中色國際礦業股份有限公司，北京 100029；4.河南省有色金屬地質礦產局第二地質大隊，河南 鄭州 450016；5.河南省有色金屬地質礦產局第六地質大隊，河南 鄭州 450016）

0 引言

南撈錫多金屬礦位于云南省馬關縣城東南119°方向14 km處，行政區劃隸屬云南省文山壯族苗族自治州馬關縣南撈鄉。中心地理坐標為東經104°31′30″，北緯22°57′58″。2012年10月開始至2014年7月，河南省有色金屬地質勘查總院在該區系統開展了普查和詳查地質工作，發現并控制錫多金屬礦體6個，礦區提交錫礦石量407.86萬t，金屬量13968 t，平均品位0.342%；提交（331+332+333）鎢礦石量86.48萬t，金屬量2999 t，平均品位0.347%；提交（332+333）類伴生鋅金屬量6352 t，平均品位1.454%①。本文從區域地質、礦區地質特征、礦床成因入手，劃分礦床類型，為礦床今后的開采利用、深部及外圍找礦提供指導作用。

1 區域地質背景

南撈錫多金屬礦位于華南褶皺系（Ⅱ）滇東南褶皺帶（Ⅱ2-2）南溫河變質核雜巖西部，文山-馬關隆起南端的老君山花崗巖復式背斜內，在老君山花崗巖巖體西部外接觸帶（葉天竺，2014）。區域內出露地層呈不規則穹隆狀產出，長軸近南北向，其內核分布古元古界南撈片麻巖、古元古界猛洞巖群、新元古界新寨巖組，外圍出露寒武系、奧陶系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、古近系、新近系、第四系，缺失早古生界奧陶系上統、志留系及中生界侏羅系、白堊系。寒武系下統變質為板巖及片巖類，部分碳酸鹽巖變質為大理巖；中寒武統以上碳酸鹽巖沉積逐漸增加（王琨等，2014）。奧陶系下統為碳酸鹽巖和砂泥質巖（圖1）。下泥盆統為一套陸相濱淺海沉積，呈微角度覆于寒武系上，多已變質為板巖類；泥盆系中上部為臺地相碳酸鹽巖（成連華等，2006）。二疊系為陸棚相碳酸鹽巖夾硅質巖。三疊系為泥質碎屑巖-基性火山巖（玄武巖）。第三系為山麓-湖泊相含煤碎屑巖沉積，第四系為沖洪積、崩積松散物。

圖1 云南南撈礦區區域地質略圖（據王琨等，2014修改）

與礦帶（田）成因有直接聯系的含礦巖系為上元古界新寨巖組（Pt3x）及寒武系區域變質巖中統田蓬組（∈2t）及下統沖莊組（∈1ch），是成礦區不同礦床類型重要礦源層，同時又是直接的含礦、容礦地層（張歡等，2003）。區域上最顯著的構造是以南溫河為核部的變質核雜巖構造，該構造是滇東南地區重要的控礦構造組合。錫鎢多金屬熱液礦化以斷裂構造為通道，在鄰近有利地層、構造部位停積，錫、鋅、鎢、銅、銀等眾多礦產在南溫河變質核雜巖構造內核和外圍呈（環）帶產出。南溫河變質核雜巖由變質內核及蓋層兩部分組成，二者之間以剝離斷層相分劃，變質內核主要由南撈片麻巖、志留紀南溫河序列花崗巖及下元古界猛硐巖群、上元古界新寨巖組構成，其次是后期侵入的花崗巖（張寶林等，2015）。蓋層主要由淺變質和未變質的寒武系和泥盆系組成，與核部雜巖以基底剝離斷層相分劃。

2 礦床地質特征

2.1 基本地質特征

本區處于華南褶皺系、滇東南（文山—麻栗坡）褶皺帶、都龍（老君山）變質核雜巖（隆起）帶西緣，礦區出露的地層主要為下元古界南撈片麻巖、花崗片麻巖（Ngn）、上元古界新寨組（Pt3x1）云母片巖、炭質片巖、上元古界新寨巖組（Pt3x2）石英片巖、矽卡巖夾薄層云母片巖（鄭慶鰲和楊滌生，1997）（圖2）。

圖2 南撈錫多金屬礦區地質簡圖（自測）

礦區位于老君山穹隆西側，構造較發育，以NE向斷裂構造為主。NE向斷裂主要分布于Pt3x2和Ngn接觸部位附近，呈陡切溝谷地貌形態。NE向構造是區內重要的導礦賦礦構造，沿NE向構造向東西兩側，錫礦化逐步減弱，錫礦化體主要集中在NE（F1）向斷裂下盤，在橫剖面上呈不規則枝杈狀分布（圖3）；走向上由于受近EW向斷裂破壞，沿走向呈階梯狀展布。

圖3 南撈錫多金屬礦區00勘探線剖面圖

區內巖漿巖主要為白堊紀都龍超單元花崗巖。分布于礦區東部，西與花崗片麻巖（Ngn）呈侵入接觸關系。巖體成分主要為中細粒二云母二長花崗巖，礦區東端部分地段為中粗粒似斑狀二云母二長花崗巖（圖2）。

2.2 含礦層特征

本區含礦層為上元古界新寨巖組（Pt3x）上段的矽卡巖層，以沉積厚度相對較小，巖類組合相對簡單、巖相變化相對單一為特點。

（1）含礦層上部及下部，巖類組合相對復雜，巖相縱橫變化較大，呈犬齒交替變換，以碎屑巖、鈣泥質巖、碳酸鹽類巖相互側變、相互取代，導致后期形成的含礦巖石—矽卡巖形態復雜、多層疊加、呈現疊瓦狀排列等特點。

（2）成礦元素在含礦層內的分配和富集顯示垂直分帶和水平分帶特點，自上而下為：在上部石英片巖內不具礦化，下部僅在幾米至十幾米內具錫礦化，局部形成錫鎢礦體；矽卡巖層內錫鎢鋅元素富集，形成錫鎢鋅礦體；在下部的石英片巖、云母片巖的上部幾米范圍內具錫礦化，下部不具礦化；金屬水平分帶以礦區F1和F2斷層之間的矽卡巖為富集中心，向東西兩側礦化逐步減弱、變貧。

2.3 含礦巖石——矽卡巖特征

矽卡巖經過長期地質演化形成復變質巖石，區域變質時期形成干矽卡巖，后經巖漿熱液交代作用，形成復雜矽卡巖，是區內錫鎢鋅礦體的主要賦礦巖石。

2.3.1 矽卡巖地質特征

矽卡巖主要賦存于上元古界新寨巖組（Pt1x）的上段，下段也有矽卡巖透鏡體出現，但規模較小（李寶龍和毛景文，2010）。矽卡巖大致沿層分布，局部地段與圍巖有一定的交角。矽卡巖地質體外形不規則，沿走向和傾向均有膨脹、收縮、分枝等現象，其形態呈似層狀、透鏡狀。矽卡巖礦化極不均勻，同一地質體內，錫鎢鋅含量差異甚大，有的地段形成富厚工業礦體，有的地段僅有礦化。

2.3.2 矽卡巖共生礦物組合

含礦矽卡巖組成礦物復雜，硅酸鹽礦物及金屬硫化物種類多達10余種，根據主要礦物含量，含礦矽卡巖可分為3種，各種矽卡巖礦物成分、結構構造特征如下：

（1）透輝石石榴石矽卡巖（圖4a）：透輝石為主，含量為55%，粒徑≤4 mm；石榴石石含量約為35%，粒徑≤4 mm；伴生礦物有斜長石、方解石等；金屬礦物有磁黃鐵礦、鐵閃鋅礦、黃鐵礦、錫石、白鎢礦等；粒狀變晶結構，塊狀構造。

（2）錫鎢礦石榴石矽卡巖（圖4b,d）：石榴石含量約75%，一類為微晶＜0.015 mm，分布均勻，夾雜幾個石英短細脈；另一類粒徑約0.1 mm，部分膠結石英顆粒；伴生礦物有石英、透輝石等；金屬礦物有錫石、磁黃鐵礦、黃鐵礦、鐵閃鋅礦等；粒狀變晶結構，塊狀構造。

（3）方解石、石英、石榴石矽卡巖（圖4c）：石榴石為主，粒徑≤2.5 mm；方解石＜10%，粒徑≤4 mm；伴生礦物有石英、榍石、綠簾石等；金屬礦物有錫石、黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、鐵閃鋅礦等；粒狀變晶結構，塊狀構造。

圖4 南撈錫多金屬礦區矽卡巖顯微照片（a—c）及手標本（d）

2.2.3 矽卡巖化學成分

礦區矽卡巖層為鈣鎂硅酸鹽類，化學成分及含量與硅酸鹽礦物組合有關透輝石石榴石矽卡巖成分表現為中鋁、低鐵、中鈣；錫鎢礦石榴石矽卡巖成分表現為富鐵、富鈣；石榴石方解石透輝石矽卡巖成分表現為富鐵、富鋁（表1）。

表1 南撈錫多金屬礦區矽卡巖巖石化學成分表/ %

2.4 礦體空間分布特征

矽卡巖型錫鎢鋅礦床主要受構造、地層、變質巖等多種地質因素控制，具有較明顯的空間分布特征：

（1）礦體賦存于上元古界新寨巖組上段的第一、第二層矽卡巖層內，集中分布于第一層。局部地段在靠近矽卡巖的片巖內有少量礦體產出。

（2）厚、富礦體集中于F1-F2斷層之間地段。礦體走向方向受F1-F2斷層控制，分布于F1-F2斷層之間（圖3）。錫鎢鋅礦體長度1830 m。大部分礦體分布標高1367～1654 m。

（3）礦體（層）位于區域變質巖的低綠片巖相帶內，大致沿變質巖相帶展布，下伏的變粒巖、片麻巖內不具礦化。

2.5 礦物生成順序

南撈錫多金屬矽卡巖型礦床，具有長期演化過程，早期沉積噴流的錫鎢較高的沉積物及早期簡單矽卡巖階段，形成顆粒很細、含錫很貧的硅酸鹽型礦化矽卡巖（賈潤幸等，2007）；復雜矽卡巖階段，錫石逐步析出富集，形成光性不同，具有核心-環帶構造的多重晶；巖漿熱液階段的早期，形成錫石磁鐵礦型礦石；晚期為錫石硫化物型礦石。礦物生成順序見表2。

表2 南撈錫多金屬礦礦物生成順序表

3 礦床成因探討

3.1 成礦物質來源

南撈錫多金屬礦物質來源于燕山期花崗巖熱液（張歡等，2003）。礦區東部的馬鹿塘單元二云母二長花崗巖以大量熱能和流體對區域變質形成的簡單矽卡巖進行改造，形成含礦復雜矽卡巖；此外，在后期花崗巖化過程中，花崗巖熱液提供的成礦元素形成的成礦溶液通過F1斷層，進一步交代區內的矽卡巖，使錫的絡合物分解沉淀，礦化疊加富集，最終形成工業礦體。含礦地層新寨巖組原巖為碎屑巖與碳酸鹽巖組合（張毓策等，2020）。受變質作用影響，新寨巖組地層平均含錫41×10-6、鋅211×10-6、鎢19×10-6，高于正常區數倍至數十倍，為本區礦源層，為礦床的形成提供了物質基礎。

3.2 地層層位控礦作用

地層既起到容礦、儲礦圍巖的作用，同時也是成礦元素的礦物質來源，新寨巖組控制了礦體垂直空間的分布，提供了錫多金屬礦床的物質來源（孫柱兵等，2017），通過研究表明：中-大型錫多金屬礦體賦存于新寨巖組地層上段的矽卡巖層內（鄭慶鰲和楊滌生，1997）。

3.3 構造控礦作用

區內發育平行地層走向的斷裂，斷裂與巖漿熱液活動、礦化作用關系密切，區內斷裂之間巖層破碎帶、地層為礦液運移、聚集提供了良好的地質條件，形成區內地層、斷裂、矽卡巖及礦體相互平行排列。

南撈錫多金屬礦區F0斷裂是區內的主要控礦構造。F0斷裂規模較大，屬區內的一級構造，是區域上剝離斷層①。它總體呈弧狀、孤島狀、不規則狀展布，斷層面向東南傾斜，傾角較緩，東部延伸至巖體內。礦區F0斷裂延伸既長又深，巖漿活動與該斷裂關系密切，多期次地質活動所產生的局部應力使鄰近斷裂的地層內大理巖與片巖接觸面產生層間剝離或異相剝離面空間，厚大礦體賦存于這些空間里面。

3.4 圍巖控礦作用

在成礦過程中，圍巖化學特性對矽卡巖型礦床規模、貧富有制約作用，南撈錫多金屬矽卡巖型礦床，是多期次多階段成礦的產物，不同成礦階段伴隨有不同種類的圍巖蝕變，其中以晚期矽卡巖化最重要，圍巖控礦作用以晚期矽卡巖化、綠泥石化與成礦關系最密切，富厚礦體多賦存于綠泥石化矽卡巖中。

3.5 成礦過程

礦區處于揚子地臺前緣海盆深拗陷區，巖石類組合比較復雜，巖相縱橫側變頻繁，通過長期地質演化，含礦巖石—矽卡巖地質體賦存于碳酸鹽巖與碎屑巖過渡區，矽卡巖和工業礦體層數較多部位處于巖相頻繁交替變化地段。

成礦元素的遷移是從高級變質帶遷移至低級變質帶，區內混合巖帶貧化了成礦元素。成礦元素得到富集的部位位于綠片巖相帶，為錫多金屬礦成為擴容帶，區內多層中-大型錫多金屬礦體賦存于綠片巖相帶的下部，礦床的空間分布受變質相帶控制（李小寬等，2020）。

4 結論

（1）新寨巖組（Pt3x）地層片巖、大理巖、矽卡巖復合巖性頻繁出現，相互取代變化的地段，是有利的成礦空間，賦礦巖石矽卡巖是工業礦體形成就位的先決條件，礦體大小、礦床規模取決于矽卡巖發育的層數和規模。

（2）含礦層、斷裂同向排列，構成相對開放的成礦環境，有利于變質熱液、巖漿熱液遷移、循環、交代、置換，波狀起伏的層間褶皺、層間剝離空間是最佳儲礦場所。

（3）南撈錫多金屬礦床成因屬于燕山期中酸性巖漿活動有關的“中高溫構造-巖漿熱液接觸交代”型（矽卡巖型）錫多金屬礦床，屬矽卡巖容礦的錫多金屬礦床。

注 釋

①河南省有色金屬地質勘查總院.2013.云南省馬關縣李子坪林場錫多金屬礦區地質詳查報告[R].25-189.