云南麻栗坡縣新寨錫礦床控礦因素淺析

李 卿，劉相琴，周 南

(云南省有色地質局三〇六隊，云南 昆明 650217)

云南麻栗坡縣新寨錫礦位于云南東南部，是老君山花崗巖北部外接觸帶錫鎢多金屬成礦區的組成部分。礦區大地構造處于華南加里東褶皺系(Ⅰ級構造單元)西南角，滇東南加里東褶皺帶(Ⅱ級構造單元)，文山-麻栗坡斷裂西部，老君山復式背斜北部。區域成礦作用與原巖礦化背景，巖石變質，演化富集，構造作用，巖漿熱液作用有關，形成互相聯系各具特色的礦床類型。

1 礦區地質

1.1 礦區地層

礦區內出露地層以寒武系中統田蓬組、龍哈組為主，次有寒武系下統沖莊組混合巖。本礦區田蓬組為含礦巖層，按巖性組合不同可劃分為五個段。各地層單元從上至下

(1)中寒武統田蓬組第五段(∈2t5)：為黃褐色、淺灰色等雜色石英云母片巖，白云母片巖，上部夾薄層狀結晶灰巖、大理巖透鏡體；

(2)中寒武統田蓬組第四段(∈2t4)：以大理巖為主，深灰色石英二云片巖、白云片巖、二云石英片巖夾青灰色細-中晶大理巖，向深部片巖多相變為大理巖，間夾多層石英云母片巖；

(3)中寒武統田蓬組第三段(∈2t3)：以灰色二云英片巖、石英云母片巖為主，其間夾薄層大理巖、黑云變粒巖、層狀透輝石、綠簾石矽卡巖等，相變大，蝕變強，為本區錫礦的主要含礦層；

(4)中寒武統田蓬組第二段(∈2t2)：下部巖性為灰色、灰綠色二云英片巖、綠泥石英片巖、絹云母片巖、斜長片麻巖，其間夾層狀透輝石、角閃石矽卡巖及黑云變粒巖，本層片巖內黑云母斑晶普遍發育，層狀矽卡巖具微弱錫礦化；

(5)中寒武統田蓬組第一段(∈2t1)：灰白色條痕狀花崗混合巖、混合花崗片麻巖。

1.2 礦區構造

礦區位于老君山復背斜的北緣傾沒端，礦區地層大致呈東西走向的單斜構造，在礦區中部單斜層向南突出，形成一個明顯的向斜撓曲，其西段地層呈北西走向，其東段地層作北東走向。在向斜撓曲的軸部附近發育著兩條近南北向的壓扭性斷裂F5和F11，及近南北向規模更小的斷層裂隙，這些斷裂擠壓帶和沿向斜撓曲軸脊附近形成層間滑動的剝離空間，為巖漿期后熱液活動提供了有利的成礦空間(圖1)。

F5斷層：走向100°～30°，傾向南東，傾角南緩北陡65°～88°，為一高角度逆斷層，其垂直斷距30m～60m，水平斷距60m～100m，北西盤相對向北錯移。沿斷層附近巖石具輕微變質、揉皺。破碎帶中的砂巖角礫被含銅高的泥質物充填，呈隱礫構造。沿斷層線有泉水出露，地貌上斷層兩側常顯示陡緩相接。受斷層的影響兩側的地層產狀相向，形成一個向斜構造。

F11斷層：走向近似于南北向，傾向北西，斷層北部出露∈2t5，北部出露∈2t4，構造破碎帶明顯，兩側巖層強烈擠壓，牽引褶曲發育。

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1.3 礦區變質作用

礦區寒武系中統田蓬組地層的變質作用與區域變質程度相一致，主要是由各類片巖、大理巖組成的綠片巖相，角閃巖相帶厚度較小，且界線不明顯，這可能是在本礦區混合巖化帶層位升高的緣故，礦區混合巖東厚西薄向西尖滅，此層混合巖應是區域混合巖化最高的層位。新寨錫礦床即產于混合巖化帶和角閃巖相帶之上，綠片巖相帶下部，礦區內綠片巖相帶中的層狀矽卡巖是錫礦化的主要賦礦圍巖，區域變質作用是矽卡巖生成的主要因素，矽卡巖的形成與原巖巖性有關，不純碳酸鹽巖、鈣泥質巖、泥質巖組合有利于鈣、鎂、鋁、鐵、硅等元素交代置換，形成鈣鎂硅酸鹽巖。

1.4 礦區圍巖蝕變

礦區內近礦圍巖蝕變大致可以分為三期：

(1)早期矽卡巖化：主要表現為田蓬組層位中的不純灰巖或鈣質砂頁巖在變質熱液作用下蝕變為透輝石少、石榴石、陽起石、角閃石、石英等組成的簡單矽卡巖，本期矽卡巖礦物粒度物細，巖石呈深灰綠色至灰黑色，堅硬致密塊狀，偶見到變余層紋構造；早期矽卡巖一般含微量錫(平均0.04ω%)，錫質多含于透輝石等載體礦物中，顯微鏡下見不到錫的獨立礦物；矽卡巖在片巖中呈沿層透鏡體分布，透鏡體厚0.1m～0.5m，延長0.3m～170m。

圖1 新寨錫礦礦區地質簡圖(底圖據云南省有色地質局306隊，2016修改)

1-寒武系中統龍哈組；2-寒武系中統田蓬組第五段；3-寒武系中統田蓬組第四段；4-寒武系中統田蓬組第二、三段；5-寒武系下統沖莊組；6-斷層；7-實測、推測地質界線；8-剖面及編號；9-地層產狀；10-錫礦體及編號

(2)晚期矽卡巖化：是晚期熱液對早期矽卡巖進一步交代所產生的變化，主要表現為綠簾石化、硅化、綠泥石化等。矽卡巖的硅酸鹽礦物組成較復雜，富含[OH-]根，礦物粒度較粗，形成簾石化陽起石矽卡巖、簾石拓榴角閃矽卡巖、綠簾石矽卡巖等，同時形成綠簾石、石英等微粒集合體的脈體和團塊，晚期矽卡巖化階段錫質開始運移富集形成微細粒錫石，伴隨錫石有較強烈的金屬硫化物礦化，主要礦物有磁黃鐵礦、毒砂、黃銅礦、鐵閃鋅礦、黃鐵礦等，多呈散點狀、團塊狀，有時也呈細脈狀分布，硫化物多呈它形和半自形。

(3)氣成熱液蝕變：表現由電氣石、螢石、黃玉、白云母(絹云母)，鈉長石等蝕變礦物構成的各種細脈穿插交代矽卡巖及其上下盤片巖。這些細脈在片巖中沿層或穿層充填交代，伴隨這些細脈有較多的錫石和少量金屬硫化物產出，與錫石伴生的金屬硫化物有鐵閃鋅礦、毒砂，磁黃鐵礦、黃銅礦等，其中以鐵閃鋅礦和毒砂與錫石的共生關系較密切。氣成熱液蝕變是本區最重要的成礦圍巖蝕變，多發生于工業礦體附近，是最直接的找礦標志。

2 礦體地質特征

2.1 礦體

新寨錫礦體賦存于中寒武統田蓬組第二段和第三段(∈2t2+3)層間破碎帶中，含礦圍巖為石英云母片巖、綠簾石化矽卡巖。礦體呈似層狀、透鏡狀沿層產出。目前控制了1個主礦體(4 號)和15 個小礦體。其中4號主礦體和5號小礦體有特征代表性(圖2)。

圖2 01號勘探線剖面圖(底圖據云南省有色地質局306隊修改)

(1)4號礦體：為區內最大的礦體，礦石類型為錫石-硫化物矽卡巖型。礦體產出標高1000m～965m之間，礦體走向北東10°～30°，傾向北西，傾角25°～30°左右，呈似層狀。礦體長30m～100m，平均厚度8.63m，錫品位0.215ω%～2.045ω%、平均含錫0.697ω%。厚度變化系數為93.15%，品位變化系數為55.21%。

(2)5號礦體：賦存于中寒武統田蓬組綠簾石化矽卡巖中，處于4號礦體下部，與之平行產出，礦石類型為錫石-硫化物矽卡巖型。礦體產出標高1015m～950m之間，礦體走向北東10°～30°，傾向北西，傾角20°～30°左右，呈似層狀。礦體長85m～170m，平均厚度3.15m，錫品位0.157ω%～2.517ω%、平均含錫0.496ω%，厚度變化系數為76.41%，品位變化系數為133.52%。

2.2 礦石特征

礦石化學成份：礦區不同類型的礦石，化學成分有明顯的差異。錫石硫化物矽卡巖型礦石屬鈣鎂硅酸鹽巖類，礦石中硅(40.96～51.43%)、鋁(11.65～16.21%)、鈣(10.97～21.23 %)、鎂(3.04～4.67%)、磷(0.28～0.52%)、鈦(0.35～0.70%)含量比較均勻。而鐵、氟、鉀、鈉等含量則變化較大。錫石片巖型礦石，因礦物含量多變，化學成分變化也較大，為云母石英片巖和含錫云英巖脈含SiO2又高達61.43～74.87%，簾石化二云片巖則低硅而高鈣(CaO 高達26.51%)，電氣石化巖石即含硼較高(表1)。

表1 新寨錫礦區各類含礦巖石化學成分表

礦石結構：礦石主要具有半自形粒狀結構、它形粒狀結構、包含結構、偶見自形晶粒狀結構、粒狀、鱗片變晶結構、網狀、脈狀交代結構、固溶體分離結構。其中半自形粒狀結構是礦石的主要結構，粒徑0.1mm～1mm，絕大多數錫石、電氣石、毒砂、黃銅礦等呈半自形晶結構，以浸染狀、細脈浸染狀星點狀、細脈狀產出。

礦石構造：礦石主要有細脈浸染狀、星點狀、團塊狀、晶簇狀、塊狀、斑點-斑塊狀構造、囊狀構造、條帶狀構造。其中以細脈浸染狀構造為主，錫石、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦沿層理面、節理面呈細脈狀分布，單脈體厚為3mm～10mm，長1cm～15cm不等，多數脈體與礦體產狀平行，偶沿節理分布的脈體與礦體產狀斜交。

礦石類型：新寨錫礦床的礦石類型按礦物組合可分為錫石-硫化物矽卡巖型礦石和錫石-片巖型礦石兩類。空間上錫石片巖型礦石多圍繞錫石-硫化物矽卡巖型礦石上下產出。

元素的賦存狀態：礦石內錫的物相主要為錫石，對244 個單樣及組合樣錫物相分析結果，錫石錫占全錫的93 %，酸溶錫占3.7～16.4 %。后者呈膠態水錫石或初生態微粒錫石，以包體存在于鐵閃鋅礦、透輝石等礦物中，不同品級和類型礦石中錫石錫所占比例(表2)。

表2 錫石錫含量統計表(ω%)

3 控礦因素

3.1 地層巖性控礦因素

礦區內中寒武統田蓬組地層厚度甚大，屬區域性拗陷中心，含有機質，碳質及硫化物，為弱還原沉積環境。含礦巖系具有較高的礦化豐度、含錫47～279×10-6，呈層(帶)狀面型展布，并具區域性。這種大面積錫的高含量帶的出現，系地層沉積階段所孕育。據物探隊的系統統計，老君山地區寒武系田蓬組和沖莊組各類巖石含錫鎢等金屬背景值均較高，其中田蓬組含錫豐度高于地殼克拉克值23～140倍。礦化的濃集與中寒武統田蓬組第二段、第三段(∈2t2+3)的泥質巖、碳酸鹽巖、泥質碎屑巖的復雜組合有關。復合巖性的層次越多，層狀矽卡巖出現的頻率越高。單一的巖性不利于矽卡巖的形成。錫礦化主要集中于由碳酸鹽巖，泥質巖組合向泥質巖、碎屑巖組合的巖相過渡帶中。

3.2 變質相帶的控礦因素

區域變質分相比較顯明，下部角閃巖相帶為區域性脫水帶，上部綠片巖相帶為擴容帶。其含礦性下部較貧，礦化零星，上部較富。反映了成礦物質在變質熱液階段有向上遷移聚集的特征。區域混合巖化作用進一步強化了這一作用的過程。

層狀矽卡巖的最初形成，是在區域變質階段，區域變質的早期，近似封閉系統的等化學階段，沒有物質的帶出帶入，只是原有特定成分組合的含錫豐度最為濃集的鈣砂泥巖層在變質熱液和溫度的作用下重新組合和結晶形成反應矽卡巖，這種矽卡巖均呈層狀或沿層的透鏡狀，只在花崗巖外帶的角閃巖相帶和綠片巖相帶中廣泛產出，而在真正的花崗巖接觸帶則完全不發育。

綠片巖相帶中的部分反應矽卡巖演化為含礦的復雜矽卡巖，這是區域變質作用之后熱液迭加的結果，這種熱液迭加作用只限于在特定的有利于成礦的地質構造部位發生。區域和礦區內除角閃巖相帶以外，在綠片巖相帶中還有很多未被后期熱液迭加的不含礦的反應矽卡巖存在，因此，不能認為簡單矽卡巖和復雜矽卡巖是兩種不同條件下的單獨產物。

3.3 構造控礦因素

錫礦床的形成與構造關系較為密切。變質、巖漿等各種含礦熱液在壓應力作用下沿有利的構造部位和巖性交代沉淀。本區有利的成礦構造是：

①南北向向斜繞曲軸脊和在這一軸脊中心分布的南北向陡傾斜斷裂帶(F11、F5)是礦區的主要控礦構造。本區礦床多呈南北向側伏延伸，長達千余m，即受該構造的控制。

②褶皺撓曲所形成的層間剝離帶、層間斷裂破碎帶及與其配套羽狀隙裂帶等，是礦液停積的有利場所和容礦空間。這些地段常有多層平行礦體產出。

③巖層的局部轉折(由緩變陡)的部位，縱向斷裂、裂隙復合交匯地段和構造應力集中、巖石較破碎的地段，有利于礦液富集、形成礦體的富厚中心。

3.4 巖漿控礦因素

新寨錫礦床的形成與花崗巖具有密切的空間和成因關系。

早期巖漿沿一定的構造部位上升侵位，形成似斑狀花崗巖，此期巖漿分餾作用較弱、揮發組分比較缺乏，鎢錫等成礦元素多分散于載體礦物中。

晚期重熔巖漿沿舊通道再次侵位，形成中細粒花崗巖。隨著巖漿不斷分異，揮發組分和成礦元素逐漸聚集，先后形成殘余巖漿熱液和巖漿期后氣成熱液。前者促使巖體自身蝕變形成似斑狀花崗巖及混合巖中的錫鎢云英巖脈和黑鎢礦石英脈、外帶變質巖中有利部位的反應矽卡巖的迭加蝕變，形成微粒錫石和金屬硫化物。隨后溫度下降，巖漿期后氣液中的重金屬元素和揮發組分進一步濃集。在淺成條件下、氧化還原電位的變化導致了大量錫質從絡合物中析離沉淀形成深色粗粒錫石，并以錫石云英巖脈、錫石電氣石石英巖脈，錫石長英脈等形式再次交代有利部位的層狀矽卡巖及其上下圍巖。最后形成新寨式錫礦床。

老君山地區所有較大的錫礦床都可能與隱伏巖體有關、形成新寨錫礦床的成礦熱液可能來自與深部隱伏花崗有關的巖漿期后熱液。

4 結論

新寨錫礦床經歷了礦源層，變質和混合巖化、巖漿熱液等階段的演化和特定的構造定位，成礦具有層控、巖控、構造控制的多種因素。成礦物質來源于加里東田蓬期滇東南海盆拗陷時錫質聚集所形成的初始礦源層；晚加里東-印支期區域變質及混合巖作用階段，礦源層中的成礦物質開始活化遷移、初步富集在脫水帶上部綠片巖相帶中；燕山晚期花崗巖侵位，巖漿氣液作用的迭加礦化，各種含礦熱液在壓應力作用下沿有利的構造部位和巖性交代沉淀，促使礦床定位于一定層位的有利構造部位，成礦作用長期演化形成互相聯系各具特色的矽卡巖型礦床。