云南姚安縣老街子堿性雜巖體特征及稀土找礦前景

侯良剛，袁 玲，李徐瑾

(云南省有色地質局楚雄勘查院，云南 楚雄 675000)

姚安縣老街子雜巖體處于楚雄陸內盆地中北部，位于金沙江 - 哀牢山斷裂帶東側，康滇地軸西南部，大地構造位于上揚子古陸塊(Ⅵ-2)楚雄陸內盆地(Ⅵ-2-12)中北部，屬川滇南北向構造帶的中-新生代攀西裂谷的南延部分，該構造帶是揚子準地臺西南緣地殼張裂較為強烈的構造—巖漿巖帶。該區包含一套中、新生代河、湖相碎屑巖建造及一套喜馬拉雅期富堿中酸性-堿鈣性火山-斑巖建造。

1 礦區地質

1.1 礦區地層

礦區地層較為簡單，主要為一套中新生界紅色碎屑(砂、泥質)巖類，屬硅泥質穩定巖石。出露地層有中部出露白堊系下統高峰寺組(K1g)灰白色厚層狀中細粒石英砂巖，主要分布于干溝金礦以南老街子～梨梅山背斜核部；背斜兩翼分別是普昌河組(K1p)紫紅色泥巖、砂質泥巖、粉砂巖，夾少量紫、灰綠色細粒砂巖，主要分布于老街子～梨梅山背斜兩翼，與下伏高峰寺組呈整合接觸；東西兩側出露白堊系上統馬頭山組(K2m)灰色、灰紫色中厚層狀含礫長石石英砂巖，長石石英砂巖、砂質、粉砂泥巖；古近系江底河組(E1j)紫紅色中～厚層狀泥巖，局部夾雜色、細粒長石石英砂巖；新近系上新統(N2)雜色粉砂巖、粉砂質頁巖及砂礫巖(圖1)。

1.2 礦區構造

礦區褶皺主要有老街子～梨梅山背斜，斷裂構造主要發育北東向(F1、F2、F5)、北西向(F3、F4)兩組斷裂。在中部，北東向、北西向斷裂與老街子～梨梅山背斜交匯部位，次級構造發育。

1.3 巖漿巖

區內巖漿巖較為發育，以喜馬拉雅期淺成侵入相的黑云母正長斑巖、正長斑巖和噴出相的黑云母粗面巖為主，其次為火山角礫巖及各種巖脈。巖漿系列可劃分為富堿中酸性～堿鈣性火山～斑巖建造，伴隨銅、鉬、金、鉛鋅多金屬礦化。

圖1 姚安老街子礦區地質圖

1-高峰寺組；2-普昌河組；3-馬頭山組；4-江底河組；5-第三系；6-花崗斑巖；7-正長斑巖；8-黑云正長斑巖；

9-石榴白斑巖；10-粗面巖；11-斷層及編號；12-老街子～梨梅山背斜

2 雜巖體巖石特征

雜巖體巖石同位素年齡范圍在34.9～31.3Ma之間，屬喜馬拉雅期產物[1]，另據前人資料，老街子火成巖-雜巖體有三個形成期次，第一期次形成黑云母正長斑巖；第二期次為火山巖及次火山巖；第三期次為火山角礫巖類。

2.1 巖相學特征

雜巖體包括淺成侵入巖類和噴出巖類兩大類巖石，其中淺成侵入巖類主要包括黑云母正長斑巖、正長斑巖、白榴石斑巖、石英正長斑巖等及其它脈巖類，淺成侵入巖均呈不規則的巖珠狀或巖脈產出，單個巖體出露面積均小于0.25km2。噴出巖類主要有粗面巖(黑云母粗面巖)，出露面積占巖體的50%以上，另局部可見火山角礫巖、沉凝灰巖等。

2.1.1 淺成侵入巖類

主要包括黑云母正長斑巖、正長斑巖：

(1)黑云母正長斑巖：呈不規則巖栓或巖脈產出，出露面積最大0.23km2、最小0.011km2。顏色為暗褐黃色、灰白色，風化后顏色變淺，斑狀結構，斑晶由鉀長石及黑云母構成，基質由鉀長石及少量黑云母、輝石、石英構成。巖石普遍高嶺土化、綠泥石化，局部具弱黃鐵礦化及弱絹云母化。

(2)正長斑巖：呈巖脈、巖珠產出，部分正長斑巖呈巖脈穿插于黑云母正長斑巖及黑云母粗面巖中，單個巖體出露面積小于0.03km2。顏色為暗褐黃色、灰色，斑狀結構，塊狀構造，斑晶由長石及少量黑云母組成，基質成分同斑晶。巖石蝕變強烈，主要有硅化、高嶺土化、綠泥石化、黃鐵礦化。

2.1.2 噴出巖類

主要包括黑云母粗面巖、火山角礫巖：

(1)黑云母粗面巖：呈中心厚、邊緣薄、底面不平的“巖席”產出，分布長7.3km，寬1.5km～2.5km，面積達9.9km2，厚度大于300m。顏色多為白色、深灰色及紫色，斑狀結構，塊狀構造，斑晶由粗大的透長石及黑云母組成，基質由透長石、黑云母及輝石等暗色礦物組成。巖石受強烈的熱液蝕變，具黃鐵礦化、高嶺土化、絹云母化及重晶石化，并有次生綠泥石化、高嶺土化、碳酸鹽化。

(2)火山角礫巖：主要分布于文化村后山一帶，呈層狀、似層狀產出，角礫磨圓度較好，大小一般為0.50×1～15×20cm，角礫成份主要為粗面巖、黑云母正長斑巖及少量泥巖、石英砂巖組成，膠結物主要為火山碎屑物。

2.2 主量元素特征

姚安縣老街子雜巖體各類巖石化學特征如下：SiO2含量變化范圍44.6×10-2～68.1×10-2，平均60×10-2；Na2O+K2O范圍值為6.6×10-2～11.6×10-2；K2O/Na2O=1.7～6.3，平均3.18；、CaO 0.3×10-2～12.5×10-2，屬鉀質堿性巖石；正長斑巖SiO2含量變化范圍60.14×10-2～65.35×10-2，平均63.3×10-2；K2O+Na2O含量9.42～10.98×10-2，平均10.2×10-2；K2O>Na2O，K2O/Na2O=1.04～1.6，平均1.53×10-2，這與中楊子地臺西緣富堿斑巖帶的巖石化學特征吻合，即本區富堿斑巖具有高堿富鉀的特征，楊子地臺西緣富堿斑巖帶巖石的里特曼指數為3.3～6.5，皆屬弱堿性巖石，而非強堿性巖石。

2.3 微量元素特征

根據云南有色地質局304隊，1992年在礦區測的4條剖面巖石原生暈，共684件樣品分析數據得出，與基性～超基性巖漿有關的Cr、Co、Ni三元素，火山～淺成巖中的含量比同類巖石高出幾倍至幾十倍，表明本礦區的原始巖漿可能為基性-超基性巖漿；微量元素富集Rb、Sr、Ba等大離子親石元素、貧Zr、Nb、Ta等高場強元素。

2.4 同位素特征

2.4.1 鍶同位素

(A)雜巖群區富堿斑巖87Sr/86Sr初始值最高0.7098，最低0.7064，數據分布集中，平均0.7073。

(B)據富堿斑巖87Sr/86Sr初始值與年齡關系圖，全部投影點均位于玄武巖源區以上，大陸殼增長線以下，靠近玄武巖源區一側。表明本期富堿斑巖既含地幔組份，也含地殼組份。

2.4.2 鉛同位素

區內正長巖和粗面巖所測得的206Pb/204Pb范圍值為17.977～18.285；207Pb/204Pb范圍值為15.503～15.594；208Pb/204Pb范圍值為38.542～39.046，據207Pb/204Pb～206Pb/204Pb、208Pb/204Pb～206Pb/204Pb比值圖解，區內長石鉛和礦石鉛具單階演化特點(即為正常鉛)；據地質環境演化曲線圖解，區內斑巖體具混合源鉛和地幔鉛的特點，反映本區成礦特質來源于上地幔或下部地殼[1]。

2.4.3 硫同位素

據區內花崗正長斑巖中黃鐵礦(3件)及石英正長斑巖中黃鐵礦(3件)S同位素分析結果，其δ34S分別為0.7‰～1.7‰和1.6%～2.4‰，變化范圍很窄，以重硫型為主，接近隕石硫同位素組成，說明硫源主要來自未發生明顯同位素分餾效應的原生硫，反映出物源較深特征[4]。

3 稀土元素信息和特征

3.1 稀土元素信息

3.1.1 土壤地球化學稀土信息

據1∶20萬大姚幅、楚雄幅地球化學測量資料顯示，老街子礦區Nb、Be、Zr、La、Y等稀土稀有元素存在異常，且元素套合好，濃集中心明顯，濃集中心呈近東西向展布，除Be的濃集中心自巖體向南沿非巖體區外發散及Y的濃集中心在巖體以外，其他稀土稀有元素中心均位于堿性雜巖體出露部位，且總體上受老街子火山巖～斑巖出露區控制(圖2)。

3.1.2 巖石原生暈地球化學稀土信息

2013年-2015年實施的云南省姚安縣老街子外圍鉛銀金多金屬礦普查共采集了6個火成巖原生暈稀土分析樣品，2017年實施的云南省姚安老街子—南華石冠山鉛多金屬礦資源綜合研究與選區項目采集了10個火成巖原生暈稀土分析樣品，為了對比，另外在出露范圍最廣的粗面巖的強風化層間和半風化層間各采集了1個稀土分析樣(樣品編號老街子-H07和老街子-H04)，兩次所采集樣品包含了本區最典型的火成巖巖石種類，具有代表性，其分析結果(表1)可看出，礦區內包括淺成巖類和噴出巖類均具有較高的稀土元素背景值，TREE平均值為904.64μg/g，其中L REE平均值為853.65μg/g，ΣRExOy平均值為1082.88μg/g，其中輕稀土氧化物含量平均值為1021.92μg/g。

礦區內淺成巖稀土元素含量較穩定，淺成巖出露區稀土含量整體變化不大，正長巖類(包括正長斑巖、石英正長斑巖)TREE值在513～607μg/g之間，ΣRExOy在616～729μg/g之間，白榴石斑巖ΣTREE值在539～943μg/g之間，RExOy在647～1129μg/g之間，最高可達1618μg/g；而噴出巖稀土含量差距較大，尤以粗面巖為甚，TREE最低僅367μg/g，最高可達3268μg/g(注：該樣采于強風化層)，其次為堿玄巖，推測這與所采樣的位置及風化程度強弱存在區別所致。

圖2 老街子地區稀土、稀散元素化探異常圖

3.2 稀土元素特征

3.2.1 稀土元素的分餾

剔除表1中采于強風化層的老街子-H07號樣后16個分析數據統計反映出，巖石中(La/Yb)N值在21～110之 間，平均值55.6，顯示巖石中輕重稀土間存在較明顯的分異，這與巖石ΣW(Ce)/ΣW(Y)值為16.54～62.22，平均值為29.6，兩者所反映的分餾特征一致，其中正長斑巖中輕重稀土的分餾作用更強，(La/Yb)N平均值達到93.5，而堿玄巖、粗面巖質火成角礫巖、粗面巖及白榴巖類輕重稀土分餾作用較正長斑巖略弱；巖石中(La/Sm)N值為4.37～14.67，平均值為6.56，顯示輕稀土內部仍存在較大的分餾，而重稀土內部之間的分餾存在較大的差異，16個統計樣中，10個樣(La/Sm)N值在0.19～0.58之間，6個樣在1.1～5.91之間，除正長巖(正長斑巖)重稀土內部存在一致的分餾特征外，(La/Sm)N值均為2左右，其他同種巖性的結果仍存在較大差異。雜巖體整體上Eu和Ce均無異常，其中Eu值在0.8～1.36之間，平均值為0.974；Ce值在0.63～—1.45之間，平均值為0.975。

3.2.2 稀土元素分配模式

對分析樣品稀土元素球粒隕石標準化處理后，各類巖石稀土元素分配模型整體呈右傾的曲線，說明老街子堿性雜巖體強烈富集輕稀土，輕重稀土分餾顯著(圖3)。

圖3 姚安老街子堿性雜巖體稀土元素分配模式示意圖

從稀土元素分配模式圖可看出，除石英正長巖外，其他巖石的分配曲線形態基本一致，反映出其原始巖漿演化的繼承性。

4 稀土找礦前景

4.1 賦礦層位

從前述可知，姚安縣老街子雜巖體具有一定的稀土背景值，在所取的17個分析樣品中，樣品編號為老街子-H07和老街子-H04的分析樣分別采自強風化層和半風化層，其ΣRExO分別為3909μg/g和1565μg/g，遠高于其他基巖樣品ΣRExO的平均值862μg/g，分別提高了3.53倍和0.81倍，初步反映出稀土元素在風化殼中存在進一步富集的特征，(La/Yb)N值分別為247.5和57.8，均高于全區(La/Yb)N均值55.6，顯示出風化殼中輕重稀土間存在更明顯的分異；該兩個樣品TREE值分別為3268μg/g和1309.22μg/g，較其他基巖樣品TREE 平均值高出4.429和0.82倍，也反映出輕稀土具有更強的富集特點。

雖然雜巖體風化層所采樣品數量較少，但基本可看出雜巖體的風化殼更利于輕稀土富集成礦，在此層位應以探尋離子吸附型的輕稀土礦床為目標。

4.2 找礦前景

根據野外調查資料，本文按雜巖體風化殼的厚度將其分布區共劃分為風化殼較發育區、風化殼中等發育區和風化殼不發育區共三個分區，其分布及特征見表1。

表1 姚安老街子雜巖體風化殼厚度分區表

從上表可看出，姚安老街子雜巖體均存在不同程度的風化，并形成了一定厚度的風化殼，其中風化程度相對較好的出露區總面積7.67km2，占總出露面積的近74%，發育的風化殼厚度0.5m～4m，平均厚約2m，估測輕稀土品位在1650～3250μg/g之間，已達到工業品位要求，全區雜巖體風化殼土壤密度約1.25g/cm3，據此概算，風化殼較發育區和風化殼中等發育區風化殼中輕稀土(氧化物)儲量約為3.16～6.23萬噸，基本達到小型稀土礦床規模。綜合以上來看，在該區實施離子吸附型稀土礦床找礦項目前景樂觀，值得進一步開展相關評價或勘查工作。