云南普洱銀子山金多金屬礦床地質特征及礦床成因初探

孟富軍 ,龍興躍 ,付奉甜 ,羅澤雄尹近

（1.云南省地質礦產勘查院，云南 昆明 650051；2.云南齊同地質勘查有限公司，云南 昆明 650051；3.湖北省地質局第四地質大隊，湖北 咸寧 437100）

0 引言

云南普洱銀子山金多金屬礦床所在的滇西三江特提斯構造帶，為全球特提斯構造在中國大陸最典型的地區，歷來受到國內外學者的廣泛關注（李四光，1973；陳國達和薛家謀，1977；黃汲清等，1980；Seng?r et al.，1984；羅君烈，1990；從柏林等，1993；劉增乾等，1993；李興振等，1995；李峰和段嘉瑞，1999,李峰和莊鳳良,2000；莫宣學等，2001；潘桂棠等，2003；尹福光等，2006；鄧軍等，2010,2016,2020；郜周全等，2020）。銀子山礦床是近些年新發現的銅金礦床，也是2019年新設立的國家財政項目“大平掌礦集區深部找礦預測”重點研究課題內容（云南省地質礦產勘查院，2020①）。該礦床規模已達中型以上（郜周全等，2019）。但是，礦區內研究程度仍然較低，有關礦床成因、成礦規律和成礦模式的研究仍顯不足。本文通過開展區內找礦工作，初步厘定了銀子山金礦的賦礦層位、含礦巖性及控巖、控礦構造，總結了礦床的地質特征及礦床地球化學特征，認為銀子山金礦屬于淺成低溫火山熱液碲化物型金礦，為下一步礦床成礦規律研究及找礦工作提供理論依據。

1 區域地質背景

云南普洱銀子山金多金屬礦床位于蘭坪-思茅微板塊西緣的古生代云縣—景谷火山帶（圖1a），是洋殼向東俯沖過程中弧后裂陷帶中火山間歇期后熱液的產物。區內出露地層有侏羅系、三疊系、二疊系、志留系—泥盆系、元古界、古元古界等（圖1b）。

圖1 云南普洱銀子山金礦大地構造位置圖（a）和礦區區域地質略圖（b）（據云南省地質調查院，2014②修改）

區內構造發育，主要以NW向、SN向、NE向和EW向斷裂為主，其中NW向和EW向斷裂為該礦床的區域控礦構造，尤其是酒房斷裂，呈NNW向展布，區內地層展布方向與該斷裂展布方向基本一致。斷裂破碎帶發育，常形成寬數十至百米不等的破碎帶，其中的構造角礫巖、碎裂巖、斷層泥化帶和裂隙帶等十分發育。產狀傾向50°～70°，傾角80°～85°。該斷裂對火山巖漿活動、沉積作用及成礦活動具有明顯的控制作用。區域內巖漿巖比較發育，主要位于瀾滄江斷裂南段，火山活動主要集中在晚古生代和中生代，廣泛發育著基性、中酸性火山巖及基性侵入體，按地質時期可分為加里東期、華力西期、印支期，各時代火山巖的分布明顯受區域構造控制。基性及中酸性小侵入體規模都較小，均沿瀾滄江斷裂斷續分布。較為復雜的構造及頻繁的火山活動為銀子山金礦提供了極為有利的成礦條件。

2 礦床地質特征

2.1 礦區地層

銀子山礦區內出露地層主要有志留系—泥盆系大凹子組（S—D）d、二疊系—石炭系龍洞河組（C—P）l、三疊系大水井山組（T2d）、下坡頭組（T2x）、侏羅系上統芒匯河組（J1mh）、中統花開左組（J2h）地層。其中最老的地層志留系—泥盆系大凹子組（S—D）d是礦床的主要賦礦層位，總體呈SN向，由玄武巖-安山巖-凝灰巖-英安巖-流紋巖等組成火山碎屑巖建造，在礦區內廣泛分布。對比相鄰礦床大平掌銅礦，由于缺失大凹子組四段標志巖性層，故礦區內只出露大凹子一段、二段和三段。大凹子組二段（S—D）d2出露于礦區西部，以基性玄武巖、安山巖為主；大凹子一段（S—D）d1是礦體的主要富集層位，出露于礦區中部，以基性—中酸性熔漿噴溢為主，含礦巖石為灰綠色安山巖、青灰綠色英安巖、凝灰巖及火山角礫巖；大凹子組三段（S—D）d3出露于礦區東部，以中酸性凝灰巖、英安巖、火山角礫巖為主。

2.2 礦區構造

礦區構造總體以線性構造為主，為大平掌礦區構造向南延伸組成部分，其走向有NNW向、NW向和SN向。其中，NNW向斷裂是區內最主要的控巖控礦構造，最具代表的是酒房斷裂，它切穿了中生代與古生代的不同地層，具有多期活動及復合性質（韓艷梅和李偉，2017），其至少形成于加里東期，經歷了由張性（加里東期）→壓性（海西末—印支期）→張性（燕山期）→左行壓剪（喜山期以來）等作用過程。另外礦區內還發育褶皺構造，以背斜構造為主，核部地層由志留系—泥盆系大凹子組（S—D）d組成（為大平掌-昔本大山背斜向南延伸組成部分），兩翼分別為中生代的三疊系、侏羅系等地層組成，背斜軸跡大致位于酒房斷裂一帶，由于受后期斷裂構造的破壞，背斜形態被斷層破壞嚴重，出露不完整，僅保留背斜的東翼，這造成礦區大凹子組總體向東傾斜的單斜構造為主。銀子山礦區位于酒房斷裂東側，前人認為酒房斷裂在海西晚期—印支期活動強烈（郜周全等，2020），對銀子山金多金屬礦、大平掌銅礦火山巖的發育及礦床的形成有直接關系。

2.3 礦區巖漿巖

礦區內出露的巖漿巖相對較簡單，僅出現3種類型的巖漿巖，分別為志留—泥盆系大凹子組（S—D）d基性—中酸性火山巖、下侏羅統芒匯河組（J1mh2）陸相中—酸性火山巖及侵入于花開左組中的斜長花崗巖（γ），本文重點從巖石地球化學特征方面討論礦區賦礦地層——志留—泥盆系大凹子組（S—D）d火山巖。根據火山巖的產狀、巖石組合及巖石學特征，將大凹子組巖性分為兩大類：熔巖類火山巖和火山碎屑巖類。主要巖石類型有火山集塊巖、火山角礫巖、凝灰巖、砂質凝灰巖、基性蝕變玄武巖、安山質玄武巖、英安巖、流紋巖等。

2.4 礦（化）體、礦石特征

礦（化）體特征：礦區主要發育金礦化類型，共伴生銅、鋅、銀礦化，均產在蝕變帶范圍內。礦（化）體沿蝕變帶走向呈北西向展布，主要集中在3～6號勘探線之間，就目前控制的情況來看，向南北兩側均有減弱的趨勢（圖2）。垂向上，金、銅、鋅3種礦化常為共生關系，只是在礦化強度上有一定的分帶，表現為銅礦化主要在標高大于300 m的偏淺部發育，而金礦化在200～ -100 m標高之間相對富集，鋅礦化強度在垂向上變化不明顯，即在淺部及深部均有發育。共圈出76條礦體（金礦體28條、銅礦體28條、鋅礦體17條、銀礦體3條）。其中金礦主礦體為Ⅰ號金礦體和Ⅱ號金礦體。Ⅰ號礦體產于大凹子組第一段中部英安巖內，連續性較差，成礦元素以金、銅為主，控制走向長210 m，傾向最長285 m，工程見礦厚度0.35～17.51 m，平均6.78 m，為較穩定型；單工程Au品位1.44～32.44 g/t，單樣品位最高達1024 g/t，平均9.79 g/t,Cu品位0.38%～1.49%。礦化不均勻，礦體受硅化蝕變帶控制明顯，頂、底板圍巖與含礦巖石一致，主要為硅化英安巖，次為硅化凝灰巖、火山角礫巖，圍巖發育金礦化，與礦體呈漸變關系；Ⅱ號礦體產于大凹子組第一段中部英安巖、凝灰巖-火山角礫巖的蝕變帶內，連續性較好，成礦元素以金為主，控制走向長175 m，傾向最長126 m，工程見礦厚度0.44～7.27 m，平均3.74 m,為較穩定型；單工程品位1.01～16.70 g/t，平均8.02 g/t，礦化不均勻，礦體特征與Ⅰ號金礦體類似，產于F2強硅化蝕變破碎帶中,含礦巖性為強硅化絹云母化英安巖,頂底板巖性均為英安巖,少量為凝灰巖，礦體與圍巖界線漸變，呈脈狀、透鏡狀，沿走向及傾向有膨縮、尖滅再現及分支復合現象。

圖2 銀子山金礦0號勘探線剖面圖（據云南省地質礦產勘查院，2019③修改）

礦石特征：礦石通常呈團塊狀、細脈狀、浸染狀構造。礦體中金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、褐鐵礦，碲金礦、碲鉍礦，脈石礦物有石英、斜長石、綠泥石、絹云母、高嶺石、冰長石、葉臘石等。金礦石主要產于強硅化的英安巖內，但礦化極不均勻，金主要以碲金礦及自然金的形式存在，對比礦化強弱不同的礦石后可發現：（1）金礦石是多階段礦化疊加的產物。早期形成的強硅化-星散狀黃鐵礦化造成了金元素的初始富集，后期疊加的團塊-脈狀煙灰色石英中碲金礦含量較高，造成了金元素的工業富集（圖3a），缺乏煙灰色石英團塊的部位，碲金礦含量較低，金往往達不到工業富集（圖3b）；（2）金礦化與硅化的程度呈正相關關系，硅化強烈的部位，原巖結構基本被改造，金品位往往較高（圖3c）。硅化改造不徹底的部位，原巖結構殘留，往往僅發育金礦化，達不到工業品位（圖3d）。

圖3 銀子山金礦石野外特征

金礦體與碲化物的富集最為密切，據電子探針及掃描電鏡分析，碲化物主要有碲金礦、自然碲及少量碲鉍礦、碲鎳礦、碲鉛礦，其中碲金礦為該礦床金的主要賦存狀態，多呈星散狀、團塊狀、細脈狀，分布于石英及黃鐵礦粒間（圖4a、圖4b），粒內裂隙內或者呈出熔狀，包裹于黃鐵礦內，常與螢石、絹云母等礦物密切共生（圖4c）；自然碲呈團塊狀、脈狀產出，常溶蝕黃鐵礦充填其粒間、粒內裂隙中（圖4d），或與絹云母共生充填在石英裂隙中（圖4e）；碲鉍礦呈他形團塊狀、脈狀，充填于石英裂隙中（圖4f），局部溶蝕早期黃鐵礦。

圖4 銀子山金多金屬礦金礦石顯微鏡特征

3 礦床地球化學特征

3.1 樣品采集及測試方法

本次測試分析共采集10件樣品，均為近礦圍巖，來自見礦鉆孔巖芯，具體巖性描述見表1。樣品的全巖分析在國土資源部昆明礦產資源監督檢測中心完成。分析方法大致流程如下：將加工成粒徑＜0.074 mm（200目）以下的樣品粉末置于烘箱中，于105 ℃烘干12 h；從烘箱中取出樣品，準確稱取粉末樣品（50±1）mg置于坩堝中；用1～2滴高純水潤濕樣品，然后依次緩慢加入1.5 ml的高純硝酸，1.5 ml的高純氫氟酸；將坩堝放入鋼套，擰緊后置于烘箱中于（190±5）℃加熱＞48小時；待溶樣冷卻，開蓋后置于電熱板上（140 ℃）蒸干，然后加入1 ml硝酸；并再次蒸干；加入3 ml 30%硝酸，再次將坩堝放入鋼套，擰緊后置于烘箱中于（190±5）℃加熱＞12 h；將溶液轉入聚乙烯塑料瓶中，并用2%硝酸稀釋至100 g，密閉保存，最后進行ICP-MS測試分析。

表1 巖（礦）石取樣位置及樣品描述

3.2 主量元素地球化學特征

本次工作主要針對賦礦地層大凹子組火山巖進行了10件樣品的全巖分析、組合分析。巖石化學成分、CIPW標準礦物含量及主要參數平均值見表2、表3。從表2中可以看出：SiO2平均含量為74.0%；TiO2含量0.11%～1.44%，平均值為0.36%，屬低鈦型；A/CNK大多數均＞1,（除了GXW08為0.96），屬鋁過飽和類型；里特曼指數（δ）變化范圍為0.11.8，均小于3.3，屬鈣堿性巖系列；總堿K2O+Na2O變化范圍為2.55%～5.63%，K2O/Na2O平均為0.55；巖石化學成分總體FeO/MgO＜4，Fe2O3/FeO相對較低，總體Na2O＞K2O且P2O5、TiO2含量較低，具島弧火山巖與洋底火山巖性質。

表2 銀子山銅礦大凹子組火山巖巖石化學成分表/%

根據巖石化學數據（表2），將礦區大凹子組火山巖主量元素進行火山巖分類圖解的投圖，從（Na2O+K2O）-SiO2的圖解（圖5a）中可以看出，火山巖樣品點主要落在流紋巖及英安巖區域，僅1個樣品點落在安山巖區域，因此銀子山礦區大凹子組火山巖巖石組合是以流紋巖—英安巖系列為主、夾少量基性安山巖的雙峰式火山巖為特征。

在（K2O/Na2O）-SiO2圖解（圖5b）中可以看出，樣品主要落入低鉀—中鉀區域，主體以低鉀火山巖為主，部分火山巖鉀含量稍高，因此銀子山礦區大凹子組火山巖屬于低鉀—中鉀火山巖類型。

圖5 銀子山礦區大凹子組火山巖TAS圖解（a）（底圖據Le Maitre,1984）和鉀含量圖解（b）（底圖據Le Bas et al.，1986）

3.3 微量元素地球化學特征

共采集分析測試了10件大凹子組火山巖微量元素，分析結果見表3。由表可見，不同巖石中的微量元素含量差別較明顯。凝灰巖和英安巖類的大部分元素含量沒有顯著異常。這說明該區火山巖的微量元素組成具有大離子親石元素（Rb、Ba、Sr等）和高場強元素（Nb、Ta、Zr等）虧損的特征。

在原始地幔標準化后微量元素蛛網圖上（圖6a）具有以下特征：1）曲線呈鋸齒狀，這反映微量元素分餾明顯；2）微量元素平均值蛛網圖相似程度較高，均以Ba、U、La、Zr、Hf相對富集，Th、Nb、Sr、Sm、Y相對虧損為主要特征,具有同源同期巖漿巖的微量元素地球化學特征；3）同類火山巖中，蝕變巖石與未蝕變巖石的微量元素分布沒有明顯變化，說明微量元素在蝕變過程中保持相對穩定；4）凝灰巖的微量元素分布曲線雖與英安巖、流紋巖類有所不同，但也具Cs、Ba、Th、U 富集和Cr、Nb虧損的特征，這與英安巖、流紋巖類火山巖總體有相似性。

圖6 大凹子組火山巖微量元素原始地幔蛛網圖（a）和稀土元素球粒隕石配分圖（b）(球粒隕石標準化值和原始地幔質量分數據Sun and Mc Donough,1989)

上述英安巖、凝灰巖不相容元素的特征與島弧或活動大陸邊緣環境下的玄武巖、安山巖、英安巖、流紋巖非常相似（李昌年，1992）。Ba是俯沖帶流體中非常富集的元素，高Ba/Th比值（＞300）一般說明俯沖帶流體對巖漿源區的貢獻比較顯著。該區火山巖微量元素Ba/Th比值較高，其中灰白色硅化英安巖（GXW04、GXW05）的比值分別為365、362，大于300，而該兩件樣品恰好是含礦巖石，說明俯沖帶的成礦流體作用對大凹子組火山巖中的大離子親石Ba元素的富集具有顯著影響。

3.4 稀土元素地球化學特征

大凹子組火山巖的ΣREE=6.51×10-6～117.08×10-6，稀土總量變化較大（表3）。δEu＝0.32～0.96（平均為0.64），顯示出了中等程度的負銪異常，且δEu與稀土元素總量呈明顯的負相關關系，這說明巖漿在成巖過程中經歷了一定程度的斜長石分離結晶作用（或熔融殘余）。δCe＝0.97～1.06（平均為1.02），巖石鈰異常總體不明顯，這表明巖石主要形成于弱氧化環境中。（La/Yb）N=1.01～6.55，輕稀土元素的分異程度較重稀土強烈。稀土元素分配模式曲線表現為向右傾斜的輕稀土富集型（圖6b），各樣品之間相似的稀土元素配分曲線暗示了它們之間可能有相似的源區和成巖過程。另外，從總量上劃分屬于稀土含量低型；從（La/Yb）N比值上劃分屬于輕稀土富集型；從δEu方面劃分屬于Eu虧損型—Eu平坦型。

4 礦床成因初探

銀子山金多金屬礦床產出于志留—泥盆系大凹子組火山巖第一巖性段的斷裂構造蝕變帶內，成礦與火山作用密切相關，礦體的空間展布特征受構造蝕變帶的嚴格控制，同時礦體的產出與火山間歇期的凝灰質火山碎屑巖關系密切。由于區域上大平掌-銀子山成礦帶處于弧-盆系統中的弧后裂陷帶中，火山為該成礦帶提供了主要的熱源和物源。筆者認為銀子山礦區火山是以酒房深大斷裂為主要火山通道，總體巖性反映了以陸相火山巖噴發相活動的特征。礦區復雜而強烈的火山活動為成礦提供了大量的物質基礎和熱動力條件，而礦區內發育的裂隙式次級火山通道是礦區火山期后含礦熱液上升的有利通道。志留系—泥盆系強烈的火山活動在蘭坪-思茅弧-盆系統中的弧后裂陷帶中沉積了巨厚的中酸性火山巖、火山碎屑巖，這不僅為礦區內形成金多金屬礦體提供了物質基礎，而且弧后裂陷帶內火山活動強烈，地熱活動強烈，也為金、銅、鋅元素遷移富集形成礦體提供了熱動力條件。因此，強烈的火山活動對本區金多金屬礦體的形成提供了大量成礦物質基礎和熱動力成礦條件。另外，大平掌礦區大凹子組火山巖（凝灰巖）SHRIMP鋯石U-Pb年齡為（420.8±1.6）Ma，含礦凝灰巖成礦流體溫度150～280 ℃（李峰等，2012），類比銀子山礦區相似含礦巖性的成巖成礦年齡和成礦溫度，可推測出，銀子山礦區也有類似的成礦年齡和成礦溫度。

綜合上述礦床地質特征以及礦床地球化學特征表明：銀子山金多金屬礦床產于志留—泥盆系大凹子組火山巖中；礦體主要產于強硅化蝕變巖（原巖以英安巖、凝灰巖為主）中，其中礦石礦物形態為細脈狀硫化物和團塊狀碲化物的金品位較高；礦體形態總體具有脈狀、透鏡狀、分支復合狀等特征；礦石具由明顯的交代殘余結構、填隙結構，脈狀、角礫狀構造，無明顯的沉積構造特征；自蝕變帶中心向兩側具絹云巖化（含金硅化蝕變帶）→硫化物礦化蝕變（含銅、鋅、銀，伴生金）→青磐巖化的蝕變分帶模式；成礦具有多期多階段性；巖礦石微量、稀土元素的組成特征表明，成礦流體總體呈弱氧化-還原性質，成礦物質部分可能來源于含礦火山巖。金主要以碲金礦、斜方碲金礦的形式存在，少量呈自然金形式存在。

5 結論

銀子山金多金屬礦床主要產于志留系—泥盆系大凹子組火山巖構造蝕變帶內，成礦與火山作用密切相關，礦區內強烈的火山活動為成礦提供了大量的物質基礎和熱動力條件，發育的裂隙式次級火山通道是礦區火山期后含礦熱液上升的有利通道。礦體的空間展布受構造蝕變帶的嚴格控制，具有脈狀、透鏡狀、分支復合等特征；成礦具有多期多階段性。礦物形態主要以碲金礦、斜方碲金礦的形式存在，少量呈自然金形式存在。礦區內賦礦地層大凹子組賦礦巖性凝灰巖和英安巖的地球化學特征顯示，賦礦巖性總體為鈣堿性系列，巖石化學成分總體與島弧拉斑玄武巖相似，具有鋁過飽和、高Na2O、低TiO2的特點，屬活動陸緣火山島弧常見的火山巖組合。綜合表明，銀子山金多金屬礦床為產于火山機構中的淺成低溫火山熱液碲化物型金礦床。

注 釋

①云南省地質礦產勘查院.2020.云南省大平掌礦集區深部找礦預測課題成果報告[R].

② 云南省地質調查院.2014.中華人民共和國1∶5萬地質圖說明書（官房幅）[R].

③云南省地質礦產勘查院.2019.云南省思茅市銀子山銅礦2019年度地質勘查項目成果報告[R].