礦區位於NW、SN、EW向構造體系的復合部位,位於華南加裏東褶皺系最西端的個舊斷裂褶皺束中。其西端被紅河斷裂切斷,北鄰三江褶皺系和揚子準地臺。三疊系和部分上古生界蓋層褶皺出露,印支運動結束了海相沈積,燕山運動是本區最重要的陸內變形。
二、礦區地質
(1)地層(表2-105)
表2-105個舊地區地層比例尺
個舊組是主要容礦地層,巖性變化大,化石少。其中,瑪拉格剖面細分為四層,為瑪拉格錫礦床的含礦層;卡房剖面細分為六層,分別是老廠、卡房和松樹角錫銅礦床的含礦層。
(2)結構
區域褶皺是越南北部古陸北緣弧形構造的組成部分。東北部五指山復背斜是個舊地區的壹級褶皺,全長40km。老廠錫銅礦位於北東向次級灣子街背斜上。東西向和南北向構造以斷層為主。前者屬於南嶺構造體系,主要呈現密集的容礦斷裂群;後者屬於川滇構造體系,以貫穿全區的個舊斷裂為界。西部出露花崗巖基巖,礦化微弱,東部出露壹系列隱伏花崗巖條。老廠等主要錫銅礦位於東部。北西向構造屬於三江褶皺系疊加復合構造,以短軸褶皺為特征,與北東向構造復合、改造,往往是控制礦體和礦帶富集的地方。總之,個舊地區以蓋層褶皺為主,產狀平緩,多向構造疊加,斷塊和穹窿特征突出。
(3)侵入巖
個舊地區巖漿活動十分強烈,侵入巖主要分為三個階段(圖2-156)。全區主要巖體10,出露面積400km2。
圖2-個舊地區巖漿巖分布示意圖(圖2-156)
1-斑狀黑雲母花崗巖;2-斑狀黑雲母花崗巖;3-中粒黑雲母花崗巖;4-細粒黑雲母花崗巖;5—堿性正長巖;6-霞石正長巖;7-火山巖;8-輝長巖-二長巖;9—輝綠巖;10—變質輝綠巖;11—印支期輝長巖;12-燕山早期花崗巖;13——燕山晚期花崗巖;14——燕山晚期正長巖;15 ——花崗巖等深線
賈沙巖體形成於印支期,為輝長巖-二長巖。龍岔河巖體形成於燕山早期,是個舊西部復式巖基的主體部分。其巖性為基性粗斑狀黑雲母花崗巖,同位素年齡為65438±047Ma±3ma。由於巖體中分布有角閃石和閃長巖花崗巖的包裹體,斜長石由拉布拉多巖、中間長石和斜長石組成,鍶同位素初始值為0.7102 9,屬於混染花崗巖漿階段的產物。燕山晚期的花崗巖類最為重要。按其時間順序,分為三個階段。馬松巖體是壹個正常的斑狀黑雲母花崗巖,形成於晚期和早期,同位素年齡為(100~103)2ma。鍶同位素初始值為0.7142 8(馬拉格)和0.7088 5(松腳),仍屬於巖漿演化不均勻的混染花崗巖。神仙水、白沙沖、老廠、卡房、新山等巖體形成於中晚期,包括粗粒黑雲母花崗巖和中細粒淺色花崗巖兩種組合,同位素年齡值為(84.4±1.1)~(81.2)Ma。鍶同位素初始值為0.7102 ~ 0.7108;巖體中沒有黑色包裹體;巖石化學以高矽堿、低鋁低鎂為特征,No2O含量大於K2O,是壹種巖漿均壹性較高的花崗巖。
白雲山巖體形成於燕山晚期,為正長巖和霞石正長巖,其Rb-Sr年齡值為93.3ma±2.4ma,與侵入接觸關系相矛盾。而K-Ar法的年齡值為59.5 ~ 62 Ma,似乎是喜馬拉雅期。其初始鍶同位素值為0.7038 ~ 0.7099,屬於幔源巖漿系列的分異產物。
從印支期基性巖到燕山晚期超酸性巖(不考慮白雲山等堿性巖),稀土特征演化很有規律:從940.6×10-6到195.52×10-6,其中老廠巖體為218。輕稀土含量從905.77×10-6下降到74.46×10-6(老廠)。HREE從30.17×10-6上升到143.82×10-6(老廠):w(LREE)/w(HREE)從30.02下降到0.52(老廠);δEU值依次從0.76下降到0.03(老廠)。可見,老廠錫銅礦是花崗巖類高度分異的結果。
與燕山早期和燕山早期的混合斑巖花崗巖相比,老廠花崗巖體具有多項反映其高度分異特征的巖石分異指標。W (TiO _ 2)/W (Ta)值早期巖體為2200,老廠為7 ~ 20;f [w (Li+Rb)/w (Sr+Ba)]的值前期為193,老廠為6607 ~ 21563;長英質指數前期81.50,老廠90.45;W(Na2O)/w(K2O)前期為0.53,老廠為0.73;鋁指數(A/CNK)前期1.003,老廠1.043。w(F)/w(Cl)比前期為1.96,老廠為8.26。早期巖體W(Rb)/w(Sr)比值為0.259 ~ 0.966,老廠為2.98 ~ 63.88。老廠巖體平均Snn含量為25× 10-6,平均F含量為3750×10-6,遠高於普通花崗巖。
個舊地區花崗巖侵入體的壹個最大特點是後期形成的巖體主要隱伏在個舊斷裂的東部,自北向南形成了麻拉格、松樹角、老廠、卡房等大型錫銅礦床。這些巖體為中小型,主要由巖株和巖過程組成,頂面起伏較大,所以上圖2-156特別標註了花崗巖頂面的等深線。
三。銅礦地質
(a)礦體的形狀和規模
礦區面積5.7km2,為壹北東向復式背斜。東西兩側分別受兩條北東向斷裂(黃泥洞斷裂和鰲頭山斷裂)控制。南北兩側分別被兩條東西向的斷層(梅雨沖斷層和衣庫沖斷層)所夾。由於礦區主要礦床受隱伏花崗巖控制,選取地下中段壹個有代表性的錫銅礦床的水平剖面(投影)(根據巷道和控制資料編制)如圖2-157所示。除地表砂錫礦外,縱剖面自下而上還出現以下礦體(圖2-158):最深部為花崗巖接觸帶中的含礦矽卡巖或錫石硫化物礦體;中部為層間破碎帶和部分脈狀氧化礦體;淺部是礦化大理石。電氣石細脈沿著花崗巖植物的突起形成於中部和淺部。全區有大小礦體274個。
在上述礦體中,錫壹般達到工業價值,但主要銅礦僅限於花崗巖接觸帶中的錫石硫化物礦體。不同伴生元素的垂向分帶為:Sn、Be、W、Nb、Ta在花崗巖中因雲英巖化而富集;花崗巖接觸帶富含錫和銅。中央氧化礦富含錫和鉛;淺部氧化礦石和礦化大理巖富集鉛、銀、錫;細脈狀礦體富含鈹、鎢、錫、鋰和銣。作為最重要的錫銅礦體,其形態隨花崗巖的起伏而變化,礦化規模較大,礦體的厚度和結構也變化較大,以層狀為主,其次為透鏡狀、脈狀、柱狀和不規則狀(圖2-159)。長100 ~ 500m,寬25 ~ 250m,厚6 ~ 16m,局部膨脹30m。Sn平均含量為0.3% ~ 1.2%,富礦為2% ~ 3%。
平均Cu為1.18%,富礦為2% ~ 3%。伴生的鎢、鉍、鈹、鋅、鉛、鎵、銦、銀具有綜合利用價值。最重要的萬子街礦段平均含鎢30.26%,鉍0.03%,鈹0.127%,鋅3.72%,鉛4.91%,銀50.93×10-6。
(2)礦石的礦物成分
主要金屬礦物有毒砂、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、錫石、黃銅礦、白鎢礦和天然鉍。
脈石礦物有透輝石、鈣鐵榴石、鐵鋁榴石、浮山石、透閃石、紅柱石、螢石、應時和方解石。
在其他錫基氧化礦體和細脈礦體中,銅含量較低,多為赤鐵礦和褐鐵礦中的結合氧化銅或孔雀石。
(三)礦石結構和構造
礦石主要為粒狀、晶體狀,結構不規則。局部發現由磁黃鐵礦交代的殘余膠磷礦組成的鮞狀和豌豆狀構造。
礦石結構以致密塊狀、浸染狀、雜色狀、網狀為主。
(4) * *相關受益成分
老廠錫銅礦床富含伴生和伴生有益組分,不同類型礦體具有不同的元素組合空間分帶。據統計,具有工業價值的銅(和鎢)礦體分布在距花崗巖不到300m,錫礦體200 ~ 600 m,鉛鋅銀礦體多在500 ~ 1300 m。
老廠錫銅礦床沿巖石突出部分形成細脈型礦帶的垂直分帶時,其它元素組合的變化規律是:下部富集Be、W,伴生Cu、Mo;中部富含錫、硼和氟;上部富含鋰、銣和銫,伴有鉛、鋅和銀。
圖2-157老廠錫銅礦床水平剖面示意圖(1: 20000)圖2-157老廠錫銅礦床水平剖面圖(根據黃庭然後)。
1-隱伏花崗巖;2-花崗巖接觸帶中的硫化物;3—層間沈積的分布範圍;4-骨折;5-向斜;六背斜
圖2-158老廠各類礦床垂直分帶示意圖圖2-158老廠礦化垂直分帶剖面圖
1-燕山中晚期花崗巖;2-矽卡巖;3-接觸帶中的硫化礦;4-放置器;5-雲英巖化;6-氧化礦石;7—電氣石細脈型
圖2-159老廠礦床接觸礦體示意圖(根據個舊錫礦地質1984)(在<個舊錫礦地質> 1984之後)
1—錫礦體;2-矽卡巖;3-長英質巖石;4-花崗巖;5-大理石;6—大理巖和石灰巖白雲巖的夾層;7-大理石;8-隧道;9-鉆孔
(五)礦山附近圍巖的變化
有用元素組合與隱伏花崗巖應變之間存在壹定的空間關系,同時蝕變分帶也依賴於巖體。距巖體300米範圍內發育碳酸鹽圍巖矽卡巖化;黃鐵礦化、金雲母化等。,距巖體最遠500m;從粗粒大理巖到細粒大理巖的過渡和廣泛分布的褪色帶可距巖體600m以上。
鉀長石廣泛存在於花崗巖中;巖體邊緣和頂部有明顯的鈉長石化和輕雲母突出,並有厚度幾米至幾十米的自變質輕堿長花崗巖。有些地方廣泛分布雲英巖型錫礦體(如1021區)。
作為錫銅礦的主要礦體,圍巖蝕變無疑是矽卡巖化。在接觸變質階段,廣泛形成無水矽卡巖和含水矽卡巖,含錫磁鐵礦矽卡巖僅在少數地段出現,大部分直接疊加為錫石-硫化物礦體。由無水島鏈矽酸鈣組成的早期簡單矽卡巖很少形成工業礦體;晚期含水矽酸鹽組成的復雜矽卡巖是個舊地區錫石-多金屬硫化物礦床的主要容礦巖石。
螢石礦化和電石化是近礦蝕變的重要標誌,其範圍可疊加在矽卡巖帶中的錫銅礦上,也可隨破碎帶遠向上遷移,特別是不同類型的電氣石脈。
黃鐵礦化、金雲母化、大理巖化、褪色帶距錫銅礦體可達數百米,也是找礦標誌。
其它如黃玉、綠柱石、鋰雲母、褐鐵礦和錳土在上述主要蝕變帶中僅具有次要指示意義。
㈥礦床的地球物理和地球化學異常
重力測量對判斷隱伏花崗巖的規模、產狀和厚度有很好的效果。圖2-160是個舊地區重力異常圖。西區花崗巖地基以低重力為主,東區老廠、馬拉格等隱伏花崗巖植物等值線相對復雜,重力較低。在巖石地基和巖石植物的突出部分,等高線坡度較緩,周圍坡度較陡。
電測深對進壹步確定花崗巖界面的起伏非常有效。
土壤測量和原生暈主要依據礦床分帶,遠距離追蹤鉛、鋅、銀異常和近礦追蹤錫、鎢、銅異常更直接。
圖2-160老礦區重力異常圖圖2-160個舊礦區重力異常(根據李興林)(李興林後)
水系和土壤重砂異常對Sn和w的地表顯示和長距離輸送具有良好的指示價值。
動詞 (verb的縮寫)成礦條件
(1)穩定同位素
(1)硫同位素:老廠黃鐵礦和方鉛礦的δ34S變化不大,模式在0 ~ 1‰之間,平均值非常接近隕石硫,充分反映了巖漿成因的特征。
個舊東部與燕山晚期各階段花崗巖有關的所有錫、銅、銀礦床,包括松腳和雙竹,其δ34S在-2‰~+8‰之間。相比較而言,老廠的變化幅度最小,平均值也最接近0軸。個舊西部與燕山早期或前燕山期混合花崗巖有關的成礦硫化物δ34S平均值> 8 ‰,變化範圍為-1‰~+22‰,表明有較多的外源硫加入。
(2)氫、氧、碳同位素:老廠四個全巖的δ18O平均值為+11.85 ‰,與個舊東各礦區的馬拉格(+112 ‰)和卡房(+12 ‰)不同。
老廠礦區尚未測得氫同位素,但與個舊西區龍岔河、神仙水巖體相似的瑪拉格包裹體水—95‰、卡房包裹體水—77 ‰—95 ‰的δD值也普遍接近—58.5 ‰—99 ‰。
初步認為主硫化物階段之前的成礦流體主要是巖漿水,大氣降水小於1/5;而硫化物階段和碳酸鹽階段的主要成礦流體以大氣降水為主,尤其是碳酸鹽階段,約占3/4。老廠錫銅礦床尚未測定碳同位素。個舊西部龍岔河巖體測量的包裹體CO2δ13C值為-5.0 ‰ ~-28.2 ‰。初步認為這顯示了深部碳和沈積圍巖有機碳的加入。老廠礦區熱液成礦階段、矽卡巖化、大理巖也極有可能加入脫碳。
(3)鉛同位素:老廠礦區方鉛礦為206Pb/207Pb1.188,接近東部其他礦區1.18的比值;206Pb/204Pb=18.55,與東區其他礦區18.43 ~ 18.67壹致;207Pb/204Pb=15.62,與東部其他礦區類似(15.08 ~ 15.67)。208Pb/204Pb=39.46,與東部其他礦區39.98 ~ 40.29相近。上述數據表明,鉛同位素組成相當均勻,反映巖漿來源和成礦物質均來自地殼深部,經歷了高熔融和均壹化作用。鉛同位素μ值為8.8 ~ 9.0,這也是地殼鉛的特征。
(2)包裹體測溫和副礦物特征
老廠巖體的副礦物為獨居石和磷釔礦,具有S型花崗巖的特征,形成錫礦。個舊東部馬松巖體中的副礦物為黃銅礦、榍石、磁鐵礦和磷灰石,具有I型花崗巖的特征,也形成錫礦。除了成巖年齡、巖體基本程度和演化階段外,二者的區別可能在於,正如姚(1964)指出的,老廠礦區巖體侵入到開闊環境中,除錫石硫化物外,錫石礦系大量發育。而松樹角礦區巖體侵入到相對封閉的環境中,僅形成錫石硫化物礦體。個舊的例子表明,S型和I型花崗巖可以存在,I型花崗巖也可以具有成錫特異性。
用包體破裂法測得老廠巖體的溫度為615 ~ 655℃。根據曾等人(1984)的熔融實驗和地層蓋層厚度的計算,老廠錫銅礦花崗巖形成於2.5 ~ 4 km深度,壓力條件為1500 ~ 3000 kg/cm2,初始熔融溫度為624 ~ 631℃。
戴(1996)測得的流體包裹體均壹溫度為401℃。老廠黃鐵礦的爆炸溫度為386℃。閃鋅礦的均壹溫度(從松腳測得)為180 ~ 257℃,平均220℃;方解石包裹體的均壹溫度為204 ~ 217℃。
石方(1986)認為,磁黃鐵礦生成時,硫逸度fs2 =(8.6×10-7 ~ 6×10-5)Pa,αFe = 0.55 ~ 0.65;鐵閃鋅礦生成時,硫逸度fs2 =(1.0×10-4 ~ 3.6×10-5)pa。
包裹體中未發現含鹽礦物,表明溶液處於鹽度不飽和狀態。包裹體中堿性成分(K+、Na+、Mg2+、Al3+等)含量低。)並富含酸性組分(CO2、H2O、CH4、N2、HF-等。),而且構圖也比較簡單。
(3)成礦條件分析
(1)個舊組下段(卡房段)是最重要的含礦層位。在原生礦石中,90%的錫、96%的銅和4 4%的鉛儲存在卡房礦段。
個舊組碳酸鹽巖按化學成分分為四類,其中錫、銅主要富集在鈣質碳酸鹽巖和鈣質碳酸鎂巖中;鉛主要富集在碳酸鎂巖石中;銅主要富集在含矽的碳酸鋁巖石中。個舊組發現多層含石膏(鹽)蒸發鹽的碳酸鹽巖,其石膏褪色、白雲石褪色、石膏溶解角礫巖、隱藻碳酸鹽巖、富碳和生物碎屑灰巖對容礦非常有利。巖性交互層數越多,不同巖性的突變界面和圍巖物性的變化,往往是礦化強度增大的地方。
(2)老廠錫銅礦化的母花崗巖是侵位階段最晚、分異程度最高、具有典型殼源重熔特征的巖體。巖體呈酸性,富堿,貧鈣鎂,富含輝綠巖,有益元素背景值高,對成礦十分有利。隱伏花崗巖覆蓋不厚,但剝蝕程度低,可保存各種類型的礦床。巖株頂面的起伏形狀對礦體的控制和富集非常重要。圖2-161對比了隱伏花崗巖的突出形態與錫銅礦體的分布規律,直觀地反映了二者之間的密切關系。其中,壹系列NE向多峰背側次生隆起帶(宮王山-菊花山-蘭社洞、孫玉壩-05、403-1021、4141隆起等。)是老廠錫銅礦床聚集的最重要條件之壹。
(3)老廠礦床錫、銅等資源的富集,既得益於南嶺東西帶、川滇南北帶和三江特提斯帶的組合,又受到東北華夏系或環太平洋帶的疊加,各種應力場相互交織、相互平衡,導致本區短軸褶皺、穹丘、層間滑脫和次級斷裂的有利配置,形成各種容礦構造。
(4)巨厚不純碳酸鹽巖被中深花崗巖侵位,產生廣泛的接觸變質和熱液蝕變暈。最豐富的銅和錫礦物是由三種碳酸鹽巖形成的透輝石和鈣鐵鋁榴石矽卡巖:矽鋁、鈣質和鈣鎂質。
富水和揮發性溶液的上升和轉化導致含水矽卡巖和錫石硫化物的緊密形成。老廠礦區熱液蝕變較多,特別是電石化、螢石、紅柱石、雲英巖化、鋰雲母化、矽化、碳酸鹽化、褪色等。不僅是平面分布,而且是典型的垂直分帶,是礦化有序演化的標誌。
(5)根據老廠各類原生礦體的特征,將成礦階段劃分為:接觸變質矽酸鹽階段,僅形成含白鎢礦的矽卡巖,成礦溫度約為400℃;氧化階段形成雲英巖型、黑鎢礦應時脈型、電氣石細脈型、含鈹花崗巖等礦體,成礦溫度為350 ~ 380℃。硫化物階段為本區錫、銅、多金屬成礦期,成礦溫度為260 ~ 350℃。碳酸鹽階段成礦作用較弱,主要為多金屬、低品位錫礦,成礦溫度為200 ~ 260℃或更低。
(6)成礦元素的多樣性也反映了老廠礦床的壹個特點。除與稀有、稀土及分散元素如鋰、鈹、鈮、鉭、銣、銫、硼等形成獨立礦物或類質同象外,還產生種類繁多的稀有礦物。例如:綠柱石、脆硫銻鉛礦、水滑石、黃銅礦、硼鈣錫、水滑石、輝銻礦等。有些礦物在中國很少見。此外,硫化物礦物不發育也是該區的特點。
(7)不難看出,老廠錫銅礦是壹個典型的與花崗巖類有關的錫石硫化物礦床。然而,在成因方面仍有壹些需要進壹步研究的地方。壹是層間氧化礦存在其他原因(脫泥、鹽化、巖溶或其他)的疊加,二是個舊地區存在三疊紀半封閉盆地沈積的初始富集。
圖2-161示意圖老廠花崗巖(A)和錫石-硫化物礦床(B)的形狀與錫石-硫化物型礦體(下圖)的空間關系示意圖
a-隱伏花崗巖等高線圖;b-接觸帶礦體分布圖;1—錫礦體;2-錫-銅礦體;3-鎢礦體;4—隱伏花崗巖頂部突起的輪廓線;5—花崗巖凹陷帶
圖2-162滇東南錫鎢鉛鋅銀礦床區域成礦模式(根據羅俊烈後)。
1-燕山早期花崗巖;2-燕山晚期第壹期花崗巖;燕山晚期3-ⅱ期花崗巖;4-喜馬拉雅堿性巖;5-矽卡巖中的硫化物礦體;6—層狀、脈狀氧化礦和硫化礦體;7-網狀礦體;8—蝕變花崗巖(斑巖)中的礦體
六、礦床模式和找礦標準
(壹)存款模式
滇東南是我國著名的錫、鎢、銅、銀多金屬成礦區之壹,屬於燕山期花崗巖相關成礦系列。為了比較老廠錫銅礦與其他礦床的異同,這裏引用羅俊烈(195)總結的區域成礦模式(圖2-162,圖2-163)和10礦床類型。其中,牛石坡型為變質花崗斑巖型錫鎢礦床;松腳型是以接觸帶矽卡巖型為主的錫礦床;馬拉格式是壹種與管狀氧化礦脈群緊密接觸的錫礦床;卡房式為接觸帶與輝綠巖交匯帶中的層狀銅錫礦床;雙竹型是受遠離接觸帶的斷裂控制的脈狀多金屬錫銀礦床;老廠型為最發育的垂直分帶,包括雲英巖型、錫石硫化物型、層間氧化礦和細脈帶型錫銅礦;南陽田型為層控矽卡巖型白鎢礦床;寶珠山型為地表矽卡巖型銅鎢礦床;白牛廠型為熱水沈積疊加花崗巖。
圖2-163個舊地區六類錫礦床成礦模式圖2-163個舊地區六類錫礦床冶金模式(按羅俊烈後)。
1-花崗巖;2-花崗斑巖;3-變質輝綠巖;4—矽卡巖中的磁化礦體;5-氧化礦體;6-斷裂帶和氧化礦體;7—錫石和電氣石網脈外圍的含錫白雲石;8—礦化元素分帶;9—頂部富含揮發物的熔融漿料;10-富含氧化物矽酸鹽的熔融漿料;11-早期富硫化物熔融漿;12 ——晚期富含硫化物的熔融漿
巖石中高溫熱液再生的銀多金屬礦床;獨龍型是壹個層控錫多金屬礦床,可能有火山巖礦床的初始富集。前六種礦床類型單獨在個舊地區形成壹個成礦亞系列。
(2)找礦標誌
從上述成礦條件和礦床特征可以清楚地看出,找礦標誌可以概括如下:
(1)燕山晚期多期、高侵位的巖石植物和巖石過程,特別是高度分異的酸性和超酸性巖體;
(2)多種構造體系和多方向構造成分組合的地區,特別是穹窿、短軸褶皺、層間剝離和次級斷層有利的地區;
(3)個舊組(特別是卡房組)是壹個厚層不純碳酸鹽巖系和石膏鹽化、隱藻、生物碎屑、富碳等多層相變界面的區域;
(4)花崗巖體頂面的起伏處,如背形突出帶、凹穴、巖舌等;
(5)花崗巖體自變質,矽卡巖化,發育多種熱液蝕變帶;
(6)礦化組合復雜但分布有序的地段;
(7)低重力、電測深異常、錫鎢銅多金屬找礦異常、重砂異常等顯示區;
(8)古代發掘物、礦渣和其他遺物。