南岭多金属成矿带 篇1
对兰坪盆地北部Cu-Ag-Pb-Zn多金属矿以及锶、石膏等非金属成矿机制的研究很多, 但是还是存在较大争议, 比如中轴构造控制的三山成矿带是否为热水沉积成因矿床?维西-乔后断裂东侧菜籽地、青甸湾、老君山等矿床成矿作用与兰坪盆地多金属成矿机制 (三山矿带、白秧坪-富隆厂矿集区) 的差别与联系?盆地北部两侧推覆构造 (四十里箐-富隆厂推覆构造、华昌山-水磨坊推覆) 对矿床控制机制问题?盆地内部三合洞组地层中产出稳定厚层大型锶矿 (河西、大三界) 成因及与金属矿床联系如何?诸多问题一直悬而未决, 阻碍该区找矿取得更进一步突破。本文拟对兰坪盆地北部Cu-Ag-Pb-Zn等金属矿床以及天青石、石膏等非金属矿床成矿机制及规律进行梳理, 开展成矿带划分研究, 查找影响地质找矿的关键因素。
1 兰坪盆地区域构造背景与成矿特征
兰坪盆地北段指兰坪盆地通甸乡以北区域, 为盆地收缩变窄部分, 地质上西至澜沧江, 东以维西-通甸推覆断裂为界。盆缘断裂外侧分别出露前寒武系、早古生代变质基底。盆地地层主要为中新生界红层, 为一套砂岩、粉砂岩、泥岩、碎屑岩建造。逆冲推覆构造是兰坪盆地最主要的构造形式[3]。逆冲推覆构造由西侧自南西西向北东东推覆和东侧自北东东向南西西推覆的两组逆冲断层从两侧向盆地中央推进[2,4], 形成对冲式逆冲推覆构造系统, 覆盖了兰坪盆地主体。东部推覆构造带主要包括叶枝-雪龙山逆冲推覆带、华昌山推覆带、水磨房断裂[2]。卷入推覆构造的地层主要为三叠系、侏罗系和白垩系, 推覆构造带的主要推覆面多向东倾, 倾角40~60°, 向前锋带方向倾角变小, 甚至水平, 其形成与金沙江造山带的逆冲推覆有关。西部推覆构造形成主要与澜沧江造山带推覆构造有关, 最大宽度20-30km。其中一系列西倾逆断层近平行并置, 倾角多在30~45°, 卷入的地层包括石炭系--二叠系和三叠系--白垩系, 主要包括富隆厂-四十里箐逆冲推覆断裂。
晚古生代—中生代特提斯 (Tethys) 构造演化和新生代大陆碰撞造山叠加转换[8], 加上两大板块多次开合, 使区内的地壳结构复杂化, 创造了良好的成矿条件[5]。云南兰坪盆地在其狭长的地带, 堆积巨量金属及非金属矿物, 产出铜、铅、锌、银多金属矿及汞、锑、锶、膏盐等等矿种近20种。仅兰坪县境内产出包括兰坪金顶巨型Pb、Zn矿床在内矿床 (点) 多达220多处, 其中大型4处、中型8处、其他小型及矿点146处, 可谓星罗棋布。兰坪盆地矿床具有储量大而集中, 小矿点多而广的特征, 矿床具有明显的南北分段东西分带的特征[3]。Pb-Zn多金属矿床主要集中于兰坪盆地北部, 见图1。
2 兰坪盆地北部区域成矿规律
兰坪盆地北部有色多金属矿床成矿分带特征已有较多讨论[3,14]并形成一定的共识。但是对于矿带划分存在争议, 比如白秧坪—富隆厂矿带与澜沧江沿岸铜—银成矿带是否具有相同的成矿机制?中轴构造带控制的成矿带除了华昌山断裂成矿带是否还包括四十里箐—富隆厂成矿带?维西推覆体多金属矿集区与中轴成矿带、澜沧江沿岸成矿带关系如何?研究区内非金属矿床特别是石膏、天青石等盐类矿床如何归类?这些问题仍需要进一步梳理。
2.1 兰坪盆地北部构造分带
盆地西边界澜沧江-昌宁-孟连断裂表现出明显的由西向东的逆冲推覆和弧形弯曲的断面直立的走滑断裂特点[9], 发育了以向北东方向的逆冲为主的扇状逆冲断层[4], 形成一系列向盆地斜歪倒转的褶皱, 卷入地层主要为澜沧江两侧石炭系--二叠系。澜沧江断裂往东, 发育一系列南北向与澜沧江推覆构造有关次级推覆构造, 推覆构造沿造山带边部呈长条状分布, 宽度一般为20—30km, 其前锋在兰坪—云龙一线以西。卷入推覆构造的地层包括侏罗系和白垩系, 前锋地带可见它们逆冲于古新统地层之上。澜沧江断裂往东主要发育核桃箐—富隆厂断裂、四十里箐断裂。营盘—金满地区侏罗系地层亦发生强烈的片理化, 形成紧闭直立褶皱。推覆构造以叠瓦状逆冲为主要特点, 平行造山带展布, 推覆断层向西倾斜, 倾角多在40°以上[2]。
盆地东边界维西--乔后断裂实际上是受金沙江—哀牢山造山带演化有关的前陆逆冲推覆构造引起的一系列走向NW、NNW, 倾向E, 倾角50-70°叠瓦式推覆构造组成, 从东向西分别是白马驹--托枝断裂、塘上村断裂、四十驮断裂、望香台断裂、叶枝—雪龙山断裂[13], 边界东为江达-维西-绿春火山弧带[6]。推覆构造往西进入兰坪盆地, 主要发育有水磨坊断裂, 华昌山推覆构造, 卷入地层包括上三叠统、侏罗系和白垩系, 前锋地带可见不同时代的地层推覆于古新统地层之上[2]。
深大断裂之间的次级断裂构造以及各级逆冲推覆构造为成矿流体运移以及矿质沉淀提供了良好的通道和贮藏场所。盆地内发育的深大断裂不但与盆地边界深断裂共同导矿, 而且作为开放体系提供了成矿贮矿适宜的温度、压力和化学物理[7]。该区东西两侧发育的各级断裂构造力学差异, 所切割的围岩、所沟通的成矿源区以及成矿物质聚集地段的差异决定了成矿分带特征。只有查明各矿段所处构造位置, 才能进一步理解该区矿床成矿特征及规律。
2.2 成矿元素分带
兰坪盆地北部主要是以Ag-Cu-Pb-Zn为主的浅成低温热液矿床[10,12]。矿化主要产出在逆冲推覆构造中的主干断裂和次级断裂及断裂破碎带中 (富隆厂断裂矿带、华昌山矿化带) , 以及地层片理化带中 (澜沧江沿岸侏罗-白垩系地层中铜矿化) 。从盆地的西南部→中部→东北部 (东部) , 主要成矿元素矿化显示CuAg (金满, 科登涧、小格拉等) →Ag-Pb-Zn-Cu-Hg (吴底厂、富隆厂、三山、下区五、白秧坪、挂登等) →Pb-Zn-Sr (河西、大三界、东至岩、) →Pb-Zn (菜子地、麻栗坪、青甸湾、金山桃等) 的变化[10], 主要矿石矿物组合显示黄铜矿-斑铜矿-黝铜矿→黝铜矿-方铅矿-闪锌矿-辉银矿-辰砂→方铅矿-闪锌矿-天青石→方铅矿-闪锌矿的变化。总的来说, 以兰坪盆地内中部华昌山推覆断裂为界, 西部成矿元素以Cu、Ag、Co、Pb、Zn为主, 东矿带的成矿元素组合以Pb、Zn、Sb、Hg、Ag、Au为主。西矿带成矿作用围岩蚀变较强, 以普遍发育硅化为特点;东矿带的成矿作用围岩蚀变较弱, 以发育碳酸盐化的蚀变为特点, 体现出两者在成矿流体、温度及围岩上的综合差异。
2.3 地球化学分带性
从盆地两侧向盆地中心, 矿床地球化学存在明显分带特征。西向东 (西南部→中部→东北部) , 流体包裹体盐度w (Na Cleq) 明显由高到低变化 (10%→5%→1%) , 均一温度也存在由高到低的变化趋势[10] (图2) 。铅同位素研究表明, 西南部 (根带) 的样品放射性铅同位素组成较低, 东北部 (锋带) 的样品放射性铅同位素组成较高, 中部 (中带) 样品则位于两者之间[11]。以金满矿床为代表的澜沧江沿岸红层中矿床方解石δ13CCO2 (PDB) 介于-7.4‰~-4.8‰, 平均-5.5‰, δ18OCO2 (SMOW) 介于14.2‰~15.9‰, 平均为14.7‰;与白秧坪多金属矿方解石δ13CCO2 (PDB) 介于-0.5‰~-4.2‰, 平均-2.1‰。其δ18OCO2 (SMOW) 变化有两个数据段, 平均值分别为0.4‰和平均值16.0‰[5];华昌山断裂成矿带燕子洞、热水塘矿床碳酸盐矿物中δ13CCO2 (PDB) 值分布在0.17‰-2.14‰, δ18OCO2 (PDB) 介于-14‰-20.9‰[1];盆地边缘成矿带菜籽地矿床δ13CCO2 (PDB) 介于-1.65‰~-1.7‰, 均值-0.435‰, δ18OCO2 (SMOW) 值介于12.64‰-17.05‰, 均值15.041‰。对碳酸盐矿物碳来源研究表明, 不同多金属矿床方解石CO2来源不同[5]。以上金满等矿床同位素源区以深源无机碳为主, 其次为CO2交代海洋碳酸盐岩中的碳[1], 也有可能产生于碳酸盐岩溶解作用和深部地幔去气作用;白秧坪矿段碳来源于碳酸盐岩热解作用或沉积有机物脱羟基作用[5];灰山等中轴构造控矿碳来源为流体与围岩之间水-岩反应引起的沉积碳酸盐岩的溶解作用。菜子地铅锌矿集区碳、氧同位素组成均落于海相碳酸盐溶解作用的演化线上, 表明成矿流体中的CO2来源于海相碳酸盐溶解。
3 兰坪盆地成矿带划分
从上面讨论可以看出, 兰坪盆地北部多金属与非金属矿产呈现分带性特征最根本的原因是澜沧江断裂造成由西向东和金沙江断裂引起的由东向西推覆构造使盆地北部形成一系列NS向展布构造应力分带, 在不同部位 (推覆构造峰带、中部及跟带) 各类岩石力学差异、断层切割围岩的不同以及流体运移距离的差异导致了地区地球化学、成矿元素、矿化种类的分带特征。
据此, 我们将兰坪盆地北部矿床分为三类, 赋存于侏罗-白垩系砂岩粉砂岩红层中与后期热液活动有关的脉状铜矿床 (金满、科登涧、吴底厂等) , 又称为西带;与推覆构造有关的后期热液改造浅成Cu-Ag-Pb-Zn-Hg-Co矿床, 分为与四十里箐-富隆厂推覆构造相关的赋存与中新生界砂岩、碎屑岩Cu-Co-Ag-PbZn热液矿床和与华昌山推覆构造相关的赋存于中生界碳酸盐地层Ag-Pb-Zn-Hg热液-改造矿床两类, 该类矿床称为中带;东带矿床亦分为两类, 盆地内赋存于中生界碳酸盐地层中与热水沉积 (喷流沉积) 作用有关的Pb-Zn-Sr矿床 (河西、大三界、青甸湾、菜籽地、金山桃) 和赋存于中、新生界砂岩、粉砂岩地层中与后期热液层状Cu-Pb-Zn (金竹村、黄竹厂、北松园、南松园、稗子沟、德胜) 。
南岭多金属成矿带 篇2
关键词：木吉村铜钼矿床；闪长玢岩；蚀变分带；成矿模式
1 区域地质背景
木吉村铜（钼）矿床位于太行山脉中段，阜平幔枝构造的西北缘，整体受紫荆关断裂带北支上黄旗-乌龙沟断裂控制。区内地层主要有上太古界石咀岩群片麻岩，中元古界长城系高于庄组、蓟县系迷雾山组和铁岭组碳酸盐岩，上元古界青白口系长龙山组碎屑岩，下古生界下寒武系馒头组、中寒武系张夏组、上寒武系崮山组和炒米店组碳酸盐岩，中古生界奥陶系冶里组，中生界中侏罗统髫髻山组。
矿田位于浮图峪——王安镇火山断陷盆地西部，断裂构造及古火山构造发育。断裂构造有NNE、NE、NEE近SN， NW向等多组，以NNE-NE向乌龙沟断裂系为主（图Ⅰ）。
2 蚀变特征及分带
区内铜钼矿主要为热液蚀变型矿床。矿区内蚀变作用分布范围广，蚀变强度比较大，蚀变作用主要与闪长玢岩岩体有关。本项目通过野外地质调查，采集了大量岩矿样品和岩心样品，系统进行了镜下光、薄片鉴定研究工作，根据其蚀变类型自岩体内部到围岩，划分出内、外两个蚀变带（图Ⅱ）。
2.1 内蚀变带
内蚀变带为典型的斑岩热液蚀变带，将玢岩体由岩颈中心深部向地表依次划分出强硅化、钾长石化、硬石膏化、石英-绢云母化、强绢云母化、青盘岩化蚀变带。
强硅化带 分布在地表700m以下岩颈部位岩体的深处，硅化由北向南、由浅到深增强。蚀变岩石主要由密集的石英脉组成，残留有部分钾长石或由石英和钾长石组成的微晶集合体团块。石英主要为微晶-细粒镶嵌结构或碎裂结构，呈蚕食状交代钾长石，微晶石英中也有交代残留物质碎裂结构（如图Ⅲ-1）。金属矿物有黄铁矿和辉钼矿。
钾长石化带 主要发育在600m深度以下强硅化带的外围。蚀变岩石以钾长石和石英为主，少量绢云母，部分钾长石形成很不规则的交代斑晶，部分样品中保留有交代残余的斜长石斑晶（如图Ⅲ-2）。金属矿物有黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿，是钼矿体形成的主要地段。
石英-绢云母化带 多分布在岩颈的中上部及靠近颈部的舌状体中，地表下200～600m范围内最为发育。蚀变岩石中闪长玢岩的结构特征基本保留，斜长石斑晶发育绢云母化，基质主要为微晶石英、钾长石。石英呈不规则团块状与金属矿物和部分残酸盐矿物一起出现，长石碎粒化，并被绢云母、钾长石和石英逐渐取代（如图Ⅲ-3）。金属矿物主要为黄铜矿和黄铁矿，是形成工业铜矿体的主要矿化带。
强绢云母化带 在石英绢云母化带上部和地表青盘岩化闪长玢岩的下部。蚀变矿物主要为绢云母，少量石英。显微镜下斜长石斑晶全部变为微晶绢云母，但外形保留原来板状晶形，基质由绢云母和石英组成，基质中常见比较自形的黄铁矿颗粒（如图Ⅲ-4）。金属矿物主要为黄铁矿。
青盘岩化带 在矿区地表闪长玢岩“半蘑菇状”顶盖出露的地方广泛发育。蚀变矿物包括有绿帘石、绿泥石、石英、钠长石、绢云母、方解石。岩石外表为灰绿色，斑状结构。显微镜下斑晶斜长石为自形-半自形板状，聚片双晶较清楚，暗色矿物全部绿帘石化，基质主要为微晶长英质和绿帘石（如图Ⅲ-5）。金属硫化物矿物主要为黄铁矿，侵染状为主。
硬石膏化带 出现在-450m到350m标高的深度范围内，分布范围较广，但不连续。硬石膏化叠加在其他几个带上，蚀变闪长玢岩和矽卡岩中既有侵染状硬石膏，也有脉状硬石膏，在石英绢云母化闪长玢岩中的硬石膏石英脉中常见金属硫化物矿物，强均匀硅化岩石中岩石的粒度比较细，硬石膏在其中均匀分散分布（如图Ⅲ-6）。
2.2 外蚀变带
外蚀变带可以分矽卡岩化带、矽卡岩化大理岩带和大理岩化碳酸盐岩带，与闪长玢岩直接接触的围岩主要是下古生界石灰岩和中元古界白云质碳酸盐岩。在古生宇石灰岩中形成钙质矽卡岩带、元古宇白云岩中形成镁质矽卡岩带，对应的矿化为铁铜锌矿化和铁铜-锌矿化。
矽卡岩化带，分布在青盘岩化带的外围，地表出露宽度比较大，可达数百米，地表所见的以钙质矽卡岩为主。主要矿物组合为石榴石、透辉石、透闪石及绿帘石、绿泥石、方解石、石英等。含铜磁铁矿化与透闪石化相伴，镜铁黄铜矿化与绿泥石、绿帘石化关系密切。
矽卡岩化大理岩带，主要矿物成分有方解石、白云石、蛇纹石、绿泥石、透闪石，少量滑石、绿帘石和石英。除重结晶的碳酸盐矿物方解石或白云石以外，交代形成的矽卡岩矿物主要为含水矿物。岩石中可见黄铁矿和磁铁矿化，钻孔中可见有黄铁矿和黄铜矿化。
大理岩化碳酸盐岩带，分布于最外带，主要表现为岩石的重结晶现象。根据围岩岩性的不同有白云石大理岩和方解石大理岩。没有矿化现象。
2.3 蚀变矿物的期次划分
早期的蚀变作用是岩体的青盘岩化和围岩的矽卡岩化，该期是黄铁矿和矽卡岩型含铜磁铁矿床形成的主要时期。中期的蚀变作用是岩体在深部的钾长石化和浅部的石英-绢云母化，该期是斑岩型铜钼矿形成的主要时期。晚期的蚀变主要是深部强烈的硅化，伴随有辉钼矿化。热液活动的后期随温度的降低有部分方解石、绿泥石、萤石，以及硬石膏转变为石膏。
3 成矿分析
木吉村矿田位于阜平幔枝构造的北东倾伏端位置。浮图峪-木吉村断陷受控盆韧性剪切（断裂）带的控制，盆地中强烈的火山喷发形成了本区一定范围的安山质火山岩建造。在火山喷发期后较小范围的次火山岩侵位，在木吉村一带形成“蘑菇状”、“舌状”闪长玢岩体。
岩浆的持续不断的活动，使得多次大规模溢流的含矿气液体对闪长玢岩体及其围岩进行强烈交代蚀变。受斑岩型热液蚀变系统的控制，在“岩柄”的钾质蚀变带形成细脉浸染型铜钼矿体，在“岩柄”与“岩盖”过渡部位的硅化-青盘岩化蚀变带形成脉型硫铁矿体；受接触交代系统的控制，在“岩体”接触带及层间构造系形成含铜磁铁矿体（矽卡岩期）；受体系青盘岩化热液叠加，沿层间裂隙及盆地边缘断裂带（F4）形成镜铁-黄铜矿体；在矿区外围形成“远温”热液脉型铅锌矿体（化）。矿床以闪长玢岩为中心，由内向外，形成了斑岩型铜（钼）矿-矽卡岩型铁铜、热液叠加矽卡岩型铜（镜铁）矿-热液脉型铅锌（银）矿“三位一体”铜（钼）多金属矿田。
4 结论
本矿床为受岩浆作用控制的斑岩—矽卡岩型矿床。矿化以闪长玢岩岩体为中心，岩体内部为斑岩型铜钼矿化，岩体周围的碳酸盐岩围岩为矽卡岩型含铜磁铁矿化。矿体赋存的空间位置，呈独特的空心式，分为上下两个矿带。上部矿带以斑岩型铜钼矿及接触带矽卡岩型铜铁矿为主体，其中以斑岩型为主。下部矿带以矽卡岩型铜（钼）矿为主，穿插有部分斑岩型铜矿或铜钼矿。钾硅化带中钼矿化最强。
蚀变与矿化可分为闪长玢岩内的网脉状硅化、钾长石化、石英-绢云母化、青盘岩化及对应的钼-铜矿化、铜-钼矿化、铜-钼矿化、黄铁-黄铜矿化及黄铁矿化；而碳酸盐岩围岩则以矽卡岩化为特征，并在古生宇石灰岩中形成钙质矽卡岩带、元古宇白云岩中形成镁质矽卡岩带，对应的矿化为铁铜锌矿化和铁铜-锌矿化。
随着地质勘查工作的不断深入，迄今为止凡有明显地表露头的金属矿床已经大部分被查明。伴随采矿工业不断进步及民间采掘遍地开花，矿床开采速度加快，已探明浅层矿床几乎难以维持国民经济发展需求，而深部找矿如雨后春笋逐渐成长，因此金属矿床的勘探应向地壳深部努力开拓。
参考文献
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※资助项目：石家庄经济学院项目；河北省自然科学基金（编号D2013403018）