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文档简介
分类号 密级中国地质大学(北京) 本 科 毕 业 论 文 题 目 个旧东西矿区成矿规律对比分析 英文题目 Metallogenic regularity of comparative analysis in Gejiu west-east mining area 学生姓名 徐章辉 院(系)地球科学与资源学院专 业资源勘查工程(固体矿产) 学 号 1001103320 指导教师 王功文 职 称 副教授 2014 年 5 月摘 要 个旧锡铜多金属矿区被个旧断裂分为东区和西区,东区锡多金属矿开采程度高,矿田分布多;西区多年来仅发现一些中小型锡铜矿床,多年来,在个旧锡矿研究工作多注重于花岗岩成矿理论,个旧锡铜多金属矿床主要受燕山中晚期花岗岩及其有关构造控制,成矿时间集中。近几年来,随着矿区内越来越多地开采深部硫化物型矿床,表明个旧锡铜多金属矿床的成因是复杂的,用单一矿源和简单的花岗岩成因观点不足以对其进行合理地解释。本文在前人研究成果的基础上,结合实地调研以及资料收集进行了区域和矿区地质背景分析,安尼期玄武岩犹如一个巨大的矿源层,为成矿过程提供了重要的成矿物质,燕山期花岗岩侵入活动带来的热力和热液作用下,使这些矿质得到萃取活化并迁移到一定部位成矿。通过对东西矿区地层、构造、岩浆岩侵位特征进行对比分析,对比东西区成矿规律,个旧东区的矿床地质研究程度较高,结合东西矿床地质研究成果,分析西区的矿床地质特点与成矿规律,为西区找矿提供依据。关键词:玄武岩; 花岗岩; 锡铜多金属矿床; 成矿模式ABSTRACTGejiu tin copper polymetallic deposit is an old fracture is divided into eastern and Western, The degree of multi metal ore mining district of tin, Field distribution; West over the years only to find some small tin copper deposit, over the years; for years, In Gejiu Tin research work focused on granite metallogenic theory, Gejiu tin copper polymetallic deposit is mainly controlled by the late Yanshan granite and its related structure, Concentrated mineralization time. In recent years, With more and more deep sulfide mining within the mining area to deposit, That causes the Gejiu tin copper polymetallic deposit is complex, With a single source and simple granite genesis is not enough to carry on the reasonable explanation.In this paper, on the basis of previous research results, Based on the investigation and data collection of the region and the geological background analysis, Anisian basalt is like a giant ore source layer, Provide the ore-forming material is an important metallogenic process, The thermal and hydrothermal action Yanshan period granite intrusive activities bring down, The mineral was activated and migrate to a certain part of mineralization.Through comparing and analyzing the formation, magmatite, something tectonic emplacement characteristics, Metallogenic regularity things District comparison, The east area of Gejiu ore deposit geology research higher degree, Combined with the geological research results. Analysis of the geological characteristics of ore deposits and metallogenic regularity of the West, To provide the basis for Western Exploration.Key words: basalt; granite; Tin copper polymetallic deposit; Metallogenic model 目 录1绪论1 1.1个旧地区地理概况1 1.2选题依据及意义1 1.3研究区研究现状2 1.4论文研究工作概况22研究区地质概况3 2.1大地构造背景3 2.2区域地层3 2.3区域构造4 2.5区域矿产53矿区地质特征6 3.1矿区地层6 3.1.1个旧东区地层6 3.1.2个旧西区地层7 3.2矿区构造8 3.2.1个旧东区构造8 3.2.2个旧西区构造8 3.3区域岩浆岩9 3.3.1个旧东区岩浆岩10 3.3.2个旧西区岩浆岩114矿床地质特征13 4.1矿床成矿系列13 4.1.1印支期海底基性火山-喷流Cu-Au(Sn)成矿系列13 4.1.2印支期海底喷流-沉积Sn-Pb(Ag)成矿系列14 4.1.3燕山晚期花岗岩叠加改造Sn-Cu-Pb-(Zn、Ag)成矿系列15 4.2成矿物质来源及成矿机理15 4.2.1锡的物质来源和成矿机理15 4.2.3铅的物质来源和成矿机理16 4.3围岩蚀变类型16 4.4老厂矿田地质特征175矿床地球化学特征21 5.1个旧东西矿区地层含矿性对比21 5.2岩石地球化学特征22 5.3稀土元素特征22 5.4同位素特征24 5.5东西矿区化探异常对比246矿床成因及成矿模式25 6.1矿床成因探讨25 6.1.1热水沉积成矿25 6.1.2岩浆热液成矿25 6.1.3矿床成因26 6.2控矿模式26 6.2.1控矿体系26 6.2.2控矿构式及控矿性27 6.3成矿模式27 6.4找矿勘查启示28结 论29致 谢30参考文献31中国地质大学(北京)2014届本科毕业论文1 绪论1.1个旧地区地理概况个旧矿区位于云南省东南部,个旧市所辖,其中心地理位置为东径1039,26,北纬232240,海拔标高1300 2600米。东与蒙自县接壤,南隔红河与元阳、金平两县相望,西与建水县交界,北与开远市毗邻,距昆明市公路280公里(图1-1) 个旧属高山丘陵地区,山区面积占全市总面积86%,地势大体为东、西部和中部万山丛错而较高,南、部则较低。最低点蔓耗镇海拔150米,最高点莲花山海拔2740米,市区为一盲谷,海拔169米。个旧地处云南低纬高原哀牢山脉东侧,属亚热带山地季风型气候,由于受地理位置和地形条件的影响,气候的垂直变化显著,气候悬殊大,寒、温、热三大气候差异并存。俗称“一山分四季,十里不同天”。个旧年均降水量1293毫米,其中平坝区834.2毫米,上半山区1603毫米,中半山区1080毫米,低山河谷区1274毫米。 图1-1研究区交通位置图1.2选题依据及意义云南个旧地区分布着滇东南成矿带上最重要的超大型锡铜多金属矿床,也是我国重要的锡产地之一。个旧地区锡储量占世界锡储量的10%以上,个旧也被称为中国的“锡都”,同时还蕴藏有丰富的Cu、Pb、Zn、Ag等。个旧锡矿探明储量居世界前列,但经多年开采,现在的矿山开采存在资源危机,大多数的矿山不能达到设计的能力,个旧有的金属工业的发展与国家锡资源战略息息相关,因此加强对个旧锡矿床成矿研究,维持矿山生产能力,是个旧锡矿开采的当务之急。个旧断裂将个旧矿区分为东区和西区,东区锡多金属矿开采程度高,矿田分布多;西区多年来仅发现一些中小型锡铜矿床,近几年研究表明,个旧矿区深部和外围还有较好的找矿前景,个旧矿区处在特提斯巨型锡矿带与环太平洋巨型锡矿带交接部位,印支期、燕山期构造岩浆作用强烈,形成超大型锡矿和超大型铜、铅、锌、银等多金属矿床,个旧矿区的大部分地方研究程度还较低,在西区陡岩、保和以及其他矿田深部获得很多好的找矿信息,但缺乏进一步找矿科研。1.3研究区研究现状1953年起,先后有原中国有色金属工业总公司下属的西南地质局224队在个旧矿区开展了砂锡矿同时兼顾脉矿的综合勘察找矿、地质评估等工作,云南有色局308队编著的个旧锡矿地质云南个旧锡铜多金属矿等专著总结了个旧矿区找矿的地质成果及矿区矿床的地质特诊和成矿规律,50年代中期探明一系列大型、中型砂锡矿床,60年代提交了松树脚、老厂等几个原生锡矿勘探报告1。20世纪70年代以后,通过研究和实践,对矿区的地址构造特点、矿床空间分布和成矿规律及基础地质的进一步认识,找矿工作转向以花岗岩接触带矿床为重点,在深部隐伏矿、成矿规律和找矿模式方面取得了很大突破,为矿区地质研究程度和探明矿产资源做出了巨大贡献。其表现在三个方面:“上有背斜,下有突起”寻找花岗岩接触带矽卡岩型Sn-Cu-Ag矿床;从背斜找矿到向斜和断裂带找矿,发现了向斜与断裂带联合控矿的层间Sn-Pb-Ag矿床;利用金属元素分带规律研究从氧化矿到原生矿、从单一锡向锡、铜、铅、钨多金属找矿取得重大成就。多年来个旧锡矿的研究注重于花岗岩成矿理论及其模式建立,一致认为个旧锡多金属矿床主要受燕山期花岗岩控制,成矿的时间集中。个旧的锡铜多金属矿是燕山中晚期中酸性花岗岩岩浆上侵到中三叠统个旧组碳酸盐岩层中,岩浆期后热液与围岩发生交代作用,形成了矽卡岩型矿床和热液矿床。近几年新发现的芦塘坝10号矿群,似层状、块状硫化物矿体多呈层平行整合产出于个旧组碳酸盐岩中,距下伏深部的花岗岩体800m,矿石具有纹层条带状构造,除了含有Sn、Cu、Pb等,还含Au、Ni、Ag、Sb等元素,难以用花岗岩岩体成矿解释,使地质学者对个旧锡矿的花岗岩成矿模式提出质疑,单一矿源和一次成矿模式的成因观点不能对个旧矿区进行合理解释,现在对于个旧系多金属矿的成因观点是“多来源、多成因、多阶段”。通过研究发现印支期玄武岩也是一个重要的成矿因素。1.4论文研究工作概况收集资料,对比东西矿区成矿地质特征,从成矿地层、有利成矿构造、岩浆岩等方面对比东西矿区的成矿地质背景,对东西矿区采样样品观察分析矿石的结构构造。 收集资料,整理现有有关图件,数字化地图,有关岩浆岩与矿体之间的信息,以及整合与之相关的构造地层信息。 查明个旧矿区岩浆岩的时间空间分布、地质特征、地球化学特征。包括岩石学特征、微量元素特征、稀土元素特征与成矿的关系。2 研究区地质概况2.1大地构造背景 个旧矿区地处云南省东南部,位于环太平洋成矿带与地中海一喜玛拉雅成矿带交汇处,是我国滇东南锡矿带上规模最大的锡多金属矿集区之一。其大地构造位置处于印度板块、欧亚板块、太平洋板块碰撞相接的部位。区域地质构造位置为杨子准地台、华南褶皱系及唐古拉一昌都一兰坪一思茅褶皱系三大地质构造单元汇聚地带(图2-1)。 图2-1个旧矿区大地构造示意图2.2区域地层区内各时代地层由老至新如下:古元古界哀牢山群、大红山群、瑶山群属中深变质的中基性火山-沉积建造,为区内最下部结晶基地,厚度约万米,主要分布于红河和哀牢山两大深大断裂的夹持地带。 古生界地层中,震旦系为砂岩、页岩、板岩、白云岩夹含砾硅质岩,分布在石屏-建水一带;寒武系地层发育广泛,在蒙自、建水等地为一套浅海相沙泥质和碳酸盐岩类互层沉积,在滇东南原岩为一套深海相的细粒碎屑岩、碳酸盐岩夹中基性火山岩;奥陶系地层中,下统发育广泛,中上统除元阳地区外基本缺失,由一套灰岩、碎屑岩组成;志留系零星出露;泥盆系地层中上统广泛发育,为一套浅灰色灰岩夹白云岩、硅质岩,产出珊瑚和腕足类化石;石炭系主要为块状灰岩、中厚层状生物碎屑岩,局部夹有鲕状灰岩、硅质岩和火山岩夹层。 中生界以三叠系出露最完整,为一套海相-浅海相碳酸盐岩类沉积岩和页岩等,可分为三统六组,即上三叠统火把冲组、鸟格组,中三叠统法郎组、个旧组和下三叠统永宁镇组、飞仙关组。下三叠统飞仙关组出露于东区卡房龙头寨、夹马坎和西区九头山-洗马塘等地,上部为砂质页岩、长石石英砂岩,玄武质砂岩地层中发育斜层理、层纹构造,与上覆和下伏地层均为假整合接触。永宁镇组出露于东区卡房龙头寨,、大黑山和西区北部的白显等地,分布于飞仙关组大致一致,与上覆个旧组整合接触。中三叠统个旧组在区内发育广泛,大部分地区都有出露,为一套厚约3000m的碳酸盐岩建造,上部以灰岩为主,中部以白云岩为主,下部卡房段为灰岩和白云岩互层;法郎组地层零星分布于西北部新寨、白显、普雄、甸房等地,是云南东南部主要的含猛层,厚度约800-1300m。上三叠统鸟格组地层分布与火把冲、玉梅、黄草坝一带,上部为局部浅红色石英砂岩、砂质页岩夹碳质及少量泥岩,下部为棕褐色砂页岩。粉砂岩,含丰富的瓣鳃类化石,与上下地层整合接触,火把冲组地层分布于火把冲-黄草坝一线以南,上部为黄绿色、深灰色石英砂岩、泥岩、云母板岩,中下部为灰色粉砂质板岩、石英粉砂岩,与下伏地形整合接触。 新生界为富含残积、坡积啥锡矿或矿化的第三系第四系,分布于山间盆地,沟谷及岩溶坳地中,以角度不整合覆于老地层之上。第三系为紫色砂砾碎屑沉积,分布于洼陷盆地中;第四系以残积、坡积、湖积、洞穴堆积为主,分布于山间盆地、湖泊、河流及山麓洞穴内,是矿区砂矿赋存部位。2.3区域构造 西北向断裂:红河断裂在矿区南部边界,是右江盆地与哀牢山断块的分界线,是一条大型走滑断裂,在印支期发生大规模的左行走滑位移,新生代盆地沉积错移反映显著的右行走滑。哀牢山断裂带是从滇西北往滇东南斜贯云南的金沙江-哀牢山深断裂南段,走向70西,长度大于700km,断裂两侧岩性迥异,北东侧为早元古界深变质岩系-哀牢山群,南西侧为浅变质的古生界-中生界浅变质岩系,两变质岩系之间是宽1-3km的糜棱岩及劈理、片理带,沿着断裂两侧岩浆活动强烈而频繁,该断裂带可能是晚华力西期俯冲断裂,晚三叠世的印支运动使之产生逆冲推覆,燕山期再次逆冲推覆走滑活动明显,该断裂带对滇东南锡矿带的岩浆成矿作用有重要控制作用。 北东向断裂:建水-师宗-弥勒断裂,走向北东,倾角4060,倾向北西,自红河向北东经过扯直-建水-苏租-弥勒-师宗北西-罗平老厂向贵州西南继续延伸,为一压剪切性断裂。沿断裂带有强烈的挤压破碎带,褶皱发育,二叠纪玄武岩沿断裂分布,是一条延伸至地壳硅镁层的地壳断裂,断裂向西南延伸为矿区的南北边界,;加里东期至喜马拉雅期发生多期活动,三叠纪表现为正断层性质;现今表现为逆断层性质。该断裂是滇东南盆区与扬子陆块的边界,是一条岩相古地理界线和构造分界线,它控制的华力西区基性火山活动对个旧成矿区的成矿作用有明显的影响。 南盘江断裂是一条北东走向,倾向北西,倾角30-60,是南盘江断褶束的主干断裂,自个旧经开远的中和营、丘白双龙营到罗平一带延伸,早中三叠世沿此带形成一条狭窄深陷的沉降槽,是华南褶皱系与扬子准地台两大地质构造单元和两大成矿区的分界,断裂呈北东向延伸,向东进入贵州境内,向西延伸到开远一带。该断层在晚元古代就可能存在,在晚古生代-中生代较为活跃,早三叠世沿此形成一条狭窄而深陷的裂陷槽。 南北向构造:小江断裂纵贯云南东部,向北延伸到四川,是一条区域性超壳深大断裂,是我国强烈地震带之一;该断裂带在晚元古代末就有活动迹象,在二叠纪时表现为强烈的张裂,成为大规模基性岩浆侵位的通道,中生代发生过强烈挤压,喜马拉雅期表现为张性和左行,现沿断裂带有强烈地地震活动和一系列热温泉,表明断裂现今仍具有强烈的构造地震活动。纵贯个旧矿区的个旧断裂是小江断裂带东支的延伸,它把个旧矿区分为成矿强烈悬殊的东西两个矿区。 2.4区域岩浆岩海西期岩浆主要为基性火山作用,以裂隙式喷发为主,该期的岩浆岩有哀牢山构造带的基性、超基性侵入的镁质超基性侵入岩;滇中和滇东南的辉绿岩,金平、建水一带的基性侵入岩属海相喷发岩性系,在金平太平街一带有中粒斑状黑云母石英二长岩,斑状黑云母石英闪长岩和石英闪长岩。印支期岩浆活动喷发作用以中基性、酸性为主,分布于个旧、开远、元阳、河口等地,个旧、开远的基性火山作用分为三期;早期产于个旧组F段,第二期基性火山岩与泥灰岩、硅质岩互层产出,整合接触,未见穿层现象,第三期与页岩、泥灰岩互层产出,同步褶皱整合接触。印支期岩浆活动以酸性、基性为主,分布于元阳、绿春、哀牢山一带。岩性为花岗岩及斜长花岗岩,大小岩体有十余处,其中水源岩体呈株状,中细粒黑云母花岗岩、黑云母斜长花岗岩,燕山期岩浆活动: 燕山期岩浆活动主要为酸性岩,其次是中基性-超基性侵入岩、碱性岩有零星分布,酸性侵入岩分布在个旧、峨山、元江、金平等地,主要是花岗岩类,典型岩体有个旧岩体,文山薄竹岩体,都龙老君山岩体。中性岩主要见于石屏地区,多是沿断裂侵入的小岩株、岩墙、岩脉,岩石岩性为黑云母石英闪长岩,中细粒自形结构,主要矿物有斜长石、角闪石、黑云母、石英。基性-超基性岩分布于个旧、建水、金平、红河、元阳等地,贾沙辉长岩形成于燕山早期,岩石类型为辉长岩、橄榄岩及辉绿岩。在红河、元阳出露的镁质超基性岩体中出现个别较高的铂矿化异常,金平白马寨岩体为大型硫化铜镍矿床。2.5区域矿产 区内较为完整的岩石建造和复杂的地质构造运动及岩浆活动,形成条件十分有利的矿化条件,区区内矿产资源丰富已知的矿种已达58种之多。其中有色金属矿产有Sn、Cu、Pb、Au、Zn、Ag、W、Mo、Ni等;稀有金属矿产有Ta、Nb、Be、Zr、Li等,黑金属矿产有Fe、Mn、Ga、Cd等;放射性元素矿产有U、Th等;分散元素矿产有Ge、In、Ga、Cd等;冶金辅助原料矿产有黏土、白云岩、萤石、灰岩、石英砂等;非金属矿产有冰洲石、水晶、正长石、玛瑙、重晶石、石棉等,区内蕴藏有丰富的地热资源,区内已找到的大中型锡、银、铜、铅等矿床12个。3 矿区地质特征 个旧锡多金属超大型集矿区以产锡为主,同同时还蕴含有铜、铅、锌、银等二十多种有色及稀有金属矿产。矿床集中在东区马拉格、松树脚、高松、老厂及卡房五大矿田内,区内有利地层-构造-岩浆组合为个旧矿区提供了优越的成矿条件(图3-1)。3.1矿区地层3.1.1个旧东区地层个旧东区内出露的地层以中三叠系碳酸盐为主,早于中生界的地层仅在矿区南部有零星分布,新生界地层主要分布于山间盆地(图3-1)。三叠系地层厚约5000m,自上而下依次为上三叠统火把冲组、鸟格组、中三叠统法郎组、个旧组、下三叠统永宁镇组、飞仙关组,其中三叠系下部个旧组(T2g)地层是区内最主要的含矿层位,由上而下可以分为白泥铜段(T2G3)、马拉格段(T2G2)、卡房段(T2G1)三段。个旧组地层中马拉格段和卡房段是主要的含矿层,个旧组地层岩性组合特点(表3-1)。 表3-1个旧矿区中三叠统个旧组地层分层级容矿类型统计 3.1.2个旧西区地层个旧西区地层主要为三叠系上统至二叠系上统的浅海-滨海相沉积建造。第三系和第四系分布于一些山间盆地(图3-1),围绕西区大岩体出露的为中三叠统法郎组(T2f)和个旧组(T2g)地层,法郎组地层紧邻火成岩体分布,岩性为滨海相砂页岩、泥质灰岩;个旧组地层及二叠系上统分布在岩体的外围地带23。个旧组(T2g)地层在东区出露较为完整,西区个旧组岩性组合与东区相比存在较大差异,西区地质工作程度低,西区地层以陡岩矿田内的个旧组陡岩段底层为例,个旧组陡岩段地层是矿田内独立的岩性单位,从上而下可划分为四个岩性组合亚层4。陡岩段第四层(T2gD4):灰色厚层状、块状白云岩,上部和下部夹有灰岩层,下部为不规则状灰岩,与灰质白云岩呈互层出现。地层倾向相变大,局部灰质白云岩和灰岩为主,地层厚度约38m-73m。陡岩段第三层(T2gD3):灰色至浅灰色块状灰岩,夹有薄层、中厚层泥灰岩、白云岩。是陡岩矿田主要的含矿层,地层厚度310m-346m。陡岩段第二层(T2gD2):白云岩和含灰质白云岩为主,夹有多层含碳泥质岩、泥灰岩,地层厚度225m-532m。陡岩段第一层(T2gD1):浅灰色、灰色中厚层状含泥质灰岩,下不夹有泥灰岩,厚度不详。3.2矿区构造 个旧地区地壳活动强烈,地质构造复杂,褶皱、断裂纵横交错,构造活动呈明显的多期性,矿区被川滇地轴南延向断裂-个旧断裂分为东区和西区,东区面积580km,西区1100km。3.2.1个旧东区构造个旧东区受北北东向的五子山复式背斜控制,次级褶皱及北东向、东西向的断裂构造发育,多为岩矿构造(图3-2)5。东西向的构造断裂有东西向的主要断裂构造有个松断裂、老熊铜冲断裂、背阴山冲断裂、龙树脚断裂等。该组断裂为矿田划分界线,由北到南依次为马拉格矿田、松树脚矿田、高松矿田、老厂矿田、片房矿田,以锡、铅矿化为主。北东向的主要断裂有莲花山断裂、芦塘坝断裂、坳头山断裂、麒阿西断裂、黄泥铜断裂等,该级断裂是矿区主要的控岩、控矿断裂构造,其锡、铜、铅矿化较东西向组强。前述两组断裂交汇处是花岗岩入侵的有利部位及矿床赋存的有利场所。五子山复式背斜上同时叠加有多组方向的次级褶皱构造,其为有利的控矿构造,下部往往为隐伏花岗岩突起的部位,发育其上的次级一系列东西向、北东向及北西向构造,相互交织影响,构成更加复杂的构造格局,其中近南北向延展的个旧断裂及甲介山断裂分别为个旧东区的西部、东部边界,夹持于两断裂之间的一系列近东西向构造与二者交汇而呈现出似“梯子”状的构造框架,而每一个“梯子格”内均是大型矿床产出主要空间。3.2.2个旧西区构造 西区主要地质构造单元归纳为“一环三带”(徐金祥,2002) 4,即贾沙环状构造带、杨家田构造带、陡岩构造带、五指山背斜南部倾没端构造带。另外还有一组纵贯全区的北东向控岩断裂构造分布,如龙岔河断裂、轿顶山一贾沙河断裂、普洒河断裂、洗马塘断裂等(图3-2) (I)贾沙环状构造带:主要由法郎组(Tzf )地层中的次级向斜及断裂紧密围绕西区岩体构成环状构造,主要的向斜构造有水龙井向斜、他白向斜、阿西冲向斜等。 (II)陡岩构造带:位于西区南西侧,由一系列北西向的断裂构造及平缓开的阔小型背斜构造组成,北西向的构造对锡、铅矿的成矿有一定的控制作用。 (III)杨家田构造带:位于西区南东侧,由一系列的北东向断裂构造组成的断块型构造带,对岩浆一成矿活动的控制作用不显著,大部分属矿区成矿后断裂构造。本构造带主要受个旧断裂的分枝构造:杨家田断裂的控制。 (IV)五指山背斜南部倾没端构造带:位于西区南西部及卡房南部。主要显示为宽缓的五指山背斜构造上的一系列北东向断裂构造的叠加组合。该构造带自卡房往南矿化、蚀变急剧减弱。 “一环三带”构造单元和规模较大的北东向断裂对岩浆岩的控制作用显著。如西区杂岩体分布在贾沙环状构造带的中心,北东向的轿顶山断裂影响着西区大岩体的分异演化,沿杨家田断裂、轿顶山断裂有小岩体及岩脉分布;西区与东区相比较,控制矿田的一级构造不发育,矿床、矿化体主要受次一级构造控制,矿点成群、成带分布。3.3区域岩浆岩个旧矿区是一个多旋回、多样式的岩浆活动中心。王任重等人认为个旧矿区是一个海西-燕山期强烈岩浆活动的中心6,岩浆活动在时间上可分为海西期、印支期、印支末-燕山早期、燕山晚期四个旋回。海西期以基性火山喷发为主;印支-燕山早期以基性、碱性喷溢为主;燕山晚期以酸性-碱性侵入活动为主;整个演讲活动经历了从岩浆喷发-岩浆喷溢-岩浆侵入的过程(表3-2)。表3-2个旧矿区岩浆岩形成时代表3.3.1个旧东区岩浆岩东区岩浆主要为隐伏岩体,火山岩在东区分布广泛,由于由于受后期花岗岩的侵入作用影响,多数发生变质形成玄武岩。 深源岩浆系列:中三叠世安尼期火山岩呈北东向出露或隐伏于麒麟山-老厂-卡房-田心坝子一带,主要产于个旧组(T2g)底部地层;岩石多经历过强烈的热液蚀变作用,轻变质的有橄榄玄武岩,斑状、杏仁状构造,斑晶为橄榄石;变质较深的为阳起石变玄武岩、金云母变玄武岩和二者混合型玄武岩;变质更深的为阳起石岩、金云母岩。除此之外,还有凝灰岩和超深成辉绿岩,凝灰岩在田心坝子一带较为发育,辉绿岩分布于卡房一带,庄永秋等(1996)认为安尼期火山岩属于大陆张裂环境下的碱性玄武岩2。重熔花岗岩系列:分布于东区的重熔花岗岩体构成北东向大脊块状,沿五子山复式背斜轴部侵入,隐伏于地表下面200m-1500m处。从北东到南西依次有白沙冲岩体(出露6.25km)、马松岩体(马拉格岩体、松树脚岩体)、老卡岩体(老厂岩体、卡房岩体)。马松岩体、老卡岩体出露面积小,绝大部分隐伏于地表以下。马松岩体位于个旧东区北部,沿北西西向的马松弯窿轴部侵入,分布于马拉格和松树脚一带,围岩为个旧组碳酸盐岩,岩体绝大部分隐伏于地表之下,在马拉格一带侵入到个旧组中上部地层,在松树脚一带侵入个旧组下部地层中。仅在北炮台处出露0.065km,深部岩体控制范围达15km。马松岩体整体呈灰色,似斑状结构,斑晶为微斜条纹长石,斑晶中普遍包裹有黑云母、斜长石、石英。基质矿物成分有石英。条纹长石、斜长石。马松岩体所测Rb-Sr等时线年龄为90.46.3Ma(伍勤生等,1984)7。 老卡岩体沿北东向的老卡背斜轴部侵入到个旧组下部的碳酸盐岩层中,岩体大部分隐伏于地表以下200m1000m深处,分布老厂、卡房一带,由北西向南东依次排列有许多花岗岩突起,岩体为灰色-灰白色中细粒黑云母花岗岩,主要矿物有微斜长石、斜长石、石英等,副矿物有独居石、磷灰石、电气石、萤石等,还可见少量的锡石、褐帘石、黑钨矿等;岩体具有花岗结构,几乎不含暗色矿物,为碱质交代岩8。老卡岩体的形成时代据同位素年铃测定为81.04.9Ma(伍勤生等,1984)9为燕山期第二阶段产物。3.3.2个旧西区岩浆岩西区岩浆岩为印支期到燕山期产物,有侵入岩和喷出岩,岩体以基性-中性-酸性-碱性均有出现9。西区岩体:个旧西区大岩体是一个出露面积320km的杂岩体,依次为贾沙辉长岩、二长岩体,神仙水黑云母花岗岩岩体,白云山碱性正长岩岩体,龙岔河斑状花岗岩岩体。贾沙辉长岩、二长岩体: 呈不规则等轴状岩珠分布于贾沙周围,面积约30km。岩体南西侧与中三叠统法郎组地层侵入接触,其余地段为后期侵入的酸性花岗岩体所包围。岩体边缘有许多中粒花岗岩贯入。辉长岩体岩性以细粒辉长岩为主,由于强烈的同化混染作用岩性变成二长辉长岩、正长岩、二长岩等过渡性岩石。 辉长岩发生了强烈的次生变化。二长岩类是辉长岩受花岗岩的同化混染形成的,呈灰色、灰绿色细粒致密状,混染程度不一,暗色矿物常有强烈的黑云母化,黑云母多见重结晶形成巨大的晶体,混染后岩性变化很大。主要变质类型为大理岩化、矽卡岩化,局部有金属硫化物浸染。神仙水黑云母花岗岩体:位于西区岩体东部,呈南北狭长状展布,出露面积约50km。该岩体沿北东向断裂带侵入,受南北向的隐伏断裂带复合控制。岩体靠东侧与法郎组及个旧组地层接触,南西侧与贾沙岩体接触,北西侧与龙岔河岩体接触,北部与白云山岩体接触。岩体接触带附近的岩石多发生变质变质和受同化混染作用。东侧接触带泛发育各种角岩、大理岩及矽卡岩,变质晕宽度可达一公里,牛屎坡一蜜岩山一带矽卡岩厚度较薄,仅有小规模的锡化伴生,岩体南东缘花岗岩外接触带强烈大理岩化的牛屎坡一带有大型砂锡矿床产出。岩体以浅肉红色中粗粒黑云母花岗岩为主,主要矿物有长石、石英、黑云母、白云母等。岩体的主要蚀变为高岭土化、绢云母化,在北部石铜坝一带电气石化普遍。在岩体的东南边缘白虎山东侧、马吃水北部及歪头山西侧等处有细晶质花岗岩分布,并往往伴有被、妮、担等金属矿化现象,有的地方可形成工业矿体,如白虎山含绿柱石花岗岩型被矿床。 白云山一长岭岗碱性正长岩体:位于个旧市北西,平距约11公里。白云山碱性正长岩体位于个旧西区花岗岩体北东边缘、贾沙复式向斜之西翼,呈岩珠产出。岩体形态呈椭圆形弯状隆起,南北长5.5千米,东西宽约2.0-3.5千米,出露面积16平方千米。 白云山霞石正长岩体钾一氢法测定同位素年龄为59-62百万年,为喜山早期侵入。岩体的产状大致向四周倾斜,倾角为45-85“不等,与不同的围岩呈侵入接触关系。碱性岩体为中深成相侵入体,在岩浆侵位过程中经历了同化混染、结晶分异、自变质交代等阶段,在时间和空间上具有演化分带性。碱性岩体可划分为边缘相、过渡相和内部相,各相带为渐变过渡关系,并构成不规则的环状。边缘相和过渡相宽度一般为数十米至500米左右,在岩体北东部出露较宽(约2000米)。主要由碱性正长岩及其亚类组成,岩石类型复杂,由于受同化混染,捕虏体发育,并可见暗色矿物组成的流线体和析离体。内部相岩石类型相对单一,主要为霞石正长岩组成,出露面积大约5平方千米。晚期大范围的自变质作用形成以白霞正长岩为主体的蚀变岩类,分布于内部相的核部及西部,出露面积约4.5平方千米。白云山岩体的矿物组合特征在时间、空间上具有一定的演化规律:从岩浆侵位早期至晚期、从岩体边绝缘相到内部相岩石的亚类由复杂到趋于单一,岩石的碱性程度逐步提高,由碱性到过碱性;岩石的形成过程经历了同化混染、结晶分异、自变质蚀变等阶段。 龙岔河斑状花岗岩体:位于西区岩体西部,出露面积200平方公里。岩体北、西、南三面与三叠系层接触,东面与辉长岩、花岗岩及碱性岩接触。经同位素年龄测定为91 - 115Ma,属燕山晚期第一阶段的产物。岩体为斑状黑云母花岗岩,岩石为灰色、灰白色,似斑状结构明显,斑晶含量较多并局部富集。斑品以微斜长石为主,一般自形程度较低,粒径2-3 X 1-5厘米。基质粒度粗细不一,按结构可分为两种类型:即中粗粒斑状黑云母花岗岩及中细粒斑状黑云母花岗岩。大体上以前者为主,而后者仅零星出露。龙岔河岩体的剥蚀深度较大,南、北两面相比,北部的剥蚀深度较南部大。龙岔河岩体中后期脉岩不发育,仅见有少量属后期贯入的细粒花岗、细晶岩呈岩墙或岩脉产出。 龙岔河岩体与围岩的接触带上矽卡岩不很发育,岩体的南缘(六方寨一带)及岩体顶部(贾石龙)偶有围岩一矽卡岩分布,矽卡岩中伴随有金属硫化物矿化。 他白火山岩:出露于他白、他期、木花果一带,出露面积约35平方公里。受贾沙环状构造的控制,呈向南突出、长约25公里、宽1-3.5公里的弧形分布。火山岩系呈岩床或岩脉整合于法郎组(TZf砂页岩之中,为印支运动晚期岩浆喷发活动的产物,岩性为辉绿岩或碱性玄武岩系列的火山熔岩、火山碎屑岩和次火山岩组合。 本类岩石由于蚀变强烈,岩性反趋简单,岩石多呈棕褐色,主要成分由金云母和阳起石构成,后期绿泥石及方解石交代也经常可见。 区内的火山岩系主要以铅矿化关系密切,在檬棕一带的火山岩系中有数量较多的铅矿点分布,但铅矿体一般规模较小。4 矿床地质特征4.1矿床成矿系列4.1.1印支期海底基性火山-喷流Cu-Au(Sn)成矿系列 该系列矿床分布于卡房和竹叶山,矿床形成于地壳拉张,裂谷下沉的海底基性火山岩沉积环境。含矿岩系为个旧组马拉格段底部一层至多层厚20140m的灰黑色块状、气孔状黑云母化、透辉石化、透闪石化和阳起石化的基性火山岩,上下部的围岩为经过变质的大理岩。矿床类型细分为两种类型。块状硫化物铜、锡矿床。主要分布在老厂矿田,有用组分以铜、锡为主,矿体产于玄武岩、凝灰岩或岩体于上覆碳酸盐岩接触带附近,矿石以含锡石铁铜块状硫化物为主,多为结核状、纹层条带状构造黄铁矿呈鲕状构造(图4-1,a,b)。锡石呈棕色、透明度介于半透明-不透明,正方柱,锥面发育差,电子探针分析含SnO2(94.47),Cu(1.87),Fe(1.46)化学式SnO1.96 5。ba dc 图4-1印支期海底喷流火山成矿作用矿床结构构造 a芦塘坝鲕粒黄铁矿(1010)b竹叶山矿体条带状、结核状硫化矿c老厂矿体硫化物矿石溶蚀填隙结构(1010)d卡房前进坑斑点状、和细脉穿插构造(104)块状硫化物铜、金矿床:主要分布在卡房矿田,有用组分以铜、金为主,矿体产于斑状玄武岩、透闪石黑云母化玄武岩和玄武质凝灰岩或与上覆碳酸盐岩接触附近。呈层状、透镜状多层产出,产状与围岩一致。矿石结构有溶蚀填隙结构,黄铜矿、磁黄铁矿充填于锡石和黑色非金属矿物的间隙中;交代结构,磁黄铁矿溶蚀交代自形的黄铁矿,方铅矿或闪锌矿再穿插交代前二者。矿石构造有斑点状构造,硫化矿石中的黄铜矿呈斑点状充填再黑色的黑云母间隙中;斑杂构造(图4-1,c,d),硫化矿石中的磁黄铁矿、锡石沿岩石裂隙和黑云母矿物间粒充填交代5。4.1.2印支期海底喷流-沉积Sn-Pb(Ag)成矿系列 该系列矿床分布于芦苇坝,矿床形成于地壳拉张、裂谷下沉、海底喷流-沉积成矿环境。含矿层为灰色、浅灰色的中厚层灰岩,矿床类型细分为块状硫化物锡、铅硫化物矿床、白云岩型锡铅锌矿床。 (1)块状硫化物锡、铅硫化物矿床。该矿床分布于各大矿田,矿体主要赋存于个旧组中段马拉格段。矿石以锡、铅、锌的硫化物为主,构造多为纹层条带状构造、结核状构造,黄铁矿常呈鲕状、交代构造(图4-2)。锡石呈褐红色,正方柱、正方锥,含锡93.21,化学式SnO1.96 5。efhg图4-2块状硫化物锡、铅硫化物矿床矿石结构构造e 松树脚矿田层状硫化物矿体中黄铁矿鲕粒状构造(-,50),f 竹叶山矿体硫化物矿纹层条带状构造g 大斗山个旧组大理岩中发育的锡石-电气石脉,h 老厂5号矿体硫化物矿石条带状构造(104)(2) 白云岩型锡铅锌矿床。矿床分布于老厂陡石阶至蜂子洞和蒙子庙及弯子街中部和卡房鸡心脑。矿体赋存于个旧组厚层块状白云岩中,呈层状产出,矿物成分为含锡石的褐铁矿,赤铁矿脉、方解石脉及铁锰矿脉。4.1.3燕山晚期花岗岩叠加改造Sn-Cu-Pb-(Zn、Ag)成矿系列 该成矿系列形成于燕山晚期地壳挤压上升,裂谷闭合阶段。该成矿系列主要产于与花岗岩接触部位,产出空间跨越不同的地层,形态有束状、细脉状和不规则状,矿石构造主要是之谜状构造和条带状交代残余构造。按矿床成因细分为矽卡岩硫化物锡、铜矿床、断裂带硫化物铅、银、锡矿床、电气石细脉型锡矿床。矽卡岩硫化物锡:矿床分布于个旧矿区各大矿田,矿石主要矿物为磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿,次要矿物有锡石、毒砂、方铅矿等,脉石矿物有透辉石、石榴子石、阳起石等。矿石为块状、纹层状构造(图4-2)。锡石呈棕褐色,正方双锥、复正方双锥,膝状双晶发育,电子探针微区分析,含SnO2 (91.1),Ti(2.54),F(3.70),Fe (1.99),Al(0.139),化学式SnO2.11断裂带硫化物铅、银、锡矿床。矿床主要分产于横切五子山复背斜之上近东西、北东向断裂带,含矿断裂一般下切较深,以龙树根银铅锡矿床为例,矿体以脉状为主,硫化矿石主要成分为方铅矿、毒砂、黄铁矿、针铁矿等,其次为黄铜矿、砷铅矿、锡石等。电气石细脉型锡矿床。该矿床分布于老厂矿田中部,介于梅雨冲和龙树坡断裂之间,矿体由大量密集的含锡电气石脉、长石脉和矽卡岩硫化物脉群,矿床规模达大型矿床,典型的大斗山电气石细脉锡矿床,含矿围岩为个旧组灰岩、白云岩,矿体由大量密集的含锡石电气石-石英脉。锡石为棕黄、棕褐色,短柱正方双锥,电子探针微区分析结果,含SnO2(93.26),Co(0.048),Zn(0.126),化学式SnO2.08。4.2成矿物质来源及成矿机理4.2.1锡的物质来源和成矿机理 锡来自重熔花岗岩,个旧花岗岩系各岩体都和世界含锡花岗岩一样,具有比贫锡花岗岩更高的含锡量。个旧重熔花岗岩中的锡原始来源于深部元古代的结晶基地。 深部岩浆岩可能对锡的成矿有一定影响。个旧基性火山岩一般都含有较高的锡丰度,矿区内含锡斑岩为深源岩浆系列,个旧成矿的最佳地段老厂、卡房、松树脚等矿田位于重熔花岗岩与个旧组卡房段的火山岩层发育的地段重叠处。这种情况表明可能是在重熔花岗岩上侵位中同化了火山岩中的锡。较多研究学者指出,黑云母是锡在花岗岩中的重要载体,在成矿流体蚀变作用下被离解释放出锡,释放出来的锡被转移沉淀成矿,这是锡成矿的一种重要机理。远离成矿中心成矿差的锡石,可能是成矿流体萃取花岗岩中的锡沉淀成矿;成矿中心成矿好的地段锡石可能来自深部分异最强烈的岩浆,总体来说,锡矿是花岗岩岩浆期后气化-液化形成的。 4.2.2铜的物质来源和成矿机理 个旧地区的铜矿几乎分布在花岗岩与围岩的接触带,铜矿赋存层位是个旧组卡房段基性火山岩和富藻的泥质灰岩与花岗岩接触带,个旧的基性火山岩,特别是卡房段中的火山岩含铜量高于世界基性岩的平均丰度。个旧组地层中的铜与铅和硅有很好的相关性,因此接触带的铜矿应该是富铜岩层在花岗岩岩浆期岩浆释放的热能作用下热液作用改造富集成矿。没有富铜的层位,接触带也是缺少铜的,如马拉格矿田的铜矿就没有上述两种富铜矿源,这种矿床锡、铜紧密共生,此种矿床是花岗岩浆期后热液成因,不过此类铜矿床在矿区较少。4.2.3铅的物质来源和成矿机理 铅同位素资料为个旧铅的来源提供了信息,伍勤生(1983)对个旧的矿石铅同位素做了较系统的统计研究,得出结论为个旧矿区矿石铅55与板状花岗岩中钾长石的铅同位素聚在同一聚集区,大部分铅来源于充分混合花岗岩浆。个旧东区东西向断裂带脉状铅锌矿床中矿石与矿区其他矿石铅同位素显著不同,一般认为东西向的断裂可能与区域性的深断裂有关,东西向断裂带铅矿床比其他多金属矿床更富铅,所以钱的来源可能主要是来自较深部;个旧西区北部及西部龙岔河岩体与普雄铅锌矿带和荒田铅矿的铅矿化与印支期火山岩和海底潜火山作用有关。4.3围岩蚀变类型花岗岩接触带锡铜多金属矿床接触带围岩蚀变类型有:矽卡岩化、硫化物化、云英岩化及透闪石化、白云石化和金云母化。前三种对找矿有较大意义,矿化部位矿石品位高。【2】区内与玄武岩有关的矿床主要的围岩蚀变类型有硅化、阳起石化、金云母化、绿泥石化、透辉石化(图4-3)。图4-3围岩蚀变照片1一透闪石黑云母化玄武岩中的纤柱鳞片变晶结构(正交偏光)10 X 102一透闪石黑云母化玄武岩中的变余间片结构(正交偏光)
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