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1、矿 床 地 质 2006 年 MINERAL DEPOSITS 第 25 卷 增刊 个旧矿集区锡铜多金属多因复成成矿机制* Mechanism of multi-genetic and compound metallogenesis of Sn-Cu polymetallic deposits in the Gejiu ore district 彭省临，欧阳恒，王 力，杨 斌，邵拥军，刘 明，张建东 中南大学地学与环境工程学院，湖南 长沙 410083 PENG ShengLin, OUYANG Heng, WANG Li, YANG Bin, SHAO YongJun, LIU Ming a
2、nd ZHANG JianDong (Institute of Geosciences and Environmental Engineering, Central South University, Changsha 410083, Hunan, China) 摘 要 滇东南地区大地构造演化经历了前地槽及地槽阶段、地台阶段和地洼阶段。地槽演化阶段即有锡的初步富集；地台演化阶段的早期即初“定”期，由于受基底活动余波的影响，地壳仍有较大的活动性，在滇东南一带产生了强烈的断拉谷运动及与之伴生的海底火山成矿作用，造成锡铜多金属的再次富集；当壳体演化至燕山期地洼阶段，早期北东向断拉谷系统再次活化，形成
3、大规模的深部壳源重熔岩浆，岩浆重熔及上侵定位过程中同熔或萃取了大量的深源锡铜等成矿元素，在构造有利部位对先成矿体或矿化体进行再造和叠加富化，并形成了一系列具后生成矿特征的矿化类型。文章阐述了个旧矿集区锡铜多金属成矿大地构造背景和多因复成成矿机制。 关键词 锡铜多金属；成矿大地构造；多因复成；成矿作用；成矿机制；云南个旧 云南个旧锡铜多金属矿集区，是滇东南锡矿带上最重要的锡成矿区之一，属于中国著名的南岭纬向成矿带的西延部分。其大地构造位置位于东南地洼区、云贵地洼区、中蒙南北地洼区及滇西地洼区的交汇部位，属于中亚壳体与东亚壳体的过渡地带，晚古生代印支期该区则处于扬子古地台边缘与南盘江张陷盆地衔接部
4、。 1 成矿大地构造背景 依据构造层特征，滇东南地区大地构造演化经历了如下几个阶段： （1）前地槽及地槽阶段：始于早元古代吕梁运动一直延续到中元古代晋宁运动后结束。 前地槽活动阶段是在洋壳雏陆壳的基础上演化的，沉积物质来源以火山为主，沉积建造类型多为火山复理石建造；岩浆活动以基性火山活动为主；构造变形复杂，区域变质及混合岩化强烈。吕梁运动后，构造层结晶固化，壳体稳定性提高，进入前地槽“稳定”阶段。 地槽阶段是壳体演化中的一个关键时期。区内罗平开远屏边一线以西地区，其代表地层昆阳群厚度愈万米，沉积环境由深海滨浅海陆地演化；岩浆活动由幔源型（基性）过渡到壳源型（酸性） ，并逐渐减弱。晋宁运动使之强
5、烈褶皱并发生广泛的低温区域动力变质作用，形成一套以千枚岩、板岩为主的岩石。昆阳群顶部的震旦系澄江组地层则代表地槽余动期产物， 为一套灰紫紫红色磨拉石建造。 而罗平开远屏边以东的的屏边群及其上覆的寒武系下奥陶统地层则为岩性单一、厚度巨大、岩浆活动少见的冒地槽型复理石建造。说明滇东南地区东西两部分可能属于不同的壳体单元，具分异演化的特点。 （2）地台阶段：罗平开远屏边一线以西地区地台阶段始于晚震旦世早期；区域以东区域地槽活动则可能一直延续到志留纪末再进入地台阶段。整个滇东南地区分属不同演化单元的东西两部分，在晚古生代初已经开始接合、同化，并以地台体制共同演化，直至晚三叠世早期结束，属于扬子古地台的
6、边缘演化地段。 从本区地台构造层的建造特征分析可知：地台阶段的沉积环境以滨浅海相为主，其西面、南面分别为康滇古隆起及哀牢*本文得到高等学校博士学科点专项科研基金项目（20030533012）和国家“十五”科技攻关项目（2004BA615A-02）的联合资助 第一作者简介 彭省临，男，1948 年生，教授，博士生导师，主要从事成矿学及矿床定位预测研究。E-mail: 364 矿 床 地 质 2006 年 山越北古隆起环绕；岩浆活动主要在局部地段沿深大断裂分布，但二叠世纪有大规模的基性火山活动，相当于四川峨眉山玄武岩，以海相喷发为主，其顶部出现“红顶” ，可能属于陆相喷发；变质作用微弱，仅出现于
7、构造带附近；地壳活动主要以整体周期性升降为主，在地台发展的后期即余“定”期伴有地壳的水平拉张作用，地台构造层内未见不整合现象。 至早三叠世早期，以个旧开远一带为中心地壳迅速下降，形成平面上呈“L”型展布的断拉谷雏形；而区域西部康滇古隆起仍保持稳定上升，壳体演化再度出现分异。至中三叠世，地壳拉张作用加强，早三叠世早期形成的呈“L”型展布的断拉谷随之演化，以至沿个旧开远为中心的长槽状地带，该沉降带内沉降和补偿作用均十分发育，并沿此活动带伴有广泛的碱性玄武岩的喷发，形成以个旧开远为中心的北东向断拉谷；该断拉谷演化至中三叠世活动加剧，沉积厚度巨大。至晚三叠世中晚期，印支运动加剧，影响面更广，整个滇东南
8、区域大面积隆起抬升，活动性质发生了质的变化，北东向个旧开远断拉谷闭合，壳体演化进入的地洼阶段。 （3）地洼阶段：地洼初动期开始于晚三叠世中晚期至燕山早期，沉积环境由滨海过渡为陆地，沉积盆地不断缩小，岩浆活动弱，构造运动表现为整体缓慢隆升，伴随块断的差异升降，未发生不整合现象及区域变质作用。地洼激烈期相当于燕山中晚期至喜马拉雅期，构造运动非常强烈：地层普遍褶皱隆起；古构造断裂带重新继承活动；大量中、小型断裂和断裂带形成；旧盆地消失、新产生一些小型断陷盆地；岩浆侵入活动频繁，局部地段发生变质和小规模的基性火山活动。这期间地台期形成的个旧开远断拉谷被地洼构造作用所利用而再度活动， 以酸性为主的侵入岩
9、广泛侵入于盆地中心及东南， 形成了以断拉谷为基础的地洼型断陷盆地。 就矿化意义而言，区域上呈北西西向带状展布的个旧、白牛场、都龙 3 大重熔型花岗岩基便是燕山晚期即地洼剧烈期的产物，滇东南锡矿带上 Sn、W、Cu、Pb、Zn 等大型、超大型矿床的形成与该期岩浆热液活动具有密切关系；喜马拉雅期的地壳大幅度隆升、剥蚀，在滇东南各成矿区内普遍造成了第四纪以残破积为主的规模不等的砂锡矿床。 总之，个旧及其邻域壳体从低级向高级的演化经历了前寒武至志留纪末的接合、泥盆纪石炭纪同步演化、二叠纪三叠纪边缘扩张分异以及地洼阶段共同活化等过程。说明该区大地构造演化史复杂，具有东亚与中亚两壳体过渡性特征。 2 多因
10、复成成矿作用 2.1 印支期海底火山-沉积与海底（火山）喷流-热水沉积成矿作用 研究表明，个旧矿集区内存在大量印支期海底火山-沉积与海底（火山）喷流-热水沉积成矿作用的特征。 （1）个旧组含矿建造中含铁白云石化十分普遍，并见有多层含膏碳酸盐，局部可见硅质含锰层；马拉格段底部发育 13层同沉积滑塌角砾岩，控矿断裂带中常见同生复式角砾；层间锡石硫化物矿体中夹有变火山岩薄层；矿体呈层状、似层状、透镜状与围岩整合接触，并具同步褶曲；矿石中黄铁矿为磁黄铁矿，并常见黄铁矿具胶状结构、鲕粒结构、草莓状结构、蜂窝状构造、条带状构造等。胶状黄铁矿和鲕状黄铁矿往往呈同心圈层状，并且 Cu、Zn、Sn 含量都很高。
11、如鲕状黄铁矿中的Cu 含量可达 1.6975，Zn 含量可达 11.2638，Sn 含量可达 74110-6；胶状黄铁矿中 Sn 的含量可达 55110-6。 （2）印支期碱性玄武岩与产于玄武岩中的矿石的稀土元素配分模式具有密切的亲缘关系；火山岩型矿床与大部分层状锡石硫化物型矿床矿石硫同位素 34S 分布主要集中表现集中在 0 值附近的一组，显示硫源可能与变基性火山岩有关即来自于深部幔源。 （3）印支期碱性玄武岩平均含 Cu： （32881）10-6，Sn： （3.5141）10-6，Pb： （10.5111）10-6，Zn： （19341.1）10-6，高出世界同类岩石中的丰度数倍至上百倍；
12、火山岩内局部地段还偶见有锡石颗粒；在花岗岩与印支期玄武岩交接部位受两者共控的矿体，以 Cu 特别富集为特征；区内 Au 主要产于变玄武岩型矿床内；说明印支期玄武岩是 Cu、Au 的主要来源之一。 2.2 燕山期花岗岩浆热液成矿作用 前人对燕山期花岗岩成矿作用已有过详细研究和充分肯定。主要表现在：区内燕山期花岗岩岩浆活动与锡、铜矿化具有密切的生因联系，矿体都是围绕花岗岩体生成；岩体中 Sn、W、Pb、Zn、Sb、Mo、Be、B、F 含量都大大高于世界同类岩中平均含量，并明显高于我国华南同期含锡花岗岩的平均含量，反映花岗岩是有利于锡矿化的成矿岩体；矿体和花岗岩都含有较高的 Sn、B、Li、Rb、C
13、s 等元素，具有密切的地球化学同源性和继承性等等。 但不容忽视的是，个旧矿集区内燕山期花岗岩浆活动对前期成矿（化）作用的叠加改造成矿作用。其主要表现在以下几个方面： （1）虽然个旧隐伏花岗岩体与个旧组灰岩接触界面范围广、面积大，但只有在花岗岩与某个矿源层交接部位及穿过矿源层构造裂隙发育地段才会形成工业矿体； 第 25 卷 增刊 彭省临等：个旧矿集区锡铜多金属多因复成成矿机制 365 （2）一些层间硫化物型矿体内常发现有典型的沉积组构，表明同沉积期形成的锡石硫化物矿体（化） ，与后期岩体侵入接触时被叠加、改造而成为接触带型硫化矿。 （3） 不同矿化类型在空间上并无明显的渐变过渡关系， 矿床蚀变分
14、带与岩浆热液矿床中常见的蚀变分带格局不相吻合，矿物生成次序交错等，反映了多次成矿事件在同一空间上的耦合。 （4）在个旧矿集区尤其是老厂矿床，常见层状氧化矿被较新鲜的后期含锡电气石脉穿切，显然两者并非同一成矿期形成，前者层状矿应早于后者脉状矿。 （5）Pb 同位素分析说明矿集区 Pb 也具有多种来源，其铅源以来自上地壳为主，少部分来源花岗岩浆。 因此，燕山期花岗岩浆热液成矿作用主要表现在对先成矿体或矿化层的叠加和改造。一方面，花岗岩作为一个巨大的热源，促使早期矿源层或矿化体再度活化、富集；另一方面，花岗岩浆本身也携带来大量的成矿物质，形成含矿流体使早期矿源层或矿化体进一步叠加富化或形成新的矿体。
15、 2.3 锡在地壳中的初始富集深部矿源层 研究表明，滇东南区域地壳可能存在锡铜多金属的深部矿源层。 前寒武纪哀牢山群、瑶山群中 Sn、Pb 的丰度值平均高于克拉克值 23 倍；中元古代昆阳群中 W、Pb 的丰度值分别高于克拉克值 3.7、3.0 倍，Sn、Cu 丰度值分别高于克拉克值 1.25、1.30 倍；新元古代震旦系底部为澄江组尤其富 Cu，其丰度为 35710-6，浓集系数达 7.6，Pb 丰度 72.5510-6，浓集系数为 4.5，Sn、Zn 丰度也略高于克拉克值；出露于区域东部的屏边群 Sn、Pb 丰度分别比克拉克值高 1.7、1.5 倍。 寒武奥陶系富集 Sn、Pb，滇东南老君山矿田即赋存于寒武系地层中，其中寒武系中统田蓬组平均含 Sn 为 11.310-6，含矿性最好的角岩层内发育有变余晶屑和变余球粒脱玻结构，以及残留的拉长状、卵状、气孔状火山岩构造，推断其原岩富锡与加里东期基性火山活动有关。 因此， 个旧矿集区的基底地层具有为产于上覆地层中的矿床提供成矿物质的条件。 深部矿源层结晶或变质基底中的成矿物质在形成重熔岩浆过程中可以富集起来，并在岩浆上侵定位过程中，同化部分含矿物质较高的地层，萃取地层中成矿元
