论个旧锡、铜多金属矿区新一轮找矿方向
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2005年第3期 矿 产 与 地 质第19卷2005年6月M I N ERAL R ESOU RCES AND GEOLO GY总第109期论个旧锡、铜多金属矿区新一轮找矿方向①吕宝善(红河州老科协矿业组,云南个旧661000)摘 要:文章在总结个旧矿区成矿规律的基础上,再次指出在个旧锡、铜多金属矿区进行新一轮找矿的必要性及可能性,并提出个旧矿区的东区及西区新一轮找矿的方向。
关键词:锡2铜多金属矿床;新一轮找矿;成矿规律;个旧中图分类号:P618.44;P618.41 文献标识码:A 文章编号:1001-5663(2005)03-0260-070 前言个旧矿区的开采历史悠久。
科学的地质工作则较晚,1936年孟宪民发表过论文,将个旧东区的构造分出:马拉格背斜、老厂背斜、瓦房冲背斜。
西区分出陡岩背斜。
1942年当时在西南联大学习的黄质夫、罗征勤、罗明远、杨起四人到个旧考察,写出论文,他们指出:个旧矿区的构造为轴向E W或N E的波状褶皱。
东西部出露的花岗岩6个岩瘤(bo sse)和岩钟(cupo las)似乎在深部连接为一个大岩基。
他们当时已发现老厂和卡房矿脉从地表到花岗岩有以下金属分带:闪锌矿、方铅矿、辉银矿-黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿-毒砂-锡石-黑钨矿。
事实证明,他们的论断是符合个旧的客观实际的。
1948年,刘锦新到个旧调查并写出报告,他总结了个旧地区成矿前断裂对成矿的控制作用,并强调层间断层对成矿的定位作用[1]。
解放后经过50多年的地质勘探工作,探获锡多金属及稀有金属、贵金属共计数百万吨。
保证了“锡都”大规模的生产建设所需的金属资源。
但是个旧矿区经过几十年的生产,现在地表砂矿已经开采完,几个老矿区(如松树脚、马拉格、老厂、新山)的浅部氧化矿也已开采殆尽。
为了今后生产的可持续发展,振兴老工业基地,仍然需要加强对个旧矿区的地质勘探工作,即对个旧整个矿区进行新一轮的找矿。
多年来由于种种原因,地质勘探工作逐渐萎缩,满足不了发展对资源需要的要求。
因而为了保证在个旧老矿区稳定持续发展生产,还是应该重视开展新一轮的地质找矿勘探工作。
1 地质背景概述个旧矿区应归入特提斯成矿带内[2～3]。
1.1 地层个旧矿区范围主要出露地层为三叠系。
东区主要出露中三叠统个旧组(T2g)碳酸盐类岩石,其厚度达3000m,上段(T2g3)主要为中厚至厚层状石灰岩;中段(T2g2)为白云岩、灰质白云岩夹石灰岩;下段(T2g1)为石灰岩、泥质灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩、白云岩互层,下部夹碱性橄榄玄武岩。
西区主要出露地层为中三叠统法郎组(T2f),上段(T2f3)为砂岩、页岩、泥质灰岩、夹凝灰岩、玄武岩;中段(T2f2)为泥质灰岩、灰岩为主;下段(T2f1)为页岩与泥质灰岩互层。
1.2 构造1.2.1 褶皱个旧矿区内褶皱大多数表现为缓倾斜的波状背斜、向斜与挠曲。
以呈NWW向为主,如马松背斜、阿西寨向斜、老阴山背斜、老阴山向斜、石房背斜、弯子街背斜、鸡心脑背斜、猪头山向斜、大花山背斜。
西区的陡岩背斜等。
N E向的褶皱只见到卡房-竹叶山背斜。
在个旧历来所说的“五子山复背斜”没有地层层系证据及明显的褶皱轴迹证据,而“五子山复背斜”却曾①收稿日期:2004-11-26 作者简介:吕宝善(1932-),男,高级工程师,主要从事地质普查、勘探、技术管理及科技情报等工作。
被认为是控制个旧东区成矿的构造因素。
据查,“五子山复背斜”这种提法是第三期的《个旧矿区地质勘探报告书(1955～1961年)》最先提出的,而当时就只认为:“五子山复背斜轴部实际上是一个纵断裂破碎带”。
同样西区的“贾沙复向斜”也是没有有关复向斜的证据。
笔者认为应该否定这“五子山复背斜”及“贾沙复向斜”。
避免以讹传讹,并且扩充视野,打开眼界,重新认识个旧矿区成矿的诸多控制因素。
1.2.2 断裂个旧的大多数断裂产状都呈陡倾斜,而且都有多期活动的特点。
SN向的断裂主要有一级的个旧断裂及甲界山断裂(东区),二级的龙岔河断裂(西区)。
东区N E向的二级断裂有芦塘坝断裂、坳头山断裂、黄泥洞断裂;西区N E向二级断裂有轿顶山断裂、杨家田断裂、牛坝荒断裂。
东区近E W向的二级断裂有个松断裂、背阴山断裂、礞子庙断裂、老熊洞断裂、白龙断裂;NW向的有白沙冲断裂;E W向的三级断裂有大冲断裂、竹叶山断裂、方家山断裂、拉里黑断裂(东区双竹)及仙人洞断裂(东区)、宝山寨断裂、仙人洞断裂(西区)等;NW向的断裂在东区北部比较发育,有大小凹塘断裂、豺狗洞断裂等。
1.3 岩浆岩1.3.1 基性岩贾沙辉长岩:呈灰黑色、块状,具辉长结构。
主要矿物是透辉石(55%)和拉长石(20%～45%)。
受花岗岩同化混染作用形成二长岩。
其化学成分:w(Si O2)为45.34%,w(N a2O+K2O)为6120%。
三叠纪(印支期)玄武岩:分布于松树脚及卡房等地。
1963年曾被认为是辉绿岩(应受变质而称为变辉绿岩)。
但是本来1948年刘锦新先生就将这一岩石定名为玄武岩,他指出,其是沉陷盆地海底火山作用的产物(英文稿,内部资料)。
与笔者的研究结果一致,笔者将其命名为富橄碱性玄武岩或碱性橄榄玄武岩。
矿物成分是:斜长石、金云母、阳起石、钛铁矿,有大量凝灰质成分及绿泥石杏仁体[4]。
其化学成分:w(Si O2)为43193%,w(N a2O+K2O)为4.24%。
1.3.2 酸性岩龙岔河花岗岩体(大斑状花岗岩):主要矿物为钾长石(33%)、斜长石(31%)、石英(26%)、黑云母(8%)。
其化学成分:w(Si O2)为67.32%,w(N a2O+ K2O)为8.62%。
神仙水花岗岩体(中粗粒状花岗岩):主要矿物为微斜条纹长石(43%)、斜长石(29%)、石英(24%)、黑云母(3%)。
其化学成分:w(Si O2)为73.27%,w(N a2O+K2O)为8.81%。
马松花岗岩岩体(斑状花岗岩,隐伏岩体):主要矿物为钾长石(32%～36%)、斜长石(26%)、石英(31%)。
其化学成分:w(Si O2)为71.61%,w(N a2O+ K2O)为8.36%。
老厂花岗岩体(细中粒花岗岩):主要矿物为钾长石(41%)、斜长石(21%)、石英(33%)。
其化学成分: w(Si O2)为74.45%,w(N a2O+K2O)为8.66%。
双竹花岗岩岩体:主要矿物为钾长石及斜长石(66%)、石英(30%)、黑云母(4%)。
其化学成分: w(Si O2)为75.12%,w(N a2O+K2O)为5.30%。
卡房花岗岩化学成分:w(Si O2)为74.51%, w(N a2O+K2O)为8.44%。
东区花岗岩的演化是:从“次碱性花岗岩”演化到“淡色花岗岩”(据Е.Д.АНДРеева等岩浆岩分类图[5]。
)2 个旧矿区西区新一轮找矿的必要性及可能性2.1 在西区找矿可能性的论证个旧矿区历史上以SN向的个旧断裂为界,分为东区和西区。
历史上大规模的生产活动及地质勘探工作主要集中在东区。
西区历史上也有过开采活动,很多地方有老硐分布,矿点星罗棋布,也大规模开采过砂矿。
地质普查工作曾经断断续续的进行过。
但是没有进行过系统的详细勘探工作。
这有一定的客观原因:花岗岩露头大面积分布,在风化花岗岩地区普遍被浮土和植被掩盖,使地质勘探工作的开展带来困难。
此外,碎屑岩及泥质灰岩在西区分布较广,在成矿作用及矿化强度方面与东区有区别。
近地表部分大多呈脉状矿化,或者矿化弱,没有见到“大矿”。
所以西区的找矿工作曾经几进几出。
另外一方面,也有地质工作者主观认识不同的因素。
例如,对东、西区的花岗岩分类就有不同的观点。
一种观点是:东、西区花岗岩分别为两类花岗岩,东区花岗岩是属于还原型花岗岩(马拉格岩体测得磁化率为0.2×10-3S I),西区花岗岩属于氧化型花岗岩(龙岔河岩体测得磁化率为8～10×10-3S I),而且认为这就是东区能找到大矿,而西区找不到大矿的原因。
本文作者及大多数地质工作者则认为,东、西两区的花岗岩是属于同源不同时期侵入的产物。
证据如下:(1)花岗岩岩体古地磁研究表明,东区的几个花岗岩体应为同源的先后侵入的岩体,西区龙岔河岩体的古地磁测定结果是:剩磁方向和古地磁极位置全部落入东区岩体剩磁方向和古地磁极群之中。
从而断定西区岩体与东区岩体属于在深部是同源岩浆通过浅部不同的通道而形成的。
(2)个旧矿区花岗岩各个岩体氧同位素组成(∆18O‰)分别是:龙岔河岩体的10.5,神仙水岩体的1119,马拉格岩体的12.0。
结果证明,东区和西区花岗岩属于同源演化的关系[6]。
(3)个旧花岗岩地球化学研究表明,东区与西区花岗岩的稀土元素组成有如下规律,西区稀土元素总量w(2R EE)较高,龙岔河岩体的平均为426×10-6,神仙水岩体的平均为285×10-6。
而东区岩体稀土元素总量较低,平均只有195×10-6,明显减少。
此外,铕亏损显著,龙岔河岩体的∆Eu平均值为0.98,神仙水岩体的平均值为0.64,东区岩体的平均值为0.13。
据研究(Emm erm ann,R.等)当花岗岩由老到新,稀土总量明显减少,铕亏损显著,则被认为是同源母岩浆结晶分异的产物。
因此,个旧东、西两区的花岗岩共同来源于地壳部分熔融,而以后又经过结晶分异作用,形成了东、西两区的花岗岩-复式花岗岩体。
(4)花岗岩的w(Si O2)变化从低到高与岩体从老到新的演化方向一致:西区西边的龙岔河岩体的w(Si O2)为67.32%,东边的神仙水岩体的w(Si O2)为73.27%。
东区花岗岩体的w(Si O2)含量从北往南依次变化:马拉格岩体的为71.61%,松树脚岩体为73.02%,老厂的为74.45%,卡房的为74.51%[7～9]。
(5)花岗岩侵入时代由西区从西往东是从老到新,龙岔河岩体R b-Sr同位素年龄值为147M a,(K -A r年龄值为100～115M a),神仙水岩体R b-Sr 同位素年龄值为84M a;东区岩体从北往南而是从老到新,马拉格及松树脚岩体R b-Sr同位素年龄值为90M a,卡房岩体R s-Sr同位素年龄值为81M a。
而且个旧东西区花岗岩中的R b、Sr含量及其比值有以下的规律:从龙岔河岩体到马松岩体再到老厂岩体(是隐伏岩体),R b值逐渐增加,Sr则明显的逐渐降低。
上述三个岩体R b Sr比值分别是0.3～0.75、0185～3.65、2.68～63.9。
反映出随着岩浆演化,比值急剧增大,与岩浆岩中的R b Sr地球化学演化吻合。
说明个旧东、西区花岗岩岩浆活动是同源多阶段侵入演化形成。
东、西区金属的成矿作用都同样和花岗岩岩浆活动有关。
(6)东、西区花岗岩的w(Sn)都高。
龙岔河岩体的w(Sn)为23.8×10-6,神仙水岩体的w(Sn)为1218×10-6,东区白沙冲岩体的w(Sn)为28.1×10-6,马拉格松树脚岩体的w(Sn)为23.5×10-6,卡房岩体的w(Sn)为33.3×10-6。
