王方權(quán)

(福建省閩西地質(zhì)大隊，三明，365001)

云南西疇紅石巖鉛鋅銅礦是近幾年來在滇東南錫鋅銀多金屬成礦帶中東部發(fā)現(xiàn)的大型礦床。滇東南成礦帶是云南省重要的成礦帶之一，先后發(fā)現(xiàn)如個舊錫礦、馬關(guān)都龍錫多金屬礦、蒙自白牛廠銀錫礦等大型、超大型礦床。該礦床的發(fā)現(xiàn)豐富了滇東南錫鋅多金屬成礦帶的找礦成果，具有重要的找礦意義。根據(jù)筆者在礦區(qū)地質(zhì)勘查實踐以及昆明理工大學在該區(qū)的成礦規(guī)律研究的科研成果，選擇與礦區(qū)成礦關(guān)系密切的綠巖作為研究對象，通過對其地球化學特征分析及原巖恢復，并推演了礦床成礦地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境。旨在能對于研究礦區(qū)礦床成礦模式、礦化富集規(guī)律以及地質(zhì)找礦起指導作用。

1 區(qū)域成礦背景

礦區(qū)處于華南加里東褶皺系滇東南褶皺帶老君山穹隆構(gòu)造的北部，文(山)麻(栗坡)斷裂帶中段西緣(圖1)。陳學明等[1]將滇東南地區(qū)的演化與特提斯構(gòu)造域的打開、擴張及俯沖消減等活動聯(lián)系在一起；祝朝輝等[2]認為是特提斯構(gòu)造域與環(huán)太平洋構(gòu)造域復合作用形成的弧后盆地；林全勝[3]認為該區(qū)是一伸展背景下的裂陷海槽，沉積了一套細碎屑巖和碳酸鹽巖系，經(jīng)歷了加里東期、華力西期和印支-燕山期多幕斷陷沉積、褶皺隆升、巖漿活動及成礦作用，促使了一批中大型-超大型礦床的形成。這些學者從不同角度討論了地質(zhì)構(gòu)造演變過程，但對該區(qū)的構(gòu)造環(huán)境研究還不夠深入。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)出露地層較簡單，由老至新有中寒武世田蓬組(∈2t)和中泥盆世古木組下段(D2g1)，二者在礦區(qū)內(nèi)呈斷層接觸。

中寒武世田蓬組：為一套淺變質(zhì)巖系，可劃為上下兩個巖性段。下段出露于礦區(qū)西部，多隱伏于地表以下。巖性為黑色炭質(zhì)板巖、炭質(zhì)千枚巖夾條紋狀含炭質(zhì)大理巖，地層厚度大于400 m；上段廣泛出露于礦區(qū)中東部。巖性組合較復雜，以千枚巖、大理巖為主，夾硅質(zhì)巖及綠巖，地層厚度大于430 m。根據(jù)巖性組合特征及其含礦性細分為四個巖性帶，其中第二巖性帶硅質(zhì)巖、絹云千枚巖組合和第三巖性帶綠泥千枚巖夾綠巖組合，是鉛鋅礦和銅鋅礦的主要含礦層位。

中泥盆世古木組: 巖性主要為深灰色、灰黑色中-薄層狀微晶灰?guī)r,淺灰色中-厚層狀粉晶灰?guī)r與白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖互層，底部含炭質(zhì)，厚度大于227.72 m。與下伏中寒武世田蓬組呈斷層接觸關(guān)系。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)褶皺構(gòu)造不甚發(fā)育，地層總體走向呈北東40°，傾向南東，傾角較平緩。中部發(fā)育有一系列軸向北東、近于平行排列的次級小褶皺，而受褶皺影響，導致區(qū)內(nèi)地層、礦層呈現(xiàn)波狀起伏。

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，其中以F1斷裂規(guī)模較大，F(xiàn)1斷裂走向近南北，傾向東，傾角40°～50°。斷層破碎帶寬10～15 m，斷層帶中由斷層角礫巖組成；斷層上盤(古木組)下降，是礦區(qū)東側(cè)邊界斷層。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

紅石巖鉛鋅銅礦貯存于田蓬組上段，礦化總厚度為100～260 m，其中可劃分為4個巖性帶，每個巖性帶中均發(fā)育有不同數(shù)量、不同規(guī)模和質(zhì)量的礦層，處在同一巖性帶內(nèi)的礦層，空間距離大致相近，成礦地質(zhì)環(huán)境和礦化特征也基本相同或相似，可劃歸為同一礦帶。據(jù)此，把礦段內(nèi)圈定出的8個礦層，歸納成4個礦帶，礦帶的編號參照巖性帶編號，自下而上分別編為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ礦帶。其中Ⅱ和Ⅲ礦帶為該礦段的主要含礦帶，共貯存有3個主要鉛鋅銅礦層，主礦層編號為Ⅱ2、Ⅲ1、Ⅲ3。Ⅰ和Ⅳ礦帶中零星產(chǎn)出1～2層透鏡狀鉛鋅礦，為次要礦帶。

礦區(qū)內(nèi)主礦體呈層狀、似層狀，與圍巖產(chǎn)狀基本一致(圖2)。礦體走向北東，傾向南東，沿走向方向礦層較為平直，沿傾向方向隨地層的褶皺而呈現(xiàn)波狀起伏。Ⅱ2礦層貯存于硅質(zhì)巖之中，控制長度大于3 350 m，寬415～1 250 m，平均寬720 m，礦層厚度0.65～7.24 m，為礦區(qū)規(guī)模最大的礦層；Ⅲ礦帶有兩層主礦體，分別為Ⅲ1和Ⅲ3礦層，均貯存于綠巖之中。Ⅲ1礦層控制長1 800 m，寬200～736 m，平均450 m；厚度0.55～4.80 m；Ⅲ3礦層長1 640 m，寬400 m，厚0.58～7.49 m*福建省閩西地質(zhì)大隊，云南省西疇縣紅石巖礦區(qū)黃洞礦段詳查報告，2010。。

養(yǎng)殖水域灘涂規(guī)劃是漁業(yè)管理的基本制度，為全面貫徹落實中央、省、市文件精神，科學利用當陽市水域灘涂資源，市水產(chǎn)部門編制了《當陽市養(yǎng)殖水域灘涂規(guī)劃（2017-2030）》（以下簡稱《規(guī)劃》），其目的是推進漁業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，實現(xiàn)漁業(yè)資源優(yōu)化配置，一、二、三產(chǎn)業(yè)有機融合，促進漁業(yè)轉(zhuǎn)型高質(zhì)量發(fā)展，改善生態(tài)環(huán)境，加快建設(shè)現(xiàn)代化水產(chǎn)產(chǎn)業(yè)強市?！兑?guī)劃》科學劃定了禁止養(yǎng)殖區(qū)、限制養(yǎng)殖區(qū)和適宜養(yǎng)殖區(qū)，我們有幸參與了《規(guī)劃》編制工作，現(xiàn)結(jié)合當陽市實際，對當陽市養(yǎng)殖水域灘涂規(guī)劃提出幾點建議與思考。

3.2 礦石特征

礦石結(jié)構(gòu)主要有他形-自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)及固溶體分離的乳滴狀結(jié)構(gòu)，具條紋狀、條帶構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造，少數(shù)為團塊狀或塊狀構(gòu)造，其中以條紋條帶狀構(gòu)造最為常見。閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等金屬礦物集合體聚集成條紋或條帶狀與脈石礦物相間排列，構(gòu)成條紋條帶，寬0.5～5 mm，順容礦巖石的片理分布。

礦石中的金屬礦物以閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦為主，其次是磁黃鐵礦、赤鐵礦，少量磁鐵礦，在近地表部位見有少量孔雀石和褐鐵礦等。非金屬礦物以絹云母、綠泥石、方解石、石英最為常見，次為綠簾石、透輝石和重晶石等。

3.3 圍巖蝕變特征

近礦圍巖蝕變微弱，且類型較簡單。圍巖蝕變見有方解石化、綠簾石化、硅化及綠泥石化等中低溫蝕變，其中以方解石化分布最廣。與鉛鋅礦化關(guān)系較密切的為硅化、方解化；與銅礦化關(guān)系密切的主要有綠泥石化、綠簾石化和方解石化。

3.4 礦床成因

紅石巖礦區(qū)中的礦石具明顯的條紋狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、似層理狀構(gòu)造，礦石的條紋理與圍巖層紋理一致，僅局部可見條紋理或條帶受構(gòu)造應(yīng)力作用下的揉皺而形成層間褶曲構(gòu)造；礦石以他形粒狀結(jié)構(gòu)為主，少量具半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)，表明礦床在經(jīng)歷區(qū)域變質(zhì)作用過程中，變質(zhì)作用僅導致少部分成礦物質(zhì)重結(jié)晶，后期熱液蝕變較弱，熱液改造作用有限。

根據(jù)礦區(qū)所處的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境以及礦層特征、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造及礦物組分特征分析，認為紅石巖鉛鋅銅礦床成因類型屬海底噴流沉積型，其特征與區(qū)域典型礦床云南蒙自縣白牛廠銀多金屬礦床、馬關(guān)縣都龍錫鋅多金屬礦床特征基本一致。

4 綠巖的巖性及地球化學特征

4.1 綠巖的產(chǎn)狀及其含礦性

該文中所提的綠巖是具輕度變質(zhì)作用形成的綠色塊狀巖石的統(tǒng)稱。綠巖是田蓬組上段第三巖性帶中的特征巖性(圖3)，呈似層狀，透鏡狀，基本順圍巖的片理產(chǎn)出，少數(shù)與片理斜交，共見2～7層，單層厚度一般為1.5～4.0 m，最厚可達17.55 m，總厚度一般為2～15 m，最厚30 m，有3個厚度中心，分布于北部的27-35線及南部的7線、8～16線，自厚度中心往四周逐漸變薄，往西逐漸尖滅，往東被F1斷層截斷(圖4)。綠巖主要常見有方解透輝綠簾石巖、石英透輝綠簾石巖、綠簾透輝石巖、綠簾石巖4種類型，巖石呈翠綠色、黃綠色、灰綠色等，具變余交織結(jié)構(gòu)、柱粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造等，巖石礦物組合為綠簾石+石英+透輝石+方解石+鈣鋁榴石等。

4.2 巖石化學特征

4.2.1 主量元素

在礦區(qū)所施工的鉆孔中選取10件綠巖進行巖石化學全分析，測試單位為國土資源部昆明礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心。從紅石巖礦區(qū)綠巖化學成分及尼格里特征值(表2)中可以看出，SiO2為42.65×10-2～52.09×10-2，平均為46.9×10-2；Al2O3為3.42×10-2～14.75×10-2，平均6.86×10-2；TFeO為8.94×10-2～18.77×10-2，平均為13.15×10-2；MgO為2.38×10-2～8.72×10-2,平均為4.39×10-2；CaO為5.21×10-2～17.14×10-2，平均為13.1×10-2；TiO2含量變化均較大，為0.10×10-2～0.63×10-2，平均為0.35×10-2；K2O與 Na2O含量大致相當，平均值分別為0.93×10-2、0.68×10-2。具有貧Al2O3、K2O、Na2O，而富TFeO、MgO、CaO的組成特征。

表1紅石巖礦區(qū)田蓬組不同巖性成礦元素含量(×10-6)

Table1MetallogenicelementscontentofdifferentlithologyinTianpengGroupHongshiyanminingarea

表2紅石巖礦區(qū)綠巖化學成分及尼格里特征值(×10-2)

Table2ChemicalcompositionsofgreenrockanditsNigelcharacteristicvaluesinHongshiyanminingarea

樣品序號SiO2TiO2Al2O3Fe2O3FeOMnOMgONa2OK2OCaOP2O5LOITOTAL145.560.175.242.3110.652.72.960.260.1617.140.0512.7199.91243.880.243.421.777.173.378.721.551.1213.480.0615.54100.32342.650.6311.655.5813.191.554.970.360.9511.090.117.1199.84444.480.403.022.5413.382.144.280.480.6413.690.0714.4999.61543.590.5110.603.156.981.354.380.082.2714.030.112.9299.96651.550.316.121.958.61.563.280.250.7312.90.0612.2499.55751.420.245.8210.737.881.602.470.340.525.210.0613.82100.11852.090.6314.754.846.080.822.380.172.711.160.224.0199.85942.970.256.583.779.463.376.830.380.217.010.058.8099.671051.060.103.421.2110.234.593.662.940.0314.890.047.93100.1樣品序號alfmcalkc/fmsitikmgotqz16.5453.7638.930.760.7296.570.280.290.170.38-33.15-6.4724.2660.4830.574.680.5192.860.370.320.450.24-30.99-24.62312.8163.2122.181.790.3579.60.880.630.220.42-11.16-27.5543.6664.4330.121.800.4791.360.620.460.200.38-28.26-15.83514.2248.0934.213.480.7199.250.870.950.310.36-23.48-14.6969.1454.07351.790.65130.570.60.650.230.37-27.6623.3979.7272.615.811.870.22145.670.510.510.140.55-7.9638.18821.6843.7829.834.710.68129.951.180.910.200.47-12.8611.1297.2557.7634.070.920.5980.320.350.260.330.32-27.73-23.35101.8157.4234.566.210.60110.590.160.010.210.32-38.97-1.04

根據(jù)綠巖的化學成分，對其進行原巖恢復。在TiO2-SiO2圖解中，所有樣品全部落入火成巖區(qū)，說明該區(qū)此類綠巖屬正變質(zhì)巖(圖5)。在尼格里值(al-alk)—C圖解中，全部樣品均都落入火成巖區(qū)(圖6)；通過(Al+∑Fe+Ti)—(Ca+Mg)圖解判斷，樣品均落入基性巖區(qū)。通過上述原巖恢復圖解，判斷該區(qū)綠巖原巖為基性火山巖。Nb/Y-Zr/TiO2圖解中，除少數(shù)樣品落在安山巖或安山巖-玄武巖區(qū)內(nèi)外，大多數(shù)樣品點落在玄武巖區(qū)內(nèi)。通過以上圖解綜合分析，綠巖的原巖應(yīng)為玄武巖類。

4.2.2 微量元素特征

礦區(qū)綠巖的微量元素測定結(jié)果(表3)，經(jīng)N-MORB標準化[5]，蛛網(wǎng)圖(圖7)。一些不活潑元素如高場強元素(HFSE)Sr、Ta、Nb、Y表現(xiàn)為明顯負異常，強烈的虧損。相反，大離子親石元素(LILE)K、Rb、Sr、Ba、Cs、Eu等及低場強元素(LFSE)豐度較高，明顯富集。巖石的Yb/Nb2.45～6.67，平均3.50，具拉斑玄武巖特點；Rb/Yb值為13.33～98.00，平均41.52，遠大于1，表現(xiàn)為強不相容元素富集型，顯示了弧后盆地玄武巖的特點。從微量元素含量看，綠巖的原巖來源于上地幔，或是俯沖的洋殼部分熔融，其形成環(huán)境為島弧可能性較大。

4.2.3 稀土元素特征

從礦區(qū)綠巖中的稀土元素含量特征中可看出，綠巖具有較低的ΣREE，為56.2×10-6～204.7×10-6，平均114.33×10-6；輕重稀土比值(LREE/HREE)為2.60～3.90，平均3.37；(La/Yb)N：5.3～10.7，平均8.13，表現(xiàn)為輕稀土富集。δEu值變化范圍為0.39～1.04，平均為0.70，顯示綠巖正、負銪異常都存在，但總體表現(xiàn)為負銪異常。巖石球粒隕石標準化稀土分配模式表現(xiàn)為右傾(圖8)，在島弧-弧后盆地的拉斑玄武巖稀土分配模式范圍之內(nèi)。

5 構(gòu)造環(huán)境分析

通過對該區(qū)綠巖的原巖恢復分析得出結(jié)論其原巖為基性火山巖-玄武巖。根據(jù)玄武巖噴發(fā)環(huán)境關(guān)系，可以分為洋中脊玄武巖(MORB)、島弧玄武巖(VAB)、板內(nèi)玄武巖(WPB)及三者之間的過渡類型。在區(qū)分鈣堿性玄武巖和拉斑玄武巖的F-A-M圖解(圖9)中，除個別樣品落在鈣堿性火山巖系列外，大部分樣品均落入拉斑玄武巖系列；據(jù)Cr-Y圖解和2Nb-Zr/4-Y圖解，樣品主要投影在島弧玄武巖區(qū)域，少數(shù)投影在洋中脊玄武巖區(qū)域內(nèi)；通過Ni-Y圖解(圖10)，進一步區(qū)分該區(qū)玄武巖為島弧低鉀高鐵拉斑玄武巖。經(jīng)玄武巖構(gòu)造環(huán)境判別圖解，可以看出大部分樣品呈現(xiàn)出島弧玄武巖的特點。

紅石巖綠巖主量元素具有貧Al2O3、TiO2，富TFeO、CaO、MgO的特征，其原巖為玄武巖；微量元素原始地幔N-MORB標準化蛛網(wǎng)圖呈“大隆起”型，低場強元素(LFSE)豐度較高，高場強元素(HFSE)豐度較低，Rb/Yb值為13.33×10-6～98.0×10-6，平均為41.52×10-6，遠大于1×10-6，表現(xiàn)為強不相容元素富集型，顯示了弧后盆地玄武巖的特點；大離子親石元素(LILE)、Th富集，Sr、Ta、Nb、Y等元素明顯虧損，顯示出典型和俯沖有關(guān)的島弧巖漿的特征。微量元素平均值，除Ti 均值(2 015×10-6)低于島弧低鉀拉斑玄武巖外，其它元素平均值Zr(70.6×10-6)、Nb (4.5×10-6)、Sr(332.6×10-6)及Y(14.13×10-6)均與島弧拉斑玄武巖較接近(表4)。據(jù)此推測礦區(qū)綠巖形成于俯沖背景的島弧環(huán)境，Ti 值虧損，可能是源區(qū)遭受俯沖帶流體的交代作用所致。

表4 不同構(gòu)造環(huán)境玄武巖的微量元素平均含量(×10-6)

6 結(jié)語

(1)在云南西疇紅石巖礦區(qū)中，綠巖在紅石巖礦區(qū)占重要的地位，既是劃分中寒武世田蓬組上段第三巖性帶的標志，又是Ⅲ號礦帶主礦體的直接礦源層及容礦巖石。通過對綠巖的含礦性、產(chǎn)狀、組構(gòu)及主量元素、微量元素、稀土元素特征分析，結(jié)合構(gòu)造環(huán)境判別圖解，推斷其原巖為島弧低鉀拉斑玄武巖。

(2)從區(qū)域沉積特征來看，區(qū)內(nèi)穩(wěn)定發(fā)育一套海相的碎屑巖和碳酸鹽巖的類復理石沉積，并伴有層狀硅質(zhì)巖和海相火山噴流沉積巖的沉積巖組合，因此，礦床形成與海相火山作用密切相關(guān)，其成礦構(gòu)造環(huán)境屬于俯沖背景的島弧環(huán)境。

本文在編寫過程中，承蒙福建省閩西地質(zhì)大隊總工邱盛安高級工程師的審閱和指導，昆明理工大學韓潤生教授、黃建國副教授在巖石化學數(shù)據(jù)處理方面提出了許多寶貴的修改意見，在此深表謝意！

1 陳學明，林棕，謝富昌.云南白牛廠超大型銀多金屬礦床疊加成礦的地質(zhì)地化特征.地質(zhì)科學，1998，33(1).

2 祝朝輝，張乾，邵樹勛，等.云南白牛廠銀多金屬礦床成因.世界地質(zhì)，2006，25(4).

3 林全勝.云南西疇紅石巖噴流沉積型鉛鋅銅礦地質(zhì)特征及找礦意義.福建地質(zhì)，2013，32(2).

4 戚長謀，鄒祖榮，李鶴年，等.地球化學通論，北京：地質(zhì)出版社，1987.

5 Pearce J A. Trace element characteristics of lavas from destructive plate boundaries. In : Thorpe R S(ed.).Andesites.New York :John Wiley and Sons ,1982.

6 M.Mescede1997，Chemical Geology 1986,V.56,No.3/4.