燕山期侵入巖體與貴州晴隆大廠銻礦成礦

陳 星，陳昌闊＊，王 均，李家斌，楊思濤

（1.貴州省地礦局一一三地質(zhì)大隊，貴州 六盤水 553000；2.貴州省地質(zhì)調(diào)查院，貴州 貴陽 550002）

貴州晴隆大廠銻礦位于揚(yáng)子地塊西南緣，是我國重要的銻礦成礦區(qū)之一。區(qū)內(nèi)優(yōu)勢礦產(chǎn)主要為銻礦、次為螢石、金、硫鐵礦等。本區(qū)成礦研究經(jīng)歷了沉積說、噴流熱液說、構(gòu)造控礦說等階段，近年來認(rèn)識到該礦床為遠(yuǎn)成低溫?zé)嵋轰R、金礦床，然而成礦地質(zhì)體與礦床的時空關(guān)系仍然有待研究。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

貴州晴隆大廠銻礦位于揚(yáng)子陸塊之江南復(fù)合造山帶的興義穹盆構(gòu)造變形區(qū)內(nèi)，區(qū)域上出露地層有二疊系、三疊系、白堊系及第四系。晚二疊世中期以海相碳酸鹽巖為主，晚二疊世以后則為陸相碎屑巖沉積；火山巖則為廣泛分布的峨眉山玄武巖[1]。區(qū)內(nèi)構(gòu)造總體由大廠穹窿與北東向、北西向斷裂組成，局部發(fā)育近東西向、近南北向斷層。大廠穹窿主要由二疊系地層組成，南北長30km，東西寬15km，褶曲寬緩，地層向四周傾斜。已知的銻、金床主要集中分布在靠近大廠穹窿軸部及南東翼。北東向斷裂主要有花魚井?dāng)鄬?、青山?zhèn)斷層、馬場斷層。在區(qū)內(nèi)探采工程中可見層間滑動構(gòu)造，其往往與銻礦關(guān)系密切，在成礦流體的作用下發(fā)育為俗稱的大廠層。區(qū)內(nèi)主要出露二疊紀(jì)大陸溢流拉斑玄武巖，據(jù)近年研究成果推測該區(qū)隱伏有中酸性巖漿巖。

該區(qū)銻礦及螢石、金、硫鐵礦等礦產(chǎn)產(chǎn)于大廠層內(nèi)，大廠層位于茅口組灰?guī)r頂部至峨眉山玄武巖組第二段底部，似層狀分布于工作區(qū)中部穹窿中。與上覆地層呈假整合接觸,由硅化角礫巖、硅化粘土巖和強(qiáng)硅化灰?guī)r組成，是區(qū)內(nèi)銻礦的控礦含礦層位。其厚度一般5m～20m，平均厚12.1m，最厚達(dá)95m。銻礦體一般長130m～200m，寬47m～74m，厚度2.10m～3.8m，含銻量2.02%～5.03%。

2 銻礦成礦時代研究

為研究本區(qū)的銻礦成礦時代，本次采用的樣品為晴隆大廠銻礦區(qū)采坑內(nèi)的新鮮礦石樣本，主要礦物組合為：輝銻礦、黃鐵礦、螢石、石英、方解石等。本區(qū)銻礦、黃鐵礦、螢石等礦化蝕變均產(chǎn)出于硅化蝕變中，因而石英礦物能夠代表本次銻礦熱液的活動時代[2]。野外樣品經(jīng)鏡下手工挑選石英單礦物后，由澳實(shí)分析檢測（廣州）有限公司進(jìn)行檢測（詳見表1）。本次工作測試銣/鍶同位素定年為94.3Ma±5.9Ma（圖 1）。

通過研究認(rèn)為貴州晴隆大廠銻礦成礦時代為燕山期（94.3±5.9Ma），暗示該礦床的成礦作用應(yīng)發(fā)生在燕山期-晚白堊世，這與燕山期南盤江斷褶帶沉積巖和火山碎屑巖容礦的低溫?zé)嵋篈u、Hg、Sb、Tl、U、As、螢石、重晶石成礦系列相對應(yīng)，即與燕山期巖體侵位相關(guān)。

表1 Rb-Sr測試數(shù)據(jù)

3 巖體特征-重力解譯

為了研究本區(qū)的巖體特征，本次對1∶10萬重力數(shù)據(jù)進(jìn)行了測量和解譯，從二、三維反演結(jié)果來看，該侵入酸性巖體深約為2.1km，底深約為8.5km，平面形態(tài)顯示，巖體整體呈向西北開口的“V”字型。側(cè)面形態(tài)顯示，巖體頂部形態(tài)變化劇烈，主要表現(xiàn)在約3km～6km以上深度，巖體表現(xiàn)為兩個分離巖體，其中西北部表現(xiàn)為一體積相對較大巖體、南東部表現(xiàn)為一體積相對較小巖株，在約3km～6km以下深度兩個巖體相連為一個巖體（圖3）；側(cè)面形態(tài)表現(xiàn)為從西北至南東呈向地表開口的“V”字型，該“V”字型的切割深度從西南至北東由3km左右加深至6km左右；底界面形態(tài)相對平緩。從巖體平面形態(tài)來看，巖體總體走向呈北東向，頂面形態(tài)沿北東向變化劇烈，沿北西向變化程度相對較弱，推斷在酸性侵入巖體形成的過程中主要受北東向構(gòu)造運(yùn)動影響，同時或間斷受北西向次一級構(gòu)造運(yùn)動影響，控制巖體形態(tài)。

圖1 貴州晴隆大廠銻礦區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)略圖

圖2 大廠銣/鍶同位素定年

圖3 反演侵入酸性巖體側(cè)視圖

4 侵入巖體與銻礦的關(guān)系

大廠穹隆范圍與巖體分布范圍基本一致，對應(yīng)剩余重力異常低。大廠穹隆核部地層為茅口組（P2m），翼部地層為大廠層（Pd）、峨眉山玄武巖組（P2-3em）和龍?zhí)督M（P3l）等地層，其中核部茅口組（P2m）出露的大部分范圍內(nèi)巖體頂面埋深相對最淺，向兩邊頂部深度逐漸加深。結(jié)合工作區(qū)及鄰區(qū)斷裂構(gòu)造分布，工作區(qū)內(nèi)亦發(fā)育北東向、次級北西向斷裂構(gòu)造。從區(qū)域構(gòu)造特征及反演酸性巖體形態(tài)綜合分析，推斷工作區(qū)在酸性巖漿巖侵入過程中受北東-南西向、北西-南東向兩組應(yīng)力作用，其中大廠、碧痕一帶斷裂構(gòu)造發(fā)育、巖體上侵最高，受背斜疊加于巖體底辟作用復(fù)合作用形成大廠穹隆。銻礦、硫鐵礦、螢石礦主要分布在大廠穹窿內(nèi)北東向、北西向斷裂構(gòu)造所夾持區(qū)域，形成棋盤式分布；從已知礦點(diǎn)分布與反演巖體分布關(guān)系來看，礦點(diǎn)主要分布在巖體西部的“V”字型開口邊界及鄰近區(qū)域。

5 礦化蝕變特征

區(qū)內(nèi)大廠層（Pd）主要礦化蝕變類型有輝銻礦化、硅化、螢石化、黃鐵礦化、高嶺石化等，其均與硅質(zhì)蝕變巖密切相關(guān)[3]。經(jīng)分析測試，SiO2含量一般為40%～60%，最高可達(dá)90%。區(qū)內(nèi)除峨眉山玄武巖外硅質(zhì)均較低，峨眉山玄武巖SiO2含量一般為28%～45%，初步分析大廠層（Pd）硅質(zhì)來源于深部流體，排除了玄武巖來源。另據(jù)本次工作在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了蛇紋石化現(xiàn)象，亦指證了深部巖體的侵入。

6 礦體特征

礦體規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀受成礦結(jié)構(gòu)面及其組合類型控制，礦體就位樣式多樣。受斷裂構(gòu)造控制的礦體，多呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，群體組合方式有：沿走向及傾向尖滅再現(xiàn)、側(cè)列再現(xiàn)、疊瓦狀、分支復(fù)合、主礦脈頂?shù)装迤叫忻}、分支脈等，沿斷裂引張部位、二組或多組斷裂交匯部位、斷裂與硅鈣面、不整合面交切部位往往形成厚大富礦體。

7 成礦區(qū)帶劃分

根據(jù)貴州省成礦區(qū)帶的劃分，區(qū)域上屬于桂西-黔西南Au-Sb–Hg-Ti-Ag-水晶-石膏成礦區(qū)Ⅲ-88之興晴貞Au、Hg、Sb、Ti、U、螢石成礦帶Ⅳ-12。本區(qū)可大致以大廠穹窿為界單獨(dú)劃分為大廠礦田。

8 礦床空間分布狀況和規(guī)律

已知的銻、金礦床或礦點(diǎn)，均分布在所推測中酸性巖體頂部，以及北東向、北西向斷層附近。形成了“棋盤式”的分布格局。

9 成礦構(gòu)造系統(tǒng)類型

該區(qū)域礦床的成礦構(gòu)造屬褶皺-斷裂-巖漿侵入復(fù)合成礦系統(tǒng)。區(qū)域性大型褶皺與斷裂復(fù)合構(gòu)造系統(tǒng)是控制礦床產(chǎn)出的主要形式。

10 礦床成因類型

根據(jù)區(qū)內(nèi)取得地、物、化、遙綜合研究成果，結(jié)合區(qū)內(nèi)銻礦等主要礦產(chǎn)成礦作用性質(zhì)、方式諸方面的差異研究成礦規(guī)律，結(jié)合區(qū)內(nèi)前人研究成果認(rèn)為本區(qū)銻、金礦為構(gòu)造與特定成巖環(huán)境耦合而成的“遠(yuǎn)成低溫?zé)嵋盒汀变R、金礦床。

11 成礦系列

貴州省主要礦種的礦床可劃分為20個礦床成礦系列和16個亞系列（據(jù)《貴州省區(qū)域成礦研究》（馮學(xué)仕等，2004））。其中大廠銻礦、水銀硐金礦則屬于系列19（S19）—燕山期南盤江斷褶帶沉積巖和火山碎屑巖容礦的低溫?zé)嵋篈u、Hg、Sb、Tl、U、As、螢石、重晶石礦床成礦系列；與其有關(guān)的礦床成礦系列主要是燕山期。與遠(yuǎn)成低溫?zé)嵋鹤饔糜嘘P(guān)的礦床成系列的空間分布與淺層構(gòu)造變形密切相關(guān)。

12 成礦構(gòu)造與區(qū)域構(gòu)造的時間、空間關(guān)系分析

該成礦與區(qū)域構(gòu)造有密切的時間、空間聯(lián)系。揚(yáng)子陸塊區(qū)西南邊緣滇黔桂地區(qū)經(jīng)歷了早期拉張裂陷和沉積、晚期碰撞造山及造山后伸展的作用過程，成礦時代集中于中新生代。銻、金礦與穩(wěn)定陸塊區(qū)中新生代“活化”關(guān)系密切。分布于造山帶的中低溫巖漿熱液型金礦多與造山后伸展環(huán)境的侵入巖密切相關(guān)，成礦地質(zhì)體往往侵入于褶皺變形的各時代地層中，礦體具“穿層”特征。

區(qū)域性深大斷裂往往控制著礦帶的分布。區(qū)域大斷裂和區(qū)域不整合面、假整合面與大型褶皺構(gòu)造控制著成礦亞帶和礦田的分布，而次級斷裂控制著礦體的形成與分布。

13 結(jié)論

燕山期（94.3±5.9Ma）巖體侵入及構(gòu)造活動開啟了成礦地?zé)嵯到y(tǒng)，改變了該區(qū)成礦體系的物理化學(xué)條件，提供了成礦作用的能量和運(yùn)礦通道。成礦熱液沿花魚井?dāng)鄬?、青山?zhèn)斷層、馬場斷層等深大斷裂向淺表運(yùn)移，最終在大廠層內(nèi)就位成礦，具有斷裂構(gòu)造、穹隆、背斜等具有聯(lián)合控礦的特點(diǎn)。