学位论文个旧东西矿区成矿规律对比分析.docx

1、学位论文个旧东西矿区成矿规律对比分析分类号 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 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，

2、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

3、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 m

4、etallogenic 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 polymeta

5、llic 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

6、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 analyzi

7、ng 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 deposit

8、s 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

9、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.

10、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 311 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

11、，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

12、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

13、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

14、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

15、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

16、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

17、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

18、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

19、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

20、。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

21、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

22、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

23、，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

24、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

25、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

26、。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

27、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(T2

28、G1)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

29、，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

30、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

31、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

32、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