墨江镍矿地质特征研究论文

哀牢山北段西侧蛇绿混杂岩带金矿床的地质背景、矿床地质、地球化学特征和成矿时代已做过详细的研究工作（蒋志，1984；张海涛等，1984；Allen et al.，1984；俞广钧等，1986；张志兰等，1987；陈元坤等，1987；张旗等，1988、1995；唐尚鹑等，1991；李元1992a、b；何文举，1993；宋新宇等，1994；Leloup et al.，1995；胡云中等，1995；毕献武等，1996、1997a、b和1998；沈上越等，1997；胡瑞忠等，1998、1999；李定谋等，1998；1998，沈上越等，1998；黄智龙等，1999；应汉龙等，1999、2001；李兴振等，1999；王义昭等，2000；张湘炳等，2000；方维萱等，2001；谢桂青等，2001；杨振宇等，2001；应汉龙，2002）。老王寨和墨江金矿床位于哀牢山西侧的蛇绿混杂岩带，分布在墨江-九甲断裂上盘，矿体受逆冲推覆断裂构造控制（图4-6）。不同研究人员发表的成矿时代差别较大（张志兰等，1987；毕献武等，1996；胡云中等，1995；应汉龙等，2002）。王江海等（2001）测定老王寨金矿床成矿前和成矿后煌斑岩金云母40Ar/39Ar年龄，限定金矿床的形成年龄为26.4±0.2Ma，为老第三纪渐新世末。该蛇绿混杂岩带金矿床形成于区域断裂带左行走滑作用环境（张连生等，1996；李兴振等，1999），与金矿床成矿年龄相近的煌斑岩发育，表明成矿时的地质构造动力学背景为拉张状态（黄智龙等，1999；张玉泉等，1987）。

图4-6 哀牢山造山带地质简图及金矿床位置

Fig.4-6 Geologic sketch of Ailaoshan orogen and its gold deposit distribution

1—上三叠统一碗水组磨拉石堆积；2—三叠系沉积岩覆盖的古生界岩石；3—未变质的古生界岩石；4—弱变质的古生界岩石；5—晚泥盆世—早石炭世蛇绿混杂岩；6—古元古界哀牢山群变质岩；7—区域断裂带；8—（镍）金矿床/矿点；F1—红河断裂带；F2—哀牢山断裂带；F3—九甲-墨江断裂带；F4—转马路断裂

（一）墨江金厂镍-金矿床成矿时代

墨江金厂镍-金矿床金矿体与热液型镍矿体在空间上分布在一起（图4-7）。毕献武等（1996）认为镍矿化早于金矿化形成。镍矿体穿插金矿体，镍矿体受沿绿色金云母化构造破碎带分布，破碎带中含有含金石英脉角砾，镍矿化是晚于金矿化的。金矿体或矿化带中广泛发育浸染状镍、钴矿化和绿色绢云母化，是后期叠加的。墨江金矿床的金的成矿作用分为四个阶段（李元等，1992a），镍矿化作用和金矿化作用在时间上可能是重叠的。砷硫化镍矿体分布于金厂超基性岩西侧的石英岩、变余粉砂岩的断裂带或构造破碎带中，以强烈的绿色绢云母化为标志（图4-7、图4-8）。矿石为黄铁矿稠密浸染泥岩和黄铁矿浸染石英岩。黄铁矿在矿石中呈浸染状或块状。主要矿石矿物为黄铁矿、辉砷镍矿；次要矿石矿物为针镍矿、方硫镍矿、锑硫镍矿、斜方砷镍矿和白铁矿等；含其他微量硫化物如闪锌矿、辉锑矿等。脉石矿物为石英、玉髓和绿色绢云母等。镍矿石的镍平均品位为0.776%，金含量为0～1.063g/t。据27件镍矿石样品分析结果，镍和金的相关系数为-0.117，两个元素含量之间无线性相关关系。

用40Ar/39Ar法对与镍矿化关系密切的绿色绢云母定年。根据与绿色绢云母有关的石英的包裹体测温结果（胡云中等，1995），绢云母的形成温度低于白云母的氩封闭温度（350±50）℃（McDougall等，1998）。绢（白）云母形成后在受到热搅动时，不易发生氩扩散丢失（Dunlap等，1991），也很少吸附大量的过剩氩（McDougall等，1999），适合作40Ar/39Ar定年。因为，白云母这类含水矿物中的氩不是以体积扩散的方式析出，而是主要以去气或其他机制扩散析出（Hodges et al.，1994）。所以，在真空加热测定白云母这样的含水矿物的40Ar/39Ar年龄时，假定氩为体积扩散行为的坪年龄计算，不适合白云母这样的含水矿物。而矿物的似坪年龄（即40Ar/39Ar年龄谱的平坦部分）可能代表其形成年龄（Kent and Hagemann，1996）。金厂镍-金矿床铬绢云母的似坪年龄可以通过每一加热阶段视年龄和释放的39Ar量计算得出，那些大于或小于大部分加热阶段年龄的加热阶段的年龄，不参加计算。

图4-7 墨江金厂镍—金矿床地质简图

Fig.4-7 Geologic sketch of Jinchang nickel-gold deposit，Mojiang

T3y—上三叠统一碗水组；D3j3—金厂岩组烂山段；D3j2—金厂岩组四十八两山段；D3j1—金厂岩组马乎洞段；γπ—花岗斑岩；χ—煌斑岩；Σ—金厂超基性岩；F—断层；Ni-Au—镍、金矿体分布范围

三个绢云母样品的40Ar/39Ar似坪年龄为（61.55±0.23）～（63.09±0.16）Ma（表4-4；图4-9）。与胡云中等（1995）测定的铬水云母的K-Ar年龄接近，镍矿化形成于新生代初。哀牢山蛇绿混杂岩带超基性岩的形成时代为晚泥盆世—早石炭世（张旗等，1995；莫宣学等，1998；方维萱等，2001）。岩体侵入时代和镍矿成矿时间差将近300Ma，因此墨江金厂镍矿床是新生代初改造成矿作用形成的。

图4-8 金厂镍—金矿床勘探线剖面图

Fig.4-8 Cross section of Jinchang nickel-gold deposit

1—上三叠统一碗水组（T3y）；2—金厂岩组烂山段灰黑色变余粉砂岩、石英岩夹变质砂岩（D3j1）；3—花岗斑岩（γπ）；4—金厂超基性岩（Σ）；5—断裂；6—镍矿体及其编号；7—金矿体及其编号；8—钻孔及其编号

表4-4 墨江金厂金矿床40Ar/39Ar年龄测定数据Table4-4 40Ar-39Ar dating data for Mojiang gold deposit

续表

续表

图4-9 金厂镍—金矿床“绿色水云母”40Ar/39Ar阶段加热年龄谱和似坪年龄部分（3-8或-9阶段）等时线

Fig.4-9 40Ar/39Ar spectra and isochrone of “green hydromica” from Jinchang nickel-gold deposit

金厂金矿床含金石英ESR年龄为66.4～29.0Ma（毕献武等，1996）。含金石英脉的石英40Ar/39Ar坪年龄为93Ma（应汉龙等，2002）和60.45～39.78Ma（图4-10），大部分与绿色绢云母的40Ar/39Ar年龄接近。40Ar/39Ar年龄为39.78Ma的石英脉位于金厂镍-金矿床滴水坎矿段，围岩为上三叠统一碗水组砂砾岩，与围岩为金厂组烂山段岩石的石英脉相差较大，为后期石英脉。镍-金矿床形成于新生代初伸展构造环境（王义昭等，2000）。但是年龄测定结果（李元，1992；应汉龙，2002）表明，墨江金矿床可能存在早、晚白垩世之间（97Ma左右）的金矿（或石英脉）形成作用。

图4-10 墨江金厂镍-金矿床石英的40Ar/39Ar阶段加热年龄谱和坪年龄部分（2-4或2-5阶段）等时线

Fig.4-10 40Ar/39Ar spectra and isochrone of quartz from Jinchang nickel-gold deposit

（二）哀牢山造山带金平滑移体长安金矿床的硫、铅同位素组成特征

金平滑移体中主要的金矿床为元阳大坪金矿床和金平长安金矿床。大坪金矿床已做过较多的研究工作（胡云中等，1995；毕献武等，1998），本次研究对长安金矿床做了一些初步研究。

金平长安金矿床位于金平铜厂镇，发现于2001年，2002年进行了初步勘探，控制储量超过30t。金矿床位于“三江”哀牢山造山带金平滑移体中南部，受走向北西的断裂控制，控矿断裂位于志留系中上统和奥陶系下统之间，断层下盘为S2-3白云岩，上盘为O1粉砂岩、细砂岩、砾岩、条纹炭泥质粉砂岩，断裂面岩石为灰黑色、灰色断层泥或泥状糜棱岩，宽2m，产状为54°∠62°（图4-11）。断裂中穿插石英细晶正长岩。奥陶系下统碎屑岩一侧形成宽度大于100m的脆性破碎带，是主要的赋矿构造，碎屑岩破碎带黄铁矿化、毒砂化、硅化。金矿化沿断层分布，长2000m，宽100～150m，矿化为浸染状，含金矿物有石英、黄铁矿、毒砂、粘土矿物、白云石等，以粘土矿物为主。金呈独立的微细粒金，粒度一般小于40μm，绝大多数小于5μm，最大的一颗为70μm。破碎带内含金品位0.30～82.40g/t。

除上述成矿带、区之外，“三江”造山带的松潘-甘孜造山带发育玛沁-略阳、岷江、黑水河和鲜水河金矿成矿带；在其他构造单元上上也发育一些金矿床（图4-1）。

1.硫同位素组成

长安金矿金矿石中黄铁矿的硫同位素组成见表4-5，其δ34S为0.337‰～3.113‰（7个样品），极差为2.776‰；铜厂石英正长斑岩黄铁矿的 δ34S 为 -1.118‰～-0.161‰（两个样品）。矿石黄铁矿的硫同位素组成均匀，接近于零。石英正长斑岩的δ34S同样接近零。根据金矿床矿石矿物组合，黄铁矿的δ34S可以代表成矿流体总硫ΣS的同位素组成（Ohmoto，1972），成矿流体中以深源硫为主。

图4-11 长安金矿床地质简图

Fig.4-11 Geologic sketch of Cang’an gold deposit

下奥陶统：1—粉砂岩夹泥岩；中志留统：2—康廊组白云岩；3—青山组白云质灰岩、砾岩；4—莲花曲组硅质板岩、板岩；5—烂泥箐组灰岩夹钙质泥岩；6—干沟组灰岩；7—尖山营组一段灰岩及白云质灰岩；8—尖山营组二段白云质灰岩；9—阳新组灰岩；10—峨眉山玄武岩；11—正长岩；12—辉绿岩；13—辉长岩；14—花岗岩；15—铜矿体及编号；16—金矿体及编号；17—断层；18—地质界线，虚线指推测

表4-5 金平长安金矿床黄铁矿硫同位素组成测定结果Table4-5 Sulfur isotope compositions of pyrite from Chang’ an gold deposit，Jinping

2.铅同位素组成

金矿石黄铁矿铅同位素组成（表4-6）为208Pb/204Pb=39.3814～40.1504；207Pb/204Pb=15.7093～15.765；206Pb/204Pb=19.1077～19.5492，石英正长斑岩中黄铁矿铅同位素组成为208Pb/204Pb=39.2278～39.0817；207Pb/204Pb=15.6530～15.6805；208Pb/204Pb=18.8186～18.8612，前者的208Pb/204Pb、207Pb/204Pb和206Pb/204Pb值高于后者，矿石铅以壳源铅为主，石英正长斑岩铅为造山带铅（图4-12）。矿石铅与金矿床沉积围岩有一定的关系。

长安金矿床的硫、铅同位素组成表明，矿化剂硫主要来源于深部，成矿物质主要为壳源。

表4-6 金平长安金矿床黄铁矿铅同位素测试数据Table4-6 Lead isotope composition of pyrite from Chang’ an gold deposit，Jinping

图4-12 长安金矿床黄铁矿铅同位素组成图解

Fig.4-12 Diagram of Lead isotope composition of pyrite from Chang’an gold deposit

1—石英正长斑岩中黄铁矿；2—金矿石中黄铁矿（背景图据Doe ＆ Zartman，1979）