朱永清，余紅平，袁明偉，李 帥，江國文

(1.云南昊龍實業(yè)集團有限公司，云南魯?shù)椋?57100；2.云南黃金礦業(yè)集團股份有限公司勘查分公司，云南 昆明，650299)

大慈縣金山銅錫礦位于越南太原省大慈縣東1km，距離越南首都河內(nèi)約50km。礦區(qū)位于華南地塊[1]南東或華南褶皺系南西部，中生代后受燕山期變形和巖漿作用影響，受太平洋板塊向歐亞板塊俯沖及印度板塊與歐亞板塊碰撞(特提斯構(gòu)造域)的聯(lián)合作用，形成了環(huán)太平洋北東向剪切帶和與之配套的北西向構(gòu)造格架[2～3]。

華南地塊國內(nèi)部分研究程度比較高，而越南東北部則文獻不多，對越南地區(qū)典型礦床的報道也較少。該地區(qū)花崗質(zhì)巖石在年齡上被認為是三疊紀[4]和白堊紀[5]。Nui Phao花崗巖體中粗粒花崗巖鋯石LA-ICPMS U-Pb法年齡為243.34 Ma～250.7Ma[4，6]。北部相鄰Da Lien花崗巖40Ar/39Ar增量加熱法年齡為85.5 Ma～81.5 Ma[5，6]，以往研究認為與多金屬礦化有關(guān)的花崗巖凝固發(fā)生在該年齡，對Nui Phao及Da Lien巖體進行了年齡測定，但微量元素測試不足。以往研究多集中于北部Nui Phao礦山，對南部金山銅錫礦研究不足。

本文在對越南太原省大慈縣金山銅錫礦nui phao花崗巖體中細?；◢忛W長巖進行詳細野外地質(zhì)調(diào)查基礎(chǔ)上，通過對礦體圍巖及銅錫礦石進行巖相學、主微量元素分析研究，對中細?；◢忛W長巖SHRIMP鋯石U-Pb測年分析研究，確定花崗閃長巖地球化學特征及侵位年齡，從而限定銅錫礦成礦時代，對認識區(qū)域銅錫礦的形成具有重要意義。

1 地質(zhì)背景

區(qū)域上構(gòu)造單元通常按紅河斷裂劃分[1]：馬江斷裂南西為印支地塊，奠邊俯斷裂以西為思茅地塊，馬江斷裂與紅河斷裂之間自西向東分別為馬江地體，黑水河裂谷帶，秀麗盆地及元古帶變質(zhì)巖。紅河斷裂以東為齋河斷裂，齋河斷裂以東為華南地塊。礦區(qū)位于華南地塊南東(圖1)。成礦區(qū)帶位于越北成礦區(qū)，越北隆起鐵-錫-鉛鋅成礦亞區(qū)與謙河(淵河)成礦亞帶交界處[9]。

圖1 越南東北部大地構(gòu)造及金山銅錫礦位置圖(據(jù)[1]、[2-3]、[10]、[11]修編)Fig 1.Map of Tectonics and Jinshan Cu-Sn Deposit Distribution of NE Vietnam

2 礦床特征

金山銅錫礦位于東西向炮山斷裂南部。目前發(fā)現(xiàn)銅錫礦體20余個，主要開采3個(TQ16、TQ11、TQ10)(圖2，圖3)。均賦存于中細?；◢弾r斷裂(裂隙)石英脈中。

圖2 金山銅錫礦地質(zhì)簡圖(據(jù)1：20萬太原幅，結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)圖修改)Fig 2.Geological Sketch Map of Jinshan Cu-Sn Deposit

圖3 金山銅錫礦A-B剖面示意圖Fig 3.Sketch Map of Section A-B of Jinshan Cu-Sn Deposit

TQ16銅錫礦體：走向北北東，傾向89°～121°，平均105°；傾角46°～74°，平均60°；走向長451m，斜深139m，由LB4兩個中段控制，單工程礦體厚度0.61m～8.11m，平均3.58m，厚度變化系數(shù)74.01%；單樣Cu品位0.007ω%～4.13ω%，平均0.61ω%，Cu品位變化系數(shù)125.48%；單樣Sn品位0.029ω%～3.16ω%，平均0.36ω%，Sn品位變化系數(shù)159.84%。一般上部為銅、下部為錫。

TQ11銅錫礦體：走向北北東，傾向78°～92°，平均85°；傾角53°～79°，平均66°；由LB2四個采樣點及2個鉆孔控制，控制走向長446m，斜深123m。單工程礦體厚度1.06 m～9.74m，平均厚3.28m，厚度變化系數(shù)85.11%；單樣Cu品位0.01ω%～2.63ω%，平均0.60ω%，品位變化系數(shù)114.68%；單樣Sn品位0.03ω%～3.58ω%，平均0.42ω%，品位變化系數(shù)158.36%。該礦體以銅錫礦體為主，單銅或單錫礦體零星分布，一般上部為錫礦、下部為銅礦。

TQ10銅錫礦體：走向北北東，傾向73°～95°，平均84°；傾角45°～59°，平均52°；由LB1四個采樣點及2個鉆孔控制，控制走向長353m，斜深162m。單工程礦體厚度1.66 m～5.09m，平均厚3.18m，厚度變化系數(shù)32.44%；單樣Cu品位0.004ω%～4.80ω%，平均0.70ω%，品位變化系數(shù)146.15%；單樣Sn品位0.035ω%～2.87ω%，平均0.35ω%，品位變化系數(shù)194.90%。上部為銅礦、下部為錫礦。

礦石呈網(wǎng)脈狀、塊狀、細脈狀和細脈浸染狀構(gòu)造，粒狀結(jié)晶和交代結(jié)構(gòu)，礦石礦物有：黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、錫石等，少量閃鋅礦、方鉛礦、自然鉍、斑銅礦、銅藍、孔雀石等。脈石礦物主要為石英、方解石、黑云母。據(jù)以往資料，主元素為Cu，共伴生Sn、Bi、Au、Pb、Sn等有益組分(表1)，主要有害雜質(zhì)為As，含量較高。

表1 礦石組合分析結(jié)果表Tab 1.Ore Combinatory Analysis Result

3 樣品采集與分析方法

3.1 樣品采集

樣品采自礦區(qū)中三疊紀nui phao斑狀花崗巖復合體一段(γπT2nd1)。礦石樣品采集自坑道中TQ16礦體?；◢忛W長巖主要由斑晶、基質(zhì)組成。斑晶為斜長石(10%～15%)、鉀長石(<10%)。斜長石半自形板狀，粒度10mm±，星散狀分布。內(nèi)有鉀長石、石英小包體。主要被絹云母交代，偶顯鈉化，呈假象產(chǎn)出，部分邊部模糊不清或消失。鉀長石近半自形板狀，一般5mm～10mm，星散狀分布。常見格子雙晶、卡氏雙晶、鈉質(zhì)條紋。條紋微細脈狀為固溶體出溶產(chǎn)物，屬出溶條紋。微斜條紋長石內(nèi)常有半自形斜長石包體。局部與石英文象交生，可見波狀消光；基質(zhì)為斜長石(35%～40%)、鉀長石(15%～20%)、石英(20%～25%)、黑云母(5%～10%)，大小1mm～2mm，部分0.5 mm～1mm、2 mm～5mm，雜亂分布。斜長石呈半自形板狀?？梢娋燮p晶，少見卡鈉復合雙晶。雙晶模糊不清或消失。鉀長石呈近半自形-它形粒狀，填隙狀、雜亂分布。內(nèi)可見格子雙晶、卡氏雙晶、鈉質(zhì)條紋。條紋微細脈狀為固溶體出溶產(chǎn)物。內(nèi)常有半自形斜長石包體。局部與石英文象交生。鉀長石種屬：微斜條紋長石(斜長石包體半自形板狀，大小一般0.5 mm～1mm，星散狀、包體狀分布鉀長石內(nèi)。殘留者內(nèi)常見聚片雙晶，雙晶模糊不清)。石英呈多它形粒狀，星散狀、填隙狀分布于長石之間；少量呈象形文字狀、蠕蟲狀等，與鉀長石交生。交生體大小不一。因受力常見波狀消光，部分可見斑塊狀消光。表面新鮮干凈。黑云母呈片狀，星散狀分布。內(nèi)可見解理彎曲痕跡。黑云母顯多色性：Ng’=棕褐色，Np’=淺褐黃色，巖石碎裂明顯，巖石內(nèi)常見0.01mm～0.05mm的裂隙。呈網(wǎng)狀分布，使其內(nèi)有少量碎粒、碎粉分布。副礦物有：磁鐵礦、鋯石、磷灰石、金紅石。

3.2 鋯石U-Pb年齡分析方法

3.3 地球化學分析方法

樣品粉碎至200目送云南黃金礦業(yè)集團貴金屬檢測有限公司做主量、微量和稀土元素分析。(1)試樣用硝酸、鹽酸、氫氟酸、高氯酸分解，趕盡高氯酸，用(1+1)HCL溶解后，制備成10ml分析溶液，ICP-AES法測定主量元素CaO、Al2O3、K2O、MgO、Na2O、P2O5、MnO、TiO2次量及痕量元素Rb、Ba、Nb、Sr；(2)試樣置于已灼燒至恒量的瓷坩堝中，半開蓋子，放入不超過200℃的高溫爐中，升溫至900℃～950℃，保持1h，取出，加蓋，稍冷后放入硫酸干燥器中，冷卻30min，稱量；再灼燒至恒量為止測定LOI；(3)試料用碳酸鈉熔融，鹽酸浸取，蒸發(fā)至小體積，加聚環(huán)氧乙烷凝聚硅酸，過濾，灼燒，稱重，加氫氟酸、硫酸處理，使硅以四氟化硅形式除去，再灼燒稱重。處理前后質(zhì)量之差即為沉淀中的二氧化硅量。殘渣用焦硫酸鉀熔融，水提取并入二氧化硅濾液中，經(jīng)解聚后用鉬藍光度法測定濾液中的殘余二氧化硅，兩者之和即為試料中的二氧化硅量；(4)在有二氧化碳氣體保護下，試樣以鹽酸和氟化鈉在高溫電熱板上溶解。錐形瓶口塞以封閉漏斗，使與空氣隔絕。溶解完全后，加硼酸除去氟的干擾。加入硫-磷混合酸和指示劑，用重鉻酸鉀標準溶液滴定FeO。ω(Fe2O3)=1.4297×[ω(TFe)-ω(FeO)×0.07773]；(5)試樣用偏硼酸鋰熔融，以熔融流動狀態(tài)倒入稀酸，在超聲波水浴中快速溶解后，直接用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)測定Ta、Nb元素；(6)試樣用氫氟酸、硝酸、硫酸分解并趕盡硫酸，用王水溶解，(3+97)HNO3稀釋后，在等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)上測定Y、La、U、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等稀土元素。(7)主元素分析結(jié)果中Na2O檢出限0.001，K2O檢出限0.003，Al2O3、MgO、CaO的檢出限0.01。稀土、微量元素檢出限：Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Yb(10-6)，Nb 0.01×10-6，Ta 0.05×10-6，Tb、Ho、Er、Tm、Lu、U0.002×10-6，Sr、Ba 2×10-6。

4 分析結(jié)果

4.1 鋯石U-Pb年齡

樣品中鋯石為淺黃色-黃褐色、半透明、長柱狀-短柱狀自形晶體。長120μm～220μm、寬60μm～100μm，陰極發(fā)光圖像顯示其具韻律環(huán)帶的巖漿巖鋯石特征(圖4)。10個鋯石SHRIMP U-Pb數(shù)據(jù)點顯示其Th、U含量較高且具較大變化范圍。Th含量54×10-6～212×10-6；U為226×10-6～407×10-6；ω(Th)/ω(U)值為0.25～0.57(表2)。10個數(shù)據(jù)點的n(206Pb)/n(238U)加權(quán)平均年齡為(249.2±2.8)Ma，平均標準權(quán)重偏差(MSWD)為0.27(圖5)。為炮山nui phao花崗巖體的侵位年齡。

圖4 代表性鋯石顆粒陰極發(fā)光圖像Fig 4.Representative CL Image of Zircon Grain

表2 花崗閃長巖SHRIMP鋯石U-Pb同位素分析結(jié)果Tab 2.SHRIMP Zircon U-Pb Isotopic Analysis of Granodiorite

圖5 花崗閃長巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡諧和曲線和年齡分布Fig 5.Shrimp Zircon U-Pb Concordia and Age Distribution of Granodiorite

4.2 地球化學

據(jù)巖體及礦石主要氧化物含量及主要巖石化學結(jié)果，巖體鋁飽和指數(shù)A/CNK>1，Na2O含量較低，總堿度Na2O+K2O為5.99%～9.08%，花崗閃長巖K2O/Na2O>1，相對富鉀貧鈉，巖體中A/NK>1，具過鋁質(zhì)花崗巖特征(圖6)，巖體及礦石LOI 分別為1.74%及11.17%，表明巖體中含有較多富揮發(fā)分的流體，而礦體中更多，巖體在SiO2-AR(圖6)中落在堿性區(qū)。

圖6 左：巖體TAS 圖解，右：A/NK-A/CNK巖石系列分類圖解Fig 6.Left TAS Diagram of Rock Body；Right A/NK-A/CNK Diagram of Rock Series

由表3，花崗閃長巖Ba、Rb含量較高，Sr含量低但Rb/Sr高，顯示巖體具有后造山花崗巖特征，源區(qū)深度較淺。LREE/HREE、(La/Yb)N標明輕重稀土之間有明顯分餾。在原始地幔及球粒隕石標準化的微量元素蛛網(wǎng)圖中(圖7)，花崗閃長巖不相容和輕稀土顯著富集，Rb、U、K、Nd顯示正異常，Nb、Sr、Ti顯示負異常，Rb正異常最為明顯。礦石與巖體有一定的相似性，可能為巖漿上升時受地殼混入，經(jīng)過流體交代富集了輕稀土和大離子親石元素Rb、U等[19]，Eu負異常為巖漿分類結(jié)晶過程中斜長石大量晶出的結(jié)果。礦石的微量元素配分曲線與巖體有一定相似性，但總體較巖體低。稀土配分曲線與巖體差異大，總量也較巖體低，顯示了重稀土富集的特征，輕重稀土分餾不明顯(圖8)。

表3 花崗巖及銅礦石主量(wt%)、微量元素(×10-6)組成Tab 3.Major，Trace Element Composition of Granite and Cu Ore

續(xù)上表

圖7 稀土元素球粒隕石標準化配分曲線圖(球粒隕石標準化數(shù)值據(jù)Boynton[20])Fig 7.Chondrite-Normalized REE Pattern

利用R1-R2圖解對花崗閃長巖進行構(gòu)造判別(圖8)，樣品點的分布多落在造山花崗巖區(qū)域，標明花崗巖可能形成于碰撞期。

圖8 金山銅錫礦花崗閃長巖R1-R2圖解(底圖據(jù)Batcheler and Bowden[21])Fig 8.Granodiorite R1-R2 Diagram of Jinshan Cu-Sn Deposit1.tholeiitic；2.Calc-alkaline and trondhjemitic；3.High-potassic calc-alkaline；4.Sub-alkaline monzonitic；5.Alkaline and peralkaline；6.anatectic；7.Mica leucogranites1-地幔分異的花崗巖；2-碰撞前花崗巖；3-碰撞后隆起的花崗巖；4-造山晚期-晚造山期花崗巖；5-非造山區(qū)的花崗巖；6-同碰撞花崗巖；7-造山期后的花崗巖

5 討論

5.1 花崗閃長巖形成時代

不同學者對該區(qū)域進行了年代學研究。Nui Phao粗?；◢弾r成巖鋯石LA-ICPMS U-Pb法年齡為250.7 Ma～243.34 Ma，屬于早三疊世。北部Da Lien巖體中黑云母及白云母的40Ar-39Ar法年齡為85.5 Ma～81.5 Ma，屬于晚白堊世。本次對礦區(qū)花崗閃長巖進行了SHRIMP鋯石U-Pb測年，獲得斑狀花崗閃長巖侵位年齡為249.2±2.8Ma，表明巖體在早三疊世發(fā)生侵位。

結(jié)合前人研究成果，該區(qū)在早三疊世-晚白堊世主要有2期巖漿活動：早期為250Ma～243.34Ma，主要為粗?；◢弾r，中細粒富鉀斑狀花崗閃長巖(二長花崗巖)(Nui Phao花崗巖，金山銅錫礦圍巖)；第二期為85.5 Ma～81.5 Ma，為細?；◢弾r(Da Lien花崗巖)。

5.2 花崗閃長巖成因類型

本區(qū)花崗閃長巖主量元素顯示富鉀貧鈉(K2O/Na2O=1.27-2.40)，過鋁(A/CNK=1.07-1.31)和堿性系列巖石的地球化學特征。微量元素樣品富集輕稀土(LREE)元素、大離子親石元素(Rb、K)和地球化學性質(zhì)活潑的不相容元素(U)，相對虧損高場強元素(Nb)。巖體的主、微量元素地球化學特征均顯示具有同碰撞花崗巖的地球化學屬性。在R1-R2圖解中樣品點主要落在碰撞前至同碰撞花崗巖區(qū)域，Mg#值低(43)，表明巖體可能是減壓或流體加入引起的地殼重熔形成，相對較高的SiO2含量以及相對較強的輕重稀土分餾，顯示其成巖過程中可能存在沉積物的參與。Eu負異常為巖漿分類結(jié)晶過程中斜長石大量晶出的結(jié)果，巖石主微量元素及年齡特征顯示其為特提斯構(gòu)造域成礦事件的一種響應[3]。

5.3 成礦作用探討

礦區(qū)地處特提斯構(gòu)造域與太平洋構(gòu)造域結(jié)合部，中生代之前主要隨特提斯的演化而演化，中生代早期受兩大構(gòu)造域的共同作用，造成了該區(qū)中生代十分復雜的巖石構(gòu)造組合及大規(guī)模成礦作用[22]。

三疊紀以來，新特提斯構(gòu)造域完成了一個張開和閉合的過程，特提斯西部的俯沖帶向東遷移，巖漿-火山弧與東邊的大陸發(fā)生碰撞，造成大量巖漿侵位[3]，早三疊世侵入的Nui Phao粗?；◢弾r、富鉀斑狀花崗閃長巖為金山銅錫礦提供了銅元素[23]。進一步俯沖的結(jié)果，導致花崗巖、花崗閃長巖碎裂，在東西向擠壓作用下形成了東西向張性斷裂(裂隙)、在南西-北東向擠壓作用下形成北東向張性斷裂(裂隙)。

中三疊世-白堊紀，造山過程在華南地塊西南緣基本結(jié)束并開始向板內(nèi)裂谷環(huán)境轉(zhuǎn)換[3]，伸展的構(gòu)造環(huán)境是區(qū)內(nèi)構(gòu)造-巖漿-成礦作用發(fā)生的有利條件，與區(qū)域礦區(qū)相似，晚白堊世Da Lien細?；◢弾r侵位，帶來了富鎢-氟的流體進一步改造與疊置其上[23]，萃取了前期花崗巖中Cu、Sn元素，在礦區(qū)外圍北部，形成花崗巖北緣的錫石-石英-硫化物-白鎢礦脈狀礦化、云英巖型錫石浸染狀礦化和白鎢礦矽卡巖礦化。在本礦區(qū)形成含礦熱液沿著東西、北東及南北向張性斷裂(裂隙)充填，發(fā)生了銅錫礦化。

6 結(jié) 論

(1)金山銅錫礦斑狀花崗閃長巖主量元素顯示富鉀(K2O/Na2O=1.27-2.40)，過鋁(A/CNK=1.07-1.31)和堿性。微量元素樣品顯示富集輕稀土(LREE)及Rb、U，相對虧損Nb，弱負Eu異常，形成于同碰撞構(gòu)造環(huán)境。

(2)金山銅錫礦斑狀花崗閃長巖侵位年齡為249.2±2.8Ma，屬早三疊世。

(3)巖石主微量元素及年齡特征顯示其可能為特提斯構(gòu)造域成礦事件的一種響應。

(4)金山銅錫礦在早三疊世-晚白堊世主要有2期巖漿活動：早期巖漿活動時間為250 Ma～243.34Ma，屬早三疊世，主要為粗粒花崗巖、富鉀斑狀花崗巖、花崗閃長巖；第二期巖漿活動時間為85.5 Ma～81.5Ma，屬晚白堊世，為細?；◢弾r。

(5)花崗閃長巖體中北北東走向斷裂控制了銅錫礦體分布，結(jié)合以往資料，認為礦區(qū)銅礦化與早三疊世花崗閃長巖有關(guān)，錫礦化與晚白堊世細?；◢弾r有關(guān)。

越南太原省大慈縣金山銅錫礦、云南昊龍實業(yè)集團有限公司、中國地質(zhì)科學院地質(zhì)研究所北京離子探針中心、云南黃金礦業(yè)集團股份有限公司勘查院及云南黃金礦業(yè)集團貴金屬檢測有限公司為相關(guān)工作及實驗提供了幫助，在此一并致謝。