扬子地台西南部与古元古代海相火山－沉积变质作用有关的铁、铜矿床成矿系列

扬子地台西南部与古元古代海相火山－沉积变质作用有关的铁、铜矿床成矿系列（编号Pt1-5）包括两个亚系列，其中第二个亚系列“滇中裂陷槽与海相火山－沉积变质作用有关的铁、铜矿床成矿亚系列”（编号Pt1-51）伴生有铂族元素，以大红山式铁铜矿床为代表。另外，本次测定四川岔河锡多金属矿区辉绿岩的Sm-Nd等时线年龄为2475Ma，锡矿石的Sm-Nd等时线年龄为643Ma，由于该矿区的铂族元素赋存状态不清楚，成矿作用是与辉绿岩有关还是与晋宁期的岩浆作用有关尚未查明，因此，目前还无法肯定岔河地区的铂族元素成矿作用及其矿床成矿系列的归属。

1云南大红山铁铜矿床

大红山铁铜矿位于云南新平县城西119km的新化乡米尺莫村，经戛洒至昆明公路里程340km。矿区东西长5km，南北宽2km，面积10km2，是国内屈指可数的大型富铁矿床和大型铜矿床之一。

含矿地层为古元古界大红山群海相火山喷发－沉积变质岩系。这一古老的含矿岩系在上三叠统盖层下呈“天窗”出露于河谷的两岸。矿区分东西两段，共有5个含矿带71个矿体。其中大型铁矿体2个，铜矿体1个；中型铁矿体6个，铜矿体1个；小型铁铜矿体61个。其中，在矿区东矿段探明的一个大型铁矿床和一个大型铜矿床中共获铁矿总储量458亿吨，其中工业储量344亿吨；铜金属储量135万吨，其中工业储量119万吨，伴生有益矿产：金12吨、银84吨、铂钯130吨、钴2697吨（《中国矿床发现史·云南卷》编委会，1996）。伴生铂钯的储量已经达到小型矿床规模。该矿床经大量的研究工作证明属于海相火山岩型铁铜矿床，在成因上与VHMS型块状硫化物矿床类似，古元古代在全球范围内又是一个重要的铁铜矿床成矿期（王登红和陈毓川，2001）。因此，大红山地区不但寻找铜矿床还有很大的潜力，寻找铂族元素矿床（包括独立矿床）的可能性也应该加以考虑。

2四川岔河锡多金属矿区

四川岔河锡矿位于凉山彝族自治州会理县城东北，地处康滇地轴中段、安宁河断裂带东侧、晋宁期摩挲营黑云母花岗岩体的东突部位。区内出露地层主要为会理群天宝山组的碎屑岩、泥质岩及碳酸盐岩经变质后形成的大理岩、板岩、角岩等。在矿区10km2范围内共发现锡矿体22个，从北到南分布在马骡塘、横木岗、唐家湾、韩家坪和大湾子等6个矿段；最主要的14个矿体集中在225km2的韩家坪矿段。矿体多呈透镜状、似层状赋存于摩挲营花岗岩顶面0～45 m的外接触带，围岩是天宝山组第二段的变质砂岩和大理岩。矿体一般长60～300 m、最长740m，厚2～5 m、最厚1032 m，平均含Sn05%～1%、最高147%。韩家坪矿段工作程度最高，规模最大，探明锡金属储量385万吨，另有残、坡积砂矿015万吨，接近大型锡矿床规模（《中国矿床发现史·四川卷》，1996）。

傅德明等曾经介绍，岔河锡矿中硫精矿Pt含量最高达012g/t、Pd最高025g/t

傅德明编写，四川铂族元素（PGE）矿产勘查总结，200110，第80页

。在《四川省会理县岔河锡矿床地质特征及成矿模式研究》矿床专著中也有PGE总量0485g/t之记录。但本次分析测试未能查出高含量的PGE，一般样品在1×10-9左右，其中以浸染条带状黄铜毒砂矿化辉绿岩中PGE的含量最高，可达14466×10-9,4个样品平均578×10-9，比矽卡岩型矿石高出1～3倍（表7-3）。因此，不排除辉绿岩含PGE的可能性，并且在矽卡岩化的过程中还可能发生过“活化迁移”。

从岔河矿区各类岩矿石样品的球粒陨石标准化曲线上（图7-3），明显可以看出以下特点：①无论何种样品，PGE的含量普遍较低，均远远不够工业要求；②花岗岩、角岩和无矿化矽卡岩的配分曲线是一致的，含量也比较接近；③含矿矽卡岩与含矿辉绿岩之间的配分曲线也是相似的，含量也几乎没有什么差别，并均具有Ru、Rh相对富集或者说Pt、Pd明显亏损的特征。

图7-3 四川岔河锡矿区各类岩矿石的PGE球粒陨石配分模式

表7-3 四川岔河锡矿区不同类型岩石、矿石的PGE含量（wB/10-9）

（一）松辽盆地的火山岩系列和类型

松辽盆地主要由基底和沉积盖层组成。基底为古生代和前古生代变质岩系及同时期岩浆岩，属于天山—兴安岭海西期褶皱带的一部分。沉积盖层主要由中生代的火山岩、火山碎屑岩、火山碎屑岩夹含煤地层及砂砾岩夹暗色泥岩等组成。

松辽盆地隶属于中国东部环太平洋构造域，其中生代火山岩形成的时期和成因与中国东部其他地区具有相似性，中国东部晚侏罗世—早白垩世火山岩活动强烈，是中生代火山岩—沉积岩盆地充填序列的主要形成期。该时期是中国东部的重要成盆期和构造活动期，也是对先前构造形迹的强烈改造期，很多学者对该期的盆—山建造机制进行了阐述。在区域上，同时受到几个大的地质事件影响：北部鄂霍次克洋闭合作用，东部大洋板块的斜向俯冲作用，南部秦岭大别山带的造山期后作用和中部郯庐断裂的大型走滑活动（迟元林等，2000）。

松辽盆地火山岩主要以中酸性为主，发育层位主要分布在中生代的火石岭组、沙河子组和营城组中。火山活动期内，火山熔岩和火山碎屑岩以互层状产出，火山喷发间歇期沉积了陆源碎屑岩。火石岭组沉积时期，火山活动频繁，火山岩厚度大，其K-Ar同位素年龄为144～157Ma（吴海波2004），此期火山喷发活动强烈，沿深大断裂附近发育，呈裂隙式喷发，主要为基性、中基性、中性、中酸性火山熔岩和部分火山碎屑岩，并以中基性火山岩为主。火山岩相有爆发相、喷溢相、近火山口相、火山—沉积相、次火山岩相等，其中以喷溢相和火山—沉积相火山岩占主导地位。沙河子组沉积时期，火山活动较弱，以陆源碎屑岩沉积为主，火山岩同位素年龄为130～144Ma（吴海波，2004），火山岩表现为中心式爆发相和溢流相两种类型。岩性主要为流纹岩、英安岩和凝灰岩，厚度相对较薄，但在全盆地广泛分布。营城组沉积时期，火山岩较发育，是松辽盆地内早白垩世规模较大、延续时间较长，分布面积较广的一期火山喷发活动。它由多个喷发韵律组成，时间上既保留着火山活动的共性又显现出局部活动的特色。火山岩同位素年龄为116～130Ma（吴海波，2004）。据研究，营城期火山喷发可以分为两期，构成一个完整的火山喷发旋回。第一次喷发以中性、中酸性火山岩为主；第二次喷发以中基性火山岩为主，也有酸性火山岩端元，可能为多端元火山岩，野外剖面上这一期火山岩多呈层状分布（王立武等，2007）。

（二）火山岩成因

在东北地区，地幔与地壳的熔融形成了基性与酸性两种独立的原生岩浆。火山岩TAS图（图1-7）表明：

（1）火山岩的SiO：含量在665%～69%之间存在明显间断，此特点与中国东部、北京、祁连、泰岭火山岩的成分特点相似，反映它们分别来自地幔与地壳的熔融，进而形成了基性与酸性两种独立的原生岩浆。

（2）基性岩与中性岩的成分是连续过渡的，反映了中性岩浆应为基性原始岩浆分离结晶或与酸性岩浆混合（染）的产物，即基性岩浆的AFC模型形成了中性岩浆。

图1-7 松辽盆地火山岩TAS图

（据大庆研究院，1999）

Pc—苦橄玄武岩U1—碱玄岩；S1粗面玄武岩；S2玄武粗安岩；S3—粗安岩T—粗面岩，粗面英安岩；O1玄武安山岩；O2—安山岩；O3—英安岩；R—流纹岩

玄武岩、辉绿玢岩、苦橄玄武岩的w（Ni）=119×l0-6,w（Co）＝（272～708）×10-6,w（Sc）（2＝12～289）×10-6；粗面玄武岩、钾玄岩、碱玄岩的w（Co）=（29～32）×10-6,w（Sc）=（212～289）×10-6，亦反映了其原始岩浆系地幔部分熔融产物。

（三）松辽盆地东南缘的火山岩系列和类型

前人将松辽盆地东南缘火山岩划分为3个时代，即晚侏罗世（J3）、晚侏罗世晚期—早白垩世早期（J3—K1）、早白垩世（K1）。据吉林地质志，夏家街组和德仁组均无热河生物群分子，归属晚侏罗世；安民组缺乏生物地层学资料，全岩同位素年龄为140Ma，归属于晚侏罗世—早白垩世；营城组则为早白垩世（赵海玲等，1996）。

1火山岩系列

赵海玲等研究了松辽盆地东南缘不同地点中生代火山岩，认为该区火山岩有碱性和亚碱性两大系列，夏家街组和德仁组火山岩为碱性系列，安民组、义县组火山岩为碱性系列和亚碱性系列，营城组火山岩为亚碱性系列，反映了该区火山岩随时代推移，从碱性系列逐渐过渡到亚碱性系列（赵海玲等，1996；曹跃等，2003；云金表等，2003）。

2火山岩类型

该区火山岩为一套富碱的基性、中基性、中性岩以及酸性岩，主要岩石类型有：钾玄岩、响岩质碱玄岩、橄榄粗安岩、安粗岩、粗面英安岩、英安岩、流纹岩。四平—辽源地区中性岩较缺乏，而法库—彰武地区则基性、中性岩较缺乏，这可能是由于火山岩形成的时代不同造成的差异。随着时代的变新，火山岩总的演化趋势是向富硅贫碱的方向演化。上侏罗统是一套富钾质的岩石，夏家街组火山岩是从基性岩向中性岩演化，德仁组火山岩是从中基性向中性岩演化。晚侏罗世至早白垩世和早白垩世火山岩的基性程度和碱性程度均较早侏罗世的低，而且火山岩的演化趋势也与早侏罗世的相反，安民组（J3—K3）是从酸性岩向中基性岩演化；营城组（K1）是从酸性岩向中性岩演化（赵海玲等，1996；蔡先华等，2002；云金表等，2003）。

火山石密度高，火山石是在火山喷发后的岩浆形成的石头，这种石头富含矿物质与微量元素，是一种非常珍贵的石材。天然火山石有红色的 黑色的 青灰色蓝色等数种，颜色不同比重也不一样，用途也有所差异。