云南北衙金礦礦區(qū)及礦床地質(zhì)特征分析

王新紅

(東華理工大學(xué)，江西 撫州 344000)

礦化圍巖的含金豐度通常比地殼中同種巖石豐度值要大幾倍至數(shù)十倍。大部分金礦礦體和圍巖的同位素組成特點大致相同。例如河南省小秦嶺地區(qū)文峪金礦，礦石硫同位素δ34S 為1.35‰，楊砦峪礦區(qū)硫同位素δ34S 為1.55‰，金洞岔礦石硫同位素δ34S 為-3. 58‰，而兩礦區(qū)地層δ34S 為3.39‰，顯示礦石硫同位素和地層硫同位素特征基本一致。按此來解釋容礦層通常為礦源層(陳劍等，1993)。

我國巖金礦床形成的地層主要為太古宇，另外元古宇、古生界、中生界都具有金礦形成，但是發(fā)育水平不一致。礦化圍巖主要分為變質(zhì)巖、沉積巖、火成巖類，其礦化狀態(tài)各不相同(初鳳友等，2004)。

北衙金礦位于云南省鶴慶縣境內(nèi)，隸屬于大理州鶴慶縣北衙鄉(xiāng)。地理坐標(biāo)東經(jīng)100°11′30″～100°12′30″，北緯60°07′45″～26°12′15″。北衙礦區(qū)南北長8.3 km，東西寬3.4 km。距大理市(下關(guān))公路里程98 km，距鶴慶縣城公路里程68 km。有公路縱貫全區(qū)，交通方便(圖1)。

北衙，原本是鉛鋅挖掘礦區(qū)，自1987年西南有色地質(zhì)探測局310 隊在該地區(qū)找金以來，金礦區(qū)范圍一直在變大。從1980年代以來，北衙礦區(qū)主要通過探索巖金礦，在筆架山、紅泥塘、萬硐山三個重要礦段作過為系統(tǒng)槽、井、坑探工程機老硐整理揭示，對礦體及礦化體作出圈定，地表巖金礦大體上掌握明確，深部找礦僅在紅泥塘1 km2、萬硐山1.5 km2及筆架山1 km2的范圍內(nèi)打過鉆孔及坑道(李漢光等，2008)。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 礦區(qū)地層

北衙礦區(qū)出露地層有三疊系下統(tǒng)(T1)、中統(tǒng)北衙組(T2b)、下第三系麗江組(E2L)及第四系等(圖2)，從下至上敘述如下:

二疊系(P):灰綠色玄武巖，夾黃綠色凝灰?guī)r，局部夾灰?guī)r透鏡體。

三疊系下統(tǒng)臘美組(T1):上部為黃綠、灰綠、灰黑色頁巖、粉砂巖互層;下部為中粗粒凝灰質(zhì)砂巖，夾灰?guī)r泥巖，與下伏地層為假結(jié)合，厚度為80 ～200 m(和中華等，2008)。

圖1 鶴慶縣北衙金礦區(qū)交通位置圖Fig.1 The Traffic location map of Heqing County，North Ya Goldfields

三疊系中統(tǒng)北衙組(T2b):是礦區(qū)重要的礦化地層，總厚度約311 ～599 m，從上至下分成五個巖性段。一段(T2b1)淺褐色角礫狀碎屑灰?guī)r夾網(wǎng)紋狀厚層灰?guī)r，厚度約13 ～72 m;二段(T2b2):淺灰色蠕蟲狀灰?guī)r夾薄層泥質(zhì)條帶及泥灰?guī)r，厚度約37 ～103 m(楊夕輝，2010);三段(T2b3):淺灰色厚層狀生物碎屑微晶灰?guī)r，部分存在燧石小扁豆體(0.5 ～10 cm)，厚度約16 ～8 m;四段(T2b4):灰褐色中層狀細晶鐵化灰?guī)r，沿與正長斑巖接觸帶及層間剝離帶產(chǎn)出金礦化體，厚度約145 ～196 m;五段(T2b5):灰白色厚層狀白云質(zhì)砂屑灰?guī)r，沿正長斑巖接觸帶及層間剝離帶、裂隙產(chǎn)有金礦化體，厚度約100 ～150 m(尹潘等，2005)。T2b4，T2b5為關(guān)鍵的礦化部位。

下第三系上始新統(tǒng)麗江組(E2L1):通常存在于北衙鉛礦周圍，南北長1 840 m 左右，東西寬1 500 m 左右，面積2.7 km2左右，另外在筆架山西側(cè)公路邊存在小塊布局，可分成四個巖性層:

第一層(E2L1-1):在三疊系北衙組碳酸鹽地層與斑巖體的古風(fēng)化殼之上，與下伏地層不整合觸碰，是深褐色、灰紫色含礫貨礫石質(zhì)粘土層，作為紅土型金礦的賦礦層位之一。厚度約0 ～10 m。

第二層(E2L1-2):黃褐色、灰色、灰紫色礫石層。礫石成分主要以砂巖為主，另外有斑巖、煌斑巖、玄武巖，一部分是石灰?guī)r，礫徑約5 ～300 mm。次棱角半滾圓狀，以粗礫石卵石級粒度為主，分選性比較差，填補物是砂泥質(zhì)，含量在15% ～20%左右，顆粒接觸式膠結(jié)。巖石呈松散 半固結(jié)形式，伸展特別不牢固，與上下層位為突變過渡，厚度約0～74 m，平均為31.49 m(王順英，2003)。

第三層(E2L1-3):紫紅色部分黃褐色，顏色復(fù)雜，含有櫟粘土層。礫石成分主要是褐鐵礦，另外還存在斑巖、煌斑巖、砂巖、半滾原狀至滾圓狀，礫徑約1 ～35 mm，部分為100 mm，礫石含量＜30%，通常下部比較多，向上逐漸減少，分選性較差。褐鐵礦角礫大約在3% ～15%，含金高低往往與褐鐵礦含量有聯(lián)系，是重要的含金層位。厚度約0 ～70 m，平均為16.99 m。

第四層(E2b1-4):灰色、灰質(zhì)角巖石，角礫元素主要是石英巖、白云巖，部分見褐鐵礦，礫徑約3 ～700 mm。礫石呈棱角狀，沒有分選性，鈣質(zhì)凝結(jié)，已固結(jié)為堅實的石頭，與下伏地層結(jié)合成驟變觸碰，厚度約0 ～40 m，平均為16.64 m。

第四系(Q):為褐色、褐紅色砂、礫粘土。為卡斯特溶溝溶槽、隙縫積累與坡殘積、洪積、湖積物，厚度改變很大，特別不牢固，通常存在金，喀斯特積累含金最好。厚度在0 ～12 m 左右，平均約為2.18 m(譚洪波，2009)。

1.2 礦區(qū)構(gòu)造

1.2.1 褶皺構(gòu)造

北衙向斜:屬于鶴慶復(fù)向斜西翼的一個次級褶曲，也就是松桂向斜的南延區(qū)段，本部分在抬升的地方，緊閉端在雞鳴寺一帶。向斜軸向北北東，長約7 km，寬約2 km。核部及兩翼地層是北衙組灰?guī)r，東翼形成徹底，能看到三疊系下統(tǒng)臘關(guān)組砂頁巖及二疊系玄武巖，狀態(tài)舒緩，傾角在10° ～40°左右。西翼地層開產(chǎn)狀態(tài)較陡，傾斜角度約30° ～50°(張繼榮等，2004)。向斜內(nèi)次級褶皺發(fā)育，如萬硐山礦段48 ～64 線之間，是一軸向N15°W 的短軸背斜，軸部T2b4地層表現(xiàn)為水平狀態(tài)，兩翼不勻稱，西翼傾斜角度約18° ～20°，東翼傾斜角度約40°，軸部萌發(fā)一組含金褐鐵礦脈，金最高含量為10 g/T，其深部具有隱伏巖體。

圖2 鶴慶縣北衙金礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of HeQingXian north official gold mining area

1.2.2 斷裂構(gòu)造

根據(jù)礦化關(guān)系，可分為成礦前與成礦后兩期。

(1)成礦前斷裂構(gòu)造。松桂—鄧川大斷裂(馬鞍山斷裂)在礦區(qū)西部楊家院、礁石硐一帶通過，北衙礦區(qū)的萬硐山、紅泥塘的巖脈帶及礦脈群都受到該斷裂引發(fā)的次級斷裂控制(張湘炳等，2000)。該裂隙走向NNE，在礦區(qū)西側(cè)出露長度比16 km 大，巖脈帶寬從數(shù)十到數(shù)百米不等，由于右旋扭動，導(dǎo)致形成一組NNW-NW 的張性裂隙，但規(guī)模比較小，然而在該組裂隙中充填有含金褐鐵礦脈，是本礦區(qū)比較重要的容礦構(gòu)造。除此之外，在萬硐山、小米地等地區(qū)仍能看到有東西向斷層對巖脈及礦脈也有控制作用。

(2)成礦期及成礦后斷裂構(gòu)造。規(guī)模一般較小，多為右旋壓扭性斷層，斷層面有擦痕，走向NWW 或NEE，傾向NE 或SE，傾角多約70°，使礦體及早期斑巖體發(fā)生錯位，可見晚期黑云母正長斑巖及煌斑巖脈沿斷層侵入。

1.3 礦區(qū)巖漿巖

本礦區(qū)發(fā)育的巖漿巖主要有玄武巖、正長斑巖、煌斑巖和次火山角礫巖等，與礦化有關(guān)的主要為正長斑巖和煌斑巖。巖體呈巖床、巖株、巖墻、巖脈產(chǎn)出。

2 礦區(qū)地球物理與地球化學(xué)特征

2.1 地球物理特征

2.1.1 磁異常特征

北衙礦區(qū)磁參數(shù)測定，鐵鉛礦和含磁鐵礦煌斑巖具強磁性，北衙組灰?guī)r具中等磁性，其他為弱磁性或無磁性。區(qū)內(nèi)磁異常主要有紅泥塘磁異常和萬硐山磁異常。異常多與巖體或礦體對應(yīng)。

2.1.2 電性特征

據(jù)對礦區(qū)含水風(fēng)化層、干燥風(fēng)化層以及各類基巖所作的電阻率測定，含水風(fēng)化層位70 ～79 Ω·m，干燥風(fēng)化層為370 ～378 Ω·m，北衙組灰?guī)r和第三系灰質(zhì)角礫巖1 221 ～1 235 Ω·m，正長斑巖1 049 Ω·m(姜華等，2007)。

2.1.3 遙感影像特征

2.2 地球化學(xué)特征

全區(qū)所有的礦石、巖石元素組合基本相同，Pb，Zn，Cu，Ag，Mn，As，Mo，In，Au 含量都比地殼克拉值大。其中以萬硐山含氧化殘留黃鐵礦的褐鐵礦中Au 含量最大。次生暈金異常區(qū)域大，遮蓋了萬硐山紅泥塘礦地段，產(chǎn)生北北東向長約4 km，寬約1 ～2 km的異常帶。另外在筆架山也有相同的狀況。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

巖體外接觸帶的穿層礦體產(chǎn)生，受到巖體周圍圍巖中的剪切斷裂影響，礦體外觀與接觸帶產(chǎn)狀相關(guān)，巖體轉(zhuǎn)折下凹位置礦體較大。比如萬硐山53、54 號礦體，巖體帶上的囊狀、脈狀礦體產(chǎn)生，礦體產(chǎn)狀與接觸帶產(chǎn)狀大體相同。巖體下凹部位礦體存在變厚趨向，如紅泥塘7 號礦體，萬硐山50 號礦體。

較陡且傾斜張扭性斷層裂隙中的脈狀礦體發(fā)育，如筆架山的21、22 號礦體。

層間破碎與層間剝離空間的似層狀礦體，通常距巖體距離不大，深部或許與巖體或主含礦構(gòu)造相通。如紅泥塘5 號礦體，桅桿破的似層狀褐鐵礦脈與筆架山的似層狀礦體。

斑巖體內(nèi)的細脈浸染狀礦體，通常與剪切隙縫相關(guān)，巖體硅化很強，沿著隙縫充填黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、石英脈，通常在萬硐山64 線以北之內(nèi)，如51 號礦體。

風(fēng)化侵蝕再聚集變?yōu)榈募t土型金礦，呈面型聚集在第三系與第四系半固結(jié)未固結(jié)沙土及礫層內(nèi)，如80 號礦體。

3.2 礦石類型、組構(gòu)特征及金的賦存狀態(tài)

北衙礦區(qū)各礦段礦石礦物成分基本相同，經(jīng)鏡下鑒定，主要是金、銀、鉛、鋅、錳、鐵、銅七種元素礦物，共有20 余種，可劃分6 種主要原生礦自然礦石類型:(1)磁鐵礦赤鐵礦黃鐵礦Fe-Au 礦石;(2)赤鐵礦黃鐵礦Fe-Au 礦石;(3)蝕變斑巖型Cu-Au礦石;(4)氧化半氧化的赤鐵礦褐鐵礦黃鐵礦塊狀Fe-Au 礦石;(5)膠狀、結(jié)核狀、蜂窩狀Fe-Pb-Au礦石;(6)褐鐵礦黃鐵礦蘭銅礦孔雀石Cu-Au 礦石。

具有較大工業(yè)價值的礦石類型主要是氧化、半氧化的Fe-Au 礦石和Cu-Au 礦石;另外還有次生風(fēng)化堆積的紅土型Fe-Au 土狀礦石。

礦石結(jié)構(gòu)以交代網(wǎng)格狀、王脈狀、骸晶狀、包裹狀為主。

金的賦存狀態(tài)有兩種:

裂隙金:自然金與銀金礦呈不規(guī)則片狀分散在褐鐵礦、鉛鐵礬、黃鐵礦、黃銅礦等礦物之間與隙縫之間，在氧化礦石中通常是褐鐵礦膜包裝。大量的顆粒粒度為0.000 5 ～0.037 mm，最大值為0.21 mm。自然金成色在87.7%，外觀為不規(guī)則粒狀。

包體金:出現(xiàn)在褐鐵礦、黃鐵礦、自然銀內(nèi)，在放大1 000 倍的條件下依舊沒有觀察到單獨的金礦物。礦石中除主金屬Au 外，同時存在益元素Pb，Zn，Ag，Cu 共生Fe 具有有害物質(zhì)As。

3.3 蝕變特征

由于構(gòu)造裂隙發(fā)育，巖漿侵入廣泛，礦區(qū)內(nèi)巖體及圍巖蝕變均較強烈。巖體以萬硐山和紅泥塘正長斑巖蝕變最強，主要為鉀化、絹云母化、硅化、碳酸鹽化等。礦區(qū)所有巖體的圍巖都為北衙組碳酸鹽巖，其蝕變有矽卡巖化、鐵化、硅化、大理巖化等。

4 結(jié)束語

云南北衙礦區(qū)地質(zhì)形式繁雜，成礦形式多種多樣，各不相同，導(dǎo)致本地區(qū)多期次、多礦種類的礦床同時出現(xiàn)。該礦床的礦石類型主要有:磁鐵礦赤鐵礦黃鐵礦Fe-Au 礦石、赤鐵礦黃鐵礦Fe-Au 礦石、蝕變斑巖型Cu-Au 礦石，氧化半氧化的赤鐵褐鐵礦黃鐵礦塊狀Fe-Au 礦石、膠體、結(jié)核狀、蜂窩狀Fe-Pb-Au 礦石，褐鐵礦黃鐵礦蘭銅礦孔雀石Cu-Au 礦石等。

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