云南省落烏銅鉛磷礦地質(zhì)特征與找礦標(biāo)志研究

包 昆

(云南旅游職業(yè)學(xué)院， 云南 昆明 650221)

礦區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)滇東臺(tái)褶帶昆明臺(tái)褶束內(nèi)的嵩明臺(tái)凹北西部邊緣、白龍?zhí)炼梯S寬緩復(fù)式向斜北翼、普渡河斷裂東側(cè)(見(jiàn)圖1)。區(qū)域主干構(gòu)造主要有近東西向和近南北向兩組。本區(qū)位于滇中北緣成礦區(qū)，武定—花椒園磷礦帶內(nèi)，具有很好的成礦地質(zhì)條件[1]。

圖1 祿勸縣落烏銅鉛磷礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖

1 地層

礦區(qū)出露地層主要有昆陽(yáng)群通安組，震旦系澄江組、燈影組，寒武系漁戶村組，筇竹寺組、滄浪鋪組，二疊系下統(tǒng)梁山組、陽(yáng)新組(圖2)，現(xiàn)由老至新分述如下：

圖2 祿勸縣落烏銅鉛磷礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

1.1 中元古界昆陽(yáng)群

昆陽(yáng)群在區(qū)內(nèi)僅出露通安組(Pt2t)，為淺變質(zhì)巖類(lèi)。分布于礦區(qū)北部二臺(tái)坡北東至落烏以北一帶，其巖性為灰色-淺灰色薄-中厚層狀白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r夾深灰色含炭泥質(zhì)絹云硅質(zhì)板巖、鈣質(zhì)絹云板巖、變質(zhì)砂巖、粉砂巖，較破碎，節(jié)理裂隙極為發(fā)育，裂隙中常見(jiàn)黑色鐵質(zhì)薄膜充填，區(qū)內(nèi)未見(jiàn)底，與下伏地層呈斷層接觸。

1.2 震旦系

震旦系在區(qū)內(nèi)出露面積最大，其出露的地層有下震旦統(tǒng)澄江組(Z1c)、上震旦統(tǒng)燈影組(Z2dn)。

1.2.1 震旦系下震旦統(tǒng)澄江組(Z1c)

分布于礦區(qū)北部、北東部邊緣地帶，呈北東向沿F1斷裂北側(cè)出露。巖性為灰紫色、紫紅色中厚層狀粗粒巖屑長(zhǎng)石石英砂巖、含礫砂巖夾中薄層狀粉-細(xì)砂巖、細(xì)粒石英砂巖、粉砂巖，上部偶見(jiàn)夾灰祿色頁(yè)巖。與下伏通安組呈平行不整合接觸。

1.2.2 上震旦統(tǒng)燈影組(Z2dn)

分布于礦區(qū)中部、中北部廣大區(qū)域，自下而上可分為三個(gè)巖性段。下部一段為碳酸鹽巖，層理發(fā)育，紋理稀疏，多以厚層為主，屬潮間至潮上帶沉積，中部二段以厚層、巨厚層為主，層理極不發(fā)育，含泥質(zhì)。上部以灰、灰白夾細(xì)碎屑巖，層理發(fā)育為特征，屬潮間至潮上帶沉積。

(1)燈影組一段(Z2dn1)。淺灰色薄-中層櫛殼狀粉晶白云巖、含藻質(zhì)粉晶白云巖，層理發(fā)育，具櫛殼狀構(gòu)造，含碎屑粉-細(xì)晶結(jié)構(gòu)，與下伏澄江組呈假整合接觸。

(2)燈影組二段(Z2dn2)?；疑?、青灰色厚層塊狀粉晶白云巖，層理厚大，發(fā)育極差，局部含泥質(zhì)、藻屑，礫屑，具櫛殼狀構(gòu)造。

(3)燈影組三段(Z2dn3)。灰色中厚層狀砂泥質(zhì)條紋條帶狀細(xì)晶白云巖、含泥白云巖、含藻屑白云巖，層面間夾極薄層狀泥巖、頁(yè)巖，層理發(fā)育，底部為厚約1～3 m薄層泥巖與下伏地層分界。

1.3 寒武系(∈)

寒武系在本區(qū)僅出露下統(tǒng)漁戶村組(∈1y)、筇竹寺組(∈1q)和倉(cāng)浪鋪組(∈1c)。

1.3.1 漁戶村組(∈1y)

該組為礦區(qū)內(nèi)磷礦賦存層位，與下伏燈影組呈整合接觸。據(jù)巖石組合特征可分為兩個(gè)巖性段。

(1)漁戶村組第一段(∈1y1)。下部為深灰、灰色薄層狀磷塊巖夾粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，層理發(fā)育，產(chǎn)狀變化大；中部為灰色、淺灰色中層狀含磷砂質(zhì)白云巖，巖性單一，含磷品位變化較大，一般0.5%～6%不等；上部為灰色中薄層狀含磷白云巖夾磷塊巖。

(2)漁戶村組第二段(∈1y2)?；疑?、淺灰色中厚層狀細(xì)粉晶白云巖、含泥白云巖、含粉砂質(zhì)白云巖，水平層理發(fā)育，節(jié)理裂隙常見(jiàn)，本層中常含重晶石脈，在重晶石脈中即含方鉛礦，但極不穩(wěn)定，本段和上覆筇竹寺組接觸帶是本區(qū)鉛礦主要賦礦層位，是尋找鉛礦最有利地段。

1.3.2 統(tǒng)筇竹寺組(∈1q)

筇竹寺組(∈1q)分布于礦區(qū)南部，為潮坪陸源碎屑沉積，按巖石組合可分為兩段。

(1)筇竹寺組第一段(∈1q1)。主要巖性為灰黃色、灰綠色中薄層狀粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖、頁(yè)巖。底為灰黑色含炭泥巖、頁(yè)巖、粉砂質(zhì)泥巖(俗稱(chēng)下黑層)，是本區(qū)主要含鉛層位，含三葉蟲(chóng)及小殼化石，區(qū)內(nèi)較穩(wěn)定，與下伏地層呈整合接觸。

(2)筇竹寺組第二段(∈1q2)。為灰色、深灰色、黃祿色薄層狀泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、砂巖夾泥質(zhì)粉砂巖，底部為灰黑色、黑色薄層含炭質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖(俗稱(chēng)上黑層)。

1.3.3 滄浪鋪組(∈1c)

為一套淺色濱海陸源碎屑沉積，與下伏筇竹寺組呈整合接觸。根據(jù)巖性組合可分為兩個(gè)巖性段。

(1)滄浪鋪組第一段(∈1c1)。主要巖性上部為黃祿色泥巖、頁(yè)巖夾絹云母頁(yè)巖，下部淺灰至灰白色薄至厚層狀細(xì)粒石英砂巖夾土紅色粉砂質(zhì)頁(yè)巖。

(2)滄浪鋪組第二段(∈1c2)。主要巖性為灰、灰祿色、黃祿色中層狀泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、頁(yè)巖夾少量絹云母頁(yè)巖、粉砂質(zhì)泥巖，巖性單一。

1.4 二疊系

二疊系區(qū)內(nèi)主要露地層有下統(tǒng)梁山組(P1l)、陽(yáng)新組(P1y)。

(1)梁山組(P1l)。出露于礦區(qū)南部，主要巖性為灰黃色中層狀石英細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖夾炭質(zhì)頁(yè)巖。與下伏倉(cāng)浪鋪組呈假整合接觸。

(2)陽(yáng)新組(P1y)。分布在礦區(qū)南部，其主要巖性為深灰色厚層塊狀粉晶生物碎屑灰?guī)r，白云質(zhì)灰?guī)r夾白云巖。與下伏地層整合接觸。

2 構(gòu)造

礦區(qū)位于白龍?zhí)料蛐北睎|翼，總體為一向南西緩傾斜的單斜構(gòu)造(圖2)，巖層傾角10°～25°。斷裂主要發(fā)育有北西向和北東向兩組。且集中在礦區(qū)北部和中北部，中南部相對(duì)較簡(jiǎn)單。區(qū)內(nèi)近北西向斷層主要有F2、F3、F4屬?gòu)垺獜埮ば詳鄬?，北東向斷層主要有F8壓扭性斷層[2]。區(qū)內(nèi)主要斷裂特征如下：

F2斷層：位于礦區(qū)1區(qū)塊中西部，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)度約2 km，斷層在區(qū)內(nèi)總體走北西-南東，傾向230°～240°，傾角65°～75°，為壓扭性層。斷層破碎帶寬1～2 m，為斷層泥夾灰?guī)r、砂巖構(gòu)造角礫，黃鐵礦化明顯。

F3斷層：位于礦區(qū)1區(qū)塊東部，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)度約2.5 km，斷層在區(qū)內(nèi)總體走北西-南東，傾向220°～235°，傾角58°～73°，為壓扭性層。該斷層在1區(qū)塊中部分為兩支，主斷層向南后折向南東延至3號(hào)區(qū)塊北東側(cè)，另一支向1區(qū)塊東側(cè)延伸至落烏。斷層破碎帶寬1～2.5 m，為斷層泥夾灰?guī)r、砂巖構(gòu)造角礫，見(jiàn)黃鐵礦化。

F8斷層：位于礦區(qū)1區(qū)塊北西部，斷層線總體走向?yàn)楸睎|-南西向，因被受F3斷層切錯(cuò)分為兩段，斷層面傾向350°～20°，傾角50°～68°，為一逆斷層。破碎帶明顯，寬1.5～2.5 m，為斷層泥夾灰?guī)r、砂巖構(gòu)造角礫，沿破碎帶有銅礦化(見(jiàn)孔雀石)，但厚度較薄，僅0.15 m左右，品位較低，穩(wěn)定性又差(僅見(jiàn)零星礦化點(diǎn))，故很難被利用，局部地段見(jiàn)黃鐵礦化。

3 變質(zhì)作用及圍巖蝕變特征

礦區(qū)變質(zhì)作用主要有區(qū)域低溫?zé)崃ψ冑|(zhì)作用和動(dòng)力變質(zhì)作用。區(qū)域低溫?zé)崃ψ冑|(zhì)作用的變質(zhì)地層為昆陽(yáng)群通安組，主要表現(xiàn)為巖石中礦物的定向排列重結(jié)晶，形成絹云板巖、炭質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖、及結(jié)晶白云巖，變質(zhì)程度低，屬于低祿片巖變質(zhì)相。動(dòng)力變質(zhì)作用主要表現(xiàn)為沿?cái)嗔褞纬傻臉?gòu)造角礫巖、碎裂巖和斷層泥等[3]。

圍巖蝕變主要出現(xiàn)在與鉛礦體接觸的圍巖及斷層破碎帶中，在明顯構(gòu)造控礦的Ⅰ號(hào)礦體表現(xiàn)最為明顯，普遍重晶石化、方解石化、黃鐵礦化、硅化、孔雀石化。重晶石化是區(qū)內(nèi)尋找鉛礦最直接的標(biāo)志，而孔雀石化，則是區(qū)內(nèi)與銅礦關(guān)系最密切的找礦信息。

4 礦床成因

4.1 銅、鉛礦

銅、鉛礦床主要賦存于構(gòu)造破碎帶中，多呈似層狀、不規(guī)則狀、脈狀產(chǎn)出，礦石常呈團(tuán)塊狀、透鏡狀、細(xì)脈狀、星點(diǎn)狀不均勻地分布于石英脈中。是礦液沿構(gòu)造破碎帶或巖層層間裂隙貫入，屬中、低溫?zé)嵋盒豌~、鉛礦床。

4.2 磷礦

寒武紀(jì)是全球性的磷酸鹽沉積期，祿勸—東川地區(qū)在晚震旦紀(jì)以后經(jīng)歷一度沉積間斷，直到早寒武紀(jì)漁戶村期地殼重新下降，古海流自北西向南東侵入發(fā)生海進(jìn)，在該地區(qū)形成北西開(kāi)闊的淺海相沉積環(huán)境，依次接受磷酸鹽→碳酸鹽→碎屑巖沉積。

礦段礦石結(jié)構(gòu)均為磷質(zhì)內(nèi)砂屑結(jié)構(gòu)，顆粒大小均一，分選性良好，說(shuō)明沉積盆地中水動(dòng)力較強(qiáng)。礦層上部條帶構(gòu)造發(fā)育，富磷與貧磷條帶相間，說(shuō)明在臺(tái)地淺水高能-中低能變化的環(huán)境中形成。

根據(jù)磷塊巖中物質(zhì)成份及結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征分析，盆地中磷質(zhì)的聚集是多期的，以膠磷礦顆粒的顏色看，有淡棕色、棕褐色等，膠磷礦中的雜質(zhì)主要是塵點(diǎn)狀泥質(zhì)物，次為硅質(zhì)、碳酸鹽等，這可能是海水中的磷酸鈣被粘土、硅質(zhì)、生物、有機(jī)質(zhì)、碳酸鹽化糞球等吸附，形成富磷酸鈣質(zhì)點(diǎn)的小球相對(duì)聚集，成為半固結(jié)狀態(tài)的磷酸鹽沉積物，再遭受底流或波浪沖刷、改造、經(jīng)搬運(yùn)→磨蝕→再沉積。所以，膠磷礦顆粒中常保留著較多的塵點(diǎn)狀泥質(zhì)物、自生石英和少量微晶白云石顆粒等。顆粒外表具塑變特征，由于在塑性狀態(tài)下流動(dòng)，常具有光滑的表面(圓、次圓、橢圓形)，少量形成薄的皮殼。在成巖期，由Eh值降低，pH值較高，使間隙水中的磷酸鹽濃度增高，在富磷的粒間水作用下，沉積物進(jìn)一步發(fā)生磷酸鹽化，使之更加富集，同時(shí)粒間水中的磷酸鈣膠結(jié)顆粒，形成環(huán)帶結(jié)晶磷灰石特征。

5 找礦標(biāo)志

5.1 直接找礦標(biāo)志

(1)礦體露頭。鐵帽：當(dāng)鐵帽中見(jiàn)重晶石，并有少量銅、鉛礦物產(chǎn)出時(shí)，在附近存在工業(yè)鉛鋅礦體。

(2)斷裂構(gòu)造中的蝕變破碎帶。當(dāng)疊加有褐鐵礦化、硅化、重晶石化等蝕變時(shí)，可找到工業(yè)銅、鉛礦體。

(3)寒武系下統(tǒng)漁戶村組(∈1y)中上部地層為本區(qū)域磷礦的含礦層位。該含礦地層從祿勸縣向東至東川市地區(qū)均磷礦床分布。

5.2 間接找礦標(biāo)志

(1)重要圍巖蝕變，當(dāng)重晶石化、褐鐵礦化、硅化等蝕變疊加時(shí)，有可能找到工業(yè)礦體。

(2)斷層破碎帶可能找到工業(yè)鉛鋅礦體。

(3)對(duì)區(qū)域上分布的老硐進(jìn)行調(diào)查，可能找到銅、鉛鋅及磷礦體。