保山市陡崖銅多金屬礦成礦模式及找礦潛力

胡安林，王基元，張衛(wèi)文，謝 俊

(云南黃金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司，云南 昆明650215)

陡崖銅多金屬礦位于三江地區(qū)保山地塊的北部，南北向保山-施甸復(fù)背斜與北北西向?yàn)憸娼瓟嗔唁J角交匯部位南段，西側(cè)為高黎貢-怒江斷裂，北部在碧江一帶由于滄江斷裂和怒江斷裂匯攏而消失；其區(qū)域大地構(gòu)造位置處于特提斯構(gòu)造域、“三江”造山帶、丙中洛-保山陸塊、保山地塊北緣保山復(fù)背斜傾伏端之核桃坪次級(jí)復(fù)背斜區(qū)(圖1)；成礦帶屬特提斯成礦域、三江(造山帶)成礦省、保山(陸塊)Pb-Zn-Ag-Fe-Au-Cu-Sn-Hg-Sb-As成礦帶，處于保山-鎮(zhèn)康鉛鋅多金屬礦帶北段。

該多金屬礦區(qū)礦種主要有銅、鐵、鉛鋅及鎢礦，礦體規(guī)模目前屬小型。礦區(qū)外圍分布有黃家地金礦，核桃坪鉛鋅礦，金廠河銅鋅鐵多金屬礦。前人對(duì)核桃坪、金廠河兩個(gè)礦床進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究[1-4]，但對(duì)陡崖礦區(qū)地質(zhì)認(rèn)識(shí)較淺，僅對(duì)礦區(qū)地質(zhì)特征及其成因進(jìn)行淺析[5]，但對(duì)礦區(qū)新發(fā)現(xiàn)的鎢礦體認(rèn)識(shí)不足，未對(duì)礦區(qū)礦床成礦模式及找礦潛力進(jìn)行分析，找礦前景不清。在前人研究基礎(chǔ)上，本文通過對(duì)礦區(qū)礦床地質(zhì)特征、控礦因素研究，對(duì)比鄰區(qū)礦床特點(diǎn)，試建立礦區(qū)成礦模式，并對(duì)礦區(qū)找礦前景進(jìn)行分析，為礦區(qū)找礦提供思路及新的找礦方向。

1 礦區(qū)地質(zhì)

1.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)屬保山地層分區(qū)之施甸地層小區(qū)，區(qū)內(nèi)地層總體呈近南北向展布，主要出露地層單元有

奧陶系中-上統(tǒng)蒲縹組(Op)：粉砂巖、泥巖；

寒武系上統(tǒng)保山組一段(∈3b1)：頁巖、砂巖夾灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r；

寒武系上統(tǒng)沙河廠組二段(∈3h2)：變質(zhì)砂巖、大理巖化灰?guī)r、粉砂巖；

寒武系上統(tǒng)沙河廠組一段(∈3h1)：大理巖化灰?guī)r夾鮞狀灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)處核桃坪復(fù)背斜核部陡崖次級(jí)隆起部位。核桃坪復(fù)式背斜軸向0°～10°，向北東傾伏，長(zhǎng)大于6km，受構(gòu)造影響，總體為一破背斜，斷層發(fā)育，褶皺構(gòu)造要素不齊全，核部地層為沙河廠組一段(∈3h1)，西翼主要出露沙河廠組一段(∈3h1)、沙河廠組二段(∈3h2)、保山組一段(∈3b1)，東翼主要出露沙河廠組一段(∈3h1)。陡崖隆起軸向近東西向，長(zhǎng)約1km，表現(xiàn)為低緩隆起，褶皺特征不明顯，南翼向南西緩傾，北翼向北緩傾，核部地層近于水平，沿核部有一近東西向矽卡巖帶出露。

礦區(qū)斷層發(fā)育，主要可分為近南北向組、北西向組、北東向組；其中近南北向斷裂帶為礦區(qū)主要容礦、導(dǎo)礦構(gòu)造(圖1)，北西、北東向組為后期破礦構(gòu)造。

圖1 陡崖礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

1.奧陶系中—上統(tǒng)蒲縹組；2.奧陶系下—中統(tǒng)施甸組；3.寒武系上統(tǒng)保山組一段；4.寒武系上統(tǒng)沙河廠組二段；5.寒武系上統(tǒng)沙河廠組一段；6.輝綠巖；7.矽卡巖；8.構(gòu)造蝕變帶；9.金礦體及編號(hào)；10.鉛鋅礦體及編號(hào)；11.斷層及編號(hào)；12.勘探線及編號(hào)；13.見礦鉆孔及編號(hào)；14.見礦平硐及編號(hào)；15.地層產(chǎn)狀；16.磁異常ΔT(Za)等值線及值(nT)；17.Pb-Zn-Ag-Cu綜合異常等值線；18.W-Sn-Mo綜合異常等值線

2.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖僅見輝綠巖零星出露，分布于礦區(qū)西部和北部，呈近北東向、南北向展布，長(zhǎng)一般幾米至上百米，寬幾厘米至幾十米。呈脈狀、透鏡狀沿?cái)鄬?、層間破碎帶及構(gòu)造裂隙產(chǎn)出，規(guī)模一般較小。輝綠巖具輝綠結(jié)構(gòu)、變輝綠結(jié)構(gòu)，碎裂狀、塊狀構(gòu)造。

2.4 地球物理

礦區(qū)1∶1萬高精度磁測(cè)顯示為一正負(fù)伴生異常，該異?？傮w走向北北東向，橢圓形，長(zhǎng)軸長(zhǎng)1.2km，寬約0.8km，面積約1km2。正異常有東西兩個(gè)局部異常中心，負(fù)異常位于正異常的北西部，尚未封閉。正異常極值3426nT，負(fù)異常極值-765nT。該磁異常形態(tài)規(guī)整，特征明顯，梯度變化大，東側(cè)梯度變化較西側(cè)梯度變化小，剖面上顯示東緩西陡。經(jīng)工程驗(yàn)證為磁鐵礦化矽卡巖所致。但目前該磁異常尚未封閉，根據(jù)物探反演成果，在矽卡巖接觸帶有磁性體存在。

2.5 地球化學(xué)

礦區(qū)1∶2.5萬土壤地球化學(xué)測(cè)量顯示，陡崖礦區(qū)屬于陡崖-黃家地Au、W、Pb、Zn、Cu、Ag、As、Hg、Sn異常帶，從地球化學(xué)特征異?？梢?，W元素地球化學(xué)異常指標(biāo)排名最高，異常面積最大有4.7 km2，平均襯度為3，濃度分帶值大于10，具有三級(jí)濃度分帶，最大值為829.4×10-6；Au、Pb、Zn元素地球化學(xué)異常指標(biāo)排名較高，均大于10，異常面積Au、Pb均大于1km2以上，平均襯度基本都大于2，濃度分帶值都在8以上，都具有三級(jí)濃度分帶；Ag、Cu元素地球化學(xué)異常指標(biāo)次之，異常面積均很小，異常平均襯度都在2附近，濃度分帶值都大于4，強(qiáng)度較高，均具有三級(jí)濃度分帶。由上可見，該異常內(nèi)的主成礦元素Au、Pb、Zn及其伴生元素Cu、Ag等異常規(guī)模大，強(qiáng)度高(圖1)。

3 礦床地質(zhì)

3.1 礦體特征

礦床產(chǎn)于寒武系上統(tǒng)沙河組一段(∈3h1)中，分別受斷裂破碎帶及矽卡巖控制，各礦種礦床特征簡(jiǎn)述如下：

3.1.1 受斷裂破碎帶控制鉛鋅礦體

礦區(qū)鉛鋅礦體主要受斷裂控制，產(chǎn)于灰?guī)r構(gòu)造裂隙或破碎帶及矽卡巖中(圖2)，圈定10條礦體，構(gòu)造角礫巖型鉛鋅礦體8條；隱伏矽卡巖型鉛鋅礦體2條。構(gòu)造角礫巖型鉛鋅礦體總體產(chǎn)于一組近南北向，向東陡傾的灰?guī)r裂隙中。除規(guī)模相對(duì)較大的V1-1礦體受斷裂構(gòu)造控制走向延伸較大外，其它礦體V1-2～V1-8均為張性裂隙控制，走向、傾向延伸均較小，呈脈狀、豆莢狀產(chǎn)出；矽卡巖型鉛鋅礦體產(chǎn)于大理巖與矽卡巖接觸帶上，走向、傾向延伸較小，呈透鏡狀產(chǎn)出。

圖2 陡崖礦區(qū)3勘探線、2勘探線剖面圖

代表性V1-1鉛鋅礦體：受斷層F23-1破碎帶控制，礦體走向15°，長(zhǎng)約400m，向東陡傾，傾角平均64°，礦體厚0.89m～9.98m，礦體平均厚4.31m，Cu品位 0.02ω%～0.64ω%、Pb品位0.46ω%～1.65ω%、Zn品位1.59ω%～8.70ω%；礦體Cu平均品位0.51ω%、Pb平均品位0.67ω%、Zn平均品位7.90ω%。

3.1.2 受矽卡巖控制礦體

(1)磁鐵礦體：礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的隱伏磁鐵礦體均產(chǎn)于陡崖隆起核部的矽卡巖中，共計(jì)圈定礦體16條，東礦帶15條，西礦帶1條，主要礦體均分布東礦帶，主要礦體有V2-1、V2-2、V2-3、V2-4。代表性V2-1磁鐵礦體：工程控制走向控制長(zhǎng)310m，傾向延深106m。呈似層狀產(chǎn)出，礦體厚1.05m～11.19m，平均5.15m，走向、傾向方向均見膨脹及收縮，厚度變化中等；磁性鐵品位：15.26ω%～22.04ω%，礦體平均品位19.85ω%，礦體最小埋深67m，最大埋深170m、賦存標(biāo)高2400m ～2540m。

(2)鎢礦體：礦區(qū)鎢礦體主要產(chǎn)于矽卡巖及矽卡巖破碎帶中(圖2)，為隱伏礦體，圈定了V5-1和V5-2兩條礦體。其中V5-1鎢礦體賦存于矽卡巖中，礦體傾向135°，傾角42°，礦體厚0.94m～5.58m，鎢品位0.077ω%～0.128ω%；V5-2鎢礦體：賦存于矽卡巖破碎帶中，目前僅由ZK3-2控制，推測(cè)礦體傾向西，礦體厚4.78m，品位0.079ω%。

(3)銅礦體：賦存于磁鐵礦體之間及磁鐵礦體之下的矽卡巖中(圖2)，礦區(qū)共計(jì)圈定隱伏銅礦(化)體12條，其中東礦帶8條，西礦段4條。主要礦體分布于東礦帶，主要礦體有V3-7、V3-2等。其中V3-7銅礦體控制礦體厚度3.98m，Cu品位0.41ω%～2.12ω%，Cu平均品位1.54ω%。埋深349.68m～353.66m，標(biāo)高2258.63m～2262.61m。

3.2 礦石特征

礦區(qū)礦石自然類型主要為氧化礦石和硫化礦石；根據(jù)賦礦巖石礦區(qū)礦石類型主要為矽卡巖型礦石和角礫巖型礦石；根據(jù)組成礦石的主要礦物成份分為磁鐵礦石、鉛鋅礦石、銅礦石、鎢礦石等四種。礦區(qū)礦石結(jié)構(gòu)為半自形、它形粒狀結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造主要有皮殼狀、土狀、細(xì)脈狀、團(tuán)包狀、浸染狀、塊狀構(gòu)造。金屬礦物主要為菱鋅礦、白鉛礦、磁鐵礦、鈦鐵礦、黃銅礦、白鎢礦、錫石；非金屬礦物主要為石英、方解石、透閃石、陽起石、黑柱石、透輝石、綠泥石、綠簾石等。

3.3 圍巖蝕變

礦區(qū)近礦圍巖蝕變較為發(fā)育。主要有矽卡巖化、磁鐵礦化、硅化、大理巖化、方解石化等；其中與成礦關(guān)系密切主要有矽卡巖化、磁鐵礦化、硅化。

矽卡巖化：為深部熱液上升交代碳酸鹽巖而形成，矽卡巖礦物的生成順序?yàn)檩x石+透輝石+角閃石+石榴石→透閃石→綠簾石+方解石→綠泥石+方解石→方解石+石英→金屬礦物。礦區(qū)矽卡巖具多期次活動(dòng)特征，變質(zhì)作用強(qiáng)烈，與Cu、Pb、Zn、Fe礦化關(guān)系極為密切。

磁鐵礦化：在矽卡巖中呈浸染狀、細(xì)脈狀、細(xì)脈浸染-條帶狀、團(tuán)包狀-塊狀分布，為礦區(qū)重要目的礦物。呈鐵黑色半自形-它形粒狀，以八面體和十二面體為主，次為五角十二面體、粒狀、薄片狀，粒度0.006 mm～0.7mm。多與其它礦物不規(guī)則鑲嵌，少量包裹于黑柱石、黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦中，與黃銅礦、磁黃鐵礦連生，蝕變強(qiáng)烈者為磁鐵礦體。

硅化：主要發(fā)育于礦體及構(gòu)造破碎帶中，與磁鐵礦關(guān)系密切，磁鐵礦體中可見針柱狀磁鐵礦鑲嵌于石英晶體內(nèi)。

3.4 礦體分帶特征

陡崖東礦段以鎢、磁鐵及銅礦為主，西礦段以銅鉛鋅為主，西側(cè)黃家地金礦為石英脈型金礦，由礦區(qū)東至黃家地金礦方向，呈現(xiàn)出由高溫→中低溫→低溫成礦的水平分帶特征；垂向分帶近地表為鉛鋅礦，中上部為鎢礦、磁鐵礦，中深部為銅礦，礦區(qū)與東側(cè)金廠河礦區(qū)鉛鋅礦→銅礦→磁鐵礦的正常高溫→中低溫礦體分帶類比出現(xiàn)反向垂直分帶。

4 控礦因素

4.1 地層對(duì)礦體的控制

礦區(qū)內(nèi)礦體產(chǎn)于寒武系上統(tǒng)沙河廠組一段(∈3h1)中，據(jù)陳永清等(2005年)研究表明寒武系上統(tǒng)核桃坪組、沙河廠組可能是Cu、Pb、Zn礦化的初始礦源層[1]；沙河廠組一段巖性為大理巖化灰?guī)r夾鮞狀灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r，巖石在構(gòu)造作用下易碎，與含礦熱液發(fā)生交代作用時(shí)，圍巖中的部分成礦元素易發(fā)生遷移進(jìn)入熱液參與富集成礦。

4.2 構(gòu)造對(duì)礦體的控制

礦區(qū)位于核桃坪復(fù)背斜核部附近，構(gòu)造發(fā)育，且具多期繼承性、先張后壓扭特征；近南北向張性裂隙，有利于含礦熱液的運(yùn)移交代，為礦液提供了通道及富集場(chǎng)所，既是導(dǎo)礦構(gòu)造，又是容礦構(gòu)造；后期近東西向壓扭性斷層為破礦構(gòu)造。

4.3 巖漿對(duì)礦體的控制

根據(jù)礦區(qū)1∶10000磁測(cè)圈定的陡崖磁異常，1∶2.5萬土壤地球化學(xué)測(cè)量地球化學(xué)異常特征，推測(cè)礦區(qū)成礦物質(zhì)主要來源于地下深部的隱伏中酸性巖體，以及礦區(qū)厚度大于400m的矽卡巖帶。結(jié)合礦區(qū)東側(cè)金廠河輝綠巖U-Pb 年齡為211.5～223.1 Ma 和124～144 Ma[6]，北部志本山復(fù)式花崗巖體(56.0～181.0Ma)[7]，南部雙脈地花崗巖體(35.78～36.27Ma)[8]、柯街巖體(51.5Ma)[9]。根據(jù)東側(cè)金廠河礦區(qū)測(cè)定的成礦年齡117～120Ma[10]，核桃坪礦區(qū)成礦年齡為116.1±3.9Ma[3]。通過區(qū)域巖體年齡及礦集區(qū)成礦年齡對(duì)比分析，認(rèn)為陡崖礦床的形成跟多期次的復(fù)式巖體活動(dòng)有關(guān)，主要跟晚燕山期花崗巖活動(dòng)有很大關(guān)系。

綜上所述，表明陡崖鐵銅多金屬礦成礦受“地層+構(gòu)造+多期次巖漿活動(dòng)”三重因素控制，為與構(gòu)造-巖漿熱液有關(guān)的熱液-矽卡巖型礦床。

5 成礦模式

礦區(qū)寒武系上統(tǒng)沙河廠組、核桃坪組沉積時(shí)，攜帶有成礦物質(zhì)，成巖后寒武系地層成為Cu、Pb、Zn等高背景值地層(表1)；經(jīng)中特提斯洋發(fā)生俯沖時(shí)，構(gòu)造-巖漿活動(dòng)發(fā)育，晚三疊世基性巖漿侵入在礦區(qū)深部形成隱伏巖體，在近地表寒武系地層中形成輝綠巖巖株和巖脈，本期次構(gòu)造-巖漿活動(dòng)與成礦關(guān)系不明顯；在中特提斯洋閉合后，保山地塊與騰沖地塊強(qiáng)烈擠壓碰撞作用影響，保山地塊內(nèi)部發(fā)生地殼縮短加厚，大量中酸性巖漿巖再次侵位，該期次構(gòu)造-巖漿活動(dòng)為礦集區(qū)成礦提供了一定的成礦物源，含礦熱液于早白堊世沿?cái)嗔哑扑閹Ш蛯娱g裂隙上侵，在褶皺拉張部位形成矽卡巖型礦體，本次構(gòu)造-巖漿活動(dòng)主要形成中高溫銅、磁鐵礦體，含礦流體在上移過程中伴隨大氣降水混入溶解度降低，在構(gòu)造帶中形成構(gòu)造角礫巖型鉛鋅礦體；后在新特提斯階段喜瑪拉雅運(yùn)動(dòng)，于始新世發(fā)生構(gòu)造-巖漿活動(dòng)，礦區(qū)構(gòu)造變形再次加劇，含礦熱液沿構(gòu)造破碎帶續(xù)上移，再次發(fā)生矽卡巖化，使得矽卡巖帶變大變厚，含礦物質(zhì)再次富集，在近地表矽卡巖與大理巖化灰?guī)r接觸帶上形成高溫磁鐵礦體、鎢礦體，導(dǎo)致高溫鎢、磁鐵礦體產(chǎn)于中溫銅礦體之上，使得高、中高溫礦體在垂向上反相分帶(圖3)。

表1 寒武系各地層地球化學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

6 找礦潛力

目前，東側(cè)矽卡巖型鐵、銅礦體沿走向、傾向尚未封邊，但依據(jù)EH-4卡尼亞電阻率(ρτ)斷面圖剖面低阻異常區(qū)推測(cè)礦體沿走向、傾向延伸空間有限，規(guī)模較小，故整體上地表往下500m找礦潛力有限。但是，陡崖礦區(qū)與東側(cè)金廠河等典型礦區(qū)有類似的成礦地質(zhì)條件，結(jié)合地表鉆孔揭露厚度超過400m(鉆孔未揭穿)矽卡巖，且南東及深部未曾揭穿，以及未揭露到的核部核桃坪組二段地層，金廠河銅鋅鐵多金屬礦礦體主要分布在核桃坪組二段一層(∈3h2-1)內(nèi)，礦體賦存標(biāo)高主要在1422m～2008m。通過類比分析，推測(cè)地表以下1000m左右為受核桃坪二段地層控制的“層控”矽卡巖型銅鋅鐵多金屬礦床的有利空間，值得進(jìn)一步勘查。

另外，通過近年來鎢礦勘查，坑道及鉆孔均揭露發(fā)現(xiàn)了鎢礦體，1∶2.5萬土壤地球化學(xué)鎢元素異常圖顯示在其礦區(qū)南側(cè)具有大面積鎢異常，推測(cè)深部中酸性巖體來自礦區(qū)南部且埋深相對(duì)較淺，在此區(qū)域?qū)ふ遗c中酸性巖體有關(guān)的中、高溫礦產(chǎn)有較好的找礦前景。

圖3 陡崖礦區(qū)成礦模式圖

7 結(jié)論

(1)陡崖鐵銅多金屬礦成礦受“地層+構(gòu)造+多期次巖漿活動(dòng)”三重因素控制，為與構(gòu)造-巖漿熱液有關(guān)的熱液-矽卡巖型礦床。

(2)礦區(qū)上寒武統(tǒng)核桃坪組、沙河廠組Cu、Pb、Zn等高背景值，為早白堊紀(jì)及始新世多期次構(gòu)造-巖漿活動(dòng)為礦區(qū)成礦提供充足有利的地質(zhì)條件，形成了與構(gòu)造-巖漿熱液有關(guān)的熱液-矽卡巖型礦床。

(3)本礦區(qū)在陡崖隆起核部核桃坪組二段一層找“層控”矽卡巖型銅鋅鐵多金屬礦及礦區(qū)偏南側(cè)鎢異常區(qū)尋找到與中酸性巖體有關(guān)的中、高溫礦產(chǎn)有較好前景。