個(gè)舊錫礦老廠礦田接觸帶錫銅礦化特征及成礦預(yù)測(cè)

李 彬，謝小明，魏 超

(云南錫業(yè)股份老廠分公司，云南 個(gè)舊 661000)

老廠礦田為個(gè)舊錫礦五大礦田之一，該礦田經(jīng)過(guò)數(shù)十年大規(guī)模的開(kāi)采，賦存于淺部的礦體已基本告罄，深邊部找礦勘查已成當(dāng)務(wù)之急。并且老廠礦田有近百年的建礦歷史，礦區(qū)歷經(jīng)多次整合，基礎(chǔ)地質(zhì)資料零散，制約著進(jìn)一步的地質(zhì)綜合分析及找礦研究。本次研究運(yùn)用Dimine和Surfer軟件技術(shù)，對(duì)老廠礦田積累的接觸帶鉆探數(shù)據(jù)資料進(jìn)行系統(tǒng)的全面整理、開(kāi)發(fā)和利用，建立了完整的礦山原始資料數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)這些資料進(jìn)行數(shù)字化和數(shù)學(xué)處理，并對(duì)其進(jìn)行三維可視化建模，建立了錫銅礦化強(qiáng)度模型，對(duì)下一步找礦工作具有重要的意義。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

個(gè)舊錫礦位于揚(yáng)子克拉通、華南褶皺系、三江特提斯造山帶的交匯處，主要受控于濱太平洋構(gòu)造域與三江特提斯構(gòu)造域共同作用。該區(qū)地層系統(tǒng)主要包括震旦紀(jì)主要形成類(lèi)復(fù)理石建造，寒武紀(jì)至中奧陶世形成厚層泥砂質(zhì)和碳酸鹽巖建造；晚奧陶世-志留紀(jì)因加里東期區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)隆起剝蝕區(qū)缺失地層記錄；自泥盆紀(jì)至早二疊世廣泛沉積了陸相碎屑-海相碳酸鹽巖建造，晚二疊世至晚三疊世部分地區(qū)沉積了巨厚的復(fù)理石建造、基性火山-碎屑巖建造和碳酸鹽巖建造，晚三疊世末的印支運(yùn)動(dòng)使區(qū)域褶皺隆起成為剝蝕區(qū)而缺失沉積。該區(qū)在地質(zhì)歷史中經(jīng)歷了復(fù)雜的地質(zhì)演化過(guò)程，印支晚期-燕山早期，古特提斯洋東支(或北支)金沙江-哀牢山-松麻(Song Ma)洋盆及其分支右江巴布洋(或海)盆地閉合，產(chǎn)生南北向擠壓褶皺造山作用形成東西向斷裂-褶皺系統(tǒng)；燕山早-中期，受全球范圍內(nèi)古太平洋深俯沖作用于歐亞板塊之下，形成陸內(nèi)NW-SE向擠壓褶皺造山作用形成老廠礦田內(nèi)最重要的北東向褶皺-斷裂系統(tǒng)；燕山晚期，前期造山作用導(dǎo)致區(qū)內(nèi)加厚下地殼部分熔融形成高分異花崗質(zhì)巖漿，在滇東南地區(qū)形成老君山、薄竹山、個(gè)舊等包括老卡巖體在內(nèi)的大規(guī)模的復(fù)式花崗巖體，酸性巖漿沿著前期構(gòu)造有利空間上侵，形成眾多不同類(lèi)型的錫、銅、鉛、鋅等多金屬礦床。新生代以來(lái)，經(jīng)歷2次構(gòu)造活動(dòng)，早期受北東-南西向擠壓，晚期轉(zhuǎn)變?yōu)槟媳毕蜃笮袛D壓走滑作用及衍生東西向伸展斷裂作用其中以個(gè)舊斷裂和甲介山斷裂為代表。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

圖1 個(gè)舊錫銅多金屬礦床及鄰區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖(據(jù)云南有色308隊(duì)，修編)

1-第四系浮土；2-第三系砂礫巖層；3-鳥(niǎo)格組、火把沖組(石英砂巖、板巖)；4-法郎組(粉砂巖、砂巖)；5-個(gè)舊組(灰?guī)r)；6-永寧鎮(zhèn)組(泥巖、粉砂巖)；7-飛仙關(guān)組(砂頁(yè)巖、長(zhǎng)石石英砂巖)；8-龍?zhí)督M(砂巖、泥頁(yè)巖)；9-哀牢山變質(zhì)巖；10-印支期輝長(zhǎng)巖；11-燕山中晚期花崗巖；12-燕山晚期正長(zhǎng)巖；13-二疊紀(jì)玄武巖；14-輝綠巖；15-石炭系；16-泥盆系；17-石灰?guī)r；18-斷裂；19-個(gè)舊錫礦區(qū)；20-五子山復(fù)式背斜軸；21-賈沙復(fù)式向斜軸；22-區(qū)域典型礦床(點(diǎn))(1.畔山鉛礦；2.寶山寨鉛礦；3.白云山霞石礦；4.牛屎坡錫礦田；5.六方寨鉛錫礦；6.賈石龍錫礦；7.檬棕鉛礦；8.陡巖錫礦田；9.水塘鉛礦；10.新寨錫鉛礦)

老廠礦田錫銅多金屬礦床成礦與燕山中晚期花崗巖及構(gòu)造活動(dòng)存在極為密切的時(shí)空和成因聯(lián)系，不同類(lèi)型礦床組合整體受控于晚白堊世構(gòu)造-巖漿-成礦事件。根據(jù)控制不同礦床的構(gòu)造和成礦作用特征，自上而下將礦床劃分為六類(lèi)(表1)：①受控于近東西向、北東向斷層帶及其派生的羽狀裂隙的含錫白云巖礦床；②受控于小裂隙、小節(jié)理、層間小褶皺及層間裂隙的細(xì)脈帶礦(網(wǎng)狀礦)礦床；③受斷層和地層互層帶控制的層間氧化礦礦床；④受控于花崗巖及圍巖接觸帶構(gòu)造控制的矽卡巖硫化礦礦床；⑤變基性火山巖與個(gè)舊組卡房段碳酸鹽巖的接觸界面及變基性火山巖中的較大裂隙控制的變基性火山巖銅礦床；⑥受花崗巖成巖時(shí)熱脹冷縮形成的節(jié)理、裂隙控制的內(nèi)蝕變帶礦床。

表1 個(gè)舊錫礦老廠礦田礦床類(lèi)型及特征

3 礦化特征

3.1 礦化與地層巖性關(guān)系

圖2 個(gè)舊錫礦老廠礦田166線(xiàn)地質(zhì)剖面示意圖

3.2 礦化與構(gòu)造關(guān)系

通過(guò)對(duì)老廠礦田錫銅礦化和構(gòu)造特征分析可知，錫、銅礦化(特別是氧化礦體)嚴(yán)格受北東向斷裂控制，礦化沿著北東向展布，尤其是東西向斷裂與北東向斷裂的夾持部位礦化強(qiáng)度大，礦液較集中，尤其是在花崗巖侵入與斷裂交匯部位(斷裂扎根)常形成品質(zhì)較好的接觸帶礦體(圖3)，含礦熱液沿著成礦前(東西向和北東向)斷裂運(yùn)移，在灰?guī)r與白云巖互層帶的層間滑脫帶、剝離帶、破碎帶和有利層位層間等構(gòu)造中，通過(guò)成礦熱液充填交代作用形成陡狀和緩狀層間氧化礦。構(gòu)造裂隙為該區(qū)花崗巖侵入和含礦熱液運(yùn)移、沉淀提供良好運(yùn)移通道條件。并且在構(gòu)造應(yīng)力作用下，極易形成層間滑脫、剝離和層間破碎，在花崗巖主動(dòng)侵入(底拱作用)下，在花崗巖頂部地層極易形成層間剝離、隱伏小裂隙和凹兜構(gòu)造，有利于含礦熱液在接觸帶發(fā)生運(yùn)移和交代作用，最終形成厚大的接觸帶礦體。因此，成礦前構(gòu)造是該區(qū)成礦一個(gè)重要的因素。

圖3 個(gè)舊錫礦老廠礦田D9線(xiàn)地質(zhì)剖面斷裂-地層氧化礦示意圖

3.3 礦化與花崗巖關(guān)系

通過(guò)對(duì)老廠礦田錫銅礦化和花崗巖形態(tài)特征分析可知，礦體與花崗巖體產(chǎn)出的頂板形態(tài)關(guān)系密切，礦體主要產(chǎn)于花崗巖體突起的頂部及其次級(jí)凹陷構(gòu)造內(nèi)。本次收集到花崗巖體頂部的10345個(gè)鉆孔礦化特征和品位數(shù)據(jù)資料，應(yīng)用三維軟件迪邁技術(shù)建立了花崗巖體頂板等值線(xiàn)圖及與硫化礦礦體相關(guān)性模型(圖4)，從圖中可以看出，總體花崗巖體頂板形態(tài)為南高北低，中間高兩邊低。在中間部分形成了多個(gè)花崗巖突起，突起及周?chē)渭?jí)凹陷往往形成多個(gè)礦化集中區(qū)，形態(tài)受花崗巖控制，在突起周?chē)怯欣麑ふ医佑|帶礦體部位。因此，老廠礦田花崗巖主動(dòng)侵入(底拱作用)為該區(qū)成礦提供了熱源和物源，并且底拱作用導(dǎo)致上覆巖層發(fā)生變形，在突起頂部形成層間剝離和隱伏小裂隙，形成一個(gè)封閉、半封閉的場(chǎng)所形成厚度接觸帶矽卡巖硫化礦及層間氧化礦礦體。

圖4 個(gè)舊錫礦老廠礦田硫化礦與花崗巖空間關(guān)系圖

3.4 礦床成因

老廠礦田礦化活動(dòng)與燕山晚期的中細(xì)粒花崗巖有密切的成因關(guān)系，巖漿巖是成礦母巖。燕山晚期巖漿(85.8～77.4 Ma)在內(nèi)應(yīng)力的作用下，沿著五子山復(fù)式背斜的核部的薄軟帶侵位于三疊系個(gè)舊組碳酸鹽巖及火山巖夾層，碳酸鹽巖及火山巖夾層發(fā)生接觸交代和熱變質(zhì)，接觸帶附近形成矽卡巖化，外帶普遍大理巖化，成礦前構(gòu)造空間形成巖漿熱液蝕變，地表形成定向裂隙褐鐵礦-赤鐵礦-方解石化等低溫?zé)嵋何g變。因此，老廠錫、銅礦田總體形成于燕山晚期巖漿在上侵過(guò)程中，主體巖漿在背斜核部冷凝，在其邊部形成了一系列小突起，這些小突起聚集了主體巖漿的大量含礦氣水熱液，含礦氣水熱液與圍巖發(fā)生交代作用，局部因含礦氣水熱液壓力過(guò)大，發(fā)生爆裂作用，在近礦體圍巖中形成一系列不規(guī)則裂隙，熱液沿著圍巖裂隙交代圍巖形成接觸帶硫化礦體或在突起頂部形成氧化礦。在斷裂扎根部位，含礦熱液沿成礦期或成礦前斷裂上升流動(dòng)，在個(gè)舊組白云巖與灰?guī)r互層帶的層間滑動(dòng)或破碎帶充填交代形成層間氧化礦床。

4 礦田礦化特征再提取

老廠礦田作為老礦山，數(shù)據(jù)資料整理不太完整，并且成礦地質(zhì)條件比較復(fù)雜，成礦類(lèi)型較多，找礦難度大。本次利用上述收集的礦化數(shù)據(jù)庫(kù)和錫銅礦化強(qiáng)度模型，對(duì)花崗巖體頂板形態(tài)，錫、銅礦化強(qiáng)度模型及控礦特征，成礦規(guī)律等方面的研究，從接觸帶礦化富集強(qiáng)度的角度提出老廠礦田的找礦方向。

4.1 礦山原始資料數(shù)據(jù)處理方法

由于老廠礦田有近百年的建礦歷史，礦區(qū)歷經(jīng)多次整合，基礎(chǔ)地質(zhì)資料零散。本次研究全面收集整理了礦田的所有探礦工程礦化蝕變資料和完整的鉆孔原始地球化學(xué)品位資料數(shù)，利用迪邁軟件(DIMINE)統(tǒng)一整理生成原始資料數(shù)據(jù)庫(kù)并建立了完整的鉆孔原始地球化學(xué)品位資料數(shù)據(jù)庫(kù)。該系統(tǒng)可在在WIN10環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的，它能方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)值、文字、圖形、圖像等多媒體數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。數(shù)據(jù)庫(kù)由4個(gè)窗體組成，工程孔口信息輸入、查詢(xún)、報(bào)表窗體；工程測(cè)斜信息輸入、查詢(xún)、報(bào)表窗體；工程巖性信息、查詢(xún)、報(bào)表窗口；工程化驗(yàn)信息、查詢(xún)、報(bào)表輸入窗體，再通過(guò)建立好的鉆孔數(shù)據(jù)庫(kù)就能生成鉆孔模型。應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)中原始數(shù)據(jù)，分別計(jì)算了每個(gè)鉆孔工程錫、銅線(xiàn)金屬量(取樣長(zhǎng)度乘平均品位)，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用Surfer軟件技術(shù)建立了錫銅及單一礦化強(qiáng)度模型(線(xiàn)金屬量二維空間分布模型)。

4.2 錫、銅礦化特征

從錫、銅礦化強(qiáng)度模型(圖5)可以看出，錫銅礦化最大正值區(qū)集中主要分布與老卡巖體突起頂部，整體呈北東向展布，說(shuō)明礦化的展布與礦區(qū)的構(gòu)造展布一致。礦化有三個(gè)集中區(qū)帶，蘭蛇硐與坳頭山斷裂之間、坳頭山與黃泥洞斷裂之間、黃泥洞斷裂扎根地帶，錫礦化與銅礦化密切相關(guān)，錫礦化與銅礦化相伴出現(xiàn)，錫礦化向東呈現(xiàn)弱化的趨勢(shì)，銅向東呈現(xiàn)礦化單一性，說(shuō)明銅的來(lái)源具有多源性。

從錫礦化強(qiáng)度模型可以看出，錫礦化等值線(xiàn)的正值區(qū)呈多個(gè)不規(guī)則的豆莢狀，總體呈北東向展布，其中錫礦化強(qiáng)度最大的正值區(qū)花崗巖突起頂部，錫礦化在坳頭山斷與黃泥洞斷裂之間最為集中，錫礦化向東呈現(xiàn)弱化趨勢(shì)，北東向斷裂與東西向斷裂的夾持部位，礦化強(qiáng)度最大。

從銅礦化強(qiáng)度模型可以看出，銅礦化正值區(qū)分布比較廣泛。其中銅礦化強(qiáng)度最大正值區(qū)分布于北東向斷裂兩側(cè)，明顯沿著北東向展布，尤其是在東西向與北東向斷裂的夾持部位銅礦化正值區(qū)最強(qiáng)，銅礦化在老廠東部玄武巖區(qū)域也較發(fā)育。

圖5 個(gè)舊錫礦老廠礦田錫、銅礦化強(qiáng)度等值線(xiàn)圖

5 成礦預(yù)測(cè)

5.1 綜合找礦模型

5.2 找礦的方向及重點(diǎn)區(qū)域

根據(jù)現(xiàn)階段探礦取得的成果，在背陰山斷裂與坳頭山斷裂的夾持部位，尋找到了品質(zhì)較好中型礦體(3-11-5E)，在坳頭山斷裂扎根部位具有尋找接觸帶礦體的良好條件，在該地段花崗巖形態(tài)較復(fù)雜，存在多條花崗巖脈，在坳頭山斷裂附近和巖脈頂部也揭露到層間氧化礦的信息，沿著坳頭山斷裂也具有尋找層間氧化礦的條件。在花崗巖主動(dòng)侵入(高峰山，蘭蛇洞)突起頂部尋找層間氧化礦的良好條件，現(xiàn)已有工程揭露高峰山突起頂部有層間氧化礦的信息，這些地段都是今后老廠礦田找礦的重點(diǎn)區(qū)域。

表2 個(gè)舊老廠礦田錫銅多金屬礦綜合找礦模型

6 結(jié)論

(1)花崗巖等值線(xiàn)圖顯示個(gè)舊老廠礦田隱伏花崗巖體具有南高北低，中間高東西兩邊低特征，在礦田中間地區(qū)形成了多個(gè)花崗巖突起(1021、05、4033、4141、菊花山、蘭蛇硐等)突起周?chē)?，礦體成群成帶產(chǎn)出。

(2)錫、銅礦化強(qiáng)度等值線(xiàn)圖顯示錫銅礦化最大正值區(qū)集中主要分布與老卡巖體突起頂部，整體呈北東向展布，說(shuō)明礦化的展布與礦區(qū)的成礦前構(gòu)造展布一致。礦化有三個(gè)集中區(qū)帶，蘭蛇硐與坳頭山斷裂之間、坳頭山與黃泥洞斷裂之間、黃泥洞斷裂扎根地帶，錫礦化與銅礦化密切相關(guān)，錫礦化與銅礦化相伴出現(xiàn)，錫礦化向東呈現(xiàn)弱化的趨勢(shì)，銅向東呈現(xiàn)礦化單一性，說(shuō)明銅的來(lái)源具有多源性。