云南洱源縣塘子邊金礦地質特征及礦床成因

彭澤建，楊 波

(1.云南乾峰地質勘查有限公司，云南 昆明 650051； 2.云南黃金集團保山金廠河礦業(yè)有限公司，云南 保山 678001)

塘子邊金礦區(qū)位于云南省大理州洱源縣城西南220°方向，直距約20km，行政區(qū)劃屬洱源縣煉鐵鄉(xiāng)所轄。自2007年首次取得探礦權以來，礦業(yè)權人投入了相應的資金對礦區(qū)進行了地質勘查工作。截止2019年12月已探獲控制的332+333類(工業(yè)+低品位)金金屬量達到中型礦床規(guī)模。

區(qū)域出露地層主要有元古界、白堊系、第三系及第四系，以喬后斷裂(F1)為界，東部主要以下元古界中深變質巖為主，少量上古生界火山碎屑巖分布；西部主要以中、新生界碎屑巖為主，第四系主要沿山間沖溝及壩區(qū)分布。出露的地層由老到新分別有下元古界石門關組(Pt1s)、下白堊系景星組(K1j)、下白堊系南新組(K1n)、上白堊系虎頭寺組(K2h)、下第三系云龍組(Ey)、上第三系三營組(N2s)及第四系(Q)。

礦區(qū)內褶皺構造僅發(fā)育煉鐵街向斜，總體為一開闊的向斜，是由喬后斷裂(F1)和黑惠江斷裂(F2)形成的一個新生代山間沉積盆地(圖1)。斷裂構造較發(fā)育，呈現多期繼承性活動的特點，以早期北西向和后期北東向為主要斷裂體系，次級構造裂隙、層間破碎帶較發(fā)育。在F16斷層與F1斷層交匯處沿沖溝發(fā)育一輝綠巖體，呈脈狀產出于三營組第二段(N2s2)碳質泥巖、石英砂巖中。呈灰綠色-深綠色，輝綠結構，塊狀構造，主要由斜長石、輝石、綠泥石、石英、磁鐵礦等組成。受構造影響，普遍已蝕變，形成千糜巖、千枚巖、綠泥片巖等，見石英脈穿插，局部地段見較強的黃鐵礦化。

圖1 塘子邊礦段地質圖Fig 1.Geological Map of Tangzibian Ore Block

1 礦區(qū)地質特征

1.1 地層

礦區(qū)內地層出露簡單，僅上第三系三營組第二段(N2s2)、三營組第三段(N2s3)、第四系更新統(tǒng)(Qp)和第四系全新統(tǒng)(Qh)，現由新到老各地層單元巖性分述如下：

(1)第四系全新統(tǒng)(Qh)：主要在少數低洼地段分布，由沖積、坡積物組成松散堆積于地表，巖性為礫石、砂、粉砂、泥質、粘土，具一定分選性，厚度0～20m。與下覆地層不整合接觸。

(2)第四系更新統(tǒng)(Qp)：在礦段內分布較廣，是礦區(qū)內堆積型砂金含礦地層。形成于更新統(tǒng)煉鐵冰期，巖性為冰川飄礫、巖塊、少量碎石，夾雜后期粘土、砂泥質等殘坡積物，堆積物無分選，具棱角或次棱角狀，礫石成分復雜，以變質巖、基性巖漿巖、砂巖為主，地表呈松散-半固結狀態(tài)，厚度一般5m～80m，與下覆三營組不整合接觸。

(3)上第三系三營組第三段(N2s3)：在礦段內出露范圍較小，淺黃、灰黃色中厚至厚層細粒巖屑石英砂巖、灰色厚層至塊狀具遞變層理的礫巖(夾含礫砂巖、含礫巖屑砂巖)組成，形成粒度為下細上粗的漸變層序，厚度211.5m。與下覆地層整合接觸。

(4)上第三系三營組第二段(N2s2)：在礦段內出露面積較大，是主要的巖金礦含礦地層。巖性為淺灰、褐黃色薄-中層狀具水平層理、透鏡狀層理細砂巖、粉砂巖、含礫砂巖、石英砂巖、泥巖、粉砂質粘土巖、泥質粉砂巖夾多層煤線或薄煤層，產介形類及植物化石，厚298m。與上下地層呈整合接觸，部分地段與第四系不整合接觸。

1.2 構造

礦區(qū)位于煉鐵街向斜的核部，出露上第三系三營組第二段(N2s2)地層，該向斜呈北北西向延伸，總體較開闊，兩翼地層傾角較緩，不對稱，總體向北東歪斜。是由喬后斷裂(F1)和黑惠江斷裂(F2)形成的一個新生代山間沉積盆地。礦段內構造總體不發(fā)育，僅在礦段東側邊緣發(fā)育一性質不明斷層，由于掩蓋較大，對其構造特征尚不清晰，僅在局部地段見硅化角礫巖發(fā)育，破碎帶寬度較小，旁側巖石中節(jié)理裂隙發(fā)育，多被褐鐵礦充填。

1.3 化探異常

礦區(qū)位于1∶20萬蘭坪幅水系沉積物測量煉鐵金異常(71-乙)南東側[1]，該異常呈橢圓分布于黑惠江東側石明月村—煉鐵街之間的三營組(N2s)中，面積6.0km2。根據1∶20萬水系沉積物測量，組合樣Au異常極大值57.16×10-9，襯值5.50，同時有Hg、As、Sb、W等伴生異常。當時就此提取單樣分析，Au異常極大值120.08×10-9，伴生Hg、As、Sb亦顯示較高的背景。后期在開展1∶5萬地質調查時，為更好地圈出異常濃集中心，對該Au異常采用350m×200m的網度作了11km2的土壤地球化學測量，重新勾繪異常，其結果以15×10-9為異常下限把原Au異常范圍分解成6個較明顯的濃集小區(qū)[2]。各濃集點極值分別為740、700、250、215、180、130×10-9。所有高值點均位于三營組(N2s)砂、礫泥巖分布區(qū)。

礦區(qū)內開展了1∶1土壤地球化學測量，圈定了2個金異常、3個砷異常、3個銻異常、1個汞異常(圖1)，部分異常套合性較好，顯示出低溫元素的組合特征。經篩選后，共有5個異?？赡転榈V致異常(表1)，全部位于AP-1綜合異常內，其中Au-30已經過工程驗證是礦致異常。其余異常套合性較差，雖在地表發(fā)現了部分金礦化點，但經深部工程驗證后，其礦化規(guī)模小，礦化不均勻，未發(fā)現其他金屬礦化。

表1 各化探異常參數表(Au為×10-9，其余為×10-6)Tab 1.Parameter of Geochemical Anomaly

1.4 圍巖蝕變

礦區(qū)內圍巖蝕變較強，主要有硅化(蛋白石化、玉髓化)、黃鐵礦(褐鐵礦)化、褪色。

(1)硅化(蛋白石化、玉髓化)：礦區(qū)內最普遍的蝕變之一，與金礦化關系較為密切。主要有兩種類型，一種是區(qū)內三營組砂巖、粉砂巖普遍具有的硅化，隱晶或微細粒石英顆粒形成粗粒石英。另一種是與構造熱液活動有關沿層間節(jié)理、裂隙形成的石英脈，石英脈寬度1cm～3cm，延伸長度2m～3m。有時生成隱晶質的玉髓以及非晶質的蛋白石，分別為玉髓化和蛋白石化，多具條紋狀、網紋狀。

(2)黃鐵礦(褐鐵礦)化：主要發(fā)育于碳質泥巖、砂巖及煤層中，有兩種類型，一是分布于裂隙中與石英脈伴生，常呈現星散狀、細脈狀、浸染狀。二是沉積型，呈團塊狀、顆粒狀。在地表淺部經后期風氧化、淋濾后形成褐鐵礦。經分析測試，黃鐵礦(褐鐵礦)化與硅化疊加的出現與金礦化關系密切，反之單獨出現的黃鐵礦(褐鐵礦)化一般與金關系不密切。

(3)褪色：是礦區(qū)的主要蝕變之一，主要表現為砂泥巖由雜色轉變?yōu)榛野咨瑥V泛分布于砂泥巖區(qū)礦體及其外側。與礦化關系密切，是熱液活動過程中熱液烘烤和酸淋漓作用(泥化)的結果。

2 礦體地質特征

通過地質勘查，目前在塘子邊礦區(qū)內探獲金礦體3條，自上而下分別編號為V4、V5、V6，剖面上為重疊關系(圖2)[3]。各礦體特征詳細敘述如下：

圖2 塘子邊礦段102勘探線地質剖面圖Fig 2.Geological Section of Exploration Line 102 of Tangzibian Ore Block

(1)V4礦體：礦體賦存于第四系更新統(tǒng)(Qp)硅化粉砂巖、硅化砂礫巖碎塊、礫石和砂、泥質、粘土組成松散～半固結堆積體中?？刂谱畲箝L度643m，最大寬度408m?？傮w呈北北西-南南東向的不規(guī)則長方形狀，剖面局部厚大。金品位0.11～8.49g/t，平均1.54g/t，品位變化系數63.19%，有用組分分布均勻；礦體厚度1.18m～49.6m，平均10.10m，厚度變化系數139.58%。

(2)V5礦體：為隱伏礦體，礦體賦存于第四系更新統(tǒng)(Qp)松散～半固結堆積體中，垂向上位于V4礦體下部，總體平面呈一不規(guī)則菱形，北部向外凸出，剖面上局部厚大。控制寬度約162m，控制長度約219m。金品位0.46～2.43g/t，平均品位1.12g/t，品位變化系數35.24%，有用組分分布均勻；礦體厚度1.61m～20.68m，平均6.99m，厚度變化系數125.69%，厚度較穩(wěn)定。含礦巖性與V4礦體一致。

(3)V6礦體：為隱伏礦體，礦體呈似層狀賦存于三營組二段(N2s2)，含礦巖性為硅化粉砂巖、砂巖及含礫砂巖，巖石較破碎，裂隙較發(fā)育，裂隙多被石英細脈充填，呈網脈狀產出。垂向上分布于V5礦體下部，平面呈不規(guī)則多邊形。金品位0.23～5.29g/t，平均1.55g/t，品位變化系數53.46%，有用組分均勻；礦體厚度1.14m～3.96m，平均2.37m，厚度變化系數45.61%，厚度穩(wěn)定。

3 礦石特征

3.1 礦石結構

礦石結構比較單一，根據各礦物結晶程度、形態(tài)特征可分為粉砂狀結構、含礫砂狀結構。其中粉砂狀礦物含量>80%，多以石英為主，細-微粒、它形-半自形。礦石總體呈松散狀，其中所含的巖石碎塊、轉石、轉塊主要為角礫狀、碎裂狀、塊狀構造。

3.2 礦石礦物組成及主要化學成份

(1)礦物組成：據野外觀察和原鏡下鑒定：礦石為氧化礦，金屬礦物含量較少，礦石的礦物成份簡單，金屬礦物主要是自然金、褐鐵礦，黃鐵礦，脈石礦物主要為石英、蛋白石及高嶺土。

(2)主要化學成分：根據光譜分析結果顯示，礦石中金屬元素以Al、Fe、K、Ag為主，非金屬元素以Si為主。根據礦石化學全分析結果表顯示，礦石中SiO2含量最多，其余各組分含量均較少。根據組合分析結果顯示，礦石中伴生有益元素主要為Ag。因此，綜合各種數據來看，礦區(qū)內為單一金礦床類型，伴生有益元素為Ag，個別工程中WO3含量達到伴生元素的工業(yè)指標要求，有害元素As、Sb含量均較低。

3.3 礦石類型

塘子邊礦區(qū)主要礦體賦存于第四系松散堆積層中，直接出露地表或埋藏較淺。地表風氧化較強，表現為巖塊中褐鐵礦化與石英脈緊密共生，硅化較強，沿石英脈中見少量黃鐵礦，多數被氧化成褐鐵礦，但仍可見部分黃鐵礦的立方體晶形。因此判定其礦石自然類型屬于氧化礦石。

按照礦石的結構、構造和礦物組合劃分，塘子邊礦段內的礦石工業(yè)類型主要為第四系松散堆積-半固結型，次為石英硅化蝕變巖型。

4 礦床成因分析

上新世-全新世時期，本區(qū)地殼處于強烈上升的伸展環(huán)境，伴隨地殼持續(xù)抬升，喬后斷裂持續(xù)強烈活動，在其東側形成了海拔較高的點蒼山-羅坪山山系，其西側形成斷陷盆地沉積了上第三系三營組(N2s)。在這一時期的煉鐵街冰期形成了中更新統(tǒng)冰川堆積，主要是由羅坪山頂的漂礫、巖塊自東向西向地勢較低處運移。當其運移至斷陷盆地內時將地表淺部的三營組巖石機械破碎后裹挾繼續(xù)往海拔較低處前進，并在地形有利地段沉積停止遷移，在后期經受風化并混雜了殘坡積、沖積等其他第四系物質，最終形成了現今的第四系松散堆積體。

目前礦段內發(fā)現的金礦體(V4、V5礦體)主要賦存于第四系更新統(tǒng)(Qp)松散堆積層中，硅化砂巖、含礫砂巖、石英片巖等礫石、巖塊、碎塊與砂泥質等共同組成松散-半固結的松散堆積層。獨立金分布率較小，多數以微細粒的粒間金、裂隙金形式與石英、褐鐵礦相伴產出。蝕變以高嶺土化、硅化、蛋白石化、玉髓化、褪色等低溫蝕變?yōu)橹黧w，形成蛋白石、玉髓、高嶺石、長石等低溫礦物組合。松散堆積層中來自于老地層的巖塊所占比例較少，多數為上第三系三營組(N2s)的砂巖、粉砂巖、含礫砂巖等，普遍具硅化、褐鐵礦化。金多數分布于后者中，部分金分布于砂泥質中。因此綜合分析認為在中更新世冰期形成的冰川堆積體中并未形成現今的工業(yè)金礦體，但攜帶了大量高背景值的下元古界各地層的巖塊，在冰期結束后沉積下來形成一個良好的含金載體。后期全新世發(fā)育一系列北東向的斷裂及北西向的次級斷裂，將其與富含活化金質的深部源區(qū)溝通起來，通過地下流體的作用將活化金聚集到第四系松散堆積層中，同時使其原有的金在較為合適的溫度、壓力、及地表流體的化學、生物作用下遷移沉淀并富集成礦[4]。

礦區(qū)內發(fā)現的V6原生巖金礦體，賦存于上第三系三營組二段(N2s2)中的次級破碎帶、構造裂隙帶中，其品位、厚度均較小，主要為石英硅化蝕變巖型，伴有黃鐵礦、褐鐵礦，未見其他金屬硫化物，礦體中發(fā)育網脈狀石英細脈。礦化對巖性在總體上無選擇性，在砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖中均有礦化。推測斷層作為成礦熱液的運移通道、兩側的次級構造有利地段作為容礦空間的成礦模式。由于該類型礦體規(guī)模較小，總體控制程度較低，今后需進一步加強其礦床成因的研究分析。

4 結論

礦段內主要金礦體賦存于第四系更新統(tǒng)(Qp)冰磧、殘坡積松散堆積體中，次要礦體賦存于三營組第二段(N2s2)中。屬于獨立金礦床，與硅化關系密切，化探異常顯示出低溫元素組合的特點，異常套合性較好。礦段內部構造不發(fā)育，但外圍一系列北北西向和北東向斷裂發(fā)育，將其與富含活化金質的深部源區(qū)溝通起來，通過地下流體的作用將活化金聚集到有利的部位，同時使地層中原有的金在較為合適的溫度、壓力及地表流體的化學、生物作用下遷移沉淀并富集成礦，形成中—低溫熱液改造型微細粒金礦床。硅化發(fā)育地段疊合Au、As、Sb、Hg的綜合異常是較好的找礦標志。