云南寧蒗縣白牛廠金礦特征及成因探討

許為民，余小君

(云南偉力達(dá)地球物理勘測(cè)有限公司，云南 昆明 650217)

1 礦區(qū)地質(zhì)

1.1 地層

礦區(qū)范圍內(nèi)出露地層由老到新依次為下二疊統(tǒng)陽(yáng)新組(P1y)、上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P2β)、 上二疊統(tǒng)黑泥哨組(P2h)。

(1)下二疊統(tǒng)陽(yáng)新組(P1y)：分布于礦區(qū)中部，根據(jù)巖性特征和化石劃分為四個(gè)巖性段。

下二疊統(tǒng)陽(yáng)新組第一段(P1y1)：淺灰、深灰色中厚層狀含鮞粒粉晶灰?guī)r，中下部夾瀝青質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。頂部為薄-中層角礫狀灰?guī)r，厚104 m。

下二疊統(tǒng)陽(yáng)新組第二段(P1y2)：灰色中-塊狀含生物碎屑泥晶灰?guī)r，下部夾硅質(zhì)灰?guī)r，厚84m。

下二疊統(tǒng)陽(yáng)新組第三段(P1y3)：淺灰-灰白色中厚層狀粉晶灰?guī)r夾生物碎屑泥晶灰?guī)r，厚l08m。

下二疊統(tǒng)陽(yáng)新組第四段(P1y4)：淺灰色中厚層狀灰?guī)r，局部夾泥質(zhì)、白云質(zhì)團(tuán)塊，厚91m。

(2)上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P2β)：下部為紫紅、灰紫、藍(lán)灰-褐黃色塊狀巖屑、玻屑凝灰?guī)r；中部為褐黃色、灰綠色、杏仁(氣孔)狀玄武巖夾玄武質(zhì)火山角礫巖及凝灰?guī)r透鏡體；上部為灰綠色致密塊狀玄武巖夾少量杏仁(氣孔)狀玄武巖，底部發(fā)育一層紫紅色泥砂質(zhì)凝灰?guī)r夾玄武質(zhì)火山角礫巖，其頂部為凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)粉砂巖、泥巖或集塊巖。厚度大于1400m。

(3)上二疊統(tǒng)黑泥哨組(P2h)：為灰綠、灰黃色凝灰質(zhì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖夾煤線，厚230m。

1.2 構(gòu)造

受區(qū)域程海-賓川斷裂影響和控制，礦區(qū)主構(gòu)造線方向?yàn)榻媳?北北東向(圖1)，褶皺、斷裂均發(fā)育。

圖1 云南寧蒗縣白牛廠金礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig 1.Geological Sketch Map of Bainiuxhang Au Deposit in Ninglang，Yunnan

1.2.1 褶皺構(gòu)造

(1)白牛廠傾伏背斜：區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造主要為白牛廠傾伏背斜，背斜軸呈北北東向，西翼受斷裂影響，地層殘缺，東翼地層出露較完整，出露地層為陽(yáng)新組二至四段灰?guī)r，形成殘缺不對(duì)稱的背斜構(gòu)造。在白牛廠村南部背斜傾末端地層轉(zhuǎn)折表現(xiàn)十分明顯。在背斜軸部西側(cè)，Au、Cu、Pb、Zn四元素異常濃度中心重合度極高。受區(qū)域逆沖推覆構(gòu)造(主要是F2)強(qiáng)烈影響下形成的次級(jí)撓曲構(gòu)造，其深部可能生成鞍部撓曲空間，是礦體賦存的有利場(chǎng)所。

(2)蘿卜地向斜：位于勘查區(qū)西南部，向斜軸呈北北西向，出露地層為黑泥哨組凝灰質(zhì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖，形成殘缺不對(duì)稱的向斜構(gòu)造。

1.2.2 斷裂構(gòu)造

(1)F2斷裂：位于礦區(qū)西側(cè)，靠近白牛廠背斜軸部，屬區(qū)域逆沖推覆構(gòu)造，貫穿全區(qū)，從北部的華崗后山-巖腳村后山-白牛廠-上三岔河村向南，呈向西凸出的弧形展布，在區(qū)內(nèi)長(zhǎng)約10.5km，是礦區(qū)內(nèi)最長(zhǎng)的區(qū)域性逆沖斷裂，斷層面向東傾，傾角60°～80°，東盤陽(yáng)新組(P1y)灰?guī)r逆沖推覆在西盤峨眉山玄武巖(P2β)之上，屬高角度(70°～80°)逆沖斷裂。

(2)F4斷裂：位于礦區(qū)中部，脂肪溝上村以南，屬?gòu)埮ば詳嗔?，在區(qū)內(nèi)長(zhǎng)約3.7km，呈向北凸出的弧形展布，斷層兩盤巖層有明顯的水平錯(cuò)動(dòng)，斷距約100m～200m，斷層向南傾，傾角70°～80°，南盤下降，北盤上升，破碎帶寬10m～20m，角礫成分為灰?guī)r、玄武巖、凝灰?guī)r，普遍具多具硅化、鐵錳碳酸鹽化、褐鐵礦化、高嶺土化。

(3)F5斷裂：位于礦區(qū)中部，經(jīng)龍頭山村-大灣子，屬?gòu)埮ば詳嗔眩趨^(qū)內(nèi)延長(zhǎng)約3.5km，斷層兩盤巖層有明顯的水平錯(cuò)動(dòng)，斷距約100m～200m，斷面向南傾，傾角70°～80°，南盤下降，北盤上升，破碎帶寬10m～15m，角礫成分為灰?guī)r、玄武巖、凝灰?guī)r，普遍具多具硅化、鐵錳碳酸鹽化、褐鐵礦化、高嶺土化。

區(qū)內(nèi)的錳銀礦化、金礦化多沿北西向斷裂旁側(cè)構(gòu)造充填，并發(fā)育破碎蝕變巖型金(銀)礦，同時(shí)伴生鐵錳化、碳酸鹽化等多種圍巖蝕變。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿活動(dòng)表現(xiàn)活躍且強(qiáng)度大，一是華力西期峨眉山玄武巖呈大面積分布；二是喜馬拉雅期中酸性侵入巖—斑巖脈(體)群呈分散分布。

(1)華力西期峨眉山玄武巖：本區(qū)峨眉山玄武巖以海相噴發(fā)為主，區(qū)內(nèi)峨眉山玄武巖有三個(gè)大的噴發(fā)旋回，由數(shù)十個(gè)厚度不等的次級(jí)旋回組成。按巖石類宏觀明顯可分為火山噴發(fā)熔巖和火山碎屑巖兩類。

(2)喜馬拉雅期中酸性侵入巖-斑巖脈(體)群：為高鉀富堿中酸性的淺成-超淺成復(fù)式巖體，具斑狀結(jié)構(gòu)，巖石類型以石英二長(zhǎng)斑巖、正長(zhǎng)斑巖為主，次為閃長(zhǎng)玢巖。在斑巖脈及其外接觸帶有不同程度的礦化蝕變，采樣化驗(yàn)結(jié)果，金品位0.10～0.45g/t，目前還圈不出斑巖型蝕變金礦體。

1.4 地球化學(xué)異常

根據(jù)白牛廠1∶1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量，圈出了余家村異常，為甲類異常。異常Au、Pb、Zn、Ag、Cu、Mo、W 七種元素都呈現(xiàn)了三級(jí)濃度分帶特征，其中Au、Pb、Zn、Ag四種元素從規(guī)模、形態(tài)到展布三個(gè)方面都具有完整的套合，顯示了密切的共生組合關(guān)系，構(gòu)成了異常主體特征(表1)。

表1 白牛廠余家村礦段異常(AP1)特征參數(shù)表(Au為×10-9，其余元素為×10-6)Tab 1.Bainiuchang Yujiacun Ore Block Anomaly Feature

2 礦床地質(zhì)

2.1 金礦體賦礦部位及礦化帶特征

2.1.1 蝕變凝灰?guī)r金礦化帶

主要賦存于下二疊統(tǒng)陽(yáng)新組灰?guī)r與上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組凝灰?guī)r之間的斷層構(gòu)造接觸帶中，礦化帶呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。礦化帶由北東-南西展布，傾向南東，呈“面型”分布，最長(zhǎng)1140m，最寬520m，連續(xù)不穩(wěn)定，沿接觸面近鄰破碎蝕變帶皆有不同程度的Au礦化顯示。礦化蝕變帶寬5m～16m，接觸面具波狀起伏，產(chǎn)狀平緩，具雜色角礫狀蝕變凝灰?guī)r。主要為凝灰質(zhì)氧化金礦石。

2.1.2 蝕變角礫狀金礦化帶

主要賦存于橫向斷裂F4、F5所夾持地段的白牛廠背斜東翼，下二疊統(tǒng)陽(yáng)新組第三段(P1y3)灰?guī)r層間破碎帶內(nèi)多組NW向次級(jí)小斷裂(隙)密集帶的破碎蝕變角礫狀鐵錳碳酸鹽化灰?guī)r中，呈脈狀產(chǎn)出。礦脈走向由北西-南東延伸，控制最長(zhǎng)500m，傾向南西，控制最大垂深100m，產(chǎn)狀陡立。主要為鐵錳碳酸鹽氧化金礦石。

2.2 礦體特征

(1)KT3礦體：總體走向270°～290°，傾角75°～80°。礦體呈似層狀、脈狀、透鏡狀產(chǎn)出。礦體平均厚度2.08m，礦體金平均品位2.69×10-6。容礦巖石主要為蝕變角礫巖，礦體嚴(yán)格受破碎帶控制，與圍巖接觸界面清楚。礦體頂、底板巖性均為灰?guī)r。礦石類型為鐵錳碳酸鹽氧化金礦石。

(2)KT7礦體：礦體規(guī)模不大，賦存于陽(yáng)新組灰?guī)r與峨眉山玄武巖組間的不整合接觸面間的蝕變凝灰?guī)r中，形態(tài)嚴(yán)格受不整合接觸帶控制，與圍巖接觸界面呈過(guò)渡關(guān)系。礦體呈似層狀產(chǎn)出，總體走向307°，傾角18°～28°。礦體平均厚度3.81m，礦體金平均品位2.19×10-6。容礦巖石主要為蝕變凝灰?guī)r，頂板為峨眉山玄武巖組(P2β)凝灰?guī)r，底板為下二疊系陽(yáng)新組第三段(P1y3)灰?guī)r，礦體與圍巖界線為突變關(guān)系，偶見夾石。礦石類型為凝灰質(zhì)氧化金礦石。

2.3 礦石質(zhì)量

(1)礦石礦物：礦石中載金礦物是鐵礦物，自然金含量1.40×10-6，礦石中主要礦石礦物為褐鐵礦、黃鐵礦、硬錳礦、軟錳礦、砷菱鉛礬；主要脈石礦物為方解石、石英、水云母、綠泥石等。

(2)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造：礦石的結(jié)構(gòu)有膠狀結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)-顯微鱗片狀結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，其次為它形粒狀結(jié)構(gòu)。

礦石的構(gòu)造為塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、皮殼狀構(gòu)造、多孔狀、蜂窩狀構(gòu)造、晶洞狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。

(3)礦石類型：礦石自然類型為微細(xì)粒浸染型，按礦石礦物成分，可分為兩種基本類型：凝灰質(zhì)氧化金礦石、鐵錳碳酸鹽氧化金礦石。

2.4 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)礦圍巖普遍硅化、方解石化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、高嶺土化、絹云母化、綠泥石化、鉀長(zhǎng)石化、鈉長(zhǎng)石化、粘土化等。蝕變現(xiàn)象多沿構(gòu)造破碎帶及巖體接觸帶發(fā)生并呈帶狀分布。其中以硅化、方解石化、褐鐵礦化、黃鐵礦化與Au、Ag礦化關(guān)系最為密切。

3 礦床成因探討

3.1 金成礦構(gòu)造環(huán)境

3.2 初始礦源層

勘查區(qū)所處的區(qū)域在二疊紀(jì)晚期表現(xiàn)為強(qiáng)烈的火山活動(dòng)，多旋回的、大量的基性巖漿噴發(fā)構(gòu)成基性火山巖噴發(fā)建造，帶來(lái)了豐富的成礦物質(zhì)，開始了金的原始富集(金質(zhì)高背景層)，Au含量高出其它巖石幾倍至十幾倍，具原始礦源層特征，其Ag、Cu、Zn、Co、Ni、Mn、Fe含量普遍高于其它地層，經(jīng)長(zhǎng)期地質(zhì)作用形成鐵、錳礦化，也為金的疊加富集提供了時(shí)間保障。

喜馬拉雅期中酸性巖漿脈動(dòng)式侵位于二疊紀(jì)地層中，形成淺成—超淺成的由不同期次不同類型巖石組成的高鉀富堿復(fù)式斑巖體，再次產(chǎn)生了金的原始富集(金質(zhì)高背景層)，其Au含量?jī)H次于基性火山巖噴發(fā)建造。為金成礦提供了成礦物質(zhì)和熱動(dòng)力。

因此，峨眉山玄武巖組與喜馬拉雅期高鉀富堿復(fù)式斑巖體成為礦床金礦化的兩套賦礦巖石單元。

3.3 原生礦形成機(jī)理分析

金礦床礦石與圍巖的金含量對(duì)比分析可知，金礦化與鐵礦物、近礦圍巖的蝕變作用具有明顯的正相關(guān)關(guān)系，載金鐵礦物Co/Ni比值變化范圍0.65～1.63，即金礦化巖石具有明顯的熱液蝕變特征，且成礦溫度變化大。金礦床中，金來(lái)源于成礦熱液(圖2)。

圖2 白牛廠金礦床成礦模型Fig 2.Metallogenesis Model of Bainiuchang Au Deposit

(1)熱液成礦作用分析：成礦時(shí)期應(yīng)屬于喜馬拉雅期。這一階段的巖漿活動(dòng)造成局部地?zé)釄?chǎng)，形成構(gòu)造-巖漿-熱液循環(huán)體系，促使地下水的加熱循環(huán)和區(qū)域分散金的活化，產(chǎn)生富金等組分的含礦熱液，沿構(gòu)造破碎帶運(yùn)移、循環(huán)運(yùn)動(dòng)萃取沿途成礦物質(zhì)，成礦熱液礦質(zhì)濃度提高，伴隨物理化學(xué)環(huán)境條件的改變，在斷裂破碎帶的地段、特別是與不整合面復(fù)合的地段，熱液蝕變交代容礦巖石單元，原生的含金銀黃鐵礦等多金屬硫化物遭受長(zhǎng)期地表水-地下水循環(huán)系統(tǒng)酸性氧化淋濾作用使黃鐵礦被氧化成褐鐵礦并基本保留在原來(lái)的破碎帶中，形成大量的含褐鐵礦的氧化礦石。形成與褐鐵礦等有關(guān)的金礦床。

(2)微細(xì)粒金礦特征：礦石中的常量元素除CaO、SiO2含量較高外，Al2O3、MnO、Fe2O3也較高，其次是K2O(K2O>Na2O)。而Na2O、MgO和FeO含量較低，表明硅、碳酸鹽類與金礦化有較特殊關(guān)系。礦石與圍巖的微量元素總體特征較相似，即除Au以外，Ag、As、Sb、 Hg含量都高于背景值，表明這些微量元素與Au礦化有很密切的關(guān)系。礦石浸出率高、浸出速度快，礦石經(jīng)自然粒級(jí)分析結(jié)果表明-200目以下部份Au品位最高，人工重砂分析及光片鏡下鑒定和掃描電鏡分析未發(fā)現(xiàn)自然金，據(jù)此推測(cè)礦石中金的粒度可能為超顯微金，主要以吸附態(tài)賦存于礦物表面。

3.4 礦床成因類型

綜上所述，礦床主要受構(gòu)造、火山巖及次火山巖、地層等多種因素控制，為銀-金建造、硫化物-金建造，其成因和時(shí)、空分布上與火山及次火山活動(dòng)關(guān)系密切，成因類型應(yīng)屬火山及次火山-熱液型金礦。