張瑞武,李佳成,付永恒
(1.云南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,云南 昆明 650051;2.云南磷化集團(tuán)??诹讟I(yè)有限公司,云南 昆明 650114)
礦區(qū)位于云南昌寧縣耈街鄉(xiāng)南西部。大地構(gòu)造位置屬羌塘-三江造山系,昌都-蘭坪-思茅地塊,北斗壓陷(前淵)盆地。處于瀾滄江斷裂與金沙江-哀牢山斷裂之間,廣泛發(fā)育三疊紀(jì)海相地層,燕山期和喜山期構(gòu)造表現(xiàn)強(qiáng)烈,褶皺、斷裂發(fā)育,形成一系列斷陷和隆起小斷塊。沿構(gòu)造弱化帶造就了上三疊統(tǒng)三合洞組灰?guī)r與麥初箐組砂頁巖層間滑動破碎帶,為該區(qū)重要的控礦和容礦構(gòu)造[1]。區(qū)域性耈街?jǐn)嗔汛┻^礦區(qū),不僅控制了地層、構(gòu)造巖漿活動,而且對區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)分布也有明顯的控制影響,如廠街銅鉛礦、水泄銅鈷礦、老君山鐵礦等礦床。
礦區(qū)岀露侏羅系中統(tǒng)花開左組(J2h),三疊系上統(tǒng)麥初箐組(T3m)、三合洞組(T3sh)及歪古村組(T3w)(圖1)。
(1)侏羅系中統(tǒng)花開左組(J2h):分布于礦區(qū)南西及北東部,頂部灰綠色粉砂巖,中部灰黃色粉砂巖,層厚1cm~3cm,下部紫紅色泥質(zhì)粉砂巖夾石英雜砂巖,粉砂巖中具灰綠色泥質(zhì)斑塊,大小20cm~50cm,斑塊具切層現(xiàn)象。與下伏麥初箐組(T3m)呈不整合接觸關(guān)系,地層厚度337m~491m。
(2)三疊系上統(tǒng)麥初箐組(T3m):分布較為廣泛,出露厚度不全。頂部淺灰色薄-中層狀泥質(zhì)粉砂巖夾同色灰質(zhì)粉砂巖,上部淺黃色、灰黃色中層狀泥灰?guī)r夾粉砂巖,層理面含較多的云母碎片;中部灰黃色厚層狀含長石石英砂巖,斜層理較發(fā)育;下部黃綠、淺黃色泥質(zhì)粉砂巖夾黑色頁巖及少量淺黃色泥灰?guī)r,微細(xì)水平層理發(fā)育,巖石風(fēng)化后呈淺黃色碎塊;底部灰白色中-厚層狀含長石中粒石英砂巖,水平層理發(fā)育,呈粗細(xì)相間條帶產(chǎn)出。與下伏三合洞組(T3sh)呈巖溶式不整合接觸關(guān)系,地層厚度≥192m。
(3)三疊系上統(tǒng)三合洞組(T3sh):分布于礦區(qū)中部,出露下段下部地層,為深灰色厚層狀、塊狀細(xì)晶灰?guī)r,底部為紫紅色厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r,其中見大量方解石不規(guī)則網(wǎng)脈,地層厚度>274.9m?;?guī)r中鐵質(zhì)淋積型褐鐵礦條帶較為普遍,TFe品位較低,局部地段有金礦化顯示,是礦區(qū)鐵、金、銻礦的主要含礦層位。
(4)三疊系上統(tǒng)歪古村組(T3w):主要分布于礦區(qū)西部。上部灰綠色、灰白色、紫紅色鈣泥質(zhì)、砂質(zhì)板巖不等厚互層狀產(chǎn)出;中部紫色砂泥質(zhì)板巖及細(xì)粒含云母碎片巖屑砂質(zhì)板巖,下部灰白色厚層狀石英質(zhì)細(xì)礫巖,礫徑0.2cm~1.5cm,少數(shù)2cm~3cm,次圓-棱角狀,硅泥質(zhì)膠結(jié)。斷裂旁側(cè)層間破碎帶有透鏡狀、似層狀石英脈型銅礦體產(chǎn)出。與三合洞組為整合或斷層接觸,地層厚度≥607m。
圖1 礦區(qū)地質(zhì)簡圖
礦區(qū)位于廠街-耈街?jǐn)嗔雅c阿朗斷裂挾持地帶,主要發(fā)育近北西-南東向斷層,少量呈北東東向展布。
(1)褶皺:分布于礦區(qū)中部,總體軸面傾向南,樞紐呈東西向,兩翼為三合洞組(T3sh),北翼地層產(chǎn)狀350°∠25°,南翼地層產(chǎn)狀160°∠42°,受F1、F2斷層所截?cái)?,褶皺傾末端被F4斷層所截?cái)?,背斜形態(tài)不完整。
(2)斷層:構(gòu)造形態(tài)較為復(fù)雜,地層分割呈斷塊狀、棋盤狀。
F1:位于礦區(qū)南西部并貫穿整個(gè)礦區(qū),330°延伸,傾向南西,正斷層。上盤為麥初箐組(T3m)淺黃色、灰黃色中層狀泥灰?guī)r夾粉砂巖、灰黃色石英砂巖;下盤為三合洞組(T3sh)灰-青灰色灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。截?cái)郪1礦體,為破礦構(gòu)造。
F2:位于礦區(qū)中部,左形平移斷層,斷層產(chǎn)狀20°~350°∠50°,呈“V”字形展布,延伸長約2km,斷層上盤為麥初箐組(T3m),下盤為三合洞組(T3sh),斷層面見碎裂巖及硅化,控制了V5礦體的延伸。
F3:(廠街-耈街?jǐn)嗔?:礦區(qū)北東部通過,長2.1km,320°~340°波狀彎曲延伸,逆斷層,南西傾向,傾角57°~76°,北東盤為花開左組(J2h),南西盤為麥初箐組(T3m),兩側(cè)產(chǎn)狀極亂,局部直立,劈理發(fā)育,兩側(cè)地層順扭錯(cuò)移。南西盤派生北北東向褶曲,顯示該斷裂南段曾發(fā)生過反時(shí)針扭動,斷裂破碎帶南部發(fā)現(xiàn)銅鈷礦體。
F4:F2斷層南側(cè)派生的次級構(gòu)造,位于F5東側(cè),斷層延伸較短,長約500m,限制了F5控礦斷層的延伸,屬于對成礦不利的次級構(gòu)造,斷層性質(zhì)不明。
F5:控礦斷層,上盤為麥初箐組,下盤為三合洞組,斷層產(chǎn)狀150°∠40°,斷層平面形態(tài)波狀彎曲,斷層延伸長1.2km,控制V1銻礦體,見硅化、螢石化、碳酸鹽化蝕變。
以區(qū)域變質(zhì)作用為主,局部沿?cái)嗔褞Ь邉恿ψ冑|(zhì)作用。區(qū)域變質(zhì)作用主要以絹云母、綠泥石雛晶等新生礦物為特征,代表性巖石有絹云板巖,為低綠片巖相。動力變質(zhì)作用主要為斷裂活動形成的構(gòu)造角礫巖、碎裂巖、斷層泥等。
蝕變主要見于三合洞組灰?guī)r與麥初箐組炭質(zhì)泥巖接觸的層間破碎帶及兩側(cè)巖石裂隙中,帶狀分布,以硅化為主,表現(xiàn)為圍巖及礦(化)體常由細(xì)粒石英或隱晶質(zhì)的石英形成石英脈體;碳酸鹽化表現(xiàn)為形成一系列經(jīng)方解石及白云石條帶穿插于圍巖之間;螢石化表現(xiàn)為形成細(xì)粒狀白紫色螢石顆粒。其次礦化蝕變?yōu)榭兹甘?、褐鐵礦化、赤鐵礦化、褪色蝕變、高嶺土化、汞礦化、砷礦化、金礦化、鉛鋅礦化等,蝕變特征與圍巖差異很大,而銻礦化與硅化和螢石化關(guān)系最為密切,可作為直接的找礦標(biāo)志。
礦化體、礦體受層位及構(gòu)造控制明顯,主要賦存于三合洞組(T3sh)上部青灰色細(xì)晶灰?guī)r與麥初箐組(T3m)黑色炭質(zhì)泥巖接觸部位。
V1礦體長約800m,走向北東,受F1斷層控制,產(chǎn)狀150°∠40°,現(xiàn)有三個(gè)工程(LD1及TC20)和1個(gè)地下工程(PD1)控制。礦體呈透鏡狀產(chǎn)于破碎帶,主要分布在灰?guī)r與砂巖接觸部位,灰?guī)r與泥頁巖接觸部位僅為斷層泥,無礦體產(chǎn)出。PD1中礦體走向長約100 m,傾向延伸控制約150m。礦體厚2m~3m,局部膨大部位可達(dá)8m~10m,銻品位0.88ω%~7.88ω%,厚大部位形成富銻礦體。礦石類型主要為硅化、螢石化、碳酸鹽化角礫巖型、砂巖型銻礦石。角礫巖型礦石多具充填構(gòu)造,砂巖型具明顯的滲濾交代蝕變特征。
V2礦體位于礦帶中段,僅TC20控制。地表礦體沿走向出露約50m,真厚度2m,目估銻品位約0.5ω%~5ω%,礦體中見有灰?guī)r夾石及角礫巖。礦石類型為碎裂狀螢石化砂巖型銻礦石,礦物成分主要為黃銻華,偶見輝銻礦。
V5礦體位于背斜北東部,由TC5工程控制(圖2),產(chǎn)狀90°∠40°~50°。單工程厚度5.81m,單工程品位Sb:0.72ω%~3.73ω%,工程未揭穿礦體頂?shù)装?,該點(diǎn)附近還有其它老采坑,部分塊狀礦石目估銻品位可達(dá)30ω%,礦帶寬度大于20m,走向長度大于100m。經(jīng)地表追索,工程南北兩側(cè)100m外殘坡積中均可見少量氧化銻礦石轉(zhuǎn)塊,南邊200m處采石場頂部還見銻礦帶露頭,出露寬約2m。推測礦體走向長大于400m。礦石類型主要為構(gòu)造角礫巖型和碎裂狀硅化砂巖型,礦物成分主要為黃銻華,偶見少量輝銻礦團(tuán)塊。蝕變主要為螢石化、硅化。螢石多呈灰紫色細(xì)粒狀自形晶。礦帶總體上走向長,礦化連續(xù),厚度大,異常強(qiáng)度高,在深部及沿耈街?jǐn)嗔褞в型业街行鸵陨弦?guī)模礦床。
圖2 礦區(qū)A-B地質(zhì)剖面示意圖
三合洞組(T3sh)內(nèi)KH1礦化體及V4礦體,未做工程驗(yàn)證探索。
(1)礦石礦物:金屬礦物主要有輝銻礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銻華、赤鐵礦等。輝銻礦常呈放射狀、星散狀、斑點(diǎn)狀形成浸染狀銻礦石,少數(shù)呈晶簇狀或團(tuán)塊狀礦石。粒度變化極大,從微粒至粗大的長柱狀晶體均有,最長達(dá)5cm以上,橫切面寬0.2cm~0.5cm;黃銻華呈粉末狀、土狀,由粒徑小于0.015mm的顆粒集合體分布于巖石中,形狀極不規(guī)則。集合體0.1cm~0.2mm,大者達(dá)1mm~2mm,為細(xì)-中粒嵌布或圍繞螢石、石英分布。
(2)脈石礦物:脈石礦物成分主要為碳酸鈣,次為炭質(zhì)、泥質(zhì)等。
(1)礦石結(jié)構(gòu):原生輝銻礦礦石主要表現(xiàn)為全自形柱狀結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu),次為長柱狀-針狀結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu)、土狀、膠狀結(jié)構(gòu);氧化礦石(黃銻華)以砂狀、膠狀結(jié)構(gòu)為主。方鉛礦、閃鋅礦為伴生礦物主要表現(xiàn)為自形粒狀。
(2)礦石構(gòu)造:主要為塊狀構(gòu)造和浸染狀構(gòu)造,次為角礫狀和晶簇狀構(gòu)造。
AP5化探異常位于耈街鄉(xiāng)-李家山一帶,與仙人洞-三片石斷背斜核部多個(gè)隆起的三合洞組灰?guī)r完全套合,異常中心為背斜核部,灰?guī)r與砂巖接觸破碎帶局部見有熱液脈型銻金礦體呈透鏡狀產(chǎn)出,背斜南北發(fā)現(xiàn)兩個(gè)斷裂破碎銻礦帶分布?;?guī)r與泥頁巖接觸部位僅為斷層泥,而無礦體產(chǎn)出,該異常以Sb為主,伴有Au、Ag、Cu、Hg、Mo、Pb、Zn等元素組合異常,各元素異常相互套合較好,異常封閉較好,總體上呈等軸狀分布,長約2km,寬約1km,異常面積大于1.6km2,具三級異常濃度分帶。Au、Cu、Sb元素異常強(qiáng)度高,規(guī)模較大,最高值分別為Au 143×10-9、Cu 3900×10-6、Sb 2334×10-6,均具多個(gè)濃集中心和三級濃度分帶;Hg、Pb、Zn、Ag元素異常強(qiáng)度較高,具一定規(guī)模;其余元素異常強(qiáng)度較低,規(guī)模較小。各元素異常特征見表1、異常剖析見圖3。
圖3 礦區(qū)Au、Cu、Sb異常剖析圖
表1 AP5土壤地球化學(xué)測量異常特征值表
成礦熱液沿廠街-耈街?jǐn)嗔褞н\(yùn)移至地殼淺部背斜核部附近,底部歪古村組(T3w)的板巖和頂部麥初箐組(T3m)炭質(zhì)泥巖均為結(jié)構(gòu)致密、不易滲透、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的巖石,位于其間的三合洞組(T3sh)灰?guī)r性脆、易碎、巖溶裂隙發(fā)育,有利于礦液運(yùn)移與富集,是較好的儲礦空間。灰?guī)r化學(xué)性質(zhì)活潑、易于交代巖石。當(dāng)含礦熱液沿導(dǎo)礦斷裂進(jìn)入三合洞組灰?guī)r后,其上下均有不易滲透的巖層作遮擋,使含礦物質(zhì)不易溢出,而集中在灰?guī)r內(nèi)部進(jìn)行充分交代礦化,隨著溫度的降低,氣壓減小,礦物析出于廠街-耈街?jǐn)嗔褞媳P三合洞組灰?guī)r或次級構(gòu)造之中形成礦體,初步認(rèn)為耈街銻多金屬礦床屬于中-低溫構(gòu)造熱液型礦床。
礦床形成具有物質(zhì)的多源性,并有沉積的特點(diǎn),成礦作用以熱液為主,具有多階段成礦的特點(diǎn),成礦與構(gòu)造關(guān)系十分密切,不僅溝通地表水與地下水的聯(lián)系,形成高礦化度的熱鹵水,在構(gòu)造和熱力驅(qū)動下,向上運(yùn)移、溶解和萃取巖石中金屬元素,伴隨礦質(zhì)沉淀,形成礦床,礦區(qū)成礦模式圖見圖4。成礦機(jī)制初步歸納如下:
(1)礦區(qū)銻礦體賦存于上三疊統(tǒng)三合洞組(T3sh)灰?guī)r與麥初箐組(T3m)泥巖接觸面上,嚴(yán)格受地層層位的控制。上三疊統(tǒng)巖石銻豐度值高,可視為礦源層。
(2)含礦巖系頂板為頁巖、泥巖,具有滲透性差、阻滯和富集含礦溶液的特點(diǎn);底板為灰?guī)r,化學(xué)性質(zhì)活潑,有利于交代作用進(jìn)行。
(3)本區(qū)處于北西向東西向構(gòu)造轉(zhuǎn)折部位,褶皺、斷裂發(fā)育,成為銻礦后期改造、驅(qū)動被加熱的地下水對流、循環(huán)的動能,并提供了控礦、容礦的有利空間。
(4)硅化是本區(qū)最主要的蝕變,早期具有區(qū)域性面型硅化交代,可能是被加熱地下水溶液對圍巖中礦解的結(jié)果,并伴隨礦質(zhì)沉淀,在圍巖孔隙中結(jié)晶出粗大晶體。
(1)構(gòu)造標(biāo)志:銅、鐵、金、銻等礦(化)體均產(chǎn)于斷層帶及層間破碎帶中,不同巖性接觸部位是成礦的最有利部位,此類構(gòu)造可作為重要的間接找礦標(biāo)志;
(2)化探異常標(biāo)志:礦區(qū)化探異常高值區(qū)具較好找礦指示意義,可作為間接的找礦標(biāo)志;當(dāng)Sb、As、Hg、Au的組合異常出現(xiàn)在上三疊統(tǒng)三合洞組與麥初箐組或挖魯巴組的層間破碎帶或斷裂破碎帶上時(shí),就可望找到銻礦或有關(guān)礦床。
圖4 成礦模式示意圖(據(jù)云南省潛力評價(jià)銻礦預(yù)測成果改繪)
(3)采礦標(biāo)志:以往民采形成的采點(diǎn)、采坑是尋找礦體的直接標(biāo)志;
(4)蝕變標(biāo)志:巖石具孔雀石化、褐鐵礦化、赤鐵礦化、褪色蝕變螢石化,硅化等,特別是硅化、螢石化、碳酸鹽化等混合蝕變帶是追索、尋找銻礦的有利部位,蝕變與圍巖外觀差異很大,可作為直接的找礦標(biāo)志。
通過對耈街銻多金屬礦礦區(qū)成礦條件分析,筆者認(rèn)為礦區(qū)深部的找礦工作尚有空間,初步勘查結(jié)果顯示,礦區(qū)內(nèi)各元素化探異常套盒較好,各元素異常值遠(yuǎn)高于各元素地殼豐度;礦區(qū)內(nèi)地表已發(fā)現(xiàn)銻礦體厚度一般2m~3m,品位達(dá)7.88ω%,礦體連續(xù)性還需進(jìn)一步探索。三合洞組(T3sh)與麥初箐組(T3m)泥巖接觸面經(jīng)構(gòu)造疊加后形成較好的賦礦層位,以及三合洞組內(nèi)部節(jié)理裂隙中可能具有品位較富的銻礦體存在,礦區(qū)地質(zhì)背景與云南省巍山縣筆架山銻礦具有類似的成礦地質(zhì)背景。礦區(qū)具有較好的找銻礦前景,地表及深部有望發(fā)現(xiàn)小型-中型銻礦床的潛力,可做為成礦靶區(qū),轉(zhuǎn)入礦點(diǎn)重點(diǎn)檢查及普查階段。