云南鶴慶縣北衙鐵金礦太極洞—鍋蓋山礦段地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志研究

張 平，倪明洪，楊盛才

（云南黃金礦業(yè)集團股份有限公司，云南 昆明 650224）

云南鶴慶縣北衙鐵金礦床位于揚子成礦區(qū)麗江成礦帶的寧蒗—大理金多金屬成礦亞帶內(nèi)，區(qū)域成礦地質(zhì)條件良好，構(gòu)造—巖漿活動發(fā)育，區(qū)域內(nèi)已發(fā)現(xiàn)如祥云縣馬廠箐中型銅鉬礦、金廠箐金礦、彌渡縣黃礦廠鉛礦、鶴慶縣北衙大型鐵金礦等礦床（點）30余處，顯示出區(qū)域巨大的找礦前景[1]。本文在研究區(qū)域地質(zhì)背景條件的基礎(chǔ)上，對云南鶴慶縣北衙鐵金礦太極洞-鍋蓋山礦段的地質(zhì)特征進(jìn)行了研究，進(jìn)而總結(jié)了找礦標(biāo)志，為該區(qū)域的找礦勘查工作提供參考。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

礦區(qū)出露地層相對簡單，由老至新依次出露：①下三疊統(tǒng)青天堡組灰白色細(xì)砂巖、粉砂巖、長石砂巖等，為一套細(xì)碎屑巖建造組合，總體上呈近南北向展布于礦區(qū)東部，構(gòu)成了礦區(qū)含礦向斜構(gòu)造的東翼，該層與中三疊統(tǒng)北衙組一段的接觸帶普遍發(fā)育角巖化，是鐵銅鉛鋅銀鉬礦賦存部位；②中三疊統(tǒng)北衙組一段為青灰色泥質(zhì)灰?guī)r、粉晶灰?guī)r等，是主要的含礦層位之一；③中三疊統(tǒng)北衙組二段為青灰色細(xì)晶灰?guī)r、灰色網(wǎng)紋狀細(xì)晶灰?guī)r，是礦區(qū)主要的賦礦層位之一；④中三疊統(tǒng)北衙組三段以條帶狀灰?guī)r為主；⑤中三疊統(tǒng)北衙組四段為深灰色砂屑灰?guī)r加細(xì)晶白云質(zhì)灰?guī)r。此外，在礦區(qū)溝谷低洼區(qū)域可見較厚的含礫砂土等殘坡積物、堆積物等。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育，根據(jù)礦區(qū)構(gòu)造特征以及組合樣式等可進(jìn)一步細(xì)化為：

（1）褶皺構(gòu)造。主要為北衙向斜，也是礦區(qū)主要的構(gòu)造，軸長約12km，兩翼寬1.2km～1.8km，為一寬緩短軸向斜。向斜軸部節(jié)理、裂隙發(fā)育，為含礦熱液的賦存提供了良好的空間。

（2）斷裂構(gòu)造。與礦體的空間賦存密切相關(guān)，區(qū)域內(nèi)萬硐山、紅泥塘的巖脈帶及礦脈群均受此斷裂派生的次級斷裂控制[2]?？傮w上，區(qū)域內(nèi)的斷裂走向呈北北東向，傾向西，傾角一般大于50°。礦區(qū)斷裂為區(qū)域北北東向斷裂的次級斷裂或者派生斷裂，大致可分為兩組，即近南北向斷裂和近東西向斷裂，其斷裂破碎帶分布特征及與礦化的關(guān)系見表1所示。由表1特征分析可知：礦區(qū)內(nèi)主要的含礦構(gòu)造為成礦前期的近南北向斷裂構(gòu)造，而成礦后期的近東西向構(gòu)造多為破礦構(gòu)造，與成礦關(guān)系不大。

表1 研究區(qū)主要斷層特征一覽表

（3）層間構(gòu)造破碎帶。在區(qū)域構(gòu)造作用力下，尤其是在近南北向斷裂、巖體兩側(cè)以及巖性轉(zhuǎn)換面、層理面等相對薄弱部位形成了層間破碎帶，其產(chǎn)狀一般與地層產(chǎn)狀一致或者小角度相交，是礦區(qū)主要的賦礦部位。

（4）巖體接觸破碎帶。礦區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，在巖體與圍巖的接觸部位形成了較大規(guī)模的巖體接觸破碎帶，尤其是與中三疊統(tǒng)北衙組碳酸鹽巖地層，形成了較為厚大的接觸破碎帶，總體呈環(huán)形分布[3]。同時，由于巖漿侵位活動與碳酸鹽巖地層接觸，發(fā)生熱液交代蝕變，形成了矽卡巖、大理巖化灰?guī)r等，是主要的賦礦層位。

（5）巖性結(jié)構(gòu)面特征。礦區(qū)下三疊統(tǒng)青天堡組與中三疊統(tǒng)北衙組一段呈平行不整合接觸關(guān)系，同時也是細(xì)碎屑巖與碳酸鹽巖的接觸部位，受熱液蝕變作用較為明顯，形成了規(guī)模不等的角巖化帶以及矽卡巖化帶，結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀與巖性結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀基本一致，常見輝鉬礦化，是礦區(qū)主要的賦礦部位之一。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖極為發(fā)育，根據(jù)產(chǎn)出狀態(tài)可進(jìn)一步分為噴出巖和侵入巖兩部分。

（1）噴出巖。為峨眉山玄武巖，主要為華力西期沿紅河-金沙江斷裂或程海-賓川斷裂噴發(fā)的灰綠色、暗綠色致密塊狀、杏仁狀玄武巖夾灰紫色凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)玄武巖[4]，與區(qū)域成礦關(guān)系不密切。

（2）侵入巖。礦區(qū)侵入巖發(fā)育，出露面積達(dá)0.63km2，巖體特征及與礦化的關(guān)系見表2所示。由表2可知，礦區(qū)內(nèi)的礦化基本與巖體的空間分布有關(guān)，說明巖漿活動與該區(qū)域的成礦作用關(guān)系極為密切，也是主要的間接找礦標(biāo)志之一。

表2 研究區(qū)侵入巖體特征及其與礦化關(guān)系一覽表

2 礦床地質(zhì)特征

研究區(qū)以鐵金多金屬元素為主，成礦過程與石英正長斑巖密切相關(guān)，該其次巖體形成于喜馬拉雅期，為一套富堿斑巖。同時，根據(jù)礦體空間分布大致分為以下四種類型：①礦體賦存在喜馬拉雅期富堿斑巖體與中三疊統(tǒng)北衙組碳酸鹽巖形成的環(huán)帶狀接觸破碎帶中；②礦體賦存在富堿斑巖體與中三疊統(tǒng)北衙組外接觸形成的層間破碎帶中，以及分布在與下三疊統(tǒng)青天堡組細(xì)碎屑巖形成的角巖化（硅-鈣面）帶中；③礦體呈脈狀賦存在遠(yuǎn)離巖體的圍巖中；④受分化剝蝕導(dǎo)致有益組分富集在殘坡積層中，形成了殘坡積型礦體。綜上所述，該礦床的成因類型多樣，但總體上與巖漿活動及構(gòu)造關(guān)系密切，其礦床形成機制一致，只是賦礦部位差異而形成了不同類型的礦體。

2.1 礦床分布規(guī)律及礦化特征

太極洞—鍋蓋山礦段，依據(jù)礦體賦存部位、產(chǎn)出特征、礦化類型、將礦床類型歸納為四個亞類。

2.1.1 層間破碎帶型

礦床（體）主要分布于北衙向斜翼部的北衙組碳酸鹽巖地層破碎帶，破碎帶發(fā)育程度、礦化強度與巖體遠(yuǎn)近有密切關(guān)系，一般離巖體200m以內(nèi)礦床（體）產(chǎn)出較為集中、規(guī)模相對較大（特別是在巖體沿走向轉(zhuǎn)折端附近），而200m以外，礦床（體）產(chǎn)出減少、規(guī)模較小。礦床（體）產(chǎn)狀基本與巖層平行，部分穿層產(chǎn)出，呈似層狀、透鏡狀、脈狀。單礦體一般長80m～640m，寬40m～332m，延深40m～496m。代表性礦體為KT10、KT11、KT35、KT36等，是太極洞—鍋蓋山礦段最主要的成礦類型（如圖1）。

圖1 北衙鐵金礦成礦模式圖

礦石礦物主要為磁鐵礦、褐鐵礦、孔雀石、閃鋅礦、方鉛礦、菱鐵礦；脈石礦物為白云石、方解石、石英；圍巖蝕變有粘土化、褐鐵礦化、碳酸鹽化。

2.1.2 硅鈣面型

青天堡組碎屑巖與北衙組碳酸鹽巖巖性轉(zhuǎn)換界面是重要物化條件差異帶，有利于成礦熱液沿此面運移和交代形成礦體。礦床（體）呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)于北衙組底部的T2b1/T1q界面附近虛脫帶。產(chǎn)出規(guī)模較小，多為單工程控制。

礦石礦物主要為磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦；脈石礦物為綠泥石、綠簾石、方解石、白云石、石英、長石等；圍巖蝕變有硅化、碳酸鹽化、角巖化、黃鐵礦化。

2.1.3 熱液脈型

礦床（體）呈脈狀、小透鏡狀及囊狀產(chǎn)于北衙組碳酸鹽巖上部地層的節(jié)理、裂隙帶，與層間破碎帶型礦體的區(qū)別在于產(chǎn)出規(guī)模小、不規(guī)則。

礦石礦物主要為褐鐵礦、鏡鐵礦、鉛鋅礦；脈石礦物為長石、綠泥石及少量石英；圍巖蝕變有硅化、褐鐵礦化、方解石化。

2.1.4 殘坡積型

太極洞—鍋蓋山礦段該類型礦床（體）產(chǎn)于山間凹地的殘坡積層中，殘坡積層受地形控制，分布面積較小。礦床（體）無規(guī)模、零星分布。

2.2 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變發(fā)育，根據(jù)圍巖蝕變形成機制以及賦存空間差異分為兩種類型。

（1）與巖體有關(guān)的蝕變。主要包括鉀化、高嶺土化、硅化、絹云母化和黃鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化等。其中，鉀化主要表現(xiàn)為鉀長石交代斜長石形成的假象結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)等；絹云母化主要變現(xiàn)為富堿斑巖中斜長石、黑云母、鉀長石以及基質(zhì)等發(fā)生絹云母化，其蝕變一般晚于鉀化；硅化是礦區(qū)最為常見的蝕變，多表現(xiàn)為微細(xì)粒石英集合體或者細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀石英脈常伴隨黃鐵礦、黃銅礦產(chǎn)出；黃鐵礦化以微細(xì)粒黃鐵礦為主，多產(chǎn)于巖體、磁鐵礦體、矽卡巖及圍巖中，一般與硅化、方鉛礦化、黃銅礦化等共伴生出現(xiàn)；碳酸鹽巖以脈狀方解石細(xì)脈為主，或者形成方解石晶洞、晶簇等；綠泥石化在礦區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育，在空間上構(gòu)成了巖體的外蝕變帶，即青磐巖化帶，可見綠泥石、黝簾石團塊等。

（2）與接觸交代有關(guān)的蝕變。主要包括矽卡巖化、磁鐵礦與赤鐵礦化、菱鐵礦化、大理巖化等。其中，矽卡巖化是喜馬拉雅期富堿斑巖體與中三疊統(tǒng)北衙組碳酸鹽巖地層接觸帶中形成的淡綠色、淺褐紅色矽卡巖，是含金赤鐵礦—磁鐵礦的主要產(chǎn)出部位；磁鐵礦、赤鐵礦化廣泛分布于接觸帶中，以磁鐵礦、赤鐵礦團塊、透鏡體或成不規(guī)則狀分布在巖石中[5]；菱鐵礦化分布范圍較廣泛，是礦區(qū)較為顯著的礦化特征之一，經(jīng)地表淋濾作用形成褐鐵礦；大理巖化多位于喜馬拉雅期富堿斑巖體與中三疊統(tǒng)北衙組碳酸鹽巖地層接觸帶外側(cè)或者巖體頂部。

3 找礦標(biāo)志

（1）巖漿巖標(biāo)志。根據(jù)對礦體的賦存部位以及控礦構(gòu)造研究，礦體的產(chǎn)出空間位置、形成時代以及礦床成因等與喜馬拉雅期的富堿斑巖體密切相關(guān)，與成礦關(guān)系最為密切的巖石類型為石英正長斑巖，該類巖石一般具有低鐵、鎳、鉻、鎂、高硅和富鋁的特征，具有埃達(dá)克巖的地球化學(xué)特征。因此，該類巖石是重要的間接找礦標(biāo)志。

（2）構(gòu)造標(biāo)志。區(qū)域性北北東向的走滑斷裂控制在區(qū)域巖漿巖的分布規(guī)律，而次級南北向斷裂構(gòu)造是主要的導(dǎo)礦構(gòu)造，是巖漿熱液和礦質(zhì)運移的通道。該組斷裂形成的次級構(gòu)造或者派生構(gòu)造形成了一系列的近南北向斷層、褶皺以及層間滑脫帶、巖性結(jié)構(gòu)面以及接觸帶構(gòu)造等，是礦體主要的賦存空間。因此，該類構(gòu)造是礦區(qū)重要的間接找礦標(biāo)志。

（3）地層標(biāo)志。中三疊統(tǒng)北衙組是一套碳酸鹽巖地層，隨著構(gòu)造作用影響，該層累普遍存在較多的裂隙，導(dǎo)致巖溶裂隙等較發(fā)育，使得該層更易與喜馬拉雅期富堿斑巖體發(fā)生熱液交代而形成矽卡巖、大理巖化灰?guī)r等，是礦體賦存的主要巖石類型之一，多形成似層狀、環(huán)帶狀、透鏡狀或者脈狀礦體。因此，地層標(biāo)志也是重要的找礦標(biāo)志。

（4）蝕變標(biāo)志。研究區(qū)圍巖蝕變極為發(fā)育，成因類型復(fù)雜，具有多期次多階段蝕變疊加的特征。因此，不同類型蝕變疊加的區(qū)域是重要的找礦標(biāo)志。

（5）氧化帶標(biāo)志。礦區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育磁鐵礦化、赤鐵礦化和菱鐵礦化等蝕變，在地表或者氧化帶淋濾作用的影響下極易形成褐鐵礦，故在地表形成了鐵帽，是礦區(qū)主要的直接找礦標(biāo)志。

（6）采礦遺跡。北衙礦區(qū)采礦歷史悠久，采礦老硐、廢棄堆渣分布較多，其對下一步的勘查找礦工作也有一定的指導(dǎo)作用。