滇西蘆子園鉛鋅鐵多金屬礦找礦前景分析

沙建澤，鄧志祥，王 濤，張傳昱

(云南省地質(zhì)調(diào)查院，云南 昆明 650216)

蘆子園鉛鋅鐵多金屬礦區(qū)地處昌寧-孟連結(jié)合帶和怒江斷裂帶之間，大地構(gòu)造位置屬于保山—鎮(zhèn)康地塊構(gòu)造單元南段之永德地塊(圖1a)。礦區(qū)內(nèi)控制程度較高，蘆子園礦區(qū)累計查明工業(yè)鋅金屬量2.25Mt、Zn平均品位2.67ω%，工業(yè)鉛金屬量0.39Mt、Pb平均品位0.46ω%；查明工業(yè)鐵礦石量76.68 Mt，TFe平均品位28.21ω%。由于礦床成礦元素分帶明顯，礦床上部為鉛鋅礦體，下部為厚大的磁鐵礦體，應(yīng)用高精度磁測來找尋隱伏磁鐵礦體效果顯著。近期綜合地質(zhì)特征及新獲得的1∶1萬高精度磁異常，實施了ZK15101鉆孔驗證，結(jié)果顯示蘆子園深部及其南部仍然具有較大的找礦潛力。

1 蘆子園礦區(qū)地質(zhì)背景

礦區(qū)地處昌寧-孟連結(jié)合帶和怒江斷裂帶之間，大地構(gòu)造位置屬于保山—鎮(zhèn)康地塊構(gòu)造單元南段永德地塊(圖1a)。區(qū)域上出露寒武系沙河廠組(∈3s)和保山組(∈3b)碎屑巖、碳酸鹽巖、奧陶系(O)、三疊系(T)的碎屑巖、碳酸鹽巖和中基性火山巖。區(qū)內(nèi)斷裂、褶皺發(fā)育，斷裂主要有北東向和北西向兩組(圖1b)，二者交叉構(gòu)造“井”字型構(gòu)造特征。礦床的形成明顯受地層、巖性、層間破碎帶、圍巖蝕變等因素控制。其中寒武系不純碳酸鹽巖、含鈣砂泥質(zhì)巖是重要的賦礦巖石，深大斷裂交匯地段的背斜構(gòu)造多有眾多礦床(點)分布。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層主要為寒武系上統(tǒng)核桃坪組、沙河廠組、保山組和奧陶系中上統(tǒng)蒲縹組、火燒橋組。沙河廠組二段、三段為該區(qū)主要含礦層位，巖性主要為大理巖和大理巖化灰?guī)r。

礦區(qū)位于鎮(zhèn)康復(fù)式背斜軸部蘆子園次級背斜北西翼(圖1)，區(qū)內(nèi)發(fā)育有北東向和北西向兩組斷裂，北東向組斷裂沿蘆子園背斜軸部發(fā)育，多屬張扭性斷裂，是該區(qū)主要控礦斷裂。北西向組斷裂有兩期，早期斷裂是礦區(qū)的次級容礦構(gòu)造，晚期的北西向組屬成礦后期的破礦構(gòu)造，多為橫張斷裂，錯斷北東向組斷裂和礦體，對礦體和地質(zhì)體起破壞作用。

礦區(qū)地表巖漿巖不發(fā)育，僅見早期輝綠巖脈零星出露，輝綠巖中偶見綠泥石化、黃鐵礦化。

蘆子園鉛鋅鐵礦床可劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個鉛鋅礦帶。三個礦帶呈北東-南西向平行產(chǎn)出，以Ⅱ號礦帶為主，延伸長大于3Km。各礦帶礦體賦存于沙河廠組二段、三段大理巖、矽卡巖、片巖中，受構(gòu)造控制，呈層狀、似層狀，局部呈透鏡狀產(chǎn)出。

圖1 蘆子園鉛鋅鐵多金屬礦區(qū)地質(zhì)簡圖

1-泥盆系向陽寺組； 2-志留系粟柴壩組； 3-志留系仁和橋組； 4-奧陶系火燒橋組； 5-奧陶系蒲縹組二段； 6-奧陶系蒲縹組一段； 7-寒武系保山組一段； 8-寒武系沙河廠組三段； 9-寒武系沙河廠組二段二亞段； 10-寒武系沙河廠組二段一亞段； 11輝綠巖脈； 12-礦體及編號； 13-斷層及編號； 14-見礦鉆孔及位置； 15-勘探線及編號

礦石中主要礦石礦物為閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、磁鐵礦，主要脈石礦物為方解石、透閃石、陽起石、綠泥石、石英、薔薇輝石等。礦石的結(jié)構(gòu)以它形粒狀結(jié)構(gòu)為主，其次見有包裹結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、星點狀、角礫狀構(gòu)造及塊狀構(gòu)造。

3 蝕變礦化特征及成礦元素分帶

礦區(qū)近礦圍巖蝕變發(fā)育，主要有綠泥石化、綠簾石化、陽起石化、薔薇輝石化、黃鐵礦化、大理巖化、硅化和碳酸鹽化。礦區(qū)礦化、蝕變表現(xiàn)出明顯的分帶性。由深部至淺部礦區(qū)礦化類型分別為磁鐵礦化、黃銅礦礦化→鉛鋅(磁鐵)礦化→鉛鋅(銅銀)礦化；蝕變礦物組合由深部的石榴子石、透輝石、薔薇輝石、陽起石、綠簾石向淺部的陽起石、綠簾石、綠泥石及石英等熱液蝕變礦物過渡。蝕變礦物組合分帶是找礦的直接標(biāo)志，它能指示礦床大致所處的空間位置，在尋找隱伏礦床(體)、剝蝕深度等方面起重要作用。

蘆子園南部ZK15101驗證鉆孔中采集12件樣品進行了與成礦相關(guān)的元素分析，分析數(shù)據(jù) (表1)顯示：高溫W元素在圍巖(粉砂巖、大理巖)及鉛鋅礦大理巖中含量均比矽卡巖中低，成礦元素在不同深度元素組合有分帶現(xiàn)象(圖2)，在鉆孔ZK15101中，中低溫元素Sb、Ag于孔深500m附近富集，中溫元素Pb、Zn、Ag于孔深1200m附近富集，高溫元素W、Bi于孔深1500m后明顯升高。這與蘆子園礦區(qū)由淺至深礦物由中低至中高溫礦物組合變化的地質(zhì)事實相一致。這一分帶特征除了與元素本身的地球化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，還與地層巖性成礦差異性、矽卡巖帶內(nèi)微裂隙系統(tǒng)發(fā)育情況及含礦熱液運移距離有關(guān)。顯示出礦區(qū)深部W、Bi高溫元素含量增高或富集成礦的可能。

表1 蘆子園礦區(qū)樣品多元素分析成果表

注：樣品由中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所分析測試中心測試，測試時間2015年4月

圖2 主要成礦元素不同深度富集程度折線圖

4 磁異常特征

高精度磁測顯示以正磁異常為主，北側(cè)伴生大面積低緩負(fù)異常，正磁△T>400nT呈不規(guī)則大斑塊狀，在△T等值平面圖上，正等值線舒緩，梯度變化有序，△T強度多在400nT～600nT變化，△T最大值為1051nT。△T上延200m、500m、800m，磁異常特征總體變化不大，隨上延高度增加，強度及規(guī)模衰減明顯減慢，反映磁性體具向下延伸大，且磁性穩(wěn)定的特征(圖3)。含礦層位與北東側(cè)小河邊矽卡巖型磁鐵礦區(qū)具相同層位。推測該磁異常為中深部產(chǎn)于Ⅱ、Ⅲ號鉛鋅礦下部的磁鐵礦體引起的磁異常，磁鐵礦體與磁異常吻合程度較高，顯示礦區(qū)深部具有較好的鐵多金屬礦找礦潛力。實施ZK15101深孔對上延800m的南部磁異常邊緣進行驗證，揭露出上部幾十層鉛鋅礦及下部數(shù)層磁鐵礦礦體。

圖3 蘆子園鉛鋅鐵多金屬礦區(qū)高精度磁測△T上延800m等值線平面圖

5 找礦前景分析

5.1 遠(yuǎn)景分析

隨著本區(qū)勘查程度的不斷提高，對礦床地質(zhì)特征、成礦規(guī)律的認(rèn)識亦漸次清晰。礦體向南西從北部天生橋延伸至蘆子園南部，礦體向南西側(cè)伏，北東部礦體埋藏淺，在天生橋、小河邊礦區(qū)上部鉛鋅礦體基本已被剝蝕，往南西延伸礦體埋藏逐漸變深，礦體亦保存完整。

根據(jù)蘆子園磁異常向南西連續(xù)延伸，磁異常有逐漸減弱特征，異常減弱是礦體往南西側(cè)伏，礦體埋藏逐漸變深所致。磁異常由深部磁鐵礦體引起，磁鐵礦體淺部為鉛鋅礦體的規(guī)律，實施鉆孔對磁異常邊緣進行了驗證，獲得了較好的地質(zhì)找礦效果，證實了對根據(jù)磁異常的推斷是可靠的。

另外，驗證孔中所揭露礦體的賦存層位、礦體形態(tài)、礦石類型、蝕變類型及垂向上礦物組合分帶特征等與蘆子園礦體特征相一致，近一步認(rèn)為蘆子園鉛鋅鐵礦體向南西向連續(xù)延伸。

5.2 遠(yuǎn)景資源量預(yù)測

蘆子園鉛鋅鐵礦體向南西延伸，認(rèn)為蘆子園南部尚有良好找礦潛力，并利用地質(zhì)塊段法對蘆子園南部找礦遠(yuǎn)景區(qū)進行資源量預(yù)測。

5.2.1 預(yù)測資源量估算方法

資源量預(yù)測采用地質(zhì)塊段法，計算公式為：P=C×Q Q=S×H×D

公式中：P—塊段金屬量(t) Q—塊段礦石量(104t) S—塊段面積(m2)

H—平均厚度(m) D—體重值(t/m3) C—塊段平均品位(%)

為了對照預(yù)測結(jié)果，在進行塊段法預(yù)測的同時，對預(yù)測區(qū)同時采用了面積含礦系數(shù)法進行預(yù)測。即將蘆子園礦區(qū)查明的金屬量和面積之比作為該區(qū)面積含礦系數(shù)，用預(yù)測塊段面積和查明區(qū)的面積含礦系數(shù)兩個參數(shù)計算出預(yù)測區(qū)的預(yù)測資源量(圖4)。

圖4 蘆子園鉛鋅鐵多金屬礦區(qū)南部找礦遠(yuǎn)景區(qū)資源量預(yù)測估算圖

5.2.2 估算參數(shù)的確定

(1)礦體預(yù)測深度的確定：由于礦體分布標(biāo)高較低，自見礦工程向下、向上各推400m，走向上外推800m；

(2)參加預(yù)測的塊段平均厚度(H)和平均品位(C)確定：便于作圖計算，資源量預(yù)測采用水平投影地質(zhì)塊段法；礦體厚度為最接近預(yù)測區(qū)域工程的鉛垂厚度的算術(shù)平均值，礦體平均品位為各單工程平均品位與厚度加權(quán)平均而得；

(3)體重值(D)的確定：預(yù)測區(qū)基本為硫化礦，故采用蘆子園礦區(qū)硫化鉛鋅礦石的平均體重2.94t/m3，磁鐵礦也引用蘆子園磁鐵礦的體重值3.04 t/m3；

(4)預(yù)測區(qū)面積(S)的測定：應(yīng)用MAPGIS軟件的區(qū)功能在數(shù)字化的資源量預(yù)測圖上讀取面積經(jīng)比例換算后得面積值，單位為m2。

5.2.3 資源量預(yù)測結(jié)果

蘆子園鉛鋅鐵多金屬礦區(qū)南部找礦遠(yuǎn)景區(qū)預(yù)測鉛鋅遠(yuǎn)景資源量3.02 Mt，其中鉛金屬量0.72 Mt，鋅金屬量2.30 Mt。另外，鉛鋅礦深部尚有尋找磁鐵礦的潛力，初步估算磁鐵礦的資源潛力為79.25 Mt。估算結(jié)果與含礦系數(shù)法對比，鉛鋅金屬量相對誤差為3.27%，磁鐵礦礦石相對誤差為0.98%，誤差均小于5%，說明所采用的估算參數(shù)是合理的。

6 結(jié)論

(1)據(jù)蘆子園ZK15101鉆孔中巖石化探元素分析成果，高溫W元素在圍巖(粉砂巖、大理巖)及鉛鋅礦化大理巖中含量均比矽卡巖中低，深孔ZK15101由淺部至深部成礦元素由低溫→中溫→高溫的元素組合具分帶性。同時向深部有高溫元素W、Bi升高趨勢，預(yù)測礦區(qū)深部有高溫元素W、Bi富集成礦的可能。

(2)以“就礦找礦”的方法對蘆子園南部找礦遠(yuǎn)景區(qū)進行了資源量估算，為礦山企業(yè)未來的找礦勘查提供了思路和方向。進一步對蘆子園礦區(qū)南部鉛鋅鐵礦體進行揭露、控制，蘆子園南部有望新增鉛鋅金屬資源量3Mt，磁鐵礦礦石量80Mt。