個舊錫礦老廠礦田接觸帶錫銅礦化特征及成礦預測

李 彬，謝小明，魏 超

(云南錫業股份老廠分公司，云南 個舊 661000)

老廠礦田為個舊錫礦五大礦田之一，該礦田經過數十年大規模的開采，賦存于淺部的礦體已基本告罄，深邊部找礦勘查已成當務之急。并且老廠礦田有近百年的建礦歷史，礦區歷經多次整合，基礎地質資料零散，制約著進一步的地質綜合分析及找礦研究。本次研究運用Dimine和Surfer軟件技術，對老廠礦田積累的接觸帶鉆探數據資料進行系統的全面整理、開發和利用，建立了完整的礦山原始資料數據庫，對這些資料進行數字化和數學處理，并對其進行三維可視化建模，建立了錫銅礦化強度模型，對下一步找礦工作具有重要的意義。

1 區域地質概況

個舊錫礦位于揚子克拉通、華南褶皺系、三江特提斯造山帶的交匯處，主要受控于濱太平洋構造域與三江特提斯構造域共同作用。該區地層系統主要包括震旦紀主要形成類復理石建造，寒武紀至中奧陶世形成厚層泥砂質和碳酸鹽巖建造；晚奧陶世-志留紀因加里東期區域構造活動隆起剝蝕區缺失地層記錄；自泥盆紀至早二疊世廣泛沉積了陸相碎屑-海相碳酸鹽巖建造，晚二疊世至晚三疊世部分地區沉積了巨厚的復理石建造、基性火山-碎屑巖建造和碳酸鹽巖建造，晚三疊世末的印支運動使區域褶皺隆起成為剝蝕區而缺失沉積。該區在地質歷史中經歷了復雜的地質演化過程，印支晚期-燕山早期，古特提斯洋東支(或北支)金沙江-哀牢山-松麻(Song Ma)洋盆及其分支右江巴布洋(或海)盆地閉合，產生南北向擠壓褶皺造山作用形成東西向斷裂-褶皺系統；燕山早-中期，受全球范圍內古太平洋深俯沖作用于歐亞板塊之下，形成陸內NW-SE向擠壓褶皺造山作用形成老廠礦田內最重要的北東向褶皺-斷裂系統；燕山晚期，前期造山作用導致區內加厚下地殼部分熔融形成高分異花崗質巖漿，在滇東南地區形成老君山、薄竹山、個舊等包括老卡巖體在內的大規模的復式花崗巖體，酸性巖漿沿著前期構造有利空間上侵，形成眾多不同類型的錫、銅、鉛、鋅等多金屬礦床。新生代以來，經歷2次構造活動，早期受北東-南西向擠壓，晚期轉變為南北向左行擠壓走滑作用及衍生東西向伸展斷裂作用其中以個舊斷裂和甲介山斷裂為代表。

2 礦區地質特征

圖1 個舊錫銅多金屬礦床及鄰區區域地質圖(據云南有色308隊，修編)

1-第四系浮土；2-第三系砂礫巖層；3-鳥格組、火把沖組(石英砂巖、板巖)；4-法郎組(粉砂巖、砂巖)；5-個舊組(灰巖)；6-永寧鎮組(泥巖、粉砂巖)；7-飛仙關組(砂頁巖、長石石英砂巖)；8-龍潭組(砂巖、泥頁巖)；9-哀牢山變質巖；10-印支期輝長巖；11-燕山中晚期花崗巖；12-燕山晚期正長巖；13-二疊紀玄武巖；14-輝綠巖；15-石炭系；16-泥盆系；17-石灰巖；18-斷裂；19-個舊錫礦區；20-五子山復式背斜軸；21-賈沙復式向斜軸；22-區域典型礦床(點)(1.畔山鉛礦；2.寶山寨鉛礦；3.白云山霞石礦；4.牛屎坡錫礦田；5.六方寨鉛錫礦；6.賈石龍錫礦；7.檬棕鉛礦；8.陡巖錫礦田；9.水塘鉛礦；10.新寨錫鉛礦)

老廠礦田錫銅多金屬礦床成礦與燕山中晚期花崗巖及構造活動存在極為密切的時空和成因聯系，不同類型礦床組合整體受控于晚白堊世構造-巖漿-成礦事件。根據控制不同礦床的構造和成礦作用特征，自上而下將礦床劃分為六類(表1)：①受控于近東西向、北東向斷層帶及其派生的羽狀裂隙的含錫白云巖礦床；②受控于小裂隙、小節理、層間小褶皺及層間裂隙的細脈帶礦(網狀礦)礦床；③受斷層和地層互層帶控制的層間氧化礦礦床；④受控于花崗巖及圍巖接觸帶構造控制的矽卡巖硫化礦礦床；⑤變基性火山巖與個舊組卡房段碳酸鹽巖的接觸界面及變基性火山巖中的較大裂隙控制的變基性火山巖銅礦床；⑥受花崗巖成巖時熱脹冷縮形成的節理、裂隙控制的內蝕變帶礦床。

表1 個舊錫礦老廠礦田礦床類型及特征

3 礦化特征

3.1 礦化與地層巖性關系

圖2 個舊錫礦老廠礦田166線地質剖面示意圖

3.2 礦化與構造關系

通過對老廠礦田錫銅礦化和構造特征分析可知，錫、銅礦化(特別是氧化礦體)嚴格受北東向斷裂控制，礦化沿著北東向展布，尤其是東西向斷裂與北東向斷裂的夾持部位礦化強度大，礦液較集中，尤其是在花崗巖侵入與斷裂交匯部位(斷裂扎根)常形成品質較好的接觸帶礦體(圖3)，含礦熱液沿著成礦前(東西向和北東向)斷裂運移，在灰巖與白云巖互層帶的層間滑脫帶、剝離帶、破碎帶和有利層位層間等構造中，通過成礦熱液充填交代作用形成陡狀和緩狀層間氧化礦。構造裂隙為該區花崗巖侵入和含礦熱液運移、沉淀提供良好運移通道條件。并且在構造應力作用下，極易形成層間滑脫、剝離和層間破碎，在花崗巖主動侵入(底拱作用)下，在花崗巖頂部地層極易形成層間剝離、隱伏小裂隙和凹兜構造，有利于含礦熱液在接觸帶發生運移和交代作用，最終形成厚大的接觸帶礦體。因此，成礦前構造是該區成礦一個重要的因素。

圖3 個舊錫礦老廠礦田D9線地質剖面斷裂-地層氧化礦示意圖

3.3 礦化與花崗巖關系

通過對老廠礦田錫銅礦化和花崗巖形態特征分析可知，礦體與花崗巖體產出的頂板形態關系密切，礦體主要產于花崗巖體突起的頂部及其次級凹陷構造內。本次收集到花崗巖體頂部的10345個鉆孔礦化特征和品位數據資料，應用三維軟件迪邁技術建立了花崗巖體頂板等值線圖及與硫化礦礦體相關性模型(圖4)，從圖中可以看出，總體花崗巖體頂板形態為南高北低，中間高兩邊低。在中間部分形成了多個花崗巖突起，突起及周圍次級凹陷往往形成多個礦化集中區，形態受花崗巖控制，在突起周圍是有利尋找接觸帶礦體部位。因此，老廠礦田花崗巖主動侵入(底拱作用)為該區成礦提供了熱源和物源，并且底拱作用導致上覆巖層發生變形，在突起頂部形成層間剝離和隱伏小裂隙，形成一個封閉、半封閉的場所形成厚度接觸帶矽卡巖硫化礦及層間氧化礦礦體。

圖4 個舊錫礦老廠礦田硫化礦與花崗巖空間關系圖

3.4 礦床成因

老廠礦田礦化活動與燕山晚期的中細粒花崗巖有密切的成因關系，巖漿巖是成礦母巖。燕山晚期巖漿(85.8～77.4 Ma)在內應力的作用下，沿著五子山復式背斜的核部的薄軟帶侵位于三疊系個舊組碳酸鹽巖及火山巖夾層，碳酸鹽巖及火山巖夾層發生接觸交代和熱變質，接觸帶附近形成矽卡巖化，外帶普遍大理巖化，成礦前構造空間形成巖漿熱液蝕變，地表形成定向裂隙褐鐵礦-赤鐵礦-方解石化等低溫熱液蝕變。因此，老廠錫、銅礦田總體形成于燕山晚期巖漿在上侵過程中，主體巖漿在背斜核部冷凝，在其邊部形成了一系列小突起，這些小突起聚集了主體巖漿的大量含礦氣水熱液，含礦氣水熱液與圍巖發生交代作用，局部因含礦氣水熱液壓力過大，發生爆裂作用，在近礦體圍巖中形成一系列不規則裂隙，熱液沿著圍巖裂隙交代圍巖形成接觸帶硫化礦體或在突起頂部形成氧化礦。在斷裂扎根部位，含礦熱液沿成礦期或成礦前斷裂上升流動，在個舊組白云巖與灰巖互層帶的層間滑動或破碎帶充填交代形成層間氧化礦床。

4 礦田礦化特征再提取

老廠礦田作為老礦山，數據資料整理不太完整，并且成礦地質條件比較復雜，成礦類型較多，找礦難度大。本次利用上述收集的礦化數據庫和錫銅礦化強度模型，對花崗巖體頂板形態，錫、銅礦化強度模型及控礦特征，成礦規律等方面的研究，從接觸帶礦化富集強度的角度提出老廠礦田的找礦方向。

4.1 礦山原始資料數據處理方法

由于老廠礦田有近百年的建礦歷史，礦區歷經多次整合，基礎地質資料零散。本次研究全面收集整理了礦田的所有探礦工程礦化蝕變資料和完整的鉆孔原始地球化學品位資料數，利用迪邁軟件(DIMINE)統一整理生成原始資料數據庫并建立了完整的鉆孔原始地球化學品位資料數據庫。該系統可在在WIN10環境下實現的，它能方便地實現數值、文字、圖形、圖像等多媒體數據的存儲和管理。數據庫由4個窗體組成，工程孔口信息輸入、查詢、報表窗體；工程測斜信息輸入、查詢、報表窗體；工程巖性信息、查詢、報表窗口；工程化驗信息、查詢、報表輸入窗體，再通過建立好的鉆孔數據庫就能生成鉆孔模型。應用數據庫中原始數據，分別計算了每個鉆孔工程錫、銅線金屬量(取樣長度乘平均品位)，在此基礎上應用Surfer軟件技術建立了錫銅及單一礦化強度模型(線金屬量二維空間分布模型)。

4.2 錫、銅礦化特征

從錫、銅礦化強度模型(圖5)可以看出，錫銅礦化最大正值區集中主要分布與老卡巖體突起頂部，整體呈北東向展布，說明礦化的展布與礦區的構造展布一致。礦化有三個集中區帶，蘭蛇硐與坳頭山斷裂之間、坳頭山與黃泥洞斷裂之間、黃泥洞斷裂扎根地帶，錫礦化與銅礦化密切相關，錫礦化與銅礦化相伴出現，錫礦化向東呈現弱化的趨勢，銅向東呈現礦化單一性，說明銅的來源具有多源性。

從錫礦化強度模型可以看出，錫礦化等值線的正值區呈多個不規則的豆莢狀，總體呈北東向展布，其中錫礦化強度最大的正值區花崗巖突起頂部，錫礦化在坳頭山斷與黃泥洞斷裂之間最為集中，錫礦化向東呈現弱化趨勢，北東向斷裂與東西向斷裂的夾持部位，礦化強度最大。

從銅礦化強度模型可以看出，銅礦化正值區分布比較廣泛。其中銅礦化強度最大正值區分布于北東向斷裂兩側，明顯沿著北東向展布，尤其是在東西向與北東向斷裂的夾持部位銅礦化正值區最強，銅礦化在老廠東部玄武巖區域也較發育。

圖5 個舊錫礦老廠礦田錫、銅礦化強度等值線圖

5 成礦預測

5.1 綜合找礦模型

5.2 找礦的方向及重點區域

根據現階段探礦取得的成果，在背陰山斷裂與坳頭山斷裂的夾持部位，尋找到了品質較好中型礦體(3-11-5E)，在坳頭山斷裂扎根部位具有尋找接觸帶礦體的良好條件，在該地段花崗巖形態較復雜，存在多條花崗巖脈，在坳頭山斷裂附近和巖脈頂部也揭露到層間氧化礦的信息，沿著坳頭山斷裂也具有尋找層間氧化礦的條件。在花崗巖主動侵入(高峰山，蘭蛇洞)突起頂部尋找層間氧化礦的良好條件，現已有工程揭露高峰山突起頂部有層間氧化礦的信息，這些地段都是今后老廠礦田找礦的重點區域。

表2 個舊老廠礦田錫銅多金屬礦綜合找礦模型

6 結論

(1)花崗巖等值線圖顯示個舊老廠礦田隱伏花崗巖體具有南高北低，中間高東西兩邊低特征，在礦田中間地區形成了多個花崗巖突起(1021、05、4033、4141、菊花山、蘭蛇硐等)突起周圍，礦體成群成帶產出。

(2)錫、銅礦化強度等值線圖顯示錫銅礦化最大正值區集中主要分布與老卡巖體突起頂部，整體呈北東向展布，說明礦化的展布與礦區的成礦前構造展布一致。礦化有三個集中區帶，蘭蛇硐與坳頭山斷裂之間、坳頭山與黃泥洞斷裂之間、黃泥洞斷裂扎根地帶，錫礦化與銅礦化密切相關，錫礦化與銅礦化相伴出現，錫礦化向東呈現弱化的趨勢，銅向東呈現礦化單一性，說明銅的來源具有多源性。