云南洱源縣塘子邊金礦地質(zhì)特征及礦床成因

彭澤建，楊 波

(1.云南乾峰地質(zhì)勘查有限公司，云南 昆明 650051； 2.云南黃金集團(tuán)保山金廠河礦業(yè)有限公司，云南 保山 678001)

塘子邊金礦區(qū)位于云南省大理州洱源縣城西南220°方向，直距約20km，行政區(qū)劃屬洱源縣煉鐵鄉(xiāng)所轄。自2007年首次取得探礦權(quán)以來，礦業(yè)權(quán)人投入了相應(yīng)的資金對(duì)礦區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)勘查工作。截止2019年12月已探獲控制的332+333類(工業(yè)+低品位)金金屬量達(dá)到中型礦床規(guī)模。

區(qū)域出露地層主要有元古界、白堊系、第三系及第四系，以喬后斷裂(F1)為界，東部主要以下元古界中深變質(zhì)巖為主，少量上古生界火山碎屑巖分布；西部主要以中、新生界碎屑巖為主，第四系主要沿山間沖溝及壩區(qū)分布。出露的地層由老到新分別有下元古界石門關(guān)組(Pt1s)、下白堊系景星組(K1j)、下白堊系南新組(K1n)、上白堊系虎頭寺組(K2h)、下第三系云龍組(Ey)、上第三系三營組(N2s)及第四系(Q)。

礦區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造僅發(fā)育煉鐵街向斜，總體為一開闊的向斜，是由喬后斷裂(F1)和黑惠江斷裂(F2)形成的一個(gè)新生代山間沉積盆地(圖1)。斷裂構(gòu)造較發(fā)育，呈現(xiàn)多期繼承性活動(dòng)的特點(diǎn)，以早期北西向和后期北東向?yàn)橹饕獢嗔洋w系，次級(jí)構(gòu)造裂隙、層間破碎帶較發(fā)育。在F16斷層與F1斷層交匯處沿沖溝發(fā)育一輝綠巖體，呈脈狀產(chǎn)出于三營組第二段(N2s2)碳質(zhì)泥巖、石英砂巖中。呈灰綠色-深綠色，輝綠結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由斜長石、輝石、綠泥石、石英、磁鐵礦等組成。受構(gòu)造影響，普遍已蝕變，形成千糜巖、千枚巖、綠泥片巖等，見石英脈穿插，局部地段見較強(qiáng)的黃鐵礦化。

圖1 塘子邊礦段地質(zhì)圖Fig 1.Geological Map of Tangzibian Ore Block

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

礦區(qū)內(nèi)地層出露簡單，僅上第三系三營組第二段(N2s2)、三營組第三段(N2s3)、第四系更新統(tǒng)(Qp)和第四系全新統(tǒng)(Qh)，現(xiàn)由新到老各地層單元巖性分述如下：

(1)第四系全新統(tǒng)(Qh)：主要在少數(shù)低洼地段分布，由沖積、坡積物組成松散堆積于地表，巖性為礫石、砂、粉砂、泥質(zhì)、粘土，具一定分選性，厚度0～20m。與下覆地層不整合接觸。

(2)第四系更新統(tǒng)(Qp)：在礦段內(nèi)分布較廣，是礦區(qū)內(nèi)堆積型砂金含礦地層。形成于更新統(tǒng)煉鐵冰期，巖性為冰川飄礫、巖塊、少量碎石，夾雜后期粘土、砂泥質(zhì)等殘坡積物，堆積物無分選，具棱角或次棱角狀，礫石成分復(fù)雜，以變質(zhì)巖、基性巖漿巖、砂巖為主，地表呈松散-半固結(jié)狀態(tài)，厚度一般5m～80m，與下覆三營組不整合接觸。

(3)上第三系三營組第三段(N2s3)：在礦段內(nèi)出露范圍較小，淺黃、灰黃色中厚至厚層細(xì)粒巖屑石英砂巖、灰色厚層至塊狀具遞變層理的礫巖(夾含礫砂巖、含礫巖屑砂巖)組成，形成粒度為下細(xì)上粗的漸變層序，厚度211.5m。與下覆地層整合接觸。

(4)上第三系三營組第二段(N2s2)：在礦段內(nèi)出露面積較大，是主要的巖金礦含礦地層。巖性為淺灰、褐黃色薄-中層狀具水平層理、透鏡狀層理細(xì)砂巖、粉砂巖、含礫砂巖、石英砂巖、泥巖、粉砂質(zhì)粘土巖、泥質(zhì)粉砂巖夾多層煤線或薄煤層，產(chǎn)介形類及植物化石，厚298m。與上下地層呈整合接觸，部分地段與第四系不整合接觸。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于煉鐵街向斜的核部，出露上第三系三營組第二段(N2s2)地層，該向斜呈北北西向延伸，總體較開闊，兩翼地層傾角較緩，不對(duì)稱，總體向北東歪斜。是由喬后斷裂(F1)和黑惠江斷裂(F2)形成的一個(gè)新生代山間沉積盆地。礦段內(nèi)構(gòu)造總體不發(fā)育，僅在礦段東側(cè)邊緣發(fā)育一性質(zhì)不明斷層，由于掩蓋較大，對(duì)其構(gòu)造特征尚不清晰，僅在局部地段見硅化角礫巖發(fā)育，破碎帶寬度較小，旁側(cè)巖石中節(jié)理裂隙發(fā)育，多被褐鐵礦充填。

1.3 化探異常

礦區(qū)位于1∶20萬蘭坪幅水系沉積物測(cè)量煉鐵金異常(71-乙)南東側(cè)[1]，該異常呈橢圓分布于黑惠江東側(cè)石明月村—煉鐵街之間的三營組(N2s)中，面積6.0km2。根據(jù)1∶20萬水系沉積物測(cè)量，組合樣Au異常極大值57.16×10-9，襯值5.50，同時(shí)有Hg、As、Sb、W等伴生異常。當(dāng)時(shí)就此提取單樣分析，Au異常極大值120.08×10-9，伴生Hg、As、Sb亦顯示較高的背景。后期在開展1∶5萬地質(zhì)調(diào)查時(shí)，為更好地圈出異常濃集中心，對(duì)該Au異常采用350m×200m的網(wǎng)度作了11km2的土壤地球化學(xué)測(cè)量，重新勾繪異常，其結(jié)果以15×10-9為異常下限把原Au異常范圍分解成6個(gè)較明顯的濃集小區(qū)[2]。各濃集點(diǎn)極值分別為740、700、250、215、180、130×10-9。所有高值點(diǎn)均位于三營組(N2s)砂、礫泥巖分布區(qū)。

礦區(qū)內(nèi)開展了1∶1土壤地球化學(xué)測(cè)量，圈定了2個(gè)金異常、3個(gè)砷異常、3個(gè)銻異常、1個(gè)汞異常(圖1)，部分異常套合性較好，顯示出低溫元素的組合特征。經(jīng)篩選后，共有5個(gè)異常可能為礦致異常(表1)，全部位于AP-1綜合異常內(nèi)，其中Au-30已經(jīng)過工程驗(yàn)證是礦致異常。其余異常套合性較差，雖在地表發(fā)現(xiàn)了部分金礦化點(diǎn)，但經(jīng)深部工程驗(yàn)證后，其礦化規(guī)模小，礦化不均勻，未發(fā)現(xiàn)其他金屬礦化。

表1 各化探異常參數(shù)表(Au為×10-9，其余為×10-6)Tab 1.Parameter of Geochemical Anomaly

1.4 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變較強(qiáng)，主要有硅化(蛋白石化、玉髓化)、黃鐵礦(褐鐵礦)化、褪色。

(1)硅化(蛋白石化、玉髓化)：礦區(qū)內(nèi)最普遍的蝕變之一，與金礦化關(guān)系較為密切。主要有兩種類型，一種是區(qū)內(nèi)三營組砂巖、粉砂巖普遍具有的硅化，隱晶或微細(xì)粒石英顆粒形成粗粒石英。另一種是與構(gòu)造熱液活動(dòng)有關(guān)沿層間節(jié)理、裂隙形成的石英脈，石英脈寬度1cm～3cm，延伸長度2m～3m。有時(shí)生成隱晶質(zhì)的玉髓以及非晶質(zhì)的蛋白石，分別為玉髓化和蛋白石化，多具條紋狀、網(wǎng)紋狀。

(2)黃鐵礦(褐鐵礦)化：主要發(fā)育于碳質(zhì)泥巖、砂巖及煤層中，有兩種類型，一是分布于裂隙中與石英脈伴生，常呈現(xiàn)星散狀、細(xì)脈狀、浸染狀。二是沉積型，呈團(tuán)塊狀、顆粒狀。在地表淺部經(jīng)后期風(fēng)氧化、淋濾后形成褐鐵礦。經(jīng)分析測(cè)試，黃鐵礦(褐鐵礦)化與硅化疊加的出現(xiàn)與金礦化關(guān)系密切，反之單獨(dú)出現(xiàn)的黃鐵礦(褐鐵礦)化一般與金關(guān)系不密切。

(3)褪色：是礦區(qū)的主要蝕變之一，主要表現(xiàn)為砂泥巖由雜色轉(zhuǎn)變?yōu)榛野咨瑥V泛分布于砂泥巖區(qū)礦體及其外側(cè)。與礦化關(guān)系密切，是熱液活動(dòng)過程中熱液烘烤和酸淋漓作用(泥化)的結(jié)果。

2 礦體地質(zhì)特征

通過地質(zhì)勘查，目前在塘子邊礦區(qū)內(nèi)探獲金礦體3條，自上而下分別編號(hào)為V4、V5、V6，剖面上為重疊關(guān)系(圖2)[3]。各礦體特征詳細(xì)敘述如下：

圖2 塘子邊礦段102勘探線地質(zhì)剖面圖Fig 2.Geological Section of Exploration Line 102 of Tangzibian Ore Block

(1)V4礦體：礦體賦存于第四系更新統(tǒng)(Qp)硅化粉砂巖、硅化砂礫巖碎塊、礫石和砂、泥質(zhì)、粘土組成松散～半固結(jié)堆積體中。控制最大長度643m，最大寬度408m。總體呈北北西-南南東向的不規(guī)則長方形狀，剖面局部厚大。金品位0.11～8.49g/t，平均1.54g/t，品位變化系數(shù)63.19%，有用組分分布均勻；礦體厚度1.18m～49.6m，平均10.10m，厚度變化系數(shù)139.58%。

(2)V5礦體：為隱伏礦體，礦體賦存于第四系更新統(tǒng)(Qp)松散～半固結(jié)堆積體中，垂向上位于V4礦體下部，總體平面呈一不規(guī)則菱形，北部向外凸出，剖面上局部厚大。控制寬度約162m，控制長度約219m。金品位0.46～2.43g/t，平均品位1.12g/t，品位變化系數(shù)35.24%，有用組分分布均勻；礦體厚度1.61m～20.68m，平均6.99m，厚度變化系數(shù)125.69%，厚度較穩(wěn)定。含礦巖性與V4礦體一致。

(3)V6礦體：為隱伏礦體，礦體呈似層狀賦存于三營組二段(N2s2)，含礦巖性為硅化粉砂巖、砂巖及含礫砂巖，巖石較破碎，裂隙較發(fā)育，裂隙多被石英細(xì)脈充填，呈網(wǎng)脈狀產(chǎn)出。垂向上分布于V5礦體下部，平面呈不規(guī)則多邊形。金品位0.23～5.29g/t，平均1.55g/t，品位變化系數(shù)53.46%，有用組分均勻；礦體厚度1.14m～3.96m，平均2.37m，厚度變化系數(shù)45.61%，厚度穩(wěn)定。

3 礦石特征

3.1 礦石結(jié)構(gòu)

礦石結(jié)構(gòu)比較單一，根據(jù)各礦物結(jié)晶程度、形態(tài)特征可分為粉砂狀結(jié)構(gòu)、含礫砂狀結(jié)構(gòu)。其中粉砂狀礦物含量>80%，多以石英為主，細(xì)-微粒、它形-半自形。礦石總體呈松散狀，其中所含的巖石碎塊、轉(zhuǎn)石、轉(zhuǎn)塊主要為角礫狀、碎裂狀、塊狀構(gòu)造。

3.2 礦石礦物組成及主要化學(xué)成份

(1)礦物組成：據(jù)野外觀察和原鏡下鑒定：礦石為氧化礦，金屬礦物含量較少，礦石的礦物成份簡單，金屬礦物主要是自然金、褐鐵礦，黃鐵礦，脈石礦物主要為石英、蛋白石及高嶺土。

(2)主要化學(xué)成分：根據(jù)光譜分析結(jié)果顯示，礦石中金屬元素以Al、Fe、K、Ag為主，非金屬元素以Si為主。根據(jù)礦石化學(xué)全分析結(jié)果表顯示，礦石中SiO2含量最多，其余各組分含量均較少。根據(jù)組合分析結(jié)果顯示，礦石中伴生有益元素主要為Ag。因此，綜合各種數(shù)據(jù)來看，礦區(qū)內(nèi)為單一金礦床類型，伴生有益元素為Ag，個(gè)別工程中WO3含量達(dá)到伴生元素的工業(yè)指標(biāo)要求，有害元素As、Sb含量均較低。

3.3 礦石類型

塘子邊礦區(qū)主要礦體賦存于第四系松散堆積層中，直接出露地表或埋藏較淺。地表風(fēng)氧化較強(qiáng)，表現(xiàn)為巖塊中褐鐵礦化與石英脈緊密共生，硅化較強(qiáng)，沿石英脈中見少量黃鐵礦，多數(shù)被氧化成褐鐵礦，但仍可見部分黃鐵礦的立方體晶形。因此判定其礦石自然類型屬于氧化礦石。

按照礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和礦物組合劃分，塘子邊礦段內(nèi)的礦石工業(yè)類型主要為第四系松散堆積-半固結(jié)型，次為石英硅化蝕變巖型。

4 礦床成因分析

上新世-全新世時(shí)期，本區(qū)地殼處于強(qiáng)烈上升的伸展環(huán)境，伴隨地殼持續(xù)抬升，喬后斷裂持續(xù)強(qiáng)烈活動(dòng)，在其東側(cè)形成了海拔較高的點(diǎn)蒼山-羅坪山山系，其西側(cè)形成斷陷盆地沉積了上第三系三營組(N2s)。在這一時(shí)期的煉鐵街冰期形成了中更新統(tǒng)冰川堆積，主要是由羅坪山頂?shù)钠[、巖塊自東向西向地勢(shì)較低處運(yùn)移。當(dāng)其運(yùn)移至斷陷盆地內(nèi)時(shí)將地表淺部的三營組巖石機(jī)械破碎后裹挾繼續(xù)往海拔較低處前進(jìn)，并在地形有利地段沉積停止遷移，在后期經(jīng)受風(fēng)化并混雜了殘坡積、沖積等其他第四系物質(zhì)，最終形成了現(xiàn)今的第四系松散堆積體。

目前礦段內(nèi)發(fā)現(xiàn)的金礦體(V4、V5礦體)主要賦存于第四系更新統(tǒng)(Qp)松散堆積層中，硅化砂巖、含礫砂巖、石英片巖等礫石、巖塊、碎塊與砂泥質(zhì)等共同組成松散-半固結(jié)的松散堆積層。獨(dú)立金分布率較小，多數(shù)以微細(xì)粒的粒間金、裂隙金形式與石英、褐鐵礦相伴產(chǎn)出。蝕變以高嶺土化、硅化、蛋白石化、玉髓化、褪色等低溫蝕變?yōu)橹黧w，形成蛋白石、玉髓、高嶺石、長石等低溫礦物組合。松散堆積層中來自于老地層的巖塊所占比例較少，多數(shù)為上第三系三營組(N2s)的砂巖、粉砂巖、含礫砂巖等，普遍具硅化、褐鐵礦化。金多數(shù)分布于后者中，部分金分布于砂泥質(zhì)中。因此綜合分析認(rèn)為在中更新世冰期形成的冰川堆積體中并未形成現(xiàn)今的工業(yè)金礦體，但攜帶了大量高背景值的下元古界各地層的巖塊，在冰期結(jié)束后沉積下來形成一個(gè)良好的含金載體。后期全新世發(fā)育一系列北東向的斷裂及北西向的次級(jí)斷裂，將其與富含活化金質(zhì)的深部源區(qū)溝通起來，通過地下流體的作用將活化金聚集到第四系松散堆積層中，同時(shí)使其原有的金在較為合適的溫度、壓力、及地表流體的化學(xué)、生物作用下遷移沉淀并富集成礦[4]。

礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的V6原生巖金礦體，賦存于上第三系三營組二段(N2s2)中的次級(jí)破碎帶、構(gòu)造裂隙帶中，其品位、厚度均較小，主要為石英硅化蝕變巖型，伴有黃鐵礦、褐鐵礦，未見其他金屬硫化物，礦體中發(fā)育網(wǎng)脈狀石英細(xì)脈。礦化對(duì)巖性在總體上無選擇性，在砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖中均有礦化。推測(cè)斷層作為成礦熱液的運(yùn)移通道、兩側(cè)的次級(jí)構(gòu)造有利地段作為容礦空間的成礦模式。由于該類型礦體規(guī)模較小，總體控制程度較低，今后需進(jìn)一步加強(qiáng)其礦床成因的研究分析。

4 結(jié)論

礦段內(nèi)主要金礦體賦存于第四系更新統(tǒng)(Qp)冰磧、殘坡積松散堆積體中，次要礦體賦存于三營組第二段(N2s2)中。屬于獨(dú)立金礦床，與硅化關(guān)系密切，化探異常顯示出低溫元素組合的特點(diǎn)，異常套合性較好。礦段內(nèi)部構(gòu)造不發(fā)育，但外圍一系列北北西向和北東向斷裂發(fā)育，將其與富含活化金質(zhì)的深部源區(qū)溝通起來，通過地下流體的作用將活化金聚集到有利的部位，同時(shí)使地層中原有的金在較為合適的溫度、壓力及地表流體的化學(xué)、生物作用下遷移沉淀并富集成礦，形成中—低溫?zé)嵋焊脑煨臀⒓?xì)粒金礦床。硅化發(fā)育地段疊合Au、As、Sb、Hg的綜合異常是較好的找礦標(biāo)志。