云南都龍錫鋅多金屬礦床地質特征及外圍找礦潛力

陳天一，杜建軍

（四川省核工業地質局二八二大隊，四川 德陽 618000）

在社會與經濟的發展過程中，礦產資源是十分重要的基礎。在工業組成結構與工業生產技術不斷優化的今天，資源與環境的和諧統一成為影響工業發展的主要前提。當前資源、環境以及人口的和諧發展是當今社會共同關注的重要問題[1]。其中，資源問題是三者之中最難解決的問題。不可再生的礦產資源開發，在能源問題中占據了大量的比重。人口增長與經濟的發展，都對資源應用造成一定的影響。礦產資源多年來的不斷開采，可使用已探明儲量的資源不斷減少，礦山出現持續減產的情況。為解決社會發展對礦產資源的需求，尋找大型多金屬礦床成為人們十分關注的問題。

通過文獻研究可知，在工業產品加工生產的過程中，稀有金屬對于工業產品的生產具有直接的影響。在工業的發展過程中，稀有金屬是最早應用到工業產品制造中的貴重材料之一。當前使用最多的金屬為錫鋅金屬，當前全球錫金屬探明儲量為480萬噸，考慮到資源利用率，全球錫礦石僅能維持11年左右。我國錫礦資源在全球排名位列前三，資源儲量位于世界首位，已探明儲量超過150萬噸，占全球儲量的三分之一。但此金屬資源在我國分布較廣并呈現出不均勻的情況，其多分布與我國東南省份中，北方較少。伴隨著經濟的快速發展，金屬鋅與金屬錫的消費量越來越大，未來幾年，我國在鋅與錫礦石資源方面面臨著巨大的壓力。針對此情況，在本次研究中將云南都龍錫鋅多金屬礦床作為研究對應對象，對當地的地質特征與外圍找礦潛力進行分析，為鋅與錫礦石資源的開發提供基礎。

1 云南都龍錫鋅多金屬礦床現狀分析

為對云南都龍地區的礦石開采現狀進行全面的分析，在本次研究中將對該礦床所處的自然地理環境以及開采現狀進行系統的分析，為后續的研究提供基礎。

1.1 云南都龍錫鋅多金屬礦床自然地理環境分析

云南都龍錫鋅多金屬礦床位于馬關縣都龍鎮，整體位于低緯度亞熱帶東部山地季風氣候，海拔高低緯度差較大，同一地區的氣溫差異也較為懸殊，且干濕度差異較大[2]。此礦床位于馬關縣老君山附近，高山峽谷地貌且地勢險要，相對高度差較大。整體地形走線為東高西低。通過上述研究可以看出，云南都龍當地的自然地理環境以及區域內的構造、巖層發育為當金屬鋅與金屬錫提供了良好的地質條件與成礦環境。在本次研究中將根據自然地理分析結果作為后續研究的基礎。

1.2 錫鋅多金屬礦床開采現狀分析

建國至今，云南都龍錫鋅多金屬礦床在基礎地質與礦床地質等方面取得了豐碩的成果。但是，由于能源利用率的提高，錫鋅金屬的開采程度已遠遠超過探明儲量，為確保該金屬在今后的資源開發中的應用具有科學性，需要在目前開發的基礎上，利用地球化學、年代測定等方法，對該地區的基礎礦床地質、成巖年代、成礦期及地質地球化學進行深入分析。

當前，該地區礦床開采過程中主要以地質礦產勘查、物化掃描以及普查為主，對于礦床地質特征的描述過于單一，需要對其進行地球化學特征的分析，并將其總結為系統的分析結果，以討論成礦環境與原因。

2 云南都龍錫鋅多金屬礦床地質特征分析

通過文獻研究可知，礦區內裸露出的地層為寒武石炭系以及第四系地層，其中寒武系分布較為廣泛。為了對其進行細致分析，將其劃分為地層分析、構造分析以及3部分，具體內容如下所示。

2.1 礦床地層特征

由文獻研究可以發現，礦區內主要露出的地層為寒武系、石炭系以及第四系[3]。根據地段特征可將其劃分而為上、下兩段。上端巖性多為炭質板巖、變質細砂巖以及斜長角閃片巖。此部分巖體多與花崗巖接觸，厚度約為500m左右。下段多為炭質板巖夾雜黃鐵礦，層厚約為15m，是此礦床的標志層。在此巖層結構下，地層上部巖性主要為生物碎屑石灰巖；下部為粉砂質泥巖。第四系巖層為最底層巖層，此巖層多為沖擊物，且普遍分布在底邊與溝谷中。此礦床具有層級分析明確的特征，在礦石開發的過程中，可使用化探技術直接獲取礦床地層元素成分。

2.2 礦床構造特征

通過礦床實地考察可以發現，礦床的主要結構包含褶皺與斷裂兩部分。此礦床中褶皺結構出現較少，斷裂構造分布較廣。礦區內的主要斷裂為東南向與東西向的兩組斷裂結構。通過實地勘察發現，東南向斷裂結構為控巖結構，東西向斷裂結構為導巖結構。根據文獻分析結果可知，礦區內的斷裂形成于燕山晚期，此階段的巖漿活動較為激烈，為成巖物質的性質變化提供所需的能量。

文獻研究結果表明，礦床的控巖結構控制著該區域的礦石分布情況以及礦石的產量與規模。在都龍礦區中具有較大規模的內斷裂，其整體走向呈“S”型，造成礦床內斷裂帶厚度變化較大，地形發育變動較大，礦區礦石分布不均的特征。在開采的過程中需要對其進行實地勘測后，方可確定采礦技術，避免不必要的設備應用，降低采礦成本。

2.3 礦床礦山化學成分分析

在本次研究中將主要對礦床變質巖的化學成分進行分析，為提升分析效果，在礦床中采集原礦作為樣本，對其內部的錫、鋅以及其他有價金屬含量進行測定，具體測定結果如下表所示。

由上表可以看出，此礦床金屬成分較簡單。多為閃鋅礦、錫礦，其次為磁黃鐵礦、鉛礦等等。脈石產物多為重晶石、石英等等。對此部分礦石進行分析可得到鋅礦物的化學物相特征，具體如下表。

表2 鋅礦石化學物相特征

根據上表中內容可知，鋅礦石多為不規則團塊狀，粒度多為中粒，部分礦石與黃鐵礦交融。局部出現網狀分布，分布率較高，化學成分較為穩定。該種礦石物相純度較高，具有較高的開發價值。

3 錫鋅多金屬礦床外圍找礦潛力研究

根據上文中完成的云南都龍錫鋅多金屬礦床地質特征分析，在本部分中對錫鋅多金屬礦床外圍找礦潛力展開研究，力求在當前研究結果的基礎上，設定新的礦石開發方案。

3.1 成礦條件分析

通過研究可以發現，都龍的金屬礦與沉積變質礦床同處在一個構造帶上，且地質構造較為接近。在此構造帶中，礦石多為變膠裝狀結構或是重溶再結晶結構，礦石受到火山沉積變質作用的影響較大[4]。錫鋅多金屬受到地層間破碎帶的控制較為明顯，在此環境中完成成礦過程。與此同時，礦床之間的地質結構有所差別，根據此類型礦床的成礦模式，礦床應位于次生地帶。在沉積巖相分析中也可以看出，確定次生地帶的位置是尋找礦床的關鍵。在對此礦床進行實地分析時可以看出，次生地段主要呈現出沉積回旋完整，粉砂質板巖含炭量達到40%以上的特征，在此地段中的礦床均有成礦物質充分、礦體較大、品位富的優點。根據上述分析結果，對成礦條件具有了全面的認識，可根據此分析結果完成找礦過程。

3.2 土壤元素測定

在礦區實地分析的過程中，可以通過土壤元素測定，實現礦床成礦潛力的研究。土壤測定的過程中可以發現，鋅元素、錫元素、鐵元素的比例相對較大。通過數學計算可以得到各個元素含量的最小值與最大值，根據計算結果可以看出，礦床外圍具有較好的成礦背景。由化探結果證實，礦床寒武系中富含錫金屬，富集系數介于1.5～3.0之間，其余金屬元素也在部分地段中呈現出顯著富集的特征。根據此探測結果，可在礦床外圍尋找到有利的找礦地段。元素含量的變化與地質的變化相對應，在未來的找礦過程中可根據元素的變化，在不同的地質構造環境中，獲取成礦標志，完成找礦工作。

3.3 流體包裹巖相分析

礦物流體包裹分析是研究一定地質時期成礦留底特征的最直接方法。在本次研究中通過成分體系特征分析，進一步對成礦過程中的溫度與密度等變化加以研究，提升礦床外圍的找礦效果。

對研究對象進行樣本采集后，使用顯微鏡對其進行觀察。觀測結果表明，礦床外圍流體包裹類型較為單一，主要為富液型流體包裹體。在室溫中呈現出氣相與液相兩部分特征。流體包裹體均為獨立分布，形狀多為不規則類型，包裹體占整體類型的95%左右。根據此分析結果，可得到礦床外圍成礦的3個階段：成礦早期特征、主要成礦期特征以及成礦晚期特征。每個時期都具有不同之處，通過對成礦特征的分析，完成礦床外圍礦石的找礦過程。

4 結束語

在實現工業的不斷發展中，礦石成為制約其發展進程的主要因素，為了推動工業發展進程，本次研究中對我國云南都龍錫鋅多金屬礦床及其外圍進行了分析。確定了當地的地質結構以及找礦前景。希望根據本次研究結果，為我國稀有金屬開發提供數據與理論支持。