滇西北衙金多金屬礦集區構造控礦作用及深邊部找礦潛力
——以萬硐山礦區為例

周癸武，李其在*，張長青，鄭瑜林，周晗星，楊世珍，牛學永

(1.云南黃金礦業集團股份有限公司； 2中國地質科學院礦產資源研究所)

引 言

北衙金多金屬礦集區累計探明共伴生金金屬量約360 t[1]，伴生其他礦種如鐵、銅、銀、鉛等，且礦床規模均達到大型以上，該礦集區內已發現礦床主要為與喜馬拉雅期富堿斑巖有關的矽卡巖型—熱液型礦床[2-5]，其中規模最大者為矽卡巖型礦床，該類礦床資源量約占總資源量的70 %。該礦集區可分為萬硐山、紅泥塘、鍋蓋山、筆架山、桅桿坡、金溝壩等礦區。其中，萬硐山礦區累計探明金資源量達285 t[2]。

萬硐山礦區前期勘查工作重點是在北衙組灰巖、白云質灰巖中圍繞富堿斑巖尋找矽卡巖型礦體。相對其他礦區，萬硐山礦區工作程度較高，礦區地表及淺部工作控制程度較高。萬硐山礦區經過多年的剝采與探礦，對礦區構造地質特征及與成礦的關系有了新認識，認為近南北向構造有控巖、控礦作用。

本文綜合前期對北衙金多金屬礦集區的認識，以萬硐山礦區為例，通過研究構造特征及控巖、控礦作用，認為除尋找碳酸鹽巖與富堿斑巖接觸帶的矽卡巖型礦體外，還需重視構造的控巖、控礦作用，沿構造具有尋找矽卡巖型及構造破碎帶型礦體的潛力，礦區深部及邊部資源潛力較好，建議布置適當工程，以實現找礦突破。

1 成礦地質背景

北衙金多金屬礦集區位于3個Ⅰ級構造單元(揚子陸塊、德格—中甸陸塊與蘭坪—思茅陸塊)結合部位的揚子陸塊西緣，夾持于金沙江—紅河斷裂、賓川—程海斷裂和麗江—木里斷裂之間[6-8](見圖1)。沿金沙江—紅河斷裂及其附近侵入的大量富堿斑巖形成了7個富堿斑巖帶，即中甸區、劍川區、永勝—寧蒗區、姚安—華坪區、永平—巍山區、綠春—金平區、鶴慶—祥云區(見圖2)。北衙金多金屬礦集區位于鶴慶—祥云區富堿斑巖帶中。

北衙金多金屬礦集區出露地層主要有二疊系峨眉山組玄武巖(Pe)、三疊系下統青天堡組(T1q)、三疊系中統北衙組(T2b)、第三系上新統三營組(N2s)及第四系(Q)(見圖3)。

北衙金多金屬礦集區發育一復式向斜,位于近南北向鶴慶—松桂復式向斜南段，軸長近12 km，兩翼寬1.2～1.8 km，軸向北北東。該礦集區內斷裂發育，可分為近南北向斷裂(F1～F6)和近東西向斷裂(F21、F22、F25、F26、F31)(見表1)。

圖1 北衙金多金屬礦集區大地構造位置圖

1—粗面斑巖 2—花崗斑巖 3—二長閃長巖 4—(石英)二長斑巖 5—(石英)正長(斑)巖 6—堿性巖 7—偏堿性—堿性玄武巖 8—元古宇變質巖 9—斷裂及編號 10—隱伏斷裂 11—金礦床 12—富堿斑巖帶及名稱圖2 北衙金多金屬礦集區區域富堿斑巖帶分布

1—第四系 2—三營組 3—北衙組 4—青天堡組 5—峨眉山組玄武巖 6—石英正長斑巖 7—煌斑巖 8—隱爆角礫巖 9—礦體及編號 10—構造破碎帶 11—地質界線 12—不整合地質界線 13—斷裂及編號 14—背斜 15—向斜 16—萬硐山礦區 X1—北衙向斜 X2—鍋廠河向斜 B1—萬硐山背斜圖3 北衙金多金屬礦集區地質圖(據文獻[8]修改)

該礦集區出露巖漿巖以富堿斑巖為主，巖性主要有石英正長斑巖(ξοπ)、黑云母正長斑巖(ξπβ)及煌斑巖(χ)。目前，已發現規模較大的石英正長斑巖主要為萬硐山巖體(見圖4)。萬硐山巖體南北長約840 m，走向近南北，總體傾向西，與碳酸鹽巖接觸帶是矽卡巖及礦體的主要賦存部位。

2 萬硐山礦區構造特征

萬硐山礦區褶皺發育，由西至東為北衙向斜、萬硐山背斜、鍋廠河向斜(見圖5)；斷裂發育，主要為近南北向斷裂(以F6斷裂為代表)、近北東向斷裂(以F30斷裂為代表)、近東西向斷裂(以F31斷裂為代表)。

2.1 褶 皺

萬硐山背斜位于26勘探線—100勘探線，軸向近南北，長約1.6 km，西翼出露北衙組地層，寬300～500 m，傾向東—南東，一般傾角14°～41°；東翼出露北衙組、青天堡組地層，寬300～500 m，一般傾角15°～40°，褶皺彎曲易形成斷裂破碎帶(見圖6)。

表1 北衙金多金屬礦集區主要斷裂特征

圖4 萬硐山巖體的分布

北衙向斜為主要褶皺，核部位于礦區西部，分布于整個北衙金多金屬礦集區，北起水井，南至雞鳴寺—觀音箐一帶封閉，長近12 km，軸向北北東向，為寬緩短軸向斜，西翼出露北衙組地層，傾向東，傾角30°～60°；東翼出露北衙組、青天堡組地層，傾向西，傾角10°～40°；其東翼地層與萬硐山背斜西翼地層一致。

鍋廠河向斜位于礦區東部，其西翼地層與北衙向斜東翼地層一致。

2.2 斷 裂

2.2.1 近南北向斷裂

近南北向斷裂有F1斷裂、F6斷裂。其中，F6斷裂在礦區內規模最大，貫穿整個礦區，走向近南北，走向長大于4 000 m，寬20～140 m，總體傾向西，傾角大于70°，一般80°～86°，斷裂面呈波狀彎曲(見圖7-a、b)，局部向東陡傾,傾向延伸大于750 m。兩側巖石破碎，與斷裂共同形成斷裂破碎帶。斷裂破碎帶兩側巖層主要為北衙組，深部切穿青天堡組，未切穿三營組，內部巖石破碎程度不一，局部發育構造角礫巖、碎裂巖、碎裂狀灰巖，夾有灰巖透鏡體，偶見石英正長斑巖(見圖7-c)沿斷裂侵入。角礫巖巖性主要為灰巖、白云質灰巖、鐵質灰巖等。角礫巖呈次棱角狀—棱角狀(見圖7-d)，顯示斷裂具有張性性質，局部角礫巖呈次橢圓狀—橢圓狀(見圖7-e、f)，顯示斷裂同時具有壓性性質。綜上所述，斷裂具有先張后壓的性質，前期斷裂為張性，后期構造進一步活動及富堿斑巖侵入、巖漿熱源驅動等造成斷裂破碎帶發生擠壓。

F6斷裂具有分支特征。F6-1斷裂為F6斷裂在礦區北部的分支，呈北東向展布，傾向220°～260°，傾角30°～70°，其與兩側碎裂巖石形成斷裂破碎帶。沿斷裂破碎帶侵入石英正長斑巖(見圖8)，石英正長斑巖厚一般5～30 m。沿該斷裂破碎帶發育褐鐵礦化，其靠近石英正長斑巖，褐鐵礦化相對強烈，局部形成礦體。

2.2.2 近北東向斷裂

礦區近北東向斷裂主要為F30斷裂，該斷裂分布于礦區西南部，總體傾向北西，傾角51°～79°，平均65°左右，波狀彎曲，局部反傾，走向長大于500 m，其與兩側碎裂巖石形成斷裂破碎帶。斷裂破碎帶厚度不一，一般為0.5～10.0 m，其內角礫巖、碎裂巖發育，角礫巖和碎裂巖呈次棱角狀—棱角狀，具有張性特征。斷裂上、下盤的錯動關系顯示，斷裂上盤上升，具逆斷裂性質，斷裂破碎帶內局部發育褐鐵礦團包(見圖9-a))，顯示該斷層具有多期活動跡象。

1—第四系 2—三營組 3—北衙組五段 4—北衙組四段 5—北衙組三段 6—北衙組二段 7—北衙組一段 8—青天堡組 9—石英正長斑巖 10—黑云母正長斑巖 11—煌斑巖 12—矽卡巖 13—大理巖 14—構造破碎帶 15—礦體及編號 16—地質界線 17—斷裂及編號圖5 萬硐山礦區2020年末現狀地質圖

圖6 萬硐山背斜核部照片

2.2.3 近東西向斷裂

礦區近東西向斷裂以F31斷裂為代表。F31斷裂產于采區西中部，走向近東西，產狀波狀彎曲，近直立，走向長大于500 m，其與兩側碎裂巖石形成斷裂破碎帶。斷裂破碎帶寬幾米至數十米，沿斷裂破碎帶有黑云母正長斑巖(見圖9-b))、煌斑巖等侵入，局部可見褐鐵礦團包。斷裂破碎帶中發育明顯的角礫巖，其呈次橢圓狀—橢圓狀。

2.2.4 層間破碎帶

礦區層間破碎帶較為發育，一般與地層產狀基本一致，規模總體較小，長一般小于100 m，寬幾米至數十米，部分層間破碎帶內見有層間破碎帶型礦體(見圖10)。

a—斷裂面呈波狀彎曲 b—F6斷裂控制KT44礦體 c—沿F6斷裂侵入的石英正長斑巖中見有團狀、透鏡狀礦體 d—角礫巖呈次棱角狀—棱角狀 e、f—角礫巖呈次橢圓狀—橢圓狀圖7 F6斷裂破碎帶分布及內部巖石特征

圖8 F6-1斷裂破碎帶與石英正長斑巖分布關系圖(礦區北部)

2.3 節理、裂隙

根據露采坑節理、裂隙調查資料，礦區節理、裂隙傾向以近北向、北東向、近西向、北西向等4個方向為主(見圖11)；節理、裂隙傾角大部分較陡，傾角60°以上的節理、裂隙占71.6 %，平均傾角73.9°；密集程度較高，一般10～20條/m。

3 構造的控巖、控礦

3.1 區域構造控巖、控礦

北衙金多金屬礦集區夾持于金沙江—紅河斷裂、賓川—程海斷裂和麗江—木里斷裂之間。區域性斷裂控制富堿斑巖的分布，北衙金多金屬礦集區位于鶴慶—祥云區富堿斑巖帶中，區域性構造為深部富堿斑巖巖漿的侵入及成礦物質的運移提供了通道[7]。

圖9 F30、F31斷裂特征與侵入巖、礦(化)體穿插關系

3.2 礦區構造控巖、控礦

1)萬硐山巖體(石英正長斑巖)產于近南北向的F6斷裂西側。F6斷裂與萬硐山巖體的形成關系密切，為巖漿的侵入提供了通道；含礦巖漿熱液在深部巖漿熱源的驅動下運移，與碳酸鹽巖發生交代作用，在此過程中由于溫度、壓力、氧逸度、pH等的驟然改變，造成了成礦物質大量析出，形成環繞巖體的矽卡巖型礦體；礦區內KT52礦體為規模最大的矽卡巖型礦體(見圖12)。

2)沿F6斷裂、F6-1斷裂及旁側侵入石英正長斑巖，且F6斷裂與F6-1斷裂的復合部位及其旁側巖層較為破碎、脆弱，為富堿斑巖的冷凝沉淀提供場所。

圖10 層間破碎帶及層間破碎帶型礦體

圖11 礦區節理、裂隙玫瑰花圖(據文獻[9]修改)

3)F6斷裂具有張性及壓性雙重性質，斷裂張開部位是有利的容礦部位，KT44礦體主要賦存在F6斷裂中，沿F6斷裂可見其他零星礦體，因此F6斷裂是重要的導礦、容礦構造。

4)其他近南北向構造是重要的控巖、控礦構造。例如：沿F1斷裂發現走向長幾百米、厚約十幾米的石英正長斑巖；沿F5斷裂旁側侵入有紅泥塘巖體及大砂地巖體，沿這2個巖體與灰巖、白云質灰巖接觸帶發現了矽卡巖型礦體。

圖12 F6、F31、F6-1斷裂破碎帶及萬硐山巖體(石英正長斑巖)分布圖

5)F30斷裂內發育褐鐵礦，褐鐵礦呈團包狀，偶見礦體富集，顯示F30斷裂具有導礦、容礦性質。

6)斷裂交會部位有利于礦體的礦化富集，例如，在F6斷裂與F30斷裂交會部位KT44礦體厚度相對較大，其金品位更高，礦化富集更明顯。

7)礦區層間破碎帶發育，部分層間破碎帶型礦體(見圖13)產于其中，其產狀與層理產狀基本一致，層間破碎帶為重要的容礦場所，是重要的控礦、容礦構造。

圖13 礦區東南部層間破碎帶型礦體

8)北衙向斜表現為復式向斜，褶皺彎曲易形成張性斷裂及裂隙，有利于巖漿的侵入與成礦物質的沉淀。

9)褶皺核部、褶皺虛脫部位巖層相對軟弱、破碎，有利于含礦物質的沉淀與富集，是重要的控礦、容礦構造。

10)層間破碎帶與近南北向構造交會部位，層間破碎帶離巖體較近的位置礦(化)體往往更為膨大，金品位相對較高，為有利的成礦部位。

11)礦區節理、裂隙發育，沿近南北向、北西向、北東向裂隙常見零星礦(化)體富集。節理、裂隙為礦液流動、巖石交代、礦質沉淀提供了有利場所，是礦區控礦、容礦構造(見圖14)。

a—礦體沿多組方向節理、裂隙穿插 b—礦體沿北東向裂隙充填 c—沿石英正長斑巖內部近南北向節理充填的細礦脈 d—沿石英正長斑巖內部近北西向、北東向節理充填的細礦脈圖14 節理、裂隙型礦體

4 構造應力演化

發生在新生代的印度—亞洲大陸碰撞造山過程，是三江地區一次強烈的褶皺造山運動，形成了囊括整個三江地區規模巨大的新生代褶皺造山帶。區域性斷裂的形成與印度—亞洲大陸碰撞關系密切，不僅規模巨大，且形成與活動時間(印支期—喜馬拉雅期)久遠。其中，金沙江—紅河斷裂自新生代表現為右行、左行、右行交替活動，控制了區域富堿斑巖的侵入，形成了金沙江—紅河富堿斑巖帶。賓川—程海斷裂和麗江—木里斷裂長期的左行走滑推覆作用也對構造、地層、巖漿巖形成了不可忽視的影響。

礦區構造格架主要為近南北向褶皺和斷裂，其次為近北東向斷裂、近東西向斷裂。近南北向斷裂為礦區控礦構造(如KT44礦體產于F6斷裂中)，早于富堿斑巖的形成，為成礦前構造；近北東向F30斷裂切斷了近南北向F6斷裂，因此北東向斷裂稍晚于近南北向斷裂形成，但仍為成礦前構造；近東西向斷裂切斷近南北向斷裂，為成礦后構造，近南北向及近東西向斷裂均未切穿三營組，因此斷裂早于三營組形成。礦區富堿斑巖的成巖時代有3期：早期的石英鈉長斑巖和煌斑巖侵位時間為60～65 Ma；中期的石英正長斑巖侵位時間為32～36 Ma，并伴有煌斑巖侵位；晚期的黑云母石英正長斑巖侵位時間為3.7 Ma。礦區成巖與成礦作用存在明顯的響應關系，萬硐山巖體中具有巖漿熱液交代或矽卡巖化成因的白云母，其32.5 Ma左右的結晶年齡可代表成礦作用的開始[2]。綜上所述，近南北向斷裂為成礦前構造，形成時間早于中期的石英正長斑巖侵位時間(32～36 Ma)；近北東向構造為成礦前或成礦期構造，形成時間早于32.5 Ma；近東西向構造為成礦后構造，形成時間晚于32.5 Ma，但早于三營組的形成時間。

結合新生代的印度—亞洲大陸碰撞造山背景、區域斷裂走滑運動特征及礦區構造特征，礦區構造主應力經歷了近東西向→近南北向的轉變：①印支期—燕山早期，發生近東西向的擠壓，形成近南北向的褶皺系統。②燕山中期—喜馬拉雅早期，褶皺核部主應力仍是近東西向擠壓，造成近南北向拉張及北東向、北西向剪切，礦區形成了近南北向、近北東向斷裂，伴隨早期石英鈉長斑巖和煌斑巖的侵位。③喜馬拉雅中期，主應力方向仍為近東西向，但在疊加前期構造系統的基礎上，伴隨有巖漿的侵位及礦體的形成。在32～36 Ma，石英正長斑巖沿構造系統侵位，造成了礦區F6斷裂等的擠壓；在32.5 Ma左右，以巖漿流體為主的含礦熱液，與碳酸鹽巖發生交代，形成環繞巖體的矽卡巖及矽卡巖型礦體，含礦流體沿斷裂運移及沉淀，形成熱液型礦體。④喜馬拉雅晚期，構造主應力方向改為近南北向，形成近東西向張性斷裂，同時造成了前期形成的近南北向斷裂具有明顯的壓性性質，伴隨黑云母正長斑巖及煌斑巖的侵位。該期晚階段，由于地殼的強烈上升而剝蝕強烈，向斜核部附近形成了斷陷盆地，先前形成的矽卡巖型礦體發生變形、變位和強烈張性改造，并遭受剝蝕，在三營組與北衙組不整合接觸面附近形成殘坡積型礦體。

5 深部及邊部找礦潛力

1)北衙金多金屬礦集區位于區域成礦地質條件有利部位，夾持于3大區域斷裂之間，區域性大斷裂不僅為深部富堿斑巖巖漿的上移與侵入提供了通道，同時為含礦流體的上移提供了通道。

2)近南北向F6斷裂為萬硐山礦區規模最大的斷裂，是重要的控巖、控礦構造：①沿F6斷裂走向、傾向及其旁側存在石英正長斑巖侵入，沿石英正長斑巖與碳酸鹽巖接觸帶易形成矽卡巖型礦體，礦區深部及邊部找礦潛力較大；②F6斷裂走向及傾向，以及與F6斷裂平行的近南北向斷裂控制程度很低，仍具有較大的找礦潛力。例如，受F6斷裂控制的KT44礦體，其深部找礦潛力較大[6](見圖15)。

1—第四系 2—三營組 3—北衙組 4—青天堡組 5—斷裂破碎帶 6—前期勘查對比連接礦體 7—已剝采部分圈定的實際KT44礦體 8—實(推)測KT44礦(化)體 9—斷裂及編號 10—地質界線 11—露采現狀線 12—鉆孔及編號圖15 KT44礦體深部找礦潛力分析圖

3)其他近南北向構造具有控巖、控礦作用：受其控制的巖體(脈)具有尋找矽卡巖型礦體的潛力，沿其走向及傾向方向具有尋找構造破碎帶型礦體的潛力。

4)近南北向構造與其他方向斷裂交會部位、與層間破碎帶交會部位及其附近是富堿斑巖巖漿冷凝沉淀的重要場所，更易形成小規模富堿斑巖，沿富堿斑巖與碳酸鹽巖接觸帶附近有尋找矽卡巖型礦體的潛力。例如：F6斷裂與F6-1斷裂交會部位深部；近南北向F5斷裂與近北東向F23斷裂交會部位深部。

5)近南北向斷裂與近北東向、北西向斷裂交會部位、斷裂與層間破碎帶交會部位更有利于礦化的富集，具有較大的找礦潛力。例如：F6斷裂與F30斷裂交會部位深部；F6斷裂與F6-1斷裂交會部位深部。

6)褶皺核部、褶皺彎曲形成的斷裂部位及褶皺虛脫部位具有一定的找礦潛力。

7)斷裂破碎帶旁側節理、裂隙，以及層間破碎帶發育部位有利于礦體的形成與富集，具有一定的找礦潛力。

8)北衙金多金屬礦集區構造及富堿斑巖發育，深部巖漿及含礦流體向上運移的動力充足，萬硐山礦區中深部地層主要為青天堡組，其不易與富堿斑巖巖漿發生交代，富堿斑巖節理、裂隙發育，有利于含礦流體的沉淀(以沉淀Cu為主)及成礦物質的富集。因此，北衙金多金屬礦集區深部具有尋找斑巖型銅多金屬礦體的潛力。

6 結 論

1)北衙金多金屬礦集區構造主應力經歷了近東西向→近南北向的轉變，發育近南北向褶皺、近南北向斷裂、近東西向斷裂、層間破碎帶及近北向、北東向、近西向、北西向節理、裂隙。近南北向斷裂為成礦前構造，近東西向斷裂為成礦后斷裂。

2)近南北向F6斷裂為萬硐山礦區規模最大的斷裂，是重要的控巖、控礦構造，其形成與萬硐山巖體的侵入關系密切,沿走向及傾向不僅具有尋找富堿斑巖及矽卡巖型礦體的潛力，還具有尋找構造破碎帶型礦體的潛力。

3)褶皺核部、褶皺虛脫部位、層間破碎帶、節理、裂隙為萬硐山礦區重要的控礦、容礦構造，具一定的找礦潛力。

4)北衙金多金屬礦集區斷裂、褶皺、節理、裂隙發育，深部及邊部具有尋找斑巖型銅多金屬礦床的潛力。