云南墨江縣金廠金鎳礦成礦規律及找礦遠景

尹紅光，錢夢靜，李萬平，宗富

(1.云南省有色地質局三一三隊，云南 玉溪 653100；2.墨江縣礦業有限責任公司，云南 墨江 654800)

金廠金鎳礦床位于云南墨江縣城北東40°，直距約10km的哀牢山中南段。已查明金屬量金43.4t，鎳54.8萬t(以硅酸鎳為主，少量砷硫化鎳)，鈷1.97萬t。伴生Co、Se、Ag、Ga、Te、PGE等元素[1]。“殘坡積、風化殼型硅酸鎳礦床”鎳鈷礦勘查深度一般幾十m～>100m；金、砷硫鎳礦勘查深度400m～500m。深部金礦體變厚變貧，礦體自然延深、尖滅再現。多數礦體圈定為透鏡狀，未探邊摸底。

1 礦區地質特征

大地構造位置屬于西藏-三江造山系，揚子西緣多島-弧-盆系，金沙江-哀牢山蛇綠混雜帶。哀牢山蛇綠混雜帶，處于特提斯成礦域，三江(造山帶)成礦省，墨江-綠春(火山弧)Au-Cu-Mo-Pb-Zn礦帶，哀牢山(結合帶/小洋盆)Au-Cu-Mo-Cr礦帶(圖1)。經歷了加里東-華力西早期大陸邊緣沉積，華力西中晚期古特提斯拉張，華力西末期-印支早期擠壓，印支中期古特提斯發育為陸緣島弧，印支晚期強烈造山，喜馬拉雅期走滑的發展過程。基性-超基性巖體侵位于九甲-安定深大斷裂(F3)，為主要礦源層，金、鎳礦體分布于基性-超基性巖體底部內外接觸帶。礦床類型為阿拉斯加型，Cu-Ni-PGE就地熔離和貫入式礦化為主；成礦時代為志留紀、泥盆紀。已發現評價鎮沅老王寨金礦、墨江金礦、元江安定鎳礦、元陽大坪金礦、金平白馬寨鎳礦等中大型礦床。

圖1 牢山中南段重要金礦分布圖

1.1 地層

礦區出露志留系中下統金廠組(S1-2j)板巖、石英巖(硅質巖)、砂巖，賦礦層之一；三疊系上統一碗水組(T3y)泥(頁)巖、砂巖。圖2。

圖2 墨江金礦礦區地質構造及平剖面圖

(1)第四系：①全新統(Qh)殘坡積層，以礫石、砂土、紅色粘土。厚0～10余m；②更新統(Qp)古殘積層，見于超基性巖體之上，呈面型風化殼。

(2)三疊系上統路馬組(T3l)以灰紅、灰紫、灰黃、黃綠、黑色等雜色泥(頁)巖與砂巖互層為主，局部夾煤線。厚度>800m；三疊系上統一碗水組(T3y)厚度>400m，分上下兩段。下段分上下兩層。上段(T3y2)灰黑色粉砂巖、泥巖互層，底部夾薄層灰巖；下段上層(T3y1-2)出露于礦區西側。白紅色含礫砂巖、砂巖、泥巖，下段下層(T3y1-1)灰綠色、紫紅色礫巖、粉砂巖、泥巖。底部具底礫巖，其厚度變化大(0m～數十m)。為明顯的古侵蝕面、古風化殼。地層倒轉，“紅層”翻伏于S1-2及巖體之下。走向320°～330°，傾角30°～60°，傾向北東。南段可見局部“紅層”產狀正常，覆于巖體之上，向西傾斜。

(3)志留系中下統金廠組(S1-2j)自下而上分為三段。其中①馬乎洞段(S1-2j3)頂部紫灰色葉片狀板巖，中下部灰黑色板巖夾變余粉砂巖，厚266m。巖層中順層分布數層花崗斑巖(有的鑒定為霏細斑巖)。該層未見金、鎳礦化；②四十八兩山段(S1-2j2)頂部灰黑色薄層狀細晶灰巖，厚10m。中部為灰黑色薄層狀板巖夾砂巖。下部灰綠色綠泥片巖，總厚406m。該層僅見局部輕微的砷硫化鎳礦化；③爛山段(S1-2j1)上部深灰色薄-中層狀泥質變余粉砂巖，中下部深灰色黃鐵礦化石英巖為主。總厚大于456m，為金鎳礦床賦存層位。出露于四十八兩山、老金牛、爛山、平坡及貓鼻粱子地段。

金廠組各段地層間呈整合接觸，頂部層位剝蝕，底部層位因與巖體呈侵入接觸，礦區內頂底層位均未出露完全。地層已全部倒轉，走向310°～330°，傾向北東，傾角20°～60°。

1.2 構 造

區域內最大的主干斷層構造為九甲-安定深大斷裂(F3)，褶皺構造為金廠破背斜西翼。礦區內構造變動較強烈，地層已發生倒轉、翻卷現象，巖層較破碎，褶皺、斷層較發育。

(1)斷裂：九甲-安定深大斷裂(F3)沿衰牢山分水嶺或西坡一線出露。礦區段稱“金廠大斷裂”，侵入的超基性巖體“金廠巖體”侵位占據。礦區即位于其中段部位緊靠西旁側。該斷裂北端與哀牢山深大斷裂合并，墨江以南部分逐漸隱入紅層(上構造層)之下，走向300°～310°，傾向北東，傾角70°～80°，逆斷層。沿深大斷裂或近兩旁側，侵入“哀牢山超基性巖”(華力西-喜山期)，見壓碎帶、糜棱巖化帶，硅化程度高。斷裂東側主要出露下古生界，西側主要出露上古生界，但多為三疊系“紅層”掩覆。

礦區內斷層可分三組，多為成礦期后斷裂。斷距僅3m～5m，多屬逆斷層。斷層面常見水平擦痕。破碎帶規模亦不大，僅寬數十cm至1m～2m，有的不見破碎帶。a.北西斷層組走向303°～330°，最發育的一組斷裂。傾角65°～85°，傾向多北東，少數南西。為走向斷層組；b.北北西斷層組走向330°～350°，較發育的一組斷裂。傾角50°～85°，傾向多北東，少數南西。其中最大的F59是“紅層”與Sl-2j地層不整合面間發生滑動形成的逆(掩)斷層，破碎帶寬3m～5m；c.北西西斷層組走向275°～290°，不甚發育。傾角50°～70°，傾向多為北東，多為平移斷裂。

礦區內節理、裂隙發育，主要為斷層構造派生的次級羽狀裂隙。北西組、近東西組及巖層的層間裂隙主要屬成礦期裂隙，是含金石英脈和砷硫化鎳礦的容礦裂隙。

(2)褶皺：屬華力西-印支褶皺(下構造層S1-2)和喜山褶皺(上構造層T3)。軸線走向與區域主干構造線走向一致(295°)。金廠同斜破背斜軸部，個別地段甚至發生翻卷現象。超基性巖體后期以冷侵入形成“壓入體”，(底辟)呈巖舌狀局部擠入紅層。

老金牛-爛山地段S1-2中有一些撓曲形成的舒緩波狀短軸小背向斜，似盤碟，鞍部平坦，軸向多北西，個別近東西。下構造層中有大巖腳翻卷小背斜(Ⅳa)。上構造層馬乎洞-龍潭阱同斜向斜東翼，據紅層底板等高線圖，顯示幾個隱伏的隆起和坳陷，單個長約200m～600m。

1.3 巖漿巖

金廠巖體是巖帶中最大的巖體，平面上呈反“S”形，長15.6km，寬0.4km～1.93km，一般寬1.2km，面積19.24km2；連接其北端巖體(深部)，一個長約40余km的大巖墻，長34km，寬1km～3km，面積64km2，成礦深度預測達10km。巖體兩端細窄，中部膨大，呈彎豆莢狀。與圍巖呈鋸齒狀接觸。巖性以斜方輝石橄欖巖(φ3)為主，斜方輝石輝橄巖(φ2)次之，亦有少量的含輝純橄巖(φ12)和純橄欖巖(φ11)，橄輝巖和輝石巖異離體很少見；二輝巖相和單輝巖相帶亦極少見。造巖礦物以斜方輝石、橄欖石為主，單斜輝石少見。巖體中有少量分異的輝綠巖體或巖脈(βμ)，多見于巖體南端部。還有少量分異或蝕變成的含鈦鐵礦輝長巖脈、榴輝巖脈、頑火輝石巖脈、直閃石巖脈等。

巖體數值特征：①巖體主要屬鎂質超基性巖類，鎂鐵比值(m/f)7～11，平均值9.3，分為鎂質、富鎂質、超鎂質三個亞類。②巖石化學系列屬鋁過飽和系列(占40%)和正常系列(占40%)；少量屬堿過飽和系列(占20%)，鋁含量偏高，無長石出現。③巖石普遍含Ni、Cr。巖體NiO含量與MgO含量、a/c值、m/f值成反消長關系。Ni呈硅酸鎳狀賦存于巖石中，含Ni0.26ω%；純橄巖類中Cr2O3含量1.41ω%，斜輝輝橄巖中0.5ω%，斜輝橄欖巖中0.34ω%。

巖體中各類巖石均已蛇紋巖化(地表向下500m內)。金屬礦物以磁鐵礦、鉻鐵礦、鉻尖晶石為主，偶見黃鐵礦(擠壓成薄膜狀)、赤鐵礦、石棉 (橫纖維)亦較常見。

中酸性侵入巖呈少數巖墻、巖株，30余個巖體多呈狹長狀巖墻侵入九甲-安定巖體旁側。中性侵入巖極少呈豆狀小巖體侵入P、T3地層中；酸性侵入巖以花崗巖、花崗斑巖、石英斑巖類為主，Au礦源之一。侵入時代屬燕山期。

超基性巖結晶年齡476.6Ma～551.6Ma(云南第三地質大隊)、417.6Ma(陳景榮，2002)，花崗斑巖脈結晶年齡180Ma。金鎳礦石PGE含量[3]ΣPGE2.58×10-9～109.66×10-9，與超基性巖ΣPGE4.58×10-9～50.48×10-9相差不大，顯示墨江金鎳礦PGE來源主要來自超基性巖體。

2 礦床地質特征

2.1 礦體特征

(1)金礦床地質特征

礦區原圈定159個大小金礦體，生產探礦新增13個，南北長約3.2km，東西寬約0.4km，面積1.34km2。產于金廠巖體底部內外接觸帶(圖3)。出露最高標高2093m，最大埋深400余m。礦體金>1000kg有6個工業礦，300kg～1000kg有5個，100kg～300kg有5個。最大的礦體是Ⅰ10，金資源儲量10.49t。金礦體產狀大多數與地層產狀一致或略穿層，礦體長軸多與區域主構造線方向一致，形態完整。其中，四十八兩山地段礦體傾角60°～80°；老金牛-爛山地段礦體傾角20°～30°；貓鼻梁子地段礦體傾角35°～45°。主要金礦體特征見表1。

表1 礦區主要金礦體特征表

圖3 墨江金礦42縱、94橫剖面圖

主要金礦體Ⅰ10礦體：位于爛山-平坡地段。工業礦體長1120m，寬110m，平均厚度16.25m，品位Au2.88ω×10-6。賦存標高2130m～1900m。礦體兩端形態較規整，成鞍狀、倒鞍狀，金礦體多夾于上、下鎳礦體之間。呈長條帶似層狀，走向300°～305°，傾向北東，傾角25°～45°。礦石類型以“混合型”為主。金鎳礦體產于巖體的底部，部分有穿插現象。

(2)鎳礦床地質特征

圖4 196線剖面圖(風化殼型鎳礦)

2.2 礦石礦物組成及其特征

含金礦物：自然金(含銀自然金)、銀金礦。含銀礦物：硫銻銅銀礦-銀黝銅礦-含銀黝銅礦(系列)、自然銀、輝銀礦、輝銻銀礦、中銀黃鐵礦；含鎳礦物：輝砷鎳礦(含鈷)、針鎳礦、方硫鎳礦、銻硫鎳礦、斜方砷鎳礦、輝鎳礦；氧化礦物鎳華、碧礬；硫化礦物：黃鐵礦、磁黃鐵礦、白鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、輝銻礦、方鉛礦、閃鋅礦、鐵閃鋅礦、毒砂、砷黝銅礦；其它金屬礦物：磁鐵礦、鉻鐵礦、鉻尖晶石、錫石、異極礦。菱鋅礦、菱鐵礦、自然銅。氧化礦物：褐鐵礦、赤鐵礦、針鐵礦、銅蘭、孔雀石、白鉛礦、鉛礬、黃鐵鉀礬、水綠礬等；

副礦物：電氣石、鋯英石、鈦鐵礦、榍石、金紅石、白鈦石等；脈石礦物：石英、玉髓、隱晶硅質、蛋白石、絹云母、綠泥石、鈉長石等；蝕變礦物：“綠色水云母”-包括云南水云母、單熱水云母、伊利石(水云母)等種，菱鎂礦、鐵白云石、白云石、膠蛇紋石、滑石、臭蔥石、沸石、魚眼石；粘土礦物：高嶺石、多水高嶺石、迪開石、拜來石、蒙脫石等。

3 礦床三位一體地質模型

3.1 成礦地質體

金鎳礦床賦礦巖層為鎂鐵-超鎂鐵雜巖底部內外接觸帶。形成時間經歷了加里東-華力西-印支期-喜馬拉雅期，具有多期性。基性-超基性巖體是Au、Ni、Co礦源層、成礦地質體。侵位于華力西期九甲-安定深大斷裂(F3)及兩旁側，后期有中酸性巖體侵入，但都圍繞基-超基巖體；金鎳礦體賦存于超基性巖體旁側同一地質體的中下部、底部與圍巖接觸帶。金礦體多見于外接觸帶200m范圍內，最遠未超過400m。分布于巖體內分異形成的特殊巖相帶、巖體底部或側伏端。基性-超基性巖體是Au、Ni、Co的載體、礦源層、成礦地質體[4]。

3.2 成礦構造與成礦結構面

金鎳礦體間常有間距，少數交叉、穿插、迭生，金礦體(礦化帶)中廣泛彌散鎳、鈷礦化和綠色水云母化，礦化帶幾乎重疊的。

3.2.1 金礦體空間分布特征及變化規律

(1)主要分布于“爛山段(S1-2j1)”上部板巖夾變余砂巖、粉砂巖(或互層)中。呈穿層產出，受壓扭性裂隙控制空間上呈雁行式、側幕式斜列。遠離金廠巖體一端品位較富，脈體厚度一般較厚。近巖體一端品位較貧，厚度變薄或分枝、尖滅。

(2)浸染狀含金石英巖夾含金石英脈型(“混合型”)金礦體沿層分布受石英巖、變余粉砂巖層位控制。金礦體產狀與含金石英脈一致或呈斜交關系，脈體在礦體中呈多字型或側幕式斜列，脈帶長軸方向與礦體長軸方向一致。

綜合上述分析，借鑒國外的經驗，我國可以將有假釋的裁量終身監禁作為死刑的替代刑。但是，需要注意的是，設立一項制度與廢除一項制度同樣艱難，況且，我國現有的刑罰制度——無期徒刑同樣可以發揮出與有假釋的裁量終身監禁同樣的效果。死刑一旦被廢止，無期徒刑的適用范圍自動擴大，不僅包括本就適用無期徒刑的犯罪，還包括了之前應當適用死刑的罪行。對于一些特殊的犯罪，如若采取無期徒刑不符合罪責刑相適應的原則，可以在確定適用無期徒刑的同時，規定服刑的最低年限。

(3)金礦體較集中分布于“紅層”底板起伏較大地段。較平整地段，金礦體分布較少。

(4)富金石英脈近東西向組發育，富集帶也多呈近東西向，少數呈北西或北東向。

3.2.2 砷硫化鎳礦體空間分布特征

(1)分布于超基性巖體、巖支、巖舌內外接觸帶彎曲部位，平直部位礦體少見。產于石英巖、變余粉砂巖及蛇紋巖、硅質菱鎂巖中。一般離接觸帶愈遠礦化愈弱，礦體出現愈少。

(2)礦體常分布于緊靠圍巖一側斷裂帶或構造破碎帶中，伴隨出現綠色水云母化蝕變帶，礦體與綠色蝕變帶分布一致，但蝕變帶范圍更寬。

(3)部分礦體(富礦體)常賦存于“綠色泥巖”中。由泥巖經綠色水云母化蝕變生成。

(4)礦區北段爛山一帶鎳礦體產于金礦體下盤，南段貓鼻梁子一帶多產于金礦體上盤。

3.3 成礦作用特征

(1)巖漿熔離與成礦：①金廠巖體中巖石普遍含Ni、Cr等親銅元素。Ni呈硅酸鎳狀態，Ni0.26ω%。純橄巖類中Cr2O3含量1.41ω%，斜輝輝橄巖中0.5ω%，斜輝橄欖巖中0.34%。鉻鐵礦富集空間與純橄巖類分異空間一致，礦區及外圍發現平坡雜巖帶、江水壩、公路石橋數等處礦化帶或小礦體(Cr203最高23ω%)。②S熔離：巖石礦物組分復雜，其中黃鐵礦、白鐵礦含量5%～15%；其它金屬礦物含量總計1%～2%。區內圍巖和各類巖體中普遍黃鐵礦化，局部十分強烈，說明巖體中有S熔離出來。通過硫同位素測定，基性火山熔巖σs34平均值-4.2，與圍巖σs34平均值亦相近，硫主要來源于圍巖中含“火山沉積硫”，即海底火山噴發期形成的海水硫酸鹽(與地層同時沉積的產物)。鎳礦體中塊狀黃鐵礦σs34平均值-5.2，與金廠超基性巖體σs34平均值(-5.1)相近，有同源性。礦石硫比圍巖硫重約1‰，圍巖硫來自海水硫酸鹽，礦石硫則摻合有部分深源硫。

(2)同化混染作用：金廠巖體侵入及其自身變質引起一系列熱液活動，使巖體及圍巖中貧金石英脈和含金石英巖受到相應的改造，發生滑石化、蛇紋石化等蝕變，部分脈體和礦體中添加(或蝕變)入更多有吸附金礦質能力的成分(滑石、蛇紋石等)，金礦質進一步聚積、富集。熱液從巖體中溶解大量Au、Ni，金礦質遷移再分配，優先選擇交代富含蛇紋石、高嶺石等成分石英脈體，部分金礦質遷移富集形成品位低的含金石英巖礦體，迭加(或蝕變生成)較多的含鎳礦物、硫化礦物、綠色水云母，形成較復雜的礦物組合，富金也富銀的格局。

(3)流體作用：加里東地槽沉積形成期，伴隨火山噴發活動，含金礦質火山凝灰硅質巖經華力西期區域淺變質作用，硅質巖中部分Si02以側分泌方式析出，為含金石英脈雛形。

華力西期金廠巖體侵入及其變質引起熱液活動(接觸巖漿熱液、巖漿期后熱液、超基性巖自變質熱液)，金礦質再次進一步聚積、富集。熱液富含氯、硫組分，且從巖體中溶解攜帶部分金礦質，促成貧金脈體和礦體的迭加富集。

燕山中晚期區域發生再生巖漿熱液活動(酸性巖侵入)，遠源巖漿期后中溫熱液沿金廠巖體西接觸帶(通道)上升，富含Fe+2、Sb+2、Zn+2等重金屬陽離子和部分S-2、As-2等陰離子，同時從圍巖和巖體中溶解攜帶礦質，當S-2、As-2離子濃度足夠高時，使巖體含鎳礦物(橄欖石、輝石、蛇紋石)中Ni2SiO4離解，Ni+2與S-2、As-2反應形成鎳的硫砷化物。上升過程中，隨著溫度、壓力下降，礦質在接觸帶附近和構造帶有利位置沉淀、聚集成礦，圍巖發生硅化、黃鐵礦化、綠色水云母化等熱液蝕變。

(4)成礦作用特征：墨江金鎳礦是多元、多期、多階段成礦[7-8]，為熔離-貫入作用+改造+迭生演化復雜的“復成金鎳礦床”。是受斷裂控制與超基性巖體有生因聯系的石英脈型金礦床，金礦床成因類型屬巖漿期后中低溫熱液交代礦床。砷硫化鎳礦床鎳礦質來自金廠超基性巖體，成礦熱液屬與燕山期區域酸性巖漿(花崗巖類)侵入活動有關的熱液。

金礦成礦作用：金礦質來源的多源性。一是金廠組(S1-2j)圍巖含金豐度值高，高于地殼各類巖性含金豐度平均值l～2個數量級；二是華力西期金廠超基性巖體，含金豐度高于地殼超基性巖含金豐度平均值；三是燕山期遠源中低溫熱液活動。經歷了多期多階段變質作用和各種熱液活動改造，金礦質發生遷移、聚集、再分配、富集成礦，形成了金礦床。

鎳礦成礦作用：砷硫化鎳礦床鎳礦質來自金廠超基性巖體，含鎳豐度平均高達2100×10-6(即0.21%)，一般2000×10-6～2500×10-6，石英巖620×10-6，變余粉礦巖600×10-6；花崗斑巖550×10-6。巖漿型礦床主要為就地熔離礦體、深部熔離、貫入礦體、晚期貫人礦體、接觸交代礦體和熱液疊加礦體。

綜上，構建“三位一體”的找礦模式，建立墨江金礦找礦預測模型(圖5)[4]，指導找礦。

圖5 墨江金礦找礦預測模型

4 找礦遠景

哀牢山中南段具有生成墨江金鎳鈷礦床的地質條件。有必要開展區域性找礦基礎地質工作，加強區域性綜合研究及成礦預測，同時加強工業指標論證，有助于提升礦床規模。

(1)哀牢山中南段360km基性-超基性巖體(帶)分布有多處金鎳礦床(鎮沅老王寨金礦、墨江金礦、元江安定鎳礦、元陽大坪金礦、金平白馬寨鎳礦[6]，巖體大至幾十至上百km2，小至<1km2，巖體周圍都成礦，有大面積綜合探礦空間。

(2)哀牢山中南段類似墨江金鎳礦蝕變帶和金鎳鈷礦化點亦有發現，如老王寨金礦中鎳礦、安定鎳礦中金礦，綜合勘查評價能提升其價值；加強工業指標論證，提高礦床規模。

(3)墨江金鎳礦現勘查深度400m～500m，成礦深度預測達10km。預測規模大-超大型。