云南北衙金矿矿区及矿床地质特征分析

王新红

(东华理工大学，江西 抚州 344000)

矿化围岩的含金丰度通常比地壳中同种岩石丰度值要大几倍至数十倍。大部分金矿矿体和围岩的同位素组成特点大致相同。例如河南省小秦岭地区文峪金矿，矿石硫同位素δ34S 为1.35‰，杨砦峪矿区硫同位素δ34S 为1.55‰，金洞岔矿石硫同位素δ34S 为-3. 58‰，而两矿区地层δ34S 为3.39‰，显示矿石硫同位素和地层硫同位素特征基本一致。按此来解释容矿层通常为矿源层(陈剑等，1993)。

我国岩金矿床形成的地层主要为太古宇，另外元古宇、古生界、中生界都具有金矿形成，但是发育水平不一致。矿化围岩主要分为变质岩、沉积岩、火成岩类，其矿化状态各不相同(初凤友等，2004)。

北衙金矿位于云南省鹤庆县境内，隶属于大理州鹤庆县北衙乡。地理坐标东经100°11′30″～100°12′30″，北纬60°07′45″～26°12′15″。北衙矿区南北长8.3 km，东西宽3.4 km。距大理市(下关)公路里程98 km，距鹤庆县城公路里程68 km。有公路纵贯全区，交通方便(图1)。

北衙，原本是铅锌挖掘矿区，自1987年西南有色地质探测局310 队在该地区找金以来，金矿区范围一直在变大。从1980年代以来，北衙矿区主要通过探索岩金矿，在笔架山、红泥塘、万硐山三个重要矿段作过为系统槽、井、坑探工程机老硐整理揭示，对矿体及矿化体作出圈定，地表岩金矿大体上掌握明确，深部找矿仅在红泥塘1 km2、万硐山1.5 km2及笔架山1 km2的范围内打过钻孔及坑道(李汉光等，2008)。

1 矿区地质特征

1.1 矿区地层

北衙矿区出露地层有三叠系下统(T1)、中统北衙组(T2b)、下第三系丽江组(E2L)及第四系等(图2)，从下至上叙述如下:

二叠系(P):灰绿色玄武岩，夹黄绿色凝灰岩，局部夹灰岩透镜体。

三叠系下统腊美组(T1):上部为黄绿、灰绿、灰黑色页岩、粉砂岩互层;下部为中粗粒凝灰质砂岩，夹灰岩泥岩，与下伏地层为假结合，厚度为80 ～200 m(和中华等，2008)。

图1 鹤庆县北衙金矿区交通位置图Fig.1 The Traffic location map of Heqing County，North Ya Goldfields

三叠系中统北衙组(T2b):是矿区重要的矿化地层，总厚度约311 ～599 m，从上至下分成五个岩性段。一段(T2b1)浅褐色角砾状碎屑灰岩夹网纹状厚层灰岩，厚度约13 ～72 m;二段(T2b2):浅灰色蠕虫状灰岩夹薄层泥质条带及泥灰岩，厚度约37 ～103 m(杨夕辉，2010);三段(T2b3):浅灰色厚层状生物碎屑微晶灰岩，部分存在燧石小扁豆体(0.5 ～10 cm)，厚度约16 ～8 m;四段(T2b4):灰褐色中层状细晶铁化灰岩，沿与正长斑岩接触带及层间剥离带产出金矿化体，厚度约145 ～196 m;五段(T2b5):灰白色厚层状白云质砂屑灰岩，沿正长斑岩接触带及层间剥离带、裂隙产有金矿化体，厚度约100 ～150 m(尹潘等，2005)。T2b4，T2b5为关键的矿化部位。

下第三系上始新统丽江组(E2L1):通常存在于北衙铅矿周围，南北长1 840 m 左右，东西宽1 500 m 左右，面积2.7 km2左右，另外在笔架山西侧公路边存在小块布局，可分成四个岩性层:

第一层(E2L1-1):在三叠系北衙组碳酸盐地层与斑岩体的古风化壳之上，与下伏地层不整合触碰，是深褐色、灰紫色含砾货砾石质粘土层，作为红土型金矿的赋矿层位之一。厚度约0 ～10 m。

第二层(E2L1-2):黄褐色、灰色、灰紫色砾石层。砾石成分主要以砂岩为主，另外有斑岩、煌斑岩、玄武岩，一部分是石灰岩，砾径约5 ～300 mm。次棱角半滚圆状，以粗砾石卵石级粒度为主，分选性比较差，填补物是砂泥质，含量在15% ～20%左右，颗粒接触式胶结。岩石呈松散 半固结形式，伸展特别不牢固，与上下层位为突变过渡，厚度约0～74 m，平均为31.49 m(王顺英，2003)。

第三层(E2L1-3):紫红色部分黄褐色，颜色复杂，含有栎粘土层。砾石成分主要是褐铁矿，另外还存在斑岩、煌斑岩、砂岩、半滚原状至滚圆状，砾径约1 ～35 mm，部分为100 mm，砾石含量＜30%，通常下部比较多，向上逐渐减少，分选性较差。褐铁矿角砾大约在3% ～15%，含金高低往往与褐铁矿含量有联系，是重要的含金层位。厚度约0 ～70 m，平均为16.99 m。

第四层(E2b1-4):灰色、灰质角岩石，角砾元素主要是石英岩、白云岩，部分见褐铁矿，砾径约3 ～700 mm。砾石呈棱角状，没有分选性，钙质凝结，已固结为坚实的石头，与下伏地层结合成骤变触碰，厚度约0 ～40 m，平均为16.64 m。

第四系(Q):为褐色、褐红色砂、砾粘土。为卡斯特溶沟溶槽、隙缝积累与坡残积、洪积、湖积物，厚度改变很大，特别不牢固，通常存在金，喀斯特积累含金最好。厚度在0 ～12 m 左右，平均约为2.18 m(谭洪波，2009)。

1.2 矿区构造

1.2.1 褶皱构造

北衙向斜:属于鹤庆复向斜西翼的一个次级褶曲，也就是松桂向斜的南延区段，本部分在抬升的地方，紧闭端在鸡鸣寺一带。向斜轴向北北东，长约7 km，宽约2 km。核部及两翼地层是北衙组灰岩，东翼形成彻底，能看到三叠系下统腊关组砂页岩及二叠系玄武岩，状态舒缓，倾角在10° ～40°左右。西翼地层开产状态较陡，倾斜角度约30° ～50°(张继荣等，2004)。向斜内次级褶皱发育，如万硐山矿段48 ～64 线之间，是一轴向N15°W 的短轴背斜，轴部T2b4地层表现为水平状态，两翼不匀称，西翼倾斜角度约18° ～20°，东翼倾斜角度约40°，轴部萌发一组含金褐铁矿脉，金最高含量为10 g/T，其深部具有隐伏岩体。

图2 鹤庆县北衙金矿区地质图Fig.2 Geological map of HeQingXian north official gold mining area

1.2.2 断裂构造

根据矿化关系，可分为成矿前与成矿后两期。

(1)成矿前断裂构造。松桂—邓川大断裂(马鞍山断裂)在矿区西部杨家院、礁石硐一带通过，北衙矿区的万硐山、红泥塘的岩脉带及矿脉群都受到该断裂引发的次级断裂控制(张湘炳等，2000)。该裂隙走向NNE，在矿区西侧出露长度比16 km 大，岩脉带宽从数十到数百米不等，由于右旋扭动，导致形成一组NNW-NW 的张性裂隙，但规模比较小，然而在该组裂隙中充填有含金褐铁矿脉，是本矿区比较重要的容矿构造。除此之外，在万硐山、小米地等地区仍能看到有东西向断层对岩脉及矿脉也有控制作用。

(2)成矿期及成矿后断裂构造。规模一般较小，多为右旋压扭性断层，断层面有擦痕，走向NWW 或NEE，倾向NE 或SE，倾角多约70°，使矿体及早期斑岩体发生错位，可见晚期黑云母正长斑岩及煌斑岩脉沿断层侵入。

1.3 矿区岩浆岩

本矿区发育的岩浆岩主要有玄武岩、正长斑岩、煌斑岩和次火山角砾岩等，与矿化有关的主要为正长斑岩和煌斑岩。岩体呈岩床、岩株、岩墙、岩脉产出。

2 矿区地球物理与地球化学特征

2.1 地球物理特征

2.1.1 磁异常特征

北衙矿区磁参数测定，铁铅矿和含磁铁矿煌斑岩具强磁性，北衙组灰岩具中等磁性，其他为弱磁性或无磁性。区内磁异常主要有红泥塘磁异常和万硐山磁异常。异常多与岩体或矿体对应。

2.1.2 电性特征

据对矿区含水风化层、干燥风化层以及各类基岩所作的电阻率测定，含水风化层位70 ～79 Ω·m，干燥风化层为370 ～378 Ω·m，北衙组灰岩和第三系灰质角砾岩1 221 ～1 235 Ω·m，正长斑岩1 049 Ω·m(姜华等，2007)。

2.1.3 遥感影像特征

2.2 地球化学特征

全区所有的矿石、岩石元素组合基本相同，Pb，Zn，Cu，Ag，Mn，As，Mo，In，Au 含量都比地壳克拉值大。其中以万硐山含氧化残留黄铁矿的褐铁矿中Au 含量最大。次生晕金异常区域大，遮盖了万硐山红泥塘矿地段，产生北北东向长约4 km，宽约1 ～2 km的异常带。另外在笔架山也有相同的状况。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

岩体外接触带的穿层矿体产生，受到岩体周围围岩中的剪切断裂影响，矿体外观与接触带产状相关，岩体转折下凹位置矿体较大。比如万硐山53、54 号矿体，岩体带上的囊状、脉状矿体产生，矿体产状与接触带产状大体相同。岩体下凹部位矿体存在变厚趋向，如红泥塘7 号矿体，万硐山50 号矿体。

较陡且倾斜张扭性断层裂隙中的脉状矿体发育，如笔架山的21、22 号矿体。

层间破碎与层间剥离空间的似层状矿体，通常距岩体距离不大，深部或许与岩体或主含矿构造相通。如红泥塘5 号矿体，桅杆破的似层状褐铁矿脉与笔架山的似层状矿体。

斑岩体内的细脉浸染状矿体，通常与剪切隙缝相关，岩体硅化很强，沿着隙缝充填黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、石英脉，通常在万硐山64 线以北之内，如51 号矿体。

风化侵蚀再聚集变为的红土型金矿，呈面型聚集在第三系与第四系半固结未固结沙土及砾层内，如80 号矿体。

3.2 矿石类型、组构特征及金的赋存状态

北衙矿区各矿段矿石矿物成分基本相同，经镜下鉴定，主要是金、银、铅、锌、锰、铁、铜七种元素矿物，共有20 余种，可划分6 种主要原生矿自然矿石类型:(1)磁铁矿赤铁矿黄铁矿Fe-Au 矿石;(2)赤铁矿黄铁矿Fe-Au 矿石;(3)蚀变斑岩型Cu-Au矿石;(4)氧化半氧化的赤铁矿褐铁矿黄铁矿块状Fe-Au 矿石;(5)胶状、结核状、蜂窝状Fe-Pb-Au矿石;(6)褐铁矿黄铁矿兰铜矿孔雀石Cu-Au 矿石。

具有较大工业价值的矿石类型主要是氧化、半氧化的Fe-Au 矿石和Cu-Au 矿石;另外还有次生风化堆积的红土型Fe-Au 土状矿石。

矿石结构以交代网格状、王脉状、骸晶状、包裹状为主。

金的赋存状态有两种:

裂隙金:自然金与银金矿呈不规则片状分散在褐铁矿、铅铁矾、黄铁矿、黄铜矿等矿物之间与隙缝之间，在氧化矿石中通常是褐铁矿膜包装。大量的颗粒粒度为0.000 5 ～0.037 mm，最大值为0.21 mm。自然金成色在87.7%，外观为不规则粒状。

包体金:出现在褐铁矿、黄铁矿、自然银内，在放大1 000 倍的条件下依旧没有观察到单独的金矿物。矿石中除主金属Au 外，同时存在益元素Pb，Zn，Ag，Cu 共生Fe 具有有害物质As。

3.3 蚀变特征

由于构造裂隙发育，岩浆侵入广泛，矿区内岩体及围岩蚀变均较强烈。岩体以万硐山和红泥塘正长斑岩蚀变最强，主要为钾化、绢云母化、硅化、碳酸盐化等。矿区所有岩体的围岩都为北衙组碳酸盐岩，其蚀变有矽卡岩化、铁化、硅化、大理岩化等。

4 结束语

云南北衙矿区地质形式繁杂，成矿形式多种多样，各不相同，导致本地区多期次、多矿种类的矿床同时出现。该矿床的矿石类型主要有:磁铁矿赤铁矿黄铁矿Fe-Au 矿石、赤铁矿黄铁矿Fe-Au 矿石、蚀变斑岩型Cu-Au 矿石，氧化半氧化的赤铁褐铁矿黄铁矿块状Fe-Au 矿石、胶体、结核状、蜂窝状Fe-Pb-Au 矿石，褐铁矿黄铁矿兰铜矿孔雀石Cu-Au 矿石等。

陈剑，晏祥云.1993.云南省鹤庆县北衙金矿成矿地质特征分析［J］西南矿产地质，46(4):52-53.

初凤友，胡大千，于洪林，等.2004.黄铁矿晶体形态标型在金矿评价中的意义［J］.吉林大学学报:地球科学版，34(4):531-535.

和中华，王勇，莫宣学，等. 2008. 云南金平长安金矿成矿物质来源——来自矿石及地层、岩浆岩的成矿元素含量证据［J］.东华理工大学学报:自然科学版，31(3):27-29.

姜华，秦德先，姚志华，等.2007.北衙金矿X 矿段金矿化富集规律研究及应用［J］. 金属矿山，(11):16-18.

李汉光，郭晓东，王绍明，等.2008.云南宝兴厂金矿床地质特征及成因［J］.矿床地质，27(5):587-595.

谭洪波.2009.甘肃中川金铀矿床地质特征及成因讨论［J］. 东华理工大学学报:自然科学版，32(3):36-38.

王顺英.2003.北衙金矿成矿地质条件浅析［J］.云南地质，3(3):12-15.

杨夕辉.2010.云南北衙特大型金矿找矿突破:商业性勘查快速评价的范例［J］. 地质与勘探，46(6):28-30.

尹潘，宋立军.2005. 云南北衙金矿富碱斑岩成矿规律研究及评价［J］. 有色金属(矿山部分)，57(3):51-53.

张继荣，刘宇淳，和晓南.2004.北衙金矿富碱斑岩—滑覆构造控矿体系及成矿规律［J］.云南地质，23(1):18-19.

张湘炳，陈广浩，吴堑虹，等.2000.云南省金矿构造成矿区划及区域成矿特征［J］.大地构造与成矿学，24(10):12-15.