滇西普朗矿区北矿段及外围成矿条件及找矿标志

2018-08-17王国强和翠英羊劲松沈啟武施宝生

现代矿业 2018年7期

王国强和翠英羊劲松沈啟武施宝生

(云南迪庆有色金属有限责任公司)

普朗矿区位于滇西北迪庆藏族自治州东部香格里拉格咱乡境内，南北(独歌—玛塔决岗)及东北(虫多岗曲—玛塔决岗—小瀑布)两向分别延伸6，5 km，地处印支期义敦岛弧—中甸岛弧南缘、德格—中甸陆块东缘，总体属著名的“三江成矿带”南段[1-5]。区内构造发育，总体呈NWW向展布，分别于印支期岛弧发育阶段、燕山期碰撞阶段及喜马拉雅晚碰撞阶段侵入强烈的岩浆活动，伴随着斑岩型、矽卡岩型及斑岩-矽卡岩复合型多种Cu、Au多金属矿化(床)的产出，形成了雪鸡坪铜矿、红山铜矿、热林—休瓦促铜钼矿等多个超大型—大型斑岩矿床。普朗铜矿即为位于普朗—红山铜多金属矿亚带南缘的典型斑岩型矿床，岩浆侵位作用、热液蚀变作用等严格控制着矿床的产出[6-11]。自20世纪90年代对矿床开展初步远景评价以来，前人对矿床成矿条件、成矿斑岩等开展了大量研究，地质成果多集中于首采区及东部矿段，但对矿区北部及外围的研究涉及较少[12-15]。本研究对矿区北部铜矿及外围Pb-Zn-Ag多金属矿化(体)进行追索，重点探讨矿床成矿条件及找矿标志，为进一步扩大矿床规模、评价矿区资源潜力提供可靠依据。

1 区域成矿地质背景

普朗铜矿所属的格咱乡岛弧，总体上继承了义敦岛弧(古特提斯)的特性，东南、东北及西部分别围限于扬子克拉通、松潘—甘孜地块及拉萨地块3个地质单元，红山复式背斜、翁水复式向斜等一系列NW向线性褶皱与同向断裂(NWW向)控制着区内沉积建造、岩浆活动，区域断裂具有继承性、长期性特征，是重要的导岩、导矿通道，其余次级断裂则切穿中生界地层成为重要的容矿或破矿构造。区内岩浆活动剧烈，发育、侵入了多期次岩浆岩，超基性—中酸性岩均有出露，总体以安山岩的大面积分布及中酸性岩浆的大规模浅成—超浅成侵入为主要标志，与构造展布方向(NWW向)一致。区内分别于印支期、燕山期及喜马拉雅期发育了3期成岩、成矿作用，尤以印支期成矿作用最为强烈，其间发育的石英闪长玢岩、花岗闪长斑岩及石英二长斑岩等构成了复式成矿岩体，并于岩体内、外接触部位发育形成斑岩型Cu(Au)矿(雪鸡坪、普朗)、矽卡岩—斑岩型Cu-Mo矿(红山、休瓦促)及矽卡岩型Cu-Fe矿(郎都)。

2 矿区地质特征

2.1 地层

普朗矿区自上而下出露第四系(Q)、三叠系上统图姆沟组(T3t)及三叠系中统尼汝组(T2n2)(图1)。尼汝组二段(T2n2)总体为一套碳酸盐岩，与下伏图姆沟组呈断层接触，岩性以灰色、浅灰色中—厚层状灰岩、白云质结晶灰岩为主，主要出露于矿区南部，矿区北部及外围出露不全。图姆沟组一段(T3t1)呈条带状分布于矿区北西部，岩性以浅灰色—深灰色斑岩、绢云板岩为主，靠近中性岩体部位形成角岩。图姆沟组二段可分为上、下2层，其中图姆沟组二段第一层(T3t2-1)在矿段内未见出露，图姆沟组二段第二层(T3t2-2)在矿区北部及外围呈条带状大面积出露，在首采区被斑(玢)岩体侵位、破坏，为矿区岩浆侵位的主要地层，岩性主要为板岩、砂岩夹安山岩及变质砂岩，在安山岩夹层中与板岩的接触部位发育细脉状黄铜矿化、方铅矿化(图1)。

图1 普朗矿区北部及外围地层特征

2.2 构造

受区域构造活动的影响，矿区褶皱构造、次级断裂构造发育，矿区地处普朗背形构造(普朗向斜次级褶皱)中，总体呈构造穹窿状，两翼的图姆沟组地层围绕着中部中—酸性斑(玢)岩复式岩体自南部往西北部倾斜，倾角较陡(70°)。矿区近EW向的全干力达断裂(F)及矿区中部的黑水塘断裂(F1)严格控制着成矿斑(玢)岩体及矿化(体)的分布：全干力达断裂(F)总体呈NE向展布，总体往南陡倾，沿断裂出露分布多个规模不一的泉点、冰湖，断层面分布断层泥及金属硫化物；黑水塘断裂(F1)是对矿床影响最大的构造，呈NW向延伸近10 km，倾向NE(40°～65°)，上、下盘分别出露图姆沟组二段第二层(T3t2-2)及图姆沟组二段第一层(T3t2-1)，此外，受断裂构造及岩体多期次侵位的影响，含矿岩体及断裂旁侧发育密集的节理裂隙，总体往南陡倾(倾角55°～75°)，在地表出露50～700 m，沿部分节理面发育褐红色铁次生氧化物膜，总体为含矿热液提供了良好的导矿通道和储矿空间。

2.3 岩浆岩

矿区岩浆岩分布广泛，以侵入岩为主，其中印支期、喜马拉雅期的浅成—超浅成中酸性斑(玢)岩出露面积最大，由石英二长斑岩、花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩等组成，由5个“喇叭状”单岩体构成，其中Ⅱ#、Ⅲ#、Ⅳ#岩体分布于矿区北段。Ⅱ#岩体呈岩株状侵入普朗背斜穹窿核部，呈不规则椭圆形出露(面积1.19 km2)，由二长闪长玢岩、石英闪长玢岩组成，自中心往外发育绢英岩化带-青磐岩化带，多见金属硫化物嵌布，以矿区60#线为界，南段为石英闪长玢岩，以北则为二长闪长玢岩，各岩性分界模糊呈过渡关系，自58#～64#线长英质成分增高，与围岩混染特征显著，是矿区北段及外围的主要成矿岩体。Ⅲ#岩体是出露于矿区北西角的石英二长斑岩体，平面上呈帽形(面积1.57 km2)，岩体中心相对偏基性，发育细脉状、浸染状黄铜矿化。Ⅳ#岩体位于矿区北东角，呈长椭圆形岩株状分布，岩性单一(石英闪长玢岩)，青磐岩化伴随着零星黄铁矿发育。

2.4 矿区变质作用

矿区发育区域变质、动力变质、接触变质作用及气液变质(蚀变)作用，其中气液变质(蚀变)作用与矿化关系密切，斑岩及围岩在岩浆晚期及期后热流体的作用下，岩石组构、矿物成分、化学成分发生变化，成矿物质得以富集、沉淀。矿区北段围岩蚀变广泛，56#、66#线附近分别发育石英二长斑岩(脉)枝、二长闪长玢岩体，自岩体中心往外蚀变减弱，与首采区斑岩型铜矿中心面式蚀变分带有所区别，该矿段以绿帘石化、绿泥石化、绢云母化为主，黄铁矿化的青磐岩化带中以硅化最为发育，绿泥石化、绿帘石化的黄铁绢英岩化带多相互叠加，钾硅酸岩化带分界较为模糊。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

矿区北部及外围发育了2类矿化。北部矿段主要圈定了KT7-1、KT7-2 2条铜矿体，主要赋存于普朗复式斑(玢)岩体Ⅱ#岩体及Ⅱ#岩体内期后侵入的石英斑岩脉内，自石英闪长玢岩、石英二长斑岩体中心往外矿化逐步变弱，界线呈过渡关系，总体呈NNW—NW向展布；外围北部则圈定了MKT1、MKT2及MKT3共3条Pb-Zn-Ag多金属矿体，主要分布于普朗复式斑岩体Ⅱ#岩体边部的上三叠统图姆沟组二段构造裂隙及围岩接触带石英脉内，围岩岩性以安山岩、板岩为主，局部为砂岩，矿化与围岩界线清晰，总体呈近EW向脉状产出，以MKT1矿体规模为最大(表1)。

3.2 矿物特征

矿区北部及外围发育了2类矿化(体)，矿石矿物也有所区别。矿区北段金属矿物主要包括黄铁矿、黄铜矿，黄铁矿主要呈细脉状、他形粒状分布，脉宽差别较大(0.1～10 mm)，石英、斜长石、钾长石及绢云母等脉石矿物主要呈颗粒较细的他形粒状、脉状分布；黄铜矿呈他形粒状及细脉状分布，长石多呈半自形—他形粒状及斑晶形式存在；矿区外围北部MKT铅锌矿体的金属矿物以方铅矿、闪锌矿为主，多呈团块状、他形粒状嵌布；黄铜矿为该地段硫化矿矿石中的主要含铜矿物，呈他形粒状、浸染状及细脉状嵌布于矿石中，多与磁黄铁矿、黄铁矿、辉钼矿等金属矿物共生；地表氧化带中出露少量孔雀石，多呈他形粒状、纤维皮壳状、薄膜状及放射状构造，集合体多为球粒状产出，常与黏土、方解石、石英等镶嵌包裹。

表1 普朗北部及外围矿段矿体特征参数

3.3 矿石类型

矿区北段发育铜矿化及铅锌矿化2种矿化类型，矿石类型有所区别。斑岩型铜矿以石英二长斑岩铜矿石为主，主要见于北段KT7-2矿体中，矿石组构包括半自形—他形粒状结构、包含结构、交代溶蚀结构及细脉—浸染状构造、斑杂状构造；北段KT7-1矿体主要发育二长闪长玢岩型铜矿石，矿石组构单一，主要为半自形—他形粒状结构及细脉—浸染状构造；北部外围铅锌银多金属矿体含石英脉型及砂岩型2类矿石，其中，石英脉型矿石含Cu的共生有用组分，砂岩型矿物单一，仅为方铅矿。

4 矿床成矿条件

4.1 岩浆岩

浅成—超浅成成矿斑(玢)岩具有岛弧岩浆热液矿床的成矿专属性，是斑岩型矿床形成的先决条件。普朗铜矿是隶属于格咱岛弧的典型斑岩型矿床，载矿岩体主要为二长花岗斑岩，玢岩成矿继承了义敦—中甸岛弧的矿化特色，反映出偏碱性熔体-溶液是区内Cu、Pb、Zn等有色金属矿化的有利富集场所[16-18]，岩浆岩严格控制着矿床的形成与产出。与首采区赋存于石英二长斑岩及石英闪长玢岩复式岩体中的典型斑岩型铜矿体有所区别，北部矿段矿化主要赋存于石英二长斑岩体、二长闪长玢岩体中，金属硫化物发育普遍，尤以细脉状、浸染状及团板状黄铜矿为主，局部沿构造裂隙充填不规则状石英脉型矿化，北部矿段外围Pb-Zn-Ag多金属矿化主要产于安山岩、板岩接触部位的石英脉或变质长石石英砂岩中沿裂隙充填的石英脉中，含矿母岩有所区别。2类矿化围岩岩性以斑岩、玢岩、角岩及长石石英砂岩为主，火山岩、火山碎屑岩以图姆沟组二段最为发育，据前人研究，斑(玢)岩体的主、微量元素及稀土元素特征与图姆沟组火山岩保持高度一致，反映出各类岩体的同源性，火山岩、斑(玢)岩与成矿关系密切。

4.2 热液蚀变作用

岩浆体系为矿床的岩浆-热液系统提供了丰富物源，同时汇合了地下水(天水)，热液蚀变强烈且发育范围远大于矿化(体)的产出范围，Cu、Pb、Zn等成矿元素多以络合物的形式存在于热液中，在热液流体运移循环过程中，由于环境物化条件的差异而发生物质交换，使得以矿质为核心的络合物发生分解而形成矿化[19]。矿床内热液蚀变种类丰富、分带明显，且具有显著的阶段性，以钾化、硅化、绿泥石化、钠长石化、绢云母化为主。北矿段围岩蚀变发育广泛，沿56#、66#线分布的石英二长斑岩(脉)枝、二长闪长玢岩体发育强烈的蚀变中心，自中心向外蚀变逐渐变弱，以绿帘石化最为突出，伴随着少量绿泥石化、绢云母化，其中黄铁矿化的青磐岩化带及硅化最为发育，黄铁绢云英岩化带多叠加绿泥石化、绿帘石化，各蚀变带界线模糊。此外，矿段局部地段发育角岩化，伴随着铜矿化(体)的产出。总体上，矿区蚀变强度与矿化成正相关。

4.3 断裂构造

在俯冲造山作用下的影响下，岩浆热液活动与金属矿床的形成具有密切联系，构造裂隙为含矿热液的运移、沉淀提供了有利空间。大量野外地质调查及研究成果表明，区域性大断裂的持续、剧烈活动控制着区内岩浆岩的侵入、就位，而断裂构造裂隙系统为成矿流体的运移和汇集提供了通道，天水的汇入，促使构造系统进一步发挥关键作用，构造裂隙的发育程度直接决定着矿化(体)形成的规模。从区域上看，格咱深大断裂限制着岩浆活动仅发育于断裂带东侧，而普朗铜矿总体形成于NW、NEE向构造及NNW向黑水塘断裂的交汇部位，沿黑水塘断裂(F4)侵入石英二长斑岩及石英闪长玢岩体，晚期形成的花岗闪长斑岩则沿NE向全力干达区域断裂侵位，为岩浆期后活动及含矿热液循环提供了十分有利的地质条件。矿区北矿段发育的细脉—浸染型矿化充分表明其形成于斑(玢)岩成岩作用后，构造的继续活动在岩体中进一步形成了大量微裂隙，为含矿热液的活动及沉淀提供了必要空间。在区域性断裂活动的影响下，早期形成的矿化(体)产生了新的构造裂隙，在诱发新含矿热液活动的同时，进一步富化了石英脉型矿化。构造裂隙是矿区北矿段及外围成矿必不可少的条件，总体上，矿段受控于“三位一体”的构造岩相成矿系统。

5 找矿标志

(1)岩浆岩标志。前人研究表明，含矿斑岩体及斑岩型矿床是壳—幔混源岩浆经过一系列分异、演化作用形成的产物，因此岩浆岩带与矿床总相伴产出，斑岩体群是斑岩型矿床的直接找矿标志，被动侵位的浅成—超浅成复式斑(玢)岩体(石英二长斑岩、石英闪长玢岩)为普朗矿床的重要找矿标志，尤以蚀变岩脉及金属硫化物充填岩体最为显著。

(2)构造标志。普朗铜矿总体产出于格咱深大断裂东侧次级断裂F1(黑水塘断裂)中，而该断裂严格控制着矿区斑(玢)岩体的产出，根据断裂的追索，可迅速找出斑(玢)岩体的分布位置。结合野外实际调查及卫星影像地质解译成果，在区内发现了150°～330°及70°～250°走向的2组断裂，切穿了火山岩及图姆沟组二段，多形成了复式中酸性斑岩体。因此，通过卫星影像对2组断裂构造进行追索解译，在其交汇部位发现了含矿斑岩体，可作为间接找矿标志。

(3)围岩蚀变标志。矿床的沉积围岩发育了少量外来物质参与的热变质作用，具体表现为碎屑岩的角岩化，同时伴有黄铁矿化、黑云母化，范围通常为斑岩体出露面积的数倍，角岩呈带绿的深灰色—灰黑色，方铅矿中多伴生黄铁矿、黄铜矿，嵌布于岩石中的黄铁矿氧化后形成十分醒目的“火烧皮”，是寻找矿区北部外围Pb-Zn-Ag多金属矿体的有利标志。由于KT7-1矿体产出于背阴坡地段，受气象因素影响，“火烧皮”现象不明显，强烈的黄铁绢云岩化可作为重要的替代性找矿标志。KT-2矿体作为隐伏矿体，近矿围岩多具有草绿色、易于辨认的绿帘石化蚀变，可作为同类矿(化)体的有效找矿标志。

(4)物化探异常标志。含矿斑岩体的矿化(体)部位多具有中—高强度视极化率和较低视电阻率的激电异常，边部多出现1圈弱磁异常。此外，矿床矿化(体)发育部位具有明显的Cu、Mo、Pb、Zn、Au等元素组合土壤地球化学异常，其中Cu异常值为(100～400)×10-6、Mo异常值为(5～10)×10-6，对应于矿化(体)的分布地段或含矿岩体内，Cu异常值大于200×10-6的地段多叠置Mo异常，Pb、Zn异常值为(100～800)×10-6，多集中于岩体外接触带部位。因此，物化探异常可作为寻找含矿岩体或矿化(体)的有利标志。

(5)直接找矿标志。沟谷局部地段可见部分矿体露头出现，多遭流水的强烈侵蚀氧化作用，尽管原生铜矿物被淋失带走，但仍可见铜矿石原貌，与切割中等—深剥蚀矿床的Ⅱ、Ⅲ级沟谷中多见的铜矿石转块及铜矿物重砂可一并作为重要的直接找矿标志。此外，矿段总体位于高山侵蚀区，不同的蚀变岩石的抗蚀变能力有所差异，因而多形成不同的地形，即钾化硅化蚀变及绢云岩化岩石的抗侵蚀能力弱—中等，多形成负地形；青磐岩化蚀变岩石的抗侵蚀能力较强，多形成正地形，总体构成凹形的“椅”状，可以作为重要的间接找矿标志。