保山市陡崖铜多金属矿成矿模式及找矿潜力

2020-07-07胡安林王基元张卫文

云南地质 2020年2期

胡安林，王基元，张卫文，谢俊

(云南黄金矿业集团股份有限公司，云南昆明650215)

陡崖铜多金属矿位于三江地区保山地块的北部，南北向保山-施甸复背斜与北北西向澜沧江断裂锐角交汇部位南段，西侧为高黎贡-怒江断裂，北部在碧江一带由于沧江断裂和怒江断裂汇拢而消失；其区域大地构造位置处于特提斯构造域、“三江”造山带、丙中洛-保山陆块、保山地块北缘保山复背斜倾伏端之核桃坪次级复背斜区(图1)；成矿带属特提斯成矿域、三江(造山带)成矿省、保山(陆块)Pb-Zn-Ag-Fe-Au-Cu-Sn-Hg-Sb-As成矿带，处于保山-镇康铅锌多金属矿带北段。

该多金属矿区矿种主要有铜、铁、铅锌及钨矿，矿体规模目前属小型。矿区外围分布有黄家地金矿，核桃坪铅锌矿，金厂河铜锌铁多金属矿。前人对核桃坪、金厂河两个矿床进行了较为详细的研究[1-4]，但对陡崖矿区地质认识较浅，仅对矿区地质特征及其成因进行浅析[5]，但对矿区新发现的钨矿体认识不足，未对矿区矿床成矿模式及找矿潜力进行分析，找矿前景不清。在前人研究基础上，本文通过对矿区矿床地质特征、控矿因素研究，对比邻区矿床特点，试建立矿区成矿模式，并对矿区找矿前景进行分析，为矿区找矿提供思路及新的找矿方向。

1 矿区地质

1.1 矿区地层

矿区属保山地层分区之施甸地层小区，区内地层总体呈近南北向展布，主要出露地层单元有

奥陶系中-上统蒲缥组(Op)：粉砂岩、泥岩；

寒武系上统保山组一段(∈3b1)：页岩、砂岩夹灰岩、泥质灰岩；

寒武系上统沙河厂组二段(∈3h2)：变质砂岩、大理岩化灰岩、粉砂岩；

寒武系上统沙河厂组一段(∈3h1)：大理岩化灰岩夹鲕状灰岩、泥质灰岩。

2.2 矿区构造

矿区处核桃坪复背斜核部陡崖次级隆起部位。核桃坪复式背斜轴向0°～10°，向北东倾伏，长大于6km，受构造影响，总体为一破背斜，断层发育，褶皱构造要素不齐全，核部地层为沙河厂组一段(∈3h1)，西翼主要出露沙河厂组一段(∈3h1)、沙河厂组二段(∈3h2)、保山组一段(∈3b1)，东翼主要出露沙河厂组一段(∈3h1)。陡崖隆起轴向近东西向，长约1km，表现为低缓隆起，褶皱特征不明显，南翼向南西缓倾，北翼向北缓倾，核部地层近于水平，沿核部有一近东西向矽卡岩带出露。

矿区断层发育，主要可分为近南北向组、北西向组、北东向组；其中近南北向断裂带为矿区主要容矿、导矿构造(图1)，北西、北东向组为后期破矿构造。

图1 陡崖矿区地质简图

1.奥陶系中—上统蒲缥组；2.奥陶系下—中统施甸组；3.寒武系上统保山组一段；4.寒武系上统沙河厂组二段；5.寒武系上统沙河厂组一段；6.辉绿岩；7.矽卡岩；8.构造蚀变带；9.金矿体及编号；10.铅锌矿体及编号；11.断层及编号；12.勘探线及编号；13.见矿钻孔及编号；14.见矿平硐及编号；15.地层产状；16.磁异常ΔT(Za)等值线及值(nT)；17.Pb-Zn-Ag-Cu综合异常等值线；18.W-Sn-Mo综合异常等值线

2.3 岩浆岩

矿区岩浆岩仅见辉绿岩零星出露，分布于矿区西部和北部，呈近北东向、南北向展布，长一般几米至上百米，宽几厘米至几十米。呈脉状、透镜状沿断层、层间破碎带及构造裂隙产出，规模一般较小。辉绿岩具辉绿结构、变辉绿结构，碎裂状、块状构造。

2.4 地球物理

矿区1∶1万高精度磁测显示为一正负伴生异常，该异常总体走向北北东向，椭圆形，长轴长1.2km，宽约0.8km，面积约1km2。正异常有东西两个局部异常中心，负异常位于正异常的北西部，尚未封闭。正异常极值3426nT，负异常极值-765nT。该磁异常形态规整，特征明显，梯度变化大，东侧梯度变化较西侧梯度变化小，剖面上显示东缓西陡。经工程验证为磁铁矿化矽卡岩所致。但目前该磁异常尚未封闭，根据物探反演成果，在矽卡岩接触带有磁性体存在。

2.5 地球化学

矿区1∶2.5万土壤地球化学测量显示，陡崖矿区属于陡崖-黄家地Au、W、Pb、Zn、Cu、Ag、As、Hg、Sn异常带，从地球化学特征异常可见，W元素地球化学异常指标排名最高，异常面积最大有4.7 km2，平均衬度为3，浓度分带值大于10，具有三级浓度分带，最大值为829.4×10-6；Au、Pb、Zn元素地球化学异常指标排名较高，均大于10，异常面积Au、Pb均大于1km2以上，平均衬度基本都大于2，浓度分带值都在8以上，都具有三级浓度分带；Ag、Cu元素地球化学异常指标次之，异常面积均很小，异常平均衬度都在2附近，浓度分带值都大于4，强度较高，均具有三级浓度分带。由上可见，该异常内的主成矿元素Au、Pb、Zn及其伴生元素Cu、Ag等异常规模大，强度高(图1)。

3 矿床地质

3.1 矿体特征

矿床产于寒武系上统沙河组一段(∈3h1)中，分别受断裂破碎带及矽卡岩控制，各矿种矿床特征简述如下：

3.1.1 受断裂破碎带控制铅锌矿体

矿区铅锌矿体主要受断裂控制，产于灰岩构造裂隙或破碎带及矽卡岩中(图2)，圈定10条矿体，构造角砾岩型铅锌矿体8条；隐伏矽卡岩型铅锌矿体2条。构造角砾岩型铅锌矿体总体产于一组近南北向，向东陡倾的灰岩裂隙中。除规模相对较大的V1-1矿体受断裂构造控制走向延伸较大外，其它矿体V1-2～V1-8均为张性裂隙控制，走向、倾向延伸均较小，呈脉状、豆荚状产出；矽卡岩型铅锌矿体产于大理岩与矽卡岩接触带上，走向、倾向延伸较小，呈透镜状产出。

图2 陡崖矿区3勘探线、2勘探线剖面图

代表性V1-1铅锌矿体：受断层F23-1破碎带控制，矿体走向15°，长约400m，向东陡倾，倾角平均64°，矿体厚0.89m～9.98m，矿体平均厚4.31m，Cu品位 0.02ω%～0.64ω%、Pb品位0.46ω%～1.65ω%、Zn品位1.59ω%～8.70ω%；矿体Cu平均品位0.51ω%、Pb平均品位0.67ω%、Zn平均品位7.90ω%。

3.1.2 受矽卡岩控制矿体

(1)磁铁矿体：矿区发现的隐伏磁铁矿体均产于陡崖隆起核部的矽卡岩中，共计圈定矿体16条，东矿带15条，西矿带1条，主要矿体均分布东矿带，主要矿体有V2-1、V2-2、V2-3、V2-4。代表性V2-1磁铁矿体：工程控制走向控制长310m，倾向延深106m。呈似层状产出，矿体厚1.05m～11.19m，平均5.15m，走向、倾向方向均见膨胀及收缩，厚度变化中等；磁性铁品位：15.26ω%～22.04ω%，矿体平均品位19.85ω%，矿体最小埋深67m，最大埋深170m、赋存标高2400m ～2540m。

(2)钨矿体：矿区钨矿体主要产于矽卡岩及矽卡岩破碎带中(图2)，为隐伏矿体，圈定了V5-1和V5-2两条矿体。其中V5-1钨矿体赋存于矽卡岩中，矿体倾向135°，倾角42°，矿体厚0.94m～5.58m，钨品位0.077ω%～0.128ω%；V5-2钨矿体：赋存于矽卡岩破碎带中，目前仅由ZK3-2控制，推测矿体倾向西，矿体厚4.78m，品位0.079ω%。

(3)铜矿体：赋存于磁铁矿体之间及磁铁矿体之下的矽卡岩中(图2)，矿区共计圈定隐伏铜矿(化)体12条，其中东矿带8条，西矿段4条。主要矿体分布于东矿带，主要矿体有V3-7、V3-2等。其中V3-7铜矿体控制矿体厚度3.98m，Cu品位0.41ω%～2.12ω%，Cu平均品位1.54ω%。埋深349.68m～353.66m，标高2258.63m～2262.61m。

3.2 矿石特征

矿区矿石自然类型主要为氧化矿石和硫化矿石；根据赋矿岩石矿区矿石类型主要为矽卡岩型矿石和角砾岩型矿石；根据组成矿石的主要矿物成份分为磁铁矿石、铅锌矿石、铜矿石、钨矿石等四种。矿区矿石结构为半自形、它形粒状结构，矿石构造主要有皮壳状、土状、细脉状、团包状、浸染状、块状构造。金属矿物主要为菱锌矿、白铅矿、磁铁矿、钛铁矿、黄铜矿、白钨矿、锡石；非金属矿物主要为石英、方解石、透闪石、阳起石、黑柱石、透辉石、绿泥石、绿帘石等。

3.3 围岩蚀变

矿区近矿围岩蚀变较为发育。主要有矽卡岩化、磁铁矿化、硅化、大理岩化、方解石化等；其中与成矿关系密切主要有矽卡岩化、磁铁矿化、硅化。

矽卡岩化：为深部热液上升交代碳酸盐岩而形成，矽卡岩矿物的生成顺序为辉石+透辉石+角闪石+石榴石→透闪石→绿帘石+方解石→绿泥石+方解石→方解石+石英→金属矿物。矿区矽卡岩具多期次活动特征，变质作用强烈，与Cu、Pb、Zn、Fe矿化关系极为密切。

磁铁矿化：在矽卡岩中呈浸染状、细脉状、细脉浸染-条带状、团包状-块状分布，为矿区重要目的矿物。呈铁黑色半自形-它形粒状，以八面体和十二面体为主，次为五角十二面体、粒状、薄片状，粒度0.006 mm～0.7mm。多与其它矿物不规则镶嵌，少量包裹于黑柱石、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿中，与黄铜矿、磁黄铁矿连生，蚀变强烈者为磁铁矿体。

硅化：主要发育于矿体及构造破碎带中，与磁铁矿关系密切，磁铁矿体中可见针柱状磁铁矿镶嵌于石英晶体内。

3.4 矿体分带特征

陡崖东矿段以钨、磁铁及铜矿为主，西矿段以铜铅锌为主，西侧黄家地金矿为石英脉型金矿，由矿区东至黄家地金矿方向，呈现出由高温→中低温→低温成矿的水平分带特征；垂向分带近地表为铅锌矿，中上部为钨矿、磁铁矿，中深部为铜矿，矿区与东侧金厂河矿区铅锌矿→铜矿→磁铁矿的正常高温→中低温矿体分带类比出现反向垂直分带。

4 控矿因素

4.1 地层对矿体的控制

矿区内矿体产于寒武系上统沙河厂组一段(∈3h1)中，据陈永清等(2005年)研究表明寒武系上统核桃坪组、沙河厂组可能是Cu、Pb、Zn矿化的初始矿源层[1]；沙河厂组一段岩性为大理岩化灰岩夹鲕状灰岩、泥质灰岩，岩石在构造作用下易碎，与含矿热液发生交代作用时，围岩中的部分成矿元素易发生迁移进入热液参与富集成矿。

4.2 构造对矿体的控制

矿区位于核桃坪复背斜核部附近，构造发育，且具多期继承性、先张后压扭特征；近南北向张性裂隙，有利于含矿热液的运移交代，为矿液提供了通道及富集场所，既是导矿构造，又是容矿构造；后期近东西向压扭性断层为破矿构造。

4.3 岩浆对矿体的控制

根据矿区1∶10000磁测圈定的陡崖磁异常，1∶2.5万土壤地球化学测量地球化学异常特征，推测矿区成矿物质主要来源于地下深部的隐伏中酸性岩体，以及矿区厚度大于400m的矽卡岩带。结合矿区东侧金厂河辉绿岩U-Pb 年龄为211.5～223.1 Ma 和124～144 Ma[6]，北部志本山复式花岗岩体(56.0～181.0Ma)[7]，南部双脉地花岗岩体(35.78～36.27Ma)[8]、柯街岩体(51.5Ma)[9]。根据东侧金厂河矿区测定的成矿年龄117～120Ma[10]，核桃坪矿区成矿年龄为116.1±3.9Ma[3]。通过区域岩体年龄及矿集区成矿年龄对比分析，认为陡崖矿床的形成跟多期次的复式岩体活动有关，主要跟晚燕山期花岗岩活动有很大关系。

综上所述，表明陡崖铁铜多金属矿成矿受“地层+构造+多期次岩浆活动”三重因素控制，为与构造-岩浆热液有关的热液-矽卡岩型矿床。

5 成矿模式

矿区寒武系上统沙河厂组、核桃坪组沉积时，携带有成矿物质，成岩后寒武系地层成为Cu、Pb、Zn等高背景值地层(表1)；经中特提斯洋发生俯冲时，构造-岩浆活动发育，晚三叠世基性岩浆侵入在矿区深部形成隐伏岩体，在近地表寒武系地层中形成辉绿岩岩株和岩脉，本期次构造-岩浆活动与成矿关系不明显；在中特提斯洋闭合后，保山地块与腾冲地块强烈挤压碰撞作用影响，保山地块内部发生地壳缩短加厚，大量中酸性岩浆岩再次侵位，该期次构造-岩浆活动为矿集区成矿提供了一定的成矿物源，含矿热液于早白垩世沿断裂破碎带和层间裂隙上侵，在褶皱拉张部位形成矽卡岩型矿体，本次构造-岩浆活动主要形成中高温铜、磁铁矿体，含矿流体在上移过程中伴随大气降水混入溶解度降低，在构造带中形成构造角砾岩型铅锌矿体；后在新特提斯阶段喜玛拉雅运动，于始新世发生构造-岩浆活动，矿区构造变形再次加剧，含矿热液沿构造破碎带续上移，再次发生矽卡岩化，使得矽卡岩带变大变厚，含矿物质再次富集，在近地表矽卡岩与大理岩化灰岩接触带上形成高温磁铁矿体、钨矿体，导致高温钨、磁铁矿体产于中温铜矿体之上，使得高、中高温矿体在垂向上反相分带(图3)。

表1 寒武系各地层地球化学参数统计表

6 找矿潜力

目前，东侧矽卡岩型铁、铜矿体沿走向、倾向尚未封边，但依据EH-4卡尼亚电阻率(ρτ)断面图剖面低阻异常区推测矿体沿走向、倾向延伸空间有限，规模较小，故整体上地表往下500m找矿潜力有限。但是，陡崖矿区与东侧金厂河等典型矿区有类似的成矿地质条件，结合地表钻孔揭露厚度超过400m(钻孔未揭穿)矽卡岩，且南东及深部未曾揭穿，以及未揭露到的核部核桃坪组二段地层，金厂河铜锌铁多金属矿矿体主要分布在核桃坪组二段一层(∈3h2-1)内，矿体赋存标高主要在1422m～2008m。通过类比分析，推测地表以下1000m左右为受核桃坪二段地层控制的“层控”矽卡岩型铜锌铁多金属矿床的有利空间，值得进一步勘查。

另外，通过近年来钨矿勘查，坑道及钻孔均揭露发现了钨矿体，1∶2.5万土壤地球化学钨元素异常图显示在其矿区南侧具有大面积钨异常，推测深部中酸性岩体来自矿区南部且埋深相对较浅，在此区域寻找与中酸性岩体有关的中、高温矿产有较好的找矿前景。