云南洱源县芹菜塘金矿地质特征及找矿前景

2020-10-23彭泽建杨晓霞

云南地质 2020年3期

彭泽建, 杨晓霞

(1. 云南乾峰地质勘查有限公司, 云南昆明 650051;2. 云南同元土地事务有限责任公司昆明分公司, 云南昆明 650051)

云南洱源县芹菜塘金矿位于溪灯坪金矿区东部边缘, 区域大断裂乔后断裂(F1) 自北向南穿过矿段。以乔后断裂为界, 矿段东部为扬子准地台(Ⅰ) 丽江台缘褶皱带(Ⅱ)、点苍山-哀牢山断褶束(Ⅲ) 点苍山断块(Ⅳ) 西缘, 矿段西部为唐古拉-昌都-兰坪-思茅褶皱系(Ⅰ) 兰坪-思茅褶皱带(Ⅱ) 中排褶皱束(Ⅲ) 东缘, 即兰坪坳陷盆地中部东缘。即矿区为2 个Ⅰ级构造单元的结合带, 属哀牢山深断裂带影响范围。

自2007 年特别是2016 年以来, 矿业权人对包含芹菜塘金矿在内的溪灯坪地区进行了系统的地质填图、化探、地表工程施工以及取样化验等各项地质勘查工作, 取得了一定的地质成果。

1 芹菜塘金矿地质特征

1.1 矿区地层

以乔后断裂(F1) 为界, 断裂以东主要为下元古界中深变质岩系, 乔后断裂以西以新生界。各地层单元岩性组合如下

(1) 下元古界黄龙潭组第二段(Pt1h2-2): 岩性为灰绿色斜长角闪片麻岩、黑云角闪片麻岩、灰绿色含榴黑云斜长变粒岩、灰白色含夕线石榴黑云斜长片麻岩;

(2) 下元古界石门关组第一段(Pt1s1): 岩性为浅灰色白云质大理岩、含砂质微晶大理岩、含方柱细晶大理岩, 顶部夹少量黑云斜长片麻岩、变粒岩, 大理岩多呈条带状;

(3) 下元古界石门关组第二段(Pt1s2): 岩性为浅灰白色条带状含金云透闪大理岩、含金云母白云质大理岩、夹透镜状透辉斜长角闪岩;

(4) 古新统云龙组第一段(E1y1) 紫红、浅灰色中厚层状具水平层理泥岩、粉砂岩夹同色岩屑石英砂岩, 局部夹灰色灰岩透镜体, 含盐渍及石膏。

1.2 矿区构造

矿区内褶皱构造不发育, 属单斜构造, 地层整体向西倾。断裂构造较发育, 以早期北北西向和后期北东向为主要断裂体系(图1), 呈现多期继承性活动的特点。次级构造裂隙、层间破碎带较发育。主要断层特征叙述如下:

1. 2. 1 北北西向断裂

(1) F1区域性大断裂: 为区域性乔后断裂的一部分, 分布于矿段西部边缘。在矿区内F1断层以近南北向展布, 断层倾向南西, 倾角58°, 为一上盘(西盘) 下降的正断层。断层西盘为古新统云龙组。东侧为下元古界石门关组。沿断层见狭长线性韧性剪切带, 呈现带状分布的糜棱岩、千糜岩, 岩层褶曲、揉皱拖曳比较明显, 后期叠加脆性变形产生碎裂岩和构造角砾岩, 总体具压扭特征, 破碎带宽10m～200m。具早期韧性剪切、晚期左形走滑的特点。该断层严格控制了炼铁街向斜盆地三营组的沉积, 持续活动时间长。后期被北东向断层切割错断为不连续的三段。

(2) F3正断层: 为石门关组一、二段地层分界线, 破碎带宽度约5m, 带内岩石破碎、碎裂。

1. 2. 2 北东向断裂

主要有三条, 编号分别为F12、 F13、 F14, 平面上表现出平移断层的特征, 平移断距由北自南逐渐变大(60m～1300m), 呈北东走向, 向东延至矿区外。与北北西向断裂及地层展布方向近于正交, 切割了三营组第二段(N2s2)、云龙组第一段(E1y1)、石门关组(Pt1s) 等, 与早期形成的北北西向断裂, 两侧地层和构造不对称。破碎带宽约10m, 主要表现为岩石破碎、碎裂, 矿物被压扁拉长。

图1 芹菜塘矿段地质及化探异常图Fig 1. Geology and Geochemical Anomaly Map of Qincaitang Ore Block

1.3 岩浆岩

矿区内现有三个侵入岩体, 均已不同程度发生了蚀变。

(1) 基性岩侵入岩体: 位于矿区东南部F1断层西侧, 呈岩脉侵入于云龙组下段(E1y1) 中。岩石呈灰绿色, 块状构造, 具磁性。主要由粒状变晶绿帘石、柱状变晶斜长石、片状变晶绿泥石和少量片状变晶白云母、粒状变晶石英及其它矿物组成。其中绿帘石和斜长石大致呈条带状产出, 占70% ～80%。

(2) 石英闪长岩体: 位于矿区北部F14断层两侧, 呈岩株侵入于石门关组第一段(Pt1s1) 中。岩石呈灰绿色, 矿物细粒, 成份主要由斜长石(70%)、石英(15%) 及些蚀变的暗色矿物组成, 块状构造。矿物斜长石、石英均有不同程度碎裂, 破裂隙中见少量绢白云母、方解石混杂状充填。斜长石普遍绢云母化作用, 黑云母均已蚀变由绿泥石取代。

(3) 酸性侵入岩体: 分布于矿段西部F13断层南侧, 呈岩株侵入于云龙组下段(E1y1) 中。岩石紫红灰色, 不均匀色, 斑状结构, 基质微晶质, 块状构造, 岩石碎裂状。斑晶(35%) 由大小不等的钾长石和石英组成, 钾长石泥化, 基质(47%) 呈微粒状, 其矿物成份与斑晶成份相同。岩石碎裂状,裂隙中方解石充填。组构不甚均匀, 略呈现破碎角砾状。

1.4 围岩蚀变

矿段内目前发现的地表围岩蚀变总体较弱, 类型较少, 仅局部地段硅化(蛋白石化、玉髓化) 较强, 其次为绢云母化、黄铁矿(褐铁矿) 化。

硅化(玉髓化): 在F13和F14断层间的硅化体内发育较强, 岩石中硅质成分占85%以上。原岩经构造破碎, 导致组分全部破碎, 呈大小不等的碎块角砾状。碎块角砾呈棱～角次棱角状不定向杂乱分布。胶结物由后期的硅化石英组成, 有时生成隐晶质的玉髓。石英大部分为多晶石英, 少部分为单晶石英,呈圆-次圆状。较细的石英颗粒填充于较粗的石英颗粒间, 显示双峰态结构。颗粒支撑, 孔隙式胶结,与金银矿化关系较密切。

绢云母化: 仅局部发育, 与硅化关系密切。主要为填隙物中的泥质重结晶为绢云母, 呈显微鳞片状产出, 分布于碎屑颗粒之间, 多被石英包裹, 与金矿化较密切。

黄铁矿(褐铁矿) 化: 主要有两种类型: 一是分布于裂隙中与硅化伴生, 常呈现浸染状、细脉浸染状, 在地表浅部经后期风氧化、淋滤后形成网格状、蜂窝状褐铁矿。经地质调查和分析测试, 黄铁矿(褐铁矿) 化与硅化叠加的出现与金矿化关系密切。二是在岩石中均匀分布, 晶型较好呈颗粒状、团块状产出。

1.5 化探异常特征

矿区内历年来开展了1 ∶2. 5 万土壤地球化学测量和1 ∶1 万岩石原生晕测量工作。土壤地球化学测量进行了Au、 Ag、 Cu、 Pb、 Zn 元素的分析测试, 岩石原生晕测量仅进行了Au 元素的分析测试。通过上述工作, 在矿段内圈定了4 个Au 土壤异常、 5 个Ag 土壤异常、 5 个Cu 土壤异常、 7 个Pb 土壤异常、8 个Zn 土壤异常、 4 个Au 岩石原生异常(图1)。经筛选后, 各元素分别有1 个可能的矿致化探异常(表1)[1], 在部分异常地表已发现了矿化信息。

表1 筛选后的可能矿致化探异常结果表(Au: ×10-9其余×10-6)Table 1 Possible mineral-induced geochemical anomalies after screening

2 矿化(体) 地质特征

2.1 矿化体特征

通过地表各项基础地质勘查工作, 已在芹菜塘矿段内初步圈定了金矿化体2 条, 分别编号为V9、V10。同时在地表发现多个铜、铅、银矿化点。各矿化体及矿化点特征叙述如下:

(1) V9金矿化体: 矿体呈似层状赋存于F1断裂东侧的构造破碎带中, 控制最大长度510m, 最大宽度5m。总体呈北北西-南南东向脉状展布, 矿化不均匀, NBT5 和NBT5-2 样矿化最好, 品位最高为1. 51g / t, 其余品位均小于0. 5g / t。矿化体赋存于硅质角砾岩中(图2), 整体较坚硬, 局部可见玉髓化、黄铁矿化, 矿化体与围岩界线不明显。

图2 芹菜塘矿段0 勘探线地质剖面图Fig 2. Geological Section of Exploration Line 0 of Qincaitang Ore Block

(2) V10矿化体: 矿体似层状赋存于F3断层西侧构造破碎带中, 呈近南北走向, 与F3断层走向基本一致。长度约780m, 最宽处约10m。打块样品位最高1. 01g / t, 刻槽采样品位最高为0. 9g / t, 矿化不连续。矿化体赋存于石门关组第二段的碎裂白云岩中, 发育较弱的褐铁矿化, 整体松散破碎, 矿化体与围岩界线不明显。

(3) 其余矿化点: 通过地质填图, 在矿段内地表共发现10 个金矿化点、 3 个银矿化点、 7 个铜矿化点、 4 个铅矿化点。其中金矿化点在矿段内广泛发育, 分布较广, 打块样品位0. 42 g / t ～1. 47g / t; 银矿化点主要分布于V9矿化体南部附近, 部分矿化点与金共生, 打块样品位49. 1g / t～88. 9g / t; 铜矿化点主要分布于F13和F12断层附近的碎裂白云岩中, 打块样品位最高为1. 37%; 铅矿化点主要分布于F13断层附近的碎裂白云岩中, 部分矿化点与铜共生, 打块样品位0. 4ω% ～1. 36ω%。

2.2 矿石类型

矿段内已发现的矿化体和矿化点, 其含矿岩性主要有硅质角砾岩、碎裂白云岩两种。按金属元素组合的不同又可划分为金矿石、金银矿石、铜矿石、铜铅矿石、铅矿石、铜银矿石等工业类型。

2.3 矿石矿物组成

根据前期野外地质调查、镜下鉴定以及化学分析结果, 目前已发现各类矿石中主要有用金属元素为Au、 Ag、 Cu、 Pb、 Zn、 Sb。矿石矿物主要有自然金(微细粒金)、金银矿、氯角银矿、辉铜矿、孔雀石、铜蓝、蓝铜矿、斑铜矿、方铅矿、辉锑矿、黄铁矿。脉石矿物主要有石英、方解石、白云石、褐铁矿、绢云母等。

3 对矿化成因的初步认识

(1) 以乔后断裂为代表的北北西向断裂束, 发育时间早, 持续活动时间长, 严格控制了西部断陷盆地内的沉积。据区域地质资料[2], 乔后断裂具早期韧性推覆并右形走滑、晚期伸展并左形走滑的特点, 在晚近时期仍显示强烈活动的特点, 属区域性深大断裂, 卫星影像和地貌特征十分明显。以F12为代表的北东向断裂组, 切割了三营组、云龙组等, 其形成时间应属燕山晚期-喜马拉雅期, 多为平移正断层, 表现为张扭性的特征。与早期形成的北北西向断裂以较大角度斜交或正交并错断, 该组断裂在晚近时期同样表现出了强烈活动的特征。

总体上矿段内断裂活动强烈, 且具备多期继承性活动性质, 形成碎裂岩、角砾岩、挤压透镜、千枚岩、千糜岩、片理、线理、鞘褶皱等一系列的构造特征, 次级构造裂隙、层间破碎带较发育。目前矿段内发现的矿化体和矿化点均分布在断裂附近, 矿化岩石均为受构造影响的碎裂岩、硅质角砾岩。推测中深部的成矿物质沿断裂通道被运移到受断裂影响的围岩中有利部位产生矿化现象。

(2) 从元素组合来看, 金矿化主要呈独立产出形式分布在矿段内不同的岩性中, 局部地段与银、锑共生, 暂未发现与铜、铅共生。而铜、铅矿化既可呈独立形式产出也可共生产出, 局部地段还可与银共生, 但不与金共生。从含矿岩性来看, 金矿化既可在硅质岩中发育, 也可在碳酸盐岩石中发育, 银矿化仅在硅质岩中发育, 铜铅矿化也仅在碳酸盐岩石中发育。因此银、铜、铅矿化具有成矿岩性的专属性, 而金矿化不具有成矿岩性的专属性。从目前取得的地表矿化信息来看, 金银与铜铅矿化未显示明显的叠合特征, 仅在硅化体北侧的NBT4 中1 个样品有铜银共生现象。根据化学分析结果, 各元素含量高低无关联性。

(3) 根据区域地质资料[2], 矿段位于1 ∶5 万梅子坪铅锌异常(4 号) 和炼铁锑汞(2 号) 异常的交汇部位。铅锌异常面积为8km2, 异常峰值分别为Pb 67. 7ppm、 Zn 196ppm。矿段外围沿乔后断裂(F1) 分布有铜金(11 号)、锌(10 号)、银(20 号)、锡(16 号) 铜锌(17 号) 异常。在11 号异常中发育龙潭铜矿化, 矿化位于乔后断裂旁侧玄武岩的次级裂隙中。在17 号异常中发育有凹凸铜矿点,位于乔后断裂旁侧的石门关组地层中, 矿化沿乔后断裂延伸数千米。矿段内各元素化探异常较多, 异常多呈北北西向的长条状、椭圆状, 与主构造迹线一致。其中Au-35 异常Au 峰值240ppb、 Ag-1 峰值13. 4ppb、 Cu-1 峰值662. 9ppm、 Pb-1 峰值329. 52ppm、 Zn-1 峰值586. 79ppm, 异常套合性较好, 具中低温元素的组合特点, 显示可能具备寻找金多金属矿体的前景。 Pb-2、 Zn-2 异常套合性较好, 显示可能具备寻找铅锌矿体的前景。目前发现的金矿化主要集中在Au-35 土壤异常中, 铜铅矿化主要集中在Cu-1 和Pb-1 土壤异常中。

(4) 目前矿段内已发现3 个侵入岩体, 多以岩株、岩脉的形态沿北北西和北东向断裂产出。根据地质调查, 推测其侵入时代为晚第三纪甚至更晚(喜马拉雅期)。各类岩体共同特点是其本身并不含矿, 而是在其内部裂隙带或外围的围岩节理裂隙发育地段见有矿化。在石英闪长岩裂隙中有零星的方铅矿化和黄铁矿化, 在基性岩体内部见石英脉发育, 伴有绢云母化和镜铁矿化, 外围的碎裂白云岩中有金矿化。据区域地质资料[2], 矿段外围发育有二长斑岩、粗面岩、云煌岩、花岗岩、辉长岩、辉绿岩脉,其形成时代主要为华力西期(基性、超基性) 和喜马拉雅期(中酸性), 矿段内已发现的岩体也为基性和中酸性。

综上所述, 矿段内金矿化成矿期应为新生代, 对应的构造运动为喜马拉雅运动。在上新世地壳出现拉张, 形成了断陷盆地, 在乔后断裂西侧沉积了三营组地层。早期形成的北北西向断裂和后期形成的北东向断裂强烈活动, 一直持续到晚近时期, 为成矿物质的运移提供了有利的通道。强烈的构造活动使得矿段内的石门关组地层总体破碎, 节理裂隙极为发育, 以碎裂岩、角砾岩为主要特征, 为成矿物质的富集提供了有利场所。沿断裂有喜马拉雅期的基性和中酸性岩浆岩侵入, 因此推测矿段中深部可能还存在有隐伏岩体, 推测可能为金的矿源体, 岩浆的侵入为成矿物质的迁移提供了能量。在构造、岩浆、地层等多种地质条件的相互作用下在石门关组地层内形成了广泛的浅成低温热液脉状金矿化。在矿段南侧外围沿乔后断裂东侧的元古界地层中分布有较多的铜矿化点, 同时伴生有金矿化。在矿段北侧外围沿乔后断裂旁侧的元古界和古新统中也有多个铜矿化点发育, 同样伴生有金矿化。根据目前已获得的资料显示, 整个铜矿化带沿乔后断裂断续延伸长度已达20km。根据凹凸铜矿点的硫同位素分析测试结果, 铜来源于上地幔或下地壳, 属于中低温热液成因[2]。推测矿段内的铜矿化可能在较早时代已形成, 在喜马拉雅期伴随着岩浆的侵入和强烈的构造活动叠加了金、铅等矿化作用。

4 找矿远景分析

矿段内各元素异常较多, 部分异常具有较好的套合性, 显示出中低温元素组合的特征, 地表广泛发育金多金属矿化现象, 与异常对应关系较好。北北西向和北东向两组断裂切割了矿段内各套地层, 使岩石破碎, 裂隙发育, 为成矿物质的运移和富集提供了有利通道和场所。矿段位于航片解译的环形构造中, 在区域上各环形构造中均发现了喜马拉雅期的斑岩体, 而目前在矿段内地表已发现少量的中酸性侵入岩体, 因此中深部可能还存在隐伏的岩体, 是潜在的矿源层和热源层。目前已在溪灯坪金矿区内其他矿段探获了中型规模的独立金矿床, 其成矿时代属于新生代[3]。综合各项地质资料初步研判, 芹菜塘金矿内广泛发育的金矿化应与溪灯坪金矿区内其余矿段的金矿化属同一时代。

据葛良胜[5]等人的研究成果, 矿段位于洱源-北衙-永仁近东西向隐伏构造的西延部位, 该隐伏构造是在基底及深部古构造基础上, 主要于喜马拉雅期重新活动的产物, 对以喜马拉雅期为主的构造-岩浆-成矿有着重要的控制作用。距矿段北东方向直线距离约40km 处的北衙金多金属矿, 是与喜马拉雅期正长斑岩有关的岩体接触构造带脉状金矿床[4], 达到超大型规模, 该矿床也位于该隐伏构造带上。综上所述, 该区域成矿地质条件较好, 矿段内各矿化信息丰富, 与已发现的区域上的金多金属矿床具可类比性, 显示出较好的寻找中型以上金多金属矿床的远景。