云南省弥渡县金宝山铂钯矿体地质特征及找矿标志

2020-11-04赵庆红张宗勇

中国金属通报 2020年7期

赵庆红，张宗勇，张涵

（云南省地质矿产勘查院大理地质矿产所，云南大理 671000）

铂族金属是中国的紧缺矿种之一，云南铂族金属矿床成矿条件较好，在“三江”地区、扬子地台西南缘及华南褶皱系等不同构造单元均有发现，集中分布于金沙江-红河断裂带及元谋地区绿汁江断裂带，以赋存于基性超基性杂岩中的贫铜镍硫化物型铂钯矿为特色。沿金沙江-红河深断裂带丽江一弥渡一金平一带有镁铁质超镁铁质岩石呈线状断续分布，著名的有宁蒗昔腊坪、大理荒草坝和迎凤岩体等岩体构成宁蒗—弥渡镁铁质超镁铁质岩带，已知较大含铂岩体有金宝山、荒草坝、迎凤等三个，呈岩床状侵入于奥陶系砂、页岩（荒草坝、迎凤）及泥盆系灰岩、砂岩、板岩中（金宝山）。其中以金宝山岩体规模最大，云南省弥渡金宝山铂钯矿即产于其中。该矿地处上扬子陆块云南驿断陷盆地，成矿区带属上扬子成矿省之楚雄（前陆盆地）蓝石棉-盐类-煤成矿带。以礼社江为界，分为江北、江南两个矿段（图1）。是目前我国储量最大的独立铂族元素矿床（王登红，2007），自1971年发现以来，众多专家、学者对其进行过详细研究，认为与峨眉山大火成岩省有成因联系（马言胜等，2007；王登红等，2007；余红平等，2008）。含矿岩体为铁质超基性杂岩体，呈顺层状侵位于泥盆系金宝山组碎屑岩-碳酸盐岩沉积建造岩系中，岩体分布严格受地层限制，并与围岩一道于晚三叠世前发生褶皱而依金宝山背斜赋存。岩体受后期断裂切割，但仍显示与区域构造一致呈北西-南东向顺层产出。

1 矿区地质概况

1.1 地层

矿区出露地层由老至新有泥盆系金宝山组（Dj），下二叠统（P1）灰岩，上三叠统罗家大山组（T3l）、云南驿组（T3y）及上新统三营组（N2s）。泥盆系金宝山组为一套浅海相碎屑岩—碳酸盐岩，是含矿岩体主要侵入层位；下二叠统为一套浅海相碳酸盐；上三叠统罗家大山组为一套浅海相—海陆交互相的泥质岩—碎屑岩，云南驿组为一套浅海—泻湖相含膏岩系碎屑岩—蒸发岩、碳酸盐岩—钙质岩建造，其中段是矿区石膏矿的主要赋存层位；上新统三营组为一套内陆山前断陷盆地湖相沉积的砂砾岩。

1.2 矿区构造

金宝山背斜矿区的主要构造，控制了金宝山含铂钯超基性岩体的分布。背斜长5km，宽2.5km，呈318°方向展布，核部两翼地层均为金宝山组。背斜轴部开阔，产状平缓，两翼相对较陡，东翼向NE倾斜，倾角31°～44°，两翼向SW倾斜，倾角15°～20°。矿区所见断裂均为成岩成矿后的断裂，以NW向为主，次为近SN向、NE向，且多为张性正断层。断裂构造对矿体有一定破坏作用。

1.3 岩浆岩

区内出露的岩浆岩规模不大，但种类繁多，受构造控制特征明显，岩性以基性岩为主，超基性岩次之，还有少量酸性盐脉。岩浆活动的时代分属华力西期、印支期—燕山早期和喜马拉雅期。岩石类型基性岩主要为蚀变辉长岩和辉绿岩，超基性岩主要为单辉橄榄岩。铂族元素主要赋存于超基性岩体中，而基性岩矿化较弱几乎不含矿。

1.3.1 基性岩

基性岩分布较广、数量最多，长度大于100m的岩体有21个。主要侵位于金宝山短轴背斜轴部的泥盆系金宝山组中，岩体形态比较简单，绝大多数为顺层侵入的似层状多层产出，少数为脉状、透镜状。岩石类型主要为辉长岩、辉绿岩、闪长岩等。

1.3.2 超基性岩

超基性岩侵位于泥盆系金宝山组，产状与围岩产状基本一致，为顺层侵入的岩床或岩脉。矿区内有规模的超基性岩体共有11个，规模最大者为Ⅰ号岩体。该岩体被近东西向礼社江切割成南北两段（图1），除临江部份出露地表外，其余均被上覆岩系掩盖，岩体呈北西-南东走向长度大于4760m、北东-南西向宽度905m～1231m，厚度变化大，背斜轴部较两翼厚，一般厚度16m～71m，最厚部位达170m。江南段岩体于晚三叠世前曾遭受剥蚀，岩体厚度仅为数米至二十多米。岩体总体呈顺层状侵入的岩床状（图2），随地层褶皱而呈缓波状弯曲。在纵、横方向上具膨缩、分枝及复合现象，且被后期断裂切割。其中江北段被近东西向断层切割成南、北两段。岩体产出形态基本与围岩产状一致，局部表现为与围岩有10°～20°的交角。岩体总体走向325°；倾向依其所处背斜部位而异，总体上表现为背斜西翼向西倾、倾角13°～27°，背斜东翼向东倾斜，倾角8°～26°，局部岩块倾向及倾角稍紊乱，但总体上仍与岩体总体产状相协调。在北西-南东纵向上，显现为南东端翘起而北西端呈6°角缓倾伏，整个岩体形态规则协调。

岩石类型简单，以单辉橄榄岩为主，其次为辉橄岩、橄辉岩、蛇纹岩、碳酸盐化超基性岩、次闪石化超基性岩等。单辉橄榄岩是岩体的主体，是矿区主要含矿岩石。岩石呈灰绿、暗绿色，具变余不等粒自形至半自形粒状结构、嵌晶包含结构、网状结构、显微鳞片变晶结构，块状构造。主要造岩矿物为橄榄石、单斜辉石，次要矿物有角闪石、黑云母及斜长石，副矿物有磁铁矿、铬铁矿（铬尖晶石）、钛铁矿、磷灰石及金属硫化物等。岩石属正常系列和铝过饱和系列，含矿岩石均属铝过饱和系列，岩石的MgO含量低、m/f值为0.79～5.32，属铁质超基性岩。含矿超基性岩体普遍遭受了强烈蚀变，表现为强烈蛇纹石化和滑石化、透闪石化、绿泥石化以及不同程度的碳酸盐化、叶蛇纹石化及硅化，在岩体与围岩的接触带发育角岩化、大理岩化、滑石化和绿泥石化。金宝山超基性杂岩体矿化普遍以铂、钯丰度值高为特点，全矿区岩体总平均Pt+Pd丰度值达0.5g/t。各类超基性岩石中基性程度愈高、蚀变越强，其铂、钯丰度值愈高。

图1 金宝山铂钯矿区主要基性、超基性岩分布图（据云南省地质矿产局第三地质大队，1982）

2 矿床地质特征

金宝山铂钯矿床是一个贫铜镍的大型铂族多金属矿床，圈定的铂族多金属矿体97%以上在岩体内，2%在紧靠岩体的围岩内，很少超过岩体边界5m。矿化围岩既有先期侵位的基性岩，也有白云岩、砂板岩等。矿石品位较贫但矿化普遍，矿化范围呈NW向延长的条带状，长1100m，宽800m，矿化面积约为岩体面积的1/3。矿体产于含云闪长铁质超基性岩中，呈似层状产出。矿化不严格受岩相控制，与铜、镍等金属硫化物关系密切。铂族元素呈矿物相产出，以铂钯为主，品位较贫，粒度细小。伴生有益元素为锇、铱、钌、铑、金、银、铜、镍、铬、铁、硫等。

2.1 矿体特征

全矿区共由大小80多个矿体组成，据矿体在超基性岩体中赋存位置从垂向上把铂钯矿体由下向上分为底部矿群K1、中部K2、上部K3三个矿群，单个矿体呈层状-似层状不等间距平行产出。

2.1.1 K1矿群

K1矿群主要产于橄榄岩中，与围岩界线渐变过渡。顶板多为橄榄岩类，其他岩类很少。底板主要为超基性岩（占45.94%），还有蚀变基性岩（18.92%），砂、板岩及灰岩（27.03%），构造角砾岩（8.11%）。本矿群分布于岩体最底部，规模较大。共34个矿体，分别编号为K11、K12、K13、K14、K116及K117等，以K12规模最大为主矿体，K11为次要矿体。

K12矿体：为矿区主要工业矿体之一，总的展布方向337°。矿体舒缓波状的似层状产出，局部形成下陷的低谷，或上凸的弧峰。其轴线位于5线与1线之间，总体倾向北，但是各部位的局部倾角不一致也有向南倾的地段；倾角一般为0°～20°，平均倾角15°，在矿体中，存在局部厚大的部位，形成局部陡倾角的孤峰或孤凹，其局部最大倾角64°。矿体产于标高1194m～1501m高程内，长达1954m，长宽比约为4：1。单工程矿体总厚度0.76m～36.00m，一般为5m～10m，平均厚度7.38m，矿体一般由1层～5层单矿组成，在走向上和倾向上均会出现多处分枝复合现象。矿体品位Pt0.07g/t～2.6g/t、Pd0.63g/t～ 5.43g/t、Pt+Pd1.00g/t～ 8.03g/t、Cu0.04% ～ 0.68%、Ni0.10%～0.44%。矿石以硫化矿石为主，次为混合矿石，少量氧化矿石。

2.1.2 K2矿群

产于岩体的中部，以K210号为代表。K210矿体分布于319线～322线之间，为一盲矿体，矿体呈似层状产出，总体倾向北北东，倾角一般为9°～20°，局部产状倾角可达40°，走向长109m，最大倾向延伸约100m，平均厚1.75m。矿体品位Pt0.33g/t～ 0.74g/t、Pd0.67g/t～ 1.70g/t、Pt+Pd1.00g/t～ 2.24g/t、Cu0.03%～0.14%、Ni0.13%～0.23%。矿石类型以硫化矿石为主，少量混合矿石。

2.1.3 K3矿群

分布于岩体上部，与K2矿群间有5m～10m超基性岩相隔，部分地段仅1m～2m。K3矿群是矿区主要矿群，主矿体K31、次要矿体K310、K312、K32、K33、K37、K38分布于本矿群中，另有部分零星小矿体分布。

图2 金宝山矿区5线Ⅰ号超基性岩体剖面图（据云南省地质矿产局第三地质大队，1982）

K31矿体为矿区主要工业矿体之一，总体展布方向347°。矿体呈舒缓波状的似层状产出，局部形成下陷的低谷或上凸的弧峰。其轴线位于5线与1线之间，总体倾向北，局部倾角不一致向南倾，倾角一般为0°～22°，平均倾角16°，在矿体中局部存在厚大矿体，形成局部陡倾角的孤峰或孤凹，最大倾角48°。矿体形态较复杂。矿体产于标高1252m～1531m高程内，从露头区至矿体倾向最长为5线，长达1988m，倾向断距为50m～120m，被F20断层错断为南北两段。矿体长宽比约为3：1。矿体厚度0.59m～13.89m，一般为3m～5m，平均厚度4.70m，矿体一般由1层～2层单矿组成，在走向上和倾向上均会出现多处分枝复合现象。矿体品位Pt0.31g/t～3.57g/t、Pd0.45g/t～5.36g/t、Pt+Pd1.01g/t～ 8.93g/t、Cu0.01% ～ 0.68%、Ni0.06% ～ 0.40%。矿石类型以硫化矿石为主，次为混合矿石，少量氧化矿石。

2.2 矿石特征

金宝山铂钯矿床矿石结构、构造复杂，矿物种类繁多，已知铂族矿物有5类25种；金银矿物4种；金属矿物39种，脉石矿物22种。在39种金属矿物中硫化物21种，氧化物7种。其它还有砷化物、锑化物、碳酸盐及自然元素等。

主要金属矿物有砷铂矿、丰滦矿、六方锑钯矿、等轴铁铂矿、碲铂矿、硫铂矿、钯等轴锡铂矿、铂等轴锡钯矿等，次要矿物：锡钯矿类、锑钯矿、一锑二钯矿、自然铂、铁自然铂等轴碲铋钯矿、铋黄碲钯矿等。脉石矿物中较普遍的有橄榄石、叶蛇纹石、斜纤维蛇纹石，纤状角闪石、碳酸盐类及透闪石等；次有棕色角闪石、绿泥石、单斜辉石、滑石、黑云母。它们是含铂钯超基性岩的主要造岩矿物，金属硫化物及铂族矿物散布于矿石中。

矿石结构常见有半自形—自形晶粒状结构，半自形—它形粒状结构，包含结构，它形粒状—似海绵陨铁结构，交代结构及固溶体分离结构等。常见矿石构造有：脉状构造，均匀浸染状构造，云雾状斑点及斑块状构造，似海绵陨铁网状构造，网链状构造、角砾状构造、空心豆状构造及水滴状构造等。

2.3 矿床类型

矿床的元素组合为Pt－Pd系列，伴生矿产有有色金属铜、镍、钴，铂族金属锇、铱、钌、铑，贵金属金、银外还有铬、硫、铁等。矿床属独立铂钯矿床，根据矿床地质特征，该矿床主要赋存于金宝山超基性杂岩体内，形态、产状严格受控制，成矿与镁-超镁铁质岩浆成矿作用关系密切，认为金宝山铂钯矿床的成因类型属岩浆熔离型贫铜镍硫化物型铂族元素矿床。

3 控矿因素及找矿标志

3.1 主要控矿因素

（1）岩浆岩因素：金宝山铁质超基性岩体以铂钯丰度值高，含有一定量的金属硫化物为特点，是形成铂钯矿床的岩性条件。

（2）构造因素：矿区金宝山背斜轴部的虚脱空间，为含铂钯的铁质超基性岩的侵入提供了有利的成矿空间。

3.2 找矿标志

（1）岩浆岩标志：铁质高、镁低的铁质超基性岩是本区的含矿岩体，这类超基性岩在矿物组份上常含有一定量黑云母、长石、角闪石。

（2）物化探异常标志：高磁异常是探索深部隐伏岩、矿体的重要标志；在以超基性岩为背景的铜镍化探组合异常，是找铂钯矿的重要指示性标志。由磁异常和化探异常叠合部位通常指示矿化较强部位，是直接找矿标志。

（3）矿物组合标志：具铂钯矿化的铁质超基性岩，常含有一定的金属硫化物。其矿物组合为次生的孔雀石、蓝铜矿、褐铁矿，以及原生的铬铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿及紫硫镍铁矿等。属硫化物的富集部位也就是铂钯矿化部位。金属硫化物是在铁质超基性岩中寻找铂钯矿体的间接标志。

4 找矿方向

（1）矿区深、边部尚具有找矿前景。矿（岩）体向北西及南东方向的延伸并未完全控制，只是岩体相对变薄矿体相对变贫而已，继续追索可能出现岩体变厚及矿体相对富化的地段，同时建议对矿区深部（金宝山杂岩体的可能岩浆通道）应进行有益探索，极有可能是今后找矿的重要突破口。

（2）本区超基性岩体具高磁特征，物探在寻找金宝山铂钯矿矿床过程中起了重要作用（王宝禄等，1998），矿区外围北西方向的细米家磁异常及南东方向有旧村磁异常，推测为超基性岩引起，可能有岩体厚大部位，同时出现铂钯矿体的富集。此外金宝山超基性岩体之东有麻性田磁异常，地表分布有超基性岩体的上覆地层云南驿组，推测其下伏有超基性岩体，也是较好的找矿有利地段。

（3）区域上沿金沙江-红河深断裂带分布的镁铁质超镁铁质岩体，是寻找岩浆硫化物型铂族金属矿床的有利地段。