云南洱源县塘子边金矿地质特征及矿床成因

彭泽建，杨 波

(1.云南乾峰地质勘查有限公司，云南 昆明 650051； 2.云南黄金集团保山金厂河矿业有限公司，云南 保山 678001)

塘子边金矿区位于云南省大理州洱源县城西南220°方向，直距约20km，行政区划属洱源县炼铁乡所辖。自2007年首次取得探矿权以来，矿业权人投入了相应的资金对矿区进行了地质勘查工作。截止2019年12月已探获控制的332+333类(工业+低品位)金金属量达到中型矿床规模。

区域出露地层主要有元古界、白垩系、第三系及第四系，以乔后断裂(F1)为界，东部主要以下元古界中深变质岩为主，少量上古生界火山碎屑岩分布；西部主要以中、新生界碎屑岩为主，第四系主要沿山间冲沟及坝区分布。出露的地层由老到新分别有下元古界石门关组(Pt1s)、下白垩系景星组(K1j)、下白垩系南新组(K1n)、上白垩系虎头寺组(K2h)、下第三系云龙组(Ey)、上第三系三营组(N2s)及第四系(Q)。

矿区内褶皱构造仅发育炼铁街向斜，总体为一开阔的向斜，是由乔后断裂(F1)和黑惠江断裂(F2)形成的一个新生代山间沉积盆地(图1)。断裂构造较发育，呈现多期继承性活动的特点，以早期北西向和后期北东向为主要断裂体系，次级构造裂隙、层间破碎带较发育。在F16断层与F1断层交汇处沿冲沟发育一辉绿岩体，呈脉状产出于三营组第二段(N2s2)碳质泥岩、石英砂岩中。呈灰绿色-深绿色，辉绿结构，块状构造，主要由斜长石、辉石、绿泥石、石英、磁铁矿等组成。受构造影响，普遍已蚀变，形成千糜岩、千枚岩、绿泥片岩等，见石英脉穿插，局部地段见较强的黄铁矿化。

图1 塘子边矿段地质图Fig 1.Geological Map of Tangzibian Ore Block

1 矿区地质特征

1.1 地层

矿区内地层出露简单，仅上第三系三营组第二段(N2s2)、三营组第三段(N2s3)、第四系更新统(Qp)和第四系全新统(Qh)，现由新到老各地层单元岩性分述如下：

(1)第四系全新统(Qh)：主要在少数低洼地段分布，由冲积、坡积物组成松散堆积于地表，岩性为砾石、砂、粉砂、泥质、粘土，具一定分选性，厚度0～20m。与下覆地层不整合接触。

(2)第四系更新统(Qp)：在矿段内分布较广，是矿区内堆积型砂金含矿地层。形成于更新统炼铁冰期，岩性为冰川飘砾、岩块、少量碎石，夹杂后期粘土、砂泥质等残坡积物，堆积物无分选，具棱角或次棱角状，砾石成分复杂，以变质岩、基性岩浆岩、砂岩为主，地表呈松散-半固结状态，厚度一般5m～80m，与下覆三营组不整合接触。

(3)上第三系三营组第三段(N2s3)：在矿段内出露范围较小，浅黄、灰黄色中厚至厚层细粒岩屑石英砂岩、灰色厚层至块状具递变层理的砾岩(夹含砾砂岩、含砾岩屑砂岩)组成，形成粒度为下细上粗的渐变层序，厚度211.5m。与下覆地层整合接触。

(4)上第三系三营组第二段(N2s2)：在矿段内出露面积较大，是主要的岩金矿含矿地层。岩性为浅灰、褐黄色薄-中层状具水平层理、透镜状层理细砂岩、粉砂岩、含砾砂岩、石英砂岩、泥岩、粉砂质粘土岩、泥质粉砂岩夹多层煤线或薄煤层，产介形类及植物化石，厚298m。与上下地层呈整合接触，部分地段与第四系不整合接触。

1.2 构造

矿区位于炼铁街向斜的核部，出露上第三系三营组第二段(N2s2)地层，该向斜呈北北西向延伸，总体较开阔，两翼地层倾角较缓，不对称，总体向北东歪斜。是由乔后断裂(F1)和黑惠江断裂(F2)形成的一个新生代山间沉积盆地。矿段内构造总体不发育，仅在矿段东侧边缘发育一性质不明断层，由于掩盖较大，对其构造特征尚不清晰，仅在局部地段见硅化角砾岩发育，破碎带宽度较小，旁侧岩石中节理裂隙发育，多被褐铁矿充填。

1.3 化探异常

矿区位于1∶20万兰坪幅水系沉积物测量炼铁金异常(71-乙)南东侧[1]，该异常呈椭圆分布于黑惠江东侧石明月村—炼铁街之间的三营组(N2s)中，面积6.0km2。根据1∶20万水系沉积物测量，组合样Au异常极大值57.16×10-9，衬值5.50，同时有Hg、As、Sb、W等伴生异常。当时就此提取单样分析，Au异常极大值120.08×10-9，伴生Hg、As、Sb亦显示较高的背景。后期在开展1∶5万地质调查时，为更好地圈出异常浓集中心，对该Au异常采用350m×200m的网度作了11km2的土壤地球化学测量，重新勾绘异常，其结果以15×10-9为异常下限把原Au异常范围分解成6个较明显的浓集小区[2]。各浓集点极值分别为740、700、250、215、180、130×10-9。所有高值点均位于三营组(N2s)砂、砾泥岩分布区。

矿区内开展了1∶1土壤地球化学测量，圈定了2个金异常、3个砷异常、3个锑异常、1个汞异常(图1)，部分异常套合性较好，显示出低温元素的组合特征。经筛选后，共有5个异常可能为矿致异常(表1)，全部位于AP-1综合异常内，其中Au-30已经过工程验证是矿致异常。其余异常套合性较差，虽在地表发现了部分金矿化点，但经深部工程验证后，其矿化规模小，矿化不均匀，未发现其他金属矿化。

表1 各化探异常参数表(Au为×10-9，其余为×10-6)Tab 1.Parameter of Geochemical Anomaly

1.4 围岩蚀变

矿区内围岩蚀变较强，主要有硅化(蛋白石化、玉髓化)、黄铁矿(褐铁矿)化、褪色。

(1)硅化(蛋白石化、玉髓化)：矿区内最普遍的蚀变之一，与金矿化关系较为密切。主要有两种类型，一种是区内三营组砂岩、粉砂岩普遍具有的硅化，隐晶或微细粒石英颗粒形成粗粒石英。另一种是与构造热液活动有关沿层间节理、裂隙形成的石英脉，石英脉宽度1cm～3cm，延伸长度2m～3m。有时生成隐晶质的玉髓以及非晶质的蛋白石，分别为玉髓化和蛋白石化，多具条纹状、网纹状。

(2)黄铁矿(褐铁矿)化：主要发育于碳质泥岩、砂岩及煤层中，有两种类型，一是分布于裂隙中与石英脉伴生，常呈现星散状、细脉状、浸染状。二是沉积型，呈团块状、颗粒状。在地表浅部经后期风氧化、淋滤后形成褐铁矿。经分析测试，黄铁矿(褐铁矿)化与硅化叠加的出现与金矿化关系密切，反之单独出现的黄铁矿(褐铁矿)化一般与金关系不密切。

(3)褪色：是矿区的主要蚀变之一，主要表现为砂泥岩由杂色转变为灰白色，广泛分布于砂泥岩区矿体及其外侧。与矿化关系密切，是热液活动过程中热液烘烤和酸淋漓作用(泥化)的结果。

2 矿体地质特征

通过地质勘查，目前在塘子边矿区内探获金矿体3条，自上而下分别编号为V4、V5、V6，剖面上为重叠关系(图2)[3]。各矿体特征详细叙述如下：

图2 塘子边矿段102勘探线地质剖面图Fig 2.Geological Section of Exploration Line 102 of Tangzibian Ore Block

(1)V4矿体：矿体赋存于第四系更新统(Qp)硅化粉砂岩、硅化砂砾岩碎块、砾石和砂、泥质、粘土组成松散～半固结堆积体中。控制最大长度643m，最大宽度408m。总体呈北北西-南南东向的不规则长方形状，剖面局部厚大。金品位0.11～8.49g/t，平均1.54g/t，品位变化系数63.19%，有用组分分布均匀；矿体厚度1.18m～49.6m，平均10.10m，厚度变化系数139.58%。

(2)V5矿体：为隐伏矿体，矿体赋存于第四系更新统(Qp)松散～半固结堆积体中，垂向上位于V4矿体下部，总体平面呈一不规则菱形，北部向外凸出，剖面上局部厚大。控制宽度约162m，控制长度约219m。金品位0.46～2.43g/t，平均品位1.12g/t，品位变化系数35.24%，有用组分分布均匀；矿体厚度1.61m～20.68m，平均6.99m，厚度变化系数125.69%，厚度较稳定。含矿岩性与V4矿体一致。

(3)V6矿体：为隐伏矿体，矿体呈似层状赋存于三营组二段(N2s2)，含矿岩性为硅化粉砂岩、砂岩及含砾砂岩，岩石较破碎，裂隙较发育，裂隙多被石英细脉充填，呈网脉状产出。垂向上分布于V5矿体下部，平面呈不规则多边形。金品位0.23～5.29g/t，平均1.55g/t，品位变化系数53.46%，有用组分均匀；矿体厚度1.14m～3.96m，平均2.37m，厚度变化系数45.61%，厚度稳定。

3 矿石特征

3.1 矿石结构

矿石结构比较单一，根据各矿物结晶程度、形态特征可分为粉砂状结构、含砾砂状结构。其中粉砂状矿物含量>80%，多以石英为主，细-微粒、它形-半自形。矿石总体呈松散状，其中所含的岩石碎块、转石、转块主要为角砾状、碎裂状、块状构造。

3.2 矿石矿物组成及主要化学成份

(1)矿物组成：据野外观察和原镜下鉴定：矿石为氧化矿，金属矿物含量较少，矿石的矿物成份简单，金属矿物主要是自然金、褐铁矿，黄铁矿，脉石矿物主要为石英、蛋白石及高岭土。

(2)主要化学成分：根据光谱分析结果显示，矿石中金属元素以Al、Fe、K、Ag为主，非金属元素以Si为主。根据矿石化学全分析结果表显示，矿石中SiO2含量最多，其余各组分含量均较少。根据组合分析结果显示，矿石中伴生有益元素主要为Ag。因此，综合各种数据来看，矿区内为单一金矿床类型，伴生有益元素为Ag，个别工程中WO3含量达到伴生元素的工业指标要求，有害元素As、Sb含量均较低。

3.3 矿石类型

塘子边矿区主要矿体赋存于第四系松散堆积层中，直接出露地表或埋藏较浅。地表风氧化较强，表现为岩块中褐铁矿化与石英脉紧密共生，硅化较强，沿石英脉中见少量黄铁矿，多数被氧化成褐铁矿，但仍可见部分黄铁矿的立方体晶形。因此判定其矿石自然类型属于氧化矿石。

按照矿石的结构、构造和矿物组合划分，塘子边矿段内的矿石工业类型主要为第四系松散堆积-半固结型，次为石英硅化蚀变岩型。

4 矿床成因分析

上新世-全新世时期，本区地壳处于强烈上升的伸展环境，伴随地壳持续抬升，乔后断裂持续强烈活动，在其东侧形成了海拔较高的点苍山-罗坪山山系，其西侧形成断陷盆地沉积了上第三系三营组(N2s)。在这一时期的炼铁街冰期形成了中更新统冰川堆积，主要是由罗坪山顶的漂砾、岩块自东向西向地势较低处运移。当其运移至断陷盆地内时将地表浅部的三营组岩石机械破碎后裹挟继续往海拔较低处前进，并在地形有利地段沉积停止迁移，在后期经受风化并混杂了残坡积、冲积等其他第四系物质，最终形成了现今的第四系松散堆积体。

目前矿段内发现的金矿体(V4、V5矿体)主要赋存于第四系更新统(Qp)松散堆积层中，硅化砂岩、含砾砂岩、石英片岩等砾石、岩块、碎块与砂泥质等共同组成松散-半固结的松散堆积层。独立金分布率较小，多数以微细粒的粒间金、裂隙金形式与石英、褐铁矿相伴产出。蚀变以高岭土化、硅化、蛋白石化、玉髓化、褪色等低温蚀变为主体，形成蛋白石、玉髓、高岭石、长石等低温矿物组合。松散堆积层中来自于老地层的岩块所占比例较少，多数为上第三系三营组(N2s)的砂岩、粉砂岩、含砾砂岩等，普遍具硅化、褐铁矿化。金多数分布于后者中，部分金分布于砂泥质中。因此综合分析认为在中更新世冰期形成的冰川堆积体中并未形成现今的工业金矿体，但携带了大量高背景值的下元古界各地层的岩块，在冰期结束后沉积下来形成一个良好的含金载体。后期全新世发育一系列北东向的断裂及北西向的次级断裂，将其与富含活化金质的深部源区沟通起来，通过地下流体的作用将活化金聚集到第四系松散堆积层中，同时使其原有的金在较为合适的温度、压力、及地表流体的化学、生物作用下迁移沉淀并富集成矿[4]。

矿区内发现的V6原生岩金矿体，赋存于上第三系三营组二段(N2s2)中的次级破碎带、构造裂隙带中，其品位、厚度均较小，主要为石英硅化蚀变岩型，伴有黄铁矿、褐铁矿，未见其他金属硫化物，矿体中发育网脉状石英细脉。矿化对岩性在总体上无选择性，在砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩中均有矿化。推测断层作为成矿热液的运移通道、两侧的次级构造有利地段作为容矿空间的成矿模式。由于该类型矿体规模较小，总体控制程度较低，今后需进一步加强其矿床成因的研究分析。

4 结论

矿段内主要金矿体赋存于第四系更新统(Qp)冰碛、残坡积松散堆积体中，次要矿体赋存于三营组第二段(N2s2)中。属于独立金矿床，与硅化关系密切，化探异常显示出低温元素组合的特点，异常套合性较好。矿段内部构造不发育，但外围一系列北北西向和北东向断裂发育，将其与富含活化金质的深部源区沟通起来，通过地下流体的作用将活化金聚集到有利的部位，同时使地层中原有的金在较为合适的温度、压力及地表流体的化学、生物作用下迁移沉淀并富集成矿，形成中—低温热液改造型微细粒金矿床。硅化发育地段叠合Au、As、Sb、Hg的综合异常是较好的找矿标志。