云南宁蒗县白牛厂金矿特征及成因探讨

2021-11-13许为民余小君

云南地质 2021年3期

关键词：阳新峨眉山凝灰岩

许为民，余小君

(云南伟力达地球物理勘测有限公司，云南昆明 650217)

1 矿区地质

1.1 地层

矿区范围内出露地层由老到新依次为下二叠统阳新组(P1y)、上二叠统峨眉山玄武岩组(P2β)、上二叠统黑泥哨组(P2h)。

(1)下二叠统阳新组(P1y)：分布于矿区中部，根据岩性特征和化石划分为四个岩性段。

下二叠统阳新组第一段(P1y1)：浅灰、深灰色中厚层状含鲕粒粉晶灰岩，中下部夹沥青质灰岩、白云质灰岩。顶部为薄-中层角砾状灰岩，厚104 m。

下二叠统阳新组第二段(P1y2)：灰色中-块状含生物碎屑泥晶灰岩，下部夹硅质灰岩，厚84m。

下二叠统阳新组第三段(P1y3)：浅灰-灰白色中厚层状粉晶灰岩夹生物碎屑泥晶灰岩，厚l08m。

下二叠统阳新组第四段(P1y4)：浅灰色中厚层状灰岩，局部夹泥质、白云质团块，厚91m。

(2)上二叠统峨眉山玄武岩组(P2β)：下部为紫红、灰紫、蓝灰-褐黄色块状岩屑、玻屑凝灰岩；中部为褐黄色、灰绿色、杏仁(气孔)状玄武岩夹玄武质火山角砾岩及凝灰岩透镜体；上部为灰绿色致密块状玄武岩夹少量杏仁(气孔)状玄武岩，底部发育一层紫红色泥砂质凝灰岩夹玄武质火山角砾岩，其顶部为凝灰岩、凝灰质粉砂岩、泥岩或集块岩。厚度大于1400m。

(3)上二叠统黑泥哨组(P2h)：为灰绿、灰黄色凝灰质砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质页岩夹煤线，厚230m。

1.2 构造

受区域程海-宾川断裂影响和控制，矿区主构造线方向为近南北-北北东向(图1)，褶皱、断裂均发育。

图1 云南宁蒗县白牛厂金矿地质简图Fig 1.Geological Sketch Map of Bainiuxhang Au Deposit in Ninglang，Yunnan

1.2.1 褶皱构造

(1)白牛厂倾伏背斜：区内褶皱构造主要为白牛厂倾伏背斜，背斜轴呈北北东向，西翼受断裂影响，地层残缺，东翼地层出露较完整，出露地层为阳新组二至四段灰岩，形成残缺不对称的背斜构造。在白牛厂村南部背斜倾末端地层转折表现十分明显。在背斜轴部西侧，Au、Cu、Pb、Zn四元素异常浓度中心重合度极高。受区域逆冲推覆构造(主要是F2)强烈影响下形成的次级挠曲构造，其深部可能生成鞍部挠曲空间，是矿体赋存的有利场所。

(2)萝卜地向斜：位于勘查区西南部，向斜轴呈北北西向，出露地层为黑泥哨组凝灰质砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质页岩，形成残缺不对称的向斜构造。

1.2.2 断裂构造

(1)F2断裂：位于矿区西侧，靠近白牛厂背斜轴部，属区域逆冲推覆构造，贯穿全区，从北部的华岗后山-岩脚村后山-白牛厂-上三岔河村向南，呈向西凸出的弧形展布，在区内长约10.5km，是矿区内最长的区域性逆冲断裂，断层面向东倾，倾角60°～80°，东盘阳新组(P1y)灰岩逆冲推覆在西盘峨眉山玄武岩(P2β)之上，属高角度(70°～80°)逆冲断裂。

(2)F4断裂：位于矿区中部，脂肪沟上村以南，属张扭性断裂，在区内长约3.7km，呈向北凸出的弧形展布，断层两盘岩层有明显的水平错动，断距约100m～200m，断层向南倾，倾角70°～80°，南盘下降，北盘上升，破碎带宽10m～20m，角砾成分为灰岩、玄武岩、凝灰岩，普遍具多具硅化、铁锰碳酸盐化、褐铁矿化、高岭土化。

(3)F5断裂：位于矿区中部，经龙头山村-大湾子，属张扭性断裂，在区内延长约3.5km，断层两盘岩层有明显的水平错动，断距约100m～200m，断面向南倾，倾角70°～80°，南盘下降，北盘上升，破碎带宽10m～15m，角砾成分为灰岩、玄武岩、凝灰岩，普遍具多具硅化、铁锰碳酸盐化、褐铁矿化、高岭土化。

区内的锰银矿化、金矿化多沿北西向断裂旁侧构造充填，并发育破碎蚀变岩型金(银)矿，同时伴生铁锰化、碳酸盐化等多种围岩蚀变。

1.3 岩浆岩

矿区岩浆活动表现活跃且强度大，一是华力西期峨眉山玄武岩呈大面积分布；二是喜马拉雅期中酸性侵入岩—斑岩脉(体)群呈分散分布。

(1)华力西期峨眉山玄武岩：本区峨眉山玄武岩以海相喷发为主，区内峨眉山玄武岩有三个大的喷发旋回，由数十个厚度不等的次级旋回组成。按岩石类宏观明显可分为火山喷发熔岩和火山碎屑岩两类。

(2)喜马拉雅期中酸性侵入岩-斑岩脉(体)群：为高钾富碱中酸性的浅成-超浅成复式岩体，具斑状结构，岩石类型以石英二长斑岩、正长斑岩为主，次为闪长玢岩。在斑岩脉及其外接触带有不同程度的矿化蚀变，采样化验结果，金品位0.10～0.45g/t，目前还圈不出斑岩型蚀变金矿体。

1.4 地球化学异常

根据白牛厂1∶1万土壤地球化学测量，圈出了余家村异常，为甲类异常。异常Au、Pb、Zn、Ag、Cu、Mo、W 七种元素都呈现了三级浓度分带特征，其中Au、Pb、Zn、Ag四种元素从规模、形态到展布三个方面都具有完整的套合，显示了密切的共生组合关系，构成了异常主体特征(表1)。

表1 白牛厂余家村矿段异常(AP1)特征参数表(Au为×10-9，其余元素为×10-6)Tab 1.Bainiuchang Yujiacun Ore Block Anomaly Feature

2 矿床地质

2.1 金矿体赋矿部位及矿化带特征

2.1.1 蚀变凝灰岩金矿化带

主要赋存于下二叠统阳新组灰岩与上二叠统峨眉山玄武岩组凝灰岩之间的断层构造接触带中，矿化带呈似层状、透镜状产出。矿化带由北东-南西展布，倾向南东，呈“面型”分布，最长1140m，最宽520m，连续不稳定，沿接触面近邻破碎蚀变带皆有不同程度的Au矿化显示。矿化蚀变带宽5m～16m，接触面具波状起伏，产状平缓，具杂色角砾状蚀变凝灰岩。主要为凝灰质氧化金矿石。

2.1.2 蚀变角砾状金矿化带

主要赋存于横向断裂F4、F5所夹持地段的白牛厂背斜东翼，下二叠统阳新组第三段(P1y3)灰岩层间破碎带内多组NW向次级小断裂(隙)密集带的破碎蚀变角砾状铁锰碳酸盐化灰岩中，呈脉状产出。矿脉走向由北西-南东延伸，控制最长500m，倾向南西，控制最大垂深100m，产状陡立。主要为铁锰碳酸盐氧化金矿石。

2.2 矿体特征

(1)KT3矿体：总体走向270°～290°，倾角75°～80°。矿体呈似层状、脉状、透镜状产出。矿体平均厚度2.08m，矿体金平均品位2.69×10-6。容矿岩石主要为蚀变角砾岩，矿体严格受破碎带控制，与围岩接触界面清楚。矿体顶、底板岩性均为灰岩。矿石类型为铁锰碳酸盐氧化金矿石。

(2)KT7矿体：矿体规模不大，赋存于阳新组灰岩与峨眉山玄武岩组间的不整合接触面间的蚀变凝灰岩中，形态严格受不整合接触带控制，与围岩接触界面呈过渡关系。矿体呈似层状产出，总体走向307°，倾角18°～28°。矿体平均厚度3.81m，矿体金平均品位2.19×10-6。容矿岩石主要为蚀变凝灰岩，顶板为峨眉山玄武岩组(P2β)凝灰岩，底板为下二叠系阳新组第三段(P1y3)灰岩，矿体与围岩界线为突变关系，偶见夹石。矿石类型为凝灰质氧化金矿石。

2.3 矿石质量

(1)矿石矿物：矿石中载金矿物是铁矿物，自然金含量1.40×10-6，矿石中主要矿石矿物为褐铁矿、黄铁矿、硬锰矿、软锰矿、砷菱铅矾；主要脉石矿物为方解石、石英、水云母、绿泥石等。

(2)矿石结构、构造：矿石的结构有胶状结构、隐晶质-显微鳞片状结构、假象结构、填隙结构、泥质结构，其次为它形粒状结构。

矿石的构造为块状构造、浸染状构造、皮壳状构造、多孔状、蜂窝状构造、晶洞状构造、角砾状构造。

(3)矿石类型：矿石自然类型为微细粒浸染型，按矿石矿物成分，可分为两种基本类型：凝灰质氧化金矿石、铁锰碳酸盐氧化金矿石。

2.4 围岩蚀变

矿区内矿围岩普遍硅化、方解石化、褐铁矿化、黄铁矿化、高岭土化、绢云母化、绿泥石化、钾长石化、钠长石化、粘土化等。蚀变现象多沿构造破碎带及岩体接触带发生并呈带状分布。其中以硅化、方解石化、褐铁矿化、黄铁矿化与Au、Ag矿化关系最为密切。

3 矿床成因探讨

3.1 金成矿构造环境

3.2 初始矿源层

勘查区所处的区域在二叠纪晚期表现为强烈的火山活动，多旋回的、大量的基性岩浆喷发构成基性火山岩喷发建造，带来了丰富的成矿物质，开始了金的原始富集(金质高背景层)，Au含量高出其它岩石几倍至十几倍，具原始矿源层特征，其Ag、Cu、Zn、Co、Ni、Mn、Fe含量普遍高于其它地层，经长期地质作用形成铁、锰矿化，也为金的叠加富集提供了时间保障。

喜马拉雅期中酸性岩浆脉动式侵位于二叠纪地层中，形成浅成—超浅成的由不同期次不同类型岩石组成的高钾富碱复式斑岩体，再次产生了金的原始富集(金质高背景层)，其Au含量仅次于基性火山岩喷发建造。为金成矿提供了成矿物质和热动力。

因此，峨眉山玄武岩组与喜马拉雅期高钾富碱复式斑岩体成为矿床金矿化的两套赋矿岩石单元。

3.3 原生矿形成机理分析

金矿床矿石与围岩的金含量对比分析可知，金矿化与铁矿物、近矿围岩的蚀变作用具有明显的正相关关系，载金铁矿物Co/Ni比值变化范围0.65～1.63，即金矿化岩石具有明显的热液蚀变特征，且成矿温度变化大。金矿床中，金来源于成矿热液(图2)。

图2 白牛厂金矿床成矿模型Fig 2.Metallogenesis Model of Bainiuchang Au Deposit

(1)热液成矿作用分析：成矿时期应属于喜马拉雅期。这一阶段的岩浆活动造成局部地热场，形成构造-岩浆-热液循环体系，促使地下水的加热循环和区域分散金的活化，产生富金等组分的含矿热液，沿构造破碎带运移、循环运动萃取沿途成矿物质，成矿热液矿质浓度提高，伴随物理化学环境条件的改变，在断裂破碎带的地段、特别是与不整合面复合的地段，热液蚀变交代容矿岩石单元，原生的含金银黄铁矿等多金属硫化物遭受长期地表水-地下水循环系统酸性氧化淋滤作用使黄铁矿被氧化成褐铁矿并基本保留在原来的破碎带中，形成大量的含褐铁矿的氧化矿石。形成与褐铁矿等有关的金矿床。

(2)微细粒金矿特征：矿石中的常量元素除CaO、SiO2含量较高外，Al2O3、MnO、Fe2O3也较高，其次是K2O(K2O>Na2O)。而Na2O、MgO和FeO含量较低，表明硅、碳酸盐类与金矿化有较特殊关系。矿石与围岩的微量元素总体特征较相似，即除Au以外，Ag、As、Sb、 Hg含量都高于背景值，表明这些微量元素与Au矿化有很密切的关系。矿石浸出率高、浸出速度快，矿石经自然粒级分析结果表明-200目以下部份Au品位最高，人工重砂分析及光片镜下鉴定和扫描电镜分析未发现自然金，据此推测矿石中金的粒度可能为超显微金，主要以吸附态赋存于矿物表面。