都龙锡锌矿区铜-曼矿段主要矿化元素分带规律

柏国能 ，赵记芬

(云南华联矿产勘探有限责任公司，云南 曲靖 655000)

都龙矿区位于云南马关县境内，是我国重要的锡锌铟资源基地之一。铜街-曼家寨矿段(以下简称“铜曼矿段”)是都龙矿区主要的生产矿段，探明锌、锡、铟等金属资源量均达到超大型规模，占矿区的80%左右。因其规模大、成矿元素丰富、地质现象复杂而受到广泛关注，但对其主要矿化元素的分带规律特征研究偏少。本文依托云南华联矿产勘探有限责任公司及云南华联锌铟股份有限公司开展的“废石资源”勘查项目，从“东西方向”、“南北方向”、“垂直方向”，对主要Zn、Sn、Cu元素进行分布规律研究。

1 矿床地质概况

1.1 地 层

依据新近完成的1：5万区域地质调查，矿区内与成矿关系密切的地层主要为寒武系下统新寨岩组(∈1x)和中统田蓬组(∈2t)[1]。前者主要分布于矿区中部，为矿区主要锡锌多金属赋矿层位，岩性主要为(绿泥石)云母石英片岩、(绿泥石)石英云母片岩、石榴云母片岩等变质泥质岩与大理岩互层或夹大理岩透镜体。根据岩性组合特征可划分为两段，第一段为片岩与大理岩互层，底部为糜棱岩化片岩；第二段片岩为主，夹部分大理岩。后者主要分布于矿区西部，上部为灰色泥质白云质灰岩夹砂岩，下部为泥质页岩夹灰岩。

1.2 构 造

矿区内断裂构造发育(图1)。以F0、 F1、F2为代表由近南-北平行于地层走向，规模较大，其次为近东-西向断层。

图1 都龙锡锌多金属矿床地质简图Fig 1.Geological Sketch Map of Dulong Sn，Zn Multimetallic Deposit1-中寒武统田蓬组-龙哈组碎屑岩碳酸盐岩；2-下寒武统新寨岩组片岩大理岩夹层状矽卡岩；3-猛硐岩群片岩、片麻岩夹斜长角闪岩；4-燕山晚期花岗斑岩；5-燕山晚期含斑状花岗岩；6-加里东期片麻状花岗岩；7-剥离断层；8-正断层；9-走滑断层；10-片理或片麻理产状；11-锡石硫化物矿体露头；12-采样位置

F0断裂出露于矿段东部，走近南北，向西倾，倾角55°～75°。上盘新寨岩组片岩、大理岩夹矽卡岩，下盘新寨岩组片岩、大理岩与晚志留系(S3T)片麻状花岗岩组成混合岩带。沿断裂带及断层面附近断续分布有花岗斑岩脉或长英岩脉，部分岩脉具云英岩化或较强锡矿化，表明F0断层切割较深、规模较大，有多期继承性活动特点，是岩浆热液、矿液重要通道。

F1断裂出露于铜曼采场中东部，走向北北东-南北-北北西，向西倾斜，地表产状较陡，深部略缓。断裂上盘大理岩为主，下盘片岩为主。该断裂既是导矿构造，又是储矿空间，与成矿关系密切。

F2断裂走向近南北，倾向260°～275°，倾角60～75°，局部倾角大于80°。上盘以千枚岩、大理岩为主，下盘石英二云片岩为主，含少量大理岩、矽卡岩扁豆体。其特征反映出该剥离断层属脆韧性剪切断层，以张扭性为主，局部具压扭性质。沿破碎带铅锌矿化普遍，与矿区成矿关系密切。

东西向断裂主要分布于矿区中部-北部，一般倾角较陡，向南倾斜，走向数十至数百米，错断南北向纵断层，水平错距一般为数米。

1.3 岩浆岩

燕山晚期老君山复式花岗岩主体出露于矿区北部，面积约153Km2，根据岩体产状、岩石结构构造特征及同位素年龄：第一期(γ53a)中-粗粒含斑二云母花岗岩或小侵入体穿插于岩基中部，K-Ar年龄95.8Ma～89.8Ma，Rb-Sr等时线年龄93.48Ma；第三期(γ53c)花岗斑岩，呈岩脉、岩枝或小岩珠产出，K-Ar年龄76.8Ma～101.8Ma。矿区东侧出露加里东期南温河花岗岩(S3L)，其经历了印支期变形变质作用呈片麻状、条带状、眼球状等构造[3]-[5]。

1.4 矿体及矿石简要特征

铜曼矿段矿体以似层状、条带状、透镜状、扁豆体为主，长40m～2432m，倾斜延伸40 m～394m，平均厚1m～15.78m[2]。锡锌含量分布不均，Sn平均0.2ω%～0.76ω%，Zn平均1.86ω%～11.71ω%，并伴生铜、银、铟、镉、砷、硫、磁铁矿等可回收有益组份。矿石类型主要为锡石硫化物型、锡石矽卡岩型、锡石磁铁矿型3类，以锡石硫化物型为主[2]。矿石结构有自形-半自形结构、他形结构、环带状结构、放射状结构、(残余)鲕状结构、变胶状-胶状结构、变斑状结构、交代细脉结构、乳浊状结构等，构造有致密块状构造、稠密浸染散点-团块状构造、条带状-层纹状构造、角砾状构造等。

2 样品采集与测试

2.1 样品的采取与测试

本次工作选择采剥区具代表性9个采场平台边坡上按1：500进行地质编录、取样、测试分析。所选台阶分布较为均匀，露头出露较好，具备研究代表性。选取具代表性的2082件样品。由云南华联锌铟股份有限责任公司化验室进行化验。基本分析项目Zn、Sn、Cu，采用EDTA滴定法及氨性底液示波极普法测Zn，碘量法测Sn、Cu。质量监控符合《有色金属分析测试质量管理办法(试行)》及《修订部分》规范要求。最终内检、外检合格率均达到有关规范要求，分析结果质量可靠，完全能满足本次研究工作。化验分析质量合格率见表1、2。

表1 试验样品内检合格率汇总表Tab 1.Inner Examination Qualification Ratio Sum Total of Test Sample

表2 试验样品外检合格率汇总表Tab 2.Outer Examination Qualification Ratio Sum Total of Test Sample

3 矿化元素分带规律

3.1 东西方向分带规律

本次针对曼家寨矿段北部(1275平台)及南部(1010平台)取样分析，统计分析其东西向矿化元素分带规律。铜街矿段地表浮土较厚，取样数据偏少，在其中部129号勘探线，依据原钻孔揭露的平均品位进行统计分析其东西向矿化元素分带规律。

曼家寨矿段：

(1)1275平台由西至东Zn、Sn、Cu元素分布规律

1275平台位于曼家寨矿段北部，根据分析结果，剔除个别特高品位后，生成Zn、Sn、Cu元素分布散点图(图2)可以看出，工作区Zn元素从采场西边帮至东边帮均有分布，西边帮品位偏高于东边帮。使用“Minitab 17”软件进行线性拟合可得：Zn品位=901.0-0.001986×Y(坐标值)，在散点图上，由西至东Zn元素品位逐渐变低。1275平台自西至东Sn元素分布散点图(图3)、Cu元素分布散点图(图4)可以看出，工作区Sn、Cu元素从西边帮至东边帮均有分布，东边帮品位偏高于西边帮。使用“Minitab 17”软件进行线性拟合可得：Sn 品位=-71.71+0.000158×Y(坐标值)，Cu品位=-144.1+0.000318×Y(坐标值)。将拟合线投影在散点图上，则由西至东Sn、Cu元素品位逐渐变高。

图2 矿区1275平台由西至东Zn元素分布散点图Fig 2.Zn Element Distribution Diagram from W to E of Orefield 1275 Level

图3 矿区1275平台由西至东Sn元素分布散点图Fig 3.Sn Element Distribution Diagram From W to E of Orefield 1275 Level

图4 矿区1275平台由西至东Cu元素分布散点图Fig 4.Cu Element Distribution Diagram from W to E of Orefield 1275 Level

(2)1010平台由西至东Zn、Sn、Cu元素分布规律

1010平台位于曼家寨矿段南部，根据分析结果，生成Zn、Sn、Cu元素分布散点图(图5)。自西至东Zn元素分布散点图可以看出，Zn元素从西边帮至东边帮均有分布，西边帮品位偏高于东边帮。对其线性拟合可得：Zn品位=3288-0.007253×Y(坐标值)，将拟合线投影在散点图上，则由西至东Zn元素品位逐渐变低。自西至东Sn元素分布散点图(图6)看出，Sn元素从西边帮至东边帮均有分布。线性拟合可得：Sn品位=-17.18+0.000038×Y(坐标值)，散点图上，由西至东Sn元素品位趋于均匀，未见明显变化。自西至东Cu元素分布散点图(图7)看出，Cu元素从西边帮至东边帮均有分布，东边帮品位偏高于西边帮。线性拟合可得：Cu品位=-234.6+0.000518×Y(坐标值)，散点图上，由西至东Cu元素品位逐渐变高。其Y=453200坐标线附近Cu、Sn元素分布散点图显示出高值段，是由于该区位于13号矿体东侧，采场已经揭露花岗斑岩脉，推测受该斑岩脉影响，Cu、Sn元素矿化蚀变增强。

图5 矿区1010平台由西至东Zn元素分布散点图Fig 5.Zn Element Distribution Diagram from W to E of Orefield 1010 Level

图6 矿区1010平台由西至东Sn元素分布散点图Fig 6.Sn Element Distribution Diagram from W to E of Orefield 1010 Level

图7 矿区1010平台由西至东Cu元素分布散点图Fig 7.Cu Element Distribution Diagram from W to E of Orefield 1010 Level

上述分析结果表明曼家寨矿段北部以西边帮Zn元素为主，东边帮以Sn、Cu元素为主，Zn元素分带由西至东逐渐变低，Sn、Cu元素由西至东逐渐变高。南部西边帮以Zn、Sn为主，东边帮以Cu、Sn为主，Zn元素分带由西至东逐渐变低，Cu元素由西至东逐渐变高，Sn元素西至东趋于平稳。

2 铜街矿段

本次由于编录、实测数据偏少，在矿段中部选择129号勘探线，依据原钻孔揭露的平均品位进行统计分析，根据分析结果，原开展勘查工作时，只针对Zn、Sn元素进行了化验分析，而Cu元素未做分析。由此该矿段129号勘探线Zn元素分布散点图见图8。自西至东铜街矿段Zn元素从西边帮至东边帮均有分布，西边帮品位偏高于东边帮。线性拟合可得：Zn品位=2542-0.005606×Y(坐标值)，在散点图上，由西至东品位逐渐变低。由矿区129号勘探线自西至东Sn元素分布散点图(图9)看出，Sn元素从西边帮至东边帮均有分布，东边帮品位偏高于西边帮。对其进行线性拟合可得：Sn 品位=-762.9+0.00168×Y(坐标值)，在散点图上，由西至东Sn元素品位逐渐变高。

上述数据依据原钻孔揭露的平均品位进行统计分析，数据偏少，但根据目前的散点图可以看出：工作区铜街矿段西边帮以Zn元素为主，东边帮以Sn元素为主，Zn元素品位由西至东逐渐变低，而Sn元素品位由西至东逐渐变高。

3.2 南北方向上元素分带规律

本次在采场东西方向中部Y=453120坐标线附近选择一条南北纵线，铜街矿段使用原钻孔揭露的平均品位数据，曼家寨矿段结合原钻孔揭露的平均品位数据及本次平台编录化验数据进行统计分析。由于原开展勘查工作时，只针对Zn、Sn元素进行了化验分析，而Cu元素未做分析。由此该纵线Zn、Sn元素分布散点图结果见图8、10。

图8 矿区129勘探线由西至东Zn元素分布散点图Fig 8.Zn Element Distribution Diagram from W to E of Exploration Line 129 of Orefield

图9 矿区129勘探线由西至东Sn元素分布散点图Fig 9.Sn Element Distribution Diagram from W to E of Exploration Line 129 of Orefield

图10 矿区纵线(Y=453120)由南至北Sn元素分布散点图Fig 10.Sn Element Distribution Diagram from S to N of Orefield Vertical Line(Y=453120)

由矿区纵线自南至北Zn元素分布散点图、Sn元素分布散点图看出，铜街矿段Zn元素、Sn元素从曼家寨采场南部至北部均有分布。其品位变化不成直线性，对其进行立方拟合可得：Zn 品位=-8.60×109+10186 X(坐标值)-0.004020 X2+0.000000 X3，Sn品位=-1.55×109+1832 X(坐标值)-0.000723 X2+0.000000 X3 。在散点图上，Zn元素、Sn元素在矿区中部品位低，曼家寨采场南部及北部铜街矿段品位高。其南部以及北部Zn、Sn元素分布散点图均显示高值段，是由于南部高值段位于曼家寨矿段13号矿体，该矿体规模大、局部品位也较高。北部高值段位于铜街矿段，同样分布较多矿化体而引起。其余地段则无较大规模矿化体，Zn、Sn元素品位一般。铜街矿段底部以往钻探已揭露大量花岗岩，系老君山岩体南延部分，其隐伏花岗岩倾角平缓，中部F8断裂附近，倾角变陡，往南以20°～35°呈脊条状延伸。中部受隐伏花岗岩倾角变化影响，使Zn元素、Sn元素品低于南北两端。散点图上拟合线表现出两端高，中间低的现象。其次铜街矿段，由于原开展勘查工作时，只针对Zn、Sn元素进行了化验分析，Cu元素未做分析。本次在该区开展工作偏少，由此未能用数据分析Cu元素南北向分布规律。但从野外调查及以往采矿结果显示，铜街矿段存在大量铜矿体，该区出露大量花岗斑岩脉，系老君山岩体南延部分，岩脉提供了丰富的含Cu元素岩浆热液，最终在F1断裂破碎带附近形成了铜元素富集区。

从南北向各元素分带分析结果，北部铜街矿段以赋存Sn、Cu、Zn元素为主；中部以赋存Zn元素为主；南部以赋存Sn、Zn元素为主。Zn、Sn品位从曼家寨采场南部至北部铜街矿段逐渐变低。

3.3 垂直方向上元素分带规律

工作区钻孔全孔取样的钻孔偏少，本次选择采场中部95号勘探线ZK95017钻孔，该钻孔工业矿体、废石体、矽卡岩、大理岩、片岩均有分布，而且全孔取样件数较多，具备一定代表性。由于原开展勘查工作时，只针对Zn、Sn元素进行了化验分析，Cu元素未做分析。由此该钻孔Zn、Sn元素分布散点图见图11、12。散点图上，Zn元素在垂向上，从深部到近地表，品位呈上升趋势。Sn元素在垂向上，从深部到近地表，品位呈下降趋势。品位变化表现出与深部隐伏花岗岩体关系密切。结合矿区多个钻孔、剖面资料，可看出靠近岩体部分的深部，成矿温度高，形成Sn-W-Fe-Cu等矿化，而近地表部位温度相对较低，形成Pb-Zn-Ag等矿化。

图11 矿区中部ZK95017钻孔垂直上Zn元素分布散点图Fig 11.Zn Element Distribution Diagram of Vertical Direction of Drilling Hole ZK 95017 in Middle Part of Orefield

图12 矿区中部ZK95017钻孔垂直上Sn元素分布散点图Fig 12.Sn Element Distribution Diagram of Vertical Direction of Drilling Hola ZK 95017 in Middle Part of Orefield

4 结 论

1.矿化元素在东西方向上，曼家寨矿段北部以西边帮Zn元素为主，东边帮以Sn、Cu元素为主，Zn元素分带由西至东逐渐变低，Sn、Cu元素由西至东逐渐变高。矿段南部西边帮以Zn、Sn为主，东边帮以Cu、Sn为主，Zn元素分带由西至东逐渐变低，Cu元素由西至东逐渐变高，Sn元素由西至东趋于平稳。铜街矿段西边帮以Zn元素为主，东边帮以Sn元素为主，Zn元素品位由西至东逐渐变低，而Sn元素品位由西至东逐渐变高。

2.矿化元素在南北方向上，铜街矿段北部以赋存Sn、Cu、Zn元素为主；中部以赋存Zn元素为主；南部以赋存Sn、Zn元素为主。曼家寨采场南部至北部铜街矿段Zn元素、Sn元素品位逐渐变低。

3.矿化元素在垂直方向上，Sn元素由地表至深部，品位增加，Zn元素由地表至深部，品位降低。