云南洱源县溪灯坪金矿地质特征及成矿模式

2023-08-14李小明张国明洪明春

云南地质 2023年2期

李小明，张国明，洪明春

(云南源浩矿业有限公司，云南昆明 650200)

溪灯坪金矿位于云南洱源县城220°，公路里程51Km。大地构造属羌唐-三江造山系，昌都-兰坪-思茅地块，昌都-兰坪-思茅地块东缘，东邻扬子地台，上扬子古陆块，点苍山-哀牢山变质基底杂岩带。区域成矿带属滨太平洋成矿域，上扬子(陆块)成矿省，丽江-大理-金平(陆缘坳陷)Au-Cu-Ni-Pt-Pd-Mo-Mn-Fe-Pb-Zn矿带中段。成矿带内金矿与喜马拉雅期构造和碱型岩浆活动密切相关。

区域构造格架以乔后-漾濞断裂(F1)为界，地跨兰坪中生代坳陷盆地与点苍山-罗坪山元古代隆起(造山带)两个构造单元，构造线总体北北西向，主要构造为中部乔后-漾濞断裂(F1)，西部炼铁向斜。乔后-漾濞断裂(F1)控制区域地质构造，岩浆活动，变质作用。区内岩浆活动频繁，成矿作用强烈，不仅提供热源，还有可能提供矿源。喜马拉雅期热液变质作用是矿区内的主要成矿作用。

矿区主要控矿构造为炼铁街向斜核部三营组二段(N2S2)中发育的层间构造破碎带、次为北西向陡倾斜断层构造破碎带。主要成矿时代为上新统至更新统晚期。

1 矿区地质特征

1.1 地层

矿区出露古元古界沟头箐岩群和石门关岩组(Pt1s2)、中生界下白垩系景星组第一段(K1j1)和第二段(K1j2)、南新组(K1n)、虎头寺组(K1h)，新近系上新统三营组(N2s)及第四系残坡积层、冲洪积层(Qh)。见图1。各地层特征从新到老简述如下：

图1 云南省溪灯坪金矿区地质简图

(1)第四系全新统冲洪积、残坡积层(Qh)：主要分布于高罗溪河沟两侧，前甸溪等现在的沟谷两侧或古沟谷中及山坡缓坡地带，厚3m～20m，以砂、粘土为主，见细砂岩、粉砂岩、泥岩、中粒砂岩、粗砂岩、砾岩、硅质岩、硅质砾岩等转块。厚0.00m～20.00m。

(2)新近系上新统三营组第三段(N2s3)：分布于矿区中部塘子边-南登村一带。倾向南西、北东方向，倾角15°～20°。形成向斜核部，以粗碎屑岩为主常见夹黑色泥岩。厚170m～250m。

(3)新近系上新统三营组第二段第三层(N2s2-3)：分布于三营组第三段东西两侧，常被第四系掩盖。地层倾角13°～25°，以碎裂状含砾砂岩、粗砂岩、硅质角砾岩为主夹薄层粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，顶部见一层10m～30m厚的泥岩或粉砂质泥岩。与上覆地层整合接触，厚129.3m。

(4)新近系上新统三营组第二段第二层(N2s2-2)：分布于三营组第二段第三层东西两侧，倾角10°～20°，常被第四系掩盖。以碎裂泥质粉砂岩夹黑色泥岩为主，局部夹细砂岩，粗砂岩，砾岩夹层。与上覆地层整合接触，厚39m。

(5)新近系上新统三营组第二段第一层(N2s2-1)：分布于三营组第二段第三层东西两侧，地层倾角13°～25°，常被第四系掩盖。以灰色、灰白色含炭质粉砂质泥岩、含炭质泥岩及泥质粉砂岩，部分地段夹煤线或薄煤层。与上覆地层整合接触。厚121.7m。

(6)新近系上新统三营组第一段(N2s1)：分布于矿区西部和北东部，受断层和第四系影响，地表出露宽度变化大。地层倾角15°～25°。为灰、褐黄色厚层-块状具均匀、槽状交错层理复成分砾岩、砂砾岩夹同色细砂岩。与上覆地层整合接触，与下伏地层不整合接触、断层接触。厚112.3m。

(7)白垩系上统虎头寺组(K2h)：岩屑石英砂岩、粉砂岩，地层厚度85m。

(8)白垩系上统南新组(K2n)：钙质复成分砂岩、砾岩、泥岩，地层厚度>1000m。

(9)白垩系下统景星组(K1j)：主要分布于西部黑惠江两侧，走向北西。与上覆下伏地层为平行不整合接触或断层接触。黑惠江断裂附近与白垩系均为断层接触或平行不整合接触，黑惠江东岸局部被新近系上新统(N2s1)覆盖，角度不整合接触。中厚层状大型交错层理含岩屑石英砂岩夹紫红色中厚层状粉砂岩、粗粉砂岩，厚>1000m。

(10)石门关岩组第二段(Pt1s2)：分布于矿区西侧，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。与晚期地层呈断层接触。厚度不详。

1.2 构造

(1)褶皱：炼铁街向斜是区域内长邑复式向斜的次一级向斜。西翼见走向断层和倾向断层，倾向断层错断走向断层。断层规模较小。核部为新近系上新统三营组第三段[1]。倾角13°～25°，向斜两翼为新近系上新统三营组第一段(N2s1)和第二段(N2s2)，局部产状变化形成层内小褶皱。断层附近受断层影响产生小褶皱或小褶曲。整个向斜地层倾角平缓，喜马拉雅期受较弱挤压，以垂直上升为主。主要矿体产于向斜核部层间破碎带及构造破碎带中。图1。

(2)断层：矿区分为两组：一组为北西走向(走向断层)，另一组北东走向(倾向断层)。共7条。图1。走向北东断层组晚于走向北西断层组。在众多断层中乔后-漾濞断裂(F1)规模最大也最具代表性。它控制着区域的地质构造，岩浆活动，变质作用等，也控制了矿区的成矿作用。其次F8断层是矿区典型的赋矿断层。各断层特征见图1和表1。

表1 溪灯坪金矿区断层特征一览表

F1断层为乔后-漾濞断裂，贯通矿区分布于矿区东部，北北东向断层多次切割错动。受后期断层影响走向发生局部偏转，总体走向331°。断层倾向南西，倾角36°～58°。该断裂深部向东倾斜，为韧性破裂。浅部向南西倾斜为脆性断裂，多期次活动，最后活动时期为喜马拉雅期。据区域资料分析该断裂深达上地幔为一超壳断裂，控制了区域内的各类地质作用，也控制了矿区的成矿作用。

F8断层主体为一隐伏断层，总体走向北西320°局部弧形弯曲。断层向南在124勘探线至130勘探线地段出露地表，破碎带宽约10余m。F8向北西方向延伸，向南西倾斜，倾角65°～75°。富含金的低温热液沿破碎带充填，交代形成矿体，破碎带中富含硅质(玉髓脉、蛋白石脉)地段金品位高，反之，金品位变低形成矿化。是矿区赋矿断层之一。

1.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩主要以辉绿岩脉(βμ)产出，出露于矿区东部高罗溪沟谷中(勘查区外)，沿沟谷呈脉状分布，走向55°，长700余m，面积约0.094km2。岩体周边砂岩具明显角岩化、硅化、黄铁矿化。F15断层错动，岩石具绿泥石化，硅化，黄铁矿化，碳酸盐化。岩脉侵入时期晚于上新统。金最高品位0.92ω×10-6，一般0.2ω×10-6～0.30ω×10-6。岩石与金矿化关系密切。既提供热源也提供矿源。

1.4 围岩蚀变

矿体围岩为粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、粉砂质泥岩、细砂岩、含砾砂岩及砾岩。围岩蚀变类型，主要有硅化、黄铁矿化；次为高岭土化。

(1)硅化：矿区内最普遍的蚀变之一，主要形式有硅质脉、硅帽(华)、酸蚀带、硅化砂砾岩、粉砂岩和泉胶砂砾岩。硅质脉构成蚀变核心、形成典型的硅质网脉体，其中部分硅质网脉带赋存金矿体。

(2)黄铁矿化：主要表现为后期与热液活动有关的黄铁矿呈脉状、浸染状、团块状产出于围岩中。另外表现为黄铁矿呈脉状、浸染状伴随蛋白石脉、玉髓脉或石英脉产出于各类围岩中。与金矿化关系不大。

(3)高岭土化：矿区普遍存在且分布最广的蚀变，表现为白色高岭土呈脉状、尘点状产于砾岩、砂岩、粉砂岩裂隙和空隙中，是低温热液作用的产物。多见于金矿体外围，与金矿化有一定联系。

1.6 矿床地质特征

溪灯坪金矿由秧田湾矿段(V1、V2金矿体)，溪灯坪矿段(V9、V10金矿体)，南部的塘子边矿段(V4-V8金矿体)组成。主要矿体赋矿层位三营组二段第三层(N2s2-3)和第二层(N2s2-2)中。其他含矿层位为新近系上新统三营组二段第一层(N2s2-1)，矿化相对较弱，仅零星矿(化)体分布，且走向及倾向上不稳定，延伸不远即尖灭。主要控矿构造为炼铁街向斜核部三营组二段(N22)中发育的层间构造破带(V4～V7、V9～V10)，次为北西向陡倾斜断层构造破碎带(V8)。具有一定规模的主要矿体3条(V1、V4、V10)，次要矿体5条(V2、V5-V9)，呈层状、似层状、透镜状顺层产出，平均厚度1.49m～1.71m，Au平均品位0.78ω×10-6～2.69ω×10-6，矿床平均1.43ω×10-6。

塘子边矿段V4、V5、V6矿体产于新近系上新统三营组二段第三层硅质角砾岩、硅质岩、硅化粉砂岩及第四系残坡积层中。塘子边矿段V8矿体沿F8断层破碎带分布。秧田湾矿段V1、V2矿体、塘子边矿段V7矿体和溪灯坪矿段V9、V10矿体则产于新近系上新统三营组二段第二层硅质角砾岩、硅化粉砂岩、含砾砂岩、砾岩及第四系残坡积层堆积物等层位中。各矿体特征见图2、表2。

表2 溪灯坪金矿矿体特征一览表

图2 云南省洱源县溪灯坪金矿区部分地质剖面图

1.5 矿石特征

1.5.1 矿物成分

矿石中金属矿物主要有自然金(含量约1ω×10-6)(图3)，褐铁矿(含量约3.3%)和极少量的黄铁矿；非金属矿物主要为石英、蛋白石、玉髓(88.2%)，绢云母或水云母(含量约4.2%)，高岭石(含量约4.0%)和极少量白云母、白云石、磷灰石、锆石、金红石等。

图3 矿石中自然金(明金)体视显微镜照片

1.5.2 矿石结构、构造

(1)构造：块状构造、棱角-次棱角状角砾，构成角砾状构造(图4)、浸染状构造、细脉状构造。

图4 硅质岩角砾杂乱分布于石英中

(2)结构：砂状结构、它形粒状结构、隐晶质结构、显微鳞片结构、包含结构、片状结构。

2 矿床成因分析

2.1 成矿控制因素

2.1.1 构造因素

区域上，总体经历了晚古生代俯冲造山、中生代碰撞造山及构造反向、新生代陆内走滑三个阶段。矿区内出露的乔后-漾濞断裂(F1)深大断裂和黑惠江断裂(F2)与金矿关系密切，控制着与金矿化关系密切的火山岩浆及其热泉地热活动。

2.1.2 地层及岩性因素

区内出露最老地层为元古界苍山群中深变质岩并伴随韧性剪切作用，主要岩性为大理岩、片岩、变粒岩、角闪斜长片麻岩等；古生界为弧后盆地沉积，主要为火山岩-碳酸盐岩-碎屑岩组合。中生界为前陆盆地沉积；侏罗纪-白垩纪主要为湖泊相砂岩-粉砂岩-泥岩组合。新生界为走滑拉分盆地沉积，主要为湖泊相泥岩-粉砂岩-石盐组合、河湖相含煤碎屑岩组合、砂砾岩-粉砂岩-泥岩组合[6]。

矿区内矿体主要产于新近系三营组二段(N2s2)硅化带中，详细划分为3层，主要矿体均产在该地层内的第三层和第二层中的硅质角砾岩、硅质岩、硅化粉砂岩、粉砂岩、含砾砂岩中。

2.1.3 岩浆岩因素

区内出露辉绿岩、闪长岩、正长斑岩、煌斑岩。推测为喜马拉雅主碰撞造山作用结束之后，区域性地壳松弛、伸展、拆沉作用的产物。各类岩石均不同程度的存在矿化，说明各期岩浆活动不仅提供热源，还有可能提供矿源。

2.1.4 热液(水)活动

矿区位于近代至现代强烈活动的热泉活动带中，炼铁乡附近地表可见风化残留的硅质泉华。前人对现代热泉口沉淀物取样分析，含金达174.2×10-9。离矿区不远处尚有现代热泉出露。经过泉点调查，位于秧田湾的下降泉W2的偏硅酸含量为22.53mg/L。

矿床内曾发生过强烈热液沸腾或水热爆炸，水热沸腾岩石主要为纹层状、条带状、玛瑙纹带状构造，由微晶石英、玉髓、蛋白石等不同矿物组合，以V8甚为明显。水热喷发或爆炸岩石以V4矿体最为典型，矿石主要以角砾状构造为主，呈棱角状、次棱角状及次圆状，赋矿岩石主要为硅质角砾岩、硅质岩、硅化粉砂岩，部分岩石充填胶结程度较弱，硅质网脉较发育。

2.2 成矿时代

矿区主要控矿构造切割了上新统，上新统末至更新统是本区岩浆活动的强烈时期，热泉使晚更新统火山岩产生蚀变与金矿化，全新统的泉胶砂砾岩中发育有含金硅质脉，而现代泉华也普遍含金，因此可以推断金的成矿时代应为上新统末至现代，有多期的成矿作用，主要成矿时代为上新统至更新统晚期。

2.3 成因类型

根据矿床成矿控制因素、成矿时代综合研究分析，矿床成因类型为喜山期浅成(富碱)构造岩浆活动初始成矿-第四纪热泉活动叠加改造形成的蚀变岩型金矿床[6]。

3 成矿模式

成矿机理为喜山期碱性斑岩岩体上侵产生热力，岩浆岩体自身携带的金或元古界以及古生界基底岩石中金在高温高压热液作用下活化、溶解进入热液，随着热液上升，热液温压下降转变为含金地下热水[5]。含金地下热水沿岩石构造裂隙上升，在近地表，因温度、压力降低，热水溶液(热泉)中携带的硅质大量沉淀，并伴有金的析出，因硅质的大量沉淀，逐步阻塞通道，又使热液温度、压力增大，当压力超过极限时，热液冲开通道，如岩浆喷发般冲出地表，发生热水爆炸事件。热液沸腾喷发引起热液中H2S和CO2等气体的逸出[3]，使溶液盐度增高、氧化，随着温度、压力的迅速降低，致使热水中金溶解度迅速减小而析出，在地表或近地表有利容矿空间内以充填沉淀的方式发生金的大量沉淀。这一过程多次反复，形成金矿体，之后受古沉积环境和风化作用使金矿进一步富集[7]。(见图5)