滇中大姚六苴铜矿成矿规律及找矿靶区圈定

2024-01-15谢金云尹佳明

现代矿业 2023年12期

谢金云尹佳明

（1.腾冲市恒益矿产品经贸有限责任公司；2.云南铜业矿产资源勘查开发有限公司）

地球物理勘探可利用各地质体的电性差异进行分区，每一种划分方法都是基于地质体的某种属性开展，具有一定的局部性和片面性，这也是物探成果具有多解性的根本原因［1-5］。因此，在工作实际中，多结合地质勘查、钻探工程及地球物理化学等手段对找矿成果进行综合解译，是减少多解性的有效途径，也在深部找矿工作中得到广泛应用［6-7］。六苴铜矿位于云南大姚县六苴镇，是滇中楚雄盆地的典型层控型矿床。目前，该矿山已开采多年，浅部资源已消耗殆尽，探寻深部隐伏矿（化）体是矿山主要的工作目标。鉴于地球物理方法探测深度大、控制范围广，故本次研究将地球物理探测方法作为主要找矿手段，力求在矿区深部取得新的找矿突破。

1 成矿地质背景

楚雄盆地在平面上表现为北宽南窄的楔形，是整体位于滇中地区的大型中、新生代的沉积-构造盆地，隶属于扬子地台西缘的康滇地轴南侧，总体呈东、西两侧隆起而中间坳陷的构造格局［8-11］，最终演化为现今“南北分块”“东西对冲”的构造格局。根据区域地质构造演化特征，区内地层自上而下可划分为3个构造层：①上部构造层自中生界到新生界均有发育，构成了断陷盆地的主要部分，自下而上亦形成3 种含矿建造；②中部构造层是被动大陆边缘的重要组成部分，地层自晚元古界至古生界均有出露，隐伏于盆地的褶皱基底之上，或分布于盆地四周，该构造层发育的玄武岩含铜背景值较高，推测其为晚期喷发期的产物，构成盆地次要的矿源层；③下部构造层为沉积盆地的刚性基底，该构造层发育大量的Cu、Fe、Zn 等金属矿床，构成楚雄中—新生代盆地型砂岩铜矿的初始矿源层。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区内主要出露白垩系下统地层，地层层序清晰，自下而上分别为高峰寺组（K1g）、普昌河组（K1p）、马头山组（K2m）及江底河组（K2j）［12］。白垩下统高峰寺组纳么段（K1gz）紫红色砂质泥岩及凹地苴段（K1gw）中细粒长石石英砂岩出露于矿区顶部。普昌河组（K1p）以紫红色泥岩夹粉砂泥岩、泥质粉砂岩为主，劈理构造发育，风化后呈片状、梳状，以钙泥质胶结为主。

马头山组（K2m）作为矿床的主要含矿层位，可细分为3 个亚段：六苴下亚段（K2ml1）是以灰色、浅灰色长石石英砂岩为主的浅色层，含砂砾岩、粗砂岩及砾岩等，局部发育紫棕色的长石石英砂岩，该层位是六苴铜矿的重要赋矿层，与下伏的普昌河组（K1p）界限清晰；六苴中亚段（K2ml2）为泥岩及紫红色砂岩互层段，是矿区的次要含矿层位，偶见长石石英砂岩及细砂岩，层理发育；六苴上亚段（K2ml3）以紫红色厚层状泥岩为主，夹粉砂岩、细砂岩，该层的顶部演变为浅色（灰绿色、浅灰色）的粉砂质泥岩，层内发育大量石膏、晶洞。大村段岩性以灰色、灰绿色粉砂质泥岩、泥岩为主，顺层理发育条带状墨绿色、黑色炭质泥岩石膏，偶见稀疏浸染状斑铜矿、黄铜矿及黄铁矿。

2.2 构造

大雪山复式背斜构成矿区的骨架构造，其轴向由么社底簸的NW 向往南逐步转为SN—NW 向倾没于界牌附近，倾角10°～30°，在石门坎地段倾角变陡（40°～80°），矿区内凹石门坎、火箭山、地苴、落及木乍及六苴等矿点均分布于主背斜西翼的矿化带。

受区域构造的影响，矿区内断裂构造发育，可大致划分为NW 向、近EW 向和近SN 向3 组：近NW 向压扭性断裂形成时代较早，集中分布于矿区西北端的普昌河组（K1p）及江底河组（K2j）之间，多为顺层滑动或小角度相切，造成矿体呈阶梯式下降；近EW 向断裂产状在NWW 向—近EW 向—NEE 向变化，对矿（化）体有明显的破坏作用，破碎带附近的岩体中偶见铜矿化；近SN 向断裂倾角变化较大（25°～65°），总体与大雪山背斜轴近于平行，多为褶皱同期构造，规模较小但成群出现，常见辉铜矿呈密集散点状和脉状产出，矿化富集作用显著，局部地段Cu 品位高达10.0%，对于矿体的富化具有积极意义。

3 矿床地质特征

3.1 矿体地质特征

六苴矿床总体上呈缓倾斜状向深部延伸，在空间上展现为半环带状，产状总体呈缓倾斜状，与地层产状基本一致（240°∠30°），呈层状、似层状产出，形态相对简单，紫色岩层在剖面西侧呈分枝状或楔形，偶见交替状尖灭，灰白色岩性段则作“燕尾”式赋存于紫色层中分枝复合至逐渐尖灭。

Ⅰ号主矿体是矿床内规模最大的工业矿体，走向延长约3 000 m，宽150～450 m，厚度变化较大（1～36 m），平面上形似一条带子，沿端州方向中间厚、两侧薄。该矿体在纵剖面上则呈“鱼头”状尖灭于六苴下亚段（K2ml1）的紫色砂岩中，东侧呈“燕尾”状分枝尖灭于六苴下亚段（K2ml1）的浅色砂岩中（图1）。该矿体沿NW 向侧伏，至1 700 m 处宽度急剧收缩仅百余米，平均品位1.08%。Ⅱ号矿体整体产于Ⅰ号矿体的北段，受断层错动的影响而在地表出露宽度仅3.3 m，规模较之Ⅰ号矿体小。

3.2 矿化控制因素

六苴铜矿床总体为滇中沉积成岩-后生改造成因，其成矿物质主要源自楚雄盆地东侧的元谋古陆的富铜矿石经风化、迁移至盆地形成紫色矿源层富集，经后期喜山运动形成大量富集［13-15］，严格受地层、岩性的控制，并具有显著的时空成矿性：①矿化总体出露于白垩系下统高峰寺组凹地苴段（K1gw）和上统马头山组六苴段（K2ml）；②矿床在空间上距离元谋古陆10～30 km，在利于成矿的沉积地层中发育了一定规模的浅色岩石，可见卤水改造痕迹。

3.3 矿石矿物特征

矿床内主要金属矿物为辉铜矿，次为黄铜矿、斑铜矿，氧化物以孔雀石为主，并含极少数的硅孔雀石、铜蓝、赤铜矿等。辉铜矿多产于砂粒边缘，亦或镶嵌于砂粒胶结物中，偶呈断续状嵌布于水平层理中，极少数富集于泥质物、砂质物边缘中。斑铜矿则主要呈星散状嵌布于胶结物中，多余辉铜矿、黄铜矿伴生，可看到格子状、亚文象状及粒状连晶。氧化带中多发育孔雀石，多呈薄膜状发育，或与辉铜矿呈包裹体连生，仅极少数脉状体充填于裂隙之中。脉石矿物以长石、石英、方解石为主，含少量石膏和白云石等。

4 区域地球化学特征

前人通过研究发现利用化探手段的原生晕Cu、Ag、Pb 分带标志可指示一定深度范围内隐伏铜矿体的存在，在矿区内反映为矿体沿含矿层在埋深200 m对应地面含矿层［16-17］。根据地球化学探测手段，六苴矿床元素在空间上具有显著的分布规律：①自东向西横向元素分带为Zn-Pb→Ag-Sb-Co-Ni→Cu-Ag-As-Sb-Hg-Pb→V-Hg→Sb-Hg；②自北向南纵向分带为Cu-As-Sb-Hg→Cu-Ag-As-Sb-Hg→Cu-Ag-As-Hg→Cu-Ag-As-Sb-Hg-Ni；③垂向分带以矿体为界，矿体上方为Co-Ni-V 组合异常，矿体处为Cu-Ag-As-Sb-Hg组合异常，矿体下方为Pb-Zn异常（图2）。

本次研究对高峰寺组至江底河组地层中284 件样品进行测试分析，所有样品中Cu、Pb、Zn、Ni、Co、V、As 含量总体较低，在江底河组灰绿色泥岩及高峰寺组长石石英砂岩中显示出较高的Cu、Ag 异常，这与矿体赋存于凹地苴段和刘苴段的宏观地质特征相符。此外，地球化学异常整体呈NNE—NE 向，与研究区矿体走向一致。

5 综合地球物理特征

本次研究利用广域电磁法对布设的35 线、16 线和64 线3 条剖面进行WFEM 测量，各剖面测量成果：①16 线剖面的凹地苴段（K1gw）整体电阻率特征为中高阻—高阻，推测断层Fw1出露于40 号点附近，该断层造成了断层下盘抬升，鉴于16 号勘探线控制的六苴下亚段（K2ml1）往南、北两端均有延伸，推测该延伸地段存在一定的找矿空间，故16 线II 号成矿有利带位于推测的白垩系下统高峰寺组凹地苴段（K1gw）Fw1、Fw2夹持部位，长500 m、宽200 m，距地表约1 000 m（图3）；②64 线剖面的高峰寺组纳么段（K1gz）和美宜坡段（K1gm）整体电阻率特征为中高阻—高阻，Fw1、Fw2出露于20、62 号点附近，I 号有利成矿带位于白垩系下统高峰寺组凹地苴段（K1gw）Fw1、Fw2夹持部位，长300 m、宽180 m，距地表约950 m；③35 线剖面的高峰寺组纳么段（K1gz）和美宜坡段（K1gm）整体电阻率特征为中低阻—中高阻，Fw1、Fw2出露于30、72 号点附近，Ⅲ号有利成矿带位于白垩系下统高峰寺组凹地苴段（K1gw）Fw1、Fw2夹持部位，长400 m、宽170 m，距地表1 000 m。

总体而言，本次开展的3条剖面地球物理解译与宏观地质特征吻合度较高，基本反映出矿区内地层展布情况，地层整体倾向西、靠近大雪山背斜部倾角较陡，随着远离背斜而倾角逐渐变缓为近似水平，深部的赋矿层位凹地苴段（K1gw）较为稳定，推测标高位于900～1 100 m，具有较好的容矿空间；各剖面均反映出矿区内存在Fw1、Fw22条断裂，均倾向NE，倾角70°左右，二者的夹持部位可为热液提供运移通道；白垩系下统高峰寺组凹地苴段（K1gw）作为有利的成矿层位，其在构造附近部位发生蚀变的可能性极大，为重点成矿靶区。

6 找矿靶区

根据本次地球物理广域反演结果看出，物探手段的地层划分及断层推测一致性较好。由于断层对部分地层造成了错动，故本次结合化探、物探解译成果圈定了2 个有利成矿区（图4）。其中，浅部的江底河组、大村段和普昌河组的为低阻体，电阻率一般为几十至几百兆；下部的六苴段为高阻体，电阻率几百至几千兆，电阻率变化区是该区最有利的找矿部位。