弥渡县宝兴厂铜钼金矿地质特征及找矿方向

2016-01-08 02:24余群,钱祥贵,张家良
云南地质 2015年1期

弥渡县宝兴厂铜钼金矿地质特征及找矿方向

余群,钱祥贵,张家良

(陕西汇金矿业科技发展有限公司,陕西 西安710075)

摘要:宝兴厂矿区位于洱海—红河断裂带带与程海—宾川断裂带所夹持锐角区地带,是一个以铜、钼、金等为主的多金属矿产地,其中铜钼矿为共生矿体,主要赋存于喜马拉雅期酸性班岩体的内、外接触带;金矿体则赋存于构造破碎蝕变带中。矿区具有较好的找矿前景。

关键词:酸性斑岩;接触带成矿;构造控矿;云南弥渡宝兴厂

基金项目:黄金指挥部计划内项目(HJ2007-02)

收稿日期:2014-09-03

作者简介:余群(1970~),男,河南新县人,工程师,主要从事矿产资源勘查和研究。

中图分类号:P618.41、65、51文献标识码:A

宝兴厂矿区是一个以铜、钼、金等为主的多金属矿产地。矿区在大地构造位置上处于扬子板块西缘,NW向的洱海—红河深大断裂带与NNE向的程海—宾川断裂带分别从矿区的西部和东部通过,矿床即产于这两条深大断裂带所夹持锐角区地带。

区内各个时代地层较为齐全,其中中生界最为发育,约占区域上总面积70%,主要分布在区域的西南部。古生界地层虽然在区内分布面积较小,但与成矿关系密切,宝兴厂矿区马厂箐斑岩型铜钼多金属矿床主要赋存于下奥陶统向阳组第四岩性段地层中。

NW向的九项山复复式背斜是该区的构造基础,断裂构造主要有洱海—红河深大断裂带和宾川—程海深大断裂带以及扬子板块近EW向的基底断裂。

区域上岩浆岩较为发育,岩石种类复杂,其中以玄武岩分布最广。岩浆活动具有多期活动的特征,明显地受构造控制。与区域上的成矿作用关系最为密切的是喜马拉雅期岩浆活动。

1矿区地质

1.1 矿区地层

矿区出露地层简单(图1),除矿区北部出露二叠系玄武岩外,其余大部分地区为下奥陶统向阳组(O1x)、中、上志留统康廊组(S2-3k)和第四系(Q)。

向阳组(O1x):可分为四个岩性段:第一段(O1x1)岩性为灰色中厚层状石英砂岩夹少量泥质粉砂岩;第二段(O1x2)岩性为灰绿色、深灰色粉砂质页岩夹砂岩;第三段(O1x3)岩性为黑色薄层状粉砂岩、砂质斑岩夹灰绿色杂砂岩及粗粒长石石英砂岩;第四段(O1x4)岩性上部为灰色、深灰色薄层长石石英细砂岩与薄层灰岩互层。下部为紫红色、灰色薄层长石石英砂岩,黑色炭泥质细砂岩夹灰岩条带或灰岩、泥质白云岩透镜体。该段构成马厂箐富碱侵入体的外接触带围岩,是主要的赋矿围岩地层。

康廊组(S2-3k):分布于矿区东半部麻栗坡、存德村、黄泥山及西南部和尚箐一带,范围较广。岩性为灰色厚层状白云质灰岩,底部具硅质结核或条带。

第四系(Q):主要为砾、砂、粘土等坡积、残积、冲积物。麻栗坡一带赋存有“红土型”金矿。

图1 宝兴厂矿区地质略图 Fig.1 Geological Sketch Map of Baoxingchang Orefield 1.第四系;2.二叠系茅口组;3.中、上志留统康朗组;4.下奥陶统向阳组;5.花岗斑岩;6.正长斑岩;7.二长斑岩;8.辉绿岩;9.向斜轴线;10.背斜轴线;11.正断层;12.逆断层;13.平移断层;14.推测断层;15.金矿体;16.铜钼矿体。F1-澜沧江断裂;F2-洱海-红河断裂;F3-阿墨江断裂;F4-哀牢山断裂;F5-程海-宾川断裂

1.2 矿区构造

矿区构造主要包括NW向、NE向和NNE(或近EW)向的褶皱和断裂构造以及伴随岩浆侵入作用所形成的一套岩浆侵入接触构造体系。

褶皱构造主要包括区域性的向阳复背斜的南端,分布在宝兴厂矿区北部,在矿区呈近EW向展布。金

厂箐—人头箐背斜,分布在金厂箐和人头箐矿段,呈NEE向展布。宝兴厂(铜厂)—乱硐山向斜,分布于宝兴厂和乱硐山矿段,呈NEE向展布;铁厂背斜,位于马厂箐村的铁厂附近,呈NEE向平行于铜厂向斜展布;双马槽向斜,分布于双马槽矿段一带,呈NEE向展布。

断裂构造较为发育,主要分为NW向、NNE向、NEE向和EW向4组。

NW向断裂构造主要包括矿区北部麻栗坡一带的相国寺断裂和九顶坡顶北面的凹铁窑断裂。NNE向断裂构造在宝兴厂矿区十分发育,主要有响水断裂、乱硐山断裂和九顶山—梯子水顶断裂。NEE向断裂带是宝兴厂矿区主要的控岩控矿构造,控制着马厂箐复式杂岩体的空间展布。EW向断裂在宝兴厂矿区也较为发育,主要为矿区南部发育的白龙潭断裂和控制各个矿段金矿化脉体的构造裂隙。

另外,伴随着马厂箐岩体的侵入形成了一套岩浆侵入接触构造体系,是矿区主要的控矿构造。

1.3 矿区岩浆岩

矿区内岩浆活动频繁,主要发育华力西期和喜马拉雅期侵入岩,华力西期以辉长岩类为主,多呈岩墙、岩脉产出;喜马拉雅期岩浆活动较为复杂,岩石类型为以二长斑岩、花岗斑岩、(石英)正长斑岩、煌斑岩等为主的富碱岩体(脉),富碱岩浆活动具有明显的多期多阶段性活动的特征。

马厂箐复式杂岩体是矿区主要的岩体,该岩体属于金沙江—哀牢山富碱侵入岩带的组成部分,主要由花岗斑岩、正长斑岩和二长斑岩组成。产状为岩株、岩墙、岩床、岩脉或岩柱,其主体形态为不对称的蘑菇状,面积1.36km2,侵位于下奥陶统向阳组细碎屑岩和下泥盆统康廊组灰岩中。

1.4 矿区地球化学特征

1987~1990年云南省地质矿产局地球物理化学勘查队通过1∶20万水系沉积物测量在宝兴厂—金厂箐一带圈出15-甲1综合异常。该异常元素组合较为复杂,高、中、低温热液成矿元素都有异常,以W、Bi、Mo、Cu、F、As、Sb、Hg、Pb、Zn、Cd、Au等元素异常为主,这种特征表明,15-甲1号异常的形成与岩体、矿(化)体、构造的关系密切。综合异常呈NE向展布、长约23km,宽6km,面积约130km2。主要成矿元素异常展布方向与综合异常一致,主要成矿元素及指示元素W、Bi、Mo、Cu、F、As、Sb、Hg、Pb、Zn、Ag、Cd、Au等异常连续性好,在岩体上或其内外接触带呈规整的同心圆状分布。浓度分带清楚:一般可分内、中、外三带。

圈定的铜异常呈NE向展布,长约12.7km,宽5.8km,面积约52km2,异常呈似纺锤状,浓度分带明显,外带80~150×10-6、中带150~300×10-6、内带大于300×10-6,铜异常的浓集心与马厂箐岩体的分布大致吻合,在该铜异常带内,已探明马厂箐中型铜钼矿床。

15-甲1号综合异常中金异常评序找矿远景最好,面积110km2。呈椭圆形,浓度分带明显,外带4~10×10-9、中带10~15×10-9、内带大于15×10-9。分为九顶山和毛栗坡两个浓集中心。毛栗坡浓集中心与人头箐、金厂箐矿段相吻合,九顶山浓集中心与乱硐山、宝兴厂和双马槽矿段相吻合。

毛栗坡浓集中心:位于该异常的NE段,呈椭圆状,异常面积30km2,异常最大值104.5×10-9,金元素异常具有规模大,极值高、浓集中心明显、浓度分带清晰等特点,推测为主成矿元素。伴生元素组合复杂,有W、Bi、Mo、Cu、Pb、Zn、Ag、Cd、As、Sb、Hg等。

九顶山浓集中心:位于乱硐山矿段、宝兴厂矿段和双马槽矿段。元素组合较为复杂,以W、Bi、Mo、Cu、F、As、Sb、Hg、Pb、Zn、Cd、Au为主,其分布受岩体、矿化、地层、构造等因素控制,有较完整的组份分带规律。水平分带明显,内带以W、Bi(Mo、Cu)为主,面积约50km2,反映了斑岩体的分布范围;中带以Mo、Cu、F、As、Au为主,面积约60km2,元素组合由内向外的分带序列为Sn、W、Bi(Mo、Cu)-Mo、Cu、F、Au-As、Sb、Hg、Pb、Zn、Ag、Cd,为寻找铜、钼(金)矿的直接指示元素。铜钼矿床主要分布于内带和中带,也就是岩体及其内、外接触带。外带以Sb、Hg、Pb、Zn、Ag、Cd为主,面积约100km2,基本包括了分布于铜钼矿床周围的铅、锌多金属矿(化)点。Cr、Ni、Ti、Li、Nb、Zr、U、La、Sr等出现零星异常,分别受基性岩脉、斑岩体及其含矿热液、特殊岩性(灰岩、泥质岩)等因素的影响。

1985年,武警黄金第十支队在宝兴厂—金厂箐一带开展1∶1万土壤地球化学测量工作,面积13.5km2,按Au元素外带14~56×10-9、中带56~224×10-9、内带大于224×10-9,圈定金异常6个,异常多呈长条状、椭圆形,大部分与已发现的金矿脉相吻合。金异常与矿化破碎带的延伸方向一致,总体呈NEE向分布。

1.5 矿体特征

1.5.1铜、钼矿体特征

据西南冶金地质勘探公司310地质队资料,宝兴厂矿区共圈出15个铜、钼矿体,其中,1号、2号和3号矿体规模较大,矿体均是铜钼共生矿体(图2)。

图2 宝兴厂矿区铜钼矿体分布图(据310地质队 1981) Fig.2 Distribution Map of Cu-Mo Ore Body in Baoxingchang Orefield

1号矿体:是区内最大的一个铜、钼共生矿体,分布于大岩体的北缘内外接触带及“岩舌”的下部,呈NEE向展布,长1250m,宽100m~600m。矿体由一些彼此相连的复脉群组成,形态较为复杂,主要呈似层状,但也有透镜状、囊状及其组合形状,矿体向深部成条状尖灭。矿体厚度变化较大,最厚达140m,平均厚82.7m,厚度变化系数为80%。矿体沿走向虽较稳定,但分岔、尖灭复合再现频繁。沿倾斜向深部矿体多变贫变薄成条状而尖灭。该矿体矿化相对均匀,单工程平均品位Mo一般为0.03ω%~0.06ω%;Cu一般为0.30ω%~0.50ω%。个别样品出现有高品位,Mo达1.738ω%,Cu达5.8ω%~8.28ω%。钼高品位出现在斑岩中脉状裂隙特别发育的地段,铜高品位出现于钙铁石榴石夕卡岩中。

2号矿体:主要分布于马厂箐岩体前锋的乱硐山一带,以铜为主,伴生少量的钼。矿体长>300m,宽100m~200m,呈NE50°方向展布。矿体呈透镜状产于石榴石化角岩及花岗斑岩中。矿体南北两侧向轴部倾斜,倾角为20°~45°。铜矿物主要赋存于向斜轴部的裂隙中。铜矿化均匀,单工程平均品位一般在0.3ω%~0.6ω%之间,最高0.77ω%,矿体中部较富,厚度也较大,往四周品位变贫,厚度变薄。矿体铜平均品位0.63ω%,平均厚度40.67m。品位变化系数35%,厚度变化系数96%。

3号矿体:矿体分布于3~102号勘探线之间,长约500m,呈NE30°方向展布。为铜、钼共生矿体。矿体呈陡倾斜的板状—似层状,且产于构造破碎带中,倾向SE,倾角70°左右。含矿围岩为破碎状的花岗斑岩及角岩。矿体北东段为铜、钼共生矿石,南西段为单铜矿石,矿化均匀,单工程平均品位铜为0.2ω%~0.42ω%,钼为0.02ω%~0.07ω%,铜品位变化系数21%。矿体平均品位铜0.44ω%,钼0.066ω%。矿体在1号勘探线较厚,达45m,往南东及北西逐渐变薄。平均厚21.20m,厚度变化系数89%。

铜、钼的富集与岩性关系较为密切。钼主要赋存于斑岩体内,少量赋存于外带角岩、夕卡岩中;铜主要赋存于外带角岩及其它岩石中。在斑岩体内,铜形成矿体的情况比较少。西南冶金地质勘探公司对10000多个单分析样品统计表明,铜、钼的富集与岩石中Fe含量有关。Cu与Fe2O3+FeO成正相关关系,Mo则相反。铜、钼的富集与岩石裂隙发育程度有关,在接触带的转折部位即陡变缓或缓变陡的部位裂隙发育,是矿体赋存的主要空间。

1.5.2金矿体特征

宝兴厂矿区发现含金矿化脉体30条,共圈定14个金矿体,累计提交(332+333+334)金资源量超过20T,达到大型矿床规模。规模较大的矿体主要有金厂箐矿段101号、102号矿体。

金厂箐矿段101号矿体:是宝兴厂矿区最主要的金矿体,其资源量占该矿段总资源量的71%。矿体赋存于张扭性构造破碎蚀变带中,一般构造破碎带变窄,矿体变薄,而在与其它断裂的交叉复合部位,矿体变厚。总体产状75°∠75°,矿体长度175m,平均厚度5m,平均金品位8.70×10-6,延深大于342m。赋矿围岩主要为向阳组第四岩性段第二亚段的弱硅化细砂岩或粉砂岩。矿体与围岩呈渐变过渡关系,主要区别是金及硫化物含量有明显差别,尤其是矿体中具毒砂,而围岩中很少能够见到。

金厂箐矿段102号矿体:赋存于压扭性构造破碎蚀变带中,是金厂箐矿段第二大矿体,总体产状340°∠70°,长度150m,平均厚度2.06m,平均金品位9.96×10-6,延深大于200m。含矿岩石以弱硅化砂岩为主,其次为辉绿岩,东端进入白云质灰岩逐渐尖灭。

宝兴厂矿区金矿体在空间上主要产在富碱斑岩侵入体与围岩地层接触带构造中,成矿时间与侵入体的形成时间相接近或略晚于侵入体的形成时间。赋矿围岩为下奥陶统向阳组粉砂岩、砂质板岩夹薄层灰岩透镜体,中统迎风村组粉砂岩夹灰岩透镜体。矿体形态主要受控于接触带形态和构造破碎带的发育状况。矿体多呈脉状、似层状、透镜状、囊状、浸染状等。脉状金矿产于岩体内构造裂隙和围岩破碎带中,品位高,但规模小;浸染状伴生金矿体产于富碱岩体内,是该类型金矿的主体,规模往往很大,但品位低;而透镜状、似层状矿体产于斑岩体与围岩地层接触带附近,这种类型矿体的品位及规模介于浸染状与脉状矿化类型之间。

2矿区成矿及找矿前景分析

2.1 成矿因素分析

通过对宝兴厂矿区区域成矿背景、矿区地质特征、构造控岩控矿特征以及矿床地球化学的分析研究,对宝兴厂矿区的成矿有利因素作如下分析:

(1)宝兴厂矿区位于著名的“三江”成矿带上,“三江”成矿带作为特提斯成矿域重要组成部分已经发现了许多大型、超大型斑岩型的铜钼、铜金矿床,而新的找矿信息不断出现,显示出巨大地找矿前景,因此,宝兴厂具有形成大型矿床的大地构造条件;

(2)宝兴厂矿区属于丽江—鹤庆斑岩型Cu-Mo-Au矿集区和富碱斑岩集中区,位于金沙江深大断裂带、宾川—程海深大断裂带以及近EW向构造的相交地区,具有形成大型斑岩型矿床的区域条件;

(3)宝兴厂矿区发育的马厂箐富碱斑岩体岩体是一复式岩体,具有多期次活动的特征,岩体规模(地表出露达1.26km2)较大,由于复式岩体具有成矿所需的源源不断地热动力条件和源源不断地提供成矿物质条件。特别是同期多阶段形成的复式岩体所在区段,对成矿更为有利。矿床地球化学研究表明铜钼成矿流体和成矿物质主要来源于富碱斑岩体本身,而金、银、铅锌的成矿流体一部分来源于富碱斑岩体,一部分来源于围岩地层,而成矿物质主要来源于围岩地层,少部分来源于富碱斑岩体。因此,宝兴厂矿区具有形成大型矿床的岩浆热动力条件和提供成矿物质条件;

(4)岩浆侵入接触构造体系是宝兴厂矿区主要的容矿构造,从宝兴厂矿段的采矿情况看,地表及一、二中段在岩体的上面仍保留有蚀变的围岩地层捕虏体,且矿化较好,围岩捕虏体尚未剥蚀完,应处于岩体的顶部,按照传统的斑岩型矿床的分带模式,表明该区的剥蚀程度向对较浅,深部仍存在较大的找矿前景。其他几个矿段地表仅仅出露破碎蚀变岩型和石英脉型金矿化,岩浆岩呈细小的脉状侵入在围岩地层中,同样表明该区剥蚀程度较浅,仅仅出露远接触带围岩地层中的矿化类型,深部存在寻找斑岩型矿化类型的前景;

(5)岩浆的氧化状态与热液矿床之间存在有一定的成因联系,甚至起着决定性作用,这主要是因为氧化岩浆可改变岩浆硫的价态,使岩浆硫处于不饱和状态,有利于亲铜元素在岩浆结晶分异过程中富集,形成矿床。

2.2 矿区找矿方向

2.2.1宝兴厂矿区的主要控矿因素

(1)岩浆侵入接触构造体系是主要的控矿和容矿构造,斑岩体的构造裂隙控制斑岩型的铜钼矿化,接触带构造控制接触交代型(角岩型、夕卡岩型)的铜钼金矿化,接触带外的围岩地层中的层间滑脱带和引张裂隙带控制破碎蚀变岩型和石英脉型金、银、铅锌矿化;

(2)岩体与围岩的北接触带和东接触带控制着宝兴厂矿区主要的铜钼铁矿化体,即侵入体前缘的构造破碎带是主要的控矿构造,而岩体接触带的由陡变缓的转折部位,或岩体向内凹陷部位是主要矿体的赋存部位;

(3)矿化蚀变是热液作用的产物和标志,蚀变强度与空间分布范围往往与矿化直接相关。从岩体向外矿化蚀变具有明显的分带性,钼矿化主要与钾硅酸盐化关系密切,铜钼矿化主要与石英—钾长石—绢云母化有关,蚀变不仅是成矿的主要条件,也是找矿的直接标志;

(4)由于岩浆侵入物理化学条件的差异,致使不同的矿物随着岩浆的演化而不断地发生结晶作用,导致从岩体中心向外不同部位元素组合的不同,Mo、Cu、W、Sn是斑岩型铜、钼矿化的异常组合,多出现在岩体接触带附近,异常高值地段往往是盲矿体的显示;Au、Ag、As、Sb是金矿化元素组合,Au、Ag、As、Sb异常较强而附近地段又有Mo或W的弱异常时,具有找矿意义;Pb、Zn、As、Bi是热液作用所显示的元素组合,值得进一步开展地质找矿工作。

2.2.2基于以上因素,宝兴厂矿区的找矿方向主要为:

(1)马厂箐岩体的北接触带、东接触带是找矿的主攻区域,在北接触带找矿类型主要为接触交代型的铜钼矿床,东接触带找矿类型为夕卡岩型磁铁矿床和角岩型、夕卡岩型铜钼矿床;

(2)在乱硐山与宝兴厂矿段之间,目前正在开采磁铁矿外围。该处磁铁矿的存在,表明成矿热液是富铁且高氧化的条件,而富铁高氧化成矿热液有利于金的富集沉淀,因此,民采磁铁矿大坑的外围,尤其是在大坑的北侧应注意对金的评价;

(3)宝兴厂矿段、乱硐山矿段和人头箐矿段深部具有寻找矿斑岩型矿床的前景。

3结论

宝兴厂矿区的地质找矿工作应该具有新的找矿思路。在找矿理论上,以斑岩型成矿理论为指导,通过矿床成因的研究,建立宝兴厂矿区的地质找矿模型;在矿种上,要突破金的束缚,以铜、钼、钨、铅锌、金等多金属找矿为主;在找矿方向上,要充分利用物探、钻探、地质研究等手段,对比分析不同标高的矿化特征,加大深部探矿的力度;在找矿方法上,应针对该区地表覆盖严重,地表槽探工程效果欠佳,越往深部矿化越好的特点,加大深部探矿的投入力度,力争使宝兴厂矿区成为我部第一个具有一定规模的多金属勘查基地。

参考文献

[1]侯增谦、钟大赉、邓万明.青藏高原东缘斑岩铜钼金成矿带的构造模式[J].中国地质,2004,31(1):10~14.

[2]温汉捷、裘愉卓、胡耀国、俞广钧.滇西—滇西北斑岩型金矿床成矿地质特征及控矿条件研究[J].地质与勘探,2003,39(3):14~19.

[3]毕献武、胡瑞忠等.姚安和马厂箐富碱侵入岩体的地球化学特征[J].岩石学报,2005,21(01):113~124.

[4]毕献武、胡瑞忠.哀牢山金矿带成矿流体稀土元素地球化学[J].地质论评,1998(03):12~13.

[5]刘忠俊 、邹树.滇西大理地区喜山期斑岩岩石化学特征及其成矿性[J].云南地质,1983(04):20 ~22.

[6]葛良胜、郭晓东.云南马厂箐铜、钼金矿床地质特征及成因研究[J].地质与勘探,2002.38(5):15 ~20.

THE GEOLOGICAL FEATURE AND PROSPECTING

DIRECTION OF BAOXINGCHANG

CU-MO-AU DEPOSIT IN MIDU

YU Qun,QIAN Xiang-gui,ZHANG Jia-liang

(ShanxiHuijinMiningCompany(Ltd),XiAn710075)

Abstract:Baoxingchang orefield is in the acute angle area of Erhai-Honghe fault zone and Chenghai-Binchuan fault zone intersection,which is a Cu-Mo-Au multimetallic deposit.The Cu,Mo paragenetic ore body is mainly in the inner and outer contact of Himalayan acid porphyry body whereas the Au ore body is in the structural fracture zone.The prospecting potentiality of this orefield is good.

Key Words:Acid Porphyry;Contact Metallogenesis;Structure Ore Control;Baoxingchang,Midu,Yunnan