保山市陡崖铜多金属矿成矿模式及找矿潜力

胡安林，王基元，张卫文，谢 俊

(云南黄金矿业集团股份有限公司，云南 昆明650215)

陡崖铜多金属矿位于三江地区保山地块的北部，南北向保山-施甸复背斜与北北西向澜沧江断裂锐角交汇部位南段，西侧为高黎贡-怒江断裂，北部在碧江一带由于沧江断裂和怒江断裂汇拢而消失；其区域大地构造位置处于特提斯构造域、“三江”造山带、丙中洛-保山陆块、保山地块北缘保山复背斜倾伏端之核桃坪次级复背斜区(图1)；成矿带属特提斯成矿域、三江(造山带)成矿省、保山(陆块)Pb-Zn-Ag-Fe-Au-Cu-Sn-Hg-Sb-As成矿带，处于保山-镇康铅锌多金属矿带北段。

该多金属矿区矿种主要有铜、铁、铅锌及钨矿，矿体规模目前属小型。矿区外围分布有黄家地金矿，核桃坪铅锌矿，金厂河铜锌铁多金属矿。前人对核桃坪、金厂河两个矿床进行了较为详细的研究[1-4]，但对陡崖矿区地质认识较浅，仅对矿区地质特征及其成因进行浅析[5]，但对矿区新发现的钨矿体认识不足，未对矿区矿床成矿模式及找矿潜力进行分析，找矿前景不清。在前人研究基础上，本文通过对矿区矿床地质特征、控矿因素研究，对比邻区矿床特点，试建立矿区成矿模式，并对矿区找矿前景进行分析，为矿区找矿提供思路及新的找矿方向。

1 矿区地质

1.1 矿区地层

矿区属保山地层分区之施甸地层小区，区内地层总体呈近南北向展布，主要出露地层单元有

奥陶系中-上统蒲缥组(Op)：粉砂岩、泥岩；

寒武系上统保山组一段(∈3b1)：页岩、砂岩夹灰岩、泥质灰岩；

寒武系上统沙河厂组二段(∈3h2)：变质砂岩、大理岩化灰岩、粉砂岩；

寒武系上统沙河厂组一段(∈3h1)：大理岩化灰岩夹鲕状灰岩、泥质灰岩。

2.2 矿区构造

矿区处核桃坪复背斜核部陡崖次级隆起部位。核桃坪复式背斜轴向0°～10°，向北东倾伏，长大于6km，受构造影响，总体为一破背斜，断层发育，褶皱构造要素不齐全，核部地层为沙河厂组一段(∈3h1)，西翼主要出露沙河厂组一段(∈3h1)、沙河厂组二段(∈3h2)、保山组一段(∈3b1)，东翼主要出露沙河厂组一段(∈3h1)。陡崖隆起轴向近东西向，长约1km，表现为低缓隆起，褶皱特征不明显，南翼向南西缓倾，北翼向北缓倾，核部地层近于水平，沿核部有一近东西向矽卡岩带出露。

矿区断层发育，主要可分为近南北向组、北西向组、北东向组；其中近南北向断裂带为矿区主要容矿、导矿构造(图1)，北西、北东向组为后期破矿构造。

图1 陡崖矿区地质简图

1.奥陶系中—上统蒲缥组；2.奥陶系下—中统施甸组；3.寒武系上统保山组一段；4.寒武系上统沙河厂组二段；5.寒武系上统沙河厂组一段；6.辉绿岩；7.矽卡岩；8.构造蚀变带；9.金矿体及编号；10.铅锌矿体及编号；11.断层及编号；12.勘探线及编号；13.见矿钻孔及编号；14.见矿平硐及编号；15.地层产状；16.磁异常ΔT(Za)等值线及值(nT)；17.Pb-Zn-Ag-Cu综合异常等值线；18.W-Sn-Mo综合异常等值线

2.3 岩浆岩

矿区岩浆岩仅见辉绿岩零星出露，分布于矿区西部和北部，呈近北东向、南北向展布，长一般几米至上百米，宽几厘米至几十米。呈脉状、透镜状沿断层、层间破碎带及构造裂隙产出，规模一般较小。辉绿岩具辉绿结构、变辉绿结构，碎裂状、块状构造。

2.4 地球物理

矿区1∶1万高精度磁测显示为一正负伴生异常，该异常总体走向北北东向，椭圆形，长轴长1.2km，宽约0.8km，面积约1km2。正异常有东西两个局部异常中心，负异常位于正异常的北西部，尚未封闭。正异常极值3426nT，负异常极值-765nT。该磁异常形态规整，特征明显，梯度变化大，东侧梯度变化较西侧梯度变化小，剖面上显示东缓西陡。经工程验证为磁铁矿化矽卡岩所致。但目前该磁异常尚未封闭，根据物探反演成果，在矽卡岩接触带有磁性体存在。

2.5 地球化学

矿区1∶2.5万土壤地球化学测量显示，陡崖矿区属于陡崖-黄家地Au、W、Pb、Zn、Cu、Ag、As、Hg、Sn异常带，从地球化学特征异常可见，W元素地球化学异常指标排名最高，异常面积最大有4.7 km2，平均衬度为3，浓度分带值大于10，具有三级浓度分带，最大值为829.4×10-6；Au、Pb、Zn元素地球化学异常指标排名较高，均大于10，异常面积Au、Pb均大于1km2以上，平均衬度基本都大于2，浓度分带值都在8以上，都具有三级浓度分带；Ag、Cu元素地球化学异常指标次之，异常面积均很小，异常平均衬度都在2附近，浓度分带值都大于4，强度较高，均具有三级浓度分带。由上可见，该异常内的主成矿元素Au、Pb、Zn及其伴生元素Cu、Ag等异常规模大，强度高(图1)。

3 矿床地质

3.1 矿体特征

矿床产于寒武系上统沙河组一段(∈3h1)中，分别受断裂破碎带及矽卡岩控制，各矿种矿床特征简述如下：

3.1.1 受断裂破碎带控制铅锌矿体

矿区铅锌矿体主要受断裂控制，产于灰岩构造裂隙或破碎带及矽卡岩中(图2)，圈定10条矿体，构造角砾岩型铅锌矿体8条；隐伏矽卡岩型铅锌矿体2条。构造角砾岩型铅锌矿体总体产于一组近南北向，向东陡倾的灰岩裂隙中。除规模相对较大的V1-1矿体受断裂构造控制走向延伸较大外，其它矿体V1-2～V1-8均为张性裂隙控制，走向、倾向延伸均较小，呈脉状、豆荚状产出；矽卡岩型铅锌矿体产于大理岩与矽卡岩接触带上，走向、倾向延伸较小，呈透镜状产出。

图2 陡崖矿区3勘探线、2勘探线剖面图

代表性V1-1铅锌矿体：受断层F23-1破碎带控制，矿体走向15°，长约400m，向东陡倾，倾角平均64°，矿体厚0.89m～9.98m，矿体平均厚4.31m，Cu品位 0.02ω%～0.64ω%、Pb品位0.46ω%～1.65ω%、Zn品位1.59ω%～8.70ω%；矿体Cu平均品位0.51ω%、Pb平均品位0.67ω%、Zn平均品位7.90ω%。

3.1.2 受矽卡岩控制矿体

(1)磁铁矿体：矿区发现的隐伏磁铁矿体均产于陡崖隆起核部的矽卡岩中，共计圈定矿体16条，东矿带15条，西矿带1条，主要矿体均分布东矿带，主要矿体有V2-1、V2-2、V2-3、V2-4。代表性V2-1磁铁矿体：工程控制走向控制长310m，倾向延深106m。呈似层状产出，矿体厚1.05m～11.19m，平均5.15m，走向、倾向方向均见膨胀及收缩，厚度变化中等；磁性铁品位：15.26ω%～22.04ω%，矿体平均品位19.85ω%，矿体最小埋深67m，最大埋深170m、赋存标高2400m ～2540m。

(2)钨矿体：矿区钨矿体主要产于矽卡岩及矽卡岩破碎带中(图2)，为隐伏矿体，圈定了V5-1和V5-2两条矿体。其中V5-1钨矿体赋存于矽卡岩中，矿体倾向135°，倾角42°，矿体厚0.94m～5.58m，钨品位0.077ω%～0.128ω%；V5-2钨矿体：赋存于矽卡岩破碎带中，目前仅由ZK3-2控制，推测矿体倾向西，矿体厚4.78m，品位0.079ω%。

(3)铜矿体：赋存于磁铁矿体之间及磁铁矿体之下的矽卡岩中(图2)，矿区共计圈定隐伏铜矿(化)体12条，其中东矿带8条，西矿段4条。主要矿体分布于东矿带，主要矿体有V3-7、V3-2等。其中V3-7铜矿体控制矿体厚度3.98m，Cu品位0.41ω%～2.12ω%，Cu平均品位1.54ω%。埋深349.68m～353.66m，标高2258.63m～2262.61m。

3.2 矿石特征

矿区矿石自然类型主要为氧化矿石和硫化矿石；根据赋矿岩石矿区矿石类型主要为矽卡岩型矿石和角砾岩型矿石；根据组成矿石的主要矿物成份分为磁铁矿石、铅锌矿石、铜矿石、钨矿石等四种。矿区矿石结构为半自形、它形粒状结构，矿石构造主要有皮壳状、土状、细脉状、团包状、浸染状、块状构造。金属矿物主要为菱锌矿、白铅矿、磁铁矿、钛铁矿、黄铜矿、白钨矿、锡石；非金属矿物主要为石英、方解石、透闪石、阳起石、黑柱石、透辉石、绿泥石、绿帘石等。

3.3 围岩蚀变

矿区近矿围岩蚀变较为发育。主要有矽卡岩化、磁铁矿化、硅化、大理岩化、方解石化等；其中与成矿关系密切主要有矽卡岩化、磁铁矿化、硅化。

矽卡岩化：为深部热液上升交代碳酸盐岩而形成，矽卡岩矿物的生成顺序为辉石+透辉石+角闪石+石榴石→透闪石→绿帘石+方解石→绿泥石+方解石→方解石+石英→金属矿物。矿区矽卡岩具多期次活动特征，变质作用强烈，与Cu、Pb、Zn、Fe矿化关系极为密切。

磁铁矿化：在矽卡岩中呈浸染状、细脉状、细脉浸染-条带状、团包状-块状分布，为矿区重要目的矿物。呈铁黑色半自形-它形粒状，以八面体和十二面体为主，次为五角十二面体、粒状、薄片状，粒度0.006 mm～0.7mm。多与其它矿物不规则镶嵌，少量包裹于黑柱石、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿中，与黄铜矿、磁黄铁矿连生，蚀变强烈者为磁铁矿体。

硅化：主要发育于矿体及构造破碎带中，与磁铁矿关系密切，磁铁矿体中可见针柱状磁铁矿镶嵌于石英晶体内。

3.4 矿体分带特征

陡崖东矿段以钨、磁铁及铜矿为主，西矿段以铜铅锌为主，西侧黄家地金矿为石英脉型金矿，由矿区东至黄家地金矿方向，呈现出由高温→中低温→低温成矿的水平分带特征；垂向分带近地表为铅锌矿，中上部为钨矿、磁铁矿，中深部为铜矿，矿区与东侧金厂河矿区铅锌矿→铜矿→磁铁矿的正常高温→中低温矿体分带类比出现反向垂直分带。

4 控矿因素

4.1 地层对矿体的控制

矿区内矿体产于寒武系上统沙河厂组一段(∈3h1)中，据陈永清等(2005年)研究表明寒武系上统核桃坪组、沙河厂组可能是Cu、Pb、Zn矿化的初始矿源层[1]；沙河厂组一段岩性为大理岩化灰岩夹鲕状灰岩、泥质灰岩，岩石在构造作用下易碎，与含矿热液发生交代作用时，围岩中的部分成矿元素易发生迁移进入热液参与富集成矿。

4.2 构造对矿体的控制

矿区位于核桃坪复背斜核部附近，构造发育，且具多期继承性、先张后压扭特征；近南北向张性裂隙，有利于含矿热液的运移交代，为矿液提供了通道及富集场所，既是导矿构造，又是容矿构造；后期近东西向压扭性断层为破矿构造。

4.3 岩浆对矿体的控制

根据矿区1∶10000磁测圈定的陡崖磁异常，1∶2.5万土壤地球化学测量地球化学异常特征，推测矿区成矿物质主要来源于地下深部的隐伏中酸性岩体，以及矿区厚度大于400m的矽卡岩带。结合矿区东侧金厂河辉绿岩U-Pb 年龄为211.5～223.1 Ma 和124～144 Ma[6]，北部志本山复式花岗岩体(56.0～181.0Ma)[7]，南部双脉地花岗岩体(35.78～36.27Ma)[8]、柯街岩体(51.5Ma)[9]。根据东侧金厂河矿区测定的成矿年龄117～120Ma[10]，核桃坪矿区成矿年龄为116.1±3.9Ma[3]。通过区域岩体年龄及矿集区成矿年龄对比分析，认为陡崖矿床的形成跟多期次的复式岩体活动有关，主要跟晚燕山期花岗岩活动有很大关系。

综上所述，表明陡崖铁铜多金属矿成矿受“地层+构造+多期次岩浆活动”三重因素控制，为与构造-岩浆热液有关的热液-矽卡岩型矿床。

5 成矿模式

矿区寒武系上统沙河厂组、核桃坪组沉积时，携带有成矿物质，成岩后寒武系地层成为Cu、Pb、Zn等高背景值地层(表1)；经中特提斯洋发生俯冲时，构造-岩浆活动发育，晚三叠世基性岩浆侵入在矿区深部形成隐伏岩体，在近地表寒武系地层中形成辉绿岩岩株和岩脉，本期次构造-岩浆活动与成矿关系不明显；在中特提斯洋闭合后，保山地块与腾冲地块强烈挤压碰撞作用影响，保山地块内部发生地壳缩短加厚，大量中酸性岩浆岩再次侵位，该期次构造-岩浆活动为矿集区成矿提供了一定的成矿物源，含矿热液于早白垩世沿断裂破碎带和层间裂隙上侵，在褶皱拉张部位形成矽卡岩型矿体，本次构造-岩浆活动主要形成中高温铜、磁铁矿体，含矿流体在上移过程中伴随大气降水混入溶解度降低，在构造带中形成构造角砾岩型铅锌矿体；后在新特提斯阶段喜玛拉雅运动，于始新世发生构造-岩浆活动，矿区构造变形再次加剧，含矿热液沿构造破碎带续上移，再次发生矽卡岩化，使得矽卡岩带变大变厚，含矿物质再次富集，在近地表矽卡岩与大理岩化灰岩接触带上形成高温磁铁矿体、钨矿体，导致高温钨、磁铁矿体产于中温铜矿体之上，使得高、中高温矿体在垂向上反相分带(图3)。

表1 寒武系各地层地球化学参数统计表

6 找矿潜力

目前，东侧矽卡岩型铁、铜矿体沿走向、倾向尚未封边，但依据EH-4卡尼亚电阻率(ρτ)断面图剖面低阻异常区推测矿体沿走向、倾向延伸空间有限，规模较小，故整体上地表往下500m找矿潜力有限。但是，陡崖矿区与东侧金厂河等典型矿区有类似的成矿地质条件，结合地表钻孔揭露厚度超过400m(钻孔未揭穿)矽卡岩，且南东及深部未曾揭穿，以及未揭露到的核部核桃坪组二段地层，金厂河铜锌铁多金属矿矿体主要分布在核桃坪组二段一层(∈3h2-1)内，矿体赋存标高主要在1422m～2008m。通过类比分析，推测地表以下1000m左右为受核桃坪二段地层控制的“层控”矽卡岩型铜锌铁多金属矿床的有利空间，值得进一步勘查。

另外，通过近年来钨矿勘查，坑道及钻孔均揭露发现了钨矿体，1∶2.5万土壤地球化学钨元素异常图显示在其矿区南侧具有大面积钨异常，推测深部中酸性岩体来自矿区南部且埋深相对较浅，在此区域寻找与中酸性岩体有关的中、高温矿产有较好的找矿前景。

图3 陡崖矿区成矿模式图

7 结论

(1)陡崖铁铜多金属矿成矿受“地层+构造+多期次岩浆活动”三重因素控制，为与构造-岩浆热液有关的热液-矽卡岩型矿床。

(2)矿区上寒武统核桃坪组、沙河厂组Cu、Pb、Zn等高背景值，为早白垩纪及始新世多期次构造-岩浆活动为矿区成矿提供充足有利的地质条件，形成了与构造-岩浆热液有关的热液-矽卡岩型矿床。

(3)本矿区在陡崖隆起核部核桃坪组二段一层找“层控”矽卡岩型铜锌铁多金属矿及矿区偏南侧钨异常区寻找到与中酸性岩体有关的中、高温矿产有较好前景。