云南个旧锡矿棉花山勘查区地质特征及找矿远景

白上有

(云锡红河资源有限责任公司, 云南个旧661000)

云南个旧超大型锡矿地处扬子准地台、 华南褶皱系及唐古拉-昌都-兰坪-思茅褶皱系三大地质构造单元汇聚地之华南褶皱系右江地槽褶皱带西南角, 区内地壳活动强烈。 个旧矿区花岗岩体沿五子山复式背斜核部侵入过程中, 形成了一系列等间距的北东向断裂带, 以及一些成对平行排列的近东西、 北西向断裂和由褶皱挠曲组成的挤压带。 这些次级褶皱和北东向、 近东西向断裂相互配置及其与花岗岩、 地层岩性的交割关系等, 控制着自北而南展布的马拉格、 松树脚、 高松、 老厂、 卡房等五大矿田。

个旧棉花山勘查区正好位于个旧锡矿卡房矿田的南面, 其地质工作程度不高, 地质情况还没有完全查清, 勘查区内表现出与卡房矿田相似的地质特征和矿化特征。 笔者通过对成矿地质条件、 地球化学异常和高磁异常等综合分析, 认为该勘查区找矿前景较好。

1 勘查区地质特征

1.1 勘查区地层

勘查区主要出来露三叠系, 分别为下三叠统洗马塘组、 永宁镇组, 中三叠统个旧组、 法郎组。

下三叠统洗马塘组(T1x): 为绛紫色中层状泥质细砂岩、 砂质页岩、 灰绿色石英砂岩、 泥质砂岩;

下三叠统永宁镇组(T1y): 为紫红、 灰绿色薄至中层状钙质泥岩夹灰、 浅灰绿色中至厚层状灰岩、泥质灰岩;

中三叠统个旧组(T2g): 地可分为三段, 卡房段(T2g1)、 马拉格段(T2g2) 和白泥硐段(T2g3)。个旧组卡房段(T2g1) 为灰岩、 泥质灰岩、 白云质灰岩、 灰质白云岩, 按岩性组合由上至下可分为T2g6 1～T2g1 1 六个亚层, 本段是个旧矿区的主要容矿地层。 个旧组马拉格段(T2g2) 为灰、 深灰色厚层至块状粉晶白云岩, 灰质白云岩与白云岩互层。 白泥硐段(T2g3) 以灰岩为主夹少量白云岩;

中三叠统法郎组(T2f ): 为灰色厚层、 块状中细晶-粉晶灰岩, 下部为浅灰色厚层、 块状内碎屑粉晶灰岩。

1.2 构造

勘查区褶曲、 断裂发育, 总体呈近东西向和近南北向展布(图1)。 东西向褶曲有藤子箐向斜、 大兴寨向斜、 斗姆阁向斜和大兴寨背斜, 近南北向褶曲有卢家冲背斜。 从断层破坏褶曲和断层痕迹及褶曲展布情况初步判断, 断层为褶曲定型时产物, 东西向褶曲早于南北向褶曲, 东西向断层时期早于南北断层。

图1 个旧棉花山勘查区地质简图Fig 1. Geological Sketch Map of Mianhuashan Exploration Area, Gejiu

受区域构造影响, 勘查区发育近东西向、 近南北向两组断裂, 已确定断裂25 条, 其中龙树脚断裂(FⅠ-4) 和白龙断裂(FⅠ-6) 是区域内主要断裂。

龙树脚断裂(FⅠ-4): 走向长大于8Km, 破碎带宽20m-40m, 以角砾岩、 碎裂岩、 碎粒岩为主, 断层面倾向北, 倾角65° ～82°。 为张性向压扭性转变断裂。 龙树脚断裂是控制矿区北部新建矿区龙树脚矿段银铅锡脉状矿床的主体构造, 该断裂为多期活动断层, 具分枝复合特征, 铅、 锌矿体分布于标高1400m～1850m, 富集于断层分枝复合部位, 形态复杂, 为铅锌矿化和少量锡矿化, 矿体厚度1. 20m ～8. 91m, 铅品位0. 35ω% ～11. 64ω%、 锡品位0. 146ω% ～1. 910ω%。

白龙断裂(FⅠ-6): 区内走向长大于3Km, 断层三角面、 串沟等构造地貌明显, 局部地段岩石呈带状分布产状陡立沟槽地貌, 断裂带宽10m-50m, 构造岩组成以角砾岩、 断层泥为主, 部分为碎粒岩,断层面倾向南西, 倾角43° ～82°, 为逆冲断裂性质。

2 勘查区土壤地球化学特征

2.1 元素的分布特征

1 ∶20 万金平幅水系沉积物地球化学特征显示, 该勘查区内形成多处Sn、 Cu、 Pb、 Zn、 Ag、 W、 Be、Bi 异常, 异常总体表现为强度高、 规模大、 浓集中心明显、 分带清晰、 元素全、 套合好等特点, 且分布有类似北部与已知矿床(点) 对应的环状构造遥感影像, 成矿条件优越, 显示出很好的找矿潜力。

本勘查区开展过1 ∶2. 5 万土壤地球化学测量, 重点分析了Sn、 Cu、 Pb、 Zn、 As、 Sb、 Ag、 Mn、Cd 等9 个元素(表2)。

从上表可见, Sn、 Cu、 Pb、 Zn、 As、 Sb、 Ag、 Mn、 Cd 等9 个元素的变异系数除了Mn 外, 其它8个元素都大于1. 5, 说明这些元素在区内的含量变化不均匀, 其元素的分散、 富集差异较大, 在局部地域出现浓集, 特别是岩性、 构造的有利部位发生浓集的可能性更大。 根据统计结果, 区内Sn、 Cu、 Pb、Zn、 As、 Sb、 Ag、 Mn、 Cd 等9 个元素的富集系数中, Sn 为0. 59, 说明该元素在矿区中相对贫化; Ag 元素为1. 0, 说明它在区内没有贫化, 亦未富集; 其余Cu、 Mn、 Pb、 Zn、 As、 Sb、 Cd 等7 元素的富集系数均大于1, 说明在1 ∶20 万金平幅的区域背景上, 该7 个元素富集趋势较强, 且富集程度亦不一样。

2.2 元素的R 聚类分析

根据全区9 个元素的单样分析数据, 进行R 型聚类分析, 从R 聚类图上看, 大致在相关系数0. 47的相似水平上, 所有元素可分为三组, 第一组为Zn、 Cd、 Ag、 Pb、 As、 Sb 元素组合, 该组元素相关性较好; 其余的分别为Mn、 Cu, 相关性较差, 且单独各成一组(图2)。

图2 棉花山勘查区元素R 聚类图Fig 2. Element Cluster Analysis of Mianhuashan Exploration Area

从R 聚类图上可看出, 第一组Zn、 Cd、 Ag、 Pb、 Sn、 As、 Sb 等7 个元素, 相关系数大致在0. 65-0. 79 之间, 与勘查区以北卡房一带的锡多金属矿床吻合, 是区内的主要成矿元素。 其中: Zn、 Cd 和Ag、 Pb、 Sn 及As、 Sb 分别形成三个亚组, 充分反映了区内岩体外围的中-低温热液活动特征。 As、 Sb在区内个旧组碳酸盐岩出露区断裂构造较发育的部位, 出现较高浓度的富集, 说明低温热液活动强烈,其存在形式和找矿意义值得进一步研究。 Cd 在区内表现较为突出, 说明区内热液活动处于晚期热液阶段,并且是区内寻找锌矿的指示元素。 Cu 元素的相关性较差, 可能与Pb、 Zn 处于不同热液阶段和时期。

2.3 土壤地球化学异常

将元素含量的自然对数平均值作为背景值(LnC0), 把背景值加上两倍的剔除特高品位后的标准离差返回真值后确定为异常下限(T), 即为LnT = LnC0+2σ, 按T、 2T、 4T 圈定外、 中、 内三个浓度带。本区共圈定综合异常11 个, 主要为Pb、 Zn、 Cu、 Sn、 As、 Sb、 Cd 及其组合异常(图1)。 各特征值见表3, 选择MAP1 异常作为代表作简要阐述。

表3 棉花山勘查区土壤地球化学测量综合异常特征表Tab 3. Comprehensive Anomaly Feature of Soil Geochemical Survey of Mianhuashan exploration Area

MAP1 异常呈椭圆形、 不规则形位于位于勘查区北东角砚瓦山, 具三级浓度分带, 多个浓集中心,异常主要元素为Sb、 Pb、 Zn, 组合元素有Sb、 Pb、 Zn、 As、 Ag、 Mn、 Cd, 各元素异常套合较好。 异常总体表现为规模大、 强度高、 元素组合较全, 异常区出露个旧组一段和二段。 该地段集中发育近东西向的FⅠ-1(砚瓦山断裂)、 FⅠ-6(白龙断裂)、 FⅠ-4(龙树脚断裂) 及近南北向的FⅡ-7(大砚坡断裂)等断裂, 推测该异常主要为构造热液引起, 是区内的重要异常。 Sb 在异常中碳酸盐岩出露区断裂构造较发育的部位, 出现较高浓度的富集, 说明低温热液活动强烈, 其存在形式和找矿意义值得进一步研究。

3 勘查区高精度磁测特征

勘查区通过1 ∶2. 5 万地面高精度磁测, 经各项改正后, 获得测区的磁异常ΔT, 区内磁测ΔT 异常幅值总体不高, 除西北部田心-五地坡村一带发现有正负几百纳特的局部强磁异常外, 其他地区异常值均在±100 至几十纳特左右。 在ΔT 等值线平面图上共判识了4 个局部磁异常(图3)。

图3 棉花山勘查区1: 2. 5 万高精度磁测ΔT 等值线图Fig 3. 1 ∶25000 High Precision Magnetic SurveyΔT Isoline

(1) 田心磁异常(CYC1): 分布于勘查区西北部, 异常规模为全测区最大, 幅值最高。 磁异常向西延出勘查区外。 异常沿南北向总长度约3300m, 宽约700m。 该异常由三组南北向的正负磁异常组合而成, 异常区分布的三个正峰值从南至北其幅值分别为480. 3 nT、 304. 3 nT 及188. 5nT; 三个负峰值从南至北其幅值分别为-126. 6 nT、 -182. 2 nT 及-398. 1nT。 异常梯度变化相对较大。

(2) 小河沟磁异常(CYC2): 呈一近南北向的条带状异常, 其宽度南小北大, 长度约800m。 ΔT磁异常为一个南北向的正负相伴磁异常, 异常南部为正值, 极值为216nT, 异常区北部为负值, 极值为-250. 2nT。 异常区正负极值之间及北部梯度变化相对较大, 南部梯度变化相对较缓。 ΔT 化极后负异常向北有所扩大, 正异常向北收拢, 异常形态呈近东西向的条带异常, 负异常强度-130 余nT, 正异常强度200 余nT, 长约700m, 宽约400m。 上延不同高度的ΔT 化极异常特征相近, 但随上延高度增加异常强度逐渐有所削弱, 范围有所扩大。 上延100m 后异常长约为110m, 宽约500m; 正异常强度60 余nT,负异常强度-30 余nT。 上延200m 后异常较弱, 正异常只有20 余nT, 负异常仅有-5 余nT, 异常逐渐消失, 表明异常源有一定的深度。

异常区地处大兴寨背斜北翼, 个旧组一段(T2g1) 与二段(T2g2) 的接触部位, 南部为个旧组二段(T2g2), 岩性以白云岩为主夹灰岩; 北部为个旧组一段(T2g1) 含泥质灰岩、 灰岩为主, 异常南东部有FⅡ-12断层通过。

异常区地形坡度较陡, 地层产状变化较大, 地表褐铁矿化普遍, 蚀变明显, 推断该异常为磁性(金属) 矿体所引起的磁异常, 该磁异常对寻找中低温热液型、 接触交代型和矽卡岩型铜铅锌多金属矿具有较好的找矿指导意义。

(3) 大兴寨磁异常(CYC3): 呈北西向的条带状异常, 其宽度约150m, 长度约500m。 异常由一组北西向的正负相伴异常组合而成, 异常南部为正值, 极值为147. 1nT, 异常北部为负值, 极值为-60. 1nT。 异常区其正负极值之间梯度变化相对较大, 而南侧梯度变化相对较缓。 异常区地形坡度较陡,地层产状变化较大, 异常区内地表褐铁矿化及蚀变普遍, 推断该异常为磁性(金属) 矿(化) 体所引起的磁异常, 该磁异常具有一定的找矿指导意义。

(4) 大长冲沟磁异常(CYC4): 分布于勘查区北部, 由二个似等轴状异常组成北东东(近东西)向条带状异常, 其长约800m, 东部异常较宽处约200m。 异常东西延伸较大, 除东侧外其他三面负磁环绕, 正磁规模东大西小, 幅值东高西部略低; 正极大值为50 余nT。 负磁虽三面环绕, 但单个负异常规模小, 幅值低, 仅-5nT, 极小值为-10 余nT。 异常区其正负极值之间梯度变化相对较大, 东西两侧梯度变化相对较缓。

4 找矿前景分析

个旧棉花山勘查区处于个旧超大型锡多金属矿集区东部矿区的南端, 具有优越的成矿地质背景。 结合成矿地质条件、 地球化学异常特征和高磁异常特征等分析, 认为棉花山勘查区找矿前景很好, 是寻找热液型铅锌多金属矿的有利地区, 预测在下列地段开展工作, 有望获得找矿突破。

(1) 砚瓦山地段: 跟据个旧矿区地质找矿经验, 东西向、 北西向张性断裂及其派生的层间破碎带多为锡、 铅、 锌矿的导矿、 容矿构造。 砚瓦山地段近东西向的FⅠ-1(砚瓦山断裂)、 FⅠ-6(白龙断裂)、FⅠ-4(龙树脚断裂) 及近南北向的FⅡ-7(大砚坡断裂) 等断裂较为发育, 在平面上龙树脚含矿断裂带在该地段处于由北西向东的转折部位, 次级断裂发育, 湾转部位构造应力较为集中而形成剥离的有利成矿地段。 该地段又属于1 ∶2. 5 万土壤地球化学测量MAP1Sb、 Pb、 Zn、 As、 Ag、 Mn、 Cd 异常范围,是寻找热液型铅锌多金属矿找矿最有利的地段。 下一步可通过对该区段开展EH4 测深等手段, 对深部隐伏岩体及构造特征进行探索, 判断矿化体的深部延伸情况, 择优布置钻探验证深部铅锌银矿体赋存状况。

(2) 小河沟地段: 该地段处于北东向FⅡ-12断裂及大兴寨背斜轴部的构造复合部位, 构造发育, 地表褐铁矿化普遍, 蚀变明显, 属于1 ∶2. 5 万土壤地球化学测量MAP6 Sn、 Cu、 Pb、 As、 Sb、 Ag、 Mn、Cd 异常范围, 为1 ∶2. 5 高精度磁测CYC2 异常范围, 结合邻区(北部龙树脚矿段) 钻孔揭露情况分析, 花岗岩岩枝(脉) 埋藏深度较大, 是寻找热液型铅锌多金属矿找矿最有利的地段。 而该区段山体坡积物覆盖较厚, 地表工程难以揭露基岩, 以后应通过激电中梯剖面、 EH4 测深等手段对其下部开展探索, 最后在判断矿化较好位置进行钻探深部验证。

(3) 大兴寨地段: 该地段为高精度磁测CYC3 异常范围, 处于大兴寨向斜的北翼, 个旧组一段(T2g1) 与永宁镇组(T1y) 的接触部位。 为1 ∶2. 5 万化探MAP4 Cu、 Pb、 Ag、 Mn 综合异常区, 地表褐铁矿化及蚀变普遍, 附近开采铜矿及铅锌矿和铁矿等, 是寻找热液型铅锌多金属矿的有利地段。 今后应通过激电中梯剖面、 EH4 测深等手段对深部开展找矿探索。