滇西北衙地区基于矿化类型及其分带的金多金属找矿预测*

娄德波，李其在，周云满，范莹琳,3，刘 欢

(1中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室，北京 100037；2云南黄金矿业集团股份有限公司，云南昆明 650299；3中国地质大学地球科学与资源学院，北京 100083)

滇西北衙地区是中国重要的Au多金属矿床集中区，产出有多个矿床（点），其中以北衙Au多金属矿床（包括北衙和炉坪2个矿区）最具代表性(邓军等，2008；Deng et al.，2010；Liu et al.，2015；和中华等，2016；Zhou et al.，2016；Li et al.，2016；Fu et al.，2017）。截至2014年，仅北衙矿区累计探明Au金属储量370 t，w(Au)平均2.52 g/t；共生TFe矿石量2×108t，w(TFe)平均33.92%；Cu金属储量80×104t，w(Cu)平均0.61%；Pb金属储量155×104t，w(Pb)平均2.01%；Zn金属储量53×104t，w(Zn)平均1.38%；Ag金 属 储 量8250 t，w(Ag)平 均51.9 g/t（Mao et al.，2017）。北衙矿床的找矿勘查和研究工作大致经历了3个阶段，其中，第1阶段为2008年之前，多家地勘单位和科研院所（校）对该矿床进行勘查找矿和科研工作，并取得了较丰富的地质成果，但主要限于浅部-中部（氧化带-原生带顶部）（和中华等，2013）；第2阶段，2008~2013年云南黄金矿业集团股份有限公司在梳理前人工作成果的基础上，对矿区中-深部持续开展地质勘查工作，在岩体接触带发现厚大的矽卡岩矿体，使北衙矿床一跃成为超大型Au多金属矿床和中国十大黄金生产矿山之一（和中华等，2016）；第3阶段，2014年至今，为了进一步增加储量，云南黄金矿业集团股份有限公司继续开展深部找矿工作，在万硐山矿段布设了深部找矿钻孔，孔深935.03 m，然而并没有在青天堡组碎屑岩和峨眉山玄武岩组玄武岩中发现有价值的矿体。与此同时，加拿大亚洲现代资源股份有限公司在炉坪矿区的芹河矿段却发现大规模层间破碎带型Pb多金属矿体（Mao et al.，2017）。

虽然，前人在北衙地区开展了大量理论研究和找矿实践（Deng et al.，2010；和中华等，2016；Huang et al.，2015；钟昆明等，2000；马德云等，2001；王明志等，2016；梁光河等，2000；李晓勇，2002；曾琴琴等，2012；杨剑等，2014；2015；Wang et al.，2015；姚文等，2015），但是除少数学者基于不同成因类型矿体之间的空间关系，采用多成因类型预测法进行预测外（如依据在红泥塘东带地表发现的风化-堆积型Au矿体，结合推测的隐伏斑岩体，认为深部存在矽卡岩型Au-Fe矿体；晏建国等，2003），多数侧重于单一矿化类型或单一方法的找矿预测工作，而对于多类型、多矿种、多方法的综合预测，研究相对较少。因此，需要采用先进的矿床成矿理论和找矿方法，全面系统总结成矿规律，建立综合找矿预测模型，提高找矿预测的可预见性（王登红等，2013）。矿床成矿系列理论是在研究矿床分类、分带问题的基础上，由中国科学家独立提出的一种采用系统论、活动论观点研究矿床成矿规律的重要学术思想（程裕淇等，1979；陈毓川等，2006），而基于该理论提出的“全位成矿”和“缺位找矿”的找矿思路为成矿系列理论应用于多类型、多矿种以及多方法综合找矿预测实践提供了方法论（毕伏科等，2006；王登红等，2011）。所谓“全位成矿”，大体可以理解为成矿作用的必然性，有确定的具有内在联系的“组合数”；所谓“缺位找矿”可以理解为既要寻找已经意识到而尚未勘查的矿床（矿体），也要研究可能出现目前还没有意识到的矿床（矿体）（王登红，2007），其中，基于矿床式的“全位成矿”和“缺位找矿”属于低序次的较小范围预测（毕伏科等，2006）。笔者在研究区开展具体找矿预测时，借助矿床式宽泛概念的力量（王登红等，2013），将矿化类型自身的控制因素和找矿标志与不同矿化类型之间互为预测标志相结合，建立北衙式“全位”找矿预测模型，以地质、矿床（体）、化探、物探资料为分析对象，进行“缺位”找矿预测，圈定找矿预测区，为进一步的勘查部署工作提供依据。

1 研究区概况

研究区位于扬子陆块西南缘，金沙江-哀牢山缝合带东侧（图1a），是金沙江-哀牢山富碱斑岩成矿带中段的一部分（Sun et al.，2017），其间分布的以北衙Au多金属矿床为代表的北衙式矿床（点）是扬子地台西南缘与始新世—渐新世富碱斑岩有关的Au、Cu、Ag、Pb、Zn、Fe成矿亚系列的重要组成部分（陈毓川等，2006）。区内与富碱斑岩有关的矿床受控于新生代印度-欧亚板块碰撞晚期形成的金沙江-哀牢山走滑断裂系统（图1b）（Hou et al.,2007,Li et al.,2016）。

图1 东特提斯带主要陆块和缝合带分布图（a）和西南三江地区构造格架及斑岩型Cu、Au、Mo矿床分布图(b（)据Mao et al.,2017;He et al.,2017修改）Fig.1 Distribution of principal continental blocks and sutures of the East Tethyan belt(a)and tectonic framework of the Sanjiang region in southwest China and locations of the major porphyry Cu-Au-Mo deposits(b)(modified from Mao et al.,2017;He et al.,2017)

研究区出露地层从底至顶依次为二叠系上统峨眉山玄武岩组杏仁状以及致密块状玄武岩；三叠系下统青天堡组长石砂岩、角岩化杂砂岩，顶部夹薄层状泥质灰岩、细晶灰岩；三叠系中统北衙组细晶灰岩夹似角砾状灰岩、蠕虫状灰岩、泥质灰岩以及砂屑灰岩等，是矿床的重要赋矿层位；新近系上新统三营组复成分砾砂黏土、细砂、砂砾层以及灰质角砾岩，是矿床的另一个重要赋矿层位；第四系全新统黏土、砂砾和岩块（图2）。

构造上，研究区褶皱构造主要包括NE向马鞍山背斜、NNE向马头湾背斜以及NNE向北衙-芹河次级向斜等；断裂构造主要为近SN向的马鞍山断裂和1组近EW向断裂，此外，一些NW向和NE向断裂在区内零星分布。区域岩浆活动强烈，主要为喜马拉雅中期（36~33 Ma）形成的石英正长斑岩等富碱斑岩，主要分布在研究区中北部，与成矿关系密切，是成矿物质、成矿流体以及热能的主要来源(He et al.，2015；Mao et al.，2017)。马鞍山断裂控制了由北向南分布的万硐山、红泥塘、大沙地（隐伏岩体）、老马涧等喜马拉雅期斑岩体的产出；近EW向断裂控制着由西向东分布的南大坪、马头湾、红泥塘、大沙地（隐伏岩体）、笔架山（岩体隐伏，仅出露极少量岩脉）等喜马拉雅期斑岩体的产出，构造及富碱斑岩体的分布如图2所示。

区内产出的与富碱斑岩有关的矿床（点）包括北衙Au多金属矿床、马头湾Au-Fe矿点、南大坪Au-Fe矿点、白莲村Au矿点以及老马涧Pb-Zn矿点等，各矿床（点）分布见图2。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质

北衙矿区南北长约7 km，东西宽约4.6 km，位于近NNE向鹤庆-松桂宽缓复式向斜南部翘起端的北衙-芹河向斜内（图2）。以北衙-芹河向斜轴部为界，分为东、西2个矿带，东矿带包括桅杆坡、笔架山、锅盖山矿段，西矿带包括万硐山、红泥塘（含大沙地）、金沟坝矿段；炉坪矿区包括芹河矿段和吴家庄矿段，属于北衙Au多金属矿床成矿系统的一部分(图3)（Li et al.，2016；Zhou et al.，2018a）。

图2 北衙-老马涧地区区域地质矿产图（据Liu et al.,2015;Mao et al.,2017修改）1—全新统；2—上新统三营组；3—三叠系中统北衙组；4—三叠系下统青天堡组；5—二叠系上统峨眉山玄武岩组；6—石英正长斑岩；7—大理岩；8—实测断层；9—推断断层；10—背斜；11—向斜；12—矿床；13—矿点Fig.2 Regional geology and mineral resources distribution of the Beiya-Laomajian area(modified from Liu et al.,2015;Mao et al.,2017)1—Holocene;2—Pliocene Sanying Formation;3—Middle Triassic Beiya Formation;4—Lower Triassic Qingtianbao Formation;5—Upper Permian Emeishan basalt Formation;6—Quartz syenite;7—Marble;8—Measured fault;9—Inferred fault;10—Anticline;11—Syncline;12—Deposit;13—Mineral occurrence

图3 北衙金多金属矿床地质图（据周云满等，2018b修改）1—全新统；2—上新统三营组；3—三叠系中统北衙组；4—三叠系下统青天堡组；5—二叠系上统峨眉山玄武岩组；6—石英正长斑岩；7—震碎角砾岩；8—隐爆角砾岩；9—煌斑岩脉；10—矿体；11—地质界线；12—实测（推断）断层；13—正断层及产状；14—逆断层及产状；15—勘探线剖面及编号Fig.3 Geologic map of the Beiya gold polymetallic deposit(modified from Zhou et al.,2018b)1—Holocene;2—Pliocene Sanying Formation;3—Middle Triassic Beiya Formation;4—Lower Triassic Qingtianbao Formation;5—Upper Permian Emeishan basalt Formation;6—Quartz syenite porphry;7—Shattered breccia;8—Cryptoexplosive breccia;9—Lamprophyre;10—Orebody;11—Geological boundary;12—Measured(inferred)fault;13—Normal fault and occurrence;14—Reverse fault and occurrence;15—Exploration line with number

区内地层自下而上分为：二叠系上统峨眉山玄武岩组灰绿色玄武岩，厚度大于250 m，主要分布于矿区的东南部，与上覆地层呈平行不整合接触；三叠系下统青天堡组黄绿色、灰绿色、灰黑色砂泥岩、角岩化杂砂岩，紫红色泥质粉砂岩及含玄武质火山碎屑岩的砂砾岩，厚度175~300 m，主要分布于矿区东南部，与上覆地层呈平行不整合接触；三叠系中统北衙组灰白色、深灰色白云岩、白云质灰岩、砂屑铁质灰岩、泥质灰岩及蠕虫状灰岩，厚度138~531 m，该组呈“V”字形广泛分布于向斜两侧，是矿区主要赋矿地层，与上覆地层呈角度不整合接触；上新统三营组复成分砾砂黏土、细砂、砂砾层，厚度0~176 m，主要分布于矿区中部，与红土型金矿密切相关，与上覆地层呈不整合接触；全新统黏土、砂砾和岩块，厚度0~21 m，在矿区广泛分布。此外，在红泥塘矿段还发育有大量的隐爆角砾岩和震碎角砾岩。隐爆角砾岩往往位于斑岩体外侧，与斑岩体呈渐变过渡关系，其角砾包括岩体角砾和围岩角砾，角砾的周围往往发育蚀变边，多被磁铁矿包围，角砾大小约2~100 cm；胶结物以钙质为主，局部磁铁矿胶结，普遍发生绿泥石化和金云母化，暗示胶结时流体丰富；随着距离岩体越来越远，角砾的粒度减小，成分趋于单一，岩体角砾逐渐减少，灰岩角砾相对增多。震碎角砾岩通常位于隐爆角砾岩外侧，与隐爆角砾岩呈渐变过渡关系，震碎角砾岩裂隙发育，角砾成分主要为砂屑灰岩，少量大理岩，角砾的可拼接性好，相对位移较小；胶结物以钙质胶结为主，局部铁质胶结，见褐铁矿脉及褐铁矿团包，偶见方解石脉。隐爆角砾岩和震碎角砾岩是含矿斑岩体侵入的重要标志，对于寻找斑岩-矽卡岩型矿床，具有重要指示意义，其野外宏观特征见图4a、b。

图4 红泥塘矿段发育的角砾岩（a）隐爆角砾岩和（b）震碎角砾岩Fig.4 Cryptoexplosive breccias(a)and shattered breccias（b）from the Hongnitang ore block

在构造上，矿床位于北衙-芹河向斜内且发育多组断裂构造。北衙-芹河向斜呈NNE向，地形上表现为NNE向北衙山间盆地，地质表现为由向斜轴部向外地层逐渐变老，该向斜轴长约12 km，宽约1.2~1.8 km，两翼局部地段受断层和岩浆侵入影响，次级褶曲、断层以及节理、裂隙发育，其核部对成矿最为有利。区内主要有4组断裂构造，分别为SN向、NE向、NW向以及EW向。其中，SN向断裂构造为F1、F2、F3、F4，均为向西倾的正断层，倾角在60°~80°之间，该组断裂控制着矿床范围内富碱斑岩体及矿体的产出；NW向断裂构造主要为向北东倾斜的正断层F28、向南西倾斜的逆断层F21以及构造性质不明的断层F5；NE向断裂构造包括向NW倾斜的逆断层F22和F23、性质不明断层F和F27；EW向断裂构造为南倾的正断层F25。

区内主要发育喜马拉雅期浅成富碱斑岩以及少量煌斑岩脉。富碱斑岩体中，于34~37 Ma侵入的石英正长斑岩（正长斑岩）与成矿关系最为密切（Mao et al.，2017；周云满等，2018b），是成矿物质和成矿流体的主要来源（Li et al.，2016；周云满等，2018b），主要分布于北衙向斜两翼，岩体与围岩呈不规则状侵入接触或断层接触，总体出露面积较小；在东矿带，斑岩体主要为岩脉、岩墙和岩床，在西矿带斑岩体多呈岩株产出，斑岩体总体向西倾，东、西矿带均有向深部膨大相连趋势。煌斑岩脉主要为辉石云煌岩，其在矿区不同部位均有零星分布，走向上呈近EW向或SN向，形态较复杂，分支复合、膨胀收缩现象明显，多数矿体附近能够发现煌斑岩且与矿床具有时间和成因上的联系（和文言等，2014；刘建云，2004）。

2.2 矿化类型

矿化类型以及分带问题是成矿系列理论研究的重要内容，也是在中大比例尺上建立“全位”找矿预测模型，实现“缺位”找矿预测的基础性工作（程裕淇等，1979；王登红等，2011；薛建玲等，2017）。根据北衙金多金属矿床的矿体赋存部位、控矿构造、容矿岩石、矿化蚀变、矿物组合、矿石结构构造、成矿时代、成矿作用，将该矿床归纳先后2个成矿期次形成5种矿化类型，第1期次形成斑岩型Au（Cu）矿化、矽卡岩型Au-Fe-Cu矿化、层间破碎带（硅钙界面）型Pb-Zn-Ag（Au）矿化和以及裂隙脉型Au-Fe内生矿化；第2期次形成红土型Au-Fe表生矿化。这2个成矿期次共同形成了斑岩型、矽卡岩型、层间破碎带（硅钙界面）型、裂隙脉型以及红土型“五位一体”矿体组合，以富碱斑岩体为中心在水平和垂直方向上具有明显的分带现象，并且因控矿构造形态和接触方式不一而形成不同几何形态和储量规模的矿体（Zhou et al.，2018a）。

（1）斑岩型Au（Cu）矿化。一直以来，普遍认为北衙各种类型的矿体均与富碱斑岩密切相关，但对于斑岩型Au（Cu）矿化，仅有部分学者发现在万硐山和红泥塘矿段存在具有细脉浸染状构造的斑岩型Au-Cu矿体，w(Au)平均为1.08 g/t，其石英-硫化物细脉如图5a、b所示（Li et al.，2016；He et al.，2015；郭远生等，2005；Xu et al.，2007；薛传东等，2008；Deng et al.，2015）。近些年来，笔者项目组通过大量的野外和镜下研究工作发现，在该区万硐山和红泥塘矿段确实存在斑岩型Cu-Au矿化，典型的细脉浸染状构造及相关矿石矿物（图5c、d），只是规模有限，没有得到足够的重视（Liu et al.，2015；Mao et al.，2017）。矿体规模较小可能与围岩性质有关，由于北衙组灰岩是斑岩体的主要侵入层位之一，鉴于其孔隙度、渗透率较大，矿物活动性较强，导致含矿热液与围岩发生大规模交代作用，形成了以矽卡岩型为主的矿体，而使得斑岩型矿体规模较小，这也预示着，在斑岩侵入到其他围岩（玄武岩以及碎屑岩等）的地区（如老马涧以及白莲村等），则具备形成斑岩矿床的条件，在找矿过程中值得重视。

图5 万硐山矿段斑岩型Cu-Au矿石中的细脉(a)、图a中b对应范围的硫化物组合(b（)据Xu et al.,2007）、红泥塘矿段细脉状矿石(c)和红泥塘矿段浸染状矿石(d)QSV—石英+硫化物脉；QAP—石英正长斑岩；QMV—石英+辉钼矿脉；Py—黄铁矿；Bo—斑铜矿；Q—石英Fig.5 Veinlets of porphyry Cu-Au ores from the Wandongshan ore block(a),sulfide association corresponds to b from the inset in Fig.5a(after Xu et al.,2007)(b),quartz and sulfides in veinlets from the Hongnitang ore block(c)and disseminated ore from the Hongnitang ore block(d)QSV—Quartz+sulfide vein;QAP—Quartz-albite porphyry;QMV—Quartz+molybdenite vein;Py—Pyrite;Bo—Bornite;Q—Quartz

（2）矽卡岩型Au-Fe-Cu矿化，是北衙矿区中最重要的矿化类型，其资源储量占矿区总储量的80%左右，该类矿体通常沿富碱斑岩体与北衙组灰岩接触带产出，并严格受侵入接触构造控制，产状随接触带变化而变化，主要分布于万硐山和红泥塘矿段，其中以万硐山KT52矿体规模最大。岩体及矿体总体走向近SN向，向西倾斜，向南侧伏，上盘(西侧)矽卡岩矿化带向西倾，形态较规则、呈似层状，下盘(东侧)矽卡岩矿化带产状随接触带变化较大，呈港湾状转折，局部侧向延入围岩，矿体空间上整体沿接触带围绕岩体呈环带状（图6），平面上分布于岩体周边100~500 m范围内，单矿体呈脉状、透镜状、似层状、板状产出，分支复合、膨缩现象明显，走向长近1400 m，宽600~900 m，厚0.8~104 m。该类型矿体w(Au)为1.0~139.0 g/t，w(TFe)为20.0%~66.3%，w(Cu)为0.2%~18.4%；矿石矿物为磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、磁黄铁矿、闪锌矿、菱铁矿、赤铁矿等；脉石矿物有石榴子石、透辉石、绿泥石、绿帘石、方解石、白云石和石英等；矿物具包含、粒状、交代残余结构，块状、星点状构造；蚀变类型有矽卡岩化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化、磁铁矿化、黄铁矿化以及黄铜矿化等。在研究区的碳酸盐分布范围内，有大量的碱性斑岩体侵入，且在部分斑岩体侵入接触部位发现了大量的矽卡岩矿物（如马头湾斑岩体以及南大坪岩体等），预示着在研究区仍然有可能发现新的矽卡岩型矿体。

图6 北衙金多金属矿56勘探线剖面(据Zhou et al.,2018a修改)1—全新统；2—上新统三营组；3—三叠系中统北衙组；4—三叠系下统青天堡组；5—石英正长斑岩；6—煌斑岩脉；7—矿体；8—地质界线；9—不整合地质界线；10—断层；11—逆断层；12—钻孔Fig.6 Geological cross section at exploration line 56 through the Beiya gold-polymetallic deposit(modified from Zhou et al.,2018a)1—Holocene;2—Pliocene Sanying Formation;3—Middle Triassic Beiya Formation;4—Lower Triassic Qingtianbao Formation;5—Quartz syenite porphyry;6—Lamprophyre vein;7—Orebody;8—Geological boundary;9—Unconformable contact;10—Fault;11—Reverse fault;12—Drill hole

（3）层间破碎带（含硅钙界面型）型Pb-Zn-Ag(Au)矿化，是该区另一类重要的矿化类型，主要分布于万硐山矿段、桅杆坡矿段和芹河矿段。其中芹河矿段是近年来新发现的大型隐伏Pb多金属矿（Mao et al.，2017）。到目前为止，该矿段累计探明Pb金属储量80.41×104t，w(Pb)平均3.06%；独立矿体Au金属储量1.4 t，w(Au)平均1.89 g/t；伴生Au金属储量16.8 t，w(Au)平均0.66 g/t；伴生Ag金属储量1077 t，w(Ag)平均41 g/t；伴生Zn金属储量11.79×104t，w(Zn)平均0.82%（Zhou et al.,2016）。该矿段地表除侵入岩体不发育外，其他地质特征与北衙矿区相似（图3）。矿体产于南北向北衙-芹河向斜的核部，从南到北、从上到下依次分布Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个矿化带，其中，Ⅲ-1是该矿区最大的矿体。矿化带明显受向斜内北衙组灰岩层间破碎带以及北衙组灰岩与青天堡组砂岩之间的硅钙界面控制，矿体呈层状、透镜状，矿体与隐伏斑岩脉和煌斑岩脉在空间上关系密切（图7a、b），平面上分布于岩体周边100~500 m以外至几千米（Zhou et al.，2018a）；矿体包括Pb-Fe、Pb-Fe-Au以及Pb-Fe-Zn-Au-Ag三种元素组合类型，矿物组合以白铅矿+褐铁矿+方解石/石英、铅矿物+铁矿物+自然金+方解石/石英以及方铅矿+菱铁矿+磁铁矿+闪锌矿+自然金（银）+石英/方解石为主；矿石以角砾状、条带状和脉状为主；围岩蚀变主要有硅化、碳酸盐化、矽卡岩化以及绿泥石化（Zhou et al.，2016）。

图7 炉坪矿区芹河矿段10号(a)和23号(b)勘探线地质剖面图（据Zhou et al.,2016;Mao et al.,2017修改）1—全新统；2—上新统三营组；3—三叠系中统北衙组；4—三叠系下统青天堡组；5—石英正长斑岩；6—层间破碎带；7—煌斑岩脉；8—矿体；9—断层；10—钻孔Fig.7 Geological cross section at exploration line No.10(a)and 23(b)through the Qinhe ore block of the Beiya gold-polymetallic deposit(modified from Zhou et al.,2016;Mao et al.,2017)1—Holocene;2—Pliocene Sanying Formation;3—Middle Triassic Beiya Formation;4—Lower Triassic Qingtianbao Formation;5—Quartz syenite porphyry;6—Interlayer fracture zone;7—Lamprophyre vein;8—Orebody 9—Fault;10—Drill hole

（4）裂隙脉型Au-Fe矿化指呈小透镜状脉、平行脉沿断层破碎带陡倾斜产出的矿体（Zhou et al.，2018a），其以规模小、成群产出为特征。在区内广泛分布，代表性矿体为产于万硐山岩体内的KT49以及白莲村岩体内部的KT7、KT8和KT9等。矿体产状及形态变化大，走向长一般小于100 m，宽数十m，厚3.69~18.37 m，w(Au)为1.08~5.02 g/t，w(TFe)为21.04%~45.52%。矿石矿物主要有磁铁矿、褐铁矿等；脉石矿物主要有石英、长石、透辉石、绿泥石、绿帘石等；矿石结构包括粒状、包含以及交代残余结构；矿石构造有块状以及星点状构造；蚀变主要有褐(磁)铁矿化、矽卡岩化、碳酸盐化、黄铁矿化以及方铅矿化等。

（5）红土型Au矿化是北衙矿区的重要矿化类型，也是本区早期Au矿开采的主要类型。红土型矿体呈层状、似层状，分布于三营组与下伏北衙组灰岩及斑岩体、三营组与上覆全新统灰质角砾岩的不整合接触面以及碳酸盐岩溶洞中，矿体中自然Au及含Au褐铁矿被黏土胶结。矿体在空间上分布于北衙盆地核部附近的低凹负地形中，红色和褐红色是其基本色调（Zhou et al.，2018a；郭远生等，2005），一般在盆地低凹处形成厚大矿体，过渡地段逐渐变薄，突起处基本尖灭，厚度变化大，品位相对较低，规模较小，代表性矿体为KT3、KT4等，其走向长240~1280 m，宽50~750 m，厚0.67~17.12 m，w(Au)为0.8~17.30 g/t，w(TFe)为25.02%~63.63%，矿体最大垂深120 m。金属矿物有褐铁矿、白铅矿、菱锌矿、磁铁矿、赤铁矿、针铁矿、软锰矿、自然金、银金矿等；脉石矿物有长石、蒙脱石、方解石，少量高岭土等，矿石结构有泥状、砂状、砂泥状以及残余结构等，矿石构造包括土状、粉末状、多孔状、角砾状、网纹状、蜂窝状等。该类矿体的存在，预示着周边和深部可能找到原生的成矿系统及矿体（崔银亮等，2001;和中华等，2013；Zhou et al.，2018a）。

2.3 矿化分带

（1）矿化类型分带。北衙矿床的形成虽然受富碱斑岩侵入作用的控制，但由于具体控矿条件的差异，这一总体成矿作用导致在不同部位不同矿化类型的出现，并在含矿围岩、控矿构造以及蚀变特征方面展现出与矿化类型相统一的明显的垂向和水平分带现象（贾大成等，2003）。在垂向上，主要表现为由2期成矿作用形成的上下“两层楼”分布模式，上部为表生风化作用形成的红土型Au-Fe矿体，主要产于新近系上新统三营组与北衙组或斑岩体不整合面附近，受不整合面构造控制，红土化明显；下部则为原生的斑岩-矽卡岩-热液型（层间破碎带型、硅钙界面型以及裂隙脉型）金多金属矿床。原生矿化系统在水平方向上分带更为明显，由岩体中心向碳酸盐岩地层，依次为产于岩体内的斑岩型Au-Cu矿体，钾化、硅化蚀变发育；产于斑岩与围岩内外接触带中的矽卡岩型Au-Fe-Cu矿体，受侵入接触构造控制，常见透辉石、石榴子石等早期干矽卡岩阶段矿物和晚期退化蚀变的形成的绿泥石、绿帘石、透闪石等湿矽卡岩矿物；产于碳酸盐岩围岩或碳酸盐岩与碎屑岩之间的层间破碎带（硅钙界面）型Pb-Zn-Ag（Au）矿体，受层间破碎带或岩性界面控制，蚀变特征主要表现为热接触变质形成的大理岩化；叠加在整个原生矿床系统之上的裂隙脉型Au-Fe矿体，受裂隙控制，对岩性没有选择性，普遍发育褐铁矿化。上述2期形成不同类型的矿体，虽然在空间上有重叠，但总的来讲，仍大致围绕侵入中心部位,向外及向上呈现一定规律性的分布。这表明各类型在成矿时的压力、温度及与其有关的沉淀条件等的差别,也反映了围岩、小构造条件等的影响以及整个岩浆(和成矿)活动多期多阶段性的特征,构成了北衙地区喜马拉雅期走滑断裂带内与富碱斑岩有关的Au、Fe、Cu、Pb、Zn、Ag等斑岩型、矽卡岩型、层间破碎带（硅钙界面）型、裂隙脉型以及红土型“五位一体”矿化类型组合。

（2）物化探异常分带。北衙矿床的分带现象不仅表现在矿化类型以及与之相统一的含矿围岩、控矿构造、蚀变矿物等方面，在物化探方面也有较明确的显示，如高精度磁测（图8a、b）表明在接触带附近具有明显的高异常，主要表示了含磁铁矿矽卡岩的分布范围（和中华等，2016），而在碳酸盐地层以及斑岩体内则明显偏低。

图8 北衙矿区万硐山矿段Ⅲ线高精度磁测（a）和地质(b)剖面图（据和中华等，2016修改）1—全新统；2—三叠系中统北衙组；3—三叠系下统青天堡组；4—石英正长斑岩；5—矿体Fig.8 High-precision magnetic survey profile(a)and geological cross section(b)at exploration line No.56 through the Wangdongshan ore block of the Beiya Orefield(modified from He et al.,2016)1—Holocene;2—Middle Triassic Beiya Formation;3—Lower Triassic Qingtianbao Formation;4—Quartz syenite porphyry;5—Orebody

化探研究结果显示，元素氧化物的分带性也相当明显，本次工作使用美国尼通公司生产的手持式X-ray元素分析仪，对在万硐山矿段以20 m×20（40）m网度采集的485件岩石样品分析了K2O、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、SiO2、Pb、Zn、Cu、Mn、Ba、Nb、Cl、S、Sr共15个元素（氧化物）的含量。根据元素分布特征，大致可分为5组：第一组是K2O、Ba，异常位于万硐山矿段的中部，与石英正长斑岩的分布范围相吻合（图9a、d、e），其中，K2O异常是石英正长斑岩中钾长石的反映，而Ba的高异常主要是因为Ba与K的地球化学性质相似，容易发生类质同象（刘英俊等，1984）；第2组为Al2O3、SiO2、S，主要与斑岩体以及接触带的分布范围相吻合（图9a~c、f），Al2O3、SiO2高异常反映了铝硅酸岩是斑岩体与接触带的重要组成，而S异常的存在则反映接触带及石英正常斑岩中含有较多的硫化物，尤其是斑岩体内S的高含量可能对于形成斑岩型矿床是有利的；第3组是Fe2O3、Cu、Mn、Cl、Nb，异常位于石英正常斑岩与碳酸盐围岩的接触带部位，与矽卡岩相对应(图9a、i、k、m~o)，其中，Fe2O3和Cu是铁铜矿体的反映，而Mn、Cl、Nb的高异常与接触带基本吻合表明接触带也是气液最为丰富和活跃的部位，Cl可能对矽卡岩型矿床的形成起到矿化剂的作用（刘英俊等，1984）；第4组是CaO、MgO、Pb、Zn，其中，CaO、MgO主要分布于万硐山矿段的周围，与接触带矽卡岩和北衙组碳酸盐岩相对应（图9a、g~j），主要是因为无论是矽卡岩还是碳酸盐岩，CaO和MgO均是其重要组分，值得一提的CaO的强异常主要分布在矿段的西南部，主要反映了灰岩的分布范围，而MgO强异常则分布在其他部位，含量高于20%，反映其成分主要为白云岩，Pb、Zn异常主要与碳酸盐中的白云岩分布大体一致，表明白云岩对形成中低温的层间破碎带型矿体更为有利；第5组是Sr，其异常分布范围与石英正长斑岩体以及碳酸盐中的灰岩相对应(图9a、p)，这主要因为K、Ca可以容纳Sr，而斑岩的主要成分之一就是钾长石，灰岩的主要成分是方解石，相反由于白云岩中Mg的含量高，而Ca的含量低，造成Sr的低异常（刘英俊等，1984）。鉴于该仪器分析较高的检出限以及其他方法较高的测试成本，本次工作没有对Au、Ag、Mo、W、Bi进行分析，只能在将来的工作中对所保留的样品做进一步分析，从而得出更系统的分布规律。

图9 万硐山矿段地质（a）、Al2O3(b)、SiO2(c)、K2O(d)、Ba(e)、S(f)、CaO(g)、MgO(h)、Pb(i)、Zn(j)、Fe2O3(k)、Mn(l)、Cu(m)、Nb(n)、Cl(o)和Sr(p)元素（氧化物）水平分带特征图1—三叠系中统北衙组；2—大理岩；3—石英正长斑岩；4—矽卡岩；5—矿体Fig.9 Geological(a)、Al2O3(b)、SiO2(c)、K2O(d)、Ba(e)、S(f)、CaO(g)、MgO(h)、Pb(i)、Zn(j)、Fe2O3(k)、Mn(l)、Cu(m)、Nb(n)、Cl(o)and Sr(p)level zoning characteristics in the Wandongshan ore block 1—Middle Triassic Beiya Formation;2—Marble;3—Quartz syenite porphyry;4—Skarn;5—Orebody

3 预测模型及找矿预测区圈定

“全位找矿”预测模型中，相似类比是找矿预测的基本思想，在实际操作中，需要建立可类比的标准，传统的类比标准（预测要素）表现为控矿因素和找矿标志，其组合便是找矿预测模型。本次找矿预测模型的优越之处在于，不仅是控矿要素和找矿标志在空间上的叠加或融合，更强调将成矿作用的影响范围以及不同类型矿体之间的互为标志作为关键抓手，因此，在预测中会充分考虑空间叠加、趋势变化以及相互印证的情况。根据上述原则，笔者从容矿围岩、控矿构造、赋矿部位（成矿作用范围）、蚀变特征、矿化类型之间互为标志、物探特征、化探特征7个方面建立了找矿预测模型（表1，图10）。

“缺位找矿”预测结果。在前述找矿预测模型（表1，图10）的基础上，通过分析研究区地质、矿床（体）、物探、化探特征以及它们之间的叠加、演变和印证关系，圈定了北衙北层间破碎带（岩性界面）型Pb-Zn-Ag（Au）矿（T1）、白莲村裂隙脉型Au-Fe矿（T2）、白莲村岩体东红土型Au-Fe矿（T3）、老马涧斑岩型Au（Cu）矿（T4）、马头湾东矽卡岩型Au-Fe-Cu矿（T5）、干海子西矽卡岩型Fe-Au-Cu矿（T6）以及下山口原生矿（T7）7个找矿预测区（图11），并对重要的找矿预测区进行了论述，具体如下：

图10 北衙式找矿预测模型图（据和中华等，2013；韩润生等，2016修改）1—全新统；2—上新统三营组；3—三叠系中统北衙组；4—三叠系下统青天堡组；5—二叠系上统峨眉山玄武岩组；6—钾化、硅化石英正长斑岩；7—石英正长岩；8—大理岩；9—矽卡岩；10—层间破碎带或硅钙界面；11—角岩；12—红土型矿体；13—斑岩型矿体；14—裂隙脉型矿体；15—层间破碎带（硅钙界面）型矿体；16—矽卡岩型矿体；17——实测断层；18—推断断层；19—不整合界线Fig.10 Schematized graph showing the Beiya style prospecting prediction model(modified from He et al.,2013;Han et al.,2016)1—Holocene;2—Pliocene Sanying Formation;3—Middle Triassic Beiya Formation;4—Lower Triassic Qingtianbao Formation;5—Upper Permian Emeishan basalt Formation;6—Silicified and potassic altered quartz syenite porphyry;7—Quartz syenite;8—Marble;9—Skarn;10—Inter laminar fracture zone or Si-Ca interface;11—Hornfels;12—Laterite-type orebody;13—Porphyry-type orebody;14—Vein-type orebody;15—Fracture zone-type orebody;16—Skarn-type orebody;17—Measured fault;18—Interred fault;19—Unconformity

图11 北衙-老马涧地区找矿预测区分布图1—全新统；2—上新统三营组；3—三叠系中统北衙组；4—三叠系下统青天堡组；5—二叠系上统峨眉山玄武岩组；6—石英正长斑岩；7—大理岩；8—实测断层；9—推断断层；10—背斜；11—向斜；12—矿床；13—矿点；14—预测区及编号Fig.11 Distribution map of the seven prospecting prediction areas of the Beiya-Laomajian area 1—Holocene;2—Pliocene Sanying Formation;3—Middle Triassic Beiya Formation;4—Lower Triassic Qingtianbao Formation;5—Upper Permian Emeishan basalt Formation;6—Quartz syenite porphyry;7—Marble;8—Measured fault;9—Inferred fault;10—Anticline;11—Syncline;12—Deposit;13—Mineral occurrence;14—Tract and number

表1 北衙式找矿预测模型表Table 1 Beiya style ore-prospecting prediction model table

（1）北衙北层间破碎带（岩性界面）型Pb-Zn-Ag（Au）找矿预测区（T1）。该区位于研究区东北部，芹河矿段以北，面积约1.5 km2，主要为全新统沉积物所覆盖，其间有零星青天堡组砂岩、北衙组灰岩以及斑岩脉出露（图12a）。1∶50 000土壤测量异常图(图12b~d)显示，存在多个规模较大，但强度不高的低缓Pb（异常下限600×10-6）异常、Cu（异常下限200×10-6）异常和小规模的Au（异常下限10×10-9）异常。依据找矿预测模型以及上述综合信息特征，笔者认为在岩浆上侵、就位过程中，以万硐山斑岩体为中心，由内向外形成了斑岩型Au（Cu）、矽卡岩型Au-Fe-Cu以及层间破碎带（硅钙界面）型Pb-Zn-Ag(Au)矿化分带现象，且层间破碎带型（岩性界面型）矿化在向斜的轴部要比两翼更为发育；鉴于该类型矿体最多可远离侵入岩体5 km，北衙向斜向北仍有延伸，且化探异常较为发育，因此，该区仍是找矿有利地区。

图12 北衙北层间破碎带（硅钙界面）型Pb-Zn-Ag(Au)找矿预测区地质图(a)、Au异常图(b)、Cu异常图（c）和Pb异常图（d）1—全新统；2—三叠系中统北衙组；3—三叠系下统青天堡组；4—石英正长斑岩Fig.12 Geologic map(a)、Au(b)、Cu(c)and Pb(d)geochemical anomaly of the inter-laminar fracture zone(silicon-calcium interface)type Pb-Zn-Ag(Au)prospecting prediction area in Beiyabei area 1—Holocene;2—Middle Triassic Beiya Formation;3—Lower Triassic Qingtianbao Formation;4—Quartz syenite porphyry

（2）白莲村裂隙脉型Au-Fe矿找矿预测区（T2）。该区位于研究区东北部，白莲村北部岩体的左下方，面积约1 km2，该区出露地层主要为上二叠统峨眉山玄武岩组，出露岩体岩性主要为石英正长斑岩，石英正长斑岩与玄武岩呈侵入接触关系(图13a)，预测区内节理、裂隙发育，有大量的呈不同走向的褐铁矿脉，沿断层破碎带陡倾斜产出，脉带宽约零点几m至十几m，部分矿脉内金含量达到工业品位；1∶50 000土壤测量异常图(图13b)显示，该区位于1个规模较大Au地球化学强异常内（异常下限11.5×10-9，最大值达3100×10-9），面积约1 km2。依据找矿预测模型以及上述综合信息特征，笔者认为在岩浆上侵就位以及冷凝结晶的过程中，在斑岩体内部以及围岩部位形成了大量的成带聚集分布的张性断裂、裂隙或者节理，含矿热液在压力作用下，分别进入断裂、裂隙或节理带，并富集沉淀成矿，形成裂隙脉型矿体，后期地壳的抬升和剥蚀作用，使其出露地表，因此，该区是裂隙脉型Au-Fe矿的找矿有利区。

图13 白莲村裂隙脉型Au-Fe找矿预测区推断矿床形成和保存模式地质图(a)和Au异常图(b)1—二叠系上统峨眉山玄武岩组；2—石英正长斑岩Fig.13 Geologic map(a)and Au anomaly map(b)of the fissure vein type Au-Fe prospecting prediction area in Bailian village 1—Upper Permian Emeishan basalt Formation;2—Quartz syenite porphyry

（3）白莲村岩体东红土型Au-Fe找矿预测区（T3）。该区位于研究区东北部，白莲村岩体北东约1 km处，面积大约1.5 km2左右。全区为全新统覆盖，周边出露二叠纪峨眉山组玄武岩。1∶50 000土壤测量异常图显示，该区存在一个面积近1 km2的以23×10-9为异常下限圈定的Au化探异常，其元素含量最大值可达3500×10-9，同时并伴有强度不大、小规模的Ag（异常下限2.02×10-6）、Pb（异常下限718×10-6）、Zn（异常下限399×10-6）异常。依据找矿预测模型以及上述综合信息特征，笔者认为侵入岩浆应该具有较丰富的成矿物质，进入上新世以后，由于表生风化作用，在白莲村岩体顶部遭受强烈的风化剥蚀作用，并由于该岩体所处地形位置较高，风化剥蚀的产物便在流水以及重力的作用下向地形较低的东部位置迁移并沉积下来，从而有可能形成红土型Au-Fe矿床。

（4）老马涧斑岩型Au(Cu)找矿预测区（T4）。该区位于研究区南部老马涧岩体地区，面积约3 km2。出露地层包括峨眉山玄武岩组以及青天堡组；出露岩体为老马涧石英正长斑岩，该岩体侵位于峨眉山玄武岩组与青天堡组砂页岩不整合接触部位向东陡倾，东西两侧呈断层接触；该区内隐爆角砾岩十分发育，目前已经发现多个铅锌矿体，主要作为胶结物分布于隐爆角砾岩内。根据1∶50 000水系沉积物测量，该区存在多个元素异常，其中Pb异常

下限125×10-6，Zn异常下限215×10-6，Ag异常下限0，7×10-6。依据找矿预测模型以及上述综合信息特征，作者认为深部的富碱岩浆沿着马鞍山大断裂上侵，在早期形成的峨眉山玄武岩组与青天堡组不整合界面附近就位，由于岩浆上侵以及岩浆演化后期在前锋形成的大量含矿气液所产生的巨大压力，使上覆围岩以及固结的富碱斑岩体顶部产生隐爆作用，形成角砾及胶结物成分复杂的隐爆角砾岩，铅锌低温热液矿体主要以胶结物形成赋存于隐爆角砾岩中；与此同时，作为矿化系列的内带，在岩体内部也极有可能产生了斑岩型Au-Cu高温热液矿体。在外带的铅锌矿体中，铜的含量向深部有变大的趋势，便是一个佐证（秦德先等，1980）。

（5）马头湾东矽卡岩型Fe-Au-Cu（T5）找矿预测区。该区位于北衙矿床西南方向，马头湾岩体东侧，面积约1.2 km2。该区出露地层主要为北衙组；出露岩体主要为马头湾正长斑岩体；预测区内构造发育，主要包括侵入接触构造和断层构造，马头湾岩体与北衙组呈侵入接触，接触带附近广泛发育石榴子石-透辉石矽卡岩。目前，该预测区内已经发现铁铜钨矿化，且通过1∶50 000水系沉积物测量与1∶50 000磁法测量，发现预测区内存在化探综合异常和磁异常。依据找矿预测模型以及上述综合信息特征，笔者认为深部含Au-Fe-Cu矿的富碱岩浆沿着近东西向隐伏大断裂上侵到北衙组碳酸盐岩地层中，随着温度的降低，含矿流体从岩浆中分离出来，与碳酸盐岩发生强烈的接触交代作用，形成了石榴子石透辉石矽卡岩，在进一步的退变质过程当中，形成了大量的磁铁矿、黄铜矿以及富含Au的黄铁矿。

4 结论

（1）北衙矿床由斑岩型Au（Au）、矽卡岩型Au-Fe-Cu、层间破碎带（硅钙界面）型Pb-Zn-Ag(Au)、裂隙脉型Au-Fe以及红土型Au-Fe共5种矿化类型组成。该矿床具有明显的垂向和水平分带，垂向上主要表现为上部为表生矿，下部为原生矿的“二层楼”模式；水平方向主要是以斑岩体为中心由内向外依次为斑岩型Au(Cu)矿、矽卡岩型Au-Fe-Cu矿、层间破碎带（硅钙界面）型Pb-Zn-Ag(Au)矿。

（2）基于“全位成矿”的建模思路，将不同矿化类型的控制因素和找矿标志与矿化类型之间的互为标志相结合，从容矿围岩、控矿构造、成矿作用范围（赋矿部位）、蚀变特征、矿化类型之间互为标志、物探特征、化探特征7个方面进行总结，建立了北衙式“全位”找矿预测模型。

（3）基于“缺位找矿”的预测思路，圈定了北衙北层间破碎带（岩性界面）型Pb-Zn-Ag（Au）矿、白莲村裂隙脉型Au-Fe矿、白莲村岩体东红土型Au-Fe矿、老马涧斑岩型Au（Cu）矿、马头湾东矽卡岩型Au-Fe-Cu矿、干海子西矽卡岩型Fe-Au-Cu矿以及下山口原生矿7个找矿预测区。

致 谢本文研究工作得到了云南黄金集团股份有限公司的大力帮助，在此表示诚挚的谢意。