云南昌宁县耈街锑多金属矿地质特征及找矿远景

张瑞武,李佳成,付永恒

(1.云南省地质矿产勘查院,云南 昆明 650051;
2.云南磷化集团海口磷业有限公司,云南 昆明 650114)

矿区位于云南昌宁县耈街乡南西部。大地构造位置属羌塘-三江造山系,昌都-兰坪-思茅地块,北斗压陷(前渊)盆地。处于澜沧江断裂与金沙江-哀牢山断裂之间,广泛发育三叠纪海相地层,燕山期和喜山期构造表现强烈,褶皱、断裂发育,形成一系列断陷和隆起小断块。沿构造弱化带造就了上三叠统三合洞组灰岩与麦初箐组砂页岩层间滑动破碎带,为该区重要的控矿和容矿构造[1]。区域性耈街断裂穿过矿区,不仅控制了地层、构造岩浆活动,而且对区内矿产分布也有明显的控制影响,如厂街铜铅矿、水泄铜钴矿、老君山铁矿等矿床。

1.1 地 层

矿区岀露侏罗系中统花开左组(J2h),三叠系上统麦初箐组(T3m)、三合洞组(T3sh)及歪古村组(T3w)(图1)。

(1)侏罗系中统花开左组(J2h):分布于矿区南西及北东部,顶部灰绿色粉砂岩,中部灰黄色粉砂岩,层厚1cm~3cm,下部紫红色泥质粉砂岩夹石英杂砂岩,粉砂岩中具灰绿色泥质斑块,大小20cm~50cm,斑块具切层现象。与下伏麦初箐组(T3m)呈不整合接触关系,地层厚度337m~491m。

(2)三叠系上统麦初箐组(T3m):分布较为广泛,出露厚度不全。顶部浅灰色薄-中层状泥质粉砂岩夹同色灰质粉砂岩,上部浅黄色、灰黄色中层状泥灰岩夹粉砂岩,层理面含较多的云母碎片;
中部灰黄色厚层状含长石石英砂岩,斜层理较发育;
下部黄绿、浅黄色泥质粉砂岩夹黑色页岩及少量浅黄色泥灰岩,微细水平层理发育,岩石风化后呈浅黄色碎块;
底部灰白色中-厚层状含长石中粒石英砂岩,水平层理发育,呈粗细相间条带产出。与下伏三合洞组(T3sh)呈岩溶式不整合接触关系,地层厚度≥192m。

(3)三叠系上统三合洞组(T3sh):分布于矿区中部,出露下段下部地层,为深灰色厚层状、块状细晶灰岩,底部为紫红色厚层状泥质灰岩,其中见大量方解石不规则网脉,地层厚度>274.9m。灰岩中铁质淋积型褐铁矿条带较为普遍,TFe品位较低,局部地段有金矿化显示,是矿区铁、金、锑矿的主要含矿层位。

(4)三叠系上统歪古村组(T3w):主要分布于矿区西部。上部灰绿色、灰白色、紫红色钙泥质、砂质板岩不等厚互层状产出;
中部紫色砂泥质板岩及细粒含云母碎片岩屑砂质板岩,下部灰白色厚层状石英质细砾岩,砾径0.2cm~1.5cm,少数2cm~3cm,次圆-棱角状,硅泥质胶结。断裂旁侧层间破碎带有透镜状、似层状石英脉型铜矿体产出。与三合洞组为整合或断层接触,地层厚度≥607m。

图1 矿区地质简图

1.2 构 造

矿区位于厂街-耈街断裂与阿朗断裂挟持地带,主要发育近北西-南东向断层,少量呈北东东向展布。

(1)褶皱:分布于矿区中部,总体轴面倾向南,枢纽呈东西向,两翼为三合洞组(T3sh),北翼地层产状350°∠25°,南翼地层产状160°∠42°,受F1、F2断层所截断,褶皱倾末端被F4断层所截断,背斜形态不完整。

(2)断层:构造形态较为复杂,地层分割呈断块状、棋盘状。

F1:位于矿区南西部并贯穿整个矿区,330°延伸,倾向南西,正断层。上盘为麦初箐组(T3m)浅黄色、灰黄色中层状泥灰岩夹粉砂岩、灰黄色石英砂岩;
下盘为三合洞组(T3sh)灰-青灰色灰岩、白云质灰岩。截断V1矿体,为破矿构造。

F2:位于矿区中部,左形平移断层,断层产状20°~350°∠50°,呈“V”字形展布,延伸长约2km,断层上盘为麦初箐组(T3m),下盘为三合洞组(T3sh),断层面见碎裂岩及硅化,控制了V5矿体的延伸。

F3:(厂街-耈街断裂):矿区北东部通过,长2.1km,320°~340°波状弯曲延伸,逆断层,南西倾向,倾角57°~76°,北东盘为花开左组(J2h),南西盘为麦初箐组(T3m),两侧产状极乱,局部直立,劈理发育,两侧地层顺扭错移。南西盘派生北北东向褶曲,显示该断裂南段曾发生过反时针扭动,断裂破碎带南部发现铜钴矿体。

F4:F2断层南侧派生的次级构造,位于F5东侧,断层延伸较短,长约500m,限制了F5控矿断层的延伸,属于对成矿不利的次级构造,断层性质不明。

F5:控矿断层,上盘为麦初箐组,下盘为三合洞组,断层产状150°∠40°,断层平面形态波状弯曲,断层延伸长1.2km,控制V1锑矿体,见硅化、萤石化、碳酸盐化蚀变。

1.3 矿区变质岩

以区域变质作用为主,局部沿断裂带具动力变质作用。区域变质作用主要以绢云母、绿泥石雏晶等新生矿物为特征,代表性岩石有绢云板岩,为低绿片岩相。动力变质作用主要为断裂活动形成的构造角砾岩、碎裂岩、断层泥等。

1.4 矿化蚀变

蚀变主要见于三合洞组灰岩与麦初箐组炭质泥岩接触的层间破碎带及两侧岩石裂隙中,带状分布,以硅化为主,表现为围岩及矿(化)体常由细粒石英或隐晶质的石英形成石英脉体;
碳酸盐化表现为形成一系列经方解石及白云石条带穿插于围岩之间;
萤石化表现为形成细粒状白紫色萤石颗粒。其次矿化蚀变为孔雀石化、褐铁矿化、赤铁矿化、褪色蚀变、高岭土化、汞矿化、砷矿化、金矿化、铅锌矿化等,蚀变特征与围岩差异很大,而锑矿化与硅化和萤石化关系最为密切,可作为直接的找矿标志。

矿化体、矿体受层位及构造控制明显,主要赋存于三合洞组(T3sh)上部青灰色细晶灰岩与麦初箐组(T3m)黑色炭质泥岩接触部位。

2.1 矿体特征

V1矿体长约800m,走向北东,受F1断层控制,产状150°∠40°,现有三个工程(LD1及TC20)和1个地下工程(PD1)控制。矿体呈透镜状产于破碎带,主要分布在灰岩与砂岩接触部位,灰岩与泥页岩接触部位仅为断层泥,无矿体产出。PD1中矿体走向长约100 m,倾向延伸控制约150m。矿体厚2m~3m,局部膨大部位可达8m~10m,锑品位0.88ω%~7.88ω%,厚大部位形成富锑矿体。矿石类型主要为硅化、萤石化、碳酸盐化角砾岩型、砂岩型锑矿石。角砾岩型矿石多具充填构造,砂岩型具明显的渗滤交代蚀变特征。

V2矿体位于矿带中段,仅TC20控制。地表矿体沿走向出露约50m,真厚度2m,目估锑品位约0.5ω%~5ω%,矿体中见有灰岩夹石及角砾岩。矿石类型为碎裂状萤石化砂岩型锑矿石,矿物成分主要为黄锑华,偶见辉锑矿。

V5矿体位于背斜北东部,由TC5工程控制(图2),产状90°∠40°~50°。单工程厚度5.81m,单工程品位Sb:0.72ω%~3.73ω%,工程未揭穿矿体顶底板,该点附近还有其它老采坑,部分块状矿石目估锑品位可达30ω%,矿带宽度大于20m,走向长度大于100m。经地表追索,工程南北两侧100m外残坡积中均可见少量氧化锑矿石转块,南边200m处采石场顶部还见锑矿带露头,出露宽约2m。推测矿体走向长大于400m。矿石类型主要为构造角砾岩型和碎裂状硅化砂岩型,矿物成分主要为黄锑华,偶见少量辉锑矿团块。蚀变主要为萤石化、硅化。萤石多呈灰紫色细粒状自形晶。矿带总体上走向长,矿化连续,厚度大,异常强度高,在深部及沿耈街断裂带有望找到中型以上规模矿床。

图2 矿区A-B地质剖面示意图

三合洞组(T3sh)内KH1矿化体及V4矿体,未做工程验证探索。

2.2 矿物成分

(1)矿石矿物:金属矿物主要有辉锑矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄锑华、赤铁矿等。辉锑矿常呈放射状、星散状、斑点状形成浸染状锑矿石,少数呈晶簇状或团块状矿石。粒度变化极大,从微粒至粗大的长柱状晶体均有,最长达5cm以上,横切面宽0.2cm~0.5cm;
黄锑华呈粉末状、土状,由粒径小于0.015mm的颗粒集合体分布于岩石中,形状极不规则。集合体0.1cm~0.2mm,大者达1mm~2mm,为细-中粒嵌布或围绕萤石、石英分布。

(2)脉石矿物:脉石矿物成分主要为碳酸钙,次为炭质、泥质等。

2.3 矿石结构构造

(1)矿石结构:原生辉锑矿矿石主要表现为全自形柱状结构、它形粒状结构,次为长柱状-针状结构、假象结构、土状、胶状结构;
氧化矿石(黄锑华)以砂状、胶状结构为主。方铅矿、闪锌矿为伴生矿物主要表现为自形粒状。

(2)矿石构造:主要为块状构造和浸染状构造,次为角砾状和晶簇状构造。

AP5化探异常位于耈街乡-李家山一带,与仙人洞-三片石断背斜核部多个隆起的三合洞组灰岩完全套合,异常中心为背斜核部,灰岩与砂岩接触破碎带局部见有热液脉型锑金矿体呈透镜状产出,背斜南北发现两个断裂破碎锑矿带分布。灰岩与泥页岩接触部位仅为断层泥,而无矿体产出,该异常以Sb为主,伴有Au、Ag、Cu、Hg、Mo、Pb、Zn等元素组合异常,各元素异常相互套合较好,异常封闭较好,总体上呈等轴状分布,长约2km,宽约1km,异常面积大于1.6km2,具三级异常浓度分带。Au、Cu、Sb元素异常强度高,规模较大,最高值分别为Au 143×10-9、Cu 3900×10-6、Sb 2334×10-6,均具多个浓集中心和三级浓度分带;
Hg、Pb、Zn、Ag元素异常强度较高,具一定规模;
其余元素异常强度较低,规模较小。各元素异常特征见表1、异常剖析见图3。

图3 矿区Au、Cu、Sb异常剖析图

表1 AP5土壤地球化学测量异常特征值表

4.1 矿床成因

成矿热液沿厂街-耈街断裂带运移至地壳浅部背斜核部附近,底部歪古村组(T3w)的板岩和顶部麦初箐组(T3m)炭质泥岩均为结构致密、不易渗透、化学性质稳定的岩石,位于其间的三合洞组(T3sh)灰岩性脆、易碎、岩溶裂隙发育,有利于矿液运移与富集,是较好的储矿空间。灰岩化学性质活泼、易于交代岩石。当含矿热液沿导矿断裂进入三合洞组灰岩后,其上下均有不易渗透的岩层作遮挡,使含矿物质不易溢出,而集中在灰岩内部进行充分交代矿化,随着温度的降低,气压减小,矿物析出于厂街-耈街断裂带上盘三合洞组灰岩或次级构造之中形成矿体,初步认为耈街锑多金属矿床属于中-低温构造热液型矿床。

矿床形成具有物质的多源性,并有沉积的特点,成矿作用以热液为主,具有多阶段成矿的特点,成矿与构造关系十分密切,不仅沟通地表水与地下水的联系,形成高矿化度的热卤水,在构造和热力驱动下,向上运移、溶解和萃取岩石中金属元素,伴随矿质沉淀,形成矿床,矿区成矿模式图见图4。成矿机制初步归纳如下:

(1)矿区锑矿体赋存于上三叠统三合洞组(T3sh)灰岩与麦初箐组(T3m)泥岩接触面上,严格受地层层位的控制。上三叠统岩石锑丰度值高,可视为矿源层。

(2)含矿岩系顶板为页岩、泥岩,具有渗透性差、阻滞和富集含矿溶液的特点;
底板为灰岩,化学性质活泼,有利于交代作用进行。

(3)本区处于北西向东西向构造转折部位,褶皱、断裂发育,成为锑矿后期改造、驱动被加热的地下水对流、循环的动能,并提供了控矿、容矿的有利空间。

(4)硅化是本区最主要的蚀变,早期具有区域性面型硅化交代,可能是被加热地下水溶液对围岩中矿解的结果,并伴随矿质沉淀,在围岩孔隙中结晶出粗大晶体。

4.2 找矿标志

(1)构造标志:铜、铁、金、锑等矿(化)体均产于断层带及层间破碎带中,不同岩性接触部位是成矿的最有利部位,此类构造可作为重要的间接找矿标志;

(2)化探异常标志:矿区化探异常高值区具较好找矿指示意义,可作为间接的找矿标志;
当Sb、As、Hg、Au的组合异常出现在上三叠统三合洞组与麦初箐组或挖鲁巴组的层间破碎带或断裂破碎带上时,就可望找到锑矿或有关矿床。

图4 成矿模式示意图(据云南省潜力评价锑矿预测成果改绘)

(3)采矿标志:以往民采形成的采点、采坑是寻找矿体的直接标志;

(4)蚀变标志:岩石具孔雀石化、褐铁矿化、赤铁矿化、褪色蚀变萤石化,硅化等,特别是硅化、萤石化、碳酸盐化等混合蚀变带是追索、寻找锑矿的有利部位,蚀变与围岩外观差异很大,可作为直接的找矿标志。

4.3 找矿远景浅析

通过对耈街锑多金属矿矿区成矿条件分析,笔者认为矿区深部的找矿工作尚有空间,初步勘查结果显示,矿区内各元素化探异常套盒较好,各元素异常值远高于各元素地壳丰度;
矿区内地表已发现锑矿体厚度一般2m~3m,品位达7.88ω%,矿体连续性还需进一步探索。三合洞组(T3sh)与麦初箐组(T3m)泥岩接触面经构造叠加后形成较好的赋矿层位,以及三合洞组内部节理裂隙中可能具有品位较富的锑矿体存在,矿区地质背景与云南省巍山县笔架山锑矿具有类似的成矿地质背景。矿区具有较好的找锑矿前景,地表及深部有望发现小型-中型锑矿床的潜力,可做为成矿靶区,转入矿点重点检查及普查阶段。

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