金廠河鐵銅鉛鋅多金屬礦床地質(zhì)特征及成礦分帶特征

董文偉 陳少玲 楊紹文 云南黃金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司 昆明 650224

1. 區(qū)域地質(zhì)背景

金廠河鐵銅鉛鋅多金屬礦床位于保山地塊北部，在構(gòu)造位置上，處于岡底斯-念青唐古拉褶皺系南段，福貢-鎮(zhèn)康褶皺帶，云南保山-永德褶皺束北段之核桃坪復(fù)背斜東側(cè)金廠河隆起，區(qū)域性木瓜樹-阿石寨斷裂西側(cè)，地塊內(nèi)寒武系沙河廠組、核桃坪組以及保山組碳酸鹽巖地層和奧陶系地層是本區(qū)重要的賦礦層位。

區(qū)域航磁、地震和重力異常推測中深部存在酸性隱伏巖體，是構(gòu)造變形、熱液活動較為集中的地區(qū)，礦產(chǎn)資源豐富，成礦作用與沉積作用、構(gòu)造活動、巖漿活動和構(gòu)造熱液活動疊加等多因素有關(guān)。圍繞金廠河—核桃坪次級背斜的已知主要礦床(點(diǎn))除金廠銅鐵多金屬礦床外，其它礦床(點(diǎn))還有：大雪山銅鎳礦、核桃坪鉛鋅礦、打廠凹金鉛鋅礦、茅竹棚鉛鋅礦、陡崖銅鉛鋅鐵礦、黑巖凹鉛鋅礦、黃家地金礦、大金巖金礦、黑牛凹金鉛鋅礦。

2. 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)為南北向保山地塊古生界淺變質(zhì)巖帶沉積環(huán)境較穩(wěn)定，以淺海、潮坪、瀉湖沉積為主，其中寒武系上統(tǒng)核桃坪組、沙河廠組為賦礦層位。

礦區(qū)主要出露核桃坪組，分為三段四個巖性層：下段（∈3h1）巖性為鈣質(zhì)粉砂巖、粉砂巖夾泥質(zhì)粉砂巖，具鉛鋅銅礦化；中段一層（∈3h2-1）巖性為薄-中層狀大理巖、大理巖化灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r夾鈣質(zhì)板巖，厚度大于505m，為礦床含礦層位；中段二層（∈3h2-2）巖性為紋-薄層狀鈣質(zhì)板巖夾大理巖化灰?guī)r，厚度160.69m，構(gòu)造破碎帶中見金礦化；上段 (∈3h3)巖性為薄-中層狀大理巖化灰?guī)r夾鮞狀灰?guī)r、泥灰?guī)r、變質(zhì)粉砂質(zhì)、鈣質(zhì)板巖，厚76.54m，具金銅鉛鋅礦化。

2.2 構(gòu)造

褶皺構(gòu)造主要為核桃坪背斜和金廠河隆起。核桃坪背斜軸向5～20°，核部地層為∈3h1，兩翼分別為∈3h2、∈3h3、∈3sh；東翼地層傾向南東，傾角40°～77°，礦區(qū)內(nèi)大范圍出露；西翼傾向南西，傾角27°～45°，主要出露于西部黑牛凹-黃家地一帶；北部于觀音寺-大山頭-茅竹棚一帶傾伏。金廠河隆起地表向南東單傾，地表傾角12°～42°，地下向南西、北東側(cè)伏；隆起軸向300°，軸線向南東側(cè)伏，側(cè)伏角12°；核部地層為∈3h2-2，翼部為∈3h2-1、∈3h3；隆起中心平緩，外側(cè)逐漸變陡；南東側(cè)為F9、F10和北東側(cè)為F1、F2切割，形態(tài)顯得支離破碎。礦床產(chǎn)于隆起核部的矽卡巖體內(nèi)。

斷裂構(gòu)造主要發(fā)育近南北向、北西向、北東向、東西向四組，其中近南北向的木瓜樹-朱石箐斷裂、木瓜樹-阿石寨斷裂控制了背斜核部的分布，具形成時間較早、多期次活動的特點(diǎn)；北西向瓦窯斷裂帶限制了其它組構(gòu)造的延伸。沿背斜分布的次級斷裂為導(dǎo)礦及容礦構(gòu)造，其中近東西向斷裂主體為破礦構(gòu)造。

2.3 巖漿巖

沿北西向瓦窯斷裂帶上見花崗巖、石英斑巖，與錫礦、銅、鉛、鋅、鐵礦關(guān)系密切。礦區(qū)地表主要出露華力西期輝綠巖-輝長巖-玢巖，主要呈島狀-透鏡狀分布，出露面積0.11～0.39km2；次為沿∈3h3與∈3sh1接觸帶呈透鏡狀-脈狀產(chǎn)出，少量沿構(gòu)造破碎帶、層間裂隙呈脈狀-透鏡狀分布。見石英粗面巖呈透鏡狀于上坪子產(chǎn)出，與金礦關(guān)系密切。礦區(qū)深部的黑柱石透閃石矽卡巖原巖為含磁鐵礦火山巖。

2.4 變質(zhì)作用

礦區(qū)巖石普遍變質(zhì)，區(qū)域變質(zhì)作用使原石發(fā)生重結(jié)晶形成大理巖化灰?guī)r、板巖及變質(zhì)砂巖，熱接觸變質(zhì)作用于中深部形成矽卡巖和大理巖。矽卡巖旁側(cè)為大理巖中，但厚度較小，與矽卡巖化強(qiáng)度、規(guī)模不匹配。

2.5 礦區(qū)地球化學(xué)特征及其含礦性

經(jīng)核桃坪組基巖樣品分析結(jié)果表明：核桃坪組下段可能是Cu礦化的礦源層；核桃坪組中段可能是Zn礦化的礦源層；核桃坪組上段有可能是Pb礦化的礦源層。

2.6 礦區(qū)物探磁異常特征

金廠河磁異常以正異常為主，呈橢圓形，面積約3km2，磁異常的磁性體走向北東、長650m，傾向北西、傾角30°，傾向延伸800m，埋深250m，厚度大于130m。鉆探工程揭露證實(shí)，磁性體為金廠河銅鐵多金屬礦體，其形態(tài)與異常推斷形態(tài)相似。

綜上所述，核桃坪組地層為銅鉛鋅的礦源層，成礦活動與巖漿活動、矽卡巖化和熱液活動密切相關(guān)。

3.礦體及礦石特征

3.1 礦體特征

根據(jù)礦體中成礦元素中分布規(guī)律及產(chǎn)出形態(tài)、成礦元素共伴生關(guān)系、礦物組合等，主要分為鉛鋅礦、銅礦、磁鐵礦三個主要礦石類型。按30°～210°方向?yàn)榈V體走向、300°～120°方向?yàn)榈V體傾向，礦化帶走向總長達(dá)1000m，銅礦、鉛鋅礦、磁鐵礦在金廠河隆起中心部位礦化較強(qiáng)，礦體厚度較大，隆起中心總厚度達(dá)400m，沿南、北方向緩傾斜，礦化減弱，厚度減小，在縱剖面上尤其明顯。在傾向上，礦化帶總長可達(dá)1500m，礦體產(chǎn)狀波狀起伏，總體緩傾向東，與走向一致，隆起中心部位礦化較強(qiáng)，礦體厚度較大，沿東、西方向礦化減弱，礦體厚度減小。礦區(qū)礦石均為矽卡巖型，含礦巖石主要為矽卡巖，主要的含礦矽卡巖有透(輝)閃石-陽起石矽卡巖、黑柱石矽卡巖等。體埋深位于地下278.70～541.91m，平均375.39m，為隱伏礦床。礦體呈脈狀-透鏡狀、似層狀產(chǎn)于∈3h2-2中的矽卡巖體內(nèi)。礦床具Pb、Zn－Cu－Cu、Fe－Fe垂直分帶、Fe、Cu－Pb、Zn－Cu水平分帶現(xiàn)象，邊部銅與鉛鋅礦過渡。目前金廠河礦區(qū)經(jīng)過對主礦體（CuV32、CuV5、CuV33）及14個次要礦體進(jìn)行資源/儲量估算，探獲銅資源量10萬噸、鉛鋅資源量40萬噸、鐵礦石資源量6000萬噸，有望繼續(xù)擴(kuò)大礦床規(guī)模。

據(jù)礦體產(chǎn)出形態(tài)、空間分布、礦物組合分為礦矽卡巖型鉛鋅礦體、矽卡巖型鐵銅礦體、矽卡巖型磁性鐵三類礦體。

鉛鋅礦體：主要產(chǎn)于核桃坪組中段一層（∈3h2-1）上部紋-薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r之下透閃石上矽卡巖帶內(nèi)，圍巖主要是矽卡巖、大理巖、大理巖化灰?guī)r。圈定主礦體1個（ZnV3）次。

鋅礦體：主要產(chǎn)于核桃坪組中段一層（∈3h2-1）上部紋-薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r之下透閃石上矽卡巖帶內(nèi)，圍巖主要是矽卡巖、大理巖、大理巖化灰?guī)r。圈定主礦體1個（ZnV3），次要礦體8個。礦體產(chǎn)于上層矽卡巖內(nèi)，主要分布于1710m高程以上，呈脈狀-透鏡狀、似層狀產(chǎn)出。軸部水平,側(cè)部傾伏,傾伏角7～38°，向北西抬升。剖面礦體分枝復(fù)合、尖滅再現(xiàn)、工業(yè)礦體和低品位礦體相互過渡。單礦體北東向控制長150m，北西向控制長320～732m。礦體厚度1.15～28.14m，平均7.02m，厚度變化系數(shù)121.55%，屬厚度變化不穩(wěn)定礦體。隆起中心附近礦體底部伴生銅或達(dá)銅工為業(yè)要求，向兩側(cè)漸變。

銅礦體：產(chǎn)于核桃坪組中段一層（∈3h2-1）地層中矽卡巖帶內(nèi)，含礦巖石主要為透閃石矽卡巖及部分黑柱石矽卡巖，極少量大理巖。圍巖主要為透閃石矽卡巖、黑柱石矽卡巖、大理巖、大理巖化灰?guī)r。圈定主礦體3個（CuV32、CuV5、CuV33）， 次要礦體14個。礦體位于上層矽卡巖底部和下層矽卡巖中上部，主要分布于1680m高程以上，由上往下部磁鐵礦化增加，中部銅鐵礦體。礦體呈脈狀-透鏡狀、似層狀產(chǎn)出，軸部近水平，側(cè)部傾伏，傾伏角5°～38°。剖面上礦體分枝復(fù)合、尖滅再現(xiàn)、工業(yè)礦體和低品位礦體相互過渡現(xiàn)象。單礦體北東向控制長148～150m,北西向控制長320～732m。礦體厚度1.00～44.08m，平均10.98m，厚度變化系數(shù)99.21%。礦體平均品位1.16%，品位變化系數(shù)Cu82.78%。

磁鐵礦體：礦體產(chǎn)于核桃坪組中段一層（∈3h2-1）下矽卡巖帶內(nèi)，圍巖主要為黑柱石矽卡巖、大理巖。圈定主礦體2個（FeV15、FeV19），次要礦體6個。礦體位于下層矽卡巖內(nèi)，主要分布于1500m高程以上。軸部水平，側(cè)部傾伏，傾伏角3°～28°。剖面上礦體分枝復(fù)合、尖滅再現(xiàn)、工業(yè)礦體和低品位礦體相互過渡。單礦體北西向控制長162～360m，南東向控制長137～422m，北東向控制長200～280m，南西向控制長240～330m。礦體厚度4.73～118.51m,平 均40.99m，厚度變化系數(shù)93.09%。礦體平均TFe35.53%、mFe21.86%，mFe品位變化系數(shù)30.24%。隆起中心礦體厚大、品位較高且品位變化較均勻，呈似層狀產(chǎn)出；周側(cè)礦化減弱，呈脈狀-透鏡狀產(chǎn)出。

3.2 礦石的礦物成份

礦石的礦物成份主要為磁鐵礦（10～40%）、石英（2～15%）、褐鐵礦（<5%）、鈣鐵榴石（5%）、黑柱石（10～50%）、透閃（輝）石（10～30%）、綠泥石（2～10%）、方解石（5～10%）、菱鐵礦（6～7%），少量綠簾石、云母、鎳海綠石、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦、毒砂、閃鋅礦方鉛礦、螢石。

4.礦床成礦分帶特征

根據(jù)礦石組構(gòu)特征、含礦巖石類型、礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、組分分布特征及礦化程度等條件對比，礦區(qū)內(nèi)大致分為三個含礦帶：

上矽卡巖帶、中矽卡巖帶、下矽卡巖帶。上矽卡巖帶主要為銅鉛鋅礦化帶，以ZnV3主礦體為代表，含礦巖石主要為透閃石矽卡巖、少量大理巖，圍巖主要是透閃石矽卡巖、大理巖、大理巖化灰?guī)r及鈣質(zhì)板巖等。矽卡巖帶最低標(biāo)高1689～1820m，隆起中心（ZK12-5）標(biāo)高最高，厚度達(dá)80m。矽卡巖帶沿南、北走向緩傾伏，厚度減??；沿傾向方向，矽卡巖帶向東緩傾，ZK8-7處矽卡巖帶較厚，礦化較強(qiáng)，沿東、西方向厚度減小，礦化減弱。

中矽卡巖帶主要為銅礦化帶，含少量鉛鋅礦化、磁鐵礦化，以CuV32、CuV5主礦體為代表，含礦巖石主要為透閃石矽卡巖、大理巖、黑柱石矽卡巖，圍巖主要是透閃石矽卡巖、大理巖、黑柱石矽卡巖及少量大理巖化灰?guī)r、鈣質(zhì)板巖等。矽卡巖帶最低標(biāo)高1538～1693m，ZK12-5處厚度達(dá)182m。矽卡巖帶沿南、北走向緩傾伏，厚度減小；沿傾向方向，矽卡巖帶緩傾向東，ZK8-7至ZK8-5之間礦化較強(qiáng)，沿東、西方向厚度減小，礦化減弱。

下矽卡巖帶主要為磁鐵礦化帶，具少量銅礦化、金礦化，以FeV15、FeV19主礦體為代表，含礦巖石主要為黑柱石矽卡巖，圍巖主要是黑柱石矽卡巖、大理巖及大理巖化灰?guī)r。矽卡巖帶最低標(biāo)高小于1442m，最高1538m，厚度大于170m。沿走向南、北，矽卡巖帶緩傾伏，沿走向南厚度減小，走向北未完全控制；傾向矽卡巖帶緩傾向西，ZK8-7至ZK8-5之間礦化較強(qiáng)，沿東、西方向厚度減小，礦化減弱。

5.礦床成因初探

5.1 成礦物質(zhì)來源

礦床產(chǎn)于∈3h2-1地層中，礦體產(chǎn)狀總體與地層產(chǎn)狀一致，∈3h2地層富含Zn、Pb具礦源層特征；礦區(qū)基性巖脈強(qiáng)烈富集Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、As、Sb、Bi、Sn 、F等礦化組分和礦化劑組分，與工業(yè)礦體富集的組分具有一致性。深色矽卡巖原巖為火山巖，普遍具磁鐵礦化，磁鐵礦來源于火山巖并為熱液活動提供熱源。

5.2 穩(wěn)定同位素示蹤及成礦流體特征

方鉛礦硫同位素組成為1.95～0.99‰，其組成與深部巖漿作用有關(guān)的硫同位素組成（5‰）相一致，反映了深部巖漿硫源的同位素組成特點(diǎn)。鉛同位素穩(wěn)定，鉛同位素模式年齡428.5Ma，晚于地層年齡。

流體包裹體以石英、方解石中為主，多呈細(xì)?。?～15μ）負(fù)晶形、橢圓形和不規(guī)則形，常呈群狀、孤立狀或平行主礦物生長線分布。富液二相包裹體氣液比為3～10%，石英中包裹體均一溫度98～306℃、鹽度1.0～11.8 WNaCl%，方解石中包裹體均一溫度85～214℃、鹽度0.5～5.4 WNaCl%。成礦流體具有低溫、低鹽度的特點(diǎn)，成礦流體密度0.959～1.004g·cm-3，均一壓力為 0.835-58.99×105Pa， 成 礦 溫 度為中高溫（135℃～315℃）和中低溫（75℃～135℃）兩個期次。

5.3 礦床成因

礦體賦礦巖石矽卡巖，巖石礦物生成順序?yàn)楹谥x石+透輝石+角閃石+石榴石—透閃石—綠簾石+方解石—綠泥石+方解石—方解石+石英—金屬礦物，原巖完全為蝕變礦物取代。熱液蝕變發(fā)育，近礦圍巖蝕變組合為大理巖化、方解石化、硅化、黃鐵礦化、矽卡巖化，礦化蝕變?yōu)辄S銅礦化、閃鋅礦化、方鉛礦化、磁鐵礦化，黑柱石透閃石矽卡巖中普遍具磁鐵礦化。礦石礦物連生和包含結(jié)構(gòu)發(fā)育。礦石結(jié)構(gòu)以浸染狀疊加細(xì)脈狀、條帶狀構(gòu)造為主，邊部以細(xì)脈狀構(gòu)造為主。后期石英脈中見少量黃銅礦化、閃鋅礦化、磁鐵礦化。

礦床成礦機(jī)理推斷為：富含鐵質(zhì)的加里東期巖漿侵位于核桃坪組地層中（上覆沉積層厚約2240m），磁鐵礦富集于巖體下部，銅富集于上部，晚期分異形成的含礦質(zhì)熱液作用于巖體發(fā)生自變質(zhì)，礦化進(jìn)一步富集，于中上部及有利巖性形成銅、鋅礦石。后期巖漿侵位（可能為印支期或燕山期）于巖體之下或附近，巖體變質(zhì)，礦質(zhì)再次活化遷移交代，富集形成鐵、鐵銅礦體；晚期形成的含礦質(zhì)熱液流體沿構(gòu)造、裂隙上升，在地表水向下滲透參與作用下萃取圍巖成礦元素形成含銅鉛鋅熱液，受圍巖遮蓋，選擇金廠河隆起核部泥質(zhì)條帶灰?guī)r下的紋-薄層狀碳酸鹽巖反復(fù)交代，形成含銅鉛鋅多金屬礦體。

綜上所述，礦床成因類型定為熱液交代矽卡巖型銅鐵多金屬礦床。

6.結(jié)論

綜前所述：金廠河銅鐵多金屬礦為熱液交代矽卡巖型銅鐵多金屬礦床，核桃坪組地層為銅鉛鋅的礦源層。礦體呈脈狀-透鏡狀、似層狀產(chǎn)于矽卡巖體內(nèi)。礦床具Pb、Zn－Cu－Cu、Fe－Fe垂直分帶、Fe、Cu－Pb、Zn－Cu水平分帶現(xiàn)象，邊部銅與鉛鋅礦過渡，地表在礦區(qū)西側(cè)約1千米上坪子具有金礦化，礦區(qū)成礦垂直分帶及水平分帶特征明顯。

1、《云南省保山市金廠河銅鋅鐵多金屬礦詳查報告》，云南礦資源股份有限公司保山分公司，2007年7月

2、《云南省保山市隆陽區(qū)金廠鋅多金屬礦資源儲量核實(shí)報告》，云南黃金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司，2011年8月

3、《保山-鎮(zhèn)康地塊鉛鋅金金屬礦集區(qū)典型礦床特征研究》，中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）、云南省地質(zhì)調(diào)查院，2003年9月