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云南个旧锡铜多金属矿集区位于扬子壳块(云南部分)西南缘,区域大地构造属于东—中亚大陆壳体与南亚壳体的接合地带,区域成矿地质条件优良。随着矿山对扩大生产规模的需要和对接替资源增储的需求,云锡公司在边采边探的同时加大了各矿田深部与外围找矿的研究工作。西部凹陷带勘查区处于个旧矿区东区与西区的中间过渡带,北起背阴山断裂,南到喂牛塘断裂,东至晒鱼坝断裂,西至杨家田断裂,面积为25.05平方公里,是实现个旧东区找矿向西区过渡和转移的重要突破口。西部凹陷带岩体内部铜多金属矿床埋深较深,受探矿工程制约花岗岩形态尚不十分清楚,因此对个旧东区西部凹陷带岩体内部铜多金属矿床未进行过系统研究。本文通过对个旧东区西部凹陷带岩体内部矿床成矿地质背景、矿床地质特征、矿床地球化学特征、控矿因素、矿化富集特征、找矿标志提取的研究,总结了该矿床矿化富集规律、成矿模式、找矿模型,初步探讨了矿床成因类型,提取出找矿标志,对在西部凹陷勘查区岩体内找矿工作指出方向,为勘查工作的部署提供了理论和实际依据,并对资源远景进行了评价。通过以上研究工作主要取得以下认识:
1、花岗岩蚀变带内矿体产于凹陷带岩体凸起部分的边缘。矿体形态简单,呈透镜状、似层状平行排列,厚度稳定。现有工程揭示的矿体规模较小,品位高。岩浆岩成分、凹陷形态与构造共同控制了西凹岩体内部蚀变带矿体的产出。更次级的断裂、裂隙控制了矿体产出的具体空间位置。岩体边缘由缓变陡突起处是成矿有利部位。主矿体赋存于岩体转折端边缘,形态与转折端一致。通过野外钻孔岩芯观察和室内光薄片研究及电子探针能谱分析,发现有黄铁矿、黄铜矿、锡石、黝铜矿、白钨矿、黑钨矿、毒砂、硫砷铜矿、闪锌矿、方铅矿、黄锡矿、锌黄锡矿、U-Pu矿物等10余种金属矿物。脉石矿物主要有长石、石英,其次为萤石、电气石、云母以及微量磷灰石、黝帘石。金属矿物多以星点状、浸染状、裂隙网脉状充填、斑状分布于蚀变花岗岩中。
2、围岩蚀变总体较强,种类多,具多阶段性的特征,即早期的钾长石化,中期的电气石化、萤石化、黄铜黄铁矿化,后期的绿帘石化、绿泥石化及碳酸盐化等。与铜、锡矿化形成有关的蚀变主要有萤石化、钾长石化、电气石化。钾长石-硫化物-氟化物蚀变组合带内矿化较好,绿泥石-绿帘石化蚀变组合带内矿化较弱或无矿化。
3、成矿作用可大致划分早阶段:矿物组合主要为钾长石-石英-锡石-辉铋矿等;(2)主成矿阶段:为石英-多金属硫化物阶段,形成大量的黄铜矿,黄铁矿,黝铜矿,硫砷铜矿,闪锌矿等;(3)碳酸盐阶段:在裂隙中充填大量的方解石脉,伴随有少量的黄铁矿和毒砂生成,标志着成矿流体活动的减弱及结束。
4、蚀变花岗岩(矿石)Cu与Sn、Zn、Ag的相关性一般,与W的相关性较差,表明Cu与Sn可能具有同源性,Cu与W可能不是相同的来源;花岗岩的大离子亲石元素分布形式整体表现为Rb、Th、U、Pb强烈富集,亏损Ba、Sr、Ti等不相容元素;稀土配分模式与老厂新鲜花岗岩接近,表面蚀变与花岗岩岩浆期后热液关系密切,稀土元素地球化学指标(∑Y、NLa/Sm、NLa/Yb)可作为岩体含矿性评价的评价指标;硫同位素组成与海底热液沉积物中硫化物、玄武岩基本一致,铅同位素具有花岗岩和玄武岩混合铅的特征,反应成矿物质来源复杂。
5、流体包裹体地球化学研究表明成矿流体属于高盐度的富CO2流体,并具有富含K、Na、F、Cl等元素的特征。矿床产子富碱、还原环境中,成矿过程与成矿流体的沸腾或不混溶作用有关。该矿床成矿温度高于个旧地区其他矿床类型,可能是个旧成矿系统的高温端元部分。
6、坑道和钻孔原生晕Cu多金属矿体有较好的异常显示,成矿元素原生晕异常主要发育在含矿蚀变带上,浓集中心明显;Pb、Zn主要发育在大理岩与花岗岩接触带的前缘大理岩中;Sr、Ba能很好的确定大理岩和花岗岩的界线;Mn和Mo为含矿蚀变带的外带晕,异常发育在矿体的上下盘,Cd的原生晕与含矿蚀变带吻合,Be主要为矿下晕。
7、找矿标志有地质标志,微量、常量、稀土以及单矿物中微量元素的标志,地质标志可以直接指示找矿的方向,地球化学标志常常需要结合几种一起使用才可能有较好的效果。地质标志为侵入岩体形态由陡变缓、冷凝裂隙发育,并且钾长石化发育的部位是成矿较好的部位;常量标志K2O/Na2O的值一般＞10,δ＞1且表现为K2O正增强,富钾度K2O/(K2O+Na2O)=0.9～1与氧化度Fe2O3/(Fe2O3+FeO)=0.6～0.8的范围内有成矿的可能;微量标志Co/Ni值一般＞1,Cu、Ag、Zn、In、Cd的含量高低可以直接指示矿化区域:稀土元素标志有∑Y、Nla/Sm、Nla/Yb:分析黄铁矿中微量元素的含量的变化可以为找矿提供方向。
8、通过对矿区主要控矿因素及找矿标志的总结,初步建立了四个找矿模型:构造—岩浆控矿因素组合的多级系统控矿模型;岩体形态与断裂构造组合对矿化富集及矿体形态、产状的控矿模型;矿化蚀变分布模型以及物探、化探、原生晕找矿模型。提出了在西凹勘查区寻找岩体内部蚀变带矿体的地质、地球化学、地球物理找矿标志。认为勘查该类矿床必须重视理论研究与勘查工程相结合,将地质-化探-物探-钻坑工程等多种技术方法综合使用才能达到有效勘查目的。
9、进一步提出研究区找矿方向:(1)北部188线—196线,加强深部含矿性评价和深孔解剖;(2)中部162-2线—186线已见矿区,进一步详查与加密工程控制;(3)南部162-2线以南,成矿地质条件较好但无工程验证,找矿潜力较大。本次研究对资源量进行了估算,预计该区岩体内蚀变带矿床规模可达中型以上。