黑牛凹矿金矿地质特征及成因探讨

关键词：金铅锌矿床；钙质板岩；黑牛凹 
1.矿区地质概况
黑牛凹金矿位于冈底斯-念青唐古拉褶皱系，福贡-镇康褶皱带.保山-永德褶皱束北段。茅竹棚-核桃坪复背斜东翼。核桃坪复式破背斜核部，属保山-镇康有色金属成矿带北段。
1.1地层
矿体主要赋存于寒武系上统核桃坪组分为三个岩性段：寒武系上统核桃坪组三段(∈3h3)为青灰.灰绿色纹层状钙质板岩夹粉砂质板岩,局部夹泥质灰岩.大理岩，呈透镜体产出，为中-薄层状构造，该层中阳起石矽卡岩发育，见大量辉绿岩脉侵入。该层为本区重要含矿层位，黑牛矿段HNV1.HNV2.HNV3矿体就产于该层之中。寒武系上统核桃坪组二段(∈3h2)为青灰.灰绿色粉砂质板岩与钙质板岩不等厚互层,以粉砂质板岩为主，局部夹泥质灰岩.泥灰岩.大理岩化灰岩，底部为灰岩.泥质灰岩，呈透镜体产出。岩石硅化.褐铁矿化.黄铁矿化较强，大量辉绿岩脉侵入。为本区重要含矿层位，黑牛凹矿段HNV3矿体就产于该层之中，HNV2矿体产于该层与寒武系上统核桃坪组一段接触带上。寒武系上统核桃坪组一段(∈3h1)为青灰.灰绿色纹层状钙质板岩夹粉砂质板岩,向下粉砂质增多，局部夹泥质灰岩，呈透镜体产出。岩石硅化.褐铁矿化.黄铁矿化较强，阳起石矽卡岩发育，见大量辉长岩.辉绿岩脉侵入，岩石磁铁矿化较强，局部为磁铁矿。该层为本区重要含矿层位，黑牛凹矿段HNV1矿体产于本层之中。
1.2构造
由于受东西向压应力和北东.北西方向剪切应力的影响，矿区构造极为复杂。不同时代的地层多被断裂切割成大小不等.形态各异的断块，从矿区不同时代地层的分布位置仍显示出一轴线近南北向的破背斜形态。
1.3岩浆岩
矿区岩浆岩不发育，为华力西期辉绿岩.辉长岩呈岩脉.岩枝.岩墙零星分布，具有多期性。
2.矿体特征
黑牛凹金矿体均产于核桃坪破背斜轴部附近及东翼寒武系上统核桃坪组（∈3h）地层中，受构造.地层.岩浆岩三重控制。硅化.褐（黄）铁矿化与成矿关系密切。矿段内主要金矿体有三条，各矿体特征基本一致。矿体编号分别为主矿体HNV2次要矿体HNV1 .HNV3矿体。主矿体HNV2主矿体特征如下：
HNV2金矿体：为矿段内主矿体，产于核桃坪破背斜轴部东侧.寒武系上统核桃坪组二段（∈3h2）与核桃坪组一段（∈3h1）接触带上F3断层破碎带中，破碎带宽1.5-46.0米，断层角砾呈次棱角-棱角状，砾径一般0.2-5厘米。矿体北端具分支复合现象。矿体走向近20°，倾向85°-131°，倾角54°-87°，平均77°，局部向西陡倾。地表有12个工程控制矿体，工程间距40-170米，地表工程控制矿体走向长800余米；地下有2个工程控制，控制矿体倾斜延深47米。单工程工业金矿体厚度2.75-8.13米，平均4.37米，厚度变化系数74.59%；单工程工业矿体品位1.01-8.14g/t，平均品位1.65g/t，品位变化系数106.92%。属于形态复杂程度中等.厚度稳定.有用组份金分布较均匀的矿体。
2.1  矿石特征
⑴ 矿物成分:
矿石中有用组份为自然金。矿石矿物为黄铁矿.褐铁矿；脉石矿物主要为石英，占83-90%，其次为粘土矿物（泥质物）.方解石.绢云母.高岭石.绿泥石等。据岩矿鉴定资料，金呈呈微细粒晶产出,粒径一般0.001mm—0.05mm，以单体自然金的形式产出或被黄铁矿包裹。据化学分析成果及组合样分析成果，矿段内矿石中除主要有用组份金外，铜.银（5.3克/吨）等元素达到综合评价指标要求，其它伴生组份含量很低，没有综合利用价值。有害元素砷含量低，对矿石加工技术性能不会产生一定影响。

表2-1组合样光谱全分析成果一览表
⑵ 矿石的结构构造:
含矿岩石结构有它形粒状结构.碎裂状结构；构造有条带状构造.晶洞状构造.块状构造.砂糖状构造.角砾状构造及细脉状构造。
⑶ 金矿石类型:
根据赋矿岩石类型.矿物共生组合.矿石组构及产出特征，矿区金矿石自然类型为蚀变构造角砾岩型金矿石。
⑷ 矿石化学成分
经化学分析可知，矿段内主要矿体HNV2主要有用组分为金，因未作过物相分析，据岩矿鉴定资料，金呈呈微细粒晶产出,粒径一般0.001mm—0.05 mm，以单体自然金的形式产出或被黄铁矿包裹。

表2-2矿石组合样分析成果一览表
矿石的化学成分，经选择性提取工程中原化分样组合成1件组合样进行光谱全分析，其分析结果见表2-3。根据光谱全分析结果确定了组合分析元素，进行了组合分析，其分析结果见表2-4。
据化学分析成果及组合样分析成果可以看出，矿段内矿石中除主要有用组份金外，铜.银（5.3克/吨）等元素达到综合评价指标要求，其它伴生组份含量很低，没有综合利用价值。有害元素砷含量低，对矿石加工技术性能不会产生一定影响。

表2-3组合样光谱全分析成果一览表

表2-4 矿石组合样分析成果一览表
2.2 矿石类型和品级
⑴ 矿石类型
a.自然类型
根据赋矿岩石类型，矿区矿石类型为蚀变构造角砾岩型金矿石。
b.工业类型
矿段内主矿体仅在地表及浅部有工程控制，根据矿石氧化程度，工业类型为氧化金矿石。
⑵ 矿石品级
根据当前经济技术条件下对矿石利用的要求，矿区金矿石品位≥1.0g/t为工业品位矿石，（0.5-0.99g/t）为低品位矿石。
2.3矿体围岩及夹石
⑴ 矿体围岩
矿段内主矿体HNV2产于核桃坪破背斜轴部旁侧.寒武系上统核桃坪组二段（∈3h2）与核桃坪组一段（∈3h1）接触带上F3断层破碎带中。矿体围岩为构造角砾岩.钙质板岩.粉砂质板岩.绿泥石板岩。
⑵ 矿体夹石
矿段内主矿体矿石主要有用组份为Au，矿段主矿体圈出夹石多条，岩性均为为蚀变构造角砾岩，夹石含矿性：Au最高品位0.22g/t，最低品位0.08g/t，平均品位0.16g/t。
夹石与矿体呈渐变过渡关系，肉眼难于分别，需用分析成果圈定，但规模较小，连续性较差，总体来说对矿石质量影响不大。
3.变质作用与围岩蚀变
3.1 变质作用
主要有区域变质作用.热接触变质作用.接触交代变质作用和动力变质作用。区域变质作用主要形成区内的大理岩化灰岩.变质砂岩.板岩等。热接触变质作用表现为岩石中的矿物重结晶,于断裂两侧形成大理岩.强大理岩化灰岩等。接触交代变质作用主要在构造带及其附近形成矽卡岩。动力变质作用主要沿断裂形成构造角砾岩.碎裂岩.少量糜棱岩及断层泥。
3.2 围岩蚀变
矿区近矿围岩蚀变发育，主要有硅化.硫铁矿化.绿泥石化等，次生蚀变为褐铁矿化，其中硅化.褐铁矿化.硫铁矿化与成矿关系密切。
（1）硅化：主要沿矿体顶底板和构造破碎带及层间裂隙分布，表现为近矿围岩中有大量碎裂状石英脉或石英团包分布，受构造破碎带及层间构造裂隙控制，与金矿化.铅锌矿化关系密切。矿化热液沿压扭性构造破碎活动带上升，交代纵张性破碎带或围岩，胶结物.角砾完全为硅质交代生成乳白色石英，矿化初始富集；晚期出现黄铁矿化.金进一步富集形成金矿(化)体。在黑牛凹矿段(E)及大金岩矿段表现突出，硅化受北西西及近南北向构造破碎带.层间构造裂隙控制，与金矿化关系密切，大致可分为二期：
a.__期矿化热液沿压扭性构造破碎活动带上升，交代纵张性破碎带或围岩，胶结物.细角砾保留假象完全为硅质交代生成乳白色石英，矿化初始富集；晚期出现黄铁矿化.金矿化进一步富集形成矿(化)体或矿体。
b.第二期矿化热液沿构造裂隙上升充填交代，形成白色石英细脉，进一步矿化富集，形成矿体或富矿体（团包.透镜）。
（2）硫铁矿化：受构造控制，一般沿矽卡岩带.矿体及其顶底板分布。黄铁矿多呈稀疏浸染状.星点状.细脉状及团包状产出，结晶呈浅黄.淡黄色立方晶体，粒径0.03—2.0mm，含量约2%。白铁矿呈星点状.团块状产出，常与黄铜矿.闪锌矿.方铅矿相伴。黄铁矿.白铁矿含量高地段金铅锌矿化较强，与金铅锌矿化关系密切。
（3）褐铁矿化：多沿矿（化）体或破碎带分布，大多为黄铁矿氧化形成，多呈粉末状，染色后呈褐黄色，较强地段矿化富集，与金铅锌矿化关系密切，当成因为铁帽时，直接是铅锌矿体的可能性较大。
（4）绿泥石化：主要见于构造破碎带及层间构造裂隙中，多沿矿(化)体顶底板分布，并与矽卡岩化紧密伴生，与铅锌矿化关系较密切。
4.矿床成因及找矿标志
4.1 矿床成因
⑴ 成矿控制因素
矿区矿体的形成受地层(岩性).构造.岩浆岩三重控制。
a.地层因素
区内三条金矿体均产于寒武系上统核桃坪组（∈3h)地层中，岩性为钙质板岩夹粉砂质板岩，局部夹泥质条带灰岩.大理岩化灰岩，地层内金的含量明显高于区内其它的地层。岩石在构造作用下易破碎，与含矿热液发生接触交代作用时，围岩中部分成矿元素易发生迁移进入热液参与富集成矿。
b.构造
矿体位于F1（木瓜树—朱石箐区域性大断裂）东侧，主矿体HNV2产于F3断层破碎带中，次要矿体产于近南北向的张性断层或层间破碎带中。F1断层为该矿段矿体区域性导矿构造。F3断层破碎带的形成，有利于含矿热液的运移交代，为矿液提供了通道及富集场所，既是导矿构造，又是容矿构造。构造活动具有多期性，有利于含矿热液的充分交代.富集。
⑵ 矿床成因
矿体产于核桃坪背斜两翼及轴部旁侧近南北向组及北北西向组构造断裂碎带中并严格受其控制，构造具多期活动特征，成矿物质来源于地下深部的隐伏酸性岩体.基性岩体和围岩。富含矿质及活性组份的深部气水热液沿构造通道运移，不断与地层中的活性矿物质发生交代.迁移富集，在封闭的有利构造空间冷凝沉淀，随着温度.压力的降低，高温元素Fe先与造岩矿物沉淀下来形成矽卡岩型磁铁矿，其后中低温元素Pb.Zn继续沉淀形成矽卡岩型铅锌矿及构造蚀变岩型铅锌矿，铅锌沉淀后还有大量含Au低温硅质热液进一步运移沉淀或沿周围运移充填到较小的构造裂隙中形成构造蚀变岩型或石英脉型金矿体。综上所述，珑阳矿区牛黑牛凹矿段金铅锌多金属矿应属中-低温热液型交代型金铅锌多金属矿床。
4.2 找矿标志
根据矿体与相邻地质体及地质现象的关系，结合区内找矿实践，直接找矿标志有：铁帽.次级构造破碎裂隙带.褐(黄)铁矿化.大理岩化.硅化.方解石化.矽卡岩化等，间接找矿标志有物化探异常.铜草.老硐及炉渣.硅化及矽卡岩化蚀变基性岩等。
⑴ 直接找矿标志
① 矿体露头：是最直接找矿标志。
② 铁帽：铅锌矿体氧化后，均伴有铁帽出现，根据铁帽可能找到矿体。如无铅锌硫化物特征的铁帽，找到矿体的可能性小。
③ 构造破碎带：区内均为构造控矿，特别是产于背斜轴部及翼部附近的南北向构造破碎带，蚀变强烈地段可能找到矿体。
④ 褐(黄)铁矿化：黄铁矿为区内载金矿物之一，强褐(黄)铁矿化地段预示着浅部可能有金矿体存在，深部有铅锌矿体。
⑤ 大理岩化.硅化.方解石化：主要发育于矿体及顶底板围岩中，硅化.大理岩化强烈地段往往预示着可能有矿体存在。
⑥ 矽卡岩化：铅锌等矿体多与矽卡岩体紧密相伴产出，区内很多矽卡岩体即为矿体，找到矽卡岩体即有可能找到矿体。
⑵ 间接找矿标志
① 化探异常：矿体氧化后上覆残坡积层中易形成土壤次生晕异常，在异常浓集中心上缘可能找到矿(化)体。
② 物探异常
a.磁异常：区内铅锌矿体多赋存在磁铁矿旁侧或附近，磁铁矿具有较强磁性，据此可能找矿(化)体。
b.电法异常：区内矿(化)体均为低阻高极化率.高充电率电性体，低阻高极化率电性体多反映可能有金铅锌多金属矿(化)体存在。
c.重力异常：据重力测量与地质找矿结果显示，矿化区均为重力异常区，重力低与铅锌矿化对应，重力高与铁多金属矿化对应，重力正常区一般无矿化，故重力异常可作为找矿间接标志。
③ 老硐和炉渣：本区采矿历史悠久，据采矿留下的老硐和炉渣可能找到矿体。
④ 重砂找矿标志，当方铅矿.闪锌矿.铅钒等等形成重砂异常时，有可能找到工业铅锌矿体。
参考文献：
[1]《1：20万保永平幅区域地质调查报告》云南地勘局区域地质矿产调查大队
[2]云南省保山市黑牛凹金矿2010年地质普查报告》云南黄金矿业集团。