包 昆
(云南旅游職業(yè)學院, 云南 昆明 650221)
礦區(qū)位于揚子準地臺滇東臺褶帶昆明臺褶束內的嵩明臺凹北西部邊緣、白龍?zhí)炼梯S寬緩復式向斜北翼、普渡河斷裂東側(見圖1)。區(qū)域主干構造主要有近東西向和近南北向兩組。本區(qū)位于滇中北緣成礦區(qū),武定—花椒園磷礦帶內,具有很好的成礦地質條件[1]。
圖1 祿勸縣落烏銅鉛磷礦區(qū)區(qū)域地質圖
礦區(qū)出露地層主要有昆陽群通安組,震旦系澄江組、燈影組,寒武系漁戶村組,筇竹寺組、滄浪鋪組,二疊系下統(tǒng)梁山組、陽新組(圖2),現由老至新分述如下:
圖2 祿勸縣落烏銅鉛磷礦區(qū)地質簡圖
昆陽群在區(qū)內僅出露通安組(Pt2t),為淺變質巖類。分布于礦區(qū)北部二臺坡北東至落烏以北一帶,其巖性為灰色-淺灰色薄-中厚層狀白云巖、白云質灰?guī)r夾深灰色含炭泥質絹云硅質板巖、鈣質絹云板巖、變質砂巖、粉砂巖,較破碎,節(jié)理裂隙極為發(fā)育,裂隙中常見黑色鐵質薄膜充填,區(qū)內未見底,與下伏地層呈斷層接觸。
震旦系在區(qū)內出露面積最大,其出露的地層有下震旦統(tǒng)澄江組(Z1c)、上震旦統(tǒng)燈影組(Z2dn)。
1.2.1 震旦系下震旦統(tǒng)澄江組(Z1c)
分布于礦區(qū)北部、北東部邊緣地帶,呈北東向沿F1斷裂北側出露。巖性為灰紫色、紫紅色中厚層狀粗粒巖屑長石石英砂巖、含礫砂巖夾中薄層狀粉-細砂巖、細粒石英砂巖、粉砂巖,上部偶見夾灰祿色頁巖。與下伏通安組呈平行不整合接觸。
1.2.2 上震旦統(tǒng)燈影組(Z2dn)
分布于礦區(qū)中部、中北部廣大區(qū)域,自下而上可分為三個巖性段。下部一段為碳酸鹽巖,層理發(fā)育,紋理稀疏,多以厚層為主,屬潮間至潮上帶沉積,中部二段以厚層、巨厚層為主,層理極不發(fā)育,含泥質。上部以灰、灰白夾細碎屑巖,層理發(fā)育為特征,屬潮間至潮上帶沉積。
(1)燈影組一段(Z2dn1)。淺灰色薄-中層櫛殼狀粉晶白云巖、含藻質粉晶白云巖,層理發(fā)育,具櫛殼狀構造,含碎屑粉-細晶結構,與下伏澄江組呈假整合接觸。
(2)燈影組二段(Z2dn2)?;疑?、青灰色厚層塊狀粉晶白云巖,層理厚大,發(fā)育極差,局部含泥質、藻屑,礫屑,具櫛殼狀構造。
(3)燈影組三段(Z2dn3)?;疑泻駥訝钌澳噘|條紋條帶狀細晶白云巖、含泥白云巖、含藻屑白云巖,層面間夾極薄層狀泥巖、頁巖,層理發(fā)育,底部為厚約1~3 m薄層泥巖與下伏地層分界。
寒武系在本區(qū)僅出露下統(tǒng)漁戶村組(∈1y)、筇竹寺組(∈1q)和倉浪鋪組(∈1c)。
1.3.1 漁戶村組(∈1y)
該組為礦區(qū)內磷礦賦存層位,與下伏燈影組呈整合接觸。據巖石組合特征可分為兩個巖性段。
(1)漁戶村組第一段(∈1y1)。下部為深灰、灰色薄層狀磷塊巖夾粉砂巖、粉砂質泥巖,層理發(fā)育,產狀變化大;中部為灰色、淺灰色中層狀含磷砂質白云巖,巖性單一,含磷品位變化較大,一般0.5%~6%不等;上部為灰色中薄層狀含磷白云巖夾磷塊巖。
(2)漁戶村組第二段(∈1y2)。灰色、淺灰色中厚層狀細粉晶白云巖、含泥白云巖、含粉砂質白云巖,水平層理發(fā)育,節(jié)理裂隙常見,本層中常含重晶石脈,在重晶石脈中即含方鉛礦,但極不穩(wěn)定,本段和上覆筇竹寺組接觸帶是本區(qū)鉛礦主要賦礦層位,是尋找鉛礦最有利地段。
1.3.2 統(tǒng)筇竹寺組(∈1q)
筇竹寺組(∈1q)分布于礦區(qū)南部,為潮坪陸源碎屑沉積,按巖石組合可分為兩段。
(1)筇竹寺組第一段(∈1q1)。主要巖性為灰黃色、灰綠色中薄層狀粉砂巖、泥質粉砂巖、泥巖、頁巖。底為灰黑色含炭泥巖、頁巖、粉砂質泥巖(俗稱下黑層),是本區(qū)主要含鉛層位,含三葉蟲及小殼化石,區(qū)內較穩(wěn)定,與下伏地層呈整合接觸。
(2)筇竹寺組第二段(∈1q2)。為灰色、深灰色、黃祿色薄層狀泥巖、粉砂質泥巖、粉砂巖、砂巖夾泥質粉砂巖,底部為灰黑色、黑色薄層含炭質泥巖、粉砂質泥巖(俗稱上黑層)。
1.3.3 滄浪鋪組(∈1c)
為一套淺色濱海陸源碎屑沉積,與下伏筇竹寺組呈整合接觸。根據巖性組合可分為兩個巖性段。
(1)滄浪鋪組第一段(∈1c1)。主要巖性上部為黃祿色泥巖、頁巖夾絹云母頁巖,下部淺灰至灰白色薄至厚層狀細粒石英砂巖夾土紅色粉砂質頁巖。
(2)滄浪鋪組第二段(∈1c2)。主要巖性為灰、灰祿色、黃祿色中層狀泥巖、泥質粉砂巖、頁巖夾少量絹云母頁巖、粉砂質泥巖,巖性單一。
二疊系區(qū)內主要露地層有下統(tǒng)梁山組(P1l)、陽新組(P1y)。
(1)梁山組(P1l)。出露于礦區(qū)南部,主要巖性為灰黃色中層狀石英細砂巖、泥質粉砂巖夾炭質頁巖。與下伏倉浪鋪組呈假整合接觸。
(2)陽新組(P1y)。分布在礦區(qū)南部,其主要巖性為深灰色厚層塊狀粉晶生物碎屑灰?guī)r,白云質灰?guī)r夾白云巖。與下伏地層整合接觸。
礦區(qū)位于白龍?zhí)料蛐北睎|翼,總體為一向南西緩傾斜的單斜構造(圖2),巖層傾角10°~25°。斷裂主要發(fā)育有北西向和北東向兩組。且集中在礦區(qū)北部和中北部,中南部相對較簡單。區(qū)內近北西向斷層主要有F2、F3、F4屬張—張扭性斷層,北東向斷層主要有F8壓扭性斷層[2]。區(qū)內主要斷裂特征如下:
F2斷層:位于礦區(qū)1區(qū)塊中西部,區(qū)內長度約2 km,斷層在區(qū)內總體走北西-南東,傾向230°~240°,傾角65°~75°,為壓扭性層。斷層破碎帶寬1~2 m,為斷層泥夾灰?guī)r、砂巖構造角礫,黃鐵礦化明顯。
F3斷層:位于礦區(qū)1區(qū)塊東部,區(qū)內長度約2.5 km,斷層在區(qū)內總體走北西-南東,傾向220°~235°,傾角58°~73°,為壓扭性層。該斷層在1區(qū)塊中部分為兩支,主斷層向南后折向南東延至3號區(qū)塊北東側,另一支向1區(qū)塊東側延伸至落烏。斷層破碎帶寬1~2.5 m,為斷層泥夾灰?guī)r、砂巖構造角礫,見黃鐵礦化。
F8斷層:位于礦區(qū)1區(qū)塊北西部,斷層線總體走向為北東-南西向,因被受F3斷層切錯分為兩段,斷層面傾向350°~20°,傾角50°~68°,為一逆斷層。破碎帶明顯,寬1.5~2.5 m,為斷層泥夾灰?guī)r、砂巖構造角礫,沿破碎帶有銅礦化(見孔雀石),但厚度較薄,僅0.15 m左右,品位較低,穩(wěn)定性又差(僅見零星礦化點),故很難被利用,局部地段見黃鐵礦化。
礦區(qū)變質作用主要有區(qū)域低溫熱力變質作用和動力變質作用。區(qū)域低溫熱力變質作用的變質地層為昆陽群通安組,主要表現為巖石中礦物的定向排列重結晶,形成絹云板巖、炭質板巖、變質砂巖、及結晶白云巖,變質程度低,屬于低祿片巖變質相。動力變質作用主要表現為沿斷裂帶形成的構造角礫巖、碎裂巖和斷層泥等[3]。
圍巖蝕變主要出現在與鉛礦體接觸的圍巖及斷層破碎帶中,在明顯構造控礦的Ⅰ號礦體表現最為明顯,普遍重晶石化、方解石化、黃鐵礦化、硅化、孔雀石化。重晶石化是區(qū)內尋找鉛礦最直接的標志,而孔雀石化,則是區(qū)內與銅礦關系最密切的找礦信息。
銅、鉛礦床主要賦存于構造破碎帶中,多呈似層狀、不規(guī)則狀、脈狀產出,礦石常呈團塊狀、透鏡狀、細脈狀、星點狀不均勻地分布于石英脈中。是礦液沿構造破碎帶或巖層層間裂隙貫入,屬中、低溫熱液型銅、鉛礦床。
寒武紀是全球性的磷酸鹽沉積期,祿勸—東川地區(qū)在晚震旦紀以后經歷一度沉積間斷,直到早寒武紀漁戶村期地殼重新下降,古海流自北西向南東侵入發(fā)生海進,在該地區(qū)形成北西開闊的淺海相沉積環(huán)境,依次接受磷酸鹽→碳酸鹽→碎屑巖沉積。
礦段礦石結構均為磷質內砂屑結構,顆粒大小均一,分選性良好,說明沉積盆地中水動力較強。礦層上部條帶構造發(fā)育,富磷與貧磷條帶相間,說明在臺地淺水高能-中低能變化的環(huán)境中形成。
根據磷塊巖中物質成份及結構、構造特征分析,盆地中磷質的聚集是多期的,以膠磷礦顆粒的顏色看,有淡棕色、棕褐色等,膠磷礦中的雜質主要是塵點狀泥質物,次為硅質、碳酸鹽等,這可能是海水中的磷酸鈣被粘土、硅質、生物、有機質、碳酸鹽化糞球等吸附,形成富磷酸鈣質點的小球相對聚集,成為半固結狀態(tài)的磷酸鹽沉積物,再遭受底流或波浪沖刷、改造、經搬運→磨蝕→再沉積。所以,膠磷礦顆粒中常保留著較多的塵點狀泥質物、自生石英和少量微晶白云石顆粒等。顆粒外表具塑變特征,由于在塑性狀態(tài)下流動,常具有光滑的表面(圓、次圓、橢圓形),少量形成薄的皮殼。在成巖期,由Eh值降低,pH值較高,使間隙水中的磷酸鹽濃度增高,在富磷的粒間水作用下,沉積物進一步發(fā)生磷酸鹽化,使之更加富集,同時粒間水中的磷酸鈣膠結顆粒,形成環(huán)帶結晶磷灰石特征。
(1)礦體露頭。鐵帽:當鐵帽中見重晶石,并有少量銅、鉛礦物產出時,在附近存在工業(yè)鉛鋅礦體。
(2)斷裂構造中的蝕變破碎帶。當疊加有褐鐵礦化、硅化、重晶石化等蝕變時,可找到工業(yè)銅、鉛礦體。
(3)寒武系下統(tǒng)漁戶村組(∈1y)中上部地層為本區(qū)域磷礦的含礦層位。該含礦地層從祿勸縣向東至東川市地區(qū)均磷礦床分布。
(1)重要圍巖蝕變,當重晶石化、褐鐵礦化、硅化等蝕變疊加時,有可能找到工業(yè)礦體。
(2)斷層破碎帶可能找到工業(yè)鉛鋅礦體。
(3)對區(qū)域上分布的老硐進行調查,可能找到銅、鉛鋅及磷礦體。