施寶生
云南普朗銅礦是我國(guó)的一個(gè)大中型斑巖銅礦床,伴生金、銀、鉬等元素,該礦于2017 年投料試車,目前已進(jìn)入正式生產(chǎn)階段,一期采選工程設(shè)計(jì)年處理原礦1250 萬t。礦山自1999 年發(fā)現(xiàn)至今,歷經(jīng)20 余年探礦工作,勘查工作單位及地質(zhì)人員隨勘探程度不同而變換,在巖性、蝕變、構(gòu)造等方面認(rèn)識(shí)也存在一定出入,但隨著工程的不斷揭露,一期采選工程范圍內(nèi)主巖體內(nèi)地質(zhì)特征也越發(fā)清晰。本次工作筆者總體按個(gè)人對(duì)斑巖型礦床的認(rèn)識(shí)而開展,文章從一期采選范圍內(nèi)巖體的巖性、構(gòu)造、蝕變及礦化特征等方面進(jìn)行闡述,旨在為普朗銅礦地質(zhì)工作更好生產(chǎn)及下一步找探礦提供支撐。
普朗銅礦區(qū)位于普朗~紅山銅多金屬礦亞帶南緣,礦區(qū)地質(zhì)格架相對(duì)簡(jiǎn)單,礦區(qū)主要出露三疊系尼汝組二段(T2n2)、上三疊統(tǒng)圖姆溝組(T3t)和第四系(Q)地層。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,發(fā)育斷層、次級(jí)褶皺及節(jié)理(裂隙)。其中褶皺主要為普朗背斜,受普朗復(fù)式巖體的影響,總體呈構(gòu)造穹窿狀,核部侵入有普朗中酸性斑(玢)巖復(fù)式巖體,圍繞斑(玢)巖體分布圖姆溝組地層,兩翼地層普遍發(fā)生角巖化。斷裂主要發(fā)育有NW 向的黑水塘斷裂及近EW 向的全干力達(dá)斷裂。(圖1)。
圖1 普朗銅礦區(qū)地質(zhì)圖
礦區(qū)內(nèi)巖漿巖分布較廣,侵入巖以淺成—超淺成中酸性斑(玢)巖為主,形成時(shí)代為印支期及喜馬拉雅期,巖石由石英二長(zhǎng)斑巖、石英閃長(zhǎng)玢巖等組成,構(gòu)成普朗復(fù)式巖體。受黑水塘斷裂及全干力達(dá)斷裂控制,平面上呈“喇叭”狀,由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號(hào)5 個(gè)單巖體構(gòu)成(圖1)。遙感解譯5 個(gè)單巖體在深部相連成一個(gè)。首采區(qū)范圍內(nèi)產(chǎn)出I 號(hào)巖體。通過對(duì)巖石蝕變情況進(jìn)行編錄,圍巖蝕變類型主要有鉀長(zhǎng)石化、黑云母化、硅化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、角巖化。
普朗復(fù)式巖體是多階段巖漿作用的產(chǎn)物。經(jīng)統(tǒng)計(jì),首采區(qū)Ⅰ號(hào)復(fù)式巖體中石英二長(zhǎng)斑巖的年齡主要集中在216Ma ~210Ma,石英閃長(zhǎng)玢巖的年齡主要集中于221Ma ~220Ma。
礦石中金屬礦物以硫化物類為主,主要為黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、輝鉬礦。礦石結(jié)構(gòu)主要以結(jié)晶結(jié)構(gòu)及交代結(jié)構(gòu)為主。金屬硫化物礦石主要以細(xì)脈浸染狀構(gòu)造發(fā)育為特征。
按銅品位≥0.3%為邊界圈礦指標(biāo),普朗銅礦區(qū)目前共圈定出20 個(gè)大小不一的工業(yè)銅礦體。首采區(qū)礦體有KT1、KT3 兩個(gè),均為硫化礦石,其中KT1 是主礦體。在此需說明,首采區(qū)原先共圈出KT1、KT2、KT3 三個(gè)銅礦體,2017 年礦山在KT1 號(hào)礦體東側(cè)布置了大量鉆孔進(jìn)行探邊,根據(jù)實(shí)施后揭露情況來看,KT2 礦體與KT1 礦體同產(chǎn)于石英二長(zhǎng)斑巖巖性內(nèi),屬同一物質(zhì)來源,礦體能較好的對(duì)比連接,KT2 礦體在一期采選工程范圍內(nèi)應(yīng)為KT1 礦體的分枝,未再單獨(dú)圈定。
主礦產(chǎn)銅以外,普朗銅礦還伴生金、銀、鉬等元素,輝鉬礦產(chǎn)出狀態(tài)肉眼可見,根據(jù)以往樣品分析結(jié)果顯示,鉬礦化、銀礦化與主礦產(chǎn)銅關(guān)系不密切,總體呈負(fù)相關(guān),鉬礦多沿裂隙面充填產(chǎn)出亦或是與石英脈、石英團(tuán)塊共生。金礦化與黃銅礦化總體呈正相關(guān),銅礦化較好地段,檢測(cè)到伴生金礦品位相對(duì)較高。
礦區(qū)礦權(quán)范圍大,礦體數(shù)量多且分布零散。整個(gè)普朗礦區(qū)總體劃分為首采區(qū)和外圍兩個(gè)區(qū)塊。根據(jù)礦山開發(fā)利用規(guī)劃,首采區(qū)一期采選工程范圍為7-20 線3720m 標(biāo)高~地表(圖1),該范圍內(nèi)產(chǎn)出KT1 銅礦體,目前共有221 個(gè)鉆孔工程控制,另有探槽、剝土及各水平巷道工程控制。
一期采選工程范圍內(nèi)產(chǎn)出I 號(hào)巖體,礦床成礦作用發(fā)生在復(fù)式斑巖體內(nèi),巖體中心形成由細(xì)脈浸染狀礦石組成的桶狀礦體,巖體邊部產(chǎn)出脈狀礦體,成礦元素以銅為主。地表多被第四系冰積物覆蓋,巖(礦)石自然類型以硫化礦為主。含礦巖石平均體重為2.68t/m3。
3.1.1 巖性
巖石定名因含量不同略有差別,但根據(jù)以往鉆孔及坑道編錄情況及巖礦鑒定成果,普朗一期采選工程范圍內(nèi)的主要巖石類型有石英二長(zhǎng)斑巖、花崗斑巖、石英閃長(zhǎng)玢巖,次有石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖、角巖。
因斑巖與玢巖都具有斑狀結(jié)構(gòu),區(qū)別主要在于中酸性程度不一樣。斑巖與玢巖的準(zhǔn)確鑒別需通過巖礦鑒定確定,故本次綜合分析,筆者未對(duì)巖性進(jìn)行詳細(xì)劃分,特別是未圈定斑巖內(nèi)后期侵入的玢巖體,簡(jiǎn)要的將一期工程范圍內(nèi)的巖性總體劃分為斑巖、玢巖和角巖三種巖石,勘探線剖面巖性劃分情況詳見圖2,各類巖石特征大致如下。
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斑巖:淺灰~灰色,斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)具顯晶質(zhì)(微粒)結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。
玢巖:灰~灰綠色,斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)具細(xì)?!⒘=Y(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。
角巖:深灰~灰黑色,角巖結(jié)構(gòu),致密塊狀構(gòu)造,巖石內(nèi)碳酸鹽脈發(fā)育。
3.1.2 接觸關(guān)系
根據(jù)本次劃分結(jié)果,Ⅰ號(hào)巖體劃分出邊緣相、中心相。中心相主要為斑巖,邊緣相為玢巖,圍巖為角巖。受熱液侵蝕,斑巖與玢巖兩相帶間主要表現(xiàn)為漸變的接觸關(guān)系,局部接觸界線明顯,總體表現(xiàn)為港灣狀侵入接觸。斑(玢)巖與角巖總體接觸界線規(guī)則,礦體上盤偶見過渡接觸分界。
3.2.1 節(jié)理(裂隙)
通過對(duì)鉆孔、3720m、3736m 水平坑道內(nèi)節(jié)理裂隙的大量統(tǒng)計(jì),巖體內(nèi)裂隙構(gòu)造發(fā)育,尤其是在礦化體內(nèi)。從產(chǎn)出形態(tài)看,一期采選工程范圍內(nèi)可分為四組優(yōu)勢(shì)節(jié)理組,其中兩組主優(yōu)勢(shì)節(jié)理組產(chǎn)狀參數(shù)分別為:143.17°∠71.78°,216.21 ° ∠71.86 °,次優(yōu)勢(shì)節(jié)理組產(chǎn)狀參數(shù)分別為:317.07°∠69.22°,39.99°∠70.52°,各優(yōu)勢(shì)節(jié)理組平均間距在0.087m ~0.095m 之間,全部節(jié)理平均間距在0.087m ~0.27m之間。裂隙寬一般均小于2mm,裂隙多呈相互交錯(cuò)、穿插的網(wǎng)脈狀產(chǎn)出。節(jié)理(裂隙)主要有石英、碳酸鹽、金屬硫化物、圍巖碎屑等礦物充填。
3.2.2 斷層
鉆孔和坑道工作均揭露到大量的斷層構(gòu)造,經(jīng)綜合分析,本次范圍內(nèi)共圈出5 條較大斷層,根據(jù)斷層的產(chǎn)出方向,初步分為三組,第一組為NW 向斷層;第二組為NE-NEE 向斷層;第三組:為NWW 向斷層。三組斷層,因第四系覆蓋物較厚,包括F Ⅰ-1 在內(nèi)的斷裂構(gòu)造在首采區(qū)地表亦大多處于隱伏,雖然個(gè)別地段根據(jù)地形地貌可初步判斷有斷層,但仍缺少足夠證據(jù),因此認(rèn)為在3720,3736 等各水平所出現(xiàn)的主要斷層均為隱伏,地表并未出露。因礦體較為厚大,斷層是否對(duì)巖石、礦體和斷層之間存在錯(cuò)動(dòng)關(guān)系,本次未進(jìn)行深入研究分析。勘探線剖面斷層連接情況詳見圖2。各斷層特征敘述如表1。
通過本次綜合分析認(rèn)為F Ⅰ-1 斷層是NW 向斷層的代表性斷層。與區(qū)域斷層黑水塘斷裂一致,是較早期斷裂,是受黑水塘斷裂活動(dòng)產(chǎn)生的次級(jí)斷裂。NE-NEE 向斷層是受區(qū)域斷層全干力達(dá)斷裂影響產(chǎn)生的次級(jí)斷裂。
3.3.1 蝕變分帶
本次對(duì)鉆孔及3736m、3720m 兩個(gè)巷道工程控制平面進(jìn)行蝕變復(fù)核,因鉀長(zhǎng)石呈灰白色時(shí),難以用肉眼辨別,在蝕變分帶過程中,總體將呈肉紅色鉀長(zhǎng)石或黑云母較為明顯段劃入為鉀化硅化帶內(nèi),絹云母化發(fā)育段劃入絹英巖化帶內(nèi),綠泥石化、綠簾石化發(fā)育段劃入青盤巖化帶內(nèi)。經(jīng)分析顯示,鉀硅化帶和絹英巖化帶內(nèi)普遍疊加綠泥石化、綠簾石化。
勘探線剖面蝕變分帶劃分情況詳見圖4,各蝕變分帶總體特征大致如下。
圖4 普朗銅礦區(qū)I 號(hào)(A)、0 號(hào)(B)勘探線蝕變分帶剖面
鉀化硅化帶(KSi):以強(qiáng)鉀交代和硅化為特征,本次分析范圍內(nèi),鉀硅化表現(xiàn)較完整區(qū)域?yàn)? ~14 號(hào)勘探線,14 線以北區(qū)域鉀化蝕變逐漸減弱,1 線以南僅在ZK0301、ZK0503 鉆孔內(nèi)見少量鉀長(zhǎng)石發(fā)育。
絹英巖化帶(SiSe):絹云母化、硅化相伴發(fā)生,鉀交代作用被逐漸取代。本帶中裂隙面多為碳酸鹽物質(zhì)及金屬硫化物充填。
青盤巖化帶(ChEp):表現(xiàn)為綠泥石、綠簾石等礦物的交代現(xiàn)象和碳酸鹽等巖脈的產(chǎn)出。
角巖化帶(Hs):主要表現(xiàn)為圖姆溝組碎屑巖的角巖化,形成角巖。
3.3.2 接觸關(guān)系
根據(jù)本次劃分結(jié)果顯示:
絹英巖化帶蝕變帶分布于鉀化硅化帶外緣,二者之間無明顯界線,在過渡地段呈交疊和穿插關(guān)系。
青盤巖化帶分布于絹英巖化帶外圍,絹英巖化與青盤巖化在東西邊部總體呈交替出現(xiàn),局部蝕變疊加,蝕變接觸關(guān)系呈鋸齒狀。礦體上盤青盤巖化帶中硅化相對(duì)強(qiáng)烈。
絹英巖化帶、青盤巖化帶與角巖化帶呈規(guī)則接觸。
3.4.1 礦體形態(tài)
本次工作分別按銅品位≥0.1%、≥0.2%、≥0.3%、≥0.5%、≥0.8%五個(gè)指標(biāo)對(duì)一期采選3720m 標(biāo)高以上7 線~20線范圍內(nèi)15 個(gè)剖面、3736m、3720m 兩個(gè)巷道工程控制平面礦體進(jìn)行圈定,礦體出露標(biāo)高3720m ~4155m。礦體呈大透鏡狀,NW 向展布。在剖面上總體呈“V”形,傾角35°~70°??碧骄€剖面礦化(體)圈定情況詳見圖5。
圖5 普朗銅礦區(qū)I 號(hào)(A)、0 號(hào)(B)勘探線礦化(體)剖面圖
3.4.2 接觸關(guān)系
根據(jù)圈定結(jié)果顯示,各低一級(jí)銅品階最大外包范圍內(nèi)包含高一級(jí)銅品階最大外包線,局部偶見穿插包含現(xiàn)象,不同品級(jí)銅礦石間呈漸變過渡,界限不明顯,品位≥0.1%銅礦化體界線總體呈港灣狀。其中1—6 線與縱Ⅳ—Ⅴ線之間銅品位高,向四周銅品位逐漸變低。礦體中心礦化連續(xù),向四周有分枝現(xiàn)象。
綜上所述,疊加本次分析范圍內(nèi)巖性、蝕變、構(gòu)造、礦化,結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)情況,一期采選范圍內(nèi)巖體具備地質(zhì)特征及建議下一步重點(diǎn)地質(zhì)工作如下:
(1)斑巖與玢巖巖性界線、各蝕變分帶界線總體呈漸變接觸,分界線呈港灣狀。
(2)斑巖以鉀化硅化或絹英巖化蝕變?yōu)橹?,玢巖以青盤巖化蝕變?yōu)橹鳎菐r以角巖化和碳酸鹽化為主。鉀化硅化帶或絹英巖化帶內(nèi)普遍疊加有綠泥石化、綠簾石化。
(3)黃銅礦化與鉀硅化和絹英巖化關(guān)系密切,礦化與蝕變均具有較為明顯的分帶,鉀硅化帶中發(fā)育有高品位的銅礦化;絹英巖化帶中,黃銅礦化減弱,但仍可達(dá)到工業(yè)品位要求,絹英巖化逐步向遠(yuǎn)端過渡,礦化開始以黃鐵礦化為主,黃銅礦化明顯減弱,產(chǎn)出低品位礦。厚度、品位變化從走向、厚度逐漸變薄、銅品位逐漸變低特征。
(4)斑巖具全巖礦化,銅品位嚴(yán)格受控于巖性、蝕變、構(gòu)造裂隙,銅品位≥0.2%礦體總體產(chǎn)于具有鉀硅化或絹英巖化石英二長(zhǎng)斑巖體內(nèi)。
(5)銅品位≥0.5%銅礦體總體受控于FI-1、FIII-2 斷層。斷層是否控礦、一期采選范圍內(nèi)是否還有其余較大斷層需在今后工作中加強(qiáng)分析研究。
(6)一期采選范圍內(nèi)巖性、蝕變、礦化總體呈“V”型,反映出熱液流體呈中心式侵入,向四周逐漸擴(kuò)散,經(jīng)分析,熱液流體中心應(yīng)為2 號(hào)勘探線597300 坐標(biāo)周圍。礦山應(yīng)加強(qiáng)深邊部鉆孔的分析,便于指導(dǎo)找探礦工作。
(7)斑巖與玢巖的準(zhǔn)確鑒定需通過巖礦鑒定及測(cè)年確定,建議礦山加強(qiáng)巖性鑒別特征分析研究,并確定肉眼鑒別標(biāo)準(zhǔn),方便巖性野外定名的準(zhǔn)確性和統(tǒng)一性。
(8)巖性、蝕變是普朗礦區(qū)找礦的重要標(biāo)志,在勘查過程中應(yīng)注意相關(guān)信息的收集。