现代地质 ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (06): 1538-1552.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.057
常华诚1(), 焦骞骞1(
), 江小均1, 范柱国1, 芦磊1,2, 阮班朗1, 邓梅3
收稿日期:
2022-11-30
修回日期:
2023-06-08
出版日期:
2023-12-10
发布日期:
2024-01-24
通讯作者:
焦骞骞,男,博士,讲师,1986年出生,构造地质学专业,主要从事构造地质与成矿作用的教学和研究。Email:289284567@qq.com。
作者简介:
常华诚,男,硕士研究生,1998年出生,矿物学、岩石学、矿床学专业,主要从事热液矿床的研究。Email:1224307399@qq.com。
基金资助:
CHANG Huacheng1(), JIAO Qianqian1(
), JIANG Xiaojun1, FAN Zhuguo1, LU Lei1,2, RUAN Banlang1, DENG Mei3
Received:
2022-11-30
Revised:
2023-06-08
Online:
2023-12-10
Published:
2024-01-24
摘要:
层间氧化矿是个旧高松矿田重要的锡矿化类型。加强该类型矿化的研究与勘探工作有望成为缓解老矿山资源危机、提升矿产储量的有效手段之一。本文选择具有层间氧化矿良好成矿条件的芦塘坝—阿西寨地区为研究区,开展地表构造蚀变和原生晕地球化学研究,为该地区层间氧化矿的勘查提供新的依据。野外地质调查表明,研究区地表矿化蚀变明显受断裂控制,特别是NE向断裂与EW向断裂交汇部位蚀变强烈,主要由铁泥质蚀变和方解石脉构成。蚀变岩及围岩中13种关键元素组合分析揭示Cd、As、Sb、Pb和Zn对寻找Sn矿体有良好的指示意义。根据地表原生晕地球化学综合异常分布,结合构造蚀变带特征,圈定出Ⅰ至Ⅳ 4个成矿靶区。通过对比分析各靶区原生晕的前缘晕、近矿晕和尾晕的元素组合特征,推测Ⅰ和Ⅱ号靶区深部层间氧化矿找矿潜力较好;Ⅲ号靶区地表氧化矿已被剥蚀,但深部有可能存在硫化矿;Ⅳ号靶区深部可能有少量剩余的未被剥蚀的氧化Sn矿体。
中图分类号:
常华诚, 焦骞骞, 江小均, 范柱国, 芦磊, 阮班朗, 邓梅. 云南个旧芦塘坝—阿西寨地区深部矿化的浅部表征:构造蚀变与原生晕指示[J]. 现代地质, 2023, 37(06): 1538-1552.
CHANG Huacheng, JIAO Qianqian, JIANG Xiaojun, FAN Zhuguo, LU Lei, RUAN Banlang, DENG Mei. Surface Indicators for Deep Mineralization in the Lutangba-Axizhai Area of Gejiu, Yunnan Province: Implications from Tectonic Alteration and Primary Geochemical Halos[J]. Geoscience, 2023, 37(06): 1538-1552.
图1 云南个旧矿区大地构造位置(a)及矿区地质简图(b)(据308地质队资料[34]修改)
Fig.1 Tectonic location (a) and geological sketch map (b) of the Gejiu mining area, Yunnan Province (modified after No.308 Geological Team[34])
图2 芦塘坝—阿西寨地区构造蚀变地质图(a)(据308地质队修改[34])及A-A'地质剖面图(b)
Fig.2 Structural alteration geological map of the Lutangba-Axizhai area (a) (modified after No.308 Geological Team[34]) and A-A' geological profile (b)
图3 芦塘坝—阿西寨地区野外与显微岩矿石照片 (a) 马拉格段第一层“刀砍纹”白云岩;(b) 卡房段第六层灰岩;(c) 灰岩中发育方解石细脉;(d) 白云岩中发育方解石脉,脉中可见大量角砾;(e) 微晶灰岩中的方解石大脉显微照片;(f) 灰岩,发育方解石脉及红褐色赤铁矿化蚀变;(g) 微晶灰岩中发育的方解石大脉显微照片,两者之间有铁泥质细脉;(h) 中度蚀变岩,发育红褐色赤铁矿化蚀变;(i) 中度蚀变岩显微照片,细晶方解石被铁泥质蚀变浸染而呈红色;(j) 构造角砾被红色铁泥质胶结;(k) 构造角砾岩显微照片;(l) 强烈蚀变岩,为块状红色铁泥质蚀变岩;(m) 坑道中层间氧化矿的大理岩围岩;(n) 坑道中层间氧化矿体,氧化矿与硫化矿分带;(o) —(p) 矿石显微照片,发育方解石脉及强烈蛇纹石化、赤铁矿化。(o) 为单偏光照片,(e)、(g)、(i)、(k)和(p) 为正交偏光照片;Cal.方解石;Cst.锡石;Hem.赤铁矿;Mbl.大理岩;Srp.蛇纹石
Fig.3 Field photographs and microphotographs of wallrocks and ores of the Lutangba-Axizhai area
图5 芦塘坝—阿西寨地区蚀变岩和矿石X射线衍射图 (a)—(c) 地表中度蚀变岩XRD图;(d) 层间氧化矿矿石XRD图;Cal.方解石;Dol.白云石;Hem.赤铁矿;Kln.高岭石;Qtz.石英;Srp.蛇纹石
Fig.5 X-ray diffraction diagrams of altered rock and interlayer oxidized ore of the Lutangba-Axizhai area
岩石类型 | 样品编号 | 采样位置 | 主要矿物组成(%) | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
方解石 | 石英 | 白云石 | 高岭石 | 蛇纹石 | 赤铁矿 | |||
中度蚀变岩 | 2433 | 地表 | 82.4 | 9.2 | 1.3 | 6.6 | 0 | 0.5 |
中度蚀变岩 | 2434 | 地表 | 87.5 | 3.7 | 0.7 | 7.5 | 0 | 0.6 |
中度蚀变岩 | 2437 | 地表 | 68.1 | 13.9 | 0 | 0 | 16.7 | 1.2 |
氧化矿石 | 2436 | 坑道 | 66.3 | 0 | 0 | 0 | 15.4 | 18.3 |
表1 芦塘坝—阿西寨地区蚀变岩及矿石XRD实验结果
Table 1 X-ray diffraction test results of altered rocks and interlayer oxidized ore of the Lutangba-Axizhai area
岩石类型 | 样品编号 | 采样位置 | 主要矿物组成(%) | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
方解石 | 石英 | 白云石 | 高岭石 | 蛇纹石 | 赤铁矿 | |||
中度蚀变岩 | 2433 | 地表 | 82.4 | 9.2 | 1.3 | 6.6 | 0 | 0.5 |
中度蚀变岩 | 2434 | 地表 | 87.5 | 3.7 | 0.7 | 7.5 | 0 | 0.6 |
中度蚀变岩 | 2437 | 地表 | 68.1 | 13.9 | 0 | 0 | 16.7 | 1.2 |
氧化矿石 | 2436 | 坑道 | 66.3 | 0 | 0 | 0 | 15.4 | 18.3 |
元素 | 样品数 | 最小值 (10-6) | 最大值 (10-6) | 平均值 (10-6) | 中位数 (10-6) | 众数 (10-6) | 标准离差 | 变异系数 | 富集系数 | 全球碳酸盐岩[ (10-6) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Sn | 1379 | 0.01 | 370.00 | 0.92 | 0.37 | 0.26 | 10.30 | 11.25 | >1.00 | 0.1×n |
Ag | 1379 | 0.00 | 5.88 | 0.05 | 0.02 | 0.01 | 0.18 | 3.71 | >1.00 | 0.01×n |
Cd | 1379 | 0.02 | 206.00 | 0.63 | 0.22 | 0.13 | 5.63 | 8.98 | 17.91 | 0.04 |
Cu | 1379 | 0.50 | 141.00 | 4.43 | 2.00 | 1.30 | 8.91 | 2.01 | 1.11 | 4.00 |
Pb | 1379 | 0.90 | 5328.00 | 37.39 | 9.20 | 4.30 | 166.05 | 4.44 | 4.15 | 9.00 |
Zn | 1379 | 4.76 | 3932.00 | 50.01 | 23.30 | 10.30 | 129.13 | 2.58 | 2.50 | 20.00 |
Mn | 1379 | 7.30 | 13683.00 | 162.20 | 81.50 | 104.00 | 438.61 | 2.70 | 0.15 | 1100.00 |
As | 1379 | 0.20 | 466.00 | 2.70 | 0.70 | 0.20 | 14.23 | 5.28 | 2.70 | 1.00 |
Sb | 1379 | 0.05 | 275.00 | 1.81 | 0.54 | 0.05 | 8.65 | 4.77 | 9.07 | 0.20 |
Bi | 1379 | 0.01 | 12.50 | 0.08 | 0.06 | 0.03 | 0.36 | 4.64 | >1.00 | — |
Hg | 1379 | 0.01 | 0.51 | 0.02 | 0.01 | 0.01 | 0.03 | 1.87 | 0.42 | 0.04 |
W | 1379 | 0.03 | 1642.00 | 6.12 | 0.57 | 0.32 | 69.89 | 11.41 | 10.21 | 0.60 |
Mo | 1379 | 0.08 | 29.80 | 0.94 | 0.71 | 0.49 | 1.18 | 1.27 | 2.34 | 0.40 |
表2 芦塘坝—阿西寨地区1379件岩石样品元素含量
Table 2 Element contents of 1379 rock samples of the Lutangba-Axizhai area
元素 | 样品数 | 最小值 (10-6) | 最大值 (10-6) | 平均值 (10-6) | 中位数 (10-6) | 众数 (10-6) | 标准离差 | 变异系数 | 富集系数 | 全球碳酸盐岩[ (10-6) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Sn | 1379 | 0.01 | 370.00 | 0.92 | 0.37 | 0.26 | 10.30 | 11.25 | >1.00 | 0.1×n |
Ag | 1379 | 0.00 | 5.88 | 0.05 | 0.02 | 0.01 | 0.18 | 3.71 | >1.00 | 0.01×n |
Cd | 1379 | 0.02 | 206.00 | 0.63 | 0.22 | 0.13 | 5.63 | 8.98 | 17.91 | 0.04 |
Cu | 1379 | 0.50 | 141.00 | 4.43 | 2.00 | 1.30 | 8.91 | 2.01 | 1.11 | 4.00 |
Pb | 1379 | 0.90 | 5328.00 | 37.39 | 9.20 | 4.30 | 166.05 | 4.44 | 4.15 | 9.00 |
Zn | 1379 | 4.76 | 3932.00 | 50.01 | 23.30 | 10.30 | 129.13 | 2.58 | 2.50 | 20.00 |
Mn | 1379 | 7.30 | 13683.00 | 162.20 | 81.50 | 104.00 | 438.61 | 2.70 | 0.15 | 1100.00 |
As | 1379 | 0.20 | 466.00 | 2.70 | 0.70 | 0.20 | 14.23 | 5.28 | 2.70 | 1.00 |
Sb | 1379 | 0.05 | 275.00 | 1.81 | 0.54 | 0.05 | 8.65 | 4.77 | 9.07 | 0.20 |
Bi | 1379 | 0.01 | 12.50 | 0.08 | 0.06 | 0.03 | 0.36 | 4.64 | >1.00 | — |
Hg | 1379 | 0.01 | 0.51 | 0.02 | 0.01 | 0.01 | 0.03 | 1.87 | 0.42 | 0.04 |
W | 1379 | 0.03 | 1642.00 | 6.12 | 0.57 | 0.32 | 69.89 | 11.41 | 10.21 | 0.60 |
Mo | 1379 | 0.08 | 29.80 | 0.94 | 0.71 | 0.49 | 1.18 | 1.27 | 2.34 | 0.40 |
元素 | Sn | Ag | Cd | Cu | Pb | Zn | Mn | As | Sb | Bi | Hg | W | Mo |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Sn | 1.000 | ||||||||||||
Ag | 0.285** | 1.000 | |||||||||||
Cd | 0.965** | 0.178** | 1.000 | ||||||||||
Cu | 0.050 | 0.091** | 0.064* | 1.000 | |||||||||
Pb | 0.862** | 0.267** | 0.899** | 0.110** | 1.000 | ||||||||
Zn | 0.836** | 0.374** | 0.881** | 0.149** | 0.867** | 1.000 | |||||||
Mn | 0.411** | 0.807** | 0.306** | 0.112** | 0.419** | 0.472** | 1.000 | ||||||
As | 0.909** | 0.367** | 0.898** | 0.133** | 0.888** | 0.854** | 0.501** | 1.000 | |||||
Sb | 0.839** | 0.194** | 0.867** | 0.142** | 0.892** | 0.809** | 0.352** | 0.937** | 1.000 | ||||
Bi | 0.004 | 0.021 | 0.014 | 0.044 | 0.138** | 0.081** | 0.043 | 0.059* | 0.133** | 1.000 | |||
Hg | 0.143** | 0.116** | 0.176** | 0.108** | 0.181** | 0.251** | 0.144** | 0.208** | 0.189** | 0.034 | 1.000 | ||
W | 0.013 | -0.002 | 0.013 | 0.232** | 0.013 | 0.007 | 0.008 | 0.017 | 0.019 | 0.014 | 0.004 | 1.000 | |
Mo | 0.641** | 0.114** | 0.657** | 0.120** | 0.599** | 0.571** | 0.205** | 0.639** | 0.621** | 0.040 | 0.106** | 0.020 | 1.000 |
表3 芦塘坝—阿西寨地区地球化学元素相关系数
Table 3 Geochemical correlation coefficients of the Lutangba-Axizhai area
元素 | Sn | Ag | Cd | Cu | Pb | Zn | Mn | As | Sb | Bi | Hg | W | Mo |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Sn | 1.000 | ||||||||||||
Ag | 0.285** | 1.000 | |||||||||||
Cd | 0.965** | 0.178** | 1.000 | ||||||||||
Cu | 0.050 | 0.091** | 0.064* | 1.000 | |||||||||
Pb | 0.862** | 0.267** | 0.899** | 0.110** | 1.000 | ||||||||
Zn | 0.836** | 0.374** | 0.881** | 0.149** | 0.867** | 1.000 | |||||||
Mn | 0.411** | 0.807** | 0.306** | 0.112** | 0.419** | 0.472** | 1.000 | ||||||
As | 0.909** | 0.367** | 0.898** | 0.133** | 0.888** | 0.854** | 0.501** | 1.000 | |||||
Sb | 0.839** | 0.194** | 0.867** | 0.142** | 0.892** | 0.809** | 0.352** | 0.937** | 1.000 | ||||
Bi | 0.004 | 0.021 | 0.014 | 0.044 | 0.138** | 0.081** | 0.043 | 0.059* | 0.133** | 1.000 | |||
Hg | 0.143** | 0.116** | 0.176** | 0.108** | 0.181** | 0.251** | 0.144** | 0.208** | 0.189** | 0.034 | 1.000 | ||
W | 0.013 | -0.002 | 0.013 | 0.232** | 0.013 | 0.007 | 0.008 | 0.017 | 0.019 | 0.014 | 0.004 | 1.000 | |
Mo | 0.641** | 0.114** | 0.657** | 0.120** | 0.599** | 0.571** | 0.205** | 0.639** | 0.621** | 0.040 | 0.106** | 0.020 | 1.000 |
元素 | 极小值(10-6) | 极大值(10-6) | 平均值(10-6) | 标准离差 | K | Ca | 2Ca | 4Ca |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Sn | 0.010 | 2.96 | 0.51 | 0.49 | 2.0 | 1.50 | 3.00 | 6.00 |
Ag | 0.002 | 0.29 | 0.04 | 0.05 | 1.5 | 0.10 | 0.20 | 0.40 |
Cd | 0.021 | 3.33 | 0.43 | 0.58 | 1.5 | 1.30 | 2.60 | 5.20 |
Cu | 0.500 | 33.10 | 4.01 | 5.52 | 1.5 | 12.00 | 24.00 | 48.00 |
Pb | 0.900 | 294.20 | 29.31 | 52.99 | 1.5 | 100.00 | 200.00 | 400.00 |
Zn | 4.800 | 312.30 | 44.67 | 53.55 | 1.5 | 120.00 | 240.00 | 480.00 |
Mn | 7.300 | 1038.70 | 144.44 | 178.91 | 1.5 | 400.00 | 800.00 | 1600.00 |
As | 0.200 | 19.10 | 2.04 | 3.41 | 1.5 | 7.00 | 14.00 | 28.00 |
Sb | 0.050 | 13.17 | 1.37 | 2.36 | 1.5 | 5.00 | 10.00 | 20.00 |
Bi | 0.010 | 0.39 | 0.06 | 0.04 | 2.0 | 0.14 | 0.28 | 0.56 |
Hg | 0.005 | 0.12 | 0.02 | 0.02 | 1.5 | 0.04 | 0.08 | 0.16 |
W | 0.030 | 12.65 | 1.40 | 2.25 | 1.5 | 4.80 | 9.60 | 19.20 |
Mo | 0.080 | 4.34 | 0.89 | 0.69 | 2.0 | 2.00 | 4.00 | 8.00 |
表4 芦塘坝—阿西寨地区元素异常下限计算结果
Table 4 Calculated lower limit of geochemical anomalies of the Lutangba-Axizhai area
元素 | 极小值(10-6) | 极大值(10-6) | 平均值(10-6) | 标准离差 | K | Ca | 2Ca | 4Ca |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Sn | 0.010 | 2.96 | 0.51 | 0.49 | 2.0 | 1.50 | 3.00 | 6.00 |
Ag | 0.002 | 0.29 | 0.04 | 0.05 | 1.5 | 0.10 | 0.20 | 0.40 |
Cd | 0.021 | 3.33 | 0.43 | 0.58 | 1.5 | 1.30 | 2.60 | 5.20 |
Cu | 0.500 | 33.10 | 4.01 | 5.52 | 1.5 | 12.00 | 24.00 | 48.00 |
Pb | 0.900 | 294.20 | 29.31 | 52.99 | 1.5 | 100.00 | 200.00 | 400.00 |
Zn | 4.800 | 312.30 | 44.67 | 53.55 | 1.5 | 120.00 | 240.00 | 480.00 |
Mn | 7.300 | 1038.70 | 144.44 | 178.91 | 1.5 | 400.00 | 800.00 | 1600.00 |
As | 0.200 | 19.10 | 2.04 | 3.41 | 1.5 | 7.00 | 14.00 | 28.00 |
Sb | 0.050 | 13.17 | 1.37 | 2.36 | 1.5 | 5.00 | 10.00 | 20.00 |
Bi | 0.010 | 0.39 | 0.06 | 0.04 | 2.0 | 0.14 | 0.28 | 0.56 |
Hg | 0.005 | 0.12 | 0.02 | 0.02 | 1.5 | 0.04 | 0.08 | 0.16 |
W | 0.030 | 12.65 | 1.40 | 2.25 | 1.5 | 4.80 | 9.60 | 19.20 |
Mo | 0.080 | 4.34 | 0.89 | 0.69 | 2.0 | 2.00 | 4.00 | 8.00 |
图8 芦塘坝—阿西寨地区成矿元素异常特征 (a)综合异常分布及成矿预测区划分图;(b) 地球化学异常剖面图,与图2(b)地质剖面相对应;(c)热液矿床原生晕垂直分带模式图(修编自邵跃[27]);1.As元素异常;2.Sb元素异常;3.Pb元素异常;4.Zn元素异常;5.Cd元素异常;6.Sn元素异常;7.综合异常区;8.成矿预测区;9.地化剖面。关于地层和断裂的图例同图2
Fig.8 Anomaly characteristics of metallogenic elements of the Lutangba-Axizhai area
综合异常编号 | 面积(km2) | 元素组合 | 异常特征 |
---|---|---|---|
HS-01 | 0.5 | As-Sb-Pb- Cd-Zn-Sn | 出露地层为个旧组马拉格段第一层(T2 |
HS-02 | 0.18 | Pb-Cd-Zn- As-Sb-Sn | 出露地层为个旧组马拉格段第二层(T2 |
HS-03 | 0.12 | Pb-As-Cd- Zn-Sn-Sb | 出露地层为个旧组马拉格段第二层(T2 |
HS-04 | 0.09 | Pb-Zn-Sn- As-Cd-Sb | 出露地层为个旧组马拉格段第三层(T2 |
HS-05 | 0.15 | Pb-Sb-As- Cd-Zn-Sn | 出露地层为个旧组马拉格段第三层(T2 |
表5 芦塘坝—阿西寨地区综合异常特征统计
Table 5 Comprehensive anomaly feature statistics of the Lutangba-Axizhai area
综合异常编号 | 面积(km2) | 元素组合 | 异常特征 |
---|---|---|---|
HS-01 | 0.5 | As-Sb-Pb- Cd-Zn-Sn | 出露地层为个旧组马拉格段第一层(T2 |
HS-02 | 0.18 | Pb-Cd-Zn- As-Sb-Sn | 出露地层为个旧组马拉格段第二层(T2 |
HS-03 | 0.12 | Pb-As-Cd- Zn-Sn-Sb | 出露地层为个旧组马拉格段第二层(T2 |
HS-04 | 0.09 | Pb-Zn-Sn- As-Cd-Sb | 出露地层为个旧组马拉格段第三层(T2 |
HS-05 | 0.15 | Pb-Sb-As- Cd-Zn-Sn | 出露地层为个旧组马拉格段第三层(T2 |
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