謝天宇 何浪濤 楊金富 余璨

摘要：文章結(jié)合區(qū)域成礦地質(zhì)背景，以勐臘縣南坡銅礦床地質(zhì)勘查成果資料為依據(jù)，通過對礦床銅礦石進行主量元素、微量元素、稀土元素及土壤地球化學(xué)特征進行測定，并對礦區(qū)礦/巖石地球物理特征及激電中梯進行分析，結(jié)合礦區(qū)成礦地質(zhì)條件及礦床地質(zhì)特征，發(fā)現(xiàn)：①礦石與圍巖主量元素基本一致，微量元素（除Ba、Zr、Hf）則于礦體中呈現(xiàn)不同程度富集，稀土元素表現(xiàn)為負Eu異常-δCe無明顯異常-輕稀土富集型，均表明成礦物質(zhì)主要源自圍巖地層，外來熱液流體改造作用微弱，與礦化/體嚴格受地層控制的地質(zhì)事實吻合；②土壤地球化學(xué)元素中，Ag、As、Pb相對富集，Ag與Cu套合性最高，與礦床成因關(guān)系密切；③硫化銅礦石顯示高極化、中電阻率特征，與圍巖低極化率特征差異顯著；④根據(jù)物化探異常的分布位置及展布形態(tài)，結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)實際，確定綜1異常及綜2異常具有較好的找礦潛力，圈定礦區(qū)北延為找礦前景區(qū)。

Abstract： This paper discussed the characteristics of major element， trace element， rare earth elements and geochemical characteristics of soils through the summary of the regional geological background and geological exploration results. In addition， the author identified the geophysical characteristics of ore/rock and induced-current middle-gradient. Combined with the research of ore-forming geological conditions and geological characteristics of deposit， the results showed that： ①The major elements of ore and surrounding rock were basically identical， but the value of trace elements（except the Ba， Zr and Hf） with different degrees. In addition， the rare earth elements was characterized with Eu anomaly， while the δCe has less obvious anomaly-LREE rich type. These geochemical features indicated that the ore forming material source was mainly adjacent rocks stratum， which has the weak transformation effect of hydrothermal fluid. This phenomenon showed the consistency of the geological condition that the mineralization/orebody have been controlled by stratum. ②The study of soil geochemical showed the enrichment of silver， arsenic and lead. The silver and copper have the best registration which exhibited a closely relationship for the genesis of deposit. ③The copper sulphide ore has characterized with the high polarizability and middle resistivity which is obviously different from the resistivity feature of surrounding rock. ④The exploration prospect region was proposed according to the distribution location and the spatial form of geophysical and geochemical anomaly， geological situation of mining area. The author holds that the No.1 comprehensive anomaly and No.2 comprehensive anomaly have the better prospecting potential.

關(guān)鍵詞：銅礦；地球化學(xué)；激電中梯；南坡；滇南

Key words： copper deposit；geochemical；induced-current middle-gradient；Nanpo；Southern Yunnan

中圖分類號：P616. 3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）01-0105-04

0 引言

南坡銅礦位于滇南西雙版納州勐臘縣的東南部，東南與老撾接壤，而西南則以瀾滄江為界與緬甸毗鄰，地處特提斯與環(huán)太平洋兩大巨型構(gòu)造域的結(jié)合帶[1，2]。受印度板塊、太平洋板塊及歐亞板塊相互作用的影響，區(qū)域出露地層齊全，褶皺構(gòu)造及斷裂構(gòu)造發(fā)育且多具有繼承性和多期性，其深/大斷裂嚴格控制著全區(qū)構(gòu)造格局，是銅、鐵、鉛鋅等礦產(chǎn)的有利成礦地段。此外，區(qū)內(nèi)中、新生代巖漿活動強烈，為區(qū)內(nèi)銅礦化的繼承性成礦提供了部分成礦物質(zhì)，南坡礦床既是位于蘭坪-思茅盆地南部的典型砂巖型銅礦之一[3]。

針對南坡礦床的研究工作很少，目前對其成因的說法可總結(jié)為以下幾種：呂曉宏認為南坡銅礦石是在沉積銅礦的基礎(chǔ)上由地下水作用的富礦作用形成的，屬沉積-改造-疊加型礦床[4]；范昆琨則將礦床成礦劃分為風化沉積、成巖成礦及改造富集三個階段，提出南坡銅礦為沉積-成巖-改造型礦床[5]；肖彬則認為南坡礦床為淺-深水湖相環(huán)境中的沉積-成巖疊加構(gòu)造富礦成因礦床[6]；李峰則提出南坡銅礦的成礦與中-低溫熱水活動密切相關(guān)，為熱水沉積-成巖性成因礦床[7-9]。文章通過系統(tǒng)取樣分析鑒定，對礦床巖石地球化學(xué)特征進行研究，確定成巖成礦構(gòu)造環(huán)境，并通過微量元素地球化學(xué)分析，為成礦物質(zhì)示蹤、礦化分帶提供依據(jù)，結(jié)合激電試驗測量，按照物質(zhì)來源-成礦環(huán)境-控礦因素-找礦標志總結(jié)礦床成礦規(guī)律，為礦床下一步找礦勘探工作提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 礦床地質(zhì)概況

南坡銅礦位于“三江”成礦帶上的蘭坪-思茅中生代盆地的南部，為“三江“成礦帶上的重要構(gòu)造單元之一，區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造異常發(fā)育，具有密度大、規(guī)模大及切割深的顯著特征，嚴格控制著區(qū)域構(gòu)造的演化及巖漿-火山作用和成礦作用，其構(gòu)造交匯部位為尋找隱伏礦床的有利地段，既是南坡銅礦大地構(gòu)造位置屬蘭坪-思茅褶皺系之景谷-勐臘褶皺的東南端。礦區(qū)主要出露中生界白堊系上統(tǒng)曼寬河組（K2m）、下第三系古新統(tǒng)勐野井組（E1m）及第四系，其中曼寬河組（K2m）廣泛分布于南坡河兩岸而貫穿整個礦區(qū)，按照巖性特征等可具體分為K2m4、K2m3-2、K2m3-1、K2m2-2、K2m2-1六個巖性段，其中K第三段第二層（K2m3-2）和第二段第二層（K2m2-2）分別為上、下含礦層，含礦巖性主要為淺灰-灰綠色巖屑石英砂巖，即為“淺、紫交互層“的淺色層，其中IV、V號主礦體均賦存于K2m2。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造以緊密線狀褶皺為代表的南北向構(gòu)造為主，南坡銅礦既是賦存于金廠河-尚勇背斜東南端，地層受構(gòu)造作用影響而發(fā)生轉(zhuǎn)折形成一弧形。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，大致可分為三期：第一期為F1斷裂，為曼寬河組與勐野井組的接觸面；第二期為近NS向構(gòu)造，多錯斷地層，為破壞性斷層；第三期形成的次級構(gòu)造則繼續(xù)對地層、礦體錯斷為階梯狀及斷塊狀，其中Fn3斷層與礦化/體的空間產(chǎn)出關(guān)系密切，對V號礦體有疊加改造作用，并與地層嚴格控制著礦體的賦存形態(tài)（圖1）。礦體產(chǎn)狀與地層基本一致：總體呈北東向，傾向NW向，形態(tài)較簡單且厚度穩(wěn)定（平均2～4m），主要呈層狀/似層狀及透鏡狀產(chǎn)出。礦床內(nèi)礦石類型簡單，按其氧化程度可分為硫化礦石和氧化礦石，金屬礦物以輝銅礦、黃銅礦和黃鐵礦為主，少量藍銅礦及孔雀石，脈石礦物較少，主要為方解石、白云石和石英，多分布于與礦石礦物周圍及圍巖的接觸界線處。

2 礦床地球化學(xué)

2.1 主量元素

對礦石及其圍巖的化學(xué)成分進行分析，由圖2可看出，在主量元素方面，礦石與圍巖的主量元素變化曲線基本一致，充分表明礦石繼承了圍巖的主量元素地球化學(xué)特征，元素含量之間基本一致，僅在TFeO、MgO、CaO、Na2O及K2O之間存在微弱差異，反映礦石受后期熱液作用的影響微弱，表明成礦物質(zhì)源自圍巖地層。

2.2 微量元素

由圖3可看出，與賦礦圍巖灰白色巖屑石英砂巖相比，IV號礦體及V號礦體除虧損Ba、Zr及Hf元素外，其余元素均出現(xiàn)不同程度的富集，但IV號礦體的Pb元素富集程度明顯弱于V號礦體，這主要是由于5號礦體含方鉛礦引起的。此外，V號礦體無明顯的元素虧損，富集Mo、Cu、Pb、Zn等成礦元素與圍巖中元素含量基本相同，表明V號礦體形成于成巖后富鉛的熱液流體改造作用有關(guān)，但其與圍巖并未發(fā)生強烈的物質(zhì)成分交換，說明熱液流體的規(guī)模不大。而IV號礦體成礦元素的富集和虧損程度則明顯弱于V號礦體，表明其熱液作用過程中與圍巖發(fā)生了充分的物質(zhì)交換。

2.3 稀土元素

Ⅳ號礦體及Ⅴ號礦體在稀土元素含量方面存在一定差別：Ⅳ號礦體∑REE、LREE、HREE平均含量分別為118.53×10-6、104.40×10-6、14.13×10-6，均明顯高于Ⅴ號礦體平均值（93.58×10-6、83.19×10-6、10.39×10-6）；而在LREE/HREE、LaN/YbN、δCe、δEu參數(shù)間的差異很小。結(jié)合圖4，可看出兩礦體均表現(xiàn)為負Eu異常-δCe無明顯異常-輕稀土富集型，與巖屑石英砂巖相比具有明顯的一致性和繼承性，表明成礦物質(zhì)主要源自地層；但礦石中∑REE、LREE、HREE較高，且輕、重稀土分流程度稍高，表明礦石中稀土元素有外來流體成分的加入。

3 化探異常特征

3.1 土壤地球化學(xué)特征

通過對礦區(qū)內(nèi)土壤地球化學(xué)元素的對比分析，發(fā)現(xiàn)礦床內(nèi)Ag、As及Pb元素相對富集，而Co、Cu、Mn、Ni等元素相對虧損，其中：Ag與Cu具有較好的套合性，As與Ag、Cu局部有較好的對應(yīng)，而Pb、Zn、Mn、Ni具有較好的套合性。結(jié)合區(qū)內(nèi)土壤地球化學(xué)元素R型聚類分析圖（圖5）可看出，在相關(guān)系數(shù)0.4的相似水平上，元素可大致分為三組：Co、Mn、Ni、Pb等與氧結(jié)合構(gòu)成造巖礦物；As獨為一組；Pb、Zn常與Ag、Cu為親硫元素，但其相關(guān)程度較低。綜上認為，Ag和Cu元素與礦床的成因關(guān)系密切。

3.2 地球化學(xué)異常圈定

通過對礦床內(nèi)10種元素空間分布規(guī)律的分析，結(jié)合元素套合性及與地質(zhì)體分布的相關(guān)性，共圈定5個地球化學(xué)綜合異常（表1），其中：HSIII及HSIV為已知礦化引起的異常（A類）；HSV為性質(zhì)不明異常（C類）；HSII位于測區(qū)中南部，異常面積0.058km2，Ag、Cu元素異常中心吻合度較高，總體上位于NW向斷層F11及F12的夾持部位的賦礦層位（K2m2）內(nèi)，與物探I3異常對應(yīng)良好，是具有找礦潛力的異常，與HSI共同組成有找礦潛力的異常（B類）。

4 物探異常特征

4.1 礦/巖石地球物理特征

通過對礦區(qū)內(nèi)出露巖石進行取樣測量電參數(shù)，得出礦石及不同巖性的物性參數(shù)。根據(jù)測試結(jié)果得出，硫化銅礦石（輝銅礦）極化率最高（平均值4.9%）而電阻率高于泥巖而低于紫紅色砂巖（平均值181Ω.m），顯示高極化、中等電阻率的特征，與其他圍巖的低極化率有著顯著差異。

4.2 激電中梯異常

本次研究對礦區(qū)采用時間域激電異常對礦/巖石進行激電中梯測試，根據(jù)其差異劃分了I1、I2、I3及I4四個區(qū)間，結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)實際，按照產(chǎn)生激電極化率區(qū)間的原因劃分為三類：I類為曼寬河二段即含礦層引起的區(qū)間（I3區(qū)間）；II類為勐野井組地層引起的區(qū)間；III類為性質(zhì)不明區(qū)間，其中I1、I3區(qū)間分別位于礦區(qū)西南部及中部，均表現(xiàn)出高極化（>2%）、中等電阻率（60～70Ω.m）的特征，所處地層均為曼寬河組二段（K2m2）與礦/巖石物性參數(shù)特征一致。

4.3 地球物理異常圈定

結(jié)合前述激電中梯數(shù)據(jù)及礦區(qū)實際，將視極化率及電阻率下限分別定為2.5%和80Ω.m，以礦區(qū)時間域直流激電中梯及視極化率為主圈定6個異常，具體可劃分為四類：①I類為已知礦體引起的異常，主要為位于礦區(qū)北東及南東部的I5、I6異常，視極化率均大于2.5%，視電阻率120Ω.m，均呈現(xiàn)高視極化率、中等視電阻率的特征，與礦石電性參數(shù)吻合；②II類主要為I1異常，平均視極化率3.2%，視電阻率80Ω.m，表現(xiàn)高視極化率、中視電阻率特征，異常強度最強，與礦石電性參數(shù)及已知礦體特征極為接近，推斷為具有找礦意義的異常；③III類異常包括I3和I4兩個異常區(qū)，平均視極化率分別為3.2%、2.6%，與礦石電性參數(shù)吻合，而視電阻率波動較大（120～260Ω.m），與2類異常相比異常相對較弱，具有一定的找礦潛力；④IV類異常為I2異常圈定，平均視極化率為3%，視電阻率為90Ω.m，總體呈中等偏高視極化率、中等視電阻率特征，但該異常并未出露含礦層（K2m2）而是位于勐野井組（E1m）地層，受河流影響較大，為性質(zhì)不明異常。

5 物化探異常解譯

根據(jù)物探異常及化學(xué)異常的分布位置、展布形態(tài)及礦區(qū)實際，本次研究共圈定4個物化探異常綜合（圖6），具體可分為兩類：①I類異常由已知礦化/點綜3異常、綜4異常組成，綜3異常由物探15及化探HSIII構(gòu)成，元素異常以Ag、Cu為主，電性特征與礦石/礦體電參數(shù)特征一致，位于礦區(qū)西部，并夾持于NW向斷層F11和F12曼寬河組地層（K2m2）內(nèi)；綜4異常則由物探I6和化探HSIV異常構(gòu)成，其元素異常及礦石、礦體電性參數(shù)特征與綜3異?；疽恢?，位于礦區(qū)中部F13斷層?xùn)|側(cè)。②II類異常則由綜1、綜2異常組成，綜1異常由物探I1西部與HSI異常東部重合部分，HSI異常為Ag、Cu和As構(gòu)成的多金屬異常，I1異常電性特征則與礦石電性參數(shù)一致，該異常位于礦區(qū)西北部呈NE向，與NW向F11斷層及北東向F3斷層對應(yīng)良好，處于成礦構(gòu)造帶，為有找礦意義的異常；綜2異常則由物探I3和化探HSII異常組成，盡管I3異常電性特征與礦石相比視極化率較弱，但其西部緊鄰元素異常中心吻合度很高的HSII異常，加之NW向斷層F11及F12組成有利成礦構(gòu)造，推測綜2異常為具有找礦意義的異常。

6 結(jié)論

①通過礦床的地球化學(xué)進行研究，發(fā)現(xiàn)礦區(qū)的主量元素顯示出礦石與圍巖變化曲線基本一致，表明礦石繼承了圍巖的地球化學(xué)特征，其成礦物質(zhì)來源主要為圍巖地層，且W、Sn、Co、Ni、Cu等元素呈不同程度的富集，富集區(qū)與礦床內(nèi)IV、V號礦體對應(yīng)良好。

②南坡銅礦床銅礦石的REE組合與巖屑石英砂巖表現(xiàn)出高度的一致性與繼承性，但與賦礦圍巖相比有所區(qū)別，表明礦石內(nèi)稀土元素來源為地層及外來流體成分的進入。

③通過對礦區(qū)開展物化探工作的分析研究，共圈定土壤地球化學(xué)5個綜合異常，以銅、銀為主的多金屬異常包括HS1、HS2、HS及HS4，其中具有找礦潛力的異常為HS1和HS2；激電中梯則共獲得6個極化率異常，2類為具有找礦意義的異常，以I1異常為代表。通過與獲得的地質(zhì)成果該分析可知，本次在礦區(qū)開展物化探工作是有效的。

④結(jié)合地球化學(xué)及地球物理異常，共圈定綜1、綜2、綜3及綜4四個異常區(qū)，綜合地質(zhì)資料進行綜合分析，顯示位于南坡銅礦北延的綜3、綜4異常與礦區(qū)的礦化體有關(guān)，物化探異常形態(tài)清晰，性質(zhì)明確，可作為后續(xù)地質(zhì)找礦指明方向。

參考文獻：

[1]陳根文，吳延之.楚雄弧后前陸盆地的形成及演化[J].云南地質(zhì)，1999，18（4）：392-397.

[2]陳根文，夏斌，王國強.楚雄盆地砂巖銅礦床構(gòu)造控礦分析[J].大地構(gòu)造與成礦學(xué)，2002，26（2）：167-171.

[3]陳根文，夏斌，吳延之，等.沉積巖對楚雄盆地砂巖銅礦成礦的控制[J].礦物巖石，2002，89（3）：24-28.

[4]呂曉宏，張弢，周仕雄，等.滇南南坡銅礦成礦條件及礦床成因[J].云南地質(zhì)，2011，30（4）：411-414.

[5]范昆琨，肖彬，李近元.云南南坡銅礦床控礦因素及成因探討[J].有的金屬（礦山部分），2012，64（1）：20-24.

[6]肖彬，范柱國，范昆琨，等.云南南坡銅礦床地質(zhì)特征及找礦標志[J].有色金屬（礦山部分），2010，62（6）：19-22.

[7]李峰，莊鳳良.滇西大平掌銅多金屬礦床地質(zhì)特征及其成因分析[J].昆明理工大學(xué)學(xué)報，2000，25（6）：32-36.

[8]李峰，張富良.滇西大平掌銅多金屬礦床火山噴流沉積成因[J].地質(zhì)與勘探，2001，37（4）：6-8.

[9]李峰，汝姍姍，吳靜.蘭坪-思茅盆地區(qū)域構(gòu)造及銅多金屬成礦演化[J].云南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2012，34（S2）：134-142.