滇西北的普朗矿床,是国内西南地区最有分量的斑岩型铜矿之一。
刘锦康、王雷等人发表在《大地构造与成矿学》的论文《普朗斑岩型铜金钼矿床南部新发现独立金矿体的成因机制及其勘查指示意义》里,汇总了这样一组数字:
矿区累计 探明铜金属量511万吨,平均品位0.43%,伴生金146吨 ,平均品位只有0.1 g/t,另外还有钼19万吨、银2600吨、硒约4440吨。铜是主角,金一直以伴生组分的形式跟着铜走,从没人单独为它布置工程。 (这个矿还是挺值钱的,对比最近大热的安微茶亭 铜多金属矿是 工业品级铜65.89万吨,低品位铜109.55万吨,伴生金248吨)
转机出在首采区南部外围。云南省地质调查院先在地表发现了热液脉型金矿化,随后研究团队与中铝(云南)勘查股份有限公司合作踏勘,按产状施工6个钻孔,结果揭露出一批独立金矿体。论文围绕这批新面孔,把金的赋存状态和沉淀机制讲清楚了,末尾还给矿区外围的勘查部署画出了路线。
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一、同一个矿区,两副面孔
先看新矿体的家底。它赋存在图姆沟组板岩、砂岩与石英闪长玢岩热接触变质形成的角岩里,受NWW向断裂控制,呈独立脉状产出;工程控制走向长约153 m,倾斜长约60 m,真厚度0.94~8.18 m,平均4.37 m;金品位0.95~5.62 g/t,平均2.52 g/t,推断金金属量超1吨。矿体走向和倾向都没有封闭,延伸稳定。
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把两组数字摆在一起,差别一目了然。主矿体金品位0.1 g/t,靠铜矿体顺带回收;新矿体平均2.52 g/t,富金贫铜,凭自己的品位立户。硫化物组合也换了班,主矿体以黄铜矿加黄铁矿为主,新矿体里磁黄铁矿占绝对优势,成了最典型的矿物学标志。
这种反差在野外并不少见,难的是别急着下结论。一次矿区外围检查钻孔岩心,我在接触带附近看到一整段浸染状硫化物的角岩,颜色和结构都跟矿段里的典型矿石对不上,编录时差点按围岩蚀变一笔带过。后来取样送内检,金属矿物构成与主矿体差别明显,才明白接触带上的硫化物有自己的故事。那天下午我多花了一个钟头,把相邻两个孔的对应层位翻了一遍,发现类似的角岩段不止这一处,随手记进了编录本的备注栏。普朗这批角岩里的金矿体,同样长在传统斑岩模型没细看的位置上。 矿体换个围岩换个矿物组合,账就得重新记,老经验只能当线索,不能当结论。
二、磁黄铁矿把金抓了出来
金到底以什么形式存在,直接决定选矿成本。
研究团队从ZKS001钻孔选取5件代表性样品做TIMA自动矿物识别,5件样品共识别出126粒金矿物,粒径多数小于5 μm,少部分可达10~15 μm。背散射成像和能谱分析进一步确认,这些金以自然金、金银矿、银金矿等独立矿物形式存在,赋存在磁黄铁矿、石英的孔洞和粒间,常与自然铋、方铅矿、碲铋矿、辉铅铋矿组成多相集合体。
也就是说,这是肉眼和镜下都看得见的可见金,选矿好处理,跟趴在晶格里抠不出来的不可见金完全是两回事。
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沉淀机制是论文最有意思的部分。作者对磁黄铁矿做了LA-ICP-MS原位微量元素分析,ZKS001样品21个测点显示,钴含量163~221 μg/g,镍80.0~155 μg/g,硒16.3~26.3 μg/g。
把南部矿段由北向南四个位置的样品连起来看,趋势更清楚:钴含量从北边ZK0810p的338 μg/g向南递减,钴镍比从2.96降到0.45再到1.05、1.54,硒含量从67.5 μg/g一路降到20 μg/g上下。这些元素都是温度和氧化还原环境的指示剂,梯度摆在那里,说明成矿流体从岩体中心向外围运移时,温度和氧逸度在持续下降。
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链条接着往下推就顺了。
流体降温和还原,促使大量磁黄铁矿结晶;磁黄铁矿表面吸附流体中的金、铋络合物,诱发铋熔体析出;低熔点的铋熔体是出了名的高效收集器,哪怕流体里的金远未饱和,它也能持续萃取,最终以铋铅碲低熔点亲铜元素熔体携金冷凝成矿。
论文里引的模拟实验数据也支持这条路,斑岩铜金成矿流体含金5~10 μg/g,而自然盐水包裹体只有0.2~1.3 μg/g,多数流体根本达不到金的饱和点,靠常规沉淀思路解释不通。磁黄铁矿一出场,说明流体已经走到系统的边缘,它既是产物,又是抓金的媒介。 看懂一颗磁黄铁矿,等于拿到了流体演化的温度计和金的搬运记录。
这段读下来,我想起早年在一条蚀变带做踏勘,沿脉见到大片暗色硫化物,当时只按黄铁矿记录,标本装了半袋回来就搁下了。后来读到铋熔体收集器一类的文献才反应过来,硫化物种类的切换本身就是流体性质切换的信号,标本袋里躺着的是一整段演化史。从那以后我保留了这个习惯,标本袋上多贴一张纸条,写明采样点的蚀变组合和硫化物种类,免得隔几年再打开时对不上号。野外记的就是当下那几笔,认识的账要等多年后才结得清。
三、勘查账本该怎么改
论文把普朗的成矿图景更新为两段式:岩体中心是高温高氧逸度环境下的斑岩型铜金钼矿化,向外围温度和氧逸度梯度下降,在接触带角岩里形成富金贫铜的脉状金矿体,初步归属斑岩系统外围的低硫型浅成低温热液矿化。
据此提出 三条找矿启示 :磁黄铁矿是外围金矿体的直接矿物学标志;磁黄铁矿中钴、镍、硒含量及钴镍比由内向外梯度降低,可当流体演化与矿化分带的定量指标;岩体外围磁黄铁矿广泛发育的硅化角岩带,是下一步的重点方向。
落到部署上,论文建议勘查从首采区岩体中心向南、东部外接触带转移,优先在南部部署钻探控制矿体延伸,同步开展全域磁黄铁矿分布调查和铋铅碲元素填图,实现从以铜为主、兼顾伴生金,向铜金协同、独立找金的转型。
这套思路对老矿区的触动是实在的。有段时间我跟着项目组做矿区资源潜力梳理,会上大家的注意力全压在主矿体深部和边部的增储空间上,外围接触带那几条蚀变带只列在备选栏里,理由是矿化类型没吃透、风险高。
我负责整理各家的意见,把备选栏里那几条的理由一条条抄进对比表,抄完发现所谓的风险,多数属于资料还没做,谈不上资料说不通。现在回头看,风险高的另一面是没人认真算过账,模型没更新,靶区自然排不上号。
普朗用6个钻孔换来一座未封闭的独立金矿,靠的就是先把成因机制这张图补全。 老矿区的外围未必没矿,常常是模型里还没给它们留座位。
普朗的故事还有一个容易被略过的细节: 地表那条金矿化,是地质调查院先看见的,钻孔是企业勘查队伍接着打的,成因解释由高校和科研院所补齐 。三方接力,缺一环,这批金矿体现在可能还躺在角岩里。矿区边上走过的每一轮踏勘、每一本编录,都是这种接力里的一棒。
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