紙房河銅礦成礦規(guī)律與深部找礦方向探討

徐海文

摘要：紙房河銅礦位于西南三江成礦帶中南段蘭坪-思茅凹陷盆地中部，屬于改造型中低溫熱液礦床。本文在綜合分析礦床地質資料的基礎上，闡述紙房河銅礦主礦體的特征，總結成礦規(guī)律。通過近期開展地質工作所取得的成果結合區(qū)域地質背景分析，發(fā)現(xiàn)主礦體后期受到了一系列層間發(fā)育的斷層錯斷，礦體被破壞呈階梯狀。本文通過對該礦床的地質資料進行綜合分析，為礦床深部找礦圈定靶區(qū)。

關鍵詞：紙房河銅礦成礦規(guī)律；深部找礦；靶區(qū)

1.礦床地質背景

紙房河銅礦位于西南三江成礦帶中南段，屬于永平成礦帶上水泄銅礦區(qū)內的一個礦床，在區(qū)域位置上位于揚子準地臺與三江褶皺系的結合部位，即蘭坪一思茅凹陷盆地的西緣。按板塊劃分，處于保山微板塊、昌寧N：連微板塊與蘭坪—思茅微板塊的結合部位（圖1），西鄰瀾滄江深大斷裂。

礦區(qū)經歷了晚二疊世至早三疊世的瀾滄江運動，自中三疊世開始沿瀾滄江深大斷裂下陷，沉積了由海相逐漸過渡為陸相的蓋層。三疊紀末，保山微板塊與蘭坪一思茅微板塊碰撞，形成瀾滄江逆沖斷裂帶；隨著燕山一喜山期擠壓力增強，整個盆地開始抬升，形成NNW向線狀構造。瀾滄江斷裂為其主要逆沖斷裂，傾向西，傾角70°左右，在瀾滄江逆斷裂活動時盆地西緣派生一系列推覆構造，西緣發(fā)現(xiàn)的礦床主要受逆沖斷層控制。

2.礦床地質特征

2.1地層

礦區(qū)出露地層有中侏羅統(tǒng)花開左組下段（J₂h¹）、下侏羅統(tǒng)漾江組（J₁y）和上三疊統(tǒng)麥初箐組（T₃m）。

中侏羅統(tǒng)花開左組下段（J₂h¹）：下段（J₂h¹）厚337m～491m，為紫色、紫紅色泥巖、砂質泥巖夾薄層細砂巖，局部見淺色泥巖、細砂巖條帶。見重晶石化和退色蝕變，局部見銅礦化。

下侏羅統(tǒng)漾江組（J₁y）：厚110m～130m，紫紅色泥質頁巖、泥巖夾石英長石砂巖，下部粒度較粗，底部夾礫石層。出現(xiàn)3個韻律層，韻律巖性變化為細礫巖一粗砂巖一細砂巖一粉砂巖一泥巖。與下伏地層呈整合接觸，局部見銅礦化，紫紅色長石石英砂巖退色蝕變?yōu)楸緟^(qū)含礦有利部位。

上三疊統(tǒng)麥初箐組（T₃m）：厚120m～760m，上部主要為灰綠、灰白色石英砂巖和砂質頁巖互層，從下向上出現(xiàn)4個韻律層，每個韻律層由砂巖一粉砂巖一泥巖組成。本段為礦區(qū)的主要賦礦層位，蝕變主要有重晶石化、黃鐵礦化、菱鐵礦化、褐鐵礦化等。下部為灰黑色粉砂巖、砂巖、泥質板巖，局部夾灰白色薄層砂巖及砂質結核，本層由三個韻律旋回組成，其巖性變化為砂巖一粉砂巖一泥巖。

2.2構造

礦區(qū)內主要發(fā)育的構造有褶皺和斷裂，其中中侏羅統(tǒng)花開左組下段（J₂h¹）、下侏羅統(tǒng)漾江組（J₁y）和上三疊統(tǒng)麥初箐組（T₃m）組成了小團山背斜的南東翼。礦區(qū)內斷裂主要有NE向、NW向和近EW向。

（1）褶皺。礦區(qū)內褶皺主要為小團山背斜，小團山背斜位于北起和尚山，南至三七場，軸向由350。經礦區(qū)往南逐漸轉為30°，軸部地層為上三疊統(tǒng)麥初箐組（T₃m），東翼為下侏羅統(tǒng)漾江組（J₁y）和中侏羅統(tǒng)花開左組（J₂h）。兩翼地層產狀基本對稱，傾角12°～51°。紙房河銅礦的礦體主要賦存于東翼三疊紀初箐組（T₃m）。

（2）斷裂。①NE向斷裂：該組斷裂又可分為NW傾向和sE傾向兩組，其中NW傾向的斷裂有F5為礦區(qū)的主要含礦斷裂，產狀260°～300°∠40°～65°，寬3m～26m不等，成分主要為重晶石化碎裂巖，蝕變主要有重晶石化、硅化、黃鐵礦化，局部見粘土化，銅礦化發(fā)育。SE傾向的斷裂主要為層間發(fā)育的順層斷裂，傾向120°～150°，傾角20°～50°，該類斷裂發(fā)育較為普遍，對礦體有破壞作用。②NW向斷裂：該組斷裂走向310°～330°，傾向220°～240°，傾角46°～59°，寬1.5m～3.2m，成分主要為斷層泥、碎裂砂巖，局部可見硅化、重晶石化，該組斷裂與銅礦化關系不大。③EW向斷裂：該組為成礦期后斷裂，長500m～2500m，斷距一般在200m以內，常切割礦體，主要斷裂有F12和F27，其特征如下：④F12：長500m左右，傾向南，傾角近于垂直，水平錯移20m左右，為成礦后斷裂，寬1.5m～3.5m，成分主要為斷層泥。⑤F27：沿紙房河谷延伸，長800m左右，傾向南，傾角近于垂直，為成礦后斷裂，寬2.5m～5.3m，成分主要有斷層泥、斷層角礫巖，局部見錯斷前期斷裂的現(xiàn)象。

2.3圍巖蝕變

礦段內圍巖蝕變分布廣泛，主要沿F5斷裂及其派生的近南北向次級裂隙呈線狀、條帶狀分布，控制著銅礦化的產出。

（1）硅化。硅化為礦區(qū)的主要圍巖蝕變類型，分布較廣。硅化在含礦巖系中尤為強烈，硅質增高，碎屑石英次生加大，巖石致密，硬度加大，與之伴隨的黃鐵礦化、銅礦化較強，與銅礦化關系密切。

（2）重晶石化。伴隨菱鐵礦呈大脈狀、細脈狀、網脈狀、團塊狀充填于斷裂帶中，常與銅礦體共同產出或者產出于銅礦體底部。

（3）菱鐵礦化。多呈細脈、網脈狀穿插于礦體或附近圍巖中，一般在礦體兩側10m～20m以內出現(xiàn)，與成礦關系密切。

（4）黃鐵礦化。黃鐵礦呈團塊狀、細脈狀、網脈狀分布于礦體及圍巖中，一般為細粒或粉末狀，結晶形態(tài)為自形、半自形立方體、五角十二面體，少數(shù)為他形晶。

（5）褐鐵礦化。為后期次生變化，主要由菱鐵礦、黃鐵礦氧化而成，分布于地表或者淺部。

2.4礦體特征

礦區(qū)內發(fā)現(xiàn)兩個主要礦體，分別為①-1號礦體和①-2號礦體。銅礦體主要產出于小團山背斜東翼的F5斷裂帶以及其次級斷裂帶內，大部分礦體賦存在上三疊紀麥初箐組（T₃m）上部，僅有個別小礦體賦存在中侏羅統(tǒng)花開左組下段（J₂h¹）。

①-1號礦體：沿F5斷層破碎帶充填而成，脈狀礦體，長750m，厚3.29m～31.32m。最高銅品位3.35%，平均0.72%；最高鈷品位0.10%，平均0.043%。從南到北均有地表工程及坑道或鉆孔控制，目前開采深部為200m～300m，目前礦山開采的最低標高為1560m，從地表往深部該礦體有厚度變大，品位變富的趨勢。含銅礦物以砷黝銅礦為主，黃銅礦次之，少量輝銅礦、斑銅礦，伴生礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂、菱鐵礦、重晶石，次生氧化礦物有孔雀石、銅藍、藍銅礦、褐鐵礦等。

①-2號礦體：沿F5斷層破碎帶充填而成，在①-1號礦體西側平行產出，產狀：290°～300°∠53°～70°，脈狀礦體，長600m，控制斜深170m，平均厚度5.75m。最高銅品位2.23%，平均0.96%；最高鈷品位0.06%，平均0.044%。礦石中銅礦物以砷黝銅礦為主，黃銅礦次之，少量輝銅礦、斑銅礦，伴生礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂、菱鐵礦、重晶石，次生氧化礦物有孔雀石、銅藍、藍銅礦、褐鐵礦等。

3.成礦規(guī)律與深部找礦方向探討

3.1熱液流體與成礦的關系

據(jù)李峰等（1994）對礦床進行流體包裹體成分、成礦流體的溫度與鹽度測定結果表明：成礦熱液主要是大氣降水溶解地層中的膏鹽而形成的中等鹽度加熱熱鹵水，與巖漿活動和變質作用無成生關系，屬于典型的陸相熱鹵水改造礦床。始新世末，在區(qū)域構造運動影響，蘭坪一思茅盆地發(fā)生強烈褶皺并形成一系列斷裂，盆地封閉并提升，在區(qū)域性慢熱異常和地殼上部巖石的擠壓變形作用下，地熱梯度劇增，在這種異常熱一動力環(huán)境中，地下水和巖層水溫度增高，沿著構造系統(tǒng)和滲水層循環(huán)，不斷溶解、萃取地層中鹽類物質，形成熱鹵水。最初，溶液呈弱酸性，隨著溫度、CO₂、有機質和鹽度的增加，活化、萃取礦物質能力增強，逐漸演化成含礦熱鹵水。含礦流體在向上運移過程中，不斷和圍巖發(fā)生化學作用，在溫度、壓力、Ph、Eh等物理化學條件改變的情況下，礦質大量析出，形成工業(yè)礦體。本區(qū)熱液流體來源豐富，且具有多期次性，對成礦元素的浸出和富集十分有利。

3.2地層與成礦的關系

據(jù)李峰等（1994）在礦區(qū)及周邊取樣進行地層巖性元素測定發(fā)現(xiàn)，與中國陸殼豐度值比較，砂巖中富集元素較多，其中Cu、As、Sb、Co等主要成礦元素富集系數(shù)大。礦區(qū)及外圍砂巖中親硫元素富集，親鐵元素和親石元素較貧乏，成礦元素已初步富集。在長期的地下水循環(huán)過程中，不斷溶解、萃取地層中的成礦元素，在成礦熱液中富集。

礦區(qū)內地層主要有中侏羅統(tǒng)花開左組下段（J₂h¹）、下侏羅統(tǒng)漾江組（J₁y）和上三疊統(tǒng)麥初箐組（T₃m），縱觀各地層的巖性中，以砂巖所占比例最高，因此，礦區(qū)及外圍地層為成礦提供了重要的礦源。

在成礦過程中，巖性的差異對礦質的富集、沉淀有一定的影響。在礦山開采中發(fā)現(xiàn)，在垂直方向上，從下而上巖性由具還原性質的灰綠色石英砂巖變?yōu)檠趸再|的紫紅色巖系時，礦體具由富大變?yōu)樨毿〉内厔荨?/p>

3.3斷裂構造與成礦的關系

礦區(qū)內斷裂構造與成礦關系極為密切，可分為成礦期斷裂和成礦后斷裂兩類型，成礦期斷裂為含礦流體的循環(huán)提供良好的通道，同時為主要成礦元素的富集成礦提供空間。成礦后斷裂對礦體產生破壞作用。

礦區(qū)內成礦期斷裂為F5，走向延伸達3.7km，寬3m～26m，產狀：260°～300°∠40°～65°，北側向西轉折，走向為北西。F5在水泄地區(qū)控制著①號礦體和⑤號礦體，在紙房河礦床內控制著主要礦體（①-1號礦體和①-2號礦體）的產出。

礦區(qū)內成礦后斷裂主要有EW向斷裂和NE向順層斷裂，其中發(fā)育于背斜南東翼的一組順層斷裂對礦體破壞最明顯。

由于銅礦體賦存于小團山背斜東翼，礦帶的傾向與小團山背斜東翼的地層傾向相反，在礦體形成以后，受到來自礦區(qū)西側瀾滄江逆沖斷層活動時產生的擠壓應力作用，小團山背斜東翼地層內部因巖性差異形成的層間薄弱面形成一系列的層間斷裂并產生一定的位移，這些層間斷裂在垂向上把銅礦體錯斷成階梯狀，斷距在11m～40m不等。

3.4深部找礦方向探討

紙房河礦床屬于熱鹵水改造礦床，成礦物質來源豐富，地下水循環(huán)對流圈范圍大，易形成規(guī)模大，品位富的礦體。根據(jù)探礦工程揭露結果顯示，礦體嚴格受控于F5斷裂，F(xiàn)5斷裂延伸規(guī)模大，具有多期熱液活動，礦體由南西往北東側伏的趨勢，礦體在1650m標高以上沿走向和傾向延伸均較穩(wěn)定，在1650m標高以下礦體被NE向順層斷裂錯斷而呈階梯狀往南東側列。建議紙房河礦床下一步深部找礦總結1530坑以淺礦體的側列規(guī)律，盡量利用現(xiàn)有的探礦坑道利用坑內鉆孔由淺入深往北西方向對礦體延伸情況進行控制，不但節(jié)約探礦成本，而且能更有效地揭露礦體。

4.結語

本文通過綜合分析紙房河銅礦的區(qū)域地質背景、礦床地質特征、成礦地質條件和成礦規(guī)律，認為紙房河地區(qū)具備富含成礦元素的地層，熱液活動發(fā)育且具備多期多階段，熱液在不斷的演化過程中通過與圍巖發(fā)生系列化學反應而富含成礦物質，成礦物質在溫度、壓力、pH、eh等物理化學條件改變的情況下大量析出，形成工業(yè)礦體。在礦體形成后，受到來自礦區(qū)西側瀾滄江逆沖斷層活動時產生的擠壓應力作用，小團山背斜東翼地層內部因巖性差異形成的層問薄弱面形成一系列的層間斷裂并產生一定的位移，把銅礦體錯斷成階梯狀。通過總結紙房河銅礦的成礦規(guī)律，為下一步深部找礦提供地質依據(jù)。