云南牟定縣蟠貓銅礦特征及找礦遠景

陳朝增，孫 鵬

(1.云南省有色地質局楚雄勘查院，云南楚雄 675000；2.云南省國土資源規(guī)劃設計研究院，云南昆明 650216)

云南牟定縣蟠貓銅礦位于揚子準地臺，川滇臺背斜楚雄凹陷區(qū)的東側，該區(qū)域褶皺、斷裂構造較發(fā)育，出露地層主要為中生界白堊系、侏羅系紅色碎屑沉積巖層，銅礦體(化)主要賦存于白堊系上統(tǒng)馬頭山組下部。

1 礦區(qū)地質特征

1.1 礦區(qū)地層

區(qū)內出露的地層主要為第四系(Q)、白堊系上統(tǒng)馬頭山組(K2m)、白堊系下統(tǒng)普昌河組(K1p)、高峰寺組(K1g)、侏羅系上統(tǒng)妥甸組(J3t)地層。各地層特征見表1。

表1 云南牟定縣蟠貓銅礦礦區(qū)地層表Tab 1.Strata Column of Panmao Cu Orefield in Muding，Yunnan

1.2 地質構造

礦區(qū)構造線方向呈北西～南東向展布，區(qū)內褶皺、斷層發(fā)育。褶皺有

(1)大古巖向斜：軸向332°，核部由白堊系馬頭山組清水河段組成，兩翼為馬頭山組郝家河段，該向斜西陡東緩，兩翼不對稱，向斜北端在三木一帶揚起，南端傾沒。

(2)大尖峰背斜：軸向基本與大古巖向斜平行，北端在大尖峰一帶揚起，南端傾沒于梅子樹一帶，在北端及西側郝家河段地層中見有銅礦化。

(3)魚腹山背斜：軸向340°，向北逐漸轉為南北向，兩翼不對稱，西陡東緩，背斜向北被八道河斷層錯失，蟠貓銅礦即賦存于此背斜軸部及西翼，礦帶大致沿背斜軸方向展布，并有向西沿伸的趨勢。

(4)擺衣壩向斜：位于魚腹山以東，兩翼基本對稱，巖層傾角30°～45°，背斜向北被八道河斷層錯失，南端在洗澡河一帶傾沒。

斷層分別有

(1)阿納林斷層(F6)：斷層傾向35°～45°，傾角68°～80°，延長大于15Km。表現為正斷層性質，沿斷層破碎帶擦痕發(fā)育，并有煌斑巖脈沿破碎帶產出，在朵基一帶錯斷朵基背斜。

(2)孟家灣斷層(F7)：斷層傾向10°～30°，傾角60°～85°，沿斷層破碎帶石英脈發(fā)育，兩側地層牽引現象極為明顯。斷層中南段為逆斷層性質，北段干海子帶為正斷層性質，它錯斷了八道河斷層和阿納林斷層。

(3)八道河斷層(F8)：斷層走向325°，傾向北東，為高角度的逆斷層，破碎帶中見斷層角礫、斷層泥，并有煌斑巖脈及石英脈侵入。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)內僅見輝石橄欖云煌巖脈沿裂隙侵入，但規(guī)模較小，呈透鏡狀，脈厚一般0.5m～1.0m，脈長約5m左右。

2 礦床特征

2.1 礦體特征

蟠貓銅礦共探獲3個銅礦體，分別編為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號，其中Ⅱ號礦體規(guī)模最大，為區(qū)內的主礦體，Ⅰ號礦體產出于郝家河段第三亞段中下部的砂巖中，Ⅱ號礦體產出于郝家河段第二亞段中部上淺色下紫色界面及之上的淺色砂巖中，Ⅲ號礦體產出于郝家河段第一亞段中上部。

Ⅰ號礦體控制長度為200m，厚1.16m，Cu平均品位1.51ω%，礦體呈似層狀、透鏡狀，產狀與地層產狀基本一致，傾角55°。

Ⅱ號礦體以控制長度為2738m，寬0～186m，平均寬116m，厚0～7.27m，平均厚3.52m，Cu平均品位1.09ω%，其儲量占全區(qū)儲量的87.3%；礦體沿魚腹山背斜長軸方向SN向，或NW向呈帶狀展布，分布于背斜軸部或兩翼，礦體產狀與地層產狀基本一致，西翼傾角稍陡，一般為45°～50°，東翼傾角略緩30°～45°。

Ⅲ號礦體控制長度為250m，平均寬70m，厚2.83m，平均品位1.22ω%，礦體呈透鏡狀，產狀與地層產狀基本一致，傾角40°左右。

2.2 礦石質量

2.2.1 礦物組成

礦石中的金屬原生銅礦物主要為輝銅礦、黃銅礦次之，有時也可見斑銅礦、黝銅礦、閃鋅礦、方鉛礦。

氧化物以孔雀石為主，少量藍銅礦、硫酸銅，偶見赤銅礦、黑銅礦。

脈石礦物以石英為主含量達70-75%，其次為長石含量5～15%，以及少量的巖屑。

圖1 蟠貓銅礦礦床特征簡圖Fig 1.Sketch Map of Panmao Cu Deposit

2.2.2 礦物產出特征

銅礦物除少量的孔雀石、藍銅礦呈薄膜狀分布于巖石節(jié)理、裂隙面外，其余礦物多呈它形粒狀散點分布于砂粒間，少量粒度很細者以浸染狀分布于砂巖膠結物中。黃銅礦呈極不規(guī)則微粒狀和殘留狀，斑銅礦為不規(guī)則微粒狀交代輝銅礦明顯，銅藍交代斑銅礦。銅礦物生產順序應為輝銅礦-斑銅礦-銅藍。其它金屬礦物多呈半自形至它形微粒狀分布于礫巖間，少量分布于膠結物中。石英與長石均呈細至中粒砂屑狀，巖屑以礦化蝕變的中基性巖火山巖巖屑為主。少量硅質巖、石英巖。膠結物以硅質為主，其次為鈣質物。

2.2.3 礦石結構構造

主要金屬礦物呈它形不規(guī)則粒狀結構，不等粒砂狀結構，礦石具塊狀構造。

(1)有益成分：銅礦石中伴生有益組分主要為銀，其它元素含量低，達不到綜合評價要求。通過對單工程的Cu-Ag相關性統(tǒng)計分析，礦石中的銀品位隨銅品位的變化而變化，Cu-Ag大致呈正相關，但二者不太密切。主要由輝銅礦、斑銅礦及黃銅礦含銀的差異及礦床不同部位銅礦物分布的不同而決定。

(2)有害組份：據光譜成果，礦石中含鎂普遍小于3ω%，個別達5ω%稍偏高。原礦組合分析含砷0.009ω%～0.024ω%，鋅0.019ω%～0.041ω%，均未超標。

圖2 蟠貓銅礦0號勘探線剖面圖Fig 2.Section of Exploration Line 0 of Panmao Cu Deposit

2.3 圍巖

礦體本身為灰色細砂巖，下盤為紫色細砂巖，上盤絕大部分為灰色細砂巖而少部分為紫色細砂巖。因此，礦體和圍巖的差別僅在于含銅與否，以及顏色的不同。

上盤灰色細砂巖向礦體過度無明顯的界線，完全靠分析品位圈定，界線較平直，無大的上下跳動。礦體與下盤圍巖則截然不同，一般礦體底板即是巖石淺紫界面，只有個別情況底板為灰色細砂巖。下盤之紫色細砂巖在成分上和灰色細砂巖一致，僅是鐵多為高價而已；此外膠結較疏松一些。礦體底板界線起伏變化較大，隨淺紫界的變化而變化。

3 礦床成因和找礦標志

3.1 礦床成因

該區(qū)銅礦體主要產于白堊系上統(tǒng)馬頭山組(K2m)灰、灰白色細粒石英砂巖中，礦體呈似層狀、透鏡體狀。初步認為礦床屬與平原河流相馬頭山組(K2m)關系密切的沉積改造型砂巖銅礦。

其特征表現在以下幾個方面

(1)銅砂巖通常是在一次構造運動發(fā)生之后堆積的，運動愈激烈，愈有利于銅的沉積。測區(qū)侏羅系與白堊系間的沉積間斷，決定了白堊系上統(tǒng)馬頭山組(K2m)為主要含礦層位。

(2)礦體均沿層分布，產狀與巖層產狀基本一致，無明顯的熱液蝕變現象及構造控制作用，后期斷裂構造均穿礦體。

(3)礦石普遍具有星點狀、不等粒狀、斑點狀結構構造，礦石礦物成分簡單，顯示了同生沉積成因的礦石結構構造。

其物質來源主要應為附近的前震旦紀變質巖系，這一點主要根據含銅砂巖的物質成分看出，經切片鑒定結果，組成含銅砂巖的主要成分——石英幾乎絕大部分具波狀消光的特性，說明作為物質來源的巖石是經過較強烈的變動的，而含礦層中的砂礫巖中的礫石，幾乎全是古老地層中的變質巖和火成巖，本區(qū)所在位置比較靠近前震旦紀地層岀露區(qū)域，加上礦石中的碎屑顆粒的渾圓度，皆較差多成棱角-半棱角-半渾圓狀，更說明礦石的物質來源是附近古老的前震旦變質巖系地區(qū)。另外在礦石中還常發(fā)現有一些類玄武巖的碎屑，說明在組成銅的物質來源的物質來源上，后期的玄武巖中的銅也可起了一定作用。

從本礦區(qū)以及附近郝家河礦區(qū)礦體的分布特征來看，似乎銅礦體多集中分布于褶曲軸發(fā)生傾伏的部位，在平直的翼部礦化比較微弱，如郝家河礦區(qū)礦體分布于郝家河傾伏背斜的軸部，蟠貓銅礦區(qū)則主要集中于阿橄欖-老畢樓向斜軸部的揚起部位，銅廠箐的大小尖山傾伏背斜軸部亦發(fā)現有銅礦化體存在，而在這些地區(qū)之間的地帶，則未發(fā)現有銅礦體的存在，從上述現象看，礦體的存在似乎也受到一定褶皺構造的控制。

3.2 找礦標志

(1)層位標志：與平原河流相關系密切的白堊系上統(tǒng)馬頭山組(K2m)是尋找銅礦的主要層位。礦體主要產于淺色中至細粒石英砂巖中，特別富集于由下部紫紅色巖石至上部淺色巖漸變的變化面上。

(2)蝕變標志：礦區(qū)銅礦化有關蝕變主要有褪色蝕變、硅化及黃鐵礦化，孔雀石化是重要的找礦直接標志。

4 找礦遠景評價

4.1 成礦規(guī)律

滇中砂(頁)巖型銅礦在長期的勘探、開采和科研中，不斷地分析和總結成礦規(guī)律，使砂(頁)巖銅礦的成礦規(guī)律的認識不斷深入，基本形成了對礦床成因與地層、構造、巖相古地理等控礦因素的統(tǒng)一認識。在此基礎上，建立了礦床成礦模式，認為礦床是經過長期多次地質作用的結果，成礦作用過程演化大致可分為三個階段：

第一階段：陸源區(qū)富銅巖石和銅礦在氧化堿性條件下淋漓(分異)作用，形成紫色富銅風化產物，銅質在風化產物中主要以離子吸附狀態(tài)賦存；

第二階段：富銅風化產物被高能氧化堿性介質(河水)搬運至古陸邊緣沉積(成巖)形成紫色礦源層，其中銅以離子吸附狀態(tài)賦存；

第三階段：成巖期后的褶皺運動，產生低壓和高壓圈閉空間、驅使下伏煤系地層中的干酪根鹽解產生的還原性氣體沿斷裂帶上升，在低壓圈閉空間改造紫色砂巖成淺色砂巖，下伏紫色礦源層中的銅質被富含CO2的深循環(huán)熱鹵水淋濾萃取并往上遷移至改造后的淺色層中沉淀而形成工業(yè)礦體。

綜上所述，有利的地層和巖性、構造條件及巖相古地理環(huán)境是主要的控礦因素，其中巖相古地理、地層是成礦的基礎(提供礦源)，構造與巖性(淺紫交互)是成礦的關鍵。

4.2 找礦遠景

蟠貓銅礦雖已進行過評價工作，但僅對有較好地表礦體(化)露頭的魚腹背斜軸部及兩側進行了勘查，對淺紫色交互帶的西界并未進行工程控制，而已知施工的鉆孔均打在淺色層中，對有利于砂巖銅礦形成的淺紫色交互帶的西側還應增加施工鉆孔進行找礦驗證。

(1)已探明礦體南西側施工的鉆孔中，已見到銅礦化體，金屬礦物以黃鐵礦為主，僅見少量黃銅礦和斑銅礦，根據砂巖銅礦金屬礦物分帶規(guī)律，其主礦體還應在施工鉆孔的西側，即大尖峰背斜軸部附近。

(2)大尖峰背斜屬朵基背斜的次級構造，而次級背斜構造是砂巖銅礦成礦的最有利部位，且在其北部的揚起端的東側已有厚1.6m～2.1m、品位0.16ω%～0.30ω%的銅礦化出露，說明大尖峰背斜是一個較好的儲礦構造。

(3)巖相古地理特征反映蟠貓銅礦東側有一隆起孤島，南部孟家灣一帶也有一基底隆起，在銅廠箐至孟家灣一帶存在一個相對低凹的、較穩(wěn)定的沉積環(huán)境，是砂巖銅礦形成的有利場所。在西側的馬頭山組郝家河段的紫色巖石中仍有零星的銅礦化露頭，表明該區(qū)存在銅礦(化)體。

(4)蟠貓銅礦的控礦因素與滇中典型的砂(頁)巖銅礦礦床(牟定郝家河、大姚六苴礦床)是一致的。而構造和巖性與兩個典型礦床類似。本區(qū)距古陸較近，銅物質來源豐富，受近南北向構造帶的制約，礦化帶及銅礦體均賦存在地球化學條件轉換帶上，受氧化還原界面和基底地形的控制。銅廠箐以南到孟家灣一帶，是一個相對低洼、穩(wěn)定的沉積環(huán)境，是銅礦物有利的集聚場所。

(5)通過對已有資料的分析，認為目前已知的蟠貓銅礦，其規(guī)模僅相當于郝家河銅礦床東部的小礦體，已在礦床南部施工的鉆孔及西側施工的鉆孔均布置在淺色帶中，而馬頭山組郝家河段地層在朵基背斜東翼均為紫色帶，表明在蟠貓銅礦南西側存在著有利于銅成礦的淺紫交互帶。同時，在大尖峰背斜北部的揚起端和已探明礦體的南西側，地表亦見銅礦化，顯示了較好的找礦信息，因此，在已知礦床的南西側沿大尖峰背斜軸部有望找到較大工業(yè)礦體。