云南東川白石巖銅礦地質特征及成因

林迎潔，徐 強，林芝奎，趙?？?，冀振興

（1.江蘇省有色金屬華東地質勘查局，江蘇 南京 210007；2.云南金山礦業(yè)有限公司，云南 昆明 654100）

白石巖銅礦床區(qū)域上位于揚子準地臺西緣滇東臺褶帶的西部，區(qū)內構造環(huán)境隸屬揚子古大陸邊緣裂谷－昆陽裂谷帶，帶內皺褶、斷裂極其發(fā)育，在隆起帶的內部分布中元古界昆陽群巨厚的淺變質巖系，外圍則覆蓋著震旦系及古生界、中生界。區(qū)域內構造的發(fā)育，為本區(qū)含礦熱液的遷移、沉淀、富集提供了理想場所，形成豐富的銅金等礦產資源。

1 礦區(qū)地質特征

1.1 地層

礦區(qū)出露地層主要為中昆陽群因民組、黑山組和青龍山組，主要特征如下：

因民組第二段(Pt2kn2y)：位于礦區(qū)東部，主要巖性為紫紅色硅質板巖、砂質板巖、條帶狀板巖、泥質粉砂巖等，以暗紫灰-紫紅色為主要地層特征，區(qū)別于黑山組地層。巖層中見有輝綠巖體侵入。

黑山組一段(Pt2kn2h1)：在礦區(qū)中部小范圍出露兩處，主要巖性為灰黑色薄-中層狀炭質板巖。板巖中見黃鐵礦化、褐鐵礦化，推測是同沉積形成。

黑山組二段(Pt2kn2h2)：在礦區(qū)中部大范圍出露，巖性主要以淺灰色泥質板巖、粉砂質板巖、深灰色泥質白云巖為主，夾少量泥灰?guī)r、變質粉砂巖等。在礦區(qū)西南角的板巖中見有孔雀石化、褐鐵礦化、黃鐵礦化等，板巖中石英脈較發(fā)育，石英脈附近有顆粒狀黃鐵礦，孔雀石化呈薄膜狀產于板巖板理中。巖層中件有輝綠巖體和閃長玢巖體侵入。

青龍山組(Pt2kn2q)：位于工作區(qū)西北部，巖性主要為厚層狀青灰色白云巖，巖層中偶見硅質條帶。礦區(qū)范圍內落雪組(Pt2kn2l)缺失。

1.2 構造

礦區(qū)主要的構造為斷裂構造，其次褶皺構造。具體特征如下：

1.2.1 褶皺構造

根據礦區(qū)地質簡測和地層展布情況，礦區(qū)位于拖布卡南北向倒轉背斜西側之次級倒轉向斜的正常翼內，自西向東地層分別為青龍山組、黑山組第二段，黑山組第一段及因民組第一段，整體地層向東傾，局部有一定的扭曲，傾角20°～78°，位于一單斜地層區(qū)。在礦區(qū)東部外圍可見因民組地層倒轉覆蓋于黑山組之上。

1.2.2 斷裂構造

礦區(qū)內主要的斷裂構造為三條近南北向的斷裂（F1-F3）和一條北西西向斷裂（F4）構成（圖1），具體特征如下：

F1斷裂：位于礦區(qū)西部，長約500m，走向由南部南北向到北部北北西向，從黑山組第二段延伸至青龍山組地層中。在斷層附近見斷層角礫巖。

F2斷裂：位于礦區(qū)中部，長約1km，斷層南段主要位于黑山組二段中，呈近南北走向，斷層北段位于黑山組一段和輝綠巖體之間，走向北西向，初步推斷該斷層為逆斷層。

F3斷裂：位于礦區(qū)東部，長約700m，傾向向東，傾角約60°～70°，推測該斷層為逆斷層，為本區(qū)主要控礦構造，在斷層兩側次均有銅化探異常，在地表也見到孔雀石化等。

圖1白石巖銅金礦普查區(qū)地質簡圖

F4斷裂：位于礦區(qū)西南角，地貌上表現為一條北西西向的深溝，長約800m，寬約15～30m，走向約290°，斷裂南側發(fā)育一條銅、金礦化帶。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)內巖漿活動強烈，主要表現為基-中性侵入體，類型有輝綠巖、閃長玢巖和火山沉積巖-細碧巖。具體特征如下：

輝綠巖：分布范圍較廣，呈巖體和巖脈產出，礦區(qū)內主要有兩個巖體和一個小巖脈，面積分別為0.26km2和0.1km2（圖1所示），輝綠巖與該區(qū)銅礦化關系密切，有部分銅礦化直接產于輝綠巖體的裂隙中。

圖1 白石巖銅金礦普查區(qū)地質簡圖

閃長玢巖：巖石呈灰綠色、斑狀結構，塊狀構造，由斑晶和基質組成。在礦區(qū)西南角有兩條閃長玢巖巖脈，近乎順層侵入在板巖中，推測此處的銅金礦化與兩條巖脈后期侵入關系密切。閃長玢巖脈隱伏侵入，地表無出露，僅在鉆孔中見該巖脈。

細碧巖：少量分布在礦區(qū)南部，由地表探槽工程揭露，杏仁體、橢圓狀、不規(guī)則狀、星散分布，大小1～7.5mm不等，其內常見綠泥石、綠泥石、次閃石、綠簾石等填充，呈灰綠色，少斑狀-基質細碧結構、杏仁狀構造，巖體內見少量鈉長石、綠泥石填充在裂隙中。推測為海相火山沉積變質巖--細碧巖或變玄武巖。

2 礦床地質特征

2.1 礦體特征

該礦床內共發(fā)現四條銅礦體Cu1～Cu4（其中Cu3為隱伏銅礦體）和一條銅、金礦化帶（Au-Cu1），其中Cu1為礦區(qū)主礦體（見兩條銅礦脈），產于輝綠巖體與薄層狀泥質白云巖的內、外接觸帶上，礦體邊界不清晰，呈透鏡體狀產出。礦體延伸走向近45°，近直立；地表槽探控制礦體長度約140m，礦體寬度約6m，平均品位1.57%。礦石礦物主要為孔雀石、藍銅礦，其次為斑銅礦、輝銅礦，脈石礦物主要為含炭質泥質板巖及少量基性暗色礦物等。Au-Cu1走向與F4斷裂近平行，受近東西走向礦化帶控制，其南北兩側各有一條閃長玢巖巖脈隱伏侵入，礦化帶控制長約300m，寬約10m～20m，礦化帶中銅最高品位4.25%，金最高品位0.26g/t，鐵最高品位9.46%。賦礦巖石為蝕變含炭質泥質板巖、蝕變輝綠巖等不同巖石不均勻混雜組合，金礦化主要存在于板巖中的石英-黃鐵礦脈中，礦石礦物為孔雀石和藍銅。

2.2 礦石礦物組分

礦區(qū)賦礦圍巖為輝綠巖或板巖或兩種巖石的混合巖。礦石風化、淋濾作用強烈，礦石礦物有孔雀石和藍銅礦，少量斑銅礦、黃銅礦、輝銅礦等。銅礦石的礦石結構為半自形-它形粒狀結構，礦石構造有浸染狀構造、似脈狀構造。脈石礦物主要有石英、方解石、絹云母、綠泥石、綠簾石等[1]。

2.3 礦石類型

礦區(qū)銅礦體埋藏較淺、氧化程度高，礦石類型總體屬于氧化礦型。礦物組成主要為孔雀石藍銅礦礦石。礦體深部延伸特征有待后續(xù)探礦工程驗證。

2.4 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變較普遍，蝕變類型主要有硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦（褐鐵礦）化等。

3 礦床成因及找礦標志

3.1 礦床成因

根據地質勘查工作成果，初步認為該礦床成因為輝綠巖體侵入中昆陽群因民組和黑山組地層中時，巖漿中所含的鉀、鈉離子與圍巖發(fā)生交代作用，同時萃取出圍巖中的成礦金屬元素，在巖體和圍巖接觸界面的裂隙中沉淀富集，形成礦（化）體。所以，筆者初步認為該礦床屬接觸交代型銅礦。

3.2 找礦標志

（1）巖性標志：輝綠巖體與泥質白云巖、泥質板巖接觸部位，是本區(qū)找銅礦的有利地段。深部見閃長玢巖脈與含炭質泥質板巖接觸部位是本區(qū)找金礦的有利地質。

（2）近礦圍巖蝕變標志：近礦圍巖明顯的孔雀石化、硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等熱液蝕變可作為找金、銅礦的標志。尤其是地表殘坡積物內碎石中可見孔雀石。在礦化碎石發(fā)育的溝谷及其上游地段，往往是銅礦化體產出部位。

（3）地球物理、地球化學標志：地表次生暈銅、金異常-特別是異常呈線狀延伸部位，往往也是地層與巖體侵入接觸部位。磁異常局部高值范圍內，當出現異常值突然呈線性下降或異常被“切斷”呈局部低值延伸時，往往就是輝綠巖邊界或輝綠巖與圍巖的接觸部位。再結合地表次生暈異常分布特征，易于查找出近地表銅礦化體產出位置。因此次生暈異常，磁異常等物、化探綜合異常區(qū)，往往就是礦化體產出部位。

4 結論

（1）白石巖銅礦（化）體受特定層位巖性與基性侵入巖體接觸界面的控制，產于黑山組和因民組泥質白云巖和泥砂質板巖與侵入巖接觸破碎帶中。礦床成因為輝綠巖體侵入中昆陽群因民組和黑山組地層中時，巖漿中所含的鉀、鈉離子與圍巖發(fā)生交代作用，同時萃取出圍巖中的成礦金屬元素（尤其是因民組中銅質含量豐富），在巖體和圍巖的裂隙中沉淀富集，形成礦（化）體。所以，初步認為該礦床屬接觸交代型銅礦。

（2）東川地區(qū)如湯丹水泄溝輝長巖床侵位在銅礦體上盤黑山組底部，長3600 m，寬50m～100m，是對層狀礦床改造和脈狀礦的形成具有重作用典型礦床類型[2]均屬火成巖邊緣接觸帶銅礦類型[3]，這類基性侵入巖體與圍巖接觸帶控礦的礦床在東川地區(qū)時有發(fā)現。這類銅礦體往往品位較高，但規(guī)模不大，有一定的開采價值。

（3）鑒于礦區(qū)內黑山組和因民組的泥質白云巖和泥砂質板巖出露范圍較廣，同時輝綠巖體也有大范圍的出露，接觸帶分布廣泛，因此本區(qū)具有十分有利的成礦地質條件。但由于該礦區(qū)地勘程度為普查，深部工程控制的少，所以對該礦床的成礦認識可能會隨著后續(xù)更深入的勘查工作而有所變化。