西范坪式斑巖型銅礦的成礦規(guī)律與預(yù)測資源量

付 芳，楊鑄生，趙麗琴

(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局攀西地質(zhì)隊(duì)，四川 西昌 615000)

西范坪式斑巖型銅礦的成礦規(guī)律與預(yù)測資源量

付 芳，楊鑄生，趙麗琴

(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局攀西地質(zhì)隊(duì)，四川 西昌 615000)

西范坪式斑巖型銅礦與喜山期中酸性巖漿侵入活動(dòng)關(guān)系十分密切。根據(jù)斑巖銅礦床的成礦地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征，探討該銅礦的控礦條件、成礦機(jī)制。在總結(jié)成礦規(guī)律的基礎(chǔ)上，進(jìn)行資源預(yù)測，估算了資源量。

斑巖型銅礦；成礦規(guī)律；預(yù)測資源量；西范坪

DO I：10.3969/j.issn.1006-0995.2014.01.011

1 成礦地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

四川鹽源西范坪式斑巖型銅礦，位于青藏高原東緣南結(jié)合帶[1]的木里——鹽源推覆構(gòu)造鹽源盆地過渡帶西南，即鹽源——麗江逆沖帶中。區(qū)域內(nèi)發(fā)育軸向呈北北東向的環(huán)狀隆起構(gòu)造，核部為上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖，兩翼分別是上二疊統(tǒng)樂平組砂泥巖、中下三疊統(tǒng)青天堡組砂巖礫巖泥巖和中三疊統(tǒng)鹽塘組粉砂巖泥灰?guī)r，并都為含銅地層。石英二長斑巖體分布于背斜構(gòu)造南部，為近南北向和北西向斷裂狹持地帶。金河—程海斷裂帶為深切上地幔的巖石圈斷裂，其內(nèi)近于平行的深斷裂均具有多期活動(dòng)的繼承性特征，斷裂間常有剪切作用發(fā)生。衛(wèi)片解釋還發(fā)現(xiàn)較多的、近東西向的隱伏斷裂和環(huán)形構(gòu)造，形成對成礦十分有利的地質(zhì)構(gòu)造格局。

1.2 斑巖群地質(zhì)特征

西范坪斑巖群為鶴慶—祥云喜山期斑巖銅鉬金礦帶的北分支，即玉龍——芒康喜山期斑巖銅礦帶的東南部分。在約40km2范圍內(nèi)已發(fā)現(xiàn)130個(gè)斑巖體，呈巖株、巖脈（墻、枝）產(chǎn)出，為被動(dòng)式淺成—超淺成侵入相[2]。巖體大小懸殊，一般在0.5km2以下，巖石類型以石英二長斑巖為主，次為二長斑巖，石英正長斑巖、閃長玢巖、煌斑巖；斑巖中的暗色礦物為黑云母、角閃石 ，次為輝石，副礦物以碿石、鋯石、磷灰石組合為特征。據(jù)年齡數(shù)據(jù)（成巖年齡為 50~31Ma）和穿插、包裹情況，斑巖體具多期次脈動(dòng)侵入成巖特點(diǎn)。其成巖順序?yàn)橹写至＝情W石英二長斑巖—細(xì)粒黑云母石英正長斑巖—細(xì)粒角閃（輝石）石英二長斑巖—中細(xì)粒黑云母石英二長斑巖—中細(xì)粒角閃石英二長斑巖—細(xì)粒黑云母石英二長斑巖—黑云閃長玢巖、云煌巖。

斑巖的巖石化學(xué)類型以鋁過飽和為主（ANEC＜1.0，貧SiO2（＜66%，多數(shù)K2O＞Na2O,里特曼組合指數(shù)為 3.93、 鈣堿指數(shù)為 50~59，屬鈣堿性—堿鈣性巖石系列。多數(shù)鋁堿比 A/CKY＜1.1、較低的 f值87Sr/86Sr=70 527-70 552、固結(jié)指數(shù)S1=8.87-20.04，分異指數(shù)=66.05-89.56。說明是巖漿演化的產(chǎn)物，而氧化系數(shù)Fe2O3/（Fe2O3+FeO）為0.64，屬次火山相。上述特征與華南同熔型花崗巖類和澳大利亞Ⅰ型花崗巖類非常相似，表明石英二長斑巖在成因上屬于同熔型，其巖體的源區(qū)物質(zhì)可能主要是中元古代末的變質(zhì)火成巖。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 80號含礦巖體

區(qū)內(nèi)含礦斑巖體有23個(gè)，以80號斑巖體最典型，含礦最好。巖體呈心形狀出露，面積約0.47km2,呈復(fù)式巖株侵入中下三疊統(tǒng)青天堡組含銅地層中，并有較多的圍巖俘虜體。巖體的主體為中細(xì)粒黑云母石英二長斑巖，次為中細(xì)粒角閃石英二長斑巖，前者圍繞后者作半環(huán)狀分布，深部包裹輝石石英二長斑巖和黑云石英正長斑巖，并有巖脈侵入先期的各類巖石中。由于受近南北向和東西向隱伏斷裂的影響，在巖體中部形成裂隙十分發(fā)育的隱爆碎裂巖筒，并有多種礦物交代充填，構(gòu)成互相穿插的近十種礦脈，也是銅礦體賦存的最佳部位。鏡下看見長石斑晶不規(guī)則裂紋發(fā)育、有雙晶彎曲、移動(dòng)現(xiàn)象，具有韌性剪切及隱爆特征。

巖體蝕變強(qiáng)烈，依稀可見面型蝕變特征，以中細(xì)粒角閃石英二長斑巖為中心的黑云母—鉀長石化帶，不很對稱的向外分布石英～絹云母化帶和局部高嶺土化帶和方解石—綠泥石化帶（青盤巖化帶），具有經(jīng)典的斑巖銅礦床蝕變分帶特征。巖體外接觸帶表現(xiàn)為圍巖重結(jié)晶，在東側(cè)形成寬12~500m的角巖帶，即青盤巖化帶，并可分為黑云母角巖帶，綠泥石角巖帶和斑點(diǎn)板巖帶。普遍有熱液期的黃鐵礦（少許黃銅礦）、綠泥石黑云母石英脈或碳酸鹽細(xì)脈產(chǎn)出，常形成角巖型工業(yè)銅礦體。以上特征也表明 80號含礦巖體的剝蝕程度不深。

2.2 礦體特征

區(qū)內(nèi)有銅礦體3個(gè)，以Ⅰ號礦體為主。Ⅱ、Ⅲ號礦體分別產(chǎn)于80號巖體北東、58-1號巖體南的角巖帶中，為角巖型礦體；Ⅰ號礦體產(chǎn)于80號巖體的隱爆碎裂巖筒中，為斑巖型礦體［3］。

Ⅰ號礦體長412m，寬350m，延深350m仍沒控制；礦體產(chǎn)狀總體近水平、界面西傾、呈柱狀。礦體大致分為三部分：上部氧化帶，厚50~70m，為風(fēng)化—半風(fēng)化巖石，含Cu 0.1%~0.3%、Mo 0.006%~0.027%;中部硫化次生富集帶，平均厚70m、平均品位Cu 0.59%、Mo 0.012%；下部原生帶，平均厚95m，平均品位Cu 0.27%、Mo 0.0~0.018%。由于巖體上部土壤和基巖中Cu含量相差不大，Cu吸附在土壤中而流失，S又來自巖漿，基本無硫酸鹽的S，因些次生富集仍不夠發(fā)育。

礦石中脈石礦物達(dá)17種，約占97.45%，主要有長石、石英、黑云母、綠泥石、角閃石等；金屬礦物有25種僅占2.55%，主要為黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦、輝鉬礦，次為輝鎳礦、磁鐵礦、斑銅礦、銅蘭等；微量礦物有銀金礦、自然金、自然銀、閃鋅礦、磁黃鐵礦等。礦石具自形粒狀、半自形—它形粒狀、板片—葉片狀、壓碎、交代結(jié)構(gòu)；有浸染狀、膠狀—變膠狀、細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

2.3 礦床地球化學(xué)特征

微量元素以Sr、Ba、Cr、Ni明顯富集，Rb、Li、Nb含量低為特征，具高度富集輕稀土L/H＞10、銪虧損不明顯δE=0.76的特點(diǎn)。

15件硫同位素值變化范圍不大，δ34S為-3.37‰~2.65‰，平均0.46‰，與德興和玉龍斑巖相似，接近隕石硫。4件鉛同位素組成相當(dāng)一致，反映成礦熱液中鉛來源均一，接近長石鉛值，這都表明礦床中的硫，鉛來源于深部巖漿。12件石英氧同位素均具較高的值。δ18O為8.22‰~11.6‰,其成礦熱液的δ18O值變化范圍較大，為9.34‰~4.16‰,反映出成礦熱液主要由巖漿水組成;在成礦晚期階段δ18O值減小,為4.44‰~4.16‰,表明有大氣降水參入[4]，這同德興和玉龍等斑巖銅礦也十分相似。

礦化巖體中的石英包裹體較多，以含子礦物（NaCL晶體和黃銅礦）的多相流體包裹為主，氣相包裹體少，表明成礦熱液曾發(fā)生過沸騰作用。包體的均一溫度變化于350~650℃,更集中于470~530℃，說明成礦溫度高；包體具有高的鹽度，為39.7%~66.5%，常集中于55%~65%的范圍。成礦流體的PH為5.52~6.68，屬中堿性。從包體測溫?cái)?shù)據(jù)和宏觀資料，表明成礦具多期次特點(diǎn)。

3 成礦規(guī)律

3.1 成礦控制條件

區(qū)域上北北西向喇嘛溝（F2），北西向漢松林（F6）斷裂所狹持地段為斑巖巖漿上升的有利空間，近東西向、南北向的隱伏斷裂系統(tǒng)，為斑巖體快速侵位提供了場所，這是形成斑巖體的基本構(gòu)造條件。不同期次成分的巖漿多次脈動(dòng)侵位，生成多期次的復(fù)式巖體，相伴生以青盤巖化為主的蝕變和初期礦化。因些，復(fù)式斑巖體和蝕變作用是形成含礦巖體的重要條件。

巖體和圍巖的碎裂與擴(kuò)容作用，產(chǎn)生破裂隙和片理化，形成隱爆碎裂巖筒，為深部巖漿殘余含礦氣液上升與成礦組分多次沉淀提供有利場所，是形成低品礦體的必要條件。在逆沖推覆和走滑及剪切作用的影響下，走滑正斷層通過巖體，使礦體上部被風(fēng)化剝蝕淋濾，節(jié)理裂隙進(jìn)一步發(fā)育破碎，形成硫化次生富集帶，使銅含量提高生成工業(yè)礦體。故硫化次生富集帶的發(fā)育程度，是形成工業(yè)礦體的決定條件。

3.2 成礦機(jī)制

始新世中期，在金河—程海深大斷裂帶的次級斷裂交匯處，為斑巖體快速侵位提供了有利空間，先是北東向的56號主巖體生成（45~51Ma）。近南北向和東西向隱伏斷裂繼后發(fā)生,巖漿再次被動(dòng)侵位,下部巖漿房多次侵入,使熱液流體大規(guī)?；顒?dòng),形成不同期次巖性的巖漿脈動(dòng)式侵入（32~35.8 Ma），生成80號含礦巖體。同時(shí)相伴發(fā)生強(qiáng)烈蝕變和初期成礦作用，并有巖枝穿入含礦圍巖，巖體內(nèi)也有圍巖捕虜體。

隨著斷裂繼續(xù)活動(dòng)，為斑巖和圍巖的碎裂與擴(kuò)容作用提供了重要條件，進(jìn)而產(chǎn)生裂隙和碎裂，并出現(xiàn)壓碎和片理化，便剛冷凝不久的巖體在中部生成隱爆碎裂巖筒。這為深部巖漿殘余氣液上升提供了有利的通道和沉淀場所，多期次富礦氣液上升疊加蝕變成礦，生成低品位銅礦體。

在大陸造山晚碰撞成礦期，由于逆沖推覆剪切作用影響下，巖體同圍巖被抬升，節(jié)理裂隙進(jìn)一步發(fā)育，斑巖中的礦體遭風(fēng)化淋濾作用，使斑巖中的礦體頂部變?yōu)樨氥~氧化帶，為中部硫化次生富集帶發(fā)育創(chuàng)造了條件，使銅礦品位得到提高，進(jìn)而形成工業(yè)礦體。

3.3 成礦規(guī)律

綜上所知，西范坪斑巖銅礦確系經(jīng)典的斑巖礦床，其類型為陸緣型斑巖銅礦中的細(xì)脈浸染型礦床，并有獨(dú)自的成礦特點(diǎn)，故稱為西范坪式斑巖型銅礦，其成礦規(guī)律概括如下：

1）構(gòu)造控巖控礦性。區(qū)內(nèi)北北東向 F2和北西向 F6斷裂控制著斑巖的分布，斑巖體受控于兩條斷裂狹持的地帶；近東西向，南北向的隱伏斷裂控制著隱爆碎裂巖筒，在隱爆碎裂巖筒及其附近的巖石都產(chǎn)生礦化，控制著礦體的分布范圍。

2）含礦巖體的條件性。含礦的斑巖體必須具備一定的條件：巖體為脈動(dòng)復(fù)式巖體，破裂隙發(fā)育，有碎裂巖化，或者有較強(qiáng)的硅化，高嶺土化蝕變、角巖帶發(fā)育，有含銅褐鐵礦化或出現(xiàn)物，化探異常。

3）巖體蝕變的分帶性。巖體與圍巖呈侵入接觸，使泥砂質(zhì)圍巖發(fā)生角巖化，其角巖帶寬窄不一，從巖體邊緣可依次分為：陽起石英黑云母角巖帶→陽起石綠泥石角巖帶→斑點(diǎn)板巖帶。普遍有石英黃鐵礦碳酸鹽細(xì)脈，也稱為青盤巖化，銅礦化主要與陽起石黑云母角巖帶有關(guān)，形成角巖型礦體。巖體內(nèi)依稀可見面型分帶特征，巖體中心為黑云母～鉀長石化帶，向外不對稱的分布石英～絹云母化帶、方解石～綠泥石化帶，局部出現(xiàn)依伊石～蒙脫石化帶。銅礦化主要與石英～絹云母化有關(guān)，形成斑巖型礦體。

4）成礦流體的“三高一沸”性。西范坪斑巖銅礦與玉龍斑巖銅礦十分相似，成礦流體是一種富含Cu、Fe、S的NaCl—H2O體系，明顯具有高溫（470~590℃）、高鹽度（55%~65%）、高銅含量（有黃銅礦子礦物析出）和沸騰的特點(diǎn)。陽離子成分以K+、Na+為主，陰離子成分以、、為主。

5）成礦物源的混源性。 成礦熱液以巖漿水為主，有少量雨水混入。Pb、S同位素資料表明，成礦物質(zhì)以來自斑巖巖漿為主，但鑒于新鮮斑巖中Cu含量偏低和圍巖中見有含Cu砂巖分布，因而Cu可能有部分來自圍巖，故具有混源特點(diǎn)。

6）成礦的多期段性。多期次成礦是本礦床的特點(diǎn)。據(jù)包體測溫?cái)?shù)據(jù)等資料，可分為三個(gè)成礦期和五個(gè)成礦階段。即巖漿晚期、熱液期、表生期，以及巖漿晚期成礦階段、高溫?zé)嵋撼傻V階段、中溫?zé)嵋撼傻V階段、低溫?zé)嵋撼傻V階段、表生期成礦階段。因些成礦具有多期段性。

7）斑巖的淺剝蝕性。據(jù)地球化學(xué)資料分析，區(qū)域北西部只有W、Pb組合異常，土壤以W、Mo、Cu、As為主；中部顯示多元素組合異常，土壤中Mo、Cu、Au增加；南部異常較少，土壤中以Sb、Ag為主。由此可知異常源為中淺剝蝕程度，加之殘留頂蓋及蝕變特征，表明巖體屬淺剝蝕型。

8）成礦的大器晚成性。西范坪斑巖銅礦是在大陸造山晚碰撞期成礦作用（40~24Ma）下形成，成礦年齡為31.4±Ma，屬喜山中期。從礦區(qū)輝鉬礦中含Re高達(dá)0.11%~0.25%（比玉龍、德興斑巖銅礦床高出1～2個(gè)數(shù)量級），也說明成礦時(shí)代新的特點(diǎn)，所以本礦床具有大器晚成性。

4 預(yù)測資源量

4.1 找礦標(biāo)志

地層標(biāo)志：斑巖體侵入地層為含銅巖系，中下三疊統(tǒng)青天堡組和上二疊統(tǒng)樂平組中有砂巖銅礦，上二疊統(tǒng)玄武巖組中有玄武巖銅礦。

斑巖標(biāo)志：為被動(dòng)侵位的淺成—超淺成同熔型斑巖體，其成巖時(shí)代是50~31Ma的喜山期，由鈣堿性—堿鈣性巖石系列為主的多期次成巖的復(fù)式巖體，面積小于1km2。

斷裂構(gòu)造標(biāo)志：巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，產(chǎn)生密集不規(guī)則的網(wǎng)狀裂隙，形成具碎裂巖化，片理化的蝕變破碎帶和隱爆碎裂巖。地貌上為相對低平或負(fù)地形的斑巖分布地段。

蝕變標(biāo)志：斑巖體具多種熱液蝕變分帶的跡象，主要有青盤巖化、絹英巖化、鉀硅酸鹽化（黑云母化）、黃鐵礦化、褐鐵礦化等，外接觸帶有角巖化。斑巖體具“火燒皮”現(xiàn)象，出現(xiàn)高嶺土化、硅化。

異常標(biāo)志：區(qū)內(nèi)含礦巖體具物探中等視極化率（7s=3%~5%）異常，化探水系沉積物Cu、Mo、Pb、Sb、Au、Ag組合異常。

風(fēng)化標(biāo)志：巖體風(fēng)化破碎強(qiáng)烈，地表的含礦巖體或礦體經(jīng)風(fēng)化剝蝕淋濾后，形成風(fēng)化一半風(fēng)化巖石或氧化礦石。表生期的再富集作用，形成發(fā)育程度不同的硫化次生富集帶。

4.2 資源量預(yù)測

4.2.1 預(yù)測類型與方法

西范坪式斑巖型銅礦的資源量預(yù)測方法類型為“侵入巖型”，預(yù)測資源量的估算方法采用“地質(zhì)體積法”。同時(shí)用“地球化學(xué)豐度法”估算資源量以驗(yàn)證，結(jié)果是在允許誤差范圍內(nèi)，兩者誤差率為10.58%。

4.2.2 預(yù)測區(qū)和最小預(yù)測區(qū)

1）劃分原則：該區(qū)位于鹽源——麗江陸緣拗陷Cu、Mo、Mn、Pb、Fe、As、S成礦亞帶（Ⅲ75—①），鹽源地區(qū)喜山期斑巖成礦帶（Ⅳ26）中，為西范坪斑巖銅礦成礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅴ），即斑巖銅礦的最佳找礦靶區(qū)，也是該次的預(yù)測工作區(qū)。區(qū)內(nèi)的預(yù)測區(qū)和最小預(yù)測區(qū)，就是確定不同層次最有潛力的含礦斑巖及其外接觸帶的范圍。劃分的基本原則是從含礦巖體的分布現(xiàn)狀出發(fā)，據(jù)預(yù)測要素中的巖體碎裂化程度、蝕變與角巖帶發(fā)育、巖體類型、有含銅褐鐵礦化或硅化、高嶺土化、物探中等視極化率異常、化探異常為Cu、Mo、Au、Ag成礦成暈元素組合等。以此情況進(jìn)行篩摘優(yōu)選，從而在預(yù)算工作區(qū)內(nèi)圈定出兩個(gè)預(yù)測區(qū)和六個(gè)最小預(yù)測區(qū)，其中A類1個(gè)、B類2個(gè)、C類3個(gè)［5］。

2）測區(qū)特征：

模范村預(yù)測區(qū)（V1）有4個(gè)最小預(yù)測區(qū)：①西范坪最小預(yù)測區(qū)（A1）:于預(yù)測區(qū)中部,包括80號、58號、150號含礦巖體及所涉及的角巖帶，已有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦體，預(yù)測Ⅰ號礦體在350m深以下仍有礦體。②李家屋基最小預(yù)測區(qū)（B2）:于預(yù)測區(qū)南部，包括68號含礦巖體及周邊的角巖帶，有硅化、絹云母化蝕變，角巖帶發(fā)育，已見銅礦化、有物化探異常。③大坪子最小預(yù)測區(qū)（C3）:于預(yù)測區(qū)北部，靠A1區(qū)北邊，包括88—1、2、3號巖體及周邊角巖帶，有云英巖化和物探視極化率異常。④岳馬最小預(yù)測區(qū)（C4）：于80號巖體東側(cè)，包括128、121、131、110、109、28號等15個(gè)小巖體所在的范圍，以及很有價(jià)值的化探異常范圍，由于剝蝕程度不夠，巖體都處于隱伏—半隱伏狀態(tài)，具有很大的找礦前景。

表1 鹽源預(yù)測工作區(qū)預(yù)測資源量估算表

公母石山預(yù)測區(qū)（V2）有 2個(gè)最小預(yù)測區(qū)：①34號、40號巖體最小預(yù)測區(qū)（B5）：于預(yù)測區(qū)西部，56號主巖體西側(cè)，包括41號、40號和34號含礦巖體及所涉及的角巖帶。34號為復(fù)式巖體，并有含銅褐鐵礦化；40號巖體在光片中見斑銅礦，具方解石化、綠泥石化、高嶺土化等蝕變，風(fēng)化破碎強(qiáng)烈，產(chǎn)生碎裂巖化。②35~36號巖體最小預(yù)測區(qū)（C6）：于預(yù)測區(qū)北西部，56號主巖體北西部，包括35號、36號巖體及周邊的角巖帶，有方解石化、綠泥石化蝕變，以及物化探異常。

4.2.3 預(yù)測資源量估算

通過西范坪斑巖銅礦預(yù)測資源量的估算，在鹽源預(yù)測工作區(qū)內(nèi)的總資源量達(dá)40.30萬噸；扣除已查明的資源量14.03萬噸，預(yù)測銅金屬資源量為28.27萬噸，均在1000m以淺的深度內(nèi)，其中有500m以淺資源量22.97萬噸。該資源量可信度高，均可以利用，各預(yù)測區(qū)資源量如表1。

[1] 候增謙，等. 青藏高原碰撞造山帶成礦作用，構(gòu)造背景、時(shí)空分布和主要類型[J]．中國地質(zhì)．2006．

[2] 李立主，楊世長，等．四川西昌地區(qū)發(fā)現(xiàn)喜馬拉雅期斑巖群[J]．四川地質(zhì)學(xué)報(bào)、1992.12（1）

[3] 李立主，等．四川鹽源模范村喜馬拉雅期斑巖型銅礦床的地質(zhì)牲[J]．礦床地質(zhì)，2006，125（4）

[4] 沈渭洲，等．四川鹽源西范坪斑巖銅礦同位素地球化學(xué)研究[C]．1996：215～220．

[5] 四川地礦局攀西地質(zhì)隊(duì)．四川西范坪式斑巖型銅礦鹽源預(yù)測工作區(qū)預(yù)測成果圖說明書[R]．2010.10．

M etallogeneny and Resources Prodiction for the Xifanping Porphyry Cu Deposit

FU Fang YANG Zhu-sheng ZHAO Li-qin
(Panxi Geological Party, BGEEMRSP, Xichang, Sichuan 615000)

The Xifanping porphyry Cu deposit is in close relationshp w ith intermediate-acid magmatism in the Himalayan epoch. This paper deals w ith ore resources estimation based on geologiacl setting, geological features, ore control factirs and genetic mechanism.

porphyry Cu deposit; metallogeny; resources prediction; Xifanping

P618.41

A

1006-0995（2014）01-0044-05

2013-01-14

付芳（1970-），女，四川西昌人，工程師，主要從事礦床普查勘探與研究工作