江浪礦田黑牛洞銅鋅礦床成礦規(guī)律分析

郝江波，劉嚴(yán)松，2，何政偉，2，曹發(fā)生，劉建偉，李　玥，王夢瀟

江浪礦田黑牛洞銅鋅礦床成礦規(guī)律分析

郝江波1，劉嚴(yán)松1，2，何政偉1，2，曹發(fā)生1，劉建偉1，李玥1，王夢瀟1

（1. 國土資源部構(gòu)造成礦成藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 成都理工大學(xué)，成都 610059；2. 國土資源部地學(xué)空間信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 成都理工大學(xué)，成都 610059）

黑牛洞銅鋅礦床位于四川省九龍縣江浪變質(zhì)核雜巖穹窿韌性剪切帶內(nèi)，為中型銅鋅多金屬礦床。通過對該礦床的地質(zhì)特征、控礦構(gòu)造特征及成礦物質(zhì)來源進(jìn)行研究，認(rèn)為火山-沉積作用、韌性剪切塑性流變和脆韌性滑脫作用是黑牛洞礦床的重要控礦因素，礦體多分布在穹窿構(gòu)造的轉(zhuǎn)折端、早期韌性剪切帶或與后期脆韌性滑脫帶的疊加部位，火山-沉積作用提供了成礦物質(zhì)來源，礦床的形成與區(qū)域構(gòu)造-巖漿熱事件相對應(yīng)，黑牛洞礦床屬中-高溫變質(zhì)熱液礦床。

銅鋅礦；礦床成因；韌性剪切滑脫帶；黑牛洞

1　前言

黑牛洞銅鋅礦床位于揚(yáng)子地臺西緣，松潘-甘孜造山帶東南緣，其行政區(qū)劃屬四川省九龍縣煙袋鄉(xiāng)（圖1）。區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造主要由從北向南推覆的木里-錦屏山弧形推覆構(gòu)造帶及其北西側(cè)后緣拆離出露的一系列由變質(zhì)核雜巖穹隆體所形成的穹隆鏈組成，該穹窿鏈與區(qū)域銅、金、多金屬成礦關(guān)系密切，為重要的區(qū)域控礦構(gòu)造［1-4］。黑牛洞銅鋅礦床即位于江浪穹窿西翼，與穹窿內(nèi)的里伍銅鋅礦床、挖金溝銅鋅礦床（點(diǎn)）等一起組成了江浪銅鋅礦田［5-7］。基于研究區(qū)內(nèi)最新勘探成果，通過對黑牛洞銅鋅礦床的成礦地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征進(jìn)行分析，來探討黑牛洞鉛鋅銅礦床的成礦規(guī)律，以進(jìn)一步總結(jié)區(qū)內(nèi)找礦工作成果，為下一步深部及外圍找礦提供理論依據(jù)。

圖1　四川省九龍縣里伍銅礦區(qū)域地質(zhì)簡圖（據(jù)馮孝良等，

圖2　黑牛洞穿脈中的團(tuán)塊狀礦石（鏡頭方向325°）

圖3　黑牛洞穿脈中的條帶狀礦石（鏡頭方向290°）

2　礦床地質(zhì)特征

黑牛洞礦床的含礦巖系為中元古界里伍巖火山-沉積變質(zhì)巖系，該巖系是一套石英片巖、二云石英片巖、二云片巖，以及經(jīng)過塑性變形改造的云母質(zhì)和石英質(zhì)糜棱巖、千糜巖和變粒巖，夾角閃片巖、斜長角閃片巖［8］。圍巖中礦化蝕變現(xiàn)象較為常見，礦化類型以磁黃鐵礦化為主，次為黃銅礦化、閃鋅礦化，偶見黃鐵礦化及方鉛礦化［9-10］。通常在褪色蝕變帶中疊加黃銅礦化和斜長石化及綠泥石化，則形成工業(yè)礦體，而在褪色蝕變帶中僅有磁黃鐵礦化者一般無工業(yè)礦體產(chǎn)出。目前礦區(qū)深部勘探所圈出的四個(gè)有工業(yè)價(jià)值的礦體均分布在里伍群中段第三巖性段韌性剪切滑脫帶內(nèi)，與地層產(chǎn)狀一致［11］。根據(jù)礦體在空間上的分布規(guī)律，從下到上可以劃分為I號和Ⅱ號兩大礦群（I號礦群從下到上可劃分I-1、I-2和I-3礦體）。其中，Ⅱ號礦體與I-3號礦體品位高、規(guī)模大。Ⅱ號礦體平均厚度約為4m，垂直間距約為40m，Cu的平均品位為0.83%，Zn的平均品位2.16%。礦石類型主要為浸染狀、條帶狀含黃銅礦閃鋅礦磁黃鐵礦礦石，塊狀礦石次之。I-3號礦體平均厚度約為4.28m，沿走向和傾向均大于400m，Cu的平均品位為0.83%，Zn的平均品位1.16%。礦石類型主要為塊狀含黃銅礦磁黃鐵礦礦石組成（圖2），含少量浸染狀、條帶狀礦石（圖3）。

圖4　浸染狀礦石順面理呈條帶狀分布

圖5　塊狀礦石嵌布于硅酸鹽礦物間

3　構(gòu)造控礦特征

綜合野外觀察分析，黑牛洞礦區(qū)的礦體的展布與礦區(qū)構(gòu)造關(guān)系密切，礦區(qū)主要與成礦相關(guān)的構(gòu)造大致有面理、褶皺、滑脫斷裂帶三類，其分別對應(yīng)江浪穹不同的成穹變形階段，并形成不同的礦石類型。

黑牛洞礦區(qū)總體發(fā)育由里伍巖群第三期變形面理（S3）組成的傾向南西的單斜構(gòu)造，巖層面理傾角25°～35°。在巖層中沿走向、傾向的小撓曲和波狀起伏較為多見，而區(qū)內(nèi)大的褶皺構(gòu)造尚未發(fā)現(xiàn)。在構(gòu)造層中見多種順面理的變形構(gòu)造，其中以無根褶皺、流褶皺、石香腸構(gòu)造最為常見。從野外露頭觀測的構(gòu)造變形特征說明巖層具有兩期韌性變形作用：即早期的順面理由南西向北東逆沖，晚期的順面理由北東往南西的韌性剪切滑脫，晚期韌性剪切滑脫是導(dǎo)礦及容礦的有利部位。

此外，成礦期發(fā)育的脆性斷裂比較常見，沿走向與傾向一般延伸不遠(yuǎn)。它們疊加在早期韌性變形帶之上，是韌性剪切作用的產(chǎn)物。成礦后斷裂未見對礦體造成嚴(yán)重破壞，但新生節(jié)理比較發(fā)育，主要為北東東向和北西向，傾角較陡。一些節(jié)理被未見礦化的石英脈充填，另一些則發(fā)育含礦石英脈或磁黃鐵礦黃銅礦細(xì)脈。

因此，在研究總結(jié)前人資料及野外地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上，總結(jié)出礦區(qū)的構(gòu)造控礦形式主要為面理構(gòu)造控礦、褶皺構(gòu)造控礦、滑脫斷裂構(gòu)造控礦，而分別對應(yīng)的浸染狀構(gòu)造類型礦石（圖4）分布最廣，顯示出礦源層的特點(diǎn)，條帶狀-脈狀構(gòu)造礦石分布次之，往往局限于韌性剪切帶及其附近，而團(tuán)塊狀、塊狀構(gòu)造的礦石則僅相對局限于晚期的滑脫構(gòu)造內(nèi)（圖5）。

圖6　黑牛洞銅鋅礦床中礦石與圍巖的稀土配分曲線

4　成礦物質(zhì)來源分析

研究測試了該礦床中主要類型的礦石及容礦圍巖的稀土元素含量（表），從圖6中可以看出，含礦變質(zhì)巖系中的黑云母石英片巖、黑云母片巖和斜長角閃巖與礦床中的浸染狀礦石的REE配分型式是一致的，它們大致平行展布，均具有弱的Eu負(fù)異常，且輕、重稀土的分餾程度相同。但黑云母片巖的稀土含量高于浸染狀礦石、黑云母石英巖及斜長角閃巖。稠密狀礦石的稀土元素含量顯然不同于圍巖，而浸染狀礦石的稀土配分曲線與圍巖具有一致性，反映浸染狀礦石的成礦物質(zhì)主要來源于圍巖。在野外觀察發(fā)現(xiàn)，浸染狀礦石中金屬礦物基本順片理分布，與圍巖具有親緣性；而塊狀礦石中金屬礦物被角礫狀石英膠結(jié)，與后期脆性斷層具有成因聯(lián)系。塊狀礦石硫化物含量較高，其配分曲線基本反映硫化物的稀土元素特征，分異不是特別明顯。

5　成礦規(guī)律分析

黑牛洞礦床為變質(zhì)熱液型礦床，其形成于燕山期，與區(qū)域構(gòu)造-巖漿熱事件基本對應(yīng)，礦床分布在中元古里伍巖群中，該巖群是由張性構(gòu)造活動(dòng)產(chǎn)生的大陸拉斑玄武巖性質(zhì)的基性巖漿活動(dòng)并伴隨沉積作用形成的，是一套“火山-陸屑含礦建造”［12-14］，礦床受構(gòu)造控制明顯。江浪穹窿成穹過程中后期的構(gòu)造決定了礦體的賦存部位，表現(xiàn)為礦體往往局限在穹窿構(gòu)造的轉(zhuǎn)折端、早期韌性剪切帶或與后期脆韌性滑脫帶的疊加部位?；鹕?沉積、韌性剪切塑性流變和脆韌性滑脫這三者是黑牛洞礦床的重要控礦因素，火山-沉積作用提供了重要的成礦物質(zhì)來源，剪切塑性流變作用使礦物質(zhì)發(fā)生活化、遷移，而脆韌性的滑脫作用使富礦最終形成和定位，發(fā)生于同一地區(qū)不同成礦階段的三種地質(zhì)作用疊加就構(gòu)成了黑牛洞銅鋅礦床的“三位一體”疊加遞進(jìn)的成礦模式。

黑牛洞銅礦床礦石、巖石稀土分析結(jié)果表（WB/10-6）

［1］ 許志琴， 侯立緯， 王宗秀. 中國松潘-甘孜造山帶的造山過程［M］. 北京: 地質(zhì)出版社，1992，117～136

［2］ 傅昭仁， 宋鴻林， 顏丹平. 揚(yáng)子地臺西緣江浪變質(zhì)核雜巖結(jié)構(gòu)及對成礦的控制［J］. 地質(zhì)學(xué)報(bào)， 1997，71（2）：113～122

［3］ 顏丹平， 宋鴻林， 傅昭仁， 田競亞.揚(yáng)子地臺西緣變質(zhì)核雜巖帶［M］. 北京: 地質(zhì)出版社，1997，18～78

［4］ 侯立瑋. 松潘- 甘孜造山帶東緣穹隆狀變質(zhì)地質(zhì)體［M］. 成都: 四川大學(xué)出版社， 2002，114～130

［5］ 姚家棟. 試論李伍銅礦床成因探討［J］. 四川地質(zhì)學(xué)報(bào)， 1990，10（4）:251～258

［6］ 馮孝良. 四川省九龍縣里伍銅礦成因及找礦方向研究［D］. 成都理工大學(xué)， 2007

［7］ 馮孝良，劉嚴(yán)松，張惠華，吳振波，李同柱. 四川九龍縣里伍銅礦包裹體研究［J］. 沉積與特提斯地質(zhì)，2008，28（2）:1～11

［8］ 陳敏華. 四川省九龍縣里伍銅礦田圍巖蝕變與成礦作用探討［D］. 成都理工大學(xué)， 2008

［9］ 李建忠， 汪名杰， 姚鵬， 等. 四川九龍黑牛洞銅礦床地質(zhì)特征及其外圍找礦方向初探［J］. 沉積與特提斯地質(zhì)，2006，26（4）:70～76

［10］ 李建忠， 汪名杰， 王發(fā)清， 等. 四川省九龍縣黑牛洞韌性剪切帶型浸染狀銅礦石的特征及其礦床學(xué)意義［J］.礦床地質(zhì)，2010，29（5）:853～868

［11］ 李建忠， 劉宇平， 沈戰(zhàn)武， 等. 四川省九龍縣黑牛洞銅鋅礦的礦床地質(zhì)特征、成因及其成礦時(shí)代［J］. 地質(zhì)學(xué)報(bào)，2012，86（12）:1972～1993

［12］ 祝向平， 汪名杰， 姚鵬， 等. 四川黑牛洞銅礦床磁黃鐵礦的標(biāo)型特征及成礦指示意義［J］. 巖石學(xué)報(bào)， 2008，24（3）:562～568

［13］ 祝向平， 馮孝良， 姚鵬， 等. 四川里伍黑牛洞礦床中石榴石的Sm-Nd同位素年齡及其意義［J］. 沉積與特提斯地質(zhì)，2010，30（1）:85～88

［14］ 李朝陽， 等. 中國銅礦主要類型特征及其成礦遠(yuǎn)景［M］. 地質(zhì)出版社， 2000

Metallogeny of the Heiniudong Cu-Zn Deposit in the Jianglang Ore Field，Jiulong， Sichuan

HAO Jiang-bo1LIU Yan-song1，2HE Zheng-wei1，2CAO Fa-sheng1LIU Jian-wei1LI Yue1WANG Meng-xiao1
（1-Key Laboratory of Tectonic Controlled Mineralization and Oil Reservoir， MLR， Chengdu University of Technology， Chengdu 610059； 2- Key Laboratory of Geo-special Information Technology， MLR， Chengdu University of Technology， Chengdu 610059）

The Heiniudong Cu-Zn deposit lies in ductile shear zones of the Jianglang metamorphic core omplex dome. Research on geologic characteristic， ore-control factors， ore material source indicates that olcanic sedimentation was responsible for ore-formation， orebodies are controlled by shear plastic deformation nd brittle ductile detachment， occurring in the hinge zone of the dome， the early ductile shear zone and the ite of superimposition of the later brittle ductile detachment on the early ductile shear. The deposit is a moderate- to high-temperature metamorphic hydrothermal deposit.

Cu-Zn deposit； ore genesis； ductile shear detachment zone； Jianglang metamorphic core omplex； Heiniu Cave

P618.41

A

1006-0995（2015）04-0540-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.04.013

2014-12-01

郝江波（1989-），男，山西大同人，碩士研究生，現(xiàn)主要從事成礦規(guī)律與成礦預(yù)測的研究工作