四川九龍縣中咀銅礦礦化特征及找礦

劉 琪，胡如權，潘曉東

（1.四川里伍銅業(yè)股份有限公司，四川 甘孜 626000；2.四川金伯利地質(zhì)勘查有限公司，成都 610091）

?

四川九龍縣中咀銅礦礦化特征及找礦

劉 琪1,2，胡如權1，潘曉東1,2

（1.四川里伍銅業(yè)股份有限公司，四川 甘孜 626000；2.四川金伯利地質(zhì)勘查有限公司，成都 610091）

摘要：中咀銅礦屬典型中高溫熱液充填交代成因。通過對中咀銅礦礦床的蝕變特征、礦化及其分布特征進行分析表明，礦床經(jīng)歷早期黑云母化、斜長石化，中期電氣石化、硅化到晚期絹云母化和綠泥石化的蝕變演變。礦區(qū)蝕變帶分布明顯，可分四個熱液蝕變帶，礦化蝕變帶及其礦體分布均受韌性剪切帶的控制，礦區(qū)礦化作用與熱液蝕變關系密切，礦化均出現(xiàn)在熱液蝕變帶中。

關鍵詞：銅礦；礦化蝕變；找礦；中咀

1　區(qū)域地質(zhì)背景

里伍銅礦田構造上位于四川省甘孜藏族自治州九龍縣煙袋鄉(xiāng)，大地構造處于康滇地軸西側(cè)，松潘-甘孜造山帶東南緣，北東向（木里-錦屏）弧形推覆構造帶北西側(cè)后緣。礦田構造主要由江浪穹隆背形及其環(huán)狀拆離斷裂構造組成。核部出露里伍群下段下巖帶、中巖帶，兩翼依次出露里伍群下段上巖帶、奧陶系江浪組、志留系甲壩板組、二疊系烏拉溪組，最外側(cè)為三疊系。其環(huán)狀剝離斷裂構造為環(huán)繞變質(zhì)核雜巖發(fā)育的一系列拆離斷裂，主拆離斷裂帶位于里伍群上部，以此斷裂帶為界，內(nèi)外分別由兩套不同的構造地層系統(tǒng)組成，兩套地層系統(tǒng)內(nèi)部不同巖帶、巖性層之間普遍發(fā)育規(guī)模、強度不等的剝離斷層，這些剝離斷層在平面上圍繞穹隆呈環(huán)形展布，向外傾斜，傾角20°～30°，上盤向下作正滑運動，這種正滑運動在各巖性層內(nèi)廣泛引起S1、S2等片理、劈理面的剪切褶皺。環(huán)狀斷裂構造為區(qū)內(nèi)重要控礦構造。

由于江浪穹隆內(nèi)的巖石多期構造變形變質(zhì)作用，為區(qū)內(nèi)銅、鉛、鋅、鎳等金屬元素活化、遷移和富集成礦提供了十分有利的成礦條件。穹隆礦田由受環(huán)穹隆的滑脫－拆離構造體系控制的一系列熱液型銅、鋅礦床組成，已發(fā)現(xiàn)里伍、挖金溝、柏香林、黑牛洞、白巖子、中咀、筍葉林及上海底等銅礦床（點），其中黑牛洞銅礦和中咀銅礦是里伍銅礦外圍近年發(fā)現(xiàn)的找礦前景較好的地段之一。

圖1　中咀礦區(qū)地質(zhì)簡圖

2　礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1地層

礦區(qū)出露的地層為中元古界里伍巖群（Pt2L），為一套變質(zhì)的陸源碎屑巖系，以石英巖、黑云石英巖、黑云石英片巖、二云石英片巖、二云片巖、十字黑云片巖為主，部分絹云千枚巖和二云石英千枚巖，夾較多透鏡條帶狀變基性火山巖。

2.2構造

中咀銅礦位于江浪穹隆構造南西翼，礦區(qū)總貌以第三期面理S3面理呈向北西傾斜的單斜構造。S3片理對礦體定位有明顯控制作用。S3片理順層剪切形成的較多規(guī)模大小不一的韌性剪切帶（圖1）。表現(xiàn)形式以層間斷裂和層間滑動面群為主體，是控制礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模及礦化富集的主要構造。其中FⅡ號韌性剪切帶為中咀Z1-3礦體的主控礦構造，分布于測區(qū)中部，規(guī)模最大。該帶中普遍疊加燕山期脆韌性重力下滑作用，總體上形成一系列密集程度各異的滑脫面組成的一個較大規(guī)?；搸А；搸б許4剪切面理為變形面發(fā)育尺度大小不一的重力滑動褶皺，褶皺樞紐近水平（圖2、3）。

2.3巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)出露巖漿巖主要為變基性火山巖，受多期變形變質(zhì)作用改造，均為多次構造置換殘留，呈一些似支狀或透鏡帶狀沿S3面理分布，垂向上多具韻律性對稱分布，橫向上常迅速地尖滅或側(cè)現(xiàn)。巖石中礦物成分以閃石類為主，次為斜長石、石英、綠泥石及黑云母，偶見石榴石，微量鈦鐵礦。蝕變巖石中，角閃石多變?yōu)殛柶鹗⑼搁W石及綠泥石，斜長石變得更酸性，多為更鈉長石、鈉長石，部分含金屬硫化物，以磁黃鐵礦為主，部分為黃銅礦，沿裂隙或礦物間充填。巖石普遍具柱狀及粒柱狀變晶結(jié)構，片狀及塊狀構造。

圖2　小型重力滑動褶皺及折破劈理

圖3　中咀Z3-1礦體底板二云石英

圖4　蝕變礦化帶中石榴石變斑

3　蝕變特征

江浪穹隆內(nèi)大部分礦床都產(chǎn)于里伍巖群中段上部，礦區(qū)主要蝕變帶、礦化體均位于其中。燕山-喜山期江浪穹窿成穹過程中所產(chǎn)生的變形和熱液作用是形成里伍礦田富銅礦的最終成礦地質(zhì)作用。在中咀礦區(qū)熱液蝕變廣泛發(fā)育，蝕變類型主要有黑云母化、電氣石化、斜長石化、硅化、絹云母化、綠泥石化等。根據(jù)野外及室內(nèi)鏡下觀察，蝕變作用經(jīng)歷了早期黑云母化、斜長石化，中期電氣石化、硅化到晚期絹云母化和綠泥石化的演變，成礦與晚期蝕變作用關系密切。近礦部位晚期強烈絹云母化、綠泥石化常使巖石發(fā)生明顯褪色現(xiàn)象，巖石變得較松軟，片理構造趨于消失，為重要近礦標志。此外，還出現(xiàn)大量石榴石、十字石或部分透閃石等熱變質(zhì)礦物（圖4、5），與礦化關系密切。石榴石、十字石主要呈變斑橫切早期S3、S4面理，在礦體附近的粗大石榴石中內(nèi)還頻繁含磁黃鐵礦和黃銅礦等金屬礦物（圖6）。

圖5　蝕變帶中黑云母、透閃石變斑

圖6　巨斑石榴石裂隙中的黃鐵礦和黃銅礦

3.1黑云母化

是礦區(qū)分布最廣的一類蝕變，從近礦部位到遠礦部位均有出現(xiàn)。黑云母化蝕變形成的黑云母廣泛出現(xiàn)于云母石英片巖類中，呈粗斑點狀、斑團狀、彌散狀、條帶狀、脈狀產(chǎn)出（圖7），與巖層所含黑云母的區(qū)別是結(jié)晶顆粒明顯粗大，橫切片理，顏色主要呈褐－棕紅色，巖層中早期黑云母主要為黑色，粒度相對細小，且平行片理分布。在石英電氣石脈旁側(cè)圍巖普遍可見蝕變黑云母，常與電氣石共生在一起，局部形成黑云母＋電氣石團斑。近礦黑云母化強烈部位，大量褐－棕紅色粗晶黑云母出現(xiàn)，可使巖石片理減弱或消失。

圖7　蝕變黑云母沿剪切面量呈條帶狀、斑團狀或彌散狀分布

3.2電氣石化圖

主要呈兩種產(chǎn)出形式，第一種與順巖層的黑云母化密切相關，蝕變形成的較自形電氣石呈針柱狀、氈狀沿S3、S4面理分布，與黑云母共生；第二種是沿切層或順層構造裂隙充填形成石英－電氣石細脈（圖8），電氣石在脈體兩側(cè)圍巖片理中也呈明顯富集，并常伴有石墨析出。電氣石化在礦體附近局部裂隙構造發(fā)育或強烈發(fā)育，形成結(jié)晶良好的放射狀電氣石晶族團塊，磁黃鐵礦、黃銅礦充填于其中。根據(jù)電氣石電子探針化學成分分析，屬黑電氣石—鎂電氣石固溶體系列。

圖8　切片理分布的電氣石石英脈

3.3硅化

主要以石英脈、條帶或團塊的形式出現(xiàn)，順層石英條帶極為發(fā)育，其次見有切層的石英脈，石英脈的寬度數(shù)十厘米到數(shù)米不等，長度數(shù)十米至百余米不等，大部分石英脈較為純凈，部分不均勻含有少量電氣石、黑云母團斑，偶見有綠柱石，脈旁圍巖具有明顯的黑云母化、電氣石化或綠泥石化（圖9、10）。礦體上下盤附近及礦體尖滅部位，常見大量不規(guī)則石英團塊，內(nèi)含磁黃鐵礦、黃銅礦或黑云母（圖11）。

圖9　團狀石英脈邊緣綠泥石化、黑云母化

圖10　團狀石英脈中蝕變黑云母團塊及邊緣黑云母化

圖11　團狀石英脈中磁黃鐵礦、黃銅礦特征

3.4綠泥石化和絹云母化

綠泥石和絹云母化主要出現(xiàn)于礦體附近和礦化蝕變帶中，與礦化關系十分密切。綠泥石多呈細微晶集合體沿片理或裂隙呈條帶或不規(guī)則團狀分布，或沿蝕變黑云母晶隙內(nèi)或晶間呈不規(guī)則狀充填，形成明顯晚于黑云母（圖12），綠泥石化強烈時，黑云母大部分或完全消失，片理變得模糊不清，巖石趨于塊狀構造（圖13）。絹云母多為黑云母退變而形成，多沿片理呈條痕或條帶呈網(wǎng)結(jié)狀分布，對巖石改造作用明顯，受改造的巖石主要表現(xiàn)為明顯的退色，巖石松軟，手搓可呈粉狀細鱗片。

圖12　團狀石英脈邊緣綠泥石化、黑云母化

圖13　團狀石英脈中蝕變黑云母團塊及邊緣黑云母化

通過上述不同礦物之間的交代關系等，礦床成礦過程可劃分一個中高溫熱液成礦期和中高溫熱液蝕變、中低溫硫化物沉淀兩個成礦階段，前一成礦階段以形成黑云母化為特征的蝕變，伴有少量磁黃鐵礦形成，后一成礦階段以發(fā)育中低溫絹云母、綠泥石化和大量硫化物沉淀為特征。主成礦期的成礦階段以及礦物形成順序見表。

礦床成礦期、階段與礦物生成順序表

4　礦化及其分布特征

4.1礦化特征

中咀銅礦床以致密塊狀構造為主，其次為條帶－浸染狀構造，少量為脈－網(wǎng)脈狀構造、團塊狀構造和角礫狀構造。根據(jù)鉆孔、坑道工程礦體編錄觀察研究，礦石構造在礦體空間上存在一定的分布規(guī)律，即：致密塊狀構造往往出現(xiàn)于礦體的中心部位，網(wǎng)脈狀、團塊狀、角礫狀礦石位于礦體的上下邊部，而條帶狀、浸染狀構造往往出現(xiàn)于礦體靠圍巖部位。

礦區(qū)礦化作用與熱液蝕變關系密切，礦化均不均勻出現(xiàn)在熱液蝕變帶中。礦區(qū)的熱液蝕變帶主要受沿S3片理形成的順層韌性剪切帶或疊加于其上的后期重力滑脫帶控制，從大范圍來說其帶狀分布特征比較明顯，其分布也與礦區(qū)內(nèi)的韌性剪切帶分布范圍一致，大致可分四個熱液蝕變帶（圖1）。礦化主要分布于礦區(qū)SBI號和SBII號兩個蝕變帶中，SBIV號蝕變帶中的中部、上部也出現(xiàn)礦化帶，但其延伸不穩(wěn)定，出露規(guī)模不大。SBI號蝕變帶中礦化較普遍，并有3個礦體分斷續(xù)布其中；SBII號蝕變帶由FⅡ號韌性剪切帶控制，礦化主要出現(xiàn)在下部，其延伸穩(wěn)定，出露規(guī)模較大，中咀礦區(qū)主礦體就分布于其中。

4.2分布特征

從礦化分布特征看，銅、鋅礦化主要受韌性剪切帶及沿剪切帶疊加的后期順層重力滑脫帶控制，沿第四期片理(S4)產(chǎn)生的滑脫構造、局部撓曲虛脫部位、能干性差異較大的巖性層間強變形帶，是成礦熱液充填交代和礦質(zhì)沉淀的有利空間，熱液蝕變作用強烈，礦化作用普遍，成礦物質(zhì)往往富積形成礦體，為有利容礦構造部位。自礦體向外蝕變作用的分帶性不明顯，蝕變受巖性差異影響小，主要與S4剪切片理及后期裂隙的發(fā)育密集和透入性程度有關，并與礦化強度總體上呈現(xiàn)為正消長的關系，近礦頂?shù)装鍑鷰r蝕變強烈，普遍伴有星點狀，局部為浸染狀磁黃鐵礦，偶見黃銅礦、閃鋅礦。遠礦部位圍巖蝕變、礦化逐漸減弱，僅見有少量的磁黃鐵礦。中咀主礦體以似層狀為主，產(chǎn)狀大體與圍巖主期片理基本一致。礦體內(nèi)部結(jié)構簡單到復雜均有，致密塊狀礦體沿片理破碎帶呈板、條帶狀分布，產(chǎn)狀穩(wěn)定，團塊、條帶狀狀礦體內(nèi)部部分在縱橫向延展出現(xiàn)分枝復合，尖滅再現(xiàn)，或沿層間斷裂附近派生的羽狀裂隙形成斜交穿層的不規(guī)則網(wǎng)脈狀礦體（圖14）。由于控制礦體的片理破碎帶與巖性界面可以平行，也可以小角度地切穿，所以礦體出現(xiàn)順“層”與穿“層”的特征。礦化類型簡單，以銅為主，鋅為次，具有典型的熱液充填交代成因特征。礦石礦物主要為磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦及少量方黃銅礦、斑銅礦、方鉛礦。礦石構造為致密塊狀、角礫狀、條帶狀、浸染狀及含銅石英脈狀。礦石結(jié)構有粒狀、破碎膠結(jié)、溶解交代殘余、固溶體分離、包含結(jié)構等。

4.3礦體特征

礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)Z1-3和Z1-2兩個工業(yè)礦體，布于中東部礦化蝕變帶中，呈似層狀分布，走向300°～330°左右，傾向北西。礦石類型主要為閃鋅礦黃銅礦磁黃鐵礦礦石，部分黃銅礦磁黃鐵礦礦石。Z1-3礦體產(chǎn)于SBII號蝕變帶中（圖1），礦體地表出露長度大于100m，為半隱伏礦體，傾角變化于15°～40°之間，從露頭向深部傾向方向呈扇形擴大，以致密塊狀構造為主，其次為條帶狀、團塊狀構造。Z1-2礦體產(chǎn)于SBIII號蝕變帶中，為隱伏礦體，傾角變化于8°～31°之間，以條帶狀、團狀構造為主，部分為致密塊狀。

5　找礦意義

通過構造、蝕變和礦化特征研究表明，江浪穹隆內(nèi)環(huán)狀滑脫-拆離構造斷裂體系以及由其控制的蝕變帶、礦體、礦化體產(chǎn)出關系密切，含礦構造蝕變帶的蝕變標志主要表現(xiàn)為大范圍的黑云母化，主要形成棕－棕褐色黑云母切層粗斑、順層條帶，并伴有稀疏星點狀磁黃鐵礦，偶見黃銅礦；近礦較小范圍的絹云母化、綠泥石化、電氣石化，表現(xiàn)為巖石明顯褪色、片理趨弱或消失。蝕變與成礦的關系密切，蝕變越強，規(guī)模越大，成礦越有利，構造蝕變帶也可作為最有效找礦標志。同時，中咀礦區(qū)二云母石英片巖夾二云片巖、片狀石英巖、斜長角閃巖是重要的巖性層標志，可以作為重要找礦標志進行追索對比。

圖14　中咀Z1-3礦體沿重力滑脫帶中重力滑動褶皺的轉(zhuǎn)折端虛脫部位膨大變厚，并出現(xiàn)分枝礦體

6　結(jié)論

1）中咀銅礦屬典型中高溫熱液充填交代成因，礦區(qū)熱液蝕變廣泛發(fā)育，蝕變作用經(jīng)歷了早期黑云母化、斜長石化，中期電氣石化、硅化到晚期絹云母化和綠泥石化的演變，成礦與晚期蝕變作用關系密切。

2）中咀礦區(qū)內(nèi)的礦化蝕變帶及其礦體分布均受韌性剪切帶的控制，其中FⅡ號韌性剪切帶為中咀礦區(qū)的主要礦體Z1-3的主控礦構造。

3）中咀銅礦床的主成礦過程可劃分一個中高溫熱液成礦期和中高溫熱液蝕變、中低溫硫化物沉淀兩個成礦階段，前一成礦階段以形成黑云母化為特征的蝕變，伴有少量磁黃鐵礦形成，后一成礦階段以發(fā)育中低溫絹云母、綠泥石化和大量硫化物沉淀為特征。

4）中咀礦區(qū)的主要找礦標志為構造蝕變帶和含礦巖性段。黑云母化、絹云母化、綠泥石化、電氣石化等蝕變與成礦的關系密切，構造蝕變帶可作為最有效找礦標志。

參考文獻：

[1]許志琴，侯立瑋，傅小方，等.中國松潘－甘孜造山帶的造山過程[M].北京：地質(zhì)出版社，1992.

[2]傅昭仁，宋鴻林，顏丹平.揚子地臺西緣江浪變質(zhì)核雜巖結(jié)構及對成礦的控制[J].地質(zhì)學報，1997，71(2)：113～122.

[3]馮孝良，汪名杰，文成敏，等.淺析里伍銅礦外圍找礦前景[J].沉積與特提斯，2007，27（1）：9～37.

[4]傅昭仁，宋鴻林，顏丹平，等.揚子地臺西緣江浪變質(zhì)核雜巖結(jié)構及對成礦的控制[J].地質(zhì)學報，1997，71(2)：113～122.

[5]顏丹平，宋鴻林，傅昭仁.揚子地臺西緣造山前的區(qū)域伸展作用研究[J].地學前緣，1999，6（4）：352.

[6]杜亞軍，田競亞.李伍銅礦床控礦構造地質(zhì)特征及演化模式探討[J].四川地質(zhì)學報，1996.16（13）：213～218.

[7]李桐柱，馮孝良，張惠華，等.四川省九龍縣中咀銅礦床地質(zhì)特征及成因探討[J].沉積與特提斯，2010，30（2）：91～96.

[8]張惠華，馮孝良，唐高林，等.四川省九龍縣中咀銅礦構造與成礦關系研究[J].高校地質(zhì)學報，2013，19(1)：95～108.

[9]四川省九龍縣中咀礦區(qū)銅礦詳查報告（2012年）[R].成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，2013.

[10]宋鴻林，田競亞， 等.揚子地臺西緣江浪變質(zhì)核雜巖體變形變質(zhì)作用及里伍式銅礦成礦模式[R].中國地質(zhì)大學，四川地質(zhì)局404隊.1995.

[11]唐高林，王發(fā)清，寇林林.里伍銅礦礦床地質(zhì)特征及找礦前景[J].四川有色金屬，2006，4：21～25.

[12]顏丹平，宋鴻林，傅昭仁.四川省九龍縣江浪彎隆的變形變質(zhì)作用與里伍銅鋅礦床控礦構造模式[J].礦床地質(zhì)，1994，13(增刊)：120～121.

[13]汪名杰，姚鵬，等.四川黑牛洞－大水溝銅礦床磁黃鐵礦的標型特征及成礦指示意義[J].巖石學報，2008，24(3)：561～568.

Mineralization and Prospecting for the Zhongzui Cu Deposit in Jiulong,Sichuan

LIU Qi1,2HU Ru-quan1PAN Xiao-dong1,2
(1-Sichuan Liwu Copper Mining Co.Ltd.,Garzê,Sichuan 626000; 2-Sichuan Jinboli Geological Exploration Co.Ltd.,Chengdu 610091)

Abstract:The Zhongzui Cu deposit is a typical meso-and katathermal metasomatic one.Wallrock alteration is characterized by clear zonation.Cu mineralization is related to wallrock alteration.Cu mineralization and wallrock alteration are controlled by ductile shear zone.

Key words:Cu deposit; mineralization; wallrock alteration; prospecting; Zhongzui

作者簡介：劉琪（1983-），女，四川瀘州人，工程師，主要從事地質(zhì)勘查工作

收稿日期：2015-03-16

DOI：10.3969/j.issn.1006-0995.2016.01.015

中圖分類號：P618.41

文獻標識碼：A

文章編號：1006-0995（2016）01-0066-05