云南維西山加銅礦床地質(zhì)特征及成因淺析

王進進　陳玉梁　李映?！￡愝d林

摘要：維西山加銅礦位于三江成礦帶，Ⅴ—Ⅶ號礦體均賦存于花開左組碎屑巖夾碳酸鹽巖中，位于近南北向張性斷層F3破碎帶中；Ⅷ號礦體賦存于景星組碎屑巖中，位于北西向張性斷層F5破碎帶中。礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，嚴格受斷裂構(gòu)造的控制。礦床中礦質(zhì)在沉積成巖時已初步富集，后經(jīng)地下熱鹵水對富含銅的沉積層進行溶濾和搬運，在有利的地層和構(gòu)造薄弱部位進行充填、交代而形成礦床。此外，用爆裂法和均勻法對孔雀石、輝銅礦進行測溫，其成礦溫度在175～250℃之間，應(yīng)屬中低溫熱液礦床。

Abstract： Weixi Shanjia copper ore is located in Sanjiang metallogenic belt. Ⅴ—Ⅶ ore are all existed in the clastic rocks and carbonate rocks of Huakaizuo group in nearly SN-trending extension fault F3 crushed zone. Ⅷ ore is existed in the clastic rocks of Jingxing group in NW-trending extension fault F3 crushed zone. The ore body is in veined and lentoid shape and is Strictly controlled by fracture structure. The minerals in the ore had been gathered preliminarily in sediment and diagenesis. Later， the settled layer rich in copper was leached and handled by underground geothermal brine， and then formed ore after filling and metasomatism. Besides， burst and uniform method are used to test the temperature of malachite and molybdenite， whose mineralization temperature is between 175～250℃， belonging to medium low temperature thermal liquid ore deposit.

關(guān)鍵詞：中低溫熱液礦床；地質(zhì)特征；礦床成因；構(gòu)造控礦；山加銅礦；云南維西

Key words： low temperature liquid deposits；geological characteristics；ore deposit genesis；structural ore controlling；Shanjia copper ore；Weixi in Yunnan

中圖分類號：P618.41 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）08-0160-04

0 引言

維西縣位于云南省西北部，地處三江成礦帶，礦產(chǎn)資源十分豐富，近年來在該區(qū)內(nèi)先后發(fā)現(xiàn)了礦石品位較高的銅礦床（點），如大寶山、八寶山、長土坡、臘八山、陳新廠、高宗、小河箐和銅廠等[1-2]。山加銅礦床位于維西縣維登鄉(xiāng)南西方向，滇西橫斷山脈中段，瀾滄江谷地以東。前人通過區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)普查和物探測量等工作，發(fā)現(xiàn)了銅礦化體，但未對礦體特征做深入研究。通過近幾年的地質(zhì)工作，采用探槽、坑道等工程控制，取得了顯著突破，控制了四個銅礦體，分別是新保礦段Ⅴ、Ⅵ號氧化礦體、Ⅶ號硫化礦體和新良礦段Ⅷ號硫化礦體。因此，本次工作在詳細的野外調(diào)研基礎(chǔ)上，結(jié)合室內(nèi)研究，對該礦床地質(zhì)特征做了綜合研究，并對礦床成因進行探討，希望為該區(qū)今后進一步開展該區(qū)找礦工作提供一定幫助。

1 成礦地質(zhì)背景

山加銅礦床位于揚子地臺三江褶皺系中段，屬蘭坪-思茅凹陷的云龍-江城褶皺束的西北端部位，出露地層主要以中生界為主[3-6]，與該區(qū)的主要地層一致。史普力深斷裂及雪龍山深斷裂構(gòu)成區(qū)內(nèi)東西側(cè)構(gòu)造邊界，為此區(qū)的控制性構(gòu)造，斷裂之間夾持云龍-江城褶皺束。區(qū)域內(nèi)的晚二疊世復(fù)理石沉積、晚三疊世基性-酸性火山噴發(fā)、吉岔輝長巖體的侵入、中生代紅色巖層系的沉積及喜山期發(fā)生巖層褶皺都受此斷裂活動的控制。斷裂破碎帶的發(fā)育程度，直接控制著礦體的厚度[7]。前人通過分析認為區(qū)內(nèi)白堊系下統(tǒng)景星組（K1j）地層中Cu較富集，豐度wB=36.8×10-6，是找銅礦的有利層位；其次是中上侏羅統(tǒng)（J2+3）的地層，Cu豐度wB=13.2×10-6；而蘭坪盆地和地殼中的豐度分別為wB=13.05×10-6、wB=63×10-6 [8]。區(qū)內(nèi)主要有三期巖漿活動：第一期為晚二疊世海相基性噴發(fā)，形成細碧質(zhì)火山角礫巖和與之相關(guān)的沉凝灰?guī)r。晚三疊世基性-酸性噴發(fā)，形成細碧巖、玄武巖、石英斑巖夾流紋巖和火山角礫巖；第二期為印支晚期基性侵入巖即呈巖株狀產(chǎn)出的吉岔輝長巖體，該巖體內(nèi)有少量喜山期超基性巖巖株侵入；第三期為鈉長巖脈、細晶巖脈、石英脈、輝長巖脈及輝綠巖脈侵位。區(qū)內(nèi)出露最老地層受區(qū)域熱流變質(zhì)作用外，其它區(qū)域巖層及侵入巖都遭受了區(qū)域動力變質(zhì)作用，但變質(zhì)輕微，原巖成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造基本保留，新生礦物主要有絹云母、綠泥石、綠簾石、鈉長石及石英。沉積巖普遍板理化，部分巖石定向構(gòu)造明顯，劈理較發(fā)育，部分斷裂帶內(nèi)發(fā)育片理構(gòu)造。侵入巖普遍呈壓碎結(jié)構(gòu)。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

區(qū)內(nèi)主要發(fā)育中生界地層，包括中侏羅統(tǒng)花開左組，上侏羅統(tǒng)壩注路組和下白堊統(tǒng)景星組（如圖1所示）。該區(qū)地層分布于葉枝-雪龍山斷層西側(cè)蘭坪盆地北端收斂部位，花開左組及景星組是重要的含礦層位[9]。中侏羅統(tǒng)花開左組分為兩段，一段（J2h1）巖性主要為紫紅、淺灰、淺灰綠色薄-中層狀泥巖、粉砂巖夾鈣質(zhì)泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)石英砂巖，厚度大于500m；二段（J2h2）巖性主要為紫紅、淺紫灰色中-厚層狀泥質(zhì)石英砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖及灰色、深灰色中厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r，厚536.7m。上侏羅統(tǒng)壩注路組（J3b）巖性主要為紫紅色薄-中厚層狀石英砂巖、雜砂巖夾紫紅色砂礫巖、泥質(zhì)粉砂巖及少量泥巖，厚度大于719m。下白堊統(tǒng)景星組巖性主要為紫紅、灰白色中-厚層狀石英砂巖、粉砂巖夾紫紅色泥質(zhì)粉砂巖、泥巖，具微細水平層理，厚度大于740m。

區(qū)內(nèi)褶皺為一向北開闊的向斜構(gòu)造，向斜軸呈近南北向。西翼受F1斷層影響，只出露上侏羅統(tǒng)壩注路組（J3b）下部巖層，傾向均為北東東向，傾角45°左右。礦區(qū)內(nèi)主要發(fā)育北北西向的F1、F3斷層，北西向的F2、F5斷層和北東向的F4等5條斷層，其中主要的控礦斷層分別是東部的F3、F2斷層和中部的F5正斷層。F3正斷層貫穿礦區(qū)東部，呈近北北西—南南東向，傾向南西西，傾角50°～70°，斷層兩側(cè)均為中侏羅統(tǒng)花開左組（J2h）巖層。受斷層活動影響，巖石較破碎，破碎帶寬20～50m，石英脈及方解石團塊發(fā)育，褐鐵礦化較強，Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ號礦體均產(chǎn)于該破碎帶中。F5正斷層位于礦區(qū)中部，呈近北西-南東向，傾向南西，傾角45°～60°，斷層兩側(cè)均為下白堊統(tǒng)景星組一段（K1j1）地層。受斷層活動影響，巖石較破碎，石英脈及方解石團塊弱-中等發(fā)育，破碎帶寬4～12m，Ⅷ號礦體均產(chǎn)于該斷裂破碎帶中。F2斷層位于礦區(qū)東南部，走向NW300°，傾向南西，傾角45°，斷層破碎帶寬5m左右，為一逆斷層。礦區(qū)內(nèi)無巖漿巖出露。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體形態(tài)特征

礦區(qū)礦體受構(gòu)造破碎帶的控制，順構(gòu)造破碎帶呈透鏡狀或脈狀產(chǎn)出（如圖2所示）。礦體厚度總體變化不大，但銅品位變化較大。礦體與圍巖呈斷層接觸，界線清楚。

礦區(qū)范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)并控制了4個礦體，分別是兩個氧化礦體（Ⅴ、Ⅵ號）及兩個硫化礦體（Ⅶ、Ⅷ號）。

Ⅴ號氧化礦體：分布在勘查區(qū)東部，礦體產(chǎn)于花開左組一段二亞段（J2h1-2）上部巖層的F3次級斷裂破碎帶中。礦體走向近南北，礦體傾向西，傾角43°～65°，礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出。礦體厚度1.21～2.25m，平均厚1.64m。用數(shù)學(xué)均方差公式統(tǒng)計各工程礦體厚度數(shù)據(jù)，得出該礦體厚度變化系數(shù)為20.81%，表明屬厚度穩(wěn)定型礦體。單工程礦石平均品位最大值為Cu4.48%，最小值為Cu0.72%，礦體平均品位Cu1.88%。用數(shù)學(xué)均方差方法統(tǒng)計該礦體化學(xué)分析成果，得出該礦體品位變化系數(shù)為53.19%，表明礦體有用組份分布均勻程度屬較均勻。

Ⅵ號氧化礦體：分布在勘查區(qū)東部，礦體產(chǎn)于F3斷裂破碎帶中。礦體呈北北西-南南東向展布，礦體傾向南西西，傾角50°～66°，礦體厚度1.45～2.05m，平均厚1.77m。用數(shù)學(xué)均方差公式統(tǒng)計各工程礦體厚度數(shù)據(jù)，得出該礦體厚度變化系數(shù)為11.78%，表明屬厚度穩(wěn)定型礦體。單工程礦石平均品位最大值為Cu2.33%，最小值為Cu0.70%，礦體平均品位Cu1.20%。用數(shù)學(xué)均方差方法統(tǒng)計該礦體化學(xué)分析成果，得出該礦體品位變化系數(shù)為32.67%，表明礦體有用組份分布均勻程度屬均勻。

Ⅶ號硫化礦體：分布在勘查區(qū)北東部，礦體產(chǎn)于花開左組二段二亞段（J2h2-2）下部巖層的F3次級斷裂破碎帶中。礦體呈脈狀產(chǎn)出北北西-南南東向展布，礦體傾向南西西，傾角55°，礦體厚度1.29～2.88m，平均厚1.97m。用數(shù)學(xué)均方差公式統(tǒng)計各工程礦體厚度數(shù)據(jù)，得出該礦體厚度變化系數(shù)為30.18%，表明屬厚度穩(wěn)定型礦體。單工程礦石平均品位最大值為Cu3.91%，最小值為Cu0.52%，Cu平均品位1.57%。用數(shù)學(xué)均方差方法統(tǒng)計該礦體化學(xué)分析成果，得出該礦體品位變化系數(shù)為83.81%，表明礦體有用組份分布均勻程度屬較均勻。

Ⅷ號硫化礦體：分布在勘查區(qū)中部，礦體產(chǎn)于向斜東翼白堊系景星組第一段（K1j1）的F5斷裂破碎帶中。礦體呈北西-南東向展布，礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，礦體傾向南西，傾角40°～50°，礦體厚度1.01～1.75m，平均厚1.25m。用數(shù)學(xué)均方差公式統(tǒng)計各工程礦體厚度數(shù)據(jù)，得出該礦體厚度變化系數(shù)為19.42%，表明屬厚度穩(wěn)定型礦體。單工程礦石平均品位最大值為Cu6.04%，最小值為Cu0.52%，礦體平均品位Cu1.86%。用數(shù)學(xué)均方差方法統(tǒng)計該礦體化學(xué)分析成果，得出該礦體品位變化系數(shù)為74.34%，表明礦體有用組份分布均勻程度屬較均勻。

3.2 礦體圍巖及礦石特征

礦體圍巖主要為泥巖、鈣質(zhì)泥巖、石英砂巖以及構(gòu)造角礫巖，圍巖與礦體界線清晰，礦體內(nèi)夾石較少。Ⅴ號氧化礦體頂板為灰黃、紫紅色中層泥巖，礦化較弱，底板為淺至深灰、灰黑色薄層鈣質(zhì)泥巖夾泥巖，巖石中局部褐鐵礦、硅化及方解石化較強。Ⅵ號氧化礦體頂板為淺至深灰、灰黑色薄層鈣質(zhì)泥巖夾泥巖，為弱至中等褐鐵礦、硅化及方解石化，底板為灰黃、淺灰色薄至中層狀泥巖，主要發(fā)育褐鐵礦化。Ⅶ號硫化礦體底板為粉砂質(zhì)泥巖夾泥質(zhì)石英砂巖、鈣質(zhì)泥巖，頂板為灰黃、淺灰色鈣質(zhì)泥巖、紫紅色泥巖，石英細脈和團塊發(fā)育，硅化中等。Ⅷ號硫化礦體底板為中層狀石英砂巖，石英細脈和團塊發(fā)育中等，頂板為灰黃、淺灰色、煙灰色泥巖、鈣質(zhì)泥巖，弱至中等硅化及方解石化。礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變主要為方解石化、硅化、褐鐵礦化。

礦區(qū)內(nèi)主要的礦石類型為氧化礦石和硫化礦石兩種。本次野外工作，分別對氧化礦體、硫化礦體各取一件組合樣進行簡單化學(xué)分析，礦石平均化學(xué)成分見表1。

氧化礦石礦物主要為孔雀石，藍銅礦、黑銅礦、赤銅礦、硅孔雀石次之，局部殘留黃銅礦及斑銅礦；脈石礦物為石英、鐵泥質(zhì)及粘土礦物。礦石為膠狀、針狀及交代結(jié)構(gòu)，呈塊狀、角礫狀構(gòu)造。硫化礦石礦物主要為輝銅礦，偶見黃銅礦、斑銅礦；脈石礦物主要為石英及少量方解石等碳酸鹽礦物，礦石為粒狀、半自形粒狀結(jié)構(gòu)，呈細粒浸染狀、塊狀或角礫狀構(gòu)造。

4 找礦標志

構(gòu)造標志：礦體主要賦存于碎屑巖中的張性斷層破碎帶，受斷層的嚴格控制，在類似找礦過程中應(yīng)加強該類斷層控礦斷層及礦體賦存規(guī)律的研究。

礦化露頭標志：含礦圍巖一般都有強弱不等的銅礦化（孔雀綠）和硅化，是直接的找礦標志。

蝕變標志：礦區(qū)內(nèi)與銅礦化有關(guān)的蝕變有硅化、方解石化、褐鐵礦化、綠泥石化、黃鐵礦化，這些蝕變較為明顯的地段往往是找礦的重要標志。

采礦遺跡標志：礦區(qū)內(nèi)的舊采坑、廢礦硐、銅礦轉(zhuǎn)石及古人煉銅爐碴地段是找礦的重要標志。

5 礦床成因探討

礦區(qū)位于瀾滄江深斷裂帶與雪龍山深斷裂帶的夾持區(qū)域，瀾滄江深斷裂、雪龍山深斷裂均為多期次強烈活動的區(qū)域性控制斷裂，斷裂活動性最強為燕山期、喜山期。區(qū)內(nèi)斷裂及褶皺構(gòu)造均屬前二者的次級配套構(gòu)造，因此區(qū)內(nèi)F2、F3、F4成礦斷裂均呈現(xiàn)多期性，活動性較強，形成了區(qū)內(nèi)多期多階段成礦，礦床成因可能為多期成礦富集的中低溫熱液充填型、交代富集型銅多金屬礦床。礦體主要受斷裂系統(tǒng)以及層間破碎帶等構(gòu)造控制，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，次為囊狀、脈狀形態(tài)，多為塊狀、角礫狀、脈狀構(gòu)造。成礦物質(zhì)來源分析如下：

①礦床中的礦物質(zhì)在沉積和成巖時已初步富集，后經(jīng)地下熱鹵水對富含銅的沉積層進行溶濾和搬運，在有利的地層和構(gòu)造薄弱部位進行充填、交代而形成礦床。隱伏的中酸性斑巖體、中基性巖體提供了部分成礦物質(zhì)，而中酸性流體是礦質(zhì)更適宜遷移、富集的介質(zhì)。此外，用爆裂法和均勻法對孔雀石、輝銅礦進行測溫，其成礦溫度在175～250℃之間，應(yīng)屬中低溫熱液礦床。

②礦體嚴格受斷裂構(gòu)造控制，構(gòu)造活動提供了充分的熱動力條件及成礦空間，成為含礦熱液運移的通道和礦質(zhì)沉淀的構(gòu)造空間，斷裂的多期次活動使礦質(zhì)更加富集和沉淀[10-11]。

③中侏羅統(tǒng)花開左組及下白堊統(tǒng)景星組沉積巖中的部分Cu組分被熱蝕變活化，順著構(gòu)造裂隙運移和富集沉淀。

綜上所述，該礦床成因應(yīng)屬中低溫熱液型銅礦床，而且礦體的產(chǎn)出嚴格受斷裂構(gòu)造的控制。

6 結(jié)論

①景星組（K1j）和侏羅系（J2+3）地層中Cu豐度均高于蘭坪盆地豐度，故K1j和J2+3都應(yīng)具有提供成礦物質(zhì)的能力和條件，這與該區(qū)的銅礦床主要的賦存地層相吻合。

②礦床中的礦質(zhì)在沉積成巖時已初步富集，構(gòu)造活動提供的熱動力條件使含礦熱液活化，沿著裂隙遷移和富集，在有利的地層和構(gòu)造薄弱部位進行充填、交代而形成礦床。此外，用爆裂法和均勻法對孔雀石、輝銅礦進行測溫，其成礦溫度在175～250℃之間，應(yīng)屬中低溫熱液礦床。

③區(qū)內(nèi)動力變質(zhì)作用比較強烈，其斷裂及褶皺現(xiàn)象也常見，因此區(qū)內(nèi)斷裂活動有利于成礦作用的發(fā)生，而該區(qū)發(fā)現(xiàn)的銅礦床就是有利的證明，礦體嚴格受斷裂構(gòu)造控制，順構(gòu)造破碎帶呈透鏡狀或脈狀產(chǎn)出。

7 建議措施

①由于該區(qū)研究較淺，建議下一步對礦區(qū)及其外圍加強斷裂控礦以及礦體賦存規(guī)律的研究。

②對地表出露所有礦體沿走向、傾向進一步進行揭露控制。

③對山加銅礦沿已知礦體延伸方向及深部尋找新礦體。

④對已控制的4個礦體開展磁測工作，對磁異常分布區(qū)開展異常查證和找礦勘查工作。

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