云南景谷縣新平村銅礦特征及礦床成因

李海蘭，張 歉，陸 飛

(云南者鑫科技有限公司 云南 昆明 650051)

云南景谷縣新平村銅礦區(qū)處于唐古拉-昌都-蘭坪-思茅褶皺系，蘭坪-思茅中生代坳陷，子馬-景谷復向斜東翼，景谷斷陷盆地南端東側，該區(qū)域構造活動頻繁，地質構造復雜。

1 礦區(qū)地質特征

1.1 礦區(qū)地層

(2)白堊系下統(tǒng)南新組上段(K1n3)：為礦區(qū)主要出露地層。本礦區(qū)內(nèi)可分為三個巖性亞段

白堊系下統(tǒng)南新組上段第三亞段(K1n3-3)：巖性為灰白、灰紫、棕紅色中、粗粒石英砂巖夾少量泥巖、粉砂質泥巖，局部含銅。該亞段未見頂，厚度大于30m。與下伏下白堊統(tǒng)南新組上段第二亞段呈整合接觸。

白堊系下統(tǒng)南新組上段第二亞段(K1n3-2)：巖性為棕紅色、紫紅色中層狀粉砂巖、泥質粉砂巖，夾中-薄層泥巖，局部零星含銅。厚度130m～160m。與下伏下白堊統(tǒng)南新組上段第一亞段呈整合接觸。

白堊系下統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)：巖性為灰白、灰紫、淺紫紅色中、粗粒石英砂巖夾少量細砂巖、泥質粉砂巖，其中下部砂巖局部含礫石，頂部為一層灰白色硅化含銅粗粒石英砂巖。厚度160m。與下伏下白堊統(tǒng)南新組中段呈整合接觸。該亞段是區(qū)內(nèi)最重要的含銅層位。本礦區(qū)所圈定銅礦體均賦存于該亞段的頂部。

(3)白堊系下統(tǒng)南新組中段(K1n2)：巖性為紫紅、灰紫色細、粉砂巖，泥質巖、泥質粉砂巖，局部夾含礫砂巖，有向上變細之趨勢。工作區(qū)范圍內(nèi)未見底。據(jù)區(qū)域資料，該段厚度大于600m。

1.2 構造

1.2.1 斷層

礦區(qū)斷層不十分發(fā)育，從對該區(qū)內(nèi)的斷層構造揭露，礦區(qū)內(nèi)從西到東分別為F1、F2兩條斷層，總體走向呈南北向(圖1)。

(1)曼免河斷層(F1)：為一逆斷層，斷層傾向242°，傾角54°，斷層面可見明顯擦痕，擦痕兩側見砂巖具弱硅化，V1礦體被該斷層錯動，往北東方向未見V1礦體再現(xiàn)，該斷裂構造向南可追索至南批河岸邊，向北為第四系浮土掩蓋。

圖1 景谷縣新平村銅礦地質簡圖

(2)景谷煤礦斷層(F2)：為一層間控礦構造，根據(jù)PD2-1坑道的四個穿脈揭露，該構造破碎帶寬6m～10m，斷層傾向275°，傾角43°～47°，構造破碎帶灰白色砂巖多具弱硅化、孔雀石化、藍銅礦化及褐鐵礦化等。根據(jù)工程采樣控制，該構造破碎帶內(nèi)銅礦體基本產(chǎn)出于其中心地帶，構造破碎帶內(nèi)礦化蝕變由中心向兩側逐步變?nèi)踔畡?。局部地段于構造破碎帶靠近頂板泥質粉砂巖處可見品位較高的輝銅細脈產(chǎn)出。

1.2.2 節(jié)理

礦區(qū)節(jié)理裂隙較為發(fā)育，主要位于白堊系下統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)地層中，尤其是發(fā)育在白堊系下統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)地層頂部賦存V1礦體的層位中，未能穿過K1n3-2/ K1n3-1分界線而進入堊系下統(tǒng)南新組上段第二亞段(K1n3-2)地層內(nèi)。節(jié)理大致有兩組，第一組節(jié)理產(chǎn)狀傾向162°～210°，傾角68°～80°，第二組節(jié)理產(chǎn)狀傾向50°～76°，傾角65°～80°，兩組節(jié)理均是傾角較陡，節(jié)理面是均可見方向不一的滑動擦痕和磨光面，滑動擦痕長1cm～2cm，磨光面一般2cm2～3cm2大小。兩組節(jié)理在不同地段發(fā)育的程度不同，在山脊部位頻度最低(1-2條/m)，山坡部位頻度中等(2～4條/m)，山洼部位頻度最高(5～10條/m，最多者達20條/m)。賦礦層位中所見的節(jié)理，現(xiàn)在均表現(xiàn)為開放性節(jié)理，沿節(jié)理見有含銅石英脈充填分布，脈厚1.5mm～2mm。兩組節(jié)理交會成網(wǎng)狀，其中的含銅石英細脈亦構成細網(wǎng)脈，穿插、切割巖石，致使巖石發(fā)生強度不一的硅化蝕變和銅礦化。

2 礦體地質特征

2.1 礦體特征

通過地質勘查，目前礦區(qū)內(nèi)共圈定銅礦體2條(V1、V2)

(1)V1礦體：礦體賦存于白堊系下統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)地層頂部，賦礦巖層為含銅粗粒石英砂巖；頂板為白堊系下統(tǒng)南新組上段第二亞段(K1n3-2)的泥巖、粉砂質泥巖，底板為白堊系下統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)石英砂巖。

礦體呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，總體走向北東-南西，傾向290°～320°，傾角10°～33°；礦體與頂板圍巖分界清晰，局部地方沿分界面有層間滑動的跡象、發(fā)育有厚度小于10cm的層間滑動破碎帶。地表追索礦體露頭長度大于700m，工程控制礦體走向長度600m；礦體厚度2.08m～6.43m，平均4.31m，厚度變化系數(shù)99.30%，屬厚度較穩(wěn)定型；礦體Cu品位0.58ω%～5.43ω%，平均品位1.99ω%，品位變化系數(shù)51.26%，屬組份分布較均勻型。

(2)V2礦體：產(chǎn)于下白堊統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)地層頂部，賦礦巖層為含銅粗粒石英砂巖；頂板為下白堊統(tǒng)南新組上段第二亞段(K1n3-2)的泥巖、粉砂質泥巖，底板為下白堊統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)的含銅石英砂巖。礦體呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致(圖2)，礦體總體呈南北走向，傾向275°～285°，傾角43°～47°；礦體與頂板圍巖分界清晰，局部地方沿分界面有層間滑動的跡象、發(fā)育有厚度20cm～30cm的層間滑動破碎帶。礦體走向控制長度255m，斜深控制58m～60m；礦體厚度1.36m～4.14m，平均2.48m，厚度變化系數(shù)106%，屬厚度較穩(wěn)定型；礦體Cu品位0.46ω%～1.74ω%，平均0.85ω%，品位變化系數(shù)35.29%，屬組份分布均勻型。

圖2 新平村銅礦V2礦體15勘探線剖面圖

2.2 礦石結構、構造

礦石結構有自形-它形粒狀、膠狀結構；礦石構造主要有細脈狀構造、條紋狀構造、薄膜狀構造、斑塊狀構造、浸染狀構造、皮殼狀構造及葡萄狀構造。

2.3 礦石礦物組成及主要化學成分

2.3.1 礦物組成

礦石中，銅礦物含量占1～8%左右，主要礦石礦物有孔雀石、藍銅礦、黃銅礦、輝銅礦、菱鐵礦、黃鐵礦等；脈石礦物主要為石英、方解石、云母、粘土礦物、鈣質等。

2.3.2 主要化學成分

礦石中有益組分主要為Cu元素，而其它元素含量均較低，達不到綜合利用的標準(表1)。

表1 礦石組合樣分析結果表

注：上表中數(shù)據(jù)出自2010年普查報告。

2.4 礦石類型

按構造劃分，細脈狀銅礦石、條紋狀銅礦石、薄膜狀銅礦石、斑塊狀銅礦石、浸染狀銅礦石。

按賦礦圍巖劃分，區(qū)內(nèi)礦石為砂巖型銅礦石。

按氧化程度劃分(表2)，礦石屬于氧化礦石。

表2 礦石銅物相分析結果表

注：上表中數(shù)據(jù)出自2010年普查報告。

2.5 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)的礦化主要為銅礦化，原生銅礦化有輝銅礦化、黃銅礦化，次生銅礦化主要有孔雀石化、藍銅礦化；礦區(qū)內(nèi)的主要圍巖蝕變有黃鐵礦化(褐鐵礦化)、方解石化、菱鐵礦化、硅化等?，F(xiàn)將主要礦化及圍巖蝕變分述如下：

(1)輝銅礦化：主要呈細脈狀及星點狀兩種情況產(chǎn)出，細脈狀主要產(chǎn)出于石脈中，多呈細網(wǎng)脈狀產(chǎn)出，輝銅礦脈寬一般1mm～5mm，局部可見10cm～20cm，長約2m的脈狀輝銅礦產(chǎn)出，打塊取樣分析，銅含量可達20%，為后期熱液次生富集作用形成。星點狀輝銅礦產(chǎn)出于硅化石砂巖內(nèi)，石英砂巖同期沉積再經(jīng)后期熱液改造形成，呈紋層狀、馬尾絲狀，厚度小于0.3mm，其分布與石英砂巖的層理基本一致。

(2)黃銅礦化：主要分布于石英細網(wǎng)脈中及附近的石英砂巖中，呈星點狀分布，為0.3mm～0.7mm大小的它形粒狀，系伴隨硅化同時發(fā)生的銅礦化。

(3)孔雀石化：比較常見的一種銅礦化，孔雀石多數(shù)呈薄膜狀或斑塊狀分布，少部分呈細脈狀充填于巖石裂隙內(nèi)。呈薄膜狀者厚度小于0.5mm，多覆蓋于巖石表面或裂隙(節(jié)理)面上；斑塊狀者大小不一，大者可能是孔雀石薄膜不完整保留的部分，小者是一些原生銅礦物集合體風化形成的孔雀石(保留了原生銅礦物的分布形態(tài))。細脈狀者系孔雀石呈凝膠狀充填在裂隙中而成，脈厚1mm～2mm，與圍巖分界清晰。

(4)藍銅礦化：藍銅礦化以星點狀或小斑塊狀產(chǎn)出于巖石裂隙面上，薄膜狀產(chǎn)出相對較少，與孔雀石化具有同生關系，局部可呈細脈狀充填于巖石裂隙內(nèi)，脈寬一般小于2mm。

(5)黃鐵礦化：呈小團塊狀、細脈狀、星點狀分布于各類巖石均在產(chǎn)出，但于V1礦體的層間蝕變帶及V2礦體的層間構造帶內(nèi)尤為明顯，于硅化較強地段更為明顯。黃鐵礦晶體均為立方體狀，其晶體粒徑一般0.5mm～1mm。產(chǎn)于石脈中的黃鐵礦基本上未被氧化。

(6)褐鐵礦化：褐鐵礦化有兩種表現(xiàn)形式：一是黃鐵礦原地風化形成褐鐵礦，褐鐵礦還保留著黃鐵礦的晶形；二是黃鐵礦風化后發(fā)生淋漓，造成“鐵染”現(xiàn)象，局部地方形成皮殼狀的褐鐵礦。

(7)方解石化：方解石化主要分布于礦體附近，表現(xiàn)為粒狀方解石或成顆粒，或成小團塊，或成不規(guī)則細脈，不均勻分布于巖石中，常與菱鐵礦化相伴，與礦化關系較密切。

(8)菱鐵礦化：主要分布于礦體附近，表現(xiàn)為粒狀菱鐵礦成顆粒狀，或成小團塊不均勻分布于巖石中，常與方解石化、硅化相伴，與礦化關系較密切。

(9)硅化：有原巖重結晶膠結式硅化和石英脈充填式硅化兩種，泥巖巖重結晶膠結式硅化表現(xiàn)為巖石硬度增加和巖石褪色；砂巖重結晶膠結式硅化表現(xiàn)為砂粒粒度增加、孔隙被硅質膠結物充填、巖石趨于致密，硬度變高；石英脈充填式硅化主產(chǎn)出于巖石裂隙中，規(guī)模不等，小的長度僅幾毫米，大的可達幾十厘米；有時，石英呈團塊狀產(chǎn)出。在石英團塊或石英脈中，常有黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦、方解石、菱鐵礦等礦物出現(xiàn)。硅化的范圍比其它蝕變范圍更大，也是也銅礦化關系最為密切的圍巖蝕變成礦作用。

3 礦床成因及找礦標志

3.1 礦床成因

礦體產(chǎn)于白堊系下統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)的頂部，賦礦巖層為石英砂巖；礦體呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，礦體頂板為紫紅色泥巖、粉砂質泥巖，底板為灰白色含銅石英砂巖。

礦石具粒狀、膠狀結構。礦石中，既有反映原生沉積特征的條紋狀構造，又在反映后期熱液活動的細脈狀、斑塊狀、浸染狀構造。

礦石中，主要礦物有孔雀石、藍銅礦、黃銅礦、輝銅礦、菱鐵礦、黃鐵礦、石英、方解石、云母、泥質等，構成一套(中)低溫熱液礦物組合。

按成礦作用可將礦床的形成劃分為三個階段。原生沉積階段：在沉積白堊系下統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)的石英砂巖時，沉積形成了有條紋狀輝銅礦順層理分布的礦化層(含銅砂巖層)。熱液疊加階段：當含礦熱液通過層間破碎帶、節(jié)理向上運移，進入礦化層(含銅砂巖層)時，被白堊系下統(tǒng)南新組上段第二亞段(K1n3-2)的泥質巖阻隔，在泥質巖之下的下白堊系下統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)石英砂巖中集中，一方面與原生沉積的礦化層發(fā)生交代，另一方面隨著深度的減小而導致溫度、壓力也發(fā)生了變化，促使銅礦物在礦化層中結晶、沉淀，形成具有細脈狀構造、斑塊狀構造、浸染狀構造的礦石，從而進一步加強了銅礦化。次生富集階段：前兩階段形成的銅礦化層經(jīng)風化、淋漓，進一步富集形成礦體。

綜上所述，新平村銅礦的礦床成因類型，應屬受地層控制、又有(中)低溫熱液疊加、還經(jīng)歷了次生富集改造型礦床。工業(yè)類型為砂巖型銅礦。

3.2 找礦標志

(1)礦化標志：在石英砂巖中的銅礦化(輝銅礦化、孔雀石化)，尤其是地表巖石上顏色鮮艷的孔雀石，是本礦區(qū)尋找銅礦的最重要的直接標志。

(2)蝕變標志：圍巖蝕變是本礦區(qū)找礦的直接標志之一。從對已知礦體的控制情況可以了解到，近礦圍巖多具硅化、方解石化等蝕變，在硅化、方解石化圍巖蝕變同時出現(xiàn)的部位，多出現(xiàn)銅礦化。

4 結論

區(qū)內(nèi)中生界白堊系下統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)，是區(qū)內(nèi)主要的賦礦層位，目前礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的主要都與南新組上段第一亞段(K1n3-1)的石英砂巖有關，本套地層是主要的找礦標志。礦區(qū)褶皺不發(fā)育，受曼免河斷裂(F1)、景谷煤礦斷裂(F2)的影響，區(qū)內(nèi)發(fā)育走向近南北向，由于該區(qū)工作掩蓋較大，對該區(qū)內(nèi)的斷層構造揭露有限，多為推測斷層。根據(jù)礦體地質、礦化賦存規(guī)律等因素，認為該礦賦存于層間構造破碎帶內(nèi)的中低溫熱液型銅礦床 。