楚雄盆地北部桂花銅礦區(qū)晚白堊世含礦巖系沉積環(huán)境

薛傳東，向坤，胡廷銀，廖程，楊欣鵬，楊天云露，王磊

昆明理工大學(xué)地球科學(xué)系，昆明 650093

0 引言

楚雄盆地位于青藏高原東緣“三江”構(gòu)造帶與揚(yáng)子地臺(tái)西緣的結(jié)合部，以賦存有大姚六苴、牟定郝家河等大型砂巖型銅礦床及鹽類、煤炭等礦產(chǎn)資源而長(zhǎng)期備受關(guān)注。其中，砂巖型銅礦床主要集中分布于白堊紀(jì)地層中，不僅在白堊紀(jì)地層中呈現(xiàn)出多層位容礦的典型特征，而且相應(yīng)的礦化特征也存在明顯差異。例如，盆地北部桂花地區(qū)的大村、直苴、團(tuán)山、冶基廠、樹皮廠、摩柏梁子等銅礦床/點(diǎn)的似層狀、透鏡狀礦體，賦存于上白堊統(tǒng)江底河組底部泥巖及其下伏的馬頭山組頂部礫巖和/或含礫砂巖中，以網(wǎng)脈狀、斑塊狀、星點(diǎn)狀礦石為特征；而盆地中南部的大姚凹地苴、六苴及牟定郝家河等砂巖型銅礦床的似層狀、透鏡狀、脈狀礦體，產(chǎn)于上白堊統(tǒng)馬頭山組下部層位和下白堊統(tǒng)高峰寺組的石英砂巖中，以浸染狀、條紋狀礦石為特征。盡管前人已經(jīng)從礦床學(xué)角度對(duì)這些銅礦床之間的礦化特征異同進(jìn)行了對(duì)比研究[1-10]，并對(duì)楚雄盆地砂巖型銅礦床的成礦作用進(jìn)行了不同程度地分析，但是關(guān)于賦礦地層相對(duì)缺乏巖石組合序列和沉積環(huán)境方面的系統(tǒng)研究。正是由于缺乏沉積相和沉積環(huán)境方面的研究，從而制約了對(duì)“三江”構(gòu)造帶成礦作用與構(gòu)造演化之間耦合關(guān)系認(rèn)識(shí)的理論提升，同時(shí)也影響了區(qū)域礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)與找礦勘探工作的進(jìn)程。

本文以楚雄盆地北部包括大村銅礦區(qū)在內(nèi)的桂花地區(qū)上白堊統(tǒng)作為主要研究區(qū)和研究對(duì)象，在系統(tǒng)地區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和礦區(qū)坑道及鉆孔詳細(xì)觀測(cè)的基礎(chǔ)上，深入研究了該區(qū)上白堊統(tǒng)江底河組和馬頭山組沉積相、古水流及礫巖和砂巖碎屑組成特征，以期為礦床成因研究提供證據(jù)。

1 地質(zhì)背景

楚雄盆地北起攀枝花，南至元江縣，東抵武定、祿豐，西至祥云、賓川，平面上呈現(xiàn)近南北向狹長(zhǎng)展布，面積約36 000 km2；盆地西南和南側(cè)緊鄰哀牢山構(gòu)造帶，北東和東側(cè)分別與元謀古陸及康滇古陸相鄰(圖1a)。盆地基底由元古界昆陽(yáng)群、震旦系及古生界共同構(gòu)成，昆陽(yáng)群和震旦系廣泛出露于盆地周緣，古生界在盆地中部零星出露；盆地內(nèi)的主要充填物由中—新生界陸源碎屑沉積構(gòu)成(圖1a，b)。其中，三疊系中產(chǎn)有煤層，侏羅系及白堊系中產(chǎn)有石膏及鹽[11]；同時(shí)白堊系是“三江”構(gòu)造帶砂巖型銅礦床的主要含礦圍巖，其多個(gè)層位中產(chǎn)有砂巖型銅礦床。近南北向、東西向及北西向斷層在盆地內(nèi)部發(fā)育，同時(shí)勘探結(jié)果表明，楚雄盆地內(nèi)大量發(fā)育鋯石U/Pb年齡為37～31 Ma[12-13]的煌斑巖、花崗(斑)巖侵入體及次火山巖。這些事實(shí)表明，楚雄盆地曾經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造—巖漿事件的改造和破壞，這些構(gòu)造—巖漿作用可能也是盆地內(nèi)及鄰區(qū)成礦熱液活動(dòng)的重要因素。

圖1 楚雄盆地區(qū)域地質(zhì)略圖(a)、桂花銅礦區(qū)地質(zhì)圖(b)及實(shí)測(cè)剖面地質(zhì)圖(c，d)1，2，3.上白堊統(tǒng)江底河組三段、二段及一段；4，5.上白堊統(tǒng)馬頭山組二段及一段；6.下白堊統(tǒng)普昌河組；7.下白堊統(tǒng)高峰寺組；8.上侏羅統(tǒng)妥甸組；9.中侏羅統(tǒng)蛇店組10.喜馬拉雅期花崗(斑)巖；11.銅礦體；12.整合及假整合接觸界線；13.地層產(chǎn)狀；14.斷層及編號(hào)；15.泥巖；16.粉砂質(zhì)泥巖；17.泥質(zhì)粉砂巖；18.泥質(zhì)粉—細(xì)砂巖；19.細(xì)—中粒砂巖；20.長(zhǎng)石石英砂巖；21.中粒砂巖；22.礫巖夾砂巖；23.火山碎屑粉—細(xì)砂巖；24.古水流玫瑰花圖；25.剖面位置及編號(hào)；26.坑道中段剖面及編號(hào)；27.河流；28.村鎮(zhèn)Fig.1 Geological maps of the Chuxiong Basin (a),the Guihua copper orefield (b),and the measured profiles (c,d)1, 2, 3. 3rd, 2nd, and 1st members of the Upper Cretaceous Jiangdihe Formation; 4, 5. 2nd, and 1st members of the Upper Cretaceous Matoushan Formation; 6. Lower Cretaceous Puchanghe Formation; 7. Lower Cretaceous Gaofengsi Formation; 8. Upper Jurassic Tuodian Formation; 9. Middle Jurassic Shedian Formation; 10. Himalayan granite and granitic porphyry; 11. copper orebody; 12. conformity and disconformity; 13. attitude of stratum; 14. fault and its number; 15. mudstone; 16. silty mudstone; 17. muddy siltstone; 18. siltstone and fine-grained sandstone; 19. medium-and fine-grained sandstone; 20. feldspar-quartz sandstone; 21. medium-grained sandstone; 22. conglomerate with sandstone interlayer; 23. pyroclastic siltstone and fine-grained sandstone; 24. rose diagram of paleocurrent; 25. location of measured section and number; 26. location of measured section in different level tunnel and number; 27. river; 28. village

在楚雄盆地北部的桂花地區(qū)，晚中生代地層發(fā)育相對(duì)良好。它們具體表現(xiàn)為中侏羅統(tǒng)蛇店組(J2s)、上侏羅統(tǒng)妥甸組(J3t)、下白堊統(tǒng)高峰寺組(K1g)和普昌河組(K1p)，以及上白堊統(tǒng)馬頭山組(K2m)和江底河組(K2j)(圖1a，b)。區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究結(jié)果[1,11]表明，高峰寺組與妥甸組、馬頭山組與普昌河組、江底河組與馬頭山組均呈假整合接觸；區(qū)內(nèi)構(gòu)造以開闊褶皺為主，局部為緊閉乃至倒轉(zhuǎn)褶皺，斷裂相對(duì)不發(fā)育；此外，大村銅礦區(qū)也廣泛出露近東西向喜馬拉雅期(未發(fā)表數(shù)據(jù))花崗(斑)巖及煌斑巖巖墻(群)(圖1b，c，d)。

區(qū)域上，楚雄盆地北部桂花—灣碧地區(qū)的銅礦體主要集中分布在俄刀俄向斜內(nèi)，樹皮廠—桂花向斜兩翼也有局部產(chǎn)出，已知銅工業(yè)礦體和礦化體主要斷續(xù)出現(xiàn)在江底河組底部泥巖和馬頭山組頂部礫巖、砂巖組合中(圖1b，c，d)。對(duì)于同一礦床(體)，不同容礦巖石的銅礦化特點(diǎn)存在一定差異。例如，對(duì)于大村及直苴礦床，其礦體厚度及銅品位均值變化范圍為，江底河組底部泥巖分別為0.19～0.43 m及1.47～1.95%，馬頭山組上部砂巖分別為0.29～0.38 m及1.89%～2.21%，馬頭山組頂部礫巖分別為0.02～0.08 m及1.63%～2.32%[1]。

2 上白堊統(tǒng)含礦巖系沉積相分析

2.1 馬頭山組(K2m)

馬頭山組(K2m)巖性主要表現(xiàn)為砂巖、含礫砂巖及礫巖組合(圖2)。其中，砂巖、含礫砂巖是該套地層下部組成的主要巖石組合類型，且局部夾礫巖透鏡體，即馬頭山組下段(K2m1)；礫巖主要見于該套地層上部，即馬頭山組上段(K2m2)?？傮w上，該套地層呈現(xiàn)出自下而上砂巖層厚度變薄且含量逐漸減少、礫巖層厚度增大且含量增多的特征。同時(shí)，礫巖層在露頭上多以透鏡體形式存在。

橫向上，該套地層厚度和砂巖層總體具有自南而北逐漸變薄的趨勢(shì)，礫巖層厚度則呈現(xiàn)出向北逐漸增厚的變化特征，并與地層和砂巖層厚度呈現(xiàn)彼此消長(zhǎng)關(guān)系特征(圖2)。其中，馬頭山組地層在北部冶基廠地區(qū)厚度最小(約37 m)，南部俄刀俄地區(qū)厚度最大(95 m)。據(jù)區(qū)域資料[1, 11]，在本區(qū)以南的大姚六苴地區(qū)，馬頭山組厚度大于200 m。然而，該套地層中礫巖層厚度在冶基廠地區(qū)最大(約21.3 m)，向南總體逐漸變薄，在俄刀俄地區(qū)最薄，僅有0.3～1.2 m。此外，在大村銅礦區(qū)2 200 m中段巷道中，礫巖層缺失，但與其相對(duì)應(yīng)出露灰綠色含礫粗砂巖層，并發(fā)育明顯銅礦化。該含礫粗砂巖層厚度為0.8～1.5 m。

圖2 桂花銅礦區(qū)上白堊統(tǒng)含礦地層剖面柱狀圖(巖性圖例見圖1)Fig.2 Columnar diagrams of the Upper Cretaceous ore-bearing strata in the Guihua copper orefield (lithology legend is shown in Fig.1)

垂向上，礫巖層單層厚度變化較大(0.05～9 m)，總體具有向上厚度變小且礫石礫徑逐漸變小的趨勢(shì)。在局部地段，可見礫石礫徑向上變大的逆粒序結(jié)構(gòu)。分布于地層剖面下部砂巖組合中的礫巖層，通常以透鏡體形式分布(圖3a)，單個(gè)透鏡體厚度一般為2～15 cm，側(cè)向延伸相對(duì)較小(一般為1～6 m)。相對(duì)而言，該套地層上部的礫巖層厚度較大。這些礫巖總體呈現(xiàn)為系列透鏡體組合，并夾有含礫粗砂巖透鏡體。礫巖層中礫石磨圓度較好，多為橢圓狀，局部可見次棱角狀礫石(圖3b)；礫石具有向南其礫徑變小、磨圓度變好和含量減少的特征。剖面上，這些礫巖在頂部總體以礫質(zhì)支撐為特征，下部則以砂質(zhì)支撐為主要特征，且空間上這些礫巖向南也逐漸變?yōu)橐陨百|(zhì)支撐為主的礫巖。礫巖層中還常見疊瓦狀礫石(圖3c)，同時(shí)可見由不同級(jí)別礫石構(gòu)成的大型板狀斜層理；礫石層中的含礫砂巖透鏡體發(fā)育相對(duì)不清晰的板狀、槽狀斜層理(圖3b，c)。砂巖通常為中—厚層狀，露頭上為紅色、淺灰色和灰綠色，局部地段含有少量礫石。它們常與紫紅色、深灰色泥巖相伴。砂巖底部通?？梢娒黠@的沖刷面，且含有泥礫或者石英礫，屬于河床滯留沉積。楔狀交錯(cuò)層理(圖3a)、正粒序(圖3b)、板狀交錯(cuò)層理(圖3d)及平行層理在砂巖層中極其發(fā)育，交錯(cuò)層理在規(guī)模上向上逐漸變小。此外，粉砂巖、泥巖中還可見小型槽狀交錯(cuò)層理和爬升波紋斜層理，局部地段夾有鈣質(zhì)結(jié)核層。

總之，該套地層下部砂巖和上部礫巖層均具有向上粒度變細(xì)的趨勢(shì)，并發(fā)育底沖刷面、板狀和槽狀交錯(cuò)層理以及礫石疊瓦狀排列等河流相沉積標(biāo)志[15]。這些基本地質(zhì)事實(shí)表明，馬頭山組下部(K2m1)是一套邊灘沉積為主及部分河床亞相的底部滯留沉積組合，其上部(K2m2)的礫巖層主要為一套河床滯留礫巖沉積組合。

2.2 江底河組(K2j)

江底河組主要是一套細(xì)碎屑巖組合，與下伏馬頭山組之間為連續(xù)沉積。其下部為灰綠—灰黑色鈣質(zhì)泥巖、炭質(zhì)頁(yè)巖、瀝青質(zhì)頁(yè)巖組合(K2j1)，中部主要為紫紅色粉砂質(zhì)泥巖夾薄層泥質(zhì)粉砂巖(K2j2)，上部紫紅色粉砂質(zhì)泥巖夾砂巖組合(K2j3)。其中，下部泥巖組合是桂花地區(qū)銅礦床(體)的主要含礦圍巖。

空間上，該套地層下部泥巖組合厚度具有自北而南逐漸增大的趨勢(shì)(圖2)，且在南部俄刀俄一帶的沉積厚度最大，約為64.5 m。區(qū)域上，隨著馬頭山組頂部礫巖層向南逐漸減薄并尖滅，泥巖層厚度則向南逐漸增大，且直接覆蓋于馬頭山組砂巖之上。相對(duì)于下伏的馬頭山組而言，江底河組巖石粒度明顯變細(xì)，且砂巖層以粉砂巖為主并缺乏中、粗粒砂巖；中部紅色泥質(zhì)粉砂巖中局部發(fā)育石膏細(xì)脈及斑塊(圖3e)；下部泥巖中發(fā)育干瀝青脈(圖3f)。泥巖和薄層粉砂巖互層，在局部地段形成向上粒度變細(xì)的正粒序結(jié)構(gòu)特征；底沖刷面、波紋斜層理和火焰構(gòu)造在野外也十分常見。這些特征表明，江底河組形成于相對(duì)干旱的沉積環(huán)境，為河流邊灘亞相沉積。

在紅色泥巖露頭上，可見大量的液化砂脈分布。這主要是由于沉積成巖作用過程中富含水分的淺色粉砂巖，因壓實(shí)作用而發(fā)生液化，并向上穿入紫紅色泥巖層中所致[16-18]。與這些砂脈相伴的地段，還發(fā)育有同沉積斷裂、滑塌褶曲、同沉積礫巖以及大量的砂巖“球枕”構(gòu)造(圖3g)。這些同沉積滑塌構(gòu)造和液化砂脈內(nèi)部及相關(guān)裂隙部位，也是銅金屬硫化物的主要集中發(fā)育區(qū)(圖3h)。

圖4 桂花銅礦區(qū)上白堊統(tǒng)馬頭山組礫巖層礫石各軸粒徑累積頻率曲線圖Fig.4 Accumulative frequency curves of gravel axis for the conglomerate layers from the Upper Cretaceous Matoushan Formation in the Guihua copper ore field

3 礫巖、砂巖碎屑組成特征

沉積盆地充填物碎屑組成嚴(yán)格地受到沉積物源區(qū)、構(gòu)造、氣候、搬運(yùn)作用及沉積成巖作用等地質(zhì)因素的共同影響[19-21]。然而，礫巖組成特征不僅可以直接反映其沉積物源區(qū)巖石類型和隆升剝蝕程度，同時(shí)可以為盆地充填序列組成時(shí)空變化特征提供直接證據(jù)[22-26]。因此，我們對(duì)桂花地區(qū)馬頭山組與江底河組砂巖碎屑組成研究同時(shí)，野外重點(diǎn)對(duì)馬頭山組中礫巖進(jìn)行了礫石成分詳細(xì)研究。這一研究不僅可以揭示它們的沉積物源區(qū)巖石類型等基本特征，也可為楚雄盆地形成演化與相鄰地質(zhì)體耦合關(guān)系提供最直接的沉積學(xué)證據(jù)。

3.1 礫巖成分特征

為了充分揭示馬頭山組上部礫巖層中礫石成分空間變化特征，我們野外分別對(duì)冶基廠、樹皮廠、岔河、小河、大村等5個(gè)剖面的礫巖選取1 m2開展礫石面積統(tǒng)計(jì)[27]，進(jìn)而進(jìn)行了礫石含量估算，以確定物源區(qū)可能的巖石類型及其時(shí)空變化特征。統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表1)表明，該套地層中礫巖礫石主要有石英巖、深灰色硅質(zhì)巖、砂巖、灰?guī)r、花崗巖、玄武巖和泥巖，以泥巖礫石最少(圖2)；礫石礫徑變化大，在2～12 cm之間?？臻g上，礫石礫徑向南逐漸減小且磨圓度明顯增高，同時(shí)玄武巖和花崗巖礫石的含量也明顯減小。

桂花地區(qū)5條實(shí)測(cè)剖面礫石成分統(tǒng)計(jì)結(jié)果研究表明，這些礫巖礫石成分與下伏基底地層和北側(cè)及北東側(cè)隆起區(qū)(圖1a)的巖性完全相同。從北向南，礫石成分成熟度增高，同時(shí)在南部小河、大村一帶，相對(duì)缺乏玄武巖和花崗巖礫石(表1、圖2)。這些基本事實(shí)表明，馬頭山組沉積時(shí)的沉積物源區(qū)主要位于現(xiàn)今桂花地區(qū)的北側(cè)，且該區(qū)在晚白堊世時(shí)期具有北高南低的古地貌格局。這一事實(shí)也與馬頭山組下部砂巖組合厚度時(shí)空變化相一致。

表1 桂花銅礦區(qū)上白堊統(tǒng)馬頭山組礫巖層礫石粒度特征統(tǒng)計(jì)表Table 1 Granulometric features of conglomerate layers from the Upper Cretaceous Matoushan Formation in the Guihua copper ore field

3.2 砂巖碎屑組成

桂花銅礦區(qū)上白堊統(tǒng)砂巖顯微結(jié)構(gòu)分析(圖5)表明，砂巖主要為巖屑雜砂巖、巖屑長(zhǎng)石雜砂巖及長(zhǎng)石巖屑雜砂巖3種。碎屑由巖屑(25%～30%)、石英(25%～35%)和長(zhǎng)石(15%～25%)共同構(gòu)成，其含量變化相對(duì)較小，為75%～80%；基質(zhì)通常為泥質(zhì)和鈣質(zhì)2類，含量為15%～20%。不同碎屑以棱角狀—次棱角狀為主，表明其經(jīng)歷了較短距離的搬運(yùn)。

巖屑由花崗巖、云母石英片巖、硅質(zhì)巖、火山巖共同構(gòu)成。其中，花崗巖屑由石英和斜長(zhǎng)石構(gòu)成，具有明顯的花崗結(jié)構(gòu)(圖5a)；同時(shí)，部分花崗巖巖屑中的石英和長(zhǎng)石具有明顯的定向性(圖5b)，且石英波狀消光普遍發(fā)育(圖5c)，表明其來源于花崗質(zhì)片麻巖；火山巖巖屑有酸性火山巖和基性火山巖2類，盡管二者均發(fā)生了不同程度的蝕變，但依然保留有清晰可辨的斑狀間隱結(jié)構(gòu)(圖5d)或填隙結(jié)構(gòu)(圖5b，e)；硅質(zhì)巖屑則主要由不規(guī)則狀細(xì)小隱晶質(zhì)石英集合體構(gòu)成(圖5a，f)。

石英和長(zhǎng)石碎屑主要表現(xiàn)為次棱角狀。石英碎屑多以單晶石英為主，且部分單晶石英碎屑呈現(xiàn)次生加大現(xiàn)象，并含有大量流體包裹體，同時(shí)具有明顯波狀消光特點(diǎn)(圖5e)，表明其為花崗巖來源[28]；多晶石英碎屑發(fā)育波狀消光，且部分含有鱗片狀包裹體，呈現(xiàn)出變質(zhì)巖來源特征。長(zhǎng)石有鉀長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石兩類，但主要以斜長(zhǎng)石為主；鉀長(zhǎng)石碎屑發(fā)育格子雙晶(圖5e，g)，斜長(zhǎng)石遭受一定蝕變，但是卡鈉雙晶依然清晰可辨(圖5d)。而部分單晶石英碎屑表現(xiàn)為具港灣狀形態(tài)，但缺乏包裹體，可能來自于火山巖。

另外，可見黑云母(圖5f)、黝簾石(圖5h)、鋯石等碎屑重砂礦物。黝簾石和鋯石多呈渾圓狀，表面具有明顯的磨蝕痕跡和顯微裂隙；黑云母碎屑相對(duì)完好，但其邊部也有明顯的磨蝕痕跡。這些特征表明，其曾經(jīng)歷了一定距離的搬運(yùn)。

4 古水流分析

為了判別馬頭山組及江底河組沉積物源區(qū)的相對(duì)位置，我們對(duì)區(qū)內(nèi)5條剖面上礫巖層疊瓦狀礫石最大扁平面產(chǎn)狀進(jìn)行了實(shí)測(cè)，并結(jié)合地層產(chǎn)狀進(jìn)行其產(chǎn)狀校正恢復(fù)，進(jìn)而繪制了相對(duì)應(yīng)的古水流玫瑰花圖(圖1)。從這些玫瑰花圖上可以看出，馬頭山組礫巖的沉積物源區(qū)總體來自于其北東側(cè)物源隆起區(qū)，具體表現(xiàn)為岔河以北主要來自北北東方向，岔河以南則來自北西方向。這表明，研究區(qū)北部的盆地基底隆起控制著盆地內(nèi)部古水流方向，而且這些古隆起為盆地提供了部分物源。

5 討論

5.1 楚雄盆地桂花銅礦區(qū)上白堊統(tǒng)沉積環(huán)境

巖石組合和沉積相分析表明，楚雄盆地北部桂花地區(qū)晚白堊世馬頭山組與江底河組是一套連續(xù)沉積組合。垂向上，自下而上依次表現(xiàn)為砂巖、含礫砂巖組合夾粉砂巖組合、礫巖透鏡體夾砂巖、頁(yè)巖、泥巖夾粉砂巖組合，總體具有向上粒度變細(xì)的巖石組合特征。其中，礫巖在整個(gè)桂花地區(qū)主要呈現(xiàn)為透鏡體形式分布，其厚度和側(cè)向延伸均變化較大，發(fā)育疊瓦狀構(gòu)造、不清晰板狀斜層理；下部砂巖中發(fā)育大型板狀、槽狀斜層理，其上部的泥巖、粉砂巖層中發(fā)育波紋斜層理、爬升層理及同沉積滑塌褶曲、同沉積斷裂、泄水構(gòu)造等。這些事實(shí)表明，楚雄盆地在晚白堊世時(shí)期主體表現(xiàn)為一套河流相沉積組合，并具有向南盆地內(nèi)水體逐漸加深的基本特征。空間上，該套沉積組合在北部桂花地區(qū)樹皮廠以北地區(qū)，主要為河道滯留沉積組合；而在樹皮廠以南地區(qū)，主要為河流邊灘相沉積。

5.2 晚白堊世時(shí)期古地理格局與成礦

礫巖、砂巖、泥巖厚度以及沉積相時(shí)空變化特征共同表明，晚白堊世時(shí)期楚雄盆地桂花地區(qū)呈現(xiàn)出北高南低的古地貌格局。礫巖成分分析表明，馬頭山組沉積物源區(qū)層出露有石英巖、花崗巖、玄武巖、砂巖、灰?guī)r、片巖及泥巖等巖石組合類型(圖2)。砂巖碎屑組成(圖5)分析結(jié)果表明，江底河組和馬頭山組沉積時(shí)，其沉積物源區(qū)大量發(fā)育花崗巖、片麻巖、硅質(zhì)巖、玄武巖、云母石英片巖等巖石類型。同時(shí)，由于砂巖呈現(xiàn)分選和磨圓差的特點(diǎn)，富含棱角狀—次棱角狀巖屑和長(zhǎng)石，以巖屑雜砂巖、巖屑長(zhǎng)石雜砂巖及長(zhǎng)石巖屑雜砂巖為主要類型，表明其為形成于相對(duì)干旱環(huán)境的近源沉積。這一推論與江底河組中含有的石膏鹽層相一致。江底河組內(nèi)的同沉積斷裂、液化砂脈等泄水構(gòu)造以及同沉積褶皺(圖2，3)等共同表明，該時(shí)期楚雄盆地層沉積遭受了區(qū)域構(gòu)造擠壓作用引起的隆升破壞。然而，馬頭山組中砂巖型銅礦化可能是由于其北側(cè)基底隆起區(qū)中的含銅巖石在發(fā)生隆升剝蝕過程中被分解，并隨同相關(guān)剝蝕碎屑一并向南搬運(yùn)并發(fā)生沉積，且在整個(gè)盆地遭受擠壓隆升破壞過程中進(jìn)一步發(fā)生富集而成礦。

5.3 成礦控制因素

對(duì)于大多數(shù)已定義的砂巖型銅礦床而言，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者對(duì)其成礦物質(zhì)及流體來源、運(yùn)移及金屬富集沉淀機(jī)制仍存在爭(zhēng)議，但對(duì)其成礦作用與同沉積作用(沉積巖性、沉積相和沉積—古地理環(huán)境)有關(guān)、發(fā)生于成巖期或成巖晚期已達(dá)成共識(shí)[29-33]。滇中楚雄盆地及其鄰區(qū)是我國(guó)著名的中—新生代砂巖型銅礦床富集區(qū)，區(qū)內(nèi)大量發(fā)育的銅礦床同樣存在類似的分歧，尤其是對(duì)其關(guān)鍵控礦因素仍不明確，限制了找礦勘查工作的有效實(shí)施。

勘查工程揭露表明，楚雄盆地北部桂花地區(qū)銅礦床(體)均呈層狀、似層狀或透鏡狀展布于俄刀俄向斜內(nèi)，主要呈面狀連續(xù)賦存在江底河組底部灰綠—灰黑色含粉砂質(zhì)泥巖層中，次為馬頭山組頂部礫巖、含礫砂巖和細(xì)—中粒巖屑砂巖中，且礦化連續(xù)，銅礦體總厚度及平均品位分別為0.59～0.80 m和1.81%～2.01%[1]。其中，在俄刀俄向斜東翼地區(qū)，馬頭山組頂部礫巖層已趨于尖滅，主要是馬頭山組頂部砂巖含礦，而江底河組底部泥巖礦化較弱。本次的調(diào)查觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，楚雄盆地北部桂花地區(qū)的銅礦床容礦地層雖經(jīng)歷了成巖后期的擠壓變形，但沉積成巖期同生變形的成礦控制作用較為明顯，尤其是江底河組底部灰綠—灰黑色富含有機(jī)質(zhì)(炭屑、瀝青)泥巖中普遍發(fā)育的同沉積變形構(gòu)造(圖2，3)，與銅礦化的成因聯(lián)系較為密切。調(diào)查還顯示，區(qū)內(nèi)未見先成礦石礦物被晚期熱液活化或改造的現(xiàn)象，這說明江底河組成巖后未發(fā)生新的成礦作用。因而，區(qū)內(nèi)銅成礦作用主要發(fā)生在沉積成巖期，江底河組邊灘亞相富含有機(jī)質(zhì)泥巖及其與下伏馬頭山組河道亞相砂礫巖的沉積組合，成為成礦流體遷移和充填成礦的有利空間，而同沉積期變形構(gòu)造是主要的成礦驅(qū)動(dòng)因素。這也應(yīng)是區(qū)內(nèi)砂巖型銅礦化發(fā)育的關(guān)鍵機(jī)制。

6 結(jié)論

(1) 楚雄盆地北部桂花地區(qū)的上白堊統(tǒng)馬頭山組和江底河組是一套連續(xù)沉積組合，形成于氣候相對(duì)干旱的河流環(huán)境，由河道亞相和邊灘亞相沉積共同組成。

(2) 馬頭山組和江底河組碎屑組成分析表明，其沉積物源區(qū)位于盆地北側(cè)，曾出露有花崗巖、硅質(zhì)巖、片麻巖、云母石英片巖、玄武巖以及灰?guī)r等。

(3) 晚白堊世時(shí)期，楚雄盆地具有北高南低的古地理格局，且在江底河組形成過程中該盆地總體曾經(jīng)歷了區(qū)域擠壓作用而引起的隆升破壞，也是區(qū)內(nèi)砂巖型銅礦床的主要成礦時(shí)期。

致謝 野外工作得到四川東能投資集團(tuán)公司、云銅集團(tuán)公司大村銅礦公司領(lǐng)導(dǎo)及技術(shù)人員的大力支持和幫助，成文過程中得到中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所楊天南研究員、閆臻研究員及東華理工大學(xué)朱志軍教授的有益指導(dǎo)，審稿專家和編輯對(duì)本文給予認(rèn)真審閱并提出建設(shè)性的修改意見，在此一并深表感謝。