云南香格里拉縣紅牛銅礦成礦要素及成因

陳 剛，陶興雄，付文超

(云南黃金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司 云南 昆明 650000)

云南香格里拉縣紅牛銅礦自發(fā)現(xiàn)至今，經(jīng)大量的科研、勘查工作，在區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查、物探、化探、遙感等方面，取得了豐富的成果資料，分析其礦床成因，總結(jié)其成礦要素，對(duì)在該區(qū)域內(nèi)尋找類似礦床具有一定參考意義。

1 成礦地質(zhì)背景

香格里拉縣紅牛銅礦地處揚(yáng)子西緣多島弧盆系之義敦島弧南端的中甸弧，其東部和南部為甘孜理塘板塊結(jié)合帶，西部為鄉(xiāng)城-格咱深大斷裂，主體構(gòu)造線近北北西向展布[1]。

該區(qū)晚古生代為碳酸巖臺(tái)地環(huán)境，二疊紀(jì)-早三疊世隨著其東側(cè)甘孜—理塘小洋盆的發(fā)育轉(zhuǎn)變?yōu)楸粍?dòng)大陸邊緣環(huán)境，中三疊世末-晚三疊世初隨著甘孜-理塘小洋盆向西俯沖形成主動(dòng)大陸邊緣。晚三疊世巖漿弧發(fā)展階段，發(fā)育了一套巨厚的碎屑巖-碳酸鹽巖-火山巖建造，巖性主要為砂板巖夾灰?guī)r、安山玄武巖-安山巖、英安巖等，是區(qū)內(nèi)印支期淺成-超淺成中酸性礦化斑巖的直接圍巖[1]。

區(qū)內(nèi)總體為一被斷裂破壞的紅山復(fù)式背斜，由一系列北北西向緊密線性褶皺和同向斷裂組成，其中斷裂屬早期拉張型斷裂，控制了印支期鈉質(zhì)中-基性火山巖及同源基性-中基性侵入巖；而北西向及近東西向斷裂控制了印支期擠壓型鈣堿性系列鉀質(zhì)中-酸性火山巖，并有同源的大量中酸性淺成-超淺成斑巖及次火山巖分布[2-3]。

紅牛銅礦處于特提斯喜馬拉雅成礦域(Ⅰ級(jí))，松潘-甘孜鉛鋅銀金銅成礦區(qū)(Ⅱ級(jí))，德格-中甸溝-弧-盆系銅鉛鋅金銀成礦帶(Ⅲ級(jí))之昌臺(tái)-鄉(xiāng)城島弧成礦帶南段的格咱島弧銅鉬鉛鋅金銀成礦亞帶(Ⅳ級(jí))。該區(qū)已先后發(fā)現(xiàn)多個(gè)銅礦床和銅礦點(diǎn)，成礦條件有利，具有較好的銅、鉬等多金屬礦成礦地質(zhì)背景。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)

紅牛礦區(qū)出露地層主要為上三疊統(tǒng)曲嘎寺組二、三段和圖姆溝組二段，總體為一單斜構(gòu)造。曲嘎寺組與圖姆溝組多以斷層接觸。

(1)上三疊統(tǒng)曲嘎寺組二段(T3q2)：主要為深灰色砂泥質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖、大理巖和結(jié)晶灰?guī)r夾基性-弱酸性火山巖及伴生的硅質(zhì)巖，是紅牛矽卡巖型銅多金屬礦床的賦礦層位。巖層以厚度大、具復(fù)理石韻律為特征，受超淺成-淺成火成巖侵入的影響，廣泛發(fā)育矽卡巖化和角巖化，蝕變形態(tài)受原巖產(chǎn)狀控制。礦(化)體均處于由砂板巖為主向碳酸鹽巖為主的過渡層中，層控含銅矽卡巖多賦存于多層大理巖透鏡體與砂板巖接觸部位。

(2)上三疊統(tǒng)曲嘎寺組三段(T3q3)：主要為深灰色薄層-中厚層狀灰?guī)r、粉晶灰?guī)r，夾絹云板巖、變質(zhì)細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖。

(3)上三疊統(tǒng)圖姆溝組二段(T3t2)：為灰或深灰色板巖、粉砂質(zhì)絹云板巖和中性及中酸性火山巖類，有安山巖、流紋巖、英安巖，夾安山火山角礫巖、安山質(zhì)熔結(jié)集塊巖、安山質(zhì)巖屑凝灰熔巖、安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、英安質(zhì)角礫熔巖、石英鈉長(zhǎng)斑巖及伴生的硅質(zhì)巖。

紅牛礦區(qū)次級(jí)斷裂發(fā)育，多數(shù)與區(qū)域構(gòu)造線一致，呈北西向展布，以逆斷層為主，少量為正斷層；成礦前的層間裂隙、節(jié)理發(fā)育，是產(chǎn)生矽卡巖化及礦化最有利的構(gòu)造條件。層間裂隙多發(fā)育在大理巖與角巖的接觸帶，一般呈大弧形彎曲，形跡清楚，裂隙面粗糙；層間小斷裂和構(gòu)造角礫破碎帶也主要發(fā)育在大理巖與角巖的接觸帶，個(gè)別地段構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈時(shí)，整層矽卡巖均破碎成構(gòu)造角礫巖。

圖1 紅牛銅礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)參考文獻(xiàn)[4]修改)

紅牛礦區(qū)巖漿巖出露較少，主要為礦區(qū)東部及北部的閃長(zhǎng)玢巖和礦區(qū)南東角的石英閃長(zhǎng)玢巖，總體呈北北西向延伸，侵入于曲嘎寺組砂泥質(zhì)板巖中；礦區(qū)內(nèi)的石英二長(zhǎng)斑巖，地表僅在1l勘探線兩側(cè)見兩條小巖脈，

但礦區(qū)深部鉆探工程控制到的隱伏石英二長(zhǎng)斑巖—花崗斑巖體主要分布于0線～19線，巖體侵入接觸面向南西陡傾，標(biāo)高2933m～3325m；東南角出露石英閃長(zhǎng)玢巖巖株。礦區(qū)地表見大面積角巖化及矽卡巖化蝕變(圖1)。

2.2 礦體特征

紅牛銅多金屬礦礦體主要賦存于上三疊統(tǒng)曲嘎寺組二段矽卡巖與角巖化帶內(nèi)。礦區(qū)地表大面積角巖化，并沿碳酸鹽巖夾層矽卡巖(大理巖)化。矽卡巖和角巖相間排列，與地層產(chǎn)狀近于一致；常見矽卡巖和大理巖直接接觸，多呈透鏡狀或扁豆?fàn)願(yuàn)A層出現(xiàn)，常全層礦化，其中局部銅礦物富集為礦體，部分地段矽卡巖與銅礦(化)體分布范圍一致，當(dāng)圍巖節(jié)理裂隙發(fā)育時(shí)，礦體也可穿越矽卡巖直至大理巖或角巖中。但呈厚層狀層分布的大理巖中極少見到矽卡巖化蝕變的產(chǎn)物，在矽卡巖中卻常有大理巖的殘留。目前，礦區(qū)共圈定大小53個(gè)礦體，代表性礦體特征簡(jiǎn)述如下：

(1)KT4礦體：該礦體賦存于上三疊統(tǒng)曲嘎寺組二段第二亞段(T3q2-2)大理巖夾層頂部矽卡巖帶中，分布標(biāo)高3505m～4255m，總體呈北西向展布，沿大理巖西接觸帶呈波狀產(chǎn)出，控制走向長(zhǎng)度850m，沿傾向控制斜深76m～740m，形態(tài)呈似層狀-脈狀，總體向南西陡傾，傾角66°～90°，3850m標(biāo)高以下礦體產(chǎn)狀變緩；厚度0.29m～24.33m，平均厚度3.62m，空間上由地表往深部厚度逐漸變薄，厚度變化較穩(wěn)定；單工程平均品位0.31ω%～6.45ω%，礦體平均品位1.74ω%，有用組分分布較均勻。礦石礦物主要為黃銅礦，少量為黃鐵礦、磁黃鐵礦。

(2)KT21礦體：該礦體呈似層狀、大透鏡狀賦存于上三疊統(tǒng)曲嘎寺組二段第一亞段二層(T3q2-12)大理巖與角巖透鏡體附近的矽卡巖帶中，分布標(biāo)高3572m～4186.48m，總體呈北北西向展布，控制礦體走向長(zhǎng)623m，控制傾向延伸84m～636m，礦體總體向南西傾，傾角在60°～80°間，礦體走向傾向延伸穩(wěn)定；厚度0.10m～19.28m，平均6.41m，厚度變化較穩(wěn)定；單工程Cu平均品位0.38ω%～5.66ω%，礦體平均品位1.48ω%，有用組分分布不均勻。

2.3 礦化蝕變特征

礦區(qū)垂向蝕變明顯受原沉積巖巖性控制，形成一個(gè)或多個(gè)由角巖-矽卡巖-大理巖組合形成的蝕變帶(圖2)。單個(gè)角巖-矽卡巖-大理巖組合具有明顯的蝕變分帶特征，自上到下依次為：塊狀黑云母角巖→條帶狀黑云母角巖(含斑點(diǎn)角巖)→透輝石長(zhǎng)英角巖→石榴石-透輝石矽卡巖→硅灰石-透輝石-石榴石矽卡巖→石榴石-硅灰石矽卡巖→大理巖，其中透輝石長(zhǎng)英角巖和透輝石矽卡巖為主要的含礦層[5]。

礦區(qū)礦化分帶較明顯，以石英二長(zhǎng)斑巖出露位置為中心，向兩側(cè)依次為：輝鉬礦-黃鐵礦-磁黃鐵礦-黃銅礦→黃銅礦-黃鐵礦-磁黃鐵礦-斑銅礦→磁黃鐵礦-黃鐵礦-斑銅礦-黃銅礦-斑銅礦→鐵閃鋅礦-黃鐵礦。

2.4 礦石質(zhì)量特征

2.4.1 礦石組構(gòu)

礦石以晶粒狀結(jié)構(gòu)為主，次為包含結(jié)構(gòu)、充填交代結(jié)構(gòu)、交代變余結(jié)構(gòu)；一般為浸染狀、斑點(diǎn)狀、條帶狀和細(xì)脈狀構(gòu)造，磁鐵礦-黃銅礦礦石并見斑塊狀、塊狀構(gòu)造等。

2.4.2 礦石礦物成分

礦石中以黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、磁鐵礦為主，其次為白鐵礦、褐鐵礦、孔雀石、藍(lán)銅礦、輝鉬礦、斑銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、赤鐵礦、赤銅礦、自然銅等。

非金屬礦物以透閃石、透輝石、方解石、石英為主，其次為長(zhǎng)石、方柱石；還有少量綠簾石、綠泥石、硅灰石、符山石、鈣鋁榴石、絹云母、黑云母、榍石、螢石、葉蠟石等。

圖2 紅牛銅礦7勘探線地質(zhì)剖面圖(據(jù)參考文獻(xiàn)[6]修改)

2.5 圍巖蝕變

主要有矽卡巖化、角巖化，次為鉀鈉長(zhǎng)石化、碳酸鹽化、絹云母化、綠簾石化、陽起石化、綠泥石化、沸石化；具有完整的蝕變分帶，包括綠泥石化綠簾石化(青磐巖化帶)、綠泥石化高嶺土化蒙脫石化(泥化帶)、硅化。

矽卡巖是礦區(qū)最重要的地質(zhì)體，目前控制的礦體幾乎都與它相關(guān)。在地表未見矽卡巖和侵入巖直接接觸，僅在7線、11線、15線深部可見石英二長(zhǎng)斑巖與矽卡巖直接接觸。由地表向下，隨著深度增加，空間上更加靠近氧化性強(qiáng)的石英二長(zhǎng)斑巖巖體，導(dǎo)致石榴石矽卡巖逐漸增多，且顏色變深。從矽卡巖垂向分帶來看，富鈣鐵榴石的矽卡巖更多的產(chǎn)于距氧化性巖體附近的矽卡巖帶；透輝石矽卡巖距離巖體略遠(yuǎn)，特別是鈣鐵輝石矽卡巖，分布于還原性強(qiáng)的外矽卡巖帶。在石英二長(zhǎng)斑巖巖體外接觸帶中，距巖體較近、熱液蝕變強(qiáng)烈的矽卡巖帶，以及距巖體稍遠(yuǎn)、退化蝕變較強(qiáng)的矽卡巖帶，有利于含銅硫化物富集。

3 成礦要素分析

綜上所述，紅牛銅礦成礦要素主要包括巖體時(shí)代、成礦期、大地構(gòu)造演化及成礦環(huán)境、巖石類型、賦礦地層、蝕變特征、控礦條件，具體要素見表1：

表1 紅牛銅礦礦床必要成礦要素表

4 礦床成因淺析

紅牛銅礦是晚三疊世印支期義敦島弧形成過程中，伴隨著巖體多次侵位及斷裂構(gòu)造長(zhǎng)期活動(dòng)的影響，在巖石內(nèi)、巖性分界面附近或斷裂的兩旁發(fā)育密集的節(jié)理裂隙，這些密集節(jié)理組成的裂隙帶為含礦熱液提供了良好的導(dǎo)礦和儲(chǔ)礦空間，中酸性巖漿侵入后，富含銅、鉬、銀等成礦物質(zhì)的巖漿期后熱液，沿紅山斷裂及其附近的北西向次級(jí)層間擠壓破碎帶、節(jié)理裂隙帶向上運(yùn)移、活動(dòng)，到達(dá)大理巖夾層后，在大理巖、角巖夾層節(jié)理裂隙發(fā)育部位，或大理巖與角巖化變砂巖接觸帶等有利地段，由巖漿期后氣成-熱液在擴(kuò)散過成中形成富礦熱液，與富含鈣鎂質(zhì)的大理巖發(fā)生物質(zhì)交代反應(yīng)，并受燕山期成礦作用的疊加。形成矽卡巖化帶及銅礦體，紅牛銅礦床受巖體、地層、構(gòu)造三位一體控制。

綜上所述，根據(jù)成礦地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征，紅牛銅多金屬礦為義敦島弧構(gòu)造環(huán)境下形成的與印支-燕山晚期中酸性淺成-超淺成斑(玢)巖侵入有關(guān)的矽卡巖型銅礦床。