云南省東川區(qū)大地坡銅礦成礦淺析

何進強，徐 鑫，高麗萍

（云南同興資源勘查有限公司，云南 昆明 650000）

1 區(qū)域地質(zhì)

工作區(qū)大地構(gòu)造位置按最新的大地構(gòu)造分區(qū)為揚子-華南陸塊區(qū)（Ⅰ級）上揚子古陸塊（Ⅱ級）-康滇基底斷隆帶（Ⅲ級）落雪褶皺基底隆起（Ⅳ級）南部。北東部與滇東被動陸緣（PZ）相鄰。位于小江斷裂帶北段西側(cè)。屬昆陽中元古代古陸裂谷內(nèi)會理-東川拗拉槽東端的一個梯形斷陷盆地邊緣。該斷陷盆地以同生斷層為邊界而被圍限，東部以南北向小江斷裂為界、西部以普渡河斷裂為界，南部以東西向?qū)毦艛嗔?，北部以麻塘斷裂為邊界。四條邊界斷裂控制了東川梯形斷陷盆地和本區(qū)構(gòu)造格局。南北向的斷裂主要反映了元古代裂谷盆地的邊緣斷裂及其內(nèi)部深大斷裂，這是元古代裂谷盆地的一級構(gòu)造，它控制了元古代裂谷盆地的總體形態(tài)、地層展布、火山活動帶和成礦帶等，并形成元古代原裂谷盆地內(nèi)部的主要構(gòu)造格架。元古代裂谷盆地帶的二級構(gòu)造為規(guī)模略小的南北向、東西向和北東向的同生斷裂帶，現(xiàn)今地表和淺部成為逆沖推覆斷褶帶，這些斷褶帶主要控制了火山—巖漿活動中心和礦集區(qū)，如南北向的落因破碎帶、拖布卡—杉木箐破碎褶皺帶、東西向的黃草嶺褶皺帶[1]。在東川梯形斷陷盆地內(nèi)發(fā)育一系列三級斷陷盆地（洼地）和古火山機構(gòu)組成的水下隆起，控制了東川礦床的大體定位。晉寧運動之后，不整合于昆陽群之上的震旦下統(tǒng)澄江組為陸相磨拉石建造，澄江運動之后，震旦上統(tǒng)陡山陀組和燈影組為砂泥質(zhì)建造和碳酸鹽建造，并可直接超覆于昆陽群之上。

2 區(qū)域構(gòu)造

東川銅礦區(qū)在大地構(gòu)造位置上處于楊子板塊西緣，屬于昆陽元古代大陸裂谷內(nèi)會理～東川拗拉槽東端的一個梯形斷陷盆地。該斷陷盆地以同生斷層為邊界而被圍限，東部以南北向小江斷裂為界、西部以普渡河斷裂為界，南部和北部以東西向?qū)毦艛嗔押吐樘翑嗔褳檫吔?。昆陽裂谷是在晚太古代基底地層上發(fā)展起來的受一組南北向深大斷裂控制的狹長海槽，其基底構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜，由一系列南北向隆起、凹陷組成。四條邊界斷裂控制了東川梯形斷陷盆地和本區(qū)構(gòu)造格局，在區(qū)內(nèi)形成南北向與東西向兩組主干斷裂。其中南北向落因破碎帶、東西向湯丹-濫泥坪斷裂，黃水箐-新塘斷裂，下四棵樹～面山斷裂與雙水井?dāng)嗔训染呱L斷裂特征（且后期發(fā)生多次構(gòu)造活動），使東川斷陷盆地進一步分解成一些半地塹式的沉積洼地。本區(qū)位于川滇經(jīng)向構(gòu)造體系東亞帶和南嶺緯向構(gòu)造體系西段，又有其它構(gòu)造體系的疊加復(fù)合，構(gòu)造十分發(fā)育，其構(gòu)造形跡又以經(jīng)向和緯向的褶皺、斷裂構(gòu)造為主，二者呈相互截接復(fù)合關(guān)系。

3 巖漿活動

東川礦區(qū)地史上巖漿活動強烈，且時間長，噴發(fā)、噴溢、侵入活動均有，且具有多期次活動特征，活動高峰是因民期及晉寧晚期（晉寧運動）。因民期以火山巖為主，晉寧晚期以侵入巖為主。這些巖漿活動與區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)賦存之間存在密切的關(guān)系。

表1 東川地區(qū)巖漿巖時空分布表

4 區(qū)域成礦規(guī)律

由于本區(qū)處于川滇古大陸邊緣昆陽裂谷帶，因而其成礦與裂谷的發(fā)展和演化相關(guān)。早元古代沿元謀—綠汁江斷裂在云南大紅山和四川拉拉廠形成了火山噴發(fā)中心；中元古代因民期，于因民組底部斷裂形成了很厚的角礫巖帶。裂谷內(nèi)早期噴發(fā)的富鈉質(zhì)細碧巖，平均含銅0.045%，鐵16%～28%，因而在火山噴發(fā)的同時或晚期，有含鐵、銅礦液的溢出，形成大紅山式和稀礦山式鐵銅礦；在火山噴發(fā)晚期，由于海水下滲到深部并與巖漿熱液混合，加熱、上升并萃取圍巖內(nèi)的銅元素，形成含銅熱水溶液，在通道內(nèi)形成角礫銅礦和脈狀銅礦，含銅熱水溶液上升到海底凹地則沉積成層狀銅礦。在東川地區(qū)，于落雪組底部和中部形成熱鹵水沉積型層狀和裂隙脈狀銅礦床，稱為“東川式”銅礦。于黑山組底部形成黑色頁巖沉積改造型銅礦稱為“桃園式”銅礦；在裂谷晚期的收縮擠壓階段剌穿角礫巖內(nèi)形成的火山氣液再造型銅礦稱為“鳳山式”銅礦；在裂谷期后的不整合面上形成古礫巖型銅礦床，稱為“濫泥坪式”銅礦。這就是東川礦區(qū)特有的“四樓—梯”礦床組合模式。

5 礦床成因及找礦標(biāo)志

（1）成礦控制因素。大地坡銅礦在其成礦作用中，主要控礦因素有：層位、古地理環(huán)境、古基底構(gòu)造、后期構(gòu)造改造。它們之間既有密切的聯(lián)系，各自又有一定的獨立性，并在成礦系統(tǒng)中發(fā)揮著不同的作用。

受層位控制：銅礦體賦存于陡山陀組下部（Z2d2）底部砂礫巖、硅化白云巖中，受不整合面控制；而在炭泥質(zhì)白云巖、泥質(zhì)白云巖中，礦體則分布不廣泛。前者是本區(qū)主要含礦層。

受古地理環(huán)境控制：從地層巖性分析，含銅礫質(zhì)砂巖成分復(fù)雜，隨基底巖石種類變化而變化，礫石園度差，沉積時受寶臺廠—九龍斷裂制約，基底砂礫巖及礫質(zhì)砂巖、硅質(zhì)白云巖沉積物多分布在半封閉海盆中，靠近隆起區(qū)緣及底凹處，銅元素有的賦存于上述沉積物中而形成礦源層，后經(jīng)成巖及構(gòu)造作用而形成有價值的礦床。

受古基底構(gòu)造埪制：隆起區(qū)是以銅為主的構(gòu)造單元，分布有大、中、小型礦床和礦點，而各類巖石含有不同程度的微量銅元素。上述礦床、礦點和巖石遭受長期風(fēng)化作用，其銅質(zhì)經(jīng)搬運帶入海盆地，通過物理及化學(xué)作用，形成有價值的陡山沱組底部銅礦床（稱為濫泥坪式）。

受后期構(gòu)造改造控制：后期構(gòu)造對礦床改造較為明顯。由于各期構(gòu)造作用，使銅質(zhì)沿節(jié)理、層理迂移而富集，節(jié)理、裂隙發(fā)育礦化較強，節(jié)理、裂隙減少而礦化減弱。

本區(qū)陡山沱組底部銅礦床受巖相、地層、古基底以銅為主的構(gòu)造單元及后期構(gòu)造改造作用等地質(zhì)因素控制。形成了沉積成巖改造型層控礦床。

（2）礦化富集規(guī)律。①銅礦化主要賦存于震旦系上統(tǒng)陡山陀組（Z2d2）下部硅化白云巖中，其次為震旦系上統(tǒng)陡山陀組（Z2d3）下部灰黑色厚至塊狀炭泥質(zhì)白云巖中，個別賦存于石英脈及構(gòu)造發(fā)育的裂隙中。②銅礦化與白云石化、硅化關(guān)系密切。白云石化、硅化越強，銅礦化越強。③銅礦化的強弱與賦礦巖石的節(jié)理、裂隙的發(fā)育程度關(guān)系密切。節(jié)理、裂隙越發(fā)育，黃銅礦化越強。

6 成礦模式

礦區(qū)地處昆陽裂谷中段，中元古代處于冒地槽演化階段，接受碎屑巖和碳酸鹽巖沉積，處于風(fēng)化剝蝕狀態(tài)的元謀地盾為裂谷內(nèi)輸送了大量銅、鐵、鉛、鋅、金、銀等礦物質(zhì)，是昆陽裂谷重要的多金屬成礦期。在裂谷早中期階段，于因民組地層中部形成了火山噴流型的含銅赤（磁）鐵礦床，稱為稀礦山式；于落雪組底部和中部形成熱鹵水沉積型的層狀和裂隙脈狀銅礦床，稱為東川式；于黑山組底部形成黑色頁巖沉積改造型銅礦稱為桃園式；在裂谷晚期收縮擠壓階段形成剌穿角礫巖內(nèi)的火山氣液再造型銅礦稱為鳳山式；在裂谷期后的不整合面形成沉積改造型砂礫巖型銅礦床，稱為濫泥坪式。這就是東川礦區(qū)特有的“四樓一梯”礦床組合模式。大地坡銅礦就屬濫泥坪式銅礦。

圖1 大地坡白云巖礦床成礦模式圖

晉寧運動后冒地槽褶皺回返，轉(zhuǎn)為地臺演化階段，昆陽群分布地區(qū)處于風(fēng)化剝蝕狀態(tài)，又為裂谷期后的不整合面砂礫巖型銅礦床（如濫泥坪銅礦、大地坡銅礦）提供了豐富的礦物質(zhì)來源。從大地坡銅礦白云巖型礦石中，可以看到礫石呈棱角狀，含大量白云石、巖屑等現(xiàn)象分析，大地坡銅礦的礦物質(zhì)未經(jīng)較遠距離搬運，而是就近接受了昆陽群地層剝蝕區(qū)的礦物質(zhì)供給，在濱海一帶沉積成礦。

東川地區(qū)無論是冒地槽演化階段，或是地臺演化階段，巖漿活動具有多期次但表現(xiàn)微弱。侵入活動以基性巖漿為主，主要為輝長-輝綠巖類，侵入時代晉寧期至喜山期均有，主要的成礦活動表現(xiàn)為對原有礦體的改造。火山活動以因民期為主，主要為細碧巖，角斑巖類，其次為玄武巖，局部見粗面巖，于因民組地層中部形成了火山噴流型的含銅赤（磁）鐵礦床。澄江運動后，區(qū)內(nèi)僅在局部地區(qū)，在澄江組砂巖頂部發(fā)育了一層沉凝灰?guī)r，表明在早震旦紀(jì)晚期本地區(qū)火山活動微弱且距離遠，難以影響大地坡銅礦床的形成。