淺析香格里拉紅牛銅礦地質(zhì)特征及成因

張 濤，何兆欽

（1．青島地質(zhì)工程勘察院（青島地質(zhì)勘查開發(fā)局），山東 青島 266100；2．云南省有色地質(zhì)局三一七隊(duì)，云南 曲靖 655000）

1 成礦地質(zhì)背景

區(qū)域上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)育階段，該區(qū)發(fā)育了一套巨厚的碎屑巖-碳酸巖-火山巖建造，印支期-燕山早期甘孜-理塘小洋盆停止擴(kuò)張并向西俯沖消減，中晚期洋盆繼續(xù)向西俯沖，侏羅-白堊紀(jì)為陸內(nèi)匯聚階段，晚期發(fā)育碰撞型酸性巖漿侵入，喜馬拉雅早期本區(qū)主要表現(xiàn)為陸內(nèi)伸展裂陷。

研究區(qū)出露地層主要為三疊系上統(tǒng)圖姆溝組，根據(jù)巖性特征劃分了二個(gè)巖性段：二段、一段，曲嘎寺組根據(jù)巖性特征劃分了二個(gè)巖性段，二段、三段，其中二段又劃分了兩個(gè)巖性亞段：一亞段，二亞段，其中一亞段又分為上下兩層：一層、二層。

研究區(qū)位于紅山復(fù)背斜西翼，構(gòu)造較簡單，研究區(qū)范圍內(nèi)總體呈單斜層，地層總體走向呈北北西向。主要出露淺成中酸性侵入巖，巖性為閃長玢巖、石英閃長玢巖，局部有石英二長斑巖，主要分布在研究區(qū)東側(cè)及外圍。這三種巖漿巖，與本區(qū)銅、鉬礦化關(guān)系密切；特別是石英二長斑巖，具較強(qiáng)的銅、鉬礦化，與圍巖接觸帶具矽卡巖化，可形成矽卡巖型銅礦。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

礦體產(chǎn)出于嘎寺組地層中，大致順層產(chǎn)出，含礦部位主要是大理巖與角巖的接觸部位及矽卡巖化角巖，含礦圍巖主要是矽卡巖和角巖，其次是大理巖。礦體的形態(tài)和空間分布與矽卡巖帶基本一致，研究區(qū)主要礦體為KT4礦體。

KT4礦體：礦體主要分布在2～11線間，總體呈北西向展布，形態(tài)呈脈狀產(chǎn)出，沿大理巖西接觸帶呈波狀產(chǎn)出，在少量工程中有夾石，總體傾向243°。目前共有124個(gè)見礦工程控制，礦體走向控制長度850m，單工程礦體厚度0.29m～24.33m，平均厚度3.62m,厚度變化系數(shù)110.52%；屬于厚度較穩(wěn)定，形態(tài)較規(guī)則的礦體；單樣品位Cu：0.30%～17.88%，單工程平均品位Cu：0.31%～6.45%，礦體平均品位Cu：1.74%,品位變化系數(shù)134.21%，屬于組分分布較均勻礦體。礦體富厚部位分布在0線4140m標(biāo)高處，真厚度和品位分別為17.93m、Cu：2.30%；3線4134m標(biāo)高處，真厚度和品位分別為5.52m、Cu：0.85%；7線4077m標(biāo)高處，真厚度和品位分別為13.44m、Cu：0.95%；3753m標(biāo)高處，真厚度和品位分別為22.22m、Cu：1.15%；9′線坑道揭露的相對(duì)較厚，真厚度和品位分別為9.25m、Cu：1.77%。

礦石礦物主要為黃銅礦及少量黃鐵礦、磁黃鐵礦，礦石的自然類型為硫化礦，工業(yè)類型為矽卡巖型。

2.2 礦石質(zhì)量

研究區(qū)礦石結(jié)構(gòu)有半自形-它形變晶結(jié)構(gòu)、放射狀結(jié)構(gòu)、充填交代結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要有細(xì)脈-浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造等。

礦石主要成分為SiO2、Al2O3、FeO、MgO、K2O等，主礦種為銅；伴生有益元素為Pb、Zn、Ag、Au、S等，經(jīng)過分析僅Ag、S達(dá)到綜合回收要求，其它組分達(dá)不到綜合利用要求；而主要有害組分As、P2O5等含量低。

經(jīng)光、薄片鑒定，化學(xué)多元素分析、X-射線粉晶衍射分析，礦石中有硫化物、氧化物、硅酸鹽、碳酸鹽、自然元素等五大類，共18種礦物（圖1），其中硫化物約占43.9%，氧化物約占33.5%，硅酸鹽約占15%，碳酸鹽約占7%。主要的礦石礦物為方鉛礦、閃鋅礦、其次為黃銅礦，主要的脈石礦物為石英，其次為綠泥石、方解石。

圖1 原礦X-射線粉晶衍射譜

圖2 黃銅礦與黃鐵礦連生

圖3 黃銅礦邊緣的藍(lán)輝銅礦

據(jù)研究區(qū)光譜半定量分析成果和研究區(qū)初步選礦試驗(yàn)中光譜半定量分析結(jié)果表，可見分析的38個(gè)元素中銅含量均大于0.5%，具備明顯的利用價(jià)值外，伴生Ag、S表現(xiàn)出可回收利用價(jià)值，其它較低。見表1。

表1 研究區(qū)（選礦試驗(yàn)）光譜半定量分析結(jié)果表

3 礦床成因類型

紅牛銅礦是晚三疊世印支期義敦島弧形成過程中，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)理帶向上運(yùn)移、活動(dòng)過程中，到達(dá)大理巖夾層后就在其節(jié)理裂隙發(fā)育部位或大理巖與角巖接觸帶等有利地段，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)，形成矽卡巖化帶及銅礦體，紅牛銅礦床嚴(yán)格受巖漿活動(dòng)、構(gòu)造和巖性控制，屬多期次復(fù)成熱液矽卡巖型礦床。

（1）矽卡巖化帶中的礦體主要以浸染狀產(chǎn)出，透輝石長英角巖中礦體則以細(xì)脈浸染狀產(chǎn)出，矽卡巖銅礦化與鈣硅酸鹽角巖空間上具有重合現(xiàn)象，矽卡巖和鈣硅酸鹽角巖嚴(yán)格限制礦體產(chǎn)狀和形態(tài)。

（2）礦床圍巖在垂向上，由淺至深依次為黑云母角巖→條帶狀黑云母角巖→透輝石長英角巖→矽卡巖→大理巖；在平面上，以石英二長斑巖巖枝為中心，向兩側(cè)存在典型矽卡巖型礦床的分帶特征。

（3）金屬元素在空間上也具有分帶性：由石英二長斑巖巖枝出露點(diǎn)北東向圍巖，礦化元素依次為：Mo、Cu→Cu、Fe、Ag→Pb、Zn。

（4）石英二長斑巖、矽卡巖和大理巖中的Si、Ca呈現(xiàn)明顯的負(fù)相關(guān)特征，反映在矽卡巖化過程中石英二長斑巖類和大理巖經(jīng)歷了Ca、Si的物質(zhì)交換。