云南普朗斑巖銅礦床礦石礦物特征及成礦期期次研究

董金濤 董橋峰 吳練榮

（云南迪慶有色金屬有限責(zé)任公司）

普朗斑巖銅礦位于云南香格里拉格咱鄉(xiāng)境內(nèi)，大地構(gòu)造位置位于甘孜—理塘結(jié)合帶西側(cè)德格—中甸陸塊東緣，印支期義敦—中甸島弧的南段，是著名“三江成礦帶”上發(fā)現(xiàn)的重要成果之一［1-3］。區(qū)域受甘孜—理塘洋向SW向俯沖的影響，構(gòu)造格架總體由一系列NW—NNW向的緊密線性褶皺和同向斷裂構(gòu)成，與近EW向斷裂共同控制著印支期鈣堿性中—酸性火山巖的發(fā)育，與春都、爛泥塘、紅山、雪雞坪等礦床構(gòu)成中甸到弧帶上的大型斑巖型銅礦的礦集區(qū)［4-9］。通過長期大量的研究工作，前人在大地構(gòu)造環(huán)境、成礦地球化學(xué)、礦床地質(zhì)特征及成礦預(yù)測等方面取得豐碩成果［10-13］。近年來，隨著礦區(qū)外圍地質(zhì)調(diào)查工作的深入，該地區(qū)引起國內(nèi)外地學(xué)界的廣泛關(guān)注，已查明普朗銅礦為典型的超大型斑巖銅礦床。本研究通過詳實野外地質(zhì)調(diào)查和室內(nèi)研究，從礦石礦物特征及成分方面對礦床進(jìn)行較為系統(tǒng)的總結(jié)，由此探討成礦意義和礦床成因類型，為礦床后續(xù)科研和找礦工作提供依據(jù)。

1 成礦地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)所處的義敦弧屬古特提斯時期的火山弧，總體挾持于拉薩地塊（西）、松潘—甘孜地塊（東北）和揚(yáng)子克拉通（東南）3個地質(zhì)單元之間，被甘孜—理塘縫合帶和金沙江縫合帶所圍限［14］。受洋殼板塊俯沖和碰撞造山作用的影響，區(qū)內(nèi)斷裂、褶皺發(fā)育，NNW向的早期走滑斷裂控制著區(qū)內(nèi)沉積建造、變質(zhì)作用、巖漿活動及礦產(chǎn)分布，印支期中—基性火山巖及同源基性—中酸性侵入巖亦嚴(yán)格受控于該組斷裂構(gòu)造，而次級同向斷裂及近EW向斷層為重要的容巖（礦）構(gòu)造，晚期規(guī)模較小的NE向斷層則切錯早期的斷裂組、褶皺。前已述及，區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，自印支期到喜馬拉雅期均有爆發(fā)，侵入巖、噴出巖多沿區(qū)域性深大斷裂旁側(cè)相伴產(chǎn)出，由超基性—中酸性組成的巖性帶沿NWW斷裂展布，其中石英二長斑巖和花崗閃長斑巖與成礦關(guān)系密切，相似的區(qū)域背景為細(xì)脈—浸染狀斑巖銅礦提供了極為有利的成礦條件［15-16］。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)地處印支期義敦島弧南段的中甸弧東南部，地質(zhì)格架相對簡單，主要出露地層為三疊系上統(tǒng)圖姆溝組，廣泛分布于礦區(qū)南、北兩緣。礦區(qū)由印支期石英二長斑巖和石英閃長玢巖組成復(fù)式巖體，共同構(gòu)成礦區(qū)主體成礦巖體，主要沿NW向區(qū)域性斷裂—黑水塘斷裂東盤展布（圖1）。礦區(qū)變質(zhì)作用強(qiáng)烈，包括區(qū)域變質(zhì)、動力變質(zhì)和接觸變質(zhì)3種。

（1）區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動致使礦區(qū)上三疊統(tǒng)地層普遍發(fā)生區(qū)域性淺變質(zhì)作用，形成以板巖、變質(zhì)粉砂巖為主的淺變質(zhì)巖。

（2）黑水塘斷裂（NW向）及全干力達(dá)斷裂（EW向）在平面上呈“Y”字形展布，巖性為構(gòu)造角礫巖、碎裂巖，致使礦區(qū)部分石英閃長玢巖局部發(fā)生片理化。

（3）熱接觸變質(zhì)作用主要集中于圖姆溝組二段板巖、砂巖段，形成角巖化板巖、角巖。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體地質(zhì)特征

經(jīng)過歷年勘查工作，礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)斑巖型銅礦體、熱液脈型鉛鋅礦體和脈狀銅礦體3種礦（化）體。其中，①首采區(qū)礦體（KT1、KT2、KT3）規(guī)模較大，賦存于普朗I號復(fù)式巖體中，嚴(yán)格受巖控于漿巖、熱液蝕變及構(gòu)造；②東礦段發(fā)育的14條脈狀銅礦體均產(chǎn)于I號斑巖體邊部石英閃長玢巖相絹英巖化帶內(nèi)，總體受張性節(jié)理、裂隙構(gòu)造構(gòu)造控制，傾角較陡（60°~85°）；③北礦段共探獲斑巖型銅礦體（KT7-1、KT7-2、NKT1）和熱液脈型鉛鋅礦體（MKT1、MKT2、MKT3），銅礦體均產(chǎn)于II號玢巖體石英二長斑巖脈及石英閃長玢巖體圍巖接觸帶內(nèi)，鉛鋅礦體則賦存于圖姆溝組二段的砂巖構(gòu)造破碎帶及石英脈中。

2.2 礦物共生組合

通過詳實的巖礦相學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)首采區(qū)、北礦段金屬礦物主要為黃銅礦、斑銅礦、銅藍(lán)、磁黃鐵礦、黃鐵礦，脈石礦物為石英、斜長石、鉀長石、角閃石、黑云母、綠泥石、鈉黝簾石及黏土、方解石。東礦段的大脈狀銅礦體金屬礦物為黃銅礦、斑銅礦、磁黃鐵礦和黃鐵礦，脈石礦物以石英、斜長石、鉀長石、絹云母、綠泥石為主；北礦段的鉛礦礦體金屬礦物主要包括黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝銀礦，脈石礦物主要為石英、斜長石、絹云母、綠泥石、黏土礦物等。

礦區(qū)礦物共生組合共分為3種：長石—石英—黑云母—金屬礦物、長石—石英—絹云母—金屬礦物,主要呈細(xì)脈浸染狀產(chǎn)出于北礦段銅礦體中，金屬硫化物主要為黃鐵礦、黃銅礦，前者偶見銅藍(lán)、斑銅礦，后者則以含磁黃鐵礦為特征，硅酸鹽礦物常見長石、石英、黑云母、絹云母等；黃銅礦—黃鐵礦—石英為東礦段脈狀礦體的主要礦石組合，多見金屬礦物與石英組成細(xì)脈狀分布于礦石中。

2.3 礦石組構(gòu)特征

（1）首采區(qū)及北部斑巖型銅礦石中主要金屬礦物黃銅礦主要呈細(xì)脈狀、浸染狀分布，脈寬0.1~5 mm，多與黃鐵礦共生或嵌布于石英、長石、絹云母為主的脈石礦物中，石英主要呈顆粒的他形粒狀分布，偶見脈狀石英展布，長石多呈半自形—他形的斑晶存在于基質(zhì)中，絹云母則多交代長石呈顆粒極細(xì)的他形粒狀分布。

（2）東礦段脈狀礦體礦石中金屬礦物主要呈團(tuán)塊狀、細(xì)脈狀充填于裂隙中，基本屬同期含礦熱液沿裂隙活動充填而成，少數(shù)向裂隙兩側(cè)滲透交代呈不均勻的星點(diǎn)狀，礦石中金屬礦物生成順序為黃銅礦→磁黃鐵礦→黃銅礦→閃鋅礦。

（3）北礦段鉛鋅礦體中的方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦主要呈團(tuán)塊狀分布，局部砂巖中可見方鉛礦、閃鋅礦主要沿破碎石英脈或石英砂巖的裂隙充填，礦石具塊狀或角礫狀構(gòu)造。

2.4 圍巖蝕變

礦區(qū)變質(zhì)作用以熱接觸變質(zhì)作用為主，自巖體往外變質(zhì)程度逐漸降低。北礦段圍巖蝕變發(fā)育較普遍，發(fā)育斑巖型銅礦床鉀硅酸巖化—青磐巖化—黃鐵絹英巖化的完整蝕變系統(tǒng)，以硅化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化為主，基本圍繞石英二長斑（玢）巖體（脈）分布（圖2），硅化主要以3種形式存在：①微粒石英集合體呈彌散狀分布；②基質(zhì)中石英呈次生增大，多與絹云母、黃鐵礦伴生；③石英細(xì)脈局部呈網(wǎng)脈狀硅化脈產(chǎn)出。絹云母化主要表現(xiàn)為長石絹云母化，斑晶絹云母化多沿裂隙或中心逐漸往外擴(kuò)張，交代完全時，斑晶被鱗片狀絹云母集合體取代而保留假象。

東礦帶整體蝕變程度相對弱，但仍可區(qū)分出鉀硅酸鹽化蝕變分帶（黑云母化—硅化）、絹英巖化分帶（石英—絹云母—伊利石化）、青磐巖化（綠簾石化—碳酸鹽化）蝕變分帶：①鉀硅酸鹽化多見孤立片狀黑云母賦存于淺灰褐色石英閃長玢巖中，偶見呈脈體暈形式存在的黑云母化，常形成星點(diǎn)浸染狀、細(xì)脈狀銅礦化；②絹英巖化蝕變主要表現(xiàn)為長石斑晶的分解蝕變，蝕變礦物以石英、絹云母、伊利石、綠泥石及磁黃鐵礦、黃銅礦為主，蝕變范圍較寬泛，多疊加于石英閃長玢巖之上，伴隨著礦（化）體產(chǎn)出，硅化早期以細(xì)脈、小團(tuán)斑為主要形式，晚階段硅化以大脈（20~40 cm）及大團(tuán)斑狀為主，蝕變疊加多造成礦化疊加而形成工業(yè)礦體；③東礦段青磐巖化多產(chǎn)于絹英巖化外圍石英閃長玢巖中，偶見細(xì)脈（2 cm）產(chǎn)出，未見金屬硫化物（圖3）。

相較于斑巖銅礦完整蝕變系統(tǒng)而言，普朗礦區(qū)銅礦泥化帶發(fā)育程度較小，青磐巖化帶范圍較寬，元素則以巖體為中心呈對稱環(huán)帶狀分帶：巖體中心蝕變內(nèi)帶以Cu、Mo（W、Bi）為主，Cu、Au則貫通含礦巖體和圍巖，Ag、Pb、Zn則主要分布于外接觸帶。結(jié)合圖4看出，礦床含礦巖體圍巖蝕變分帶顯著，自巖體中心往外發(fā)育強(qiáng)鉀化硅化帶（工業(yè)銅礦帶）→絹英巖化帶（銅礦化帶）→青磐巖化帶（基本無礦化）。

3 主要礦物特征

3.1 主要金屬礦物特征

黃銅礦（CuFeS2）是礦區(qū)硫化礦礦石中的主要含銅礦物，銅黃色，多成浸染狀及細(xì)脈狀嵌布于巖石中，粒度集中于0.06~0.2 mm，與磁黃鐵礦、黃鐵礦、方鉛礦等礦物共生；斑銅礦（Cu5FeS4）在礦石中含量相對小，暗黃色，呈他形粒狀（0.06~0.2 mm）分布于脈石礦物間，與斜長石、鈉長石、鉀長石、黑云母等相伴產(chǎn)出；黃鐵礦（FeS2）廣泛分布于礦體、圍巖中，淺黃白色~黃色，粒度變化較大（0.01~0.35 mm），多呈他形粒狀與斜長石、鈉長石、角閃石、鉀長石、黑云母、絹云母等相伴產(chǎn)出，偶見其包裹于黃銅礦中；磁黃鐵礦則多星點(diǎn)狀、浸染狀與黃銅礦、黃鐵礦共生，粒度較細(xì)（0.003~0.1 mm），其成分為S（42.97%）、Fe（57.03%）；方鉛礦（PbS）為礦石中重要的鉛礦物，淺灰色，呈半自形—自形粒狀（0.05~0.09 mm），主要成分為S（47.33%）、Pb（52.67%）。

3.2 主要造巖礦物特征

角閃石是普朗復(fù)式斑巖體中重要的鐵鎂質(zhì)礦物，主要呈不規(guī)則柱狀產(chǎn)出，自形程度較高，其橫切面呈菱形展布，具閃石式解理（圖5（a）），斑晶中常含有鋯石、磷灰石、磁黃鐵礦物，具有高FeOT（12.49%～18.57%）、Al2O3（13.49%～14.94%）和低SiO2（36.74%～40.43%）的特點(diǎn)，總體屬鈣質(zhì)角閃石中的A類。黑云母作為普朗復(fù)式含礦斑巖體中主要的暗色礦物，呈斑晶、基質(zhì)相產(chǎn)出，主要以不規(guī)則斑狀、片狀為主（圖5（b）、（c）），解理發(fā)育，具有富MgO（10.60%～15.80%）、FeOT（11.78%～18.21%）、貧Al2O3（13.36%～14.67%）、高TiO2（3.69%～5.29%）的特征，為鎂質(zhì)黑云母。斜長石是普朗成礦巖體重要的淺色造巖礦物，呈半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)，主要以斑晶形式產(chǎn)出，呈柱狀、長斑狀分布（圖5（d）），斑晶主要為更中長石、更長石和鈉長石。鉀長石在斑晶和基質(zhì)中均有分布，呈自形和他形粒狀結(jié)構(gòu)（0.2～0.45 mm），以斑晶形式出現(xiàn)（圖5（e）、（f）），并未形成條紋長石，表明其形成溫度較高。此外，礦床內(nèi)鉀長石端元組分Or均>61%，且平均達(dá)97.55%，變化較小，反映出較為穩(wěn)定的結(jié)晶環(huán)境。

3.3 成礦元素賦存特征

礦區(qū)礦（化）體以硫化礦為主。據(jù)Cu物相分析，北礦段礦石主要由硫化物組成，占比達(dá)98.40%，含少量游離氧化銅（0.39%）、氧化銅（1.06%），Cu元素多賦存于黃銅礦（CuFeS2）中，極少數(shù)賦存于斑銅礦（Cu2FeS4）、銅藍(lán)（Cu2Cu2S2S）中，與黃鐵礦等呈細(xì)脈浸染狀、細(xì)?！⒓?xì)粒系數(shù)、稠密浸染狀分布于斑（玢）巖中。外帶則形成大脈狀礦體，具有斑巖銅礦粒狀浸染狀、細(xì)網(wǎng)脈狀浸染和大脈狀礦體的“三層樓”模式。據(jù)本次研究統(tǒng)計，礦石中銅品位嚴(yán)格受控于巖性，石英二長斑巖銅礦含銅量一般較高，集中于0.20%~1.20%，而石英閃長玢巖、花崗閃長斑巖中銅含量相對低。此外，Cu品位與礦體規(guī)模呈顯著正相關(guān)，3~10線間以礦體厚度大、銅品位高為特征，垂向上則呈自3 800 m標(biāo)高往下Cu品位逐漸降低的演化趨勢。

北礦段鉛鋅礦體則多以硫化礦為主，礦石中Pb、Zn元素則主要賦存于方鉛礦（PbS）、閃鋅礦（ZnS）中，極少量賦存于黃銅礦（CuFeS2）、磁黃鐵礦（Fe5S6—Fe15S17）中，Ag元素則主要賦存于輝銀礦（Ag2S）中。

4 討論

4.1 成礦階段劃分

根據(jù)礦床礦物組成、產(chǎn)出特征，礦化成礦階段可劃分為3個階段：①巖漿晚期以鉀化為主，伴隨著黑云母—鉀長石—金屬礦物組合的產(chǎn)出，無自然水參與，自巖體內(nèi)部往外、向上發(fā)育，以富鉀質(zhì)的巖漿氣液的礦化作用為主；②巖漿期后熱液成礦（硫化物）期為礦床主要的成礦時期，礦區(qū)內(nèi)各類成礦作用均與該蝕變關(guān)系密切，高溫階段在斑巖體內(nèi)形成石英—黑云母—鉀長石—金屬硫化物組合，中溫階段則在斑巖體內(nèi)形成石英—絹云母—金屬硫化物組合，低溫階段礦化程度顯著減弱，偶見細(xì)脈狀青磐巖—黃銅礦—黃鐵礦產(chǎn)出，但并未形成規(guī)?；V體；③表生期礦化（體）集中于KT1礦體淺部的西段—東南段，多見黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦氧化呈孔雀石、褐鐵礦，氧化帶深10~40 m，由于Cu元素部分氧化而致使表生礦Cu品位整體降低，在氧化過程中形成硫酸銅溶液，伴隨著碳酸鹽銅礦物產(chǎn)出。

4.2 礦床成因

前已述及，普朗銅礦位于德格—中甸陸塊東緣、義敦—中甸島弧帶南段，成礦嚴(yán)格受巖漿巖、熱液蝕變及構(gòu)造控制，各控礦因素之間既相互聯(lián)系，亦保存著各自的獨(dú)立性，在成礦系統(tǒng)中發(fā)揮著不同作用。

（1）巖漿巖。通常情況下，與島弧巖漿—熱液作用關(guān)系密切的巖漿巖多為淺成—超淺成斑（玢）巖，前人提出斑（玢）巖的存在與否是斑巖礦床的決定要素，斑（玢）巖構(gòu)成礦化是義敦—中甸島弧斑巖礦床的重要特征，普朗銅礦亦繼承了同樣的成礦特征：礦（化）體多趨向于在斑巖體中富集，反映出礦床成礦元素更適宜在偏堿性熔體—溶液中富集，而富含石英的斑巖、玢巖中礦體富化現(xiàn)象更顯著，表明酸性流體是成礦元素更適宜遷移、富集的介質(zhì)。

（2）巖漿侵位地層。區(qū)域與弧巖漿—熱液作用關(guān)系密切的斑巖型礦床僅產(chǎn)于圖姆溝組二段地層，該段位上三疊統(tǒng)中火山巖最為發(fā)育的層位，上、下段巖性主要為海相碎屑沉積巖，表明斑（玢）巖體、礦床及火山巖關(guān)系密切。

（3）熱液蝕變。礦區(qū)圍巖蝕變是礦床成礦的關(guān)鍵要素，礦區(qū)發(fā)育鉀化、硅化、綠泥石化、絹云母化可作為礦床成礦作用直接標(biāo)志的硫化物。此外，礦床熱液蝕變分帶顯著，自含礦巖體中心高溫蝕變作用（鉀化—硅化帶、絹英巖化帶）往外漸變?yōu)檩^低溫的蝕變作用，蝕變強(qiáng)度與礦化呈顯著的正相關(guān)。

（4）構(gòu)造裂隙。斑（玢）巖礦床又稱為細(xì)脈浸染型礦床，成礦物質(zhì)以微細(xì)脈或浸染狀產(chǎn)出，反映出構(gòu)造的繼續(xù)活動導(dǎo)致巖體產(chǎn)生大量微裂隙，為含礦熱液的活動提供充裕的空間，從而導(dǎo)致礦質(zhì)的運(yùn)移、沉淀［15-16］。據(jù)前人研究，區(qū)域的俯沖造山作用形成的金屬礦床與巖漿熱液活動具有密切聯(lián)系，構(gòu)造裂隙為含礦熱液提供運(yùn)移通道和沉淀空間，構(gòu)造裂隙的發(fā)育程度直接影響著礦化強(qiáng)度。從區(qū)域上看，格咱深大斷裂將巖漿活動圍限于斷裂東側(cè)，其旁側(cè)的次一級構(gòu)造裂隙為淺成—超淺成侵入巖活動創(chuàng)造了極為有利的條件。此外，伴隨著區(qū)域性斷裂活動，早期形成的礦體中又產(chǎn)生新的構(gòu)造裂隙，在誘發(fā)新含礦熱液活動的同時，產(chǎn)生了富銅的石英脈型礦石，東礦段礦體即是產(chǎn)于近EW向次級斷裂構(gòu)造裂隙中的典型脈狀礦化體。

綜上所述，礦區(qū)外圍北部鉛鋅礦體均產(chǎn)于安山巖與斑巖接觸部位的石英脈或石英砂巖的構(gòu)造破碎帶中，具典型熱液充填脈型礦體特征，屬于次火山作用相關(guān)的熱液礦床；礦區(qū)北礦段為與斑（玢）巖有關(guān)的次火山—熱液斑巖型銅礦床，石英二長斑巖、二長閃長玢巖為主要的含礦巖體，由巖體侵位中后期形成的含礦熱液所致；東礦段礦體形態(tài)、礦石礦物特征及圍巖蝕變等地質(zhì)要素均表現(xiàn)出中—低溫?zé)嵋好}型礦體特征，為產(chǎn)于石英閃長玢巖中與次火山作用相關(guān)的熱液脈型銅礦床。

5 結(jié)論

（1）普朗銅礦床主要金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦及方鉛礦等，礦石結(jié)構(gòu)包括他形粒狀結(jié)構(gòu)、充填結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造等。

（2）黃銅礦是主要的載銅礦物，銅品位嚴(yán)格受控于含礦巖體（石英二長斑巖、二長閃長玢巖），方鉛礦為主要的載鉛礦物。

（3）該礦床成礦嚴(yán)格受巖漿巖、構(gòu)造和圍巖蝕變控制，成礦作用可劃分為巖漿晚期的黑云母—鉀長石—金屬礦物階段、熱液成礦階段和表生成礦階段。