萊比塘斑巖型銅礦地質(zhì)特征及相關(guān)分析

馬 松 華， 宋 自 平

(中國(guó)水利水電第十工程局有限公司，四川 成都 610037)

1 概 述

斑巖型銅礦系指品位低但規(guī)模大、主要產(chǎn)于斑巖中及其內(nèi)外接觸帶附近的細(xì)脈浸染型銅礦床，該型礦床是目前發(fā)現(xiàn)的最重要的礦床類型，占世界已探明銅礦儲(chǔ)量的一半。斑巖型銅礦在時(shí)空上均與斑狀結(jié)構(gòu)的中酸性淺成-超淺成侵入體有關(guān)，形成的時(shí)間較晚，大部分形成于中生代晚期和第三紀(jì)，含礦斑巖體受區(qū)域性斷裂構(gòu)造控制并具有一定的分帶特征。斑巖型礦床主要產(chǎn)于匯聚板塊的邊界，包括大洋板塊俯沖產(chǎn)生的島弧和陸弧環(huán)境(環(huán)太平洋帶)，以及陸-陸碰撞的造山環(huán)境(特提斯-喜馬拉雅帶)，緬甸地塊屬于碰撞造山環(huán)境的特提斯-喜馬拉雅帶[1]。

緬甸地塊由西向東大致分為六個(gè)地質(zhì)構(gòu)造單元，緬甸地質(zhì)構(gòu)造單元及萊比塘銅礦位置見(jiàn)圖1。若開(kāi)濱海平原為新生代沉積盆地，延伸至孟加拉國(guó)。若開(kāi)-欽邦-那伽山脈是一條狹長(zhǎng)的褶皺帶，有大面積的復(fù)理石沉積(即厚層的砂巖和黏土巖韻律互層)，亦有蛇綠巖出露。中央盆地主要為新生代沉積，中軸線附近發(fā)育一條火山弧，火山巖沿該火山弧帶分布于波帕、辛瑪塘、蒙育瓦和文多地區(qū)?？藲J高原屬于火山巖和變質(zhì)巖區(qū)域。抹谷帶是一個(gè)由混合巖、片麻巖、鈣硅酸鹽巖和白崗巖組成的變質(zhì)巖帶，該帶邊緣為前寒武紀(jì)地層。撣邦-德林達(dá)依帶包括撣邦高原和德林達(dá)依半島主要分布古生代沉積形成的碎屑巖和碳酸鹽巖，后期有花崗巖和閃長(zhǎng)巖的多期侵入。該區(qū)的線狀斷陷盆地由中生代沉積物充填，基底由前寒武紀(jì)高級(jí)變質(zhì)巖和淺變質(zhì)沉積巖組成，這些巖層在西邊的撣幫邊界斷層處終止[2]。

圖1 緬甸地質(zhì)構(gòu)造單元及萊比塘銅礦位置圖

萊比塘銅礦位于緬甸西北部實(shí)皆省的蒙育瓦鎮(zhèn)，地理坐標(biāo)為北緯22°07′，東經(jīng)95°02′。在區(qū)域構(gòu)造上，萊比塘銅礦形成于緬甸中央盆地的火山弧內(nèi)。該火山弧由北向南已經(jīng)發(fā)現(xiàn)文多和蒙育瓦地區(qū)的斑巖型銅礦，波帕地區(qū)的火山成因型銅礦。萊比塘銅礦是緬甸迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大銅礦，也是東南亞第二大銅礦，該礦西北部發(fā)現(xiàn)有薩比塘銅礦和七星塘銅礦，相關(guān)資料顯示，三者屬于同期形成的斑巖型銅礦床[3,4]。萊比塘銅礦是中國(guó)“一帶一路”在緬甸的重點(diǎn)礦產(chǎn)項(xiàng)目，項(xiàng)目中方業(yè)主為萬(wàn)寶礦產(chǎn)有限公司，采剝工作由中國(guó)電建103聯(lián)營(yíng)體承擔(dān)。闡述了對(duì)礦床地質(zhì)特征及成因進(jìn)行的研究與分析，并對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了探討。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地層和構(gòu)造

萊比塘銅礦礦區(qū)地表主要分布第四系河流沖積層，并有早期火山碎屑巖和流紋巖分布；下覆地層為古近系砂巖和頁(yè)巖構(gòu)成礦體圍巖，與新近系侵入的安山斑巖呈不整合接觸；基底為中生界輝長(zhǎng)巖和輝綠巖。礦體邊界平行發(fā)育兩條NW和NNW向主斷層，斷層面近于垂直，兩者之間有多條次級(jí)斷層發(fā)育，走向基本為近EW向。安山巖巖漿沿?cái)嗔褬?gòu)造、圍巖層間破裂面侵入形成了大量巖墻，寬度大多小于1 m，但有的寬度超過(guò)10 m。部分巖漿在侵入過(guò)程中發(fā)育成熱液角礫巖，其內(nèi)部可見(jiàn)圍巖捕獲體。

2.2 礦床(體)特征

萊比塘銅礦發(fā)現(xiàn)于山間溝谷，屬于隱伏礦體，最小埋深20 m，最大埋深470 m。礦體產(chǎn)狀近于水平，東西長(zhǎng)約2 km，南北寬約1.5 km。安山斑巖是其主要的含礦巖體，約占資源總量的95%，其次為熱液角礫巖。礦體與原巖之間并無(wú)明顯的巖性分界線，但存在不同程度的蝕變。通過(guò)對(duì)鉆探數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)了解到：該礦總體品位較低，平均品位為0.43%。礦床(體)各帶的品位差異不大，分布較均勻，萊比塘銅礦礦床(體)特征見(jiàn)表1。

表1 萊比塘銅礦礦床(體)特征表

(1)礦物類型：礦體的金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦、藍(lán)銅礦和斑銅礦以及少量的銅藍(lán)和閃鋅礦。脈石礦物包括長(zhǎng)石、石英、綠泥石、絹云母和黏土礦物。

(2)分帶和蝕變特征：按照蝕變的類型和程度，礦體自上而下可分為氧化淋濾帶、次生富集帶和原生帶，萊比塘銅礦礦體分帶情況見(jiàn)圖2。各帶厚度不均勻且無(wú)明顯的巖性(帶)分界線。氧化淋濾帶的蝕變特征表現(xiàn)為泥化、黏土化以及褐鐵礦化。該帶礦石量相對(duì)較少，含銅礦物有藍(lán)銅礦和孔雀石。次生富集帶的硅化和黃鐵礦化強(qiáng)烈，黃鐵礦和輝銅礦含量豐富，兩者呈塊狀緊密出現(xiàn)，可見(jiàn)大量石英，多呈微晶或細(xì)晶結(jié)構(gòu)。原生帶和安山巖巖性基本一致，主要含銅礦物為黃銅礦，呈浸染狀和細(xì)脈狀。

圖2 萊比塘銅礦礦體分帶示意圖

(3)品位分布特點(diǎn)：總體上，礦體的礦石品位隨埋深降低，富礦層主要集中在礦體的中上部，品位達(dá)到0.6%～0.8%，礦體下部品位較低，只有0.2%～0.4%。另外，斷層附近或圍巖接觸帶的礦石品位普遍較高。

3 礦床成因分析

根據(jù)該礦礦區(qū)地層和構(gòu)造的分布情況、礦體的礦物類型以及蝕變分帶特征，綜合推斷萊比塘銅礦屬于斑巖型銅礦，該礦的成礦因素與以下三點(diǎn)密切相關(guān)，即：中性巖漿(安山斑巖)的活動(dòng)、控礦構(gòu)造以及成巖期后的成礦作用[5，6]：

(1)安山巖漿的侵入活動(dòng)是萊比塘銅礦成礦的決定性因素。安山巖漿在其上升運(yùn)移過(guò)程中，由于壓力和溫度的降低，析出的揮發(fā)成分絡(luò)合了大量銅、鐵等金屬物質(zhì)，在巖漿頂部形成了成礦熱液。由于上覆巖層的屏蔽作用，成礦熱液不斷聚集形成了安山巖礦體。另外，當(dāng)上覆巖層的靜壓力與抗張力之和小于成礦熱液流體的膨脹力時(shí)，成礦熱液流體在某些圍巖接觸部位發(fā)生了隱爆作用，繼而形成了熱液角礫巖礦體。

(2)區(qū)域性斷裂構(gòu)造為萊比塘銅礦提供了成礦空間。始新世晚期，緬甸中北部發(fā)生了一系列構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。這一時(shí)期礦區(qū)內(nèi)形成的兩條NS向主斷層是安山巖漿的主要運(yùn)移通道。類比其他斑巖型礦床，如果沒(méi)有區(qū)域性斷層發(fā)育、巖漿沒(méi)有上升通道，也就缺乏成礦的可能性。

(3)安山巖成巖期后，由于整個(gè)區(qū)域的持續(xù)抬升，安山巖礦體淺部長(zhǎng)時(shí)間暴露氧化，大量的銅、鐵等金屬元素被地表水淋濾，沿巖體裂隙往下滲透并在礦體的中上部富集，還原形成了大量次生的輝銅礦和黃鐵礦，因此，該礦具有比較明顯的分帶特征，氧化淋濾帶的含礦礦物大量遭到破壞，僅殘留了部分銅、鐵的氧化礦物(藍(lán)銅礦、孔雀石和褐鐵礦)，次生富集帶則形成了品位相對(duì)較高的礦帶。

4 相關(guān)問(wèn)題討論

由于所涉資料受限且闡述萊比塘銅礦的理論研究成果較少，故僅能結(jié)合該項(xiàng)目的現(xiàn)狀和相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討。

(1)萊比塘銅礦所在區(qū)域，尤其是礦區(qū)外圍的地質(zhì)情況比較模糊，考慮到資金投入，在相關(guān)條件允許的情況下開(kāi)展有限的基礎(chǔ)地質(zhì)工作十分必要，可以摸清該區(qū)域內(nèi)的地層和構(gòu)造分布特點(diǎn)，為該區(qū)域的找礦前景提供重要的理論支撐。

(2)萊比塘銅礦與相距約數(shù)公里之外的另外兩個(gè)礦床(薩比塘和七星塘銅礦)呈南北一線，同期形成于緬甸地塊中央盆地的火山弧帶?？傮w來(lái)看，緬甸中央盆地的火山弧帶是緬甸銅礦資源最重要的成礦帶，該帶已發(fā)現(xiàn)多個(gè)與火山成因相關(guān)的礦床。因此，可以將有巖漿巖分布的地區(qū)作為找礦靶區(qū)，尋找靶區(qū)礦化點(diǎn)并通過(guò)物探的方法進(jìn)行異常查證，未來(lái)可望在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)新的礦床或礦種。

(3)萊比塘銅礦勘查階段的大部分鉆孔未穿透礦體深部邊界，因此，后期可以布置相應(yīng)的鉆探工作以擴(kuò)大資源量并延長(zhǎng)礦山的服務(wù)期限。

(4)萊比塘銅礦具有典型的斑巖型銅礦特點(diǎn)，埋藏淺、儲(chǔ)量大，但其總體品位偏低。該類礦床在實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中要真正實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益是項(xiàng)目的重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前該項(xiàng)目的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)國(guó)內(nèi)先進(jìn)礦山的水平，成功贏利的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：①實(shí)現(xiàn)了露天規(guī)?；_(kāi)采，有效地控制了開(kāi)采成本；②合理地設(shè)定了工業(yè)品位作為開(kāi)采過(guò)程中進(jìn)行礦石圈定的品位指標(biāo)，有效剔除了過(guò)低品位的礦石，從而降低了選礦成本。因此，該項(xiàng)目對(duì)同類型礦床的開(kāi)發(fā)具有一定的借鑒和指導(dǎo)意義。

5 結(jié) 語(yǔ)

銅是我國(guó)最短缺的礦產(chǎn)資源之一，緬甸作為“一帶一路”沿線的重要國(guó)家，具有豐富的礦產(chǎn)資源，與中國(guó)互補(bǔ)性很強(qiáng)。目前，緬甸國(guó)內(nèi)整體地質(zhì)工作程度較低，部分地區(qū)地質(zhì)資料幾乎空白。根據(jù)對(duì)現(xiàn)有的區(qū)域地質(zhì)資料進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，緬甸依然具有很大的找礦潛力和空間。因此，在緬甸加大勘查力度并深化地質(zhì)研究，將為我國(guó)礦業(yè)企業(yè)在緬投資提供重要的參考和決策依據(jù)[7]。