肖曉牛，張少云，鄧 輝，林芝奎，林迎潔，張 超，季赟程

(1.江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局，南京210007;2.云南金山礦業(yè)有限公司，云南東川654100)

滇中黃草嶺銅礦床地質(zhì)特征及成因研究

肖曉牛1，2，張少云1，鄧 輝1，林芝奎1，2，林迎潔1，2，張 超2，季赟程2

(1.江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局，南京210007;2.云南金山礦業(yè)有限公司，云南東川654100)

滇中黃草嶺銅礦地處云南東川銅礦集區(qū)之落因成礦帶。以黃草嶺銅礦的礦床地質(zhì)特征為主要研究對象，通過仔細(xì)觀察、分析其礦體特征、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物組分及生成順序、圍巖蝕變等，并通過綜合類比研究，對礦床成因進(jìn)行初步討論。研究表明，黃草嶺銅礦床賦存于落雪組厚層狀白云巖中，測試分析結(jié)果表明，落雪組圍巖的銅含量為0.06%～0.19%，而礦(化)體中銅品位為0.22%～1.69%，可見成礦元素存在從圍巖至礦(化)體逐步富集的特征。該礦床成礦作用分為兩個階段:第一階段在落雪組白云巖沉積成巖過程中成礦元素初步富集形成礦源層;第二階段為后期在熱液流體的萃取、淋濾作用下，成礦物質(zhì)沿著東西向裂隙進(jìn)一步富集成礦，其成因可以歸屬于“東川式”沉積變質(zhì)疊加熱液改造礦床。

落雪組;地質(zhì)特征;礦床成因;滇中

云南東川銅礦是我國重要的銅礦基地之一，與國內(nèi)著名的江西德興、安徽銅陵、西藏玉龍等銅礦齊名，也是馳名中外的“馬尾絲”狀層控銅礦床的代表［1－5］。本文在對黃草嶺銅礦礦床地質(zhì)特征的仔細(xì)觀察、深入分析的基礎(chǔ)上，通過綜合類比研究，對其礦床成因進(jìn)行探討，為該區(qū)成礦條件、成礦作用、成礦模式的研究以及進(jìn)一步找礦工作提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料和依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

黃草嶺銅礦區(qū)，大地構(gòu)造上隸屬揚(yáng)子古大陸邊緣裂谷-昆陽裂谷帶中部，是由南北向的小江斷裂、普渡河斷裂與東西向的寶九斷裂、麻塘斷裂所圍成的一個梯形斷陷盆地(見圖1)。區(qū)域上出露的地層以一套中元古界昆陽群裂谷盆地環(huán)境下形成的沉積地層為主，從老到新依次劃分因民組、落雪組、黑山組、青龍山組。區(qū)內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈，其中以因民期火山巖和晉寧晚期侵入巖為主。

圖1 東川地區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù)蔣家申，1998)Fig.1 Simplified geological map of Dongchuan area(after Jiang，1998)

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

黃草嶺銅礦區(qū)地處金沙江畔，位于南北向黃草嶺-模子山倒轉(zhuǎn)背斜東翼。區(qū)內(nèi)近南北向的落因斷裂破碎帶貫穿全區(qū)，沿該斷裂帶分布落雪、因民兩個大型銅礦及若干銅礦點、鐵礦點。

區(qū)內(nèi)出露中元古界昆陽群地層，巖性主要為板巖、角礫巖、淺變質(zhì)的白云巖及白云質(zhì)灰?guī)r，從老到新依次劃分為因民組、落雪組、黑山組、青龍山組以及大營盤組五個地層單元。銅礦主要賦存于落雪組和青龍山組地層中。

區(qū)內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈，侵入巖以輝綠巖為主。此外，礦體周邊出露大量紫色火山角礫巖，暗示礦床成因與火山活動及巖漿侵入密切相關(guān)。

區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育與銅礦化關(guān)系密切的圍巖蝕變，主要是硅化、大理巖化、綠泥石化、綠簾石化。輝綠巖體本身多發(fā)生綠泥石、綠簾石化、碳酸鹽化，與巖體接觸部位的白云巖、角礫巖多見硅化、大理巖化、矽卡巖化。

3 礦床地質(zhì)特征

最新地質(zhì)勘查資料結(jié)果表明，黃草嶺銅礦區(qū)存在兩條工業(yè)礦體，分別為Ⅰ、Ⅱ號。銅礦體均賦存于中元古界昆陽群落雪組厚層狀灰白色白云巖中，夾灰黑色板巖和青灰色白云巖，受落因大斷裂北部次級東西向斷裂控制。含礦白云巖發(fā)生褪色而成為灰白色、米黃色，同時褐鐵礦化、硅化強(qiáng)烈。Ⅰ號礦體出露標(biāo)高2 287～2 350 m，長200 m以上，厚3～15 m，傾向40°～55°，傾角70°，呈似層狀產(chǎn)出;Ⅱ號礦體出露標(biāo)高2 313～2 356 m，長130 m以上，厚4～13 m，礦體傾向20°～40°，傾角65°，形態(tài)為似層狀(見表1)。

表1 黃草嶺銅礦(化)體地質(zhì)特征Table 1 Geological characteristics of ore body(mineralization)of Huangcaoling Copper Deposit

圖2 部分典型礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造顯微(反射光)及野外照片F(xiàn)ig.2 Some typical photos for copper ore structure，tectonic micro(reflected light)and field

3.1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

本區(qū)礦石均以白云巖為載體，呈灰白色、青灰色或黃白色。礦石的主要結(jié)構(gòu)為半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)和填隙結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造以脈狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造為主，其次為團(tuán)塊狀構(gòu)造、星散狀構(gòu)造和馬尾絲狀構(gòu)造等(見圖2)。

3.2 礦石物質(zhì)組成

礦石礦物主要包括黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦和孔雀石，另有少量輝銅礦、藍(lán)銅礦、褐鐵礦和磁鐵礦等。脈石礦物主要為白云石、方解石、石英，其次為鐵白云石、綠泥石、絹云母等。

3.3 礦物生成順序

經(jīng)鏡下及宏觀觀察，確定黃草嶺銅礦礦物生成順序為磁鐵礦→黃鐵礦→黃銅礦→石英-白云石-方解石→褐鐵礦→孔雀石。

4 礦床成因

黃草嶺銅礦是云南東川銅多金屬礦集區(qū)邊緣的一處主要的銅資源礦產(chǎn)地，是江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局新近勘查開發(fā)的新資源地。但是，有關(guān)該礦床的成礦地質(zhì)條件、成礦作用以及成因方面的研究工作還明顯不足，直接影響并且束縛該地區(qū)銅多金屬礦勘查找礦工作的進(jìn)一步深入及有效突破。

云南東川銅多金屬礦集區(qū)位于云南省昆明市東川區(qū)境內(nèi)，由落雪、湯丹、因民、濫泥坪、石將軍、白錫臘、新塘等大中型礦床和一些小型銅礦床組成，是我國銅礦的主要產(chǎn)地。前人在勘探采冶的同時，也曾對東川地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造演化歷史、巖相古地理、成礦地質(zhì)背景、礦床類型和分布規(guī)律等進(jìn)行了較為系統(tǒng)的梳理和總結(jié)，提出了東川銅礦床的成礦規(guī)律和控礦因素，并根據(jù)銅礦的賦礦層位以及容礦巖石特征，將該區(qū)銅礦的成因類型劃分為“稀礦山式”、“東川式”、“桃園式”、“濫泥坪式”，賦礦層位分別對應(yīng)因民組、落雪組、黑山組、陡山沱組，通稱“四層樓”礦床組合模式［6－10］。

前已述及，黃草嶺銅礦賦存于中元古界昆陽群落雪組厚層狀灰白色白云巖中，礦體形態(tài)、產(chǎn)狀嚴(yán)格受落因大斷裂北部次級東西向斷裂控制。地質(zhì)勘查工作中系統(tǒng)的礦體和圍巖的銅百分比含量表明，落雪組圍巖的銅含量為0.06%～0.19%，而礦(化)體中銅品位為0.22%～1.69%，可見成礦元素存在從圍巖至礦(化)體逐步富集的特征，廣泛出露的落雪組地層為早期形成的礦坯，后期經(jīng)成礦作用進(jìn)一步富集成礦。在此基礎(chǔ)上，通過對比以往東川式銅礦成礦系列研究成果的觀點，初步認(rèn)為黃草嶺銅礦成礦作用分為兩個階段，第一階段在落雪組白云巖沉積成巖過程中成礦元素初步富集形成礦源層，第二階段為后期在熱液流體的萃取、淋濾作用下，成礦物質(zhì)沿著東西向裂隙進(jìn)一步遷移、沉淀富集成礦，其成因可以歸屬于“東川式”沉積變質(zhì)疊加熱液改造礦床［11］。

5 結(jié)論

根據(jù)以上研究，可得出主要結(jié)論如下:

1)礦體賦存于中元古界昆陽群落雪組灰白色白云巖中，礦體受落因大斷裂北部次級東西向斷層控制，礦體形態(tài)為似層狀，礦石礦物以黃銅礦為主，其次為孔雀石、藍(lán)銅礦、斑銅礦等。

2)成礦作用分為兩個階段，第一階段在落雪組白云巖沉積成巖過程中成礦元素初步富集形成礦源層，第二階段為后期在熱液流體的萃取、淋濾作用下，成礦物質(zhì)沿著東西向裂隙進(jìn)一步遷移、沉淀富集成礦，其成因可以初步厘定為“東川式”沉積變質(zhì)疊加熱液改造礦床。

［1］華仁民.東川式層狀銅礦的沉積-改造成因［J］.礦床地質(zhì)，1989，8(2):3－13.

［2］曹德斌.滇中元江東昆陽群因民組-落雪組的厘定及其意義［J］.云南地質(zhì)，1999，18(2):196－200.

［3］陳和生.東川輝長巖型銅礦地質(zhì)特征及其找礦意義［J］.云南地質(zhì)，1998，17(1):75－80.

［4］何毅特.東川銅礦成礦系列、礦床類型及成礦模式［J］.云南地質(zhì)，1996，15(4):319－329.

［5］何國朝，楊成奎，張祖圻.東川裂谷因民期火山-巖漿活動特征［J］.礦產(chǎn)與地質(zhì)，1997，11(4):236－242.

［6］龔琳，王承堯.論“東川式銅礦”的成因［J］.地質(zhì)科學(xué)，1981 (3):203－211.

［7］蔣家申.東川礦區(qū)地質(zhì)找礦研究問題［J］.云南地質(zhì)，1998，17(1):46－56.

［8］李志群，蔣家申，林文達(dá)，等.東川式銅礦地球化學(xué)研究［J］.云南地質(zhì)，1994，13(1):23－32.

［9］冉崇英.東川式層控銅礦的成礦模式［J］.中國科學(xué)(B輯)，1983(3):249－258.

［10］王林江，冉崇英.東川層控銅礦床的地質(zhì)地球化學(xué)特征［J］.云南地質(zhì)，1989，8(3/4):230－238.

［11］肖曉牛，張少云，鞠昌榮，等.云南東川人占石銅礦床地質(zhì)特征及成因研究［J］.地質(zhì)與勘探，2012，48(2):1－13.

Geological characteristics and genesis of Huangcaoling Copper Deposit，Central Yunnan

XIAO Xiaoniu1，2，ZHANG Shaoyun1，DENG Hui1，LIN Zhikui1，2，LIN Yingjie1，2，ZHANG Chao2，JI Yuncheng2
(1.East China Mineral Exploration and Development Bureau for Nonferrous，Nanjing 210007，China; 2.Yunnan Jinshan Mining，Co.，Ltd.，Dongchuan Yunnan 654100，China)

The Huangcaoling Copper Deposit is located in the Luoying metallogenic belt of copper mineralization area in Dongchuan，Central Yunnan.This paper mainly reports geological features of ore body，texture and structure of copper ores，mineral composition and formation order，alteration of the surrounding rock etc.Based on the above observation and analysis in combination with general comparative study，the genesis of Huangcaoling Copper Deposit has been discussed.Researches show that this copper deposit occurs in thick-bedded dolomite of Luoxue formation.The test results show that the copper content of wall rock of Luoxue formation ranges from 0.06%to 0.19%，grades of ore are in the range of 0.22%～1.69%.Obviously，metallogenic elements enrich gradually from the wall rock to ore body.The mineralization can be divided into two stages，at first stage the mineral elements completed preliminary enrichment and formed ore source bed in Luoxue formation dolomite，at second stage the late hydrothermal fluid extracts and leaches material from dolomite，and along the East-West fracture enriches further into mineralization.Therefore，the genesis of Huangcaoling Copper Deposit can be attributed to“Dongchuan type”that is sedimentary-metamorphic superimposed by hydrothermal alteration type deposit.

Luoxue formation;geological characteristics;deposit genesis;Central Yunnan

TD15

Α

1671-4172(2015)01-0032-04

國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目(2004CB412603)

肖曉牛(1980－)，男，高級工程師，博士，巖石學(xué)、礦物學(xué)、礦床學(xué)專業(yè)，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查與研究工作。

10.3969/j.issn.1671-4172.2015.01.008