(成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 四川 成都 610059)

引言

會理銅礦山銅礦位于涼山彝族自治州會理縣通安鎮(zhèn)竹箐轄區(qū)內(nèi)，距會理縣城直距約80Km。礦區(qū)地理坐標(biāo)為：東經(jīng)102°26′15″，北緯26°22′00″。銅礦體產(chǎn)于中元古代會理群落雪組一段和因民組二段地層中，礦床受地層控制特征明顯，屬典型的“層控型銅礦床”。銅礦山銅礦床與東川式銅礦、“黎溪式”銅礦[2]類似。

自上世紀(jì)60年代至今403地質(zhì)隊(duì)長期在兩會地區(qū)開展地質(zhì)找礦和地質(zhì)科研工作。2011—2018年，403質(zhì)隊(duì)在銅礦山礦區(qū)進(jìn)行了綜合性的普-詳查工作，查明了賦礦層位及賦礦巖石特征，并圈定了2條銅礦體及銅礦(化)體群。

前人的文獻(xiàn)研究內(nèi)容主要是對區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造演化、區(qū)域成礦規(guī)律的研究，關(guān)于銅礦山銅礦床的專述文獻(xiàn)尚未見。本文主要對銅礦山銅礦床礦體地質(zhì)特征進(jìn)行闡述，總結(jié)成礦規(guī)律。

一、礦床地質(zhì)背景

銅礦山銅礦位于揚(yáng)子地臺西緣康滇地軸中段，南臨金沙江成礦帶，屬會理-會東坳拉槽銅鐵成礦帶[1]，該地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖漿活動頻繁，成礦地質(zhì)背景良好，礦產(chǎn)資源豐富。礦區(qū)及周邊廣泛分布從古元古代中期至中元古代早期的古老褶皺基底地質(zhì)體，其中包括河口群、會理群等。銅礦山銅礦區(qū)地層出露為會理群黑山組、落雪組、因民組共3個巖組。

二、礦區(qū)地質(zhì)特征

(一)礦區(qū)地層特征

礦區(qū)出露的地層有中元古界會理群因民組(Pt1ym)、落雪組(Pt2lx)、黑山組(Pt2lx)及第四系(Q)。

1.因民組(Pt1ym)

礦區(qū)分布面積最大的巖石地層單元，廣泛分布于測區(qū)中東部地區(qū)，整體呈NE走向，傾角55-77°，未見底，區(qū)內(nèi)出露面積3.37Km2。該組分為兩段：

(1)因民組一段(Pt2ym1)

巖性主要為灰、黑灰色薄-中層狀變粉砂巖-薄層狀炭質(zhì)板巖韻律層夾深灰、黑灰色塊狀變余水平紋理白云質(zhì)大理巖。變粉砂巖厚2-20cm，炭質(zhì)板巖厚0.5-10cm，白云質(zhì)大理巖單層厚2-4m。地層西北側(cè)與上覆地層落雪組一段(Pt2lx1)呈假整合接觸，地層?xùn)|南側(cè)與輝長巖、輝綠巖呈侵入接觸關(guān)系。

(2)因民組二段(Pt2ym2)

巖性為灰色變質(zhì)礫巖、粉砂質(zhì)板巖、白云質(zhì)大理巖。礫巖，礫徑2-20mm，含量60-80%，無分選性、定向性?；|(zhì)含量20-40%，礫巖呈雜基支撐，基底式膠結(jié)。灰色白云質(zhì)大理巖(Ⅲ號銅礦化體群)。與上覆地層落雪組一段(Pt2lx1)呈整合接觸關(guān)系。

2.落雪組(Pt2lx)

出露于礦區(qū)西部、北部及中部，厚度0-430m,出露面積0.68Km2。地層總體為NE走向，傾角55-65°，與上覆落雪組呈整合接觸。該組分為三段：

(1)落雪組一段(Pt2lx1)：中上部巖性為淺灰色中厚層狀藻白云質(zhì)大理巖-深灰色厚層狀細(xì)晶大理巖互層，前者厚1-1.5m，具微細(xì)粒粒狀變晶結(jié)構(gòu),變余藻粒結(jié)構(gòu)，變余藻含量>80%,呈顆粒狀、絮狀，并有線狀排列現(xiàn)象,局部見有球狀藻，具變余平行藻紋層構(gòu)造；后者呈深灰、黑灰色,單層厚50-120cm,具中細(xì)粒狀變晶結(jié)構(gòu)，變余平行紋理構(gòu)造。下部為淺灰色白云質(zhì)大理巖及淺灰綠色透閃石大理巖(Ⅰ號銅礦體、Ⅱ號銅礦體賦存于此兩種巖性中)。

(2)落雪組二段(Pt2lx2)

上部為深灰、黑灰色變粉砂巖-粉砂質(zhì)板巖薄層韻律，前者厚1-10cm.變余粉砂結(jié)構(gòu),均勻?qū)永恚缓笳吆?.5-1cm,板理發(fā)育。下部為灰-深灰色薄-中層狀變長石石英砂巖，單層厚1-30cm,向上黑灰色炭質(zhì)、粉砂質(zhì)板巖夾層逐漸增多。(3)落雪組三段(Pt2lx3)

上部為灰色中厚層狀變余水平紋理狀細(xì)晶大理巖夾中層狀細(xì)晶大理巖。中部為深灰色塊層狀細(xì)晶白云質(zhì)大理巖。下部為深灰色砂屑白云質(zhì)大理巖，變余平行層理構(gòu)造，含硅質(zhì)條帶。

3.黑山組(Pt2lx)

地層分布于礦區(qū)西北側(cè)，未見頂，厚度>600m，區(qū)內(nèi)出露面積1.3Km2。地層呈NE走向，產(chǎn)狀變化大，傾角50-75°，與上覆地層呈整合接觸。巖性為深灰、黑灰色薄-中層狀變粉砂巖-薄層狀粉砂質(zhì)板巖韻律層夾深灰、黑灰色塊狀理白云質(zhì)大理巖。

4.第四紀(jì)松散堆積物

第四紀(jì)松散堆積物主要分布于礦區(qū)中西部舒緩地帶，分布面積0.97Km2，主要為殘坡積和坡洪積兩大類。前者主要分布在舒緩山坡上，后者測廣布于大麥地等開闊沖溝中。

(二)礦區(qū)巖漿特征

1.中元古代巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)中元古代巖漿活動較弱，巖漿活動方式為火山噴發(fā)，共發(fā)現(xiàn)有兩個火山巖夾層，均呈長透鏡狀、似層狀順層分布。巖性為深灰、灰黑色變玄武巖，具變余?；豢椊Y(jié)構(gòu),變余塊狀構(gòu)造；淺灰、淺綠灰或綠灰色變英安巖、變英安質(zhì)凝灰?guī)r，前者發(fā)育變余杏仁構(gòu)造，后者則呈薄層韻律產(chǎn)出，兩者均具明顯的黃鐵礦化，黃鐵礦細(xì)晶在巖石中星散狀分布。

2.晚二疊世巖漿巖

礦區(qū)主要為晚二疊世巖漿活動。在宏觀上受控于南北向斷裂帶(F1)，為基性侵入活動，出露面積0.8Km2，巖性為輝長巖、輝綠輝長巖，呈暗綠、黑灰色，具輝長、輝綠輝長結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為輝石、角閃石、黑云母和基性斜長石。

(三)礦區(qū)構(gòu)造特征

礦區(qū)中部的南北向斷層(F1)為區(qū)內(nèi)主要斷層，該斷層即控制著區(qū)內(nèi)巖漿分布總體情況。

F1斷層：呈南北向，縱貫測區(qū)中部，向東陡傾，傾角大于70度。平面圖上略呈向東凸起的弧形。斷層破碎帶寬大5-30米，帶內(nèi)形成斷層角礫巖，角礫巖巖石具碎裂結(jié)構(gòu)、角礫狀構(gòu)造，角礫含量>90%,呈棱角狀,礫徑2-40cm,無分選、無定向、雜亂均勻分布。基質(zhì)為變粉砂巖碎粉,不均勻分布于礫間。據(jù)鉆探工程揭露情況研究，F(xiàn)1水平斷距約100米，切錯Ⅱ號礦體。

三、礦床地質(zhì)特征

(一)礦體地質(zhì)特征

銅礦體賦礦層位為中元古界會理群落雪組一段(Ⅰ號銅礦體、Ⅱ號銅礦體)，因民組二段(Ⅲ號銅礦化體群)。

1.Ⅰ號銅礦體

分布于小荒田—彪水崖一帶，自中部為輝長巖體侵?jǐn)喾指畛赡衔骱捅睎|兩段,分別為Ⅰ-1和Ⅰ-2。

礦體賦存于落雪組一段(Pt2lx1)，含礦巖性為落雪組底部白云大理巖，在輝長巖體外側(cè)，控礦巖性則因接觸熱液變質(zhì)作用形成透閃巖、透閃大理巖、透閃白云大理巖。礦化體出露標(biāo)高2190-2230m，礦體產(chǎn)狀與賦礦地層基本一致，呈似層狀、透鏡狀，總體呈北東-南西向延伸，傾向120～140°，傾角63～71°。Ⅰ-1號礦體長440m，鉆孔控制傾向延伸480m。Ⅰ-2長70m，單工程控制厚度為6.42m,鉆探傾向控制延伸90m)。Ⅰ號礦體厚0.77-11.95m，銅品位0.37-1.64%，平均0.66%。

2.Ⅱ號銅礦體

分布于豌豆坪—大麥地—礦區(qū)西南，南西部為輝長巖體侵?jǐn)?、中北段為后期右行斷層平移切割，為礦區(qū)主礦體，含礦層位落雪組一段(Pt2lx1)地層，賦礦巖性為白云大理巖、透閃大理巖，礦體產(chǎn)狀與賦礦地層基本一致，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，呈向下變薄趨勢。由輝長巖體侵?jǐn)嗉皵鄬渝e斷，將礦體自北而南分為Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3三段，共長約1800m，已控制延深300-500米。礦體出露標(biāo)高2170-2360m，呈近南北向延伸，中北部為第四紀(jì)松散堆積物所掩蓋，礦體傾向110-45°，傾角60-70°。Ⅱ-1礦體長87m，控制傾向延伸230m。Ⅱ-2號礦體長480m，控制傾向延伸550m。Ⅱ號銅礦體厚0.96-11.21m，銅品位0.2-0.84%，礦體平均品位0.5%。

3.Ⅲ號銅礦(化)體群

Ⅲ號銅礦(化)體群，主體分布于新山東南側(cè)，Ⅲ號礦(化)礦群由七個礦(化)體組成，總體呈向南東陡傾的傾豎緊閉褶皺形態(tài)，轉(zhuǎn)折端在北東側(cè)，控礦構(gòu)造為因民組二段內(nèi)傾豎緊閉褶皺。賦礦地層為因民組二段，賦礦巖性為淺灰色白云石大理巖。單個礦體與賦礦地質(zhì)產(chǎn)狀基本一致，單個礦(化)體平面上呈長透鏡狀，總體呈近北東-南西向延伸，礦化體傾向東南，傾角62°-75°，目前初步圈出7個礦(化)體，單個長120-450米，出露寬1-20米，出露標(biāo)高2140-2350m。Ⅲ號銅礦體銅品位0.35-4.8%。

(二)礦石特征

礦石成分單一，礦石礦物主要為黃銅礦，次為黃鐵礦；脈石礦物為方解石、白云石、透閃石等。

礦石結(jié)構(gòu)以細(xì)粒變晶及不等粒變晶結(jié)構(gòu)為主，礦石構(gòu)造主要為星散浸染狀、星點(diǎn)浸染狀、馬尾絲狀，次為網(wǎng)脈狀、團(tuán)塊狀。銅礦石平均品位0.47—0.8%。礦石類型主體為硫化原巖礦類。

四、成因及成礦規(guī)律

銅礦體的形成分為三個時(shí)期：一期為中元古代時(shí)期鈉質(zhì)火山沉積作用成礦期，表現(xiàn)為噴發(fā)-沉積的漸弱火山作用過程，成礦物質(zhì)富集于火山活動晚期含火山碎屑沉積巖內(nèi)(凝灰質(zhì)粉砂巖、泥巖，凝灰質(zhì)粉砂質(zhì)白云巖)，形成較為固定的初始礦層；二期成礦作用伴隨中元古代區(qū)域動力變質(zhì)作用發(fā)生，受區(qū)域動力變質(zhì)作用，原沉積含礦巖層中成礦物質(zhì)再次活化并沿賦礦巖石中裂隙富集，形成星點(diǎn)浸染狀、星散浸染狀、馬尾絲狀礦石，同時(shí)受變形影響，礦層順層剪切變形，發(fā)生增厚變富或減薄變貧的現(xiàn)象，形成透鏡狀礦體、似層狀礦體；三期成礦作用發(fā)生于晚二疊世，為疊加成礦事件，受基性巖漿侵入活動影響，處于侵入巖體外接觸帶的原礦層遭受接觸變質(zhì)作用疊加，最終形成銅礦體。

五、結(jié)論

(1)銅礦體受層位控制特征顯著，銅礦山銅礦屬典型的層控型銅礦床。

(2)鉆探工程深部揭露的礦體特征表明，銅礦山小荒田礦段(Ⅰ-1)、大麥地礦段(Ⅱ-2)礦體深部延伸穩(wěn)定，礦體較厚，品位好。因此銅礦山銅礦體的產(chǎn)狀、品位及連續(xù)性情況取決于賦礦地層及基性巖體控制。

(3)輝綠輝長巖、輝長巖體對銅礦山銅礦體形成起著雙重作用：一是侵段礦體的破壞作用，二是對賦礦地層進(jìn)行改造作用，在巖體外接觸帶形成矽卡巖型礦石(透閃大理型銅礦石)，并見有少量磁鐵礦、方鉛礦和閃鋅礦。