毛藝,劉雅蘭,杜金銳,余春梅,廖海
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云南官房銅礦床地質(zhì)特征與構(gòu)造控礦規(guī)律
毛藝1,劉雅蘭2,杜金銳1,余春梅3,廖海1
(1.四川省礦產(chǎn)資源儲量評審中心,成都 640045;2.成都理工大學(xué)國土資源部構(gòu)造成礦成藏重點實驗室,成都 610059;3.四川三合空間科技有限公司,成都 610041)
官房銅多金屬礦床位于云南省南瀾滄江火山巖帶北段,屬云縣-景洪(火山?。┿~多金屬成礦帶。通過總結(jié)官房銅礦床的區(qū)域地質(zhì)背景、地質(zhì)特征與構(gòu)造控礦規(guī)律,認(rèn)為該銅礦床是與巖漿熱液有關(guān)的中-低溫?zé)嵋盒偷V床。該礦床主要成礦期為晚三疊世早期,區(qū)域性南北向瀾滄江斷裂控制了區(qū)域成礦帶的展布;伴隨火山活動形成的放射狀斷層、節(jié)理和玄武巖的氣孔狀構(gòu)造控制了礦體的空間產(chǎn)出形態(tài)。巖漿作用晚期的含礦氣液在產(chǎn)狀陡傾的斷層中形成以角礫狀礦石為特征的透鏡狀礦體,在玄武巖氣孔或裂隙中富集形成脈狀或似層狀礦體。
銅礦床;構(gòu)造控礦;南瀾滄江火山巖帶;云南官房
南瀾滄江火山巖帶是一個尋找與火山巖有關(guān)的銅多金屬成礦帶[1、2],伴隨著不同歷史時期的構(gòu)造-巖漿作用,大量成礦元素從深部帶到地表,從而在火山巖中形成了眾多的礦床(點)。其中,以大平掌、民樂、文玉、官房等銅多金屬礦床最有代表性。它們分別形成于不同構(gòu)造環(huán)境的火山活動中,從早到晚,總體具有從島弧中心向大陸邊緣、板內(nèi)裂谷轉(zhuǎn)移的構(gòu)造環(huán)境變化特征[3-7]。構(gòu)造環(huán)境的復(fù)雜性導(dǎo)致成礦類型的多樣性,這在中國眾多火山巖系成礦帶中是十分少見的。
官房銅多金屬礦床位于云南省南瀾滄江火山巖帶的北段,行政區(qū)劃屬云南省臨滄市云縣。區(qū)內(nèi)地形復(fù)雜,地勢北高南低,起伏比較大,屬于切割強烈的高中山區(qū)。官房銅礦在解放前曾有過開采,并從1959年后斷續(xù)開展過不同程度的地質(zhì)勘查工作。但由于研究程度有限及野外工作條件限制等影響,前人對官房銅礦地質(zhì)特征、成礦規(guī)律等認(rèn)識存在較多爭議[8、9]。在前期勘探工作基礎(chǔ)上,通過野外調(diào)查和室內(nèi)分析,對該礦床地質(zhì)特征,尤其是控礦構(gòu)造特征進(jìn)行分析和總結(jié),以期為區(qū)內(nèi)的找礦工作提供理論支持。
圖1 南瀾滄江帶地質(zhì)簡圖[12]
1.洋脊/洋島型玄武巖;2.超鎂鐵巖;3.鉀質(zhì)/鈉質(zhì)弧燦巖;4.花崗巖;5.主動邊緣(濁蝕巖)弧前斜坡相;6.洋盆深水相;7.半深水-深水相;8.淺水碳酸鹽臺地;9.前泥盆系地層;10.前寒武系基底;11.T3-Q地層
官房銅礦的大地構(gòu)造位置劃屬西南三江構(gòu)造-巖漿帶之蘭坪-思茅雙向弧后-陸內(nèi)盆地。區(qū)內(nèi)構(gòu)造巖漿活動頻繁,沿南瀾滄江河谷兩岸分布了大量的古生代末-早中生代火山巖,形成南瀾滄江火山巖帶[10]。云縣-景洪二疊紀(jì)-三疊紀(jì)弧火山巖帶是南瀾滄江火山巖帶的重要組成部分,其分布于臨滄-勐海花崗巖帶東側(cè),蘭坪-思茅盆地西緣,沿瀾滄江兩岸展布[11]。其北起云縣,經(jīng)官房、文玉、民樂向南延至景洪一帶,呈南北向狹長帶狀特征,長達(dá)400km,寬約30km,南端撒開寬度可達(dá)80km[12](圖1)。
帶內(nèi)廣泛分布三疊紀(jì)火山巖,其中尤以北部的云縣一帶出露較完整,自下而上為劃分為忙懷組(T2)、小定西組(T3)和芒匯河組(T3)。火山巖系內(nèi)各組之間呈整合或假整合接觸,與下伏前三疊紀(jì)的地層為不整合接觸,被中侏羅統(tǒng)復(fù)成分礫巖和紫紅色泥巖不整合上覆[13]。
區(qū)域以南北向斷裂構(gòu)造為主。瀾滄江斷裂位于研究區(qū)東側(cè),是一條巨型超殼深斷裂,斷裂帶常由寬數(shù)百米-數(shù)千米的糜棱巖帶和破碎帶組成,分布著巨大的構(gòu)造混雜巖帶。分布于瀾滄江斷裂西側(cè)的拿魚河斷裂是平行瀾滄江深大斷裂的次級斷裂,沿著南北向的拿魚河波狀延伸[14]。斷裂的傾向為東,傾角為50°~75°,屬于壓性斷裂,斷裂帶寬為150~1 500m。三疊系上統(tǒng)小定西組(T3)和中統(tǒng)的忙懷組(T2)火山巖在斷層的兩側(cè)發(fā)育。
圖2 小定西組玄武巖特征
(左:青灰色致密塊狀玄武巖;右:灰綠色杏仁狀玄武巖)
酒房斷裂處于研究區(qū)中部,在瀾滄江斷裂的東側(cè)約30km處,呈北北西-南南東展布,傾向為西,傾角是60°~85°,斷裂長50km。斷裂為隱伏-半隱伏的區(qū)域性大斷裂,具有明顯的壓扭性特征[15]。酒房斷裂對區(qū)內(nèi)沉積作用、巖漿活動、構(gòu)造變形及變質(zhì)作用均有明顯的控制性,是一條活動時間長、表現(xiàn)比較活躍的區(qū)域性斷裂。從火山巖的分布情況看,二疊紀(jì)、三疊紀(jì)的火山巖,主要分布在斷裂西側(cè),上泥盆統(tǒng)火山巖分布在斷裂東側(cè),表現(xiàn)了該斷裂對不同時代火山活動的控制作用。斷裂沿線巖層的產(chǎn)狀陡立、倒轉(zhuǎn),并有平臥的小褶皺,斷裂帶內(nèi)巖石破碎、劈理、菱形構(gòu)造體和擦痕發(fā)育。
礦區(qū)主要分布上三疊統(tǒng)小定西組中-基性火山巖,巖性組合主要為高鉀鈣堿性玄武巖-鉀質(zhì)粗玄巖-鉀玄巖-安粗巖,局部夾有泥質(zhì)砂巖和凝灰質(zhì)砂巖,與下伏的中三疊統(tǒng)忙懷組中酸性火山巖為假整合接觸。
小定西組火山巖是礦區(qū)的主要含礦巖系,其總體發(fā)育五個噴發(fā)旋回,每個噴發(fā)旋回的下部總體為青灰色厚層塊狀隱晶質(zhì)玄武巖,中上部為紫紅色-磚紅色或灰綠色氣孔、杏仁狀玄武巖,局部發(fā)育安山玄武質(zhì)角礫巖(圖2)。
圖3 官房銅礦床地質(zhì)簡圖[16]
T3x1-1-上三疊統(tǒng)小定西組第一段第一亞段;T3x1-2-小定西組第一段第二亞段;T3x2-1-小定西組第二段第一亞段;T3x2-2-小定西組第二段第二亞段;T3x2-3-小定西組第二段第三亞段;T3x3-1-小定西組第三段第一亞段;1-地質(zhì)界線;2-向斜軸;3-斷層和推測斷層;4-輝綠巖脈;5-銅礦體;6-火山集塊巖;7-花崗巖.
礦區(qū)位于張導(dǎo)山復(fù)式向斜的向陽山次級向斜核部,礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,斷裂總體具有環(huán)狀和放射狀特點,其中以近南北向、北東和北西方向構(gòu)造最為發(fā)育(圖3)。礦區(qū)發(fā)育有放射狀的節(jié)理構(gòu)造,節(jié)理傾角主要為50°~85°,近東西向、近南北向和北西-南東向的節(jié)理主要為壓剪性節(jié)理,北東向主要為張性節(jié)理,節(jié)理分布密度不等,平均為5~7條/m。
官房銅礦的礦化蝕變分帶明顯,顯示礦化蝕變作用受斷裂和巖相控制的特征。官房礦區(qū)主要發(fā)育硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、綠簾石化、綠泥石化等蝕變類型,成礦與硅化和黃鐵礦化蝕變關(guān)系密切(圖4)。礦區(qū)硅化蝕變顯示至少兩期蝕變的特征,早期為較高溫度的熱液在火山碎屑中交代充填形成;晚期硅化是溫度較低階段在細(xì)脈中充填形成。黃鐵礦化常以浸染狀產(chǎn)出在礦體、圍巖、角礫巖的膠結(jié)物中,從內(nèi)向外表現(xiàn)出黃鐵+黃銅礦→黃鐵的分帶特征。碳酸鹽化常以方解石團(tuán)塊和網(wǎng)脈狀分布在基性巖裂隙中,綠泥石化在基性火山巖中不同程度的發(fā)育。
礦體主要受NW向、NE向等多組方向的斷裂控制,并以向陽山為中心呈放射狀分布。垂向上,銅礦體主要賦存于小定西組基性火山巖中下部礦化蝕變帶中,其下伏的忙懷組火山巖中僅見比較強礦化蝕變帶。含礦帶下部的礦體總體表現(xiàn)受斷裂控制的特征。礦體產(chǎn)狀陡傾,呈斷續(xù)分布的透鏡狀小礦體群,礦體厚度不大但延伸穩(wěn)定,呈浸染狀、網(wǎng)脈狀、角礫狀賦存于塊狀隱晶質(zhì)玄武巖中;含礦帶上部的礦體與巖相有一定的空間對應(yīng)關(guān)系,其主要以似層狀、透鏡狀、杏仁狀賦存于杏仁狀(氣孔狀)玄武巖中,礦體產(chǎn)狀平緩??傮w上,上部含礦帶的礦石品位較下部含礦帶礦石品位低。
圖4 礦化蝕變特征
(左:裂隙中發(fā)育的石英脈;右:裂隙中發(fā)育的方解石脈)
礦區(qū)主要以原生硫化物礦石為主,礦石結(jié)構(gòu)以它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)為主,礦石發(fā)育浸染狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造和杏仁狀(氣孔狀)構(gòu)造(圖5)。
主要金屬礦物有黃銅礦、斑銅礦、黝銅礦、黃鐵礦,少量輝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦,脈石礦物主要為長石、石英,少量方解石、絹云母、綠簾石等。
圖5 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征
上圖:紫紅色杏仁狀含礦玄武巖(a-手標(biāo)本,b-鏡下特征);下圖:網(wǎng)脈狀銅礦石(c-手標(biāo)本,d-鏡下特征);
區(qū)域性斷裂控制瀾滄江成礦帶的空間分布。三江構(gòu)造帶屬于特提斯構(gòu)造域的東段,位于岡瓦納大陸與勞亞大陸的結(jié)合部位,由于兩大板塊的多次開、合,區(qū)域先后經(jīng)歷了晚古生代-中生代特提斯增生造山和新生代印度-歐亞大陸碰撞造山的疊加轉(zhuǎn)換階段,使本區(qū)域的地殼結(jié)構(gòu)復(fù)雜化,區(qū)域構(gòu)造巖漿發(fā)育,造就了極為有利的成礦條件和聚礦場所,形成了三江地區(qū)重要的銅、鉛、鋅、銀、金、鎢、錫等多金屬成礦帶。
區(qū)域晚古生代的巖漿活動發(fā)生于拉張的構(gòu)造背景下,在昌寧-孟連帶形成洋脊/洋島型玄武巖,發(fā)育塊狀硫化物礦床和熱液型礦床鉛、鋅、銀和銅礦床。至中生代,區(qū)域巖漿活動強烈,發(fā)育碰撞型和滯后型弧巖漿帶及臨滄-勐?;◢弾r帶,形成斑巖型、熱液型、矽卡巖型銅、鉛、鋅、金、銀、錫多金屬礦床。對研究區(qū)而言,伴隨瀾滄江洋殼的打開,洋殼向東側(cè)思茅地塊的俯沖消減,保山地塊與思茅地塊的碰撞,以及陸內(nèi)變形等不同階段的構(gòu)造演化過程,形成了沿瀾滄江近南北分布的火山巖帶及其空間關(guān)系密切的銅多金屬成礦帶。近南北向斷裂與近東西向、北東向斷裂交匯處多為區(qū)內(nèi)礦床的集中分布區(qū)(如文玉-官房銅礦田),顯示區(qū)域構(gòu)造對區(qū)內(nèi)成礦的控制作用。
官房銅礦區(qū)的礦體在平面和垂向上表現(xiàn)出與斷裂及巖相的密切空間分布關(guān)系。官房銅礦區(qū)主體位于向陽山向斜東西兩翼,區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育。斷裂在平面上顯示放射狀或環(huán)狀的展布特征,推測可能與區(qū)內(nèi)火山作用有關(guān),礦體的平面分布與斷裂構(gòu)造平面特征基本一致。
在垂向上,礦體的分布表現(xiàn)為兩種形態(tài)特征。含礦帶下部的礦體主要以北西、北東、東西向三組斷裂帶內(nèi)的礦體最為發(fā)育。由于斷裂產(chǎn)狀較陡,礦體主要為斷續(xù)分布的陡傾透鏡狀產(chǎn)出,礦體厚度不大,但延伸穩(wěn)定,呈浸染狀、網(wǎng)脈狀、角礫狀賦存于塊狀隱晶質(zhì)玄武巖中。
相對與下部的礦體,含礦帶上部的礦體則表現(xiàn)出與氣孔狀玄武巖是發(fā)育的氣孔狀構(gòu)造、節(jié)理、巖層中的破碎帶關(guān)系密切。這類礦體總體含礦品位不高,且不穩(wěn)定,多以脈狀、似層狀、透鏡狀、杏仁狀賦存于上部杏仁狀(氣孔狀)玄武巖中。
在南瀾滄江地區(qū),構(gòu)造、巖漿作用的發(fā)生都受到特提斯演化的影響。一方面,大型構(gòu)造變形的形成、發(fā)展、演化和古特提斯洋的打開→俯沖→碰撞造山等過程有關(guān),伴隨著火山巖漿的噴溢,深部的大量成礦元素被帶到地表附近,富集形成礦床。中生代的古特提斯碰撞造山作用及其之后的陸內(nèi)變形作用與官房銅礦成礦作用關(guān)系密切[17]。早二疊世開始,瀾滄江洋殼向東俯沖消減,引起了早三疊世思茅地塊和保山地塊發(fā)生碰撞,至中三疊世進(jìn)入了碰撞作用的晚期,由于俯沖的大洋板塊在深部發(fā)生了拆沉,導(dǎo)致官房地區(qū)的構(gòu)造機制從擠壓變?yōu)樯煺?,在伸展作用下形成了雙峰式火山巖。在中三疊世末期及晚三疊世早期,巖漿作用晚期的含礦氣液沿火山通道運移,在火山通道內(nèi)發(fā)育隱爆角礫巖,成礦物質(zhì)膠結(jié)角礫形成角礫狀礦石;部分含礦熱液沿著層間裂隙運移,在玄武巖氣孔或杏仁體中富集形成脈狀或似層狀礦體;沿著環(huán)形或放射狀裂隙運移的含礦熱液則在有利構(gòu)造部位富集,形成產(chǎn)狀較陡的透鏡狀礦體。
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Geological Features and Structural Ore-Control of the Guanfang Cu Deposit in Yunnan
MAO Yi1LIU Ya-lan2DU Jin-rui1YU Chun-mei3LIAO Hai1
(1-Mineral Resources Reserve Assessment Center of Sichuan Province, Chengdu 640045; 2-
The Guanfang Cu-polymetallic deposit lies in the Yunxian-Jinggu (volcanic arc) Cu- polymetallic metallogenic belt of the north part of the south Lancangjiang volcanic arc belt. The Guanfang Cu deposit is a mesothermal to epithermal one related to magmatic activity. This paper has a discussion on regional geological setting, geological features and structural ore-controls of the Guanfang Cu deposit. The deposit was formed mainly in the early stage of Late Triassic. The N-S trending Lancangjiang fault got the regional metallogenic belt under control. The ring or radical faults and joints formed with volcanic activities got morphology and spatial distribution of the ore-body under control. The ore fluids were formed by the late magmatic activity. Steeply dipping ore-bodies were emplaced in cryptoexplosive breccia, while vein or layered ore-bodies were emplaced in pore or fissure of basalt.
geological feature; structural ore control; south Lancangjiang volcanic belt; Guanfang Cu deposit
2018-12-05
本文受四川省國土資源廳項目(KJ2016-16)、四川省教育廳項目(18ZB0065)資助
毛藝(1985-),女,工程師,現(xiàn)主要從事礦山儲量評審、礦床學(xué)、礦山地質(zhì)環(huán)境方面的工作及相關(guān)研究。
P618.41
A
1006-0995(2019)01-0075-04
10.3969/j.issn.1006-0995.2019.01.018