王天華，鄧長(zhǎng)清，趙 寧

(1.云南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院，云南昆明650217； 2.山東正元地質(zhì)資源勘查有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南250014； 3.云南蒙山礦業(yè)有限公司，云南 昆明650217)

云南云龍縣河口銅礦位于蘭坪-思茅中新生代拗陷盆地中部，礦區(qū)位于金頂-白洋廠反“S”形構(gòu)造帶南端。自上世紀(jì)70年代開始，先后開展了基礎(chǔ)地質(zhì)及礦產(chǎn)勘查工作。區(qū)域內(nèi)礦床規(guī)律的分布于北西向斷裂帶內(nèi)，為典型的構(gòu)造控礦。本文基于河口銅礦的地質(zhì)特征和成礦地質(zhì)條件分析，進(jìn)一步探討其礦床成因。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

區(qū)域出露地層為中生界侏羅系-白堊系和新生界古近系。區(qū)域構(gòu)造以近南北向、北北西向?yàn)橹?，在礦區(qū)范圍內(nèi)構(gòu)成向南凸出的弧形。區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，尤其以蘭坪-云龍斷裂、沘江斷裂等中生代塹溝斷裂以及由東向西的推覆構(gòu)造為特色。斷裂以近南北向?yàn)橹鞲桑蔽鞅睎|和近東西向斷裂都有出露，還有其特有的逆掩-輾掩斷層和推伏-滑塌構(gòu)造分布，局部出現(xiàn)水平斷層。近南北向主干斷裂為褶皺前即成礦前構(gòu)造，東西向斷裂大多為褶皺后即成礦后斷裂。其它各組斷裂大多為褶皺期即成礦期斷裂，除東西向斷裂大多為不同意義上的控礦構(gòu)造。區(qū)域內(nèi)褶皺主要為雞冠山-白洋廠-黃家寨復(fù)式向斜。由檢槽向斜、羅壩山向斜，豐煉廠背斜等組成，軸向總體近南北，由于斷層的影響，背向斜形態(tài)不完整，有些軸向變?yōu)楸蔽?南東向。在1∶20萬(wàn)水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量成果圖中，礦區(qū)位于白洋廠(16—甲)Ag、Cu、Pb、Zn甲類綜合異常區(qū)的南部末尾部位。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

河口銅礦區(qū)內(nèi)出露地層有古近系古新統(tǒng)云龍組(Ey)；上白堊統(tǒng)虎頭寺組(K2h)、南新組(K2n)，下白堊統(tǒng)景星組(K1j)，上侏羅統(tǒng)壩注路組(J3b)，各地層單元巖性特征由新到老簡(jiǎn)述如下：

(1)第四系全新統(tǒng)(Qh)：為沖積-洪積、湖積、冰積礫石、砂礫及粘土。厚約20m。

(2)下第三系古新統(tǒng)云龍組(Ey)：只在勘查區(qū)南部出露，鮮土紅色、紫紅色灰質(zhì)泥巖，夾灰綠色頁(yè)巖、泥灰?guī)r及雜色含鹽泥礫巖、石膏巖。地層厚266.5m～2025.2m。

(3)上白堊統(tǒng)虎頭寺組(K2h)：淺灰、灰褐色塊狀細(xì)砂巖。地層厚度53.4m。

(4)上白堊統(tǒng)南新組(K2n)：紫紅色灰質(zhì)細(xì)砂巖，含礫砂巖，夾灰質(zhì)粉砂巖、泥巖。地層厚度514.3m。

(5)下白堊統(tǒng)景星組(K1j)：分為上、下兩個(gè)巖性段，上段(K1j2)為紫紅色粉砂質(zhì)泥巖夾細(xì)砂巖。地層厚83.4m～117.4m。該巖性段為礦區(qū)V2-1、V2-1礦體之近礦圍巖；景星組下段(K1j1)灰白色厚層石英砂巖，與紫紅色、灰綠色粉砂質(zhì)泥巖不等厚互層。地層厚度418.7m～804.6m。該巖段經(jīng)鉆孔揭露發(fā)現(xiàn)60條似層狀、透鏡狀銅礦體。礦區(qū)主礦體V1即產(chǎn)于該層位中，礦體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。

(6)上侏羅統(tǒng)壩注路組(J3b)：紫紅色灰質(zhì)泥巖夾灰質(zhì)粉砂巖。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造線方向?yàn)楸北蔽飨?，與蘭坪-云龍斷裂延伸方向一致，受區(qū)域深大斷裂控制和影響，區(qū)內(nèi)褶皺斷裂發(fā)育，構(gòu)造復(fù)雜。礦區(qū)褶皺為雞冠山-白洋廠-黃家寨復(fù)式向斜，其次一級(jí)豐煉廠背斜的主體部分，軸向北西-南東向。核部地層為壩注路組(J3b)泥巖粉砂巖，兩翼地層依次為白堊系下統(tǒng)景星組下段(K1j1)砂巖夾泥巖、上段(K1j2)泥巖，白堊系上統(tǒng)南新組(K2n)砂巖夾泥巖。由于斷層的影響，背斜形態(tài)不完整。由于受F21斷層影響，景星組下段(K1j1)均向西北方向傾斜，傾角25°～45°不等，局部65°。

1.第四系全新統(tǒng)；2.第三系古新統(tǒng)云龍組；3.白堊系上統(tǒng)虎頭寺組；4.白堊系上統(tǒng)南新組；5.白堊系下統(tǒng)景星組上段；6.白堊系下統(tǒng)景星組下段；7.侏羅系上統(tǒng)壩注路組；8.工業(yè)礦體及編號(hào)；9.低品位礦體及編號(hào)；10.斷層破碎帶；11.實(shí)測(cè)逆斷層及編號(hào)；12.實(shí)測(cè)性質(zhì)不明斷層

礦區(qū)斷層主要為F1、F2、F21三條。

(1)F1斷層：走向?yàn)榻媳毕?，礦區(qū)內(nèi)長(zhǎng)度1.6km，斷層傾向71°，傾角75°，斷層標(biāo)志有缺失地層，地層錯(cuò)位，巖石擠壓破碎，具斷層泥，大量擦痕，壓性斷層，拖曳小褶曲等，斷裂性質(zhì)壓扭性斷層。

(2)F2斷層：走向北東-南西向，傾向北西，傾角70°，沿?cái)鄬訋r石擠壓破碎，見斷層泥。

(3)F21斷層：為F2的次一級(jí)斷層，走向北東南西向，傾向北西，傾角一般25°～45°，局部65°，沿?cái)鄬訋r石擠壓破碎，見斷層泥、斷層角礫巖。斷層寬度5m～30m，斷層角礫巖成分多為長(zhǎng)石石英砂巖，為棱角狀、次棱角狀，分布不均勻，多見孔雀石化。V1-2礦體產(chǎn)于該破碎帶中，V1、V1-1礦體產(chǎn)于該破碎帶底部破碎灰白色砂巖內(nèi)。該斷層控制了礦區(qū)內(nèi)的銅礦體的分布，為礦區(qū)內(nèi)的主要導(dǎo)礦、容礦構(gòu)造(圖1)。

圖1 河口銅礦床地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig 1.Geological Sketch Map of Hekou Cu Deposit

3 礦體特征

3.1 賦礦層位

區(qū)內(nèi)賦礦層位主要為白堊系下統(tǒng)景星組下段(K1j1)的灰白色厚層長(zhǎng)石石英砂巖破碎帶內(nèi)，次為景星組上段(K1j2)灰白色長(zhǎng)石石英砂巖破碎帶。為北北西向蘭坪-云龍斷裂的次一級(jí)構(gòu)造，分布于蘭坪-云龍斷裂的旁側(cè)，呈北西向分布。

3.2 礦體特征

河口銅礦各礦體在剖面上、平面上呈“雁行式”平行狀排列，礦體呈似層狀、透鏡狀、脈狀(圖2)產(chǎn)于F21斷層破碎帶中。礦體圍巖主要為下白堊統(tǒng)景星組下段(K1j1)灰白色厚層長(zhǎng)石石英砂巖，次為景星組上段(K1j2)灰白色長(zhǎng)石石英砂巖，依據(jù)成礦規(guī)律將礦區(qū)礦體劃分為主礦體V1、次要礦體V1-1、V1-2及小礦體(共64條礦體)。

圖2 河口銅礦11號(hào)勘探線地質(zhì)剖面圖Fig 2.Geological Section of Exploration Line 11 of Hekou Cu Deposit

表1 河口銅礦的主要礦石礦物簡(jiǎn)表Tab 1.Main Ore mineral of Heku Cu Deposit

3.3 主要金屬礦物

礦石中主要金屬礦物有藍(lán)銅礦、砷黝銅礦、孔雀石、褐鐵礦等(圖3)。藍(lán)銅礦為礦石中的主要氧化銅礦物。單體呈它形粒狀、柱狀，集合體呈皮殼狀、脈狀，沿礦石裂隙中分布，部分沿石英顆粒的裂隙中分布，與石英、方解石、孔雀石、褐鐵礦等連生，粒度范圍較大，在0.005m～0.08mm之間，在磨礦時(shí)難以相互解離，是影響浮選的因素之一，藍(lán)銅礦中平均含Cu 50.38%，不含As、S等有害元素。

圖3 鏡下主要金屬礦物Fig 3.Microscope Picture of Metallic Minerala.方解石(Cal)邊緣皮殼狀的藍(lán)銅礦(Az)；b.砷黝銅礦(Tn)與藍(lán)銅礦(Az)連生；c.石英(Qtz)裂隙中的孔雀石(Mal)

砷黝銅礦在礦石中含量約0.2%，次要的含銅礦石礦物之一。呈它形粒狀，一般沿礦石的裂隙中分布，與方解石、石英、藍(lán)銅礦等連生，部分殘余狀分布于藍(lán)銅礦中，少部分包裹在方解石中，粒度在0.02mm～0.15mm之間，嵌布粒度較細(xì)，是影響選礦的因素之一。砷黝銅礦中含S 28.40ω%、Fe 1.72ω%、Cu 43.49ω%、Zn 6.69ω%、As 17.70ω%、Sb 1.63ω%。

孔雀石在礦石中含量約0.2%，次要的氧化銅礦物。與藍(lán)銅礦、方解石、石英等連生，部分鑲嵌在石英顆粒的裂隙中，粒度在0.01mm～0.08mm之間。

褐鐵礦在礦石中含量約5%，少量的脈石礦物之一。大多呈泥晶-微晶狀，多沿裂隙中分布，粒度在0.004mm-0.05mm之間。鐵礦中含Cu 6.97ω%、As 4.25ω%、Fe 40.57ω%。

3.4 主要脈石礦物

礦石中主要脈石礦物有石英、高嶺石、白云石、方解石，少量(白)絹云母、鉀長(zhǎng)石等。石英在礦石中含量約72%，主要的脈石礦物。呈它形粒狀碎屑，粒度主要在0.01mm～0.8mm之間，由于應(yīng)力作用，多發(fā)生變形和碎裂。白云石、方解石兩者合計(jì)約占原礦的11%，少量的脈石礦物。主要沿礦石的裂隙中分布，部分被鐵質(zhì)浸染呈褐色，粒度在0.01mm～0.2mm之間。高嶺石在礦石中含量約8%，礦石中呈顯微鱗片狀，集合體呈不規(guī)則粒狀，分布于石英顆粒之間，粒度一般小于0.05mm。

3.5 礦石結(jié)構(gòu)及構(gòu)造

河口銅礦礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造類型較復(fù)雜(圖4)，用肉眼觀測(cè)巖石裂隙較發(fā)育，褐鐵礦和藍(lán)銅礦等礦物呈網(wǎng)脈狀分布，含量不定，構(gòu)成礦石的網(wǎng)脈狀構(gòu)造和碎裂巖化構(gòu)造，由于應(yīng)力作用的影響，礦物多發(fā)生碎裂和變形；主要的結(jié)構(gòu)為砂狀結(jié)構(gòu)、柱狀、粒狀結(jié)構(gòu)、泥-微晶結(jié)構(gòu)，銅礦物多沿礦石裂隙中分布，多為后期形成。

(1)礦石結(jié)構(gòu)

碎裂砂狀結(jié)構(gòu)：主要的結(jié)構(gòu)之一。礦石中的石英多呈碎屑狀，粒度多在0.06mm-0.5mm之間，顆粒支撐，孔隙式膠結(jié)，受應(yīng)力作用影響，碎屑之間位移明顯，裂隙發(fā)育，構(gòu)成此結(jié)構(gòu)。

自形柱狀(圖4a)、它形粒狀結(jié)構(gòu)：主要的結(jié)構(gòu)之一。礦石中的部分藍(lán)銅礦呈自形柱狀，部分呈它形粒狀；砷黝銅礦則呈它形粒狀，構(gòu)成此結(jié)構(gòu)。

泥-微晶結(jié)構(gòu)：主要的結(jié)構(gòu)之一。礦石中的方解石、白云石多呈粒度<0.05mm的它形粒狀，多被鐵質(zhì)浸染而呈褐色，沿礦石裂隙中分布，構(gòu)成此結(jié)構(gòu)；另有部分藍(lán)銅礦、石英也呈粒度在0.01mm-0.04mm之間的微晶狀，也構(gòu)成此結(jié)構(gòu)。

顯微鱗片狀結(jié)構(gòu)：少見的結(jié)構(gòu)。礦石中的絹云母、高嶺石等粘土礦物呈粒度在0.01mm-0.05mm之間的顯微鱗片狀，多集中呈碎屑狀分布，構(gòu)成此結(jié)構(gòu)。

(2)礦石構(gòu)造

碎裂巖化構(gòu)造：礦石中砂巖經(jīng)后期應(yīng)力作用后被破碎呈碎裂狀(圖4b)，沿裂隙?；祀s絹云母條帶、硫化物(常被氧化)條帶產(chǎn)出，構(gòu)成礦石的碎裂巖化構(gòu)造。

網(wǎng)脈狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造(圖4c)：為礦石的次要構(gòu)造類型。黃鐵礦、褐鐵礦呈細(xì)脈狀充填于石英粒間、裂隙中。此種構(gòu)造在砂巖、角礫巖中均有分布，有銅的硫化物脈或石英、方解石硫化物脈。脈常呈網(wǎng)狀或交錯(cuò)狀。脈壁以較平整為主，無(wú)交代現(xiàn)象，為熱液填充作用生成。

圖4 河口銅礦床主要的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造Fig 4.Main Structure and Texture of Hekou Cu Deposita.自形柱狀結(jié)構(gòu)的藍(lán)銅礦；b.碎裂狀構(gòu)造礦石；c.脈狀構(gòu)造的孔雀石，浸染于黝銅礦及石英碎裂紋內(nèi)

星點(diǎn)(星散)狀構(gòu)造：為礦石的主要構(gòu)造類型。黝銅礦、藍(lán)銅礦、斑銅礦、孔雀石、褐鐵礦呈星點(diǎn)(星散)狀沿巖石裂隙或碎裂紋內(nèi)充填。

角礫狀構(gòu)造：多見于破碎帶中部，為銅的硫化物膠結(jié)砂巖、泥巖等角礫而成。

條帶狀構(gòu)造：常見于板巖之中，銅硫化物沿砂巖的片理成大致平行的條帶分布，硫化物有黝銅礦、斑銅礦、黃銅礦，但以黃銅礦的硫化物條帶構(gòu)造較為發(fā)育。

殘余狀構(gòu)造：黃銅礦、斑銅礦、黝銅礦集合體被次生銅藍(lán)、孔雀石等交代成島狀、破布狀的殘留體。

4 銅的賦存狀態(tài)及分配規(guī)律

礦石中的銅主要以獨(dú)立礦物的形式賦存在藍(lán)銅礦和孔雀石中，分配率76.90%；其次以獨(dú)立礦物的形式賦存在砷黝銅礦中，分配率10.21%；少數(shù)以類質(zhì)同象或微細(xì)粒包裹體的形式賦存在褐鐵礦中，分配率8.81%；少部分以微細(xì)粒包裹體或吸附的形式賦存在于高嶺土、絹云母等粘土礦物和石英、長(zhǎng)石等其他礦物中，分配率占4.08%。銅在主要礦物中的分配率見表2。從嵌布特征來(lái)看，目的礦物藍(lán)銅礦、孔雀石、砷黝銅礦、黃銅礦主要與方解石、石英、褐鐵礦等連生，嵌布粒度微細(xì)、主要在0.005mm～0.08mm之間，常規(guī)磨礦難以徹底單體解離，對(duì)浮選回收不利；少部分呈微細(xì)粒在0.004mm～0.04mm之間，并包裹在炭質(zhì)、石英、方解石中，難以單體解離，對(duì)沉積環(huán)境因素：在印支-燕山運(yùn)動(dòng)期，蘭坪盆地自北向南開始上升，盆地逐步縮小，白堊紀(jì)為海陸硫化銅回收率有一定的影響。砷黝銅礦是原礦中主要硫化銅礦物，它本身含As較高，也就是說(shuō)，浮選硫化銅精礦產(chǎn)品中將含有較高的有害元素As，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量負(fù)面影響大。氧化銅礦物主要為藍(lán)銅礦、孔雀石，銅的分配率76.75%。藍(lán)銅礦、孔雀石粒度在0.005mm～0.08mm之間，大部分與高嶺石、絹云母和少數(shù)鐵泥質(zhì)連生，連生關(guān)系相對(duì)簡(jiǎn)單，在磨礦中易單體解離，對(duì)選礦有利。

表2 銅在主要礦物中的分配率Tab 2.Cu Distribution Ratio in Major Mineral

5 控礦因素及礦床成因分析

5.1 控礦因素

交互相轉(zhuǎn)為湖泊相的紅色陸源復(fù)陸屑與砂泥巖建造，這種在封閉氣候炎熱條件下，具有富含有機(jī)質(zhì)的堿化環(huán)境，有利于金屬礦物，特別是銅礦物的富集，為河口銅礦床的形成打下良好的基礎(chǔ)。

(1)地層巖性因素：礦區(qū)白堊系巖性為石英砂巖、粉砂巖、泥巖，由于區(qū)內(nèi)構(gòu)造應(yīng)力的擠壓作用，不同巖性層間界面的滑動(dòng)，造成脆性巖層碎裂，形成構(gòu)造角礫巖和碎裂巖。由于砂巖及角礫巖、碎裂巖孔隙度較好，有利于成礦物質(zhì)的滲透、搬運(yùn)及沉積，是成礦物質(zhì)賦存的有利地帶。而泥巖是最好的隔擋層，為礦液的富集起到較好的隔擋作用。

(2)構(gòu)造因素：礦區(qū)地處蘭坪-云龍北北西向大斷裂構(gòu)造帶旁側(cè)，區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造發(fā)育，含有機(jī)質(zhì)的脆性砂巖的破碎帶及次一級(jí)斷裂成為導(dǎo)礦構(gòu)造和容礦構(gòu)造。

5.2 礦床成因

白堊紀(jì)湖泊相三角洲前緣氧化-還原環(huán)境的滯流相帶中，沉積一套富含銅礦物質(zhì)的礦源層。晚白堊世地殼抬升，地下水將碎屑巖中的礦物質(zhì)不斷溶解，而淺色層中的砂礫巖、含礫中-粗粒砂巖，含礫細(xì)砂巖及細(xì)砂巖空隙度好，有利于地下水循環(huán)，成礦物質(zhì)在此類巖石空隙中作定向緩慢流動(dòng)，就有充分的時(shí)間和空間，故易形成礦體。

由于喜山期地殼運(yùn)動(dòng)形成一系列南北向的大斷裂及北北東向的次級(jí)斷裂，反映了當(dāng)時(shí)的構(gòu)造應(yīng)力以東西水平擠壓為主，在這種區(qū)域應(yīng)力作用下，巖層發(fā)生一系列褶皺變形，脆性巖層在變形過(guò)程中易于產(chǎn)生擠壓破碎和碎裂，區(qū)域性大斷裂帶來(lái)的含礦熱液沿這些次級(jí)斷裂的破碎帶中充填，使早期形成的貧礦體再次疊加富集。

綜上所述，把該礦床歸結(jié)為與砂巖構(gòu)造破碎帶有關(guān)的中低溫?zé)嵋撼涮罱淮拿}狀銅礦床。