云南省宁蒗县树扎铜矿地质特征及矿床成因探讨
2011-10-26蓝海洋王密
蓝海洋 王密
辽宁省冶金地质勘查局地质勘查研究院,114002
云南省宁蒗县树扎铜矿地质特征及矿床成因探讨
蓝海洋 王密
辽宁省冶金地质勘查局地质勘查研究院,114002
树扎铜矿位于区域性构造的挖开断层北东,树劳河~中梁子断层南西相交的二迭系玄武岩组地层内。区域两个构造带应力集中交汇的地段,是造就树扎铜矿的导矿构造、容矿构造之原因。后期从华力西~燕山~喜山期的岩浆热液活动,对树扎铜矿的后期成矿和富集都起了重要作用。本文介绍了树扎铜矿矿区地质概况,阐述了树扎铜矿的地质特征,并对矿床成因进行了探讨分析,对该地区今后的地质工作具有一定的指导意义。
树扎铜矿;地质特征;成因探讨
Shuzha copper deposit;geological characteristic;origin discussion
引言
树扎铜矿地处云南省丽江市宁蒗县东南部,位于区域性构造的挖开断层北东,树劳河~中梁子断层南西相交的二迭系玄武岩组地层内,面积约38km2。区域两个构造带应力集中交汇的地段,是造就树扎铜矿的导矿构造、容矿构造之原因。后期从华力西~燕山~喜山期的岩浆热液活动,对树扎铜矿的后期成矿和富集都起了重要作用。
1 矿区地质特征
1.1 地层
矿区内的地层有泥盆系中统碳山坪组(D2t)、泥盆系上统烂泥箐组(D3l)、泥盆系上统干沟组(D3g)、二迭系下统栖霞组和茅口组(P1q+m)、二迭系上统玄武岩组(P2β)、二迭系上统黑泥哨组(P2h)、三叠系下统腊美组(T1l)、三叠系中统比衡组(T2b)以及第三系始新统宁蒗组第三段(E2n3)(见图 1)。
泥盆系中统碳山坪组(D2t):分布于矿区东部,为烂泥箐背斜核部地层,与上覆泥盆系上统烂泥箐组呈整合接触,下部未见出露。南部树扎村也有零星出露,与上覆第三系始新统宁蒗组第三段呈不整合接触。主要岩性为含砂质灰质白云岩、白云质灰岩、生物礁灰岩和含沥青质灰岩等。
泥盆系上统烂泥箐组(D3l):分布于矿区中东部,走向NNW,属烂泥箐背斜北东倒转翼,与上覆泥盆系上统干沟组呈整合接触,南西翼因树劳河中梁子断层错切与下二迭统栖霞组和玄武岩组呈断层接触。主要岩性为灰岩、白云质灰岩和灰质白云岩等。
图1 树扎铜矿矿区地质图
1.第三系始新统宁蒗组第三段 2.三叠系中统北衙组 3.三叠系下统腊美组 4.二迭系上统黑泥哨组
5.二迭系上统玄武岩组 6.二迭系下统栖霞组和茅口组 7.泥盆系上统干沟组 8.泥盆系上统烂泥箐组
9.泥盆系中统碳山坪组 10.铜矿(化)体 11.地质界线 12.断层
泥盆系上统干沟组(D3g):分布于矿区中东部,与下伏泥盆系上统烂泥箐组整合接触,与上覆二迭系下统栖霞组和茅口组呈断层接触。主要岩性为鲕状灰岩、灰质白云岩等。
二迭系下统栖霞组和茅口组(P1q+m):分布于矿区中部,贯通南北。与下伏泥盆系上统烂泥箐组呈断层接触,由于受烂泥箐背斜及多条断裂影响,地层产状多变,总体走向NW,倾向SW。主要岩性为浅灰~深灰色灰岩、硅质灰岩和硅质岩等。
二迭系上统玄武岩组(P2β):在全区分布较广,贯通南北。底部以一层厚度较大,分布全区且较稳定的凝灰岩与二迭系下统栖霞组和茅口(P1q+m)分界。主要岩性为黑灰~灰绿色粗晶玄武岩、深灰色杏仁状玄武岩、斜斑状角砾状玄武岩和灰黑色渣状玄武岩等。
二迭系上统黑泥哨组(P2h):分布矿区中西部,地层呈近南北向分布,与下伏二迭系上统玄武岩组(P2β)呈整合接触,与上覆三叠系下统腊美组(T 1 l)呈假整合接触。主要岩性为泥质粉砂岩、中粒长石砂岩、粗粒岩屑砂岩、砂砾岩和砂质泥岩等。
三叠系下统腊美组(T1l):分布于测区西部,地层呈近南北向分布,与下伏二迭系上统黑泥哨组(P2h)呈整合接触,与上覆三叠系中统北衙组(T2b)呈整合接触。主要岩性为页岩、砂质页岩、中粒长石质岩屑砂岩和中粒岩屑砂岩等。
三叠系中统北衙组(T2b):分布于测区西部,地层呈近南北向分布,与下伏三叠系下统腊美组(T1l)呈整合接触,在矿区范围内未见上部岩性出露。主要岩性为黄色泥岩、黄绿色钙质泥岩、黄绿色粉砂质泥岩和紫红色凝灰质粉砂岩等。
第三系始新统宁蒗组第三段(E2n3):分布于测区南西部,地层呈近南北向分布,与下伏二迭系、三叠系地层呈断层接触,与泥盆系中统碳山坪组(D2t)呈不整合接触,在矿区范围内未见上部岩性出露。主要岩性为灰紫红色钙砂岩、粉砂岩、紫红色钙质泥岩和紫红色中粗粒砂岩等。
1.2 构造
矿区所处大地构造位置为经向构造体系的宁蒗沉降带北端,主要表现为盆地第三系红盆沉积,褶皱、断裂构造均不甚发育。褶皱构造有主要烂泥箐背斜,断裂构造按其走向可分为两组,N N W 向组有挖开断裂(F 1)、树劳河中梁子断裂(F 2),EW向组有铜厂河断裂(F 3)。
褶皱构造:矿区位于烂泥箐背斜的北倾伏端,轴向为NW,倾向NE,核部地层为泥盆系中统碳山坪组灰岩。NE翼在矿区内有泥盆系及二迭系部分地层,地层产状6 0°~90°/∠41°~65°。SW翼由于树劳河中梁子断裂错切,地层不连续,出露有二迭系、三迭系以及第三系始新统宁蒗组第三段地层。地层产状255°~260°/∠54°~64°。其中该翼部的二迭系上统玄武岩组地层为树扎铜矿、铜厂河铜矿及树劳河铜矿的赋存层位。
断裂构造:⑴挖开断裂(F 1)从矿区南部通过,区域延伸约10km,矿区出露长度约4.5 km,走向NW、倾向NE,主要表现为断层,构造充填物少见,属压~压扭性断裂。F1断裂控制中生代与新生代地层的界线,也是第三系宁蒗断陷盆地东部边界,具有多期多阶段活动特征,推测该构造为矿区成矿的矿液通道。⑵树劳河中梁子断裂(F 2)分布于矿区东部,贯穿矿区南北,矿区出露长约9km,走向NW、倾向NE,有分支复合现象,为矿区二迭系与泥盆系地层的断层接触界线。F2断裂与矿区地层走向相近,该断裂与挖开断裂交汇与矿区东南角,组成倒入字形构造控制矿区。⑶铜厂河断裂(F 3)分布在测区西北部,矿区出露长度约1.5 km,走向近EW向,主要表现为断层,构造充填物少见,属压扭性平移断裂。
受区域构造力的作用,矿区内岩石的节理裂隙十分发育,局部地段岩石节理面上铜矿化(孔雀石化)明显,特别是破碎带中所夹层碎裂岩,节理面上孔雀石十分发育。对矿区节理裂隙分为6组统计,结果表明,80°~88°∠70°~87°、225°~315°∠37°~40°和230°~327°∠71°~87°三组裂隙最为发育。各组发育程度(见表1)。
表1 岩石节理裂隙产状统计表
1.3 岩浆及热液活动
矿区内除玄武岩外尚未发现其他岩体。但矿区内热液活动强烈,表现在以下几个方面:
1)破碎带内的玄武岩角砾,被网状含铜石英脉胶结。经岩矿鉴定为强烈硅化石。
2)矿区普遍发育有含铜石英单脉、方解石石英脉,为矿区内重要的铜矿石。经岩
矿鉴定为含矿绿帘石化石英脉。
3)矿区内普遍发育有绿泥石化、绿帘石化碳酸盐化等热液蚀变,是区内铜矿找矿标志。
2 矿体特征
在矿区内铜矿体均赋存于二迭系玄武岩中,受玄武岩层间破碎带控制。破碎带的形成,在燕山期形成烂泥箐倒转背斜同时,发生在玄武岩层间的构造,特别是凝灰岩层与玄武岩层间,由于存在着刚性与柔性不同,在倒转过程中形成层间虚脱、滑动,而形成破碎带,不同时期的含Cu热液侵入,对玄武岩中Cu离子析出、迁移至破碎带中,形成基本受层间破碎带控制的热液型铜矿床。矿体赋存破碎带中,呈似层状、网脉状、脉状、透镜状,产状与破碎带一致。
矿区内树扎铜矿点共发现13条铜矿体,在主矿体以北约1km发现5条铜矿(化)体,铜厂河铜矿点发现3条铜矿体。树扎铜矿点矿体走向近SN,沿走向延长220~650m,厚0.51~5.81m,品位0.31~5.31%;铜厂河铜矿点矿体走向近SN,沿走向延长220~450m,厚0.73~1.58m,品位1.24~2.02%。
3 矿床成因探讨
根据矿区内地层、构造、岩浆及热液活动特征和相互关系,可初步认为:燕山期NE~SW向构造力作用于矿区,导致烂泥箐一带三叠系地层褶皱倒转,形成北北西向的烂泥箐倒转背斜,同时形成树劳河中梁子断层及层间破碎带。喜山期强烈的构造运动,在EW向压力作用下形成宁蒗断陷盆地,同时形成盆地东界的挖开断层,该断层将树劳河中梁子断层错断。喜山中晚期构造运动亦很强烈,形成若干近EW向断裂,将上述方向断裂错断。同时,在断陷盆地内侵入中酸性岩脉,沿东西方向和南北方向有规律展布,导致区内热液矿产的形成。推测树扎铜矿的矿源,喜山运动起了重要作用。同时,形成的挖开断层,可能为矿区的导矿构造。应该指出:燕山期在形成烂泥箐倒转背斜同时,形成的树劳河中梁子断层及层间破碎带也有含铜热液侵入。在岩性方面,区内铜矿主要赋存于二迭系玄武岩的中上部,这说明二叠纪中晚期,玄武岩浆含铜丰度值高。同时,致密块状的厚层凝灰岩,对含铜热液的富集也起了隔挡作用。
总之,树扎铜矿区的成矿可理解为:华力西期构造运动,形成区内含铜丰度值极高(最高可达5.31%)基性岩浆的海底喷发玄武岩,加之受玄武岩物理化学性质影响,使其成为具有赋存铜矿的专属性岩层,燕山期和喜山期构造运动,为其提供了丰富的含铜热液及导矿、容矿构造。同时,构造热液对玄武岩中的铜离子析出、迁移、富集起了积极作用,也是重要的铜矿矿源。在诸多有利因素下,造就了树扎铜矿的形成。
[1]胡受权,郭文平.滇西北宁蒗地区树扎-树劳河一带华力西期基性喷出岩系含矿性研究[J].地质找矿论丛.1995(03)
[2]胡受权,曹运江,郭文平.宁蒗地区喜山期斑岩带成矿系列地质特征[J].矿产与地质.1998(04)
[3]胡受权,郭文平,杨凤根,等.宁蒗铜厂河铜矿床成矿条件研究[J].云南地质.2001(01)
[4]郭文平,胡受权,徐旃章,等.宁蒗地区铜厂河铜矿控矿条件与热液成矿模式探讨[J].火山地质与矿产.2001(03)
The Geological Characteristic And Genetic Discussion Of The SHUZHA Copper Deposit In Ninglang County, Yunnan Province
Lan Haiyang Wang Mi
The Geological Exploration Institute of Liaoning Metallurgically Geological Exploration Bureau,Anshan 114002,Liaoning,China
Shuzha copper deposit located in the northeast of Wakai fault and southwest of Shulao river –Zhongliangzi fault,it’s located in the group of Permian system basalt. Two structural belts stress concentration converged in the region is the reason of structure as passageway for ore fluid and host structure of Shuzha copper deposit. The magmatic hydrothermalism of Variscan – Yanshan – Himalayan orogeny is important role to Shuzha copper deposit formation. This paper through the geological conditions of Shuzha copper ore area introduced,the geological characteristic and genetic discussion of the Shuzha copper deposit expounded,it’s guidance significance to geological work in the future.
10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.008
蓝海洋,男,汉族,四川广安人,1 9 7 9年7月出生,2003年毕业于桂林理工大学,获工学士学位,地质工程师,现在辽宁省冶金地质勘查局地质勘查研究院从事地质、矿产勘查研究工作。