云南省金平县长安冲铜钼矿成矿规律及靶区预测

2012-01-09胡加昆

中国矿业 2012年10期

胡加昆

(云南冶金集团股份有限公司，云南昆明 650224)

1 成矿地质背景

金平县长安冲铜钼矿处于欧亚板块前缘与太平洋板块、印度板块的接合地带，其北东是哀牢山造山带，以红河(断裂)为界；南西以老勐河(断裂)为界。受几大板块挤压作用的影响，区内构造较复杂，主体构造线方向为北西向，由一系列压扭性断裂组成，其次为北东向断裂构造。岩浆活动强烈而复杂，主要为喜山期中酸性岩体、碱性正长岩沿甘河断裂侵入，形成长安冲至铜厂茶叶坪一带的多个岩体，岩体规模不大，小者仅数十米，大者可达3km2；区域地层主要有奥陶系中、上统、志留系中统[1]。区内矿产丰富，主要有铜厂铜钼矿，长安冲铜钼矿，长安冲金矿等矿产。

2 成矿区地质特征

2.1 地层

矿区内出露地层主要有中志留统(S2)、上奥陶统(O3)、中奥陶统(O2)地层，缺失其他时代的地层(图1)。

1) 中志留统(S2)：灰色中厚层状灰质白云岩、石灰岩，含Zelophyllum intermedium等。厚1096m。该统地层与下奥陶统呈假整合接触。从老到新简述如下：

2) 上奥陶统(O3)：为灰色燧石灰岩。产Agetolites mirabilis Sokolor化石。厚约92m。

3) 中奥陶统(O2):为灰黄色中厚层状钙质砂岩、石英粉砂岩，下部为石英长石砂砾岩。产Discoceras eurasiaticum Frech；Calymenesvn tnigi(Sun)化石。

图1 云南金平长安冲铜钼矿矿区地质平面(靶区预测)图

2.2 构造

长安冲铜钼矿区位于白马寨倒转背斜的倾没转折端与F3逆冲断层的交接处，F3逆冲断层的上盘。

白马寨倒转背斜：以奥陶系地层为轴，轴向北西，北翼被红河深大断裂所切割，地层出露不全；南翼出露中志留统，中、上泥盆统，石炭系，下二迭统以及第三系地层。

F3断裂：位于矿区南西500～600m，走向长大于20 km，走向N45°～60°W，倾向NE，倾角55°～70°，断裂带宽1～5m，主要由碎裂岩、角砾岩组成。角砾成分主要为灰岩、砂岩等。一般呈棱角、次棱角状—半磨园状，大小1～25cm不等，胶结物以泥质、硅质、铁质为主。为一逆冲断裂。在白马寨以西被北东向断裂切错。

2．3 岩浆岩

区域的岩浆岩按其侵入的先后可分为三期：早期侵入的为灰白色细粒正长岩，构成岩体的主体；中期侵入的为肉红色的斑状正长岩，成弧岛状侵入岩体的东西两端，与铜钼矿化关系较为密切。晩期侵入的为正长斑岩、煌斑岩、辉长岩等，呈脉状侵入。

长安冲矿区共发现六个斑状正长岩体，侵入O3～S2的各类灰岩、含灰质白云岩及砂岩中。其中以Ⅱ号岩体与矽卡岩型铜钼矿化关系最为密切。其余几个岩体均蚀变矿化微弱。现将Ⅱ号岩体的地质特征简述如下：

斑状石英正长岩：肉红色，由正长岩石(50％～60％)、斜长石(20％～30％)、石英(10％～15％)、角闪石(5％～10％)、黑云母(1％～5％)及少量的榍石、磷灰石、锆石、褐帘石、磷钇矿、铁尖晶石等矿物组成。岩石具斑状结构：斑晶(粒度在3～15mm之间)主要是肉红色半自形板状正长石其次是灰白色的板柱状斜长石，有时见少量的角闪石；基质(粒度0.01～0.5mm)为他形的正长石、斜长石、石英和自形的角闪石黑云母及其他副矿物等组成。岩石平均化学成分：SiO265.41％、Al2O315.36％、CaO 3.12％、MgO 1.36％、FeO 1.72％、Fe2O32.13％、K2O 4.39％、Na2O 3.41％。

该类岩靠近大理岩接触带由于同化混染作用的影响，斜长石含量增高，岩石递变成石英二长岩。

辉石正长岩：灰绿～灰白色，由正长石(60％～80％)、斜长石(0～20％)、透辉石(10％～20％)、黑云母(5％)、和少量的磷灰石、榍石、锆石、磷钇矿、褐帘石等矿物组成。岩石具不等粒或似斑状结构，具似斑状结构者，斑晶以板条状的斜长石、正长石为主，其基质则主要是条柱状的正长石和辉石、黑云母以及其他副矿物等。岩石主要化学成分：SiO256.77％、Al2O314.54％、CaO 5.95％、MgO 2.16％、FeO 2.12％、Fe2O33.95％、K2O 6.52％、Na2O 2.43％。

上述两类岩石多为突变接触，偶见渐变过渡关系，矿物成分及结构构造差异明显，且在斑状石英正长岩中，见到辉石正长岩的捕虏体，说明辉石正长岩形成的时间早于斑状石英正长岩。

3 矿化特征

3.1 矿化分布特征

长安冲铜钼矿已探明的矿体集中分布在北东长不足600m、北西宽不足300m，呈北东向延伸的弧形狭长地带。共圈定铜、钼、铁矿体21个，其中1号铜钼多金属矿床受Ⅱ号岩体及F3断裂控制为主，地层控制为辅沿北东向分布(图2)；矿体和矿石组合分布自北向南明显呈硫铁矿—黄铜矿—辉钼矿的变化规律，自上而下也是呈硫铁矿—黄铜矿—辉钼矿的变化规律；位于斑状英正长岩边缘，由于接触交代、同化混染和热液蚀变作用而形成了由混染石英二长岩(花岗闪长岩)和透辉斜长岩组成的蚀变带。斑状石英正长岩的侵入对白云质灰岩的围岩有着强烈的交代作用，在接触带改变了它们的化学成分，形成了矽卡岩化、绢云母化及金云母化等蚀变带；在白云质灰岩与矽卡岩化之间形成了蛇纹石化、大理岩化的蚀变带。这样形成三个蚀变类型：内蚀变带(角闪石化、透辉石化)—接触带(矽卡岩化)—外蚀变带(大理岩化)。

图2 长安冲铜钼矿床系列勘探线剖面示意图

3.2 矿化就位特征

2) 在Ⅱ号岩体与南东部F3断裂的双重控制下，富含铜钼多金属的成矿流体在岩体及灰质白云岩制约，沿着破碎空间和派生裂隙充填强烈交代富集成矿。钼矿体严受内蚀变带控制；铜、铁矿体均产于矽卡岩中；蚀边带越发育，矿体越厚，蚀变越强，矿体越富。

3) 倒转地层使奥陶系的砂岩在上、志留系的灰岩在下，岩浆侵入时与活泼的CaO、MgO灰岩进行交代形成矽卡岩化的矿体。

4) 主要的铜、钼矿体，均集中于Ⅱ号岩体与南东部F3断裂的接触部位。1、2、3号钼矿体和1、7铜矿体为本矿床之主矿体，其储量分别占铜、钼总储量的95％和79％，其他矿体，规模皆小[2]。矿体多呈不对称的板瓦状、板状，雁行排列，平行产出，铜矿体在上，钼矿体在下，前者较陡，后者较缓，东部厚大而舒展，西部变薄而收敛，略呈扇形分布，矿体一般较完整，无分枝现象和后期破坏；各矿体之间相距2～50m，最大埋深370m，标高1400m，83％和77％的铜、钼储量均位于1518.5m标高以上。储量集中，埋藏较浅，开采方便。

4 成矿规律

4.1 物质来源

富含Cu、Mo的成矿物质进入斑状正长岩使硫化物完全进入熔体成了硫的不饱和的熔岩流体。

4.2 成矿过程

由于岩浆活动的多期次及控矿因素的多变性，长安冲铜钼矿的成因较复杂。经过大量的地质现象分析，总结其成矿模式为：硫不饱和的熔体—早期矽卡岩阶段—晚期矽卡岩阶段—氧化物阶段—石英～硫化物阶段(原生硫化矿的形成)—潜水面以上的搬运堆积—近地表氧化矿的形成(图3)。

图3 云南金平长安冲铜钼矿成矿模式图

1) 硫不饱和的熔体的形成：富含Cu、Mo的成矿物质进入斑状正长岩使硫化物完全进入熔体成了硫的不饱和的熔岩流体。

2) 早期矽卡岩阶段：主要形成石榴石、透辉石等无水矽卡岩矿物，该阶段一般均没有金属矿质沉淀。

3) 晚期矽卡岩阶段：主要形成透闪石、绿帘石、阳起石等含水硅酸盐矿物，该阶段还会形成少量的磁铁矿。

4) 氧化物阶段：形成金去母、白去母等去母类矿物，还有少量的石英和绿帘石，该阶段一般能形成少量的辉钼矿、磁铁矿等硫化物。

6) 近地表氧化矿的形成：处于潜水面以上(浅表部)的原生硫化铜钼矿，遭受长期物理风化、地表侵蚀，支离破碎，或在重力作用及水运移至低洼处，又经历漫长的化学风化作用，其中硫化物及硅酸盐等矿物大量氧化淋失而形成氧化矿(化)。

5 靶区预测

通过对长安冲铜钼矿的成矿地质条件的对比研究，认为在在现有矿区外围的西北部新银厂地段为新的找矿靶区(图1)。该靶区位于现采矿区310°方向，平距约600m处。区内出露地层主要有中志留统(S2)灰色中厚层状灰质白云岩、石灰岩，上奥陶统(O3)为灰色燧石灰岩，中奥陶统(O2)为灰黄色中厚层状钙质砂岩、石英粉砂岩。区内脉岩发育，有四条辉长岩及一条煌斑岩。区内出露一个呈近东西向延长的岩墙产出的岩体，该岩体为斑状角闪黑云正长岩，长2000m，宽50m，其轴向中段与西段和围岩走向斜交，东段与围岩基本一致，岩体形态不规则，具指状分枝和胀大现象。