滇西羊拉铜矿床、鲁春铜铅锌矿床构造控矿特征

杨喜安，刘家军，韩思宇，刘月东，罗诚，汪欢，翟德高

(1.中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京100083;2.云南迪庆矿业开发有限责任公司，云南德钦674507)

滇西羊拉铜矿床、鲁春铜铅锌矿床构造控矿特征

杨喜安1，刘家军1，韩思宇1，刘月东2，罗诚2，汪欢1，翟德高1

(1.中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京100083;2.云南迪庆矿业开发有限责任公司，云南德钦674507)

羊拉铜矿床、鲁春铜铅锌矿床位于金沙江成矿带的中部。羊拉铜矿床铜是三江地区典型的大型铜矿床，其赋矿围岩为不同岩性的岩石组成的混杂堆积，容矿构造为缓倾的逆断层和陡倾的正断层;鲁春铜铅锌矿床受到逆断层的控制。通过对4个测点共轭剪节理的研究，表明里农矿段KT2、KT5矿体的古构造应力场最大主应力方向为东西向和北东－南西向，里农矿段、江边矿段花岗闪长岩体的古构造应力场最大主应力方向为北东－南西向。

金沙江成矿带;控矿构造;羊拉铜矿床、鲁春铜铅锌矿床;滇西

0 引 言

滇西羊拉铜矿床、鲁春铜铅锌矿床位于金沙江构造带的中部。金沙江构造带位于三江古特提斯构造域的东段，中咱－中甸地块和昌都－思茅地块的结合部位，南起云南维西地区，往北经德钦、巴塘、江达等地，至青海的玉树地区与甘孜－理塘造山带汇合(何龙清等，1998;谢静等，2005)。本文的研究区主要是金沙江构造带的中部滇西德钦部分，位于著名的“三江”构造峰腰区(孙晓猛等，1999)。金沙江构造带自东向西分为:中咱－中甸陆块西缘褶皱－冲断带和金沙江火山岩带两大构造单元，金沙江火山岩带构成了金沙江构造带的主体。前人研究认为滇西羊拉铜矿床、鲁春铜铅锌矿床与火山岩有密切的关系。羊拉铜矿床铜储量约1.2×106t(杨广全，2009)，是三江地区典型的大型铜矿床(Pan et al.，2001)。羊拉铜矿床的成因主要有以下几种观点:(1)火山成因块状硫化物型(VMS型)(魏君奇等，1999;潘桂棠等，2003);(2)矽卡岩型(路远发等，1998，1999);(3)VMS型、矽卡岩型、构造热液型三期叠加(魏君奇等，2000;魏君奇和陈开旭，2004;林仕良和王立全，2004;胡光龙等，2008;李石磊等，2008;刘学龙等，2009;董涛等，2009)。鲁春铜铅锌矿床的成因有两种观点:(1)Sedex型喷流－沉积块状硫化物矿床(王立全等，2001a，b);(2)热液型矿床(赵灿华等，2011)。作者在对羊拉铜矿床、鲁春铜铅锌矿床进行大量野外观察和室内研究的基础上，总结和分析了两个矿床的构造控矿特征。

1 矿区地质概况

1.1 羊拉铜矿床

矿区内广泛分布从新元古代到石炭纪的岩浆岩、碳酸盐岩、变质石英砂岩、石英岩、大理岩、板岩、硅质岩、火山岩等，这些地层呈断片产出，没有连续的层位(冯庆来等，1999)，在一定范围内很难看到有相互叠置关系的沉积层序，不同岩性、不同时代的岩块组成混杂堆积(曲晓明等，2004)。以往的学者对羊拉矿区的地层有不同的划分(何龙清等，1998;曲晓明等，2004;朱俊等，2009)，传统上将区内出露的地层称为嘠金雪山群，总体上为一套含中基性火山岩的火山－沉积建造。赋矿地层主要为泥盆系、石炭系，依据不同矿段的岩石组合，划分为三个组，分别为泥盆系江边组、里农组、石炭系贝吾组。江边组为大理岩夹绢云石英片岩、角闪安山岩、变质石英砂岩、砂质板岩;里农组为变质石英砂岩、砂质板岩、大理岩、石英岩、角闪安山岩;贝吾组为致密块状玄武岩、杏仁状玄武岩、凝灰岩夹绢云板岩、大理岩。

羊拉矿区花岗岩类侵入岩沿金沙江构造带西侧南北向分布(图1)，大小不一多呈岩株状。岩体与围岩呈港湾状接触，在岩体边缘可见围岩捕虏体。围岩为泥盆系里农组、江边组，具角岩化、矽卡岩化等蚀变。

羊拉铜矿床由里农、江边、路农、加仁及贝吾等五个矿段组成，以里农矿段矿体规模最大。羊拉铜矿床目前正在开采里农矿段KT2、KT5矿体。KT2-KT5矿体呈脉状产出于一系列逆断层内，这些逆断层呈低角度、叠瓦状、舒缓波状分布，其倾角比围岩略陡，矿体总体走向南北，倾向西，浅部倾角20°～40°，深部约50°;里农矿段KT6-KT15矿体赋存在陡倾的断层内，矿体倾向北西，倾角较陡为60°～80°。铜矿石平均品位为1.03%。矿体围岩为变质石英砂岩、大理岩、绢云板岩、花岗闪长岩等。矿石矿物有黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、辉铜矿、磁黄铁矿、方铅矿、辉铋矿、辉砷钴矿、磁铁矿、闪锌矿等(图2);氧化矿物有孔雀石、蓝铜矿、黑铜矿、沥青铜矿、褐铁矿等;脉石矿物有透辉石、阳起石、石榴石、石英、方解石、云母、长石等。

1.2 鲁春铜铅锌矿床

王立全等(2001a)认为鲁春铜铅锌矿床是三江地区一个十分典型的Sedex型火山成因块状硫化物矿床。区内印支期北北东向、北西向逆断层、喜马拉雅期北东向、北西向走滑断层发育(战明国等，1998)。区内出露三叠系(图3)，包括中三叠统上兰组(T2s)－上三叠统人支雪山组(T3r)－上三叠统红坡组(T3h)。鲁春铜铅锌矿床赋存在上三叠统人支雪山组二段(T3r2)的一套强绿泥石化、绢云母化、硅化的浅变质火山－沉积岩系中(王立全等，2001a)。

图1 羊拉铜矿床地质简图(据杨广全，2009)Fig.1 Geological sketch map of the Yangla copper deposit(Modified from Yang，2009)

该矿床的矿石主要为原生矿石，少量氧化矿石。原生矿石分布于地表及地表以下，灰黑色－灰色、浅绿色－墨绿色，根据矿石构造，原生矿石可分为:浸染状矿石、脉状－网脉状矿石、块状矿石、条带状矿石、条纹状矿石五种。氧化矿石主要分布于地表及浅部，在矿床中所占份额很少，呈黄褐色、浅黄色、绿色或蓝色，金属矿物有(硅)孔雀石、水锌矿、铅矾、蓝铜矿、褐铁矿，脉石矿物有石英、绢云母及黏土矿物。

图2 羊拉铜矿床金属矿物显微照片Fig.2 Micrographs of the metallic minerals in the Yangla copper deposit

2 构造控矿特征

2.1 羊拉铜矿床构造控矿特征

羊拉铜矿床的控矿构造有两种，即低角度逆断层和陡倾的正断层。低角度逆断层控矿的矿体如里农矿段KT2-KT5矿体、路农矿段KT1-KT4矿体、江边矿段JKT1-JKT3矿体;陡倾正断层控矿的矿体如里农矿段KT6-KT15矿体、路农矿段后期叠加的陡倾矿体，江边矿段JKT4矿体。

2.1.1 里农矿段

在里农矿段3275中段空7－空8处的KT2(上)－1矿体顶板(图4a)，矿体与围岩界线明显，为断层接触。断层上盘为变质石英砂岩，下盘为铜矿体，断层面产状35°∠48°。断层发育3 cm厚的断层泥，断层泥为黄褐色，土块状。断层上盘发育压性节理，这些节理与断层以小角度相交，根据节理与断层相交的夹角，推断此断层为逆断层。断层上盘发育节理、次级断层。黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿等沿节理面分布;次级断层被硫化物石英脉充填，硫化物石英脉宽0.5～2 cm，在石英脉内硫化物呈浸染状、星点状分布，具有断层控矿的热液矿床特点。

图3 鲁春铜铅锌矿床地质图(据王立全等，2001a修改)Fig.3 Geological sketch map of the Luchun Cu-Pb-Zn deposit(Modified from Wang et al.，2001a)

在里农矿段3275中段空7的KT2(上)－1矿体底板(图4b)，矿体与围岩界线明显，为断层接触。断层上盘为铜矿体，下盘为变质石英砂岩，断层面产状80°∠46°，断层破碎带宽0.40 m，在靠近矿体一侧发育1～2 cm厚的断层泥，黄褐色，土块状;围岩一侧发育透镜体、断层角砾，透镜体大小为20×30 cm，角砾成分为硅化变质石英砂岩。根据透镜体排列方向与断层的夹角，推测此断层为左行逆断层。断层透镜体、角砾强烈硅化，断层透镜体、角砾间发育硫化物石英细脉，同样显示断层控矿的热液矿床特点。

在里农矿段3275中段空8-2的KT2(上)－1矿体底板(图4c)，矿体与围岩界线明显，为断层接触，断层上盘为铜矿体，下盘为变质石英砂岩，断层面产状88°∠6°，断层破碎带宽0.50 m，在靠近围岩一侧发育1～3 cm厚的断层泥，黄褐色，泥状。靠近矿体一侧发育透镜体、断层角砾，透镜体大小为20×60 cm，角砾成分为矿化变质石英砂岩，根据透镜体的排列方向，推断此断层为逆断层。断层下盘发育次级断层，这些断层被硫化物石英脉充填，硫化物石英脉宽0.5～8 cm，在石英脉内硫化物呈浸染状、星点状分布，显示热液成因特点。

在里农矿段3075中段空8房的KT5矿体顶板(图4d)，矿体与围岩界线明显，断层接触，断层上盘为大理岩，下盘为铜矿体，断层面产状155°～161°∠29°，断层破碎带宽1.31 m，在靠近大理岩一侧发育1～5 cm厚的断层泥，黄褐色，土块状。根据断层内透镜体的排列方向，推断此断层为逆断层。靠近矿体一侧发育透镜体、断层角砾，透镜体大小为150×40 cm，角砾为灰黑色，致密块状，硅化，在断层角砾间发育一条方解石脉，宽1～4 cm，方解石脉中含20%的黄铜矿、黄铁矿，黄铜矿、黄铁矿呈浸染状、星点状分布，方解石脉为成矿晚期侵入。断层上盘的大理岩节理发育，沿节理面有粉末状黄铜矿、黄铁矿、绿泥石等分布，显示断层控矿的热液矿床特点。

在里农矿段3075中段49房的KT5矿体底板(图4e)，矿体与围岩界线明显，为断层接触，断层上盘为铜矿体，下盘为变质石英砂岩，断层面产状323°∠43°，断层宽20～160 cm，靠近矿体一侧沿断层面发育1～2 cm厚的断层泥，断层泥为黄褐色，土块状，断层发育透镜体、断层角砾，根据透镜体的排列方向，推断此断层为逆断层。断层下盘围岩发育硅化、黄铁矿化，显示断层控矿的热液成因特点。

在里农矿段3075中段37采的KT5矿体底板(图4f)，矿体与围岩界线明显，为断层接触关系，断层上盘为铜矿体，下盘为变质石英砂岩，断层面产状为289°∠37°，断层向深部变陡。断层破碎带宽0.20 m，断层内可见透镜体、断层角砾、断层泥，透镜体最大为25×70 cm，根据透镜体的排列方向，推断此断层为逆断层。角砾成分为硅化变质石英砂岩，角砾直径为1～8 cm，断层下盘发育节理，沿节理面有硅化、黄铁矿化，显示断层控矿的热液矿床特点。

2.1.2 路农矿段

图4 里农矿段矿体与围岩的断层接触关系图Fig.4 The fault contact between the orebody and host rock in the Linong ore block

矿体围岩为绢云砂质板岩、大理岩、变质石英砂岩、构造角砾岩、花岗闪长岩。路农矿段已开挖出一个露天采场，由于选矿技术等原因暂时没有开采。在露天采场剖面上可看到，矿体赋存在两期叠加的断层内，前期低角度断层叠加了后期陡倾的断层(图5a)。陡倾断层位于采场北部，低角度断层位于采场南部。陡倾断层上盘断层面产状为340°∠72°，上盘为硅化石英岩(前人文献及羊拉铜矿提供的资料均为大理岩)(图5b)，石英岩经过多次构造活动，大部分被切割成1～2 cm大小的碎块，石英岩和矿体之间有1.2 m厚的断层泥(图5c)，黄褐色，土块状，用地质锤轻击易成粉末状。根据断层面发育的断层阶步(图5d)、断层角砾(图5e)、透镜体(图5f)等推测陡倾断层为正断层，断层内最大透镜体为1.2×2.5 m，断层角砾直径 1～12 cm，为椭圆状。采场剖面上部赋存在正断层内的矿体厚度约为38.0 m。陡倾断层下盘断层面产状为 260°∠40°，矿体与下盘围岩界线明显，在断层面上可见擦痕，围岩强烈硅化，硅化带宽约120.1 m，硅化带南侧为里农花岗闪长岩体，在硅化带与花岗闪长岩之间发育2.4 m的高岭土化带。在里农矿段坑道内的花岗闪长岩体外侧也具有高岭土化带。因此，认为高岭土化带是花岗闪长岩体侵入围岩后产生的蚀变带。采场剖面下部南侧，低角度断层被晚期的正断层切断，低角度断层上部断层面产状为332°∠43°，向深部变缓，断层面附近发育节理、构造角砾，沿节理面发育铜矿化，构造角砾部分矿化，部分构造角砾成分为围岩(图5g)。根据节理方向与断层的夹角，推断早期的低角度断层为逆断层。逆断层与花岗闪长岩体之间的围岩强烈硅化，硅化带宽103.2～223.5 m。路农矿段控矿断层上、下盘围岩强烈硅化、断层内可见构造角砾、大部分构造角砾矿化，沿构造角砾之间的节理面发育铜矿化等，显示了断层控矿的热液矿床特点。

图5 路农矿段矿体与围岩的断层接触关系Fig.5 The fault contact between the orebody and host rock in the Lunong ore block

2.1.3 江边矿段

从江边矿段铜矿体地表露头看出(图6)，铜矿体与下盘围岩界线明显，为断层接触关系，断层上盘为铜矿体，下盘为绢云板岩，断层面产状为314°∠31°，绢云板岩产状为212°∠34°，在靠近围岩一侧发育15～10 cm厚的断层泥，黄褐色，砂土状，断层面附近发育节理，根据节理方向与断层的夹角，推断该断层为逆断层。铜矿体内可见构造角砾，部分构造角砾矿化，部分构造角砾成分为围岩，显示了断层控矿的热液矿床特点。

图6 江边矿段矿体与围岩的断层接触关系Fig.6 The fault contact between the orebody and host rock in the Jiangbian ore block

江边矿段KT1、KT2、KT3矿体产状较陡、近似平行(图7a)，KT1矿体围岩为石英砂岩、大理岩、二长花岗岩，KT2、KT3矿体围岩为二长花岗岩。矿体厚度为0.69～15.10 m，具膨缩的特征，符合张性构造控矿的特点。KT4矿体倾角较缓，呈脉状产出(图7b)，围岩为石英砂岩、大理岩、二长花岗岩，具构造控矿的特点。我们认为江边矿段和路农矿段的控矿构造相似，推测KT4矿体控矿构造为早期低角度逆断层，KT1、KT2、KT3矿体控矿构造为晚期陡倾正断层。

图7 江边矿段N7(a)、S5(b)号勘探线剖面图 (据杨广全，2009)Fig.7 No.N7(a)and No.S5(b)prospecting line profiles in the Jiangbian ore block(Modified from Yang，2009)

2.2 羊拉铜矿床成矿期构造应力场

利用共轭剪节理是恢复成矿期构造应力场的常用方法之一(万天丰，1988)。羊拉矿区内节理发育，在里农矿段、江边矿段选择了4个共轭节理产状测量点(D1-D4)。根据羊拉矿区节理发育程度、配套特征、互错关系以及充填物特征(唐菊兴等，2006)，确定研究区内共有两期(套)共轭剪节理，每期(套)共轭剪节理测量100条节理的产状。测量的共轭剪节理均有矿化体充填，在变质石英砂岩内沿节理面黄铁矿化发育，在花岗闪长岩内沿节理面褐铁矿化发育。根据测量的节理产状绘制节理等密图(图8A)，通过节理等密图统计每期(套)共轭剪节理的优选方位。最后用吴氏网根据优选方位求出每期(套)共轭剪节理的主应力轴产状(图8B)。

图8 共轭节理等密图(A)和主应力轴图解(B)Fig.8 The conjugated contour diagrams(A)and stereographic projection of principal stress axis(B)

D1点位于里农矿段3275中段KT2矿体下盘，围岩为变质石英砂岩，通过野外观察，确定该测点有两期(套)共轭剪节理，其等密图均有两组极密(图8Aa，8Ab)，最大主应力方向分别为东西向(图8Ba)和北东-南西向(图8Bb)。

D2点位于里农矿段3075中段KT5矿体下盘，围岩为变质石英砂岩，通过野外观察，确定该测点有两期(套)共轭剪节理，其等密图均有两组极密(图8Ac，8Ad)，最大主应力方向分别为东西向(图8Bc)和北东－南西向(图8Bd)。

D3点位于里农矿段3075中段探矿道内花岗闪长岩体，通过野外观察，确定该测点有一期(套)共轭剪节理，其等密图有两组极密(图8Ae)，最大主应力方向为北东－南西向(图8Be)。

D4点位于江边矿段花岗闪长岩体，通过野外观察，确定该测点有一期(套)共轭剪节理，其等密图有两组极密(图8Af)，最大主应力方向为北东－南西向(图8Bf)。

4个测点的极点(节理)产状和主应力轴产状详见表1。

2.3 鲁春铜铅锌矿床构造控矿特征

鲁春铜铅锌矿床受近南北向的逆断层控制(图3)，矿体倾向 70°～120°，倾角 25°～76°。矿体长约3 km，近南北向分布，呈透镜状、脉状产出，断续出露，厚度在1.06～16.35 m之间。分为南矿段和北矿段。

在南矿段(图9a)，赋矿断层产状76°∠35°，宽约27 m。上盘为绿泥石板岩，产状118°∠45°;下盘为绢云母板岩，产状63°∠46°。下盘一侧发育断层泥，厚30～45 cm，呈砂土状。断层内发育节理，根据节理的排列方向，推断此断层为逆断层。断层破碎带主要由破碎围岩、矿化角砾、矿化体等组成。局部矿化体达到工业品位，民采矿洞沿断层破碎带线性分布，显示了断层控矿的热液矿床特点。

表1 节理等密图极密节理产状和主应力轴产状Table 1 The maximum joint occurrences of contour diagrams and the attitudes of principal stress axis

图9 鲁春铜铅锌矿床矿体与围岩的断层接触关系Fig.9 The fault contact relations between the orebody and host rock in the Luchun Cu-Pb-Zn deposit

在北矿段(图9b)，赋矿断层产状87°∠76°，宽约33 m。上盘为绿泥石板岩，产状104°∠49°;下盘为绢云母板岩，产状103°∠60°。上盘一侧发育断层泥，厚约17～40 cm，呈泥状。断层面发育阶步(图9c)、擦痕(图9d)，上盘发育密集节理。根据断层上盘节理的排列方向(图9b)，推断此断层为逆断层。断层破碎带内可见矿化的断层角砾(图9e)，矿体内可见残余的围岩碎块(图9f)，表明成矿热液沿断层裂隙侵入，显示了断层控矿的热液矿床特点。

综上，通过对4个测点共轭剪节理的研究，表明里农矿段KT2、KT5矿体的古构造应力场最大主应力方向为东西向和北东－南西向，里农矿段、江边矿段花岗闪长岩体的古构造应力场最大主应力方向为北东－南西向。在区域上，三江地区经历了印支期金沙江洋盆向西俯冲消减和喜马拉雅期印度板块与亚洲板块南北向陆陆碰撞(李文昌和莫宣学，2001;王立全等，2002;刘家军等，2003;曾普胜等，2004;侯增谦等，2006;秦建华等，2010)，笔者认为羊拉花岗闪长岩体内发育的共轭剪节理晚于印支期花岗岩，花岗闪长岩体北东－南西向的最大主应力方向可能和喜马拉雅期印度板块与亚洲板块南北向陆陆碰撞有关;而里农矿段KT2、KT5矿体东西向的最大主应力方向和印支期金沙江洋盆向西俯冲消减有关，北东－南西向的最大主应力方向和喜马拉雅期印度板块与亚洲板块南北向陆陆碰撞有关。研究区内两组最大主应力方向的特征表明羊拉铜矿床可能经历了印支期、喜马拉雅期两期构造成矿作用的叠加(战明国等，1998)，与羊拉铜矿床石英构造岩微观构造的研究结果一致(余凤鸣等，2000)。

3 成矿年龄

3.1 羊拉铜矿床辉钼矿Re-Os模式年龄

羊拉铜矿床矿石中辉钼矿较少，仅在里农矿段低角度逆断层KT2矿体中采到1件样品。辉钼矿的 Re-Os同位素模式年龄为(230.9 ±3.2)Ma(表2)，该年龄与王彦斌等(2010)报道的一致。

表2 里农矿段KT2矿体中辉钼矿Re-Os同位素测年数据Table 2 Molybdenite Re-Os isotopic result for the KT2 ore body in the Linong ore block

3.2 鲁春铜铅锌矿床Pb同位素模式年龄

鲁春铜铅锌矿床的5件硫化物样品的铅同位素成分比较均一(表3)，208Pb/204Pb=38.801～39.009，207Pb/204Pb=15.662～15.752，206Pb/204Pb=18.554～18.656。矿石铅的模式年龄均为正值，在140.8～199.6 Ma之间，平均为182.8 Ma，与王立全等(2001a)测得的铅模式年龄一致，该年龄代表了鲁春铜铅锌矿床的成矿年龄。

表3 鲁春铜铅锌矿床Pb同位素组成Table 3 The Pb isotopic compositions of sulfides from the Luchun Cu-Pb-Zn deposit

致谢:中国地质科学院矿产资源研究所王登红研究员在百忙之中先后三次审阅了本文，为稿件的修改与提高付出了辛勤的劳动，他的建设性意见和建议提升了稿件的质量，在此表示衷心的感谢。

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Characteristics of Ore-Controlling Structures in the Yangla Copper Deposit and Luchun Cu-Pb-Zn Deposit，Western Yunnan

YANG Xi'an1，LIU Jiajun1，HAN Siyu1，LIU Yuedong2，LUO Cheng2，WANG Huan1and ZHAI Degao1
(1.State Key Laboratory of Geological Process and Mineral Resources，China University of Geosciences，Beijing100083，China;2.Yunnan Diqing Mining Industry Group，Deqin674507，Yunnan，China)

The Yangla copper deposit and Luchun Cu-Pb-Zn deposit are located in the middle section of Jinshajiang metallogenic belt.The Yangla copper deposit，which is a representive copper deposit in the Jinshajiang-Lancangjiang-Nujiang region，hosts an estimated Cu reserve of about 1.2 ×106tons.The orebodies are hosted in the melange composed of diverse rocks.The ores were deposited in pre-existing thrust faults in Indosinian period and steeply dipping normal fault in Himalayan period.The directions of the maximum principal stress were E-W and NE-SW in the Yangla deposit.E-W direction was related to the westwards subduction of the Jinshajiang Oceanic plate in Indosinian，NE-SW related to the collision between India plate and Asia plate in Himalayan.The Luchun Cu-Pb-Zn deposit is bordered by the Indosinian thrust fault.

Jinshajiang metallogenic belt;Yangla copper deposit;Luchun Cu-Pb-Zn deposit;ore-controlling structure

P613

A

1001-1552(2012)02-0248-011

2011－07－13;改回日期:2012－01－24

项目资助:国家重点基础研究发展计划(973计划)(2009CB421003、2009CB421005)和高等学校学科创新引智计划项目(B07011)资助。

杨喜安(1972－)，男，博士研究生，矿物学、岩石学、矿床学专业。Email:yangxianyantai@163.com

刘家军，男，教授，博士生导师。Email:liujiajun@cugb.edu.cn