云南大红山矿区热液脉型多金属矿控矿因素及找矿前景

王崇军　彭昭银

(中国有色金属工业昆明勘察设计研究院)



云南大红山矿区热液脉型多金属矿控矿因素及找矿前景

王崇军彭昭银

(中国有色金属工业昆明勘察设计研究院)

摘要大红山铁铜多金属矿地处扬子地台西南缘，区内大红山群曼岗河组第四段为主要的含矿层位。区内热液脉状矿化发育普遍，矿脉以石英脉为主，多产于张扭性NE—SW向和NW—SE向断裂构造及其旁侧裂隙带中，构成多条近平行排列的矿脉带，具有数量多、连续性差、范围广等丛聚性分布特征。在分析矿床成矿地质背景、矿床地质特征的基础上，对矿床矿化成因、成矿模式、控矿因素进行了详细讨论，并对区内找矿前景进行了探讨，结果表明：①大红山矿区热液脉型多金属矿主要受断裂构造控制，其成矿物质来源于围岩地层(含矿层)；②针对热液脉型矿化沿不整合面或层间构造裂隙的“顺层”产出特征，找矿工作应在矿化产出相对集中且构造发育的地区开展。

关键词热液脉型矿床地质特征矿化成因成矿模式控矿因素找矿远景成矿物质来源

大红山铁铜多金属矿位于云南省新平县境内，是国内著名的大型铜矿床之一，自1959年发现至今，受到众多学者的关注，针对该矿床成因的观点主要有火山喷气—沉积变质型[1]、受变质火山喷气—沉积型[2]及火山喷发沉积(层状)型[3]，目前学术界普遍认为大红山铜铁多金属矿床属产于古元古代大红山群曼岗河组的大型火山—沉积型矿床[4]。尽管众多学者已分别从地层(曼岗河组)、岩性/相、古沉积盆地、构造及岩浆活动等方面对该矿床的控矿因素进行了总结[5]，但大多针对整个矿床进行描述，单独对区内热液脉型矿化的研究涉及较少，制约了矿区及其外围的进一步找矿工作。本研究在区内已有地质勘查资料的基础上，通过野外调研，以区内典型矿化类型为切入点，对热液脉型矿化的规模、强度、控矿要素及找矿潜力进行深入研究。

1成矿地质背景

矿区大地构造位于康滇地轴南端、扬子准地台西缘，介于红河断裂与绿汁江断裂所夹持的滇中中台拗内，系云南山字型前弧西翼与哀牢山构造带的交截部位，即处于SN，NW，EW向构造的交汇复合地带[6]。该区区域构造运动强烈，岩浆活动频繁，从太古代末期开始，不同时期、不同阶段的构造运动相互继承、叠加和改造，使得区域地质构造趋于复杂化，与“大红山式”铁铜矿的形成、富集具有一定的成因联系。根据区内构造的展布特征，可将研究区划分为哀牢山构造带(Ⅰ)、滇中盖层构造区(Ⅱ)和昆阳群褶断区(Ⅲ)等3个构造单元，分别由不同的构造层组成。区内发育交错复杂的断裂、褶皱构造，分别控制着不同阶段和不同环境下产出的矿床[7]：①SN向构造，控制着“大红山式”铜铁矿带的分布，其含矿岩系(大红山群地层)的展布范围基本与滇中拗陷带一致，位于绿汁江深大断裂与红河深大断裂所夹持的三角地区，在该地区内，除大红山铁铜矿外，还有河口铜矿(曼蚌)、川南会理拉拉铜矿、石龙东铁矿等；②EW向构造，为大红山群主要的基底构造形式，在大红山矿区主要为EW向或NEE向，控制着大红山铜铁矿床及有关矿体的分布；③NW向构造，在区内主要起着成矿后的改造作用。“大红山式”铁铜矿赋存于早元古界大红山群的不同层位中，表明铁铜矿床是在地壳活动性较大、海底钠质火山喷发剧烈的地槽条件下形成。

2矿床地质特征

2.1地层

矿区地层主要出露有：①基底，为早元古代大红山群，由一套富含铁铜的浅—中等变质程度的钠质火山岩系组成，属古海相火山喷发—沉积变质岩，主要出露于曼岗河、老厂河、肥味河等河谷两岸及山坡地带；②盖层，为一套晚三叠系干海子组及舍资组陆源碎屑岩，广泛分布于矿区四周的山岭地区。坡头组(Pt1dp)总体为一套变质较浅的含炭质、砂泥质及碳酸盐的组合建造，具有复理石特征，主要由陆源物质沉积变质而成，未见或很少见角闪石、钠长石等火山成分，铁铜矿化低，大理岩、片岩中很少见黄铜矿、磁铁矿及赤铁矿，与曼岗河组及红山组富铜铁特征截然不同。红山组(Pt1dh)出露于矿区曼岗河岸两侧及大量的深部钻孔中，总厚约880 m，上与肥味河组呈过渡接触，其组成以火山熔岩 (细碧-角斑岩)为标志性特征，为矿床内Ⅱ#、Ⅳ#、Ⅴ#铁矿和Ⅲ#含铜铁矿的赋矿层位。曼岗河组(Pt1dm)主要见于老厂河及曼岗河谷中及其两侧，总厚约650 m，与其上覆红山组为火山不整合接触，其组成以钠质火山沉积岩为特征，火山岩以凝灰岩为主，熔岩较少，全组构成火山沉积旋回，自下而上分为4个岩性段：第一、二岩性段以火山岩及火山碎屑岩为主，笫三岩性段为火山沉积变质的绿片岩性段，第四岩性段为正常沉积的大理岩，为矿区内“大红山式”铜矿体的主要含矿层位。

2.2构造

矿区基本构造轮廓以较早形成(早元古代末)的EW向大红山群主干构造为基底，由一系列的褶皱及断裂组成，既为成矿构造，又为控矿构造。矿床位于区域性底巴都背斜南翼的单斜地层中，Ⅰ#铁铜矿床受背斜南翼控制，围绕背斜南翼呈单斜展布，矿带中各矿体呈层状、似层状产出，其产状与地层产状一致，受底巴都背斜控制，沿背斜南翼呈单斜展布。区内断裂构造相对复杂，可分为NWW—近EW向的正断层组(FⅠ)、NNE向横向平移正断层组(FⅡ)及NEE向斜向平移正断层组(FⅢ)。

(2)FⅡ。以横向平移为主要特征，已发现8条，编号为FⅡ-1～FⅡ-8，走向NNE，倾向NW或SE，倾角一般为60°～80°。断层间隔一般大于150 m，以FⅡ-1、FⅡ-8规模较大。FⅡ、FⅢ横向和斜向切错矿体，将矿体分隔为大小不等的地质块段，与FⅠ共同作用，形成堑垒式构造。

(3)FⅢ。已发现8条，编号为FⅢ-0～FⅢ-7，走向NEE，倾向NW或SE，倾角一般为60°～80°，为高角度平移正断层。断层间隔一般150～200 m，FⅢ-0、FⅢ-2、FⅢ-3、FⅢ-4规模较大。FⅢ、FⅡ斜向和横向切错矿体，将矿体分隔为大小不等的地质块段，与FⅠ共同作用，形成堑垒式构造。由于该断层组在矿区形成时间相对较晚，一般切错前2组断层。

2.3矿化特征

矿区内热液脉状矿化以石英脉型为主，矿化主要产出于断裂带中，严格受断裂构造控制，成矿与热液活动有关，产出于不同地层中。含矿石英脉规模大小不等，产状各异，矿化类型多样，其中I#～V#矿脉为区内主要矿脉。

(1)I#矿脉。规模较大，分布于矿区米拉支和竹园等多个矿段，但其在不同矿段内的产出特征有所区别：①在米拉支矿段内，矿体穿插于曼岗河组第一岩性段至第三岩性段的角闪钠长片岩夹绿泥片岩和少量炭质板岩层位(火山沉积变质岩系)中，由多条矿脉组成，矿脉沿走向延长100～500 m，厚0.5～5 m(平均3 m)。矿脉受节理裂隙和层间剥离面控制，成群出现，相互平行，在该段内属石英菱铁矿脉型铜铅锌多金属矿化。②矿脉在竹园矿段内产于老厂河组条带状云母钠长片岩中，穿切围岩片理，与围岩接触界线清楚，在该段内由3～4条次级脉平行组成，矿脉分带清晰，中间为梳状石英，两壁为闪锌矿、黄铁矿等金属矿物，矿脉走向340°，倾向NE，倾角40°～50°，沿走向延伸约30～40 m，脉宽0.6～ 1.2 m。

(2)Ⅱ#矿脉。规模相对较小，长100 m，走向NE，倾向SE，倾角78°，向南西方向矿脉尖灭，北东方向被上三叠统干海子组地层不整合覆盖，在米拉支矿段发育2条平行矿脉，宽0.25～1.20 m；在竹园矿段则发育宽80 cm的石英多金属硫化物矿脉，脉壁粗糙，在断裂带呈明显的梳状生长，可见黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿呈脉状及团块状充填于石英脉内。Ⅱ#矿脉总体在平面上呈右列式尖灭侧现，显示典型的张性裂隙控矿特征。

(3)Ⅲ#、Ⅵ#、Ⅶ#矿脉。与Ⅰ#、Ⅱ#矿脉平行产出，仅出露80 m，矿脉宽约1.5 m，出露于山脊上，氧化强烈。Ⅵ#、Ⅶ#矿脉规模更小，走向延伸小于30 m，出露清楚，矿脉最宽约40 cm，分别产于上三叠统干海子组砂岩、砂砾岩地层中及曼岗河组第四岩性段黑云白云石大理岩层位上部的二云白云石大理岩夹片岩层中，后者为石英脉型黄铁黄铜矿脉。

2.4矿石特征

矿石金属矿物以闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿、斑铜矿等为主，含少量的黑铜矿、方铅矿、辉钴矿、铜蓝、孔雀石、褐铁矿等。非金属矿物为石英、白云石和方解石。黄铜矿常呈团块状、短脉状、透镜状分布于菱铁石英脉中，或与闪锌矿共生形成锌铜富矿石。矿石构造主体为浸染状、网脉状和致密块状构造。

3矿化成因及成矿模式

大红山地区热液脉状矿化以石英脉型矿化为主，鲜见蚀变岩型矿化。矿化组分具有多样性，既有穿切下元古界基底地层的C1型脉状矿，又有切穿上三叠系盖层的C2型脉状矿，2类矿化形成时间一致：①早元古代时期，区内形成了以钠质火山岩建造为主的大红山群，由于强烈的构造运动而褶皱、隆起成陆；②中生代早期，印支运动导致盖层出现沉积超覆，基底地层遭到剥蚀而发生成矿物质重组沉积，在NE—SW向应力挤压作用下，沿NW向的哀牢山构造带及红河深断裂形成相应的岩浆活动；之后在NE—SW、NW—SE向构造格局的限制下，石英脉、方解石脉等后期热液脉体多充填于SN向断裂构造和伴生的节理构造中。在燕山期NE—SW向构造的改造作用下，基底含矿层中的Si、Cu、Au、Ag等迁移性较强的活泼型元素发生转移，与前述石英脉、方解石脉及围岩接触，发育不同程度的白云石化、菱铁矿化、菱锰矿化等蚀变，Mg2+、Ca2+、Fe2+等金属离子发生沉淀导致H+浓度升高而降低pH值，发育铁锰碳酸盐化。由此可知，印支期—燕山期的哀牢山挤压作用是形成石英脉型矿化的主要因素，同时也是矿化强度的主要制约因素。总体来说：区内矿化石英脉既有产出于基底地层中，亦有穿切于盖层中，同时还有充填于基底地层和沉积盖层之间不整合面上的层间构造裂隙矿化，反映脉状矿化主要受低级别的断裂裂隙构造控制，断裂构造是导致矿质和成矿流体活化、运移和赋存的重要因素。

4热液脉状矿化控矿因素

4.1地层

大红山地区石英脉型多金属矿化的成矿物质和成矿流体主要来源于围岩地层，层状矿化在经受后期构造改造过程中使部分流体和矿质以热液形式活化和迁移。大红山地区含矿地层主要为基底大红山群，大红山群中的曼岗河组、红山组及肥味河组是该区重要的含矿层位。该区在燕山期的哀牢山挤压造山过程中受到一定的构造应力扰动，产出于NW、NE向的断裂构造，构造作用导致上述地层中的Fe、Cu、Au、Ag、S等元素发生一定的活化迁移，在次级构造裂隙中充填卸载成矿。大红山群是区内脉状矿化成矿物质和成矿流体的主要来源，三叠系盖层由于含矿性较差(除局部干海子组中含有弱的薄层、不连续砂岩型铜矿化)、经受变质改造弱，故三叠系盖层对脉状矿化的形成无明显的物质供给能力。基底哀牢山群中的底巴都组可能对脉状矿化的形成也有一定的物质贡献，但由于该区大红山群厚度较大，对底巴都组的揭露较少，因此其影响作用的大小仍待进一步研究。总体而言：区内大红山群为脉状矿化提供了主要成矿物质，其中曼岗河组为热液脉状矿化的矿源层和赋矿层位。

4.2构造

大红山地区的热液脉状矿化主要为燕山期的构造作用使基底大红山群中的成矿物质和流体得以活化在构造裂隙带中充填成矿，可见燕山期的构造作用即充当了脉状矿化成矿动力源的角色，又提供了成矿过程中矿质的运移通道和赋矿场所。区内控矿断裂以张性断裂为主，压扭性赋矿断裂少见，无韧性剪切变形等构造形迹。张性断裂面产状变化大、延伸不稳定、发育规模有限，同时压扭性断裂的缺少使得断裂对矿质的活化能力有限，且脉状矿化的成矿系统无法贯通而形成规模，此为区内大多数热液脉状矿化成矿规模较小的重要原因。区内的断裂构造为热液脉状矿体的导矿构造和容矿构造。

4.3岩浆活动

大红山地区自早元古代以后，岩浆活动不发育，仅在加里东早期(±450 Ma)有少量辉绿岩体(脉)侵入，但该区辉长辉绿岩的发育规模和产出范围有限，主要局限于红山组火山机构及其附近，对基底含矿层的影响范围有限，且大红山地区的石英脉型矿化主要形成于燕山期，辉长辉绿岩的侵入在此之前时间间隔较大，成因联系不大。进入印支期之后，大红山地区未见大规模的岩浆活动，不存在类似于哀牢山成矿带在印支期、燕山期、喜山期等多期大规模的中—酸性、钙碱性、碱性岩浆活动，故缺少岩浆活动对成矿的贡献。综合而言，大红山地区缺乏与热液脉状矿化相关的岩浆活动，在某种程度上限制了热液脉状矿体的发育规模。

综上所述：大红山地区基底含矿层为脉状矿化的形成提供了物质来源，燕山期的构造作用为脉状矿化的形成提供了矿质和流体活化的动力、矿质运移通道和储矿空间，岩浆活动及变质作用影响甚微。

5找矿前景

大红山地区的热液脉状多金属矿主要由充填于断裂裂隙构造中的含矿石英脉组成，含矿断裂构造是控制矿化空间产出规律的直接因素。部分矿脉产出于基底大红山群和三叠系盖层之间的不整合面附近，或呈高角度穿层产出，或沿不整合面和层间构造裂隙呈“顺层”状产出。可见，在岩性差异较大的层间剥离面、层间滑脱面、不整合面附近，应力面薄弱，当叠加有后期断裂构造后，易于控制脉状矿化的产出。大红山地区石英脉型矿化的产出往往具有丛聚性分布特征，至今在区内发现的脉状矿化主要为佐思孔一带的米支拉、索伯里、鲁祖莫、果其莫等和竹园西的老厂河一带，少量分布于太和、白达莫地区。针对脉状矿化总体规模小、找寻难度大的特点，应在以往调查发现脉状矿化较集中的地段进行该类矿化的找矿工作，视找矿效果循序渐进地向外拓展。

区内控制矿脉具体就位的断裂构造多为规模较小的低级别断裂裂隙，该类规模较小的低级别构造可能受控于大的断裂构造。因此，下一步找矿工作应该在遥感、航磁解译的基础上开展。通过综合地质研究，对燕山期发育规模较大的断裂构造进行分析、追踪研究，在该类晚期大的构造形迹附近开展地球化学测量，对有价值的异常进行查验以确定异常成因，若经现场查验确认为矿致异常，应配合使用电阻率法、激发激化法等电法勘探手段进一步查明矿(化)体形态产状、空间分布、侧伏方向、潜在规模等信息。

参考文献

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(收稿日期2015-11-18)

Prospecting Potential and Ore-controlling Factors of Hydrothermal Vein Polymetallic Deposit in Dahongshan Mining Area,Yunnan Province

Wang ChongjunPeng Zhaoyin

(Kunming Institute of Exploration & Design, China Nonferrous Industry Company Ltd.)

AbstractThe Dahongshan iron-copper polymetalic deposit is located at the southwestern margin of Yangtze platform,the fourth member of Manganghe formation of Dahongshan group is the main ore-bearing strata.The hydrothermal vein mineralization is developed widespread in Dahongshan mining area, and dominantly cataclastic quartz-vein.The ore veins are occurred in NE-SW,NW-SE tensional fault structures and its flanking fracture zones,and the multiple nearly parallel arrangement of ore vein zones are formed,which have the cluster distribution characteristics of large quantity,worse continuity and wide range.Based on analyzing the geological and metallogenic background,ore deposits geological characteristics of the Dahongshan mining area,the mineralization genesis,metallogenic model and ore-controlling factors of the deposits in Dahongshan mining area are discussed in detail,besides that,the prospecting potential of the Dahongshan mining area is also studied.The results show that:①the hydrothermal vein-type iron-copper deposits in Dahongshan mining area are strictly controlled by the fault structures,the ore-forming materials is from the surrounding rock strata(ore-bearing strata);②Because of the hydrothermal vein-type mineralization is occurred along the strata(uniformity surface and structural fissures),it show the bedding output characteristics,therefore,the next exploration work should be conducted in the areas that is developed mineralization and fault structures.

KeywordsHydrothermal vein-type, Ore deposits geological characteristics, Mineralization genesis, Metallogenic model, Ore-controlling factors, Prospecting potential, Ore-forming materials sources

王崇军(1983—)，男，工程师，650051 云南省昆明市东风东路东风巷1号。

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