勐腊县道班河铜、钾矿成矿特征及成因分析

王国泰，曾保成，高永祥，刘文剑，杨凤军

（云南金沙矿业股份有限公司，云南昆明654100）

勐腊县道班河铜、钾矿成矿特征及成因分析

王国泰*，曾保成，高永祥，刘文剑，杨凤军

（云南金沙矿业股份有限公司，云南昆明654100）

通过对道班河铜、钾矿区的地层、构造、砂岩型层状矿、脉状矿和含钾石盐矿的特征分析，以及矿床成因探讨，归纳出铜矿“沉积—成岩—改造”成因机理和底辟浅部贯入的“二层楼成矿模式”，总结出该区的山间盆地地层岩性和构造控矿的规律，以及找矿标志，拓宽道班河矿区及相邻区域找矿思路，以期在该勘查程度较低的偏远地区取得新的突破。

铜、钾矿；成矿特征；矿床成因

道班河铜矿位于勐腊县城130°方向，平距约32km处，离磨憨口岸平距约8km。由于该区地处偏远、森林茂密，矿产资源开发程度较低，附近铁、铜、铅、锌、金、石盐、石膏矿（化）点较多，如新山、南坡、曼洒、茅草山、黄草岭、龙巴河等矿（化）点。通过对该区地质特征、矿床成因的分析，总结控矿规律和找矿标志，为进一步开展勘查工作提供借鉴。

1　区域地质背景

矿区为藏滇地槽褶皱系横断山地槽褶皱带的兰坪—思茅坳陷的南部，属兰坪—思茅褶皱系中的景谷—勐腊褶皱束南端[1]。夹持于澜沧江断裂与无量山—营盘山断裂之间。最老地层为中、上泥盆统，区内火山活动比较强烈,还有印支期、燕山期的侵入岩。上古生界岩石有深埋变质,沿无量山—营盘山的中生代红层发生了线型动力热流变质[2]。构造变形总体上是由一系列褶皱和断裂组成的反“S”型的弧形褶皱束,基本上平行于澜沧江断裂展布，褶皱轴向稳定，多呈近SN向展布，背、向斜相间排列，多为正常褶皱，偶在断裂附近见倒转褶皱，断裂构造主要有纵断裂、横断裂及顺层断裂[3]，多形成于印支晚期，燕山—喜马拉雅期仍继续活动并有新生断裂[4]。区域矿产矿（化）点的展布受区域构造控制作用明显。

2　矿区地质特征

2.1地层

矿区仅出露地层中生界白垩系上统曼宽河组第一段（K2m1）和第二段（K2m2），古近系古新统勐野井组(E1m)、始新统小丫口组(E2x)、第三系(N)及第四系(Q)。区内岩浆活动不强烈，未发现岩浆岩出露。见图1。

2.2矿区构造

矿区内主要有金厂河—尚勇背斜：背斜轴向340°～ 350°，中部被F2、F3、F4三个横断层切割成4段。核部地层为白垩系上统曼宽河组（K2m）,两翼地层为下古近系勐野井组（E1m）和小丫口（E2x），轴面近乎垂直。轴部该岩层倾角为50°～80°，两翼岩层倾角变缓，为10°～ 40°，道班河铜矿产于背斜核部及岩层转折部位的东翼曼宽河组上段下部浅色砂岩层中。见表1。

3　矿床地质

3.1砂岩型层状铜矿体

层状铜矿体赋存于中生界上白垩统曼宽河组（K2m）地层中段下部，岩性为浅灰色、灰色、灰绿色细粒长石石英砂岩，钙质、泥质粉砂岩、泥岩，矿体呈层状、似层状、扁透镜状沿层产出。产状与岩层一致，严格受地层和岩性的控制，形态简单，倾向60°，倾角19°～24°，矿体厚度从0.90～2.61m，平均1.73m，厚度变化系数30.6%。品位由0.43%～1.30%，平均0.72%，品位变化系数34.8%。在倾向上，由中段往深部方向有逐渐变贫变薄直至尖灭的趋势；沿倾向往地表因受风化淋滤作用影响，亦有变贫的趋势。

铜矿物主要是辉铜矿、孔雀石、蓝铜矿。这些铜矿物都是以浸染状、散点斑点状、细点状、被膜状沿岩石的层理、节理、裂隙分布，并构成浸染状、细网脉状、斑点状的块状矿石，脉石矿物主要为石英、长石岩屑以及钙质、泥质、硅质、铁质等胶结物，矿石中的主要有用成分是铜，其它组分的含量微弱。

图1　道班河铜、钾矿区地质简图

表1　道班河铜矿区断裂构造特征

3.2脉状矿

脉状铜矿体赋存于中生界上白垩统曼宽河组（K2m）地层中段中部，含矿岩性为浅灰色细粒含钙质、泥质石英砂岩，发育有机质条带，铜矿体呈似层状、透镜状沿层间断裂破碎带产出。矿体厚度从2.20～ 5.80m，平均2.81m，厚度变化系数为70.39%，厚度较稳定；铜品位从0.32%～5.41%，矿体平均品位2.69%，品位变化系数为50.13%。

铜矿物主要是辉铜矿、黝铜矿、黄铜矿、铜蓝、斑铜矿，孔雀石、蓝铜矿沿节理裂隙中或沿着岩石层理、节理、细小裂隙分布而构成星点、细脉、网脉状、块状铜矿石，伴生少量Ag。脉石矿物以粉砂状、砂状石英为主，次为泥质岩屑、白云石、白云母、电气石。

3.3含钾石盐矿

含钾石盐矿赋存于古新统勐野井（E1m）组地层中，呈透镜状—似层状,其厚度一至十米,长度十米至数百米不等，呈不连续的串球状条带展布，石盐岩NaCl品位约59.98%，KCl品位约1.03%，石盐、钾石盐均呈不等粒变晶结构、斑状变晶结构，网脉状、砾状、条带状、块状构造，节理裂隙中充填的钾石盐呈纤维状、栉壳状。

4　矿床成因探讨

道班河铜矿床层状、脉状赋存于白垩系曼宽河组灰白色砂岩中，含钾石盐矿赋存于古新统勐野井组（E1m）地层中，属于河流相、河湖交替相沉积—成岩—改造成因矿床，其形成过程，兰坪—思茅多金属和钾盐成矿带的研究[5-9]，裂谷演化可分为以下4个阶段：

（1）初始裂堑阶段（P2-T3）。道班河铜矿床位于兰坪—思茅多金属成矿带南端，在自华力西运动形成地槽陆壳基底后，于三叠纪形成印支裂谷，三叠纪末,澜沧江洋完全封闭消减,澜沧江弧及印支弧后盆地，以及东缘印支裂谷均褶皱封闭,保山—潞西壳段与兰坪—思茅壳段完全汇聚接合。伴随盆地的拉裂—离散，中、上三叠统地层锑、汞、砷、铜、铅、锌、金等矿产为主,含矿岩系有火山-沉积岩系和沉积岩系，形成矿源层或直接形成工业矿层。

（2）断裂坳陷阶段(J-K)。侏罗纪至晚白垩纪，在区域拉张动力条件下，沿陆内中轴断裂带向东西两侧拉伸，盆地东西两侧断裂带外升内降，地形反差加大，湿热、干燥气候交替，使盆地两侧断裂带二叠—三叠系火山岩系中的铜铅锌等成矿元素大量剥蚀，沿河湖周边沉积富含成矿元素的矿源层，其中以景星组含铜丰度最高，分布范围广。

由于海水进退，在上三叠统歪古村组、下侏罗统漾江组(张科寨组)、中侏罗统花开左组(和平乡组)，形成海陆交互相的碎屑—碳酸盐含盐地层,至晚侏罗纪及白垩纪,变为红色陆相碎屑—泥质夹膏盐沉积。

（3）沉积收缩阶段(K-E)。白垩纪末燕山运动,盆地全部关闭，中轴的隐伏深断裂,发生隆起拉张,形成裂陷盆地，沉积红色泥质碎屑—膏盐沉积，幔源热流沿中轴断裂带上升，与大气降水、地层建造水、含有机沉积物压实水等混合形成含矿流体，在晚白垩纪曼宽河组中形成河湖相层状矿，在构造裂隙中形成脉状矿，从而形成了在白垩系曼宽河组灰白色砂岩中的河湖相环境中的沉积—成岩—改造成因矿床。

根据成都地质矿产研究所S同位素进行了测定结果，层状矿δ34S值为-36.8‰～-25.8‰，δ34S值主要位于半封闭或封闭湖泊中形成沉积物范围内,层状矿的硫源为地层生物硫；脉状矿δ34S值主要位于变质岩范围内，为大气降水循环过程对矿源岩或流经岩石硫的萃取。

（4）挤压收缩阶段(E-Q)。喜山运动的多幕活动均以SW—NE向挤压为主,印度古壳体与欧亚古壳体的汇聚接合，盆地受挤压隆升，成为山间盆地，部份铜矿体出露遭氧化，近地表层状矿和脉状矿形成较深的氧化带。多期相继发生的大规模逆冲—逆掩断裂，侏罗纪原始沉积的盐层沿断层侵出至地表，受陆源水的混染改造，浅部刺穿、贯入勐野井组（E1m），组成了“二层楼成矿模式”的钾盐矿。

5　控矿规律和指示标志

5.1控矿规律

5.1.1地层岩性控矿

层状矿赋铜地层主要为曼宽河组上段(K2m2)，矿体受地层及岩性控制，化学界面控制矿体的定位。矿化顺层理、斜层理、交错层理进行，矿体层状、似层状、扁平透镜状产出。赋矿部位为浅紫交互过渡带的浅(暗)色岩性段，铜矿体均赋存于红色岩系中浅紫交互带靠浅色层一侧，矿体紧靠浅紫交互带界线产出，矿体两侧分别尖灭于紫色岩石和浅色岩石。灰白(绿)岩层中有机碳含量较高(3%)，说明有机质在成矿过程中，有助于热液中溶解度较低的成矿物质源源不断地被携带到地球化学障壁处，又有助于吸附成矿元素，使之聚集沉淀。晚第三纪—现代，印度板块持续俯冲，滇、藏、青地区大面积隆升，盆地受挤压隆升，成为山间盆地，推覆构造使部份矿体出露，道班河、南坡、曼洒、茅草山、黄草岭、龙巴河铜矿点沿金厂河—尚勇背斜条带状分布。勐野井组地层较完整出露于向斜两翼，在向斜中心次一级背斜有零星出露。含盐性以向斜中心较好，西翼次之,东翼最差。

5.1.2构造控矿

近南北向或北北西向断裂是本区脉状铜矿的导矿断裂，区内轴向近东西的金厂河—尚勇背斜的翼部，次级褶皱的虚脱部位、低角度层间剪切带、走向近东西的陡倾断裂，形成纺锤状、筒状的富矿构造，与层状矿存在着此消彼长的关系。

在近南北向或北西向断裂交叉点附近区域，古近系勐野井（E1m）组地层中，在有利于深部盐体刺穿、贯入部位，形成透镜状—似层状钾盐矿体，而且，在钾盐晶体表面，具有擦痕、压痕、凹坑、化学溶蚀痕迹等现象，盐体受构造挤压后产生塑性流动的特征。

5.2找矿标志

从成矿地质背景、成矿环境、富集规律和控矿因素的研究中，可以总结出该区找矿的标志：

（1）“层、岩、相”标志，曼宽河组紫色岩是重要的含铜地层，其中“浅、紫交互”浅灰色的细粒岩屑石英砂岩是重要的找矿标志，地表存在明显的孔雀石化，是找矿的直接标志，利用原生沉积构造确认沉积相（河流相、河湖交替相）。

（2）勐野井组下段含石膏的棕红色及杂色泥砾岩、粉砂岩、泥质岩，夹层状硬石膏岩和白云岩透镜体，石膏、盐泉等盐溶遗迹。

（3）在含矿层位中寻找浅色层、寻找褶皱构造的转折部位，特别是背斜缓倾的一翼。另外，也要注意断裂构造发育的区域，特别是含矿层中断裂发育的地方，如层间破碎带，断层交叉部位，可能含有工业矿体。

（4）硫化铜矿石与含矿层灰白色砂岩具有高极化率、中等电阻率的特征，硫化铜矿石的高极化特征与矿区出露的其他类型岩石区别明显[10]。采用MES探测盐体(钾盐)表现为高电阻率特征,电阻率几何平均值在1000～4000Ωm之间[9]，注意古构造、古地理环境及热点的研究，尤其是注意寻找潜伏隆起带或热点。

（5）在低背景值上的Cu、Ag、Pb、Zn、As、Mn等元素高强度异常。

6　小结

道班河铜、钾矿区受成矿环境、构造、层位、岩性及热液作用的多重控制，通过对该区裂谷演化的初始裂堑阶段、断裂坳陷阶段、沉积收缩阶段和挤压收缩阶段的分析，说明该区沉积—成岩—改造成因的砂岩型层控铜矿床和脉状矿成矿机理，以及由侏罗纪盐沉积形成底辟，局部向浅部刺穿、贯入的“二层楼钾盐成矿模式”，拓宽了道班河矿区及相邻区域找矿思路。有必要通过找矿标志、遥感、地球物理、地球化学等方式，选择成矿有利部位，布置深钻进行勘查，进一步查明矿源层与探获矿体之间的关系，以期在该区域取得新的突破。

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P618

A

1004-5716(2016)11-0172-04

2016-02-16

2016-02-17

项目来源：云南铜业（集团）有限公司重点科技项目（项目编号：20130104）。

王国泰（1966-），男（汉族），云南会泽人，高级工程师，现从事地质采矿技术管理工作。