四川木里县菜园子-央岛地区铜金矿成矿规律及预测研究

尹川，邓洪军，刘图强，官厚江，段利

（1.四川省地质矿产勘查开发局地质矿产科学研究所，四川成都 610036；　2.四川省地质矿产公司，四川成都　610036）

1　区域构造背景

研究区位于“三江”成矿带的金沙江东侧印支～燕山期多金属成矿带之上，构造单元属耳泽断隆地区。该构造单元为一典型构造穹隆，区内无明显岩浆侵入活动，岩性表现为岩层经多次滑脱-推覆改造的低绿片岩相变质岩［1］。构造总体特征为一系列复向斜及北西、北东向两组断裂组成的棋盘式构造格局［2］。伴随耳泽断隆的隆起给中上地壳以及基性玄武岩中Au、Cu元素的活化迁移提供了条件［3］。目前发现有金、铜、铁、银等矿（床）点近20个，其中北西向耳泽-菜园子复式背斜边缘、核部又控制了构造单元内多数矿床的分布见图1。从区域背景来看研究区具良好的成矿潜力。

图1　区域构造简图Fig.1 A shematic diagram of regional structure

2　研究区地质

2.1　地层

研究区内出露地层比较单一，为中泥盆统苍纳组（D2c）、上二叠统冈达概组下段（P2g1）及第四系（Q）见图2，上二叠统冈达概组与中泥盆统苍纳组地层为平行不整合接触关系。各地层岩性特征分述如下：

2.1.1　中泥盆统苍纳组（D2c）

区内中泥盆统苍纳组出露面积广、厚度大，变质程度为低级绿片岩相，岩性较为单一。该组根据不同岩性及岩性组合特点分为三段，自下而上为一段（D2c1）岩性为炭质绢云石英千枚岩、二段（D2c2）岩性为炭质千枚岩、三段（D2c3）岩性为绢云石英千枚岩，二段和三段是研究区内主要含矿层。

图2　矿区地质简图Fig.2　Geological diagram of mining area

2.1.2　上二叠统冈达概组下段（P2g1）

主要分布于研究区西侧（菜园子-央岛一线），呈北西-南西向（在研究区南部弯曲）展布。岩性为灰绿、黑绿色绿泥石片岩（原岩为玄武岩）为主，局部地段在底部见一层灰白色的微晶白云岩透镜体。区内西部地区仍可见局部未完全蚀变残留的枕状构造，应属于海相喷发，与下伏地层中泥盆统苍纳组间为平行不整合接触关系。

2.2　构造

区内为一陡倾单斜构造，倾向西245°～280°，倾角60°～85°，局部见因断层影响而形成的牵引褶皱，规模一般较小。研究区内南北向的主体构造为压扭性断裂构造（F1），为主要导矿构造。同时还发育有北东向断层（F2、F3），亦为压扭性断裂见图2。其中仅F2断层切断矿体向北延伸，其余均发育在矿体顶板的岩层中，未对矿体造成破坏。受主构造应力影响，含矿地层内层间破碎发育，矿体即产出于层间破碎带中，层间破碎构造控矿、容矿明显。矿石多呈浸染状、细脉状、网脉状、角砾状等，破碎带内及其附近的围岩有不同程度的褪色蚀变，热液交代作用特征明显。研究区断层特征见表1。

表1　研究区主要断层特征汇总表Tab.1 Summary of major fault features in the study areas

2.3　岩浆岩

区内岩浆活动以基性火山喷发为主。岩性主要为玄武岩。

2.4　变质岩

区内二叠系、泥盆系地层受区域变质作用影响，岩石都已变质，变质程度属低绿片岩相的绢云母—绿泥石带，岩石类型主要有绿泥片岩、绿泥石英片岩、绢云母石英千枚岩等。动力变质作用不明显，仅在段裂带中局部可见。

3　矿体地质特征

3.1　矿体特征

菜园子铜金矿属层间破碎(带)蚀变岩型铜金矿床,共圈定6条矿体，根据相对位置由西至东依次编为1、2、3、4、5、6号。区内层间破碎以炭质碎裂岩(带)最发育，破碎带厚5m～20m，长约2km，2号主矿体即受其控制并赋存于碳质碎裂岩底板附近。其它矿体除1号矿体分布于炭质碎裂岩内，2号矿体以西，其余矿体均分布在2号矿体底板以东，沿层间破碎带呈顺层分布或极小角度斜交。矿区主矿体特征描述如下：

（1）2号矿体：呈南北贯向穿矿区，似层状，倾向258°～285°，倾角58°～80°。控制长度1194m，最大控制深度667m；厚度0.44m～11.76m，平均厚2.16m；矿体平均品位Cu0.52%；金平均品位Au2.17×10-6。

（2）3号矿体：位于2号矿体东侧，近似于平行展布，层间距10m～35m，呈似层状，倾向217°～291°，倾角60°～85°。矿体控制长度798m，最大控制深度529m；矿体厚度0.18m～6.58m，平均厚1.62m；矿体平均品位Cu0.42%；平均品位Au3.23×10-6。

3.2　矿石特征

3.2.1　矿石矿物成分

原生矿铜金矿石的矿物组成有十余种，主要矿石矿物为黄铜矿、黄铁矿，次为斑铜矿、自然金、镜铁矿、菱铁矿、硫砷铁镍矿，极少量的孔雀石、褐铁矿、辉铜矿。主要脉石矿物为石英、绢云母、白云石、炭质，次为钠长石、绿泥石等。前期物相分析和金的赋存状态表明，自然金主要为游离态的包裹金、裂隙金和少量的粒间金存在。值得指出的是，本矿床中金几乎不产于各种形态的黄铁矿中，与黄铁矿无直接生成联系。

3.2.2　矿石结构构造

矿石结构按以粒状结构和交代结构为主。粒状结构以它形晶粒状结构和半自形晶粒状结构为主，自形晶粒状结构次之；交代结构主要为交代溶蚀结构、交代残余结构。矿石构造以浸染状和细脉-网脉状状为主，在构造破碎带内及附近可见挤压形成的揉皱构造、角砾状构造。

3.3　围岩蚀变特征

区内沿构造破碎带热液活动频繁，近矿围岩及含矿围岩普遍具不同程度的热液蚀变。蚀变种类主要以硅化、碳酸盐化、绢云母化、黄铁矿化为主，其次为绿泥石化、钠长石化、绿帘石化等。各种类型蚀变相互叠加发育，呈现出不同的期次，含矿层与顶、底板的接触关系为渐变过渡关系。其中区内硅化、白云石化与金、铜成矿关系密切，蚀变强度与金、铜品位呈正相关［4］。

4　矿床成因探讨

4.1　成矿物质来源

研究区内大面积分布有二叠系下统冈达概组绿泥片岩，原岩为一套玄武岩，在喷发过程中携带了金及相关成矿元素并赋存于岩石中，据《1/20万贡岭幅地球化学图说明书》该区Au元素属高浓集区。初步判断该套地层提供丰富的矿源的可能性大，为矿床重要的矿源层。

4.2　成矿流体来源

成矿流体的盐度是判断流体来源的重要标志。据相关研究盐度Wt%Nacl＞30%的矿床其成矿流体一般为岩浆热液。而盐度Wt%Nacl＜20%的矿床，其成矿流体既可能是岩浆热液、变质热液或大气降水热液［5］。本次对菜园子铜金矿床成矿流体包裹体测试其盐度Wt%Nacl0.18-17.08%见图3，结合本区变质程度低变质热液的可能性不大。同时对区内地球物理信息收集发现，在水洛一带存在一定规模的隐伏岩体［6］，因此推断成矿流体主要以岩浆热液和大气降水为主。

4.3　成矿温度

对研究区内菜园子铜金矿中含矿石英脉里的包裹体运用均一法测温，其成矿温度集中在100℃～300℃之间见图4，说明该区为一典型的中低温矿床。

图3　流体包裹体盐度直方图Fig.3　Histograms of the salinity of fluid inclusions

图4　流体包裹体均一温度直方图Fig,4 Homogeneous temperature histograms of fluid inclusions

4.4　成矿机理

耳泽断穹形成的同时在其西南侧发育有深大断裂（当卓断层）为深部流体的运移提供了通道，穹隆构造中形成的层间破碎提供了良好的容矿空间。燕山晚期重熔型花岗岩和造山期后碱性花岗岩侵入提供了热源、流体，最终形成了构造-岩浆-热液成矿系统。

5　成矿规律

菜园子铜金矿床的形成在特定的地质环境中经长期综合地质作用的结果。尽管导致矿床形成因素较多，成矿过程复杂，但控制矿床形成的因素总结为以下三点：①区域地质背景，水洛一带的规模化的岩体为矿床的形成提供热源和物源同时发育的当卓断裂，为矿液的运移提供了通道。因此构造-岩浆是形成本区铜金矿的空间展布的重要因素。②耳泽断隆控制的层间破碎带是矿床形成的主要控矿因素。③具黄铜矿化-硅化-白云石化为主体的热液蚀变组合是本区内矿化过程中最基础的矿化组合［7］。该类矿化的多次叠加是构成工业矿体的主要因素。

6　成矿预测

通过对研究区成矿规律的初步探究，结合野外地表小比列尺路线地质调查及已获得各种资料综合整理研究，在菜园子-央岛一带圈定了预测靶区一处见图5，具体预测依据如下：

（1）据四川省国土资源厅2011年四川省成矿区带图，研究区位于特提斯成矿域（Ⅰ级）喀喇昆仑—三江（造山带）成矿省（Ⅱ级）义敦-香格里拉(岛弧)Pb-Zn-Ag-Au-Cu-Sn-W-Mo-Ba成矿亚带 (Ⅲ级)稻城邓波～木里菜园子Cu-Au-Pb-Zn-Ag矿远景区（Ⅳ级）木里菜园子铜金铁矿靶区（Ⅴ级C类）内，其找矿前景良好。

（2）靶区主要位于菜园子矿区南段，其所处区域地质背景一致，同时出露有泥盆系苍纳组地层，岩性与菜园子矿区基本一致。

（3）据以往地质工作在上覆地层二叠系冈达概组，有热液型镜铁矿产出，规模达小型，零星地段同时见有热液型铜金矿产出［8］，上述两点说明区内热液活动明显，其伴有铜、金矿化与菜园子矿化特点有相似性。

（4）在本次路线地质调查过程中，靶区普遍发育硅化、碳酸盐化、黄铁矿化等与菜园子围岩蚀变相似的蚀变现象。

综合区域信息及本次收集调查研究区地层、构造、矿化及围岩蚀变信息，预测找矿方向。

图5　菜园子-央岛靶区预测图Fig.5　Target area prediction map of Caiyuanzi-yangdao

参考文献：

［1］骆耀南,等.扬子地台西南缘陆内造山带地质与矿产论文集［M］.成都:四川科学技术出版社.1996,22-23.

［2］四川省地矿局区域地质调查大队.区域地质调查报告（贡岭幅）［R］.1984.

［3］费光春,等.四川得荣—稻城地区铜矿床类型及成矿规律［J］.四川有色金属，2008,（4），15-18.

［4］尹川,等.菜园子铜金矿床地质特征及找矿标志［J］四川地质学报，2017.37（1）:44-46.

［5］卢焕章,等.流体包裹体［M］.北京.科学出版社.2004.

［6］刘书生,等.四川木里梭罗沟金矿地质特征及控矿因素分析［J］.矿床地质,2014,23-24.

［7］四川省地矿局四川省地质矿产公司.四川省木里县菜园子矿区铜金矿勘探报告［R］.2016.

［8］四川省地矿局四〇四地质队.四川木里县央岛铁矿普查报告［R］.2016.