云南省维西县山加铜矿地质特征及找矿标志

宋学齐，尹焕菊

(云南省地质工程勘察总公司，云南 昆明650051)

云南维西县山加铜矿大地构造位于唐古拉—兰坪—思茅褶皱系(即三江褶皱系)中段(Ⅳ)，属兰坪—思茅褶皱带(Ⅳ1)(即兰坪—思茅凹陷)的云龙—江城褶皱束(Ⅳ12)的西北端东缘部位。

1 区域地质背景

区域内出露最早地层为下元古界片岩、片麻岩，构成本区结晶基底，早二叠世灰岩夹粘板岩和假整合其上的晚二叠世以粘板岩为主加有细碧质火山熔岩和沉凝灰岩的类复理石建造。上三叠统催依比组为海相酸性至基性喷出岩加火山角砾岩。中侏罗统花开左组及其上的上侏罗统坝注路组、白垩统景星组为一套海陆交替相过渡为陆相的以碎屑岩为主的红色岩层，不整合于三叠系岩层之上。

区域构造线走向为北北西向至近南北向。史普力深断裂及雪龙山深断裂为此区域控制性构造，其最早形成可能在加里东期，在随后的华力西、印支、燕山及喜山期都有活动，区域内晚二叠世类复理石沉积、晚三叠世基性—酸性火山喷发、吉岔辉长岩体的侵入、中生代红色岩层系的沉积及喜山期发生岩层褶皱都受此断裂活动的控制。

区域内岩浆活动有三种形式：一是晚二叠世的海相基性喷出活动，形成细碧质火山角砾岩及与之相关的沉凝灰岩；晚三叠世的基性至酸性喷出活动，形成的细碧岩、玄武岩、石英斑岩夹流纹岩夹火山角砾岩；二是印支晚期基性侵入岩即呈岩株状产出的吉岔辉长岩体，吉岔岩体内有少量喜山期超基性岩岩株侵入；三是晚期脉岩，有钠长岩脉、细晶岩脉、石英脉、辉长岩脉及辉绿岩脉。

区域内的变质作用，有区域变质作用和动力变质作用两类，以区域变质作用为主。区域内出露最老二叠系和三叠系地层为区域热流变质作用，围岩受岩浆高温的影响，组分发生重结晶和变质结晶作用形成板岩和大理岩。其它区域岩层及侵入岩都经受了区域动力变质作用，但变质轻微，原岩成分、结构、构造基本保留，新生矿物主要有绢云母、绿泥石、绿帘石、钠长石及石英。侵入岩普遍呈压碎结构，在断裂带受构造运动所产生的定向压力。原岩及其所组成矿物发生变形、破碎的变质作用形成构造角砾岩和碎裂岩。沉积岩普遍具板理化，部分岩石定向构造明显，劈理较发育，部分断裂带内发育片理构造。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露的地层有侏罗系中统花开左组第一段第二亚段(J2h1-2)、花开左组第二段第一亚段(J2h2-1)、花开左组第二段第二亚段(J2h2-2)、侏罗系上统坝注路组(J3b)和白垩系下统景星组第一段(K1j1)地层(图1)。由老至新叙述如下：

(1)侏罗系中统花开左组第-段第二亚段(J2h1-2)：分布在矿区东南角。岩性主要为紫红、浅灰、浅灰绿色薄—中层状泥岩、粉砂岩夹钙质泥岩、泥质灰岩、泥质石英砂岩。KT3铜矿体产于该亚段断裂破碎带中。

(2)侏罗系中统花开左组第二段第一亚段(J2h2-1)：分布在矿区东南部。岩性主要为紫红、浅紫灰色中-厚层状泥质石英砂岩、泥质粉砂岩、泥岩；底部为砾岩夹含砾石英砂岩。

(3)侏罗系中统花开左组第二段第二亚段(J2h2-2)：分布在矿区东部。上部主要为灰色、深灰色中厚层状泥质灰岩、灰岩夹泥岩、泥质粉砂岩；下部主要为浅灰绿、浅灰、紫红色薄—中层状泥岩、粉砂质泥岩、泥质石英砂岩夹钙质泥岩。该层为矿区赋矿层位，KT2富铜矿体就产于该亚段断裂破碎带中。

(4)侏罗系上统坝注路组(J3b)：主要分布在矿区中部。主要为紫红色薄—中厚层状石英砂岩、杂砂岩夹紫红色砂砾岩、泥质粉砂岩及少量泥岩。与下伏地层花开左组第二段第二亚段(J2h2-2)为整合接触。

(5)白垩系下统景星组第一段(K1j1)：分布在矿区西部。主要为紫红、灰白色中—厚层状石英砂岩、粉砂岩夹紫红色泥质粉砂岩、泥岩，具微细水平层理。与下伏地层侏罗系上统坝注路组(J3b)为平行不整合接触，KT4铜矿体产于该段F3断裂破碎带中。

图1 维西县山加铜矿区地质简图

2.2 构造

矿区内构造发育，以断裂为主，次为褶皱。总体构造与区域构造线方向一致，为北北西-南南东走向。

2.2.1 断层

矿区内主要有3条断层，其中F1和F3为区内主要控矿构造。

(1)F1断层：贯穿矿区东部，为新保矿段的控矿容矿构造。呈北北西-南南东走向，倾向南西西，倾角50～70°，为一正断层。矿区内长1.3km，南南东方向延伸出区外。断层两侧均为侏罗系中统花开左组(J2h)，西侧花开左组第二段第一亚段(J2h2-1)岩层被错南移平距100m～160m。断层破碎带宽20m～50m不等。矿区KT1铜矿体产于F1断裂破碎带中，KT2和KT3矿体产于F1旁侧的次级断裂破碎带中。

(2)F2断层：位于矿区东南部，走向310°～130°，倾向南西，倾角45°，为一逆断层。断层构造破碎带宽5m左右，区内长约0.6km，东南端延伸出区外，为临近矿区鲁咱多金属矿控矿构造。

(3)F3断层：位于矿区西部，为新良矿段控矿容矿构造。断裂走向北西60°，倾向南西，倾角45°～60°，为一正断层。矿区内断层长约1km，断层两侧均为白垩系下统景星组第一段岩层。断层破碎带宽4m～12m。KT4铜矿体就产于该断裂破碎带中。

2.2.2 褶皱

矿区位于北甸向斜核部偏东翼，为一向北开阔的向斜构造，向斜轴近南北走向。向斜核部为白垩系下统景星组(K1j)地层，向斜东翼地层出露相对完整，由核部向东依次出露地层为侏罗系上统坝注路组(J3b)、侏罗系中统花开左组第二段第二亚段(J2h2-2)、花开左组第二段第一亚段(J2h2-1)及花开左组第一段第二亚段(J2h1-2)，岩层倾向北西西向，倾角30°～50°，向斜西翼受断层影响，地层只出露侏罗系上统坝注路组(J3b)下部岩层，岩层倾向均为北东东向，倾角45°左右。

2.3 变质作用及围岩蚀变

2.4.1 变质作用

矿区的变质作用，主要有区域变质作用和动力变质作用两类。区域变质作用较微弱，其温度、压力、应力和溶液等物理化学因素的变化都比较简单，仅分布少量由含白云质水云母泥质板岩、石英砂岩等轻微变质作用形成的板岩及具变余结构之变质石英砂岩。动力变质作用为本区的主要变质作用类型，主要表现在断裂形成的破碎带，在构造作用产生的强应力作用影响下，使原来岩石及组成矿物发生变形，碎裂而形成的构造角砾岩、碎裂岩、断层泥等。在破碎带内岩石的重结晶作用及压碎结构极为明显。

2.4.2 围岩蚀变

矿区内围岩蚀变主要有白云石化、重晶石化、硅化、黄铁矿化，其次有褐铁矿化、方解石化等，其中以白云石化、重晶石化、黄铁矿化与成矿关系较密切。成矿围岩主要有泥岩和石英砂岩，次为粉砂质泥岩，成矿围岩不同，其蚀变及褪色现象亦有差异。

白云石化：区内较普遍，它形粒状、粒度大小不均匀，被铁泥质不均匀浸染，和少部分重晶石集合体、重晶石及少部分白云石集合体相间呈条带状产出，个别呈自形-半自形菱面体状，不均匀分布，大部分聚集分布在岩石一侧边缘，呈脉状产出。

重晶石化：柱状、它形粒状，粒度大小不均匀，不均匀分布，和少部分白云石集合体、白云石及少部分重晶石集合体相间呈条带状产出，少数沿裂隙充填。

硅化：棱角状、次棱角状，普遍具重结晶，含多晶石英和玉髓，局部可见次生加大边。

黄铁矿化：它形粒状、少数呈自形-半自形粒状，粒度大小不均匀，不均匀分布，部分与黝铜矿聚集呈脉状、斑块状产出，少数被褐铁矿不同程度交代。

褐铁矿化：胶状，包裹少部分黄铁矿在其中，局部交代黄铁矿，不均匀分布。

方解石化：它形粒状，少部分方解石被石英选择性交代，大部分平行层理不均匀充填，部分方解石呈拉长片状垂直层理平行产出，其余沿近垂直层理裂隙充填。

3 矿床地质特征

3.1 矿化特征

矿区内铜矿体主要沿断裂F1和F3产出，部分小而富的矿体产出于F1次级断裂破碎带中。矿体呈层状、似层状或脉状产出。含矿地层主要为侏罗系中统花开左组(J2h)和白垩系下统景星组(K1j)，含矿岩石为构造角砾岩，铜矿化表现连续性较好，矿化较均匀，局部地段成矿元素富集，矿化强。根据矿区的含矿地层(岩性)、断裂分布情况及矿化特征，进一步划分为两个矿化带，主要特征如下：

KH1矿化蚀变破碎带：位于矿区北东部新保矿段，为矿区重要含矿部位。矿化蚀变破碎带呈近南北向展布。矿化破碎带顶、底板岩石主要为侏罗系中统花开左组(J2h)泥岩、泥质粉砂岩、长石石英砂岩、泥质灰岩，含矿岩石主要为构造角砾岩。KT1、KT2和KT3矿体赋存于该矿化蚀变破碎带中。

KH2矿化蚀变破碎带：位于矿区西部新良矿段，呈近北西-南东向展布，控制矿化蚀变破碎带走向长约105m，宽约4m～12m。破碎带顶、底板岩石为白垩系下统景星组下段(K1j1)石英砂岩、泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩，含矿岩石主要为构造角砾岩。KT4矿体赋存于F3断裂构造破碎带中。

3.2 矿体特征

沿矿化破碎带，共有4条矿体分布，其中1条矿体为盲矿体，地表无出露(图2)。

(1)KT1铜矿体：分布于矿区东部新保矿段，为区内主要铜矿体，矿体产于中侏罗统花开左组(J2h)地层的F1断裂破碎带中。矿体呈层状、似层状产出，无分支复合现象，沿走向和倾向有波状弯曲现象，沿倾向有收缩膨胀现象，但变化不大。矿体总体走向北西10°，倾向南西，倾角36°～79°，矿体控制走向长720m，最大斜深350m。单工程控制矿体一般厚1.70m～3.90m，最厚10.98m，平均3.05m，厚度变化系数52.11%，属厚度稳定、形态较规则矿体；单工程Cu品位一般0.59ω%～4.69ω%，最高7.85ω%，平均3.26ω%，品位变化系数66.87%，属于有用组分分布较均匀的矿体。单工程Ag品位10.81～202.51×10-6，最低0.15×10-6，硫化矿石共生银平均品位81.5×10-6，伴生银平均品位26.26×10-6。矿体连续性和完整性较好，矿体内未见岩脉穿插和后期构造破坏现象。该矿体地表至地表以下5m～90m为氧化铜矿石，下部为硫化铜矿石。

(2)KT2铜银矿体：分布于矿区北东部新保矿段，为一条铜银共生的富铜矿体。地表无出露，为隐伏矿体。矿体产于中侏罗统花开左组第二段第二亚段(J2h2-2)下部岩层的F1次级断裂破碎带中。矿体呈脉状产出，矿体形态单一。矿体总体走向北东20°，倾向北西，倾角44°～59°。控制矿体走向延伸95m，最大斜深112m。矿体厚度1.03m～1.90m，平均1.44m，厚度变化系数17.67%，属厚度稳定、形态较规则矿体；单工程Cu品位7.59ω%～16.93ω%，最低5.50ω%，最高31.7ω%，平均品位13.4%，品位变化系数55.36%，属于有用组分分布均匀的矿体。共生Ag品位一般149～353×10-6，最低122×10-6，最高565×10-6，平均261.62×10-6。单工程Ag品位122～565×10-6，平均品位266.21×10-6。矿体连续性和完整性均较好。

图2 山加铜矿区A-A′地质剖面图

(3)KT3铜矿体：分布于矿区南东部新保矿段，矿体产于中侏罗统花开左组一段二亚段(J2h1-2)上部岩层的F1断裂次级断裂破碎带中。矿体呈脉状产出，矿体形态单一。矿体总体走向北西6°，倾向西，倾角52°～69°。控制矿体走向长96m，控制倾向最大斜深94m。单工程矿体真厚度1.23m～3.10m，平均2.22m，厚度变化系数29.11%，矿体厚度稳定程度为稳定、形态较规则矿体；单工程Cu品位0.76ω%～4.54ω%，平均2.23ω%，品位变化系数86.59%，属于有用组分分布较均匀的矿体。单工程Ag品位18.6～83.59×10-6，硫化矿石共生银平均品位51.85×10-6，伴生银平均品位18.18×10-6。矿体连续性和完整性较好。

(4)KT4铜矿体：矿体分布在矿区西部新良矿段，沿F3断裂破碎带产出，矿体完全赋存于白垩系景星组第一段(K1j1)地层中。矿体呈似层状、脉状产出。矿体走向北西60°，倾向南西，倾角 45°～52°，平均50°。控制矿体走向长103m，控制最大斜深221m，单工程矿体真厚1.01m～1.75m，平均1.25m，厚度变化系数19.21%，属厚度稳定、形态较规则矿体；单工程Cu品位一般0.52ω%～2.90ω%，最高6.04ω%，平均1.79ω%，品位变化系数87.95%，属于有用组分分布较均匀的矿体。矿体Ag平均品位67.86×10-6。矿体连续性和完整性较好，矿体内未见岩脉穿插和后期构造破坏矿体现象。

3.3 矿石质量

3.3.1 矿石的结构、构造

硫化铜矿石多为半自形-它形粒状结构、鳞片变晶结构、泥微晶结构、粉砂质泥质结构、交代残余结构。氧化铜矿石为显微鳞片状结构、胶状-它形粒状结构、变余(粉)细粒砂状结构、交代残余结构。

硫化铜矿石主要为块状构造、次为板状构造、构造角砾状构造和纹层状构造。氧化铜矿石浸染状构造、土状构造、蜂窝状构造和少数角砾状构造。

3.3.2 矿石物质组成

硫化铜矿石矿物成分：矿石矿物主要有(砷)铁锑黝铜矿、黄铜矿、辉铜矿，目的元素铜主要以独立矿物形式赋存在(砷)铁锑黝铜矿中，少量黄铜矿，偶见辉铜矿；脉石矿物主要为含砷黄铁矿、菱铁矿、石英、白云石、方解石、水云母、高岭石、斜长石，含少量毒砂，偶见电气石、锆石、锐钛矿、磷灰石、石墨等。

氧化铜矿石矿物成分：矿石矿物主要有孔雀石、蓝铜矿、铁铜矿、赤铜矿、黝铜矿、黄铜矿、铜蓝和自然铜，目的元素铜主要以独立矿物形式赋存在孔雀石中，其次赋存在铁铜矿、蓝铜矿中，赤铜矿、黄铜矿、黝铜矿、铜蓝、自然铜偶见；矿石中脉石矿物主要为石英、褐铁矿、水云母、高岭石，次为斜长石、铁泥质及白云石，少量赤铁矿、重晶石，偶见锐钛矿、黄铁矿、绿泥石、电气石、锆石、磷灰石、萤石等。

3.3.3 矿石类型和品级

3.3.3.1 矿石类型

根据氧化程度划分，全区矿石自然类型可划分氧化矿、混合矿和硫化矿。全区氧化矿所占比例为19.66%，硫化矿所占比例为80.34%。

根据矿石中有用组分，将其划分为铜矿石、铜银矿石；

根据容矿岩石类型，将矿石划分为铜—碎裂中细晶白云岩、铜—细晶白云岩质碎裂岩和铜—泥质粉砂岩质构造角砾岩、铜—泥质含细砂质粉砂岩质压碎角砾岩、铜—含白云石重晶石岩、铜—含闪锌褐铁黄铁矿矿石等工业类型，其余类型较少。

3.3.3.2 矿石品级

矿区KT2矿体单样品位多在5.5ω%～16.29ω%，个别高达31.7ω%，平均品位15.38ω%，将其作为富矿体圈出。其他3条矿体单样品位多在1ω%～4ω%之间，少数小于1ω%和大于4ω%。因此，根据工业指标圈定，可供工业利用的工业矿石(≥0.4%)是主要品级。区内无低品位矿分布。

4 矿床成因分析

矿区位于澜沧江深断裂带与雪龙山深断裂的夹持区域，澜沧江深断裂、雪龙山深断裂均为多期次强烈活动的区域性控制断裂，断裂活动最强为燕山期、喜马拉雅期。矿区断裂及褶皱构造均属前二者的次级配套构造。因此区内F1、F2、F3成矿断裂均呈现有多期性，活动性质较强，形成了区内多期成矿作用，为含矿热流体创造了良好的通道和容矿场所，矿体以脉状、层状、似层状为主，次为透镜状形态。

成矿物质来源分析如下：

(1)隐伏的中酸性斑岩体、中基性岩体提供主要物质来源。

(2)构造活动运移提供充分的热动力条件及成矿空间。

(3)中侏罗统花开左组及下白垩统景星组沉积岩中的部分Cu组份被热蚀变活化运移。

当成矿热液运移进入到因构造运动形成的断裂破碎带内时，一方面与围岩发生物质成分交换(即形成交代)，另一方面随着温度、压力的降低而使铜、银矿物在破碎带结晶、沉淀，使破碎带发生铜矿化，形成矿化带；随着矿化的持续作用，在矿化带的中上部形成碎裂岩型矿石、浸染状矿石，部分后期矿物沿裂隙充填，构成细脉状-脉状矿石，从而构成矿体；在形成矿体的过程中，含矿热液也对矿体周边的围岩同时作用，致使矿体顶、底板发生了硅化、黄铁矿化(褐铁矿化)等蚀变。

综上所述，山加铜矿的矿床成因类型，属构造破碎带控制的(中)低温热液充填、交代富集型矿床。

5 找矿标志

本矿区找矿标志主要有

(1)物化探异常标志：物化探工作所发现并圈定的异常，可以成为寻找铜矿体的间接标志。

(2)地层、构造标志：含矿地层层位、构造破碎带控制了矿体的产出，可以成为寻找铜矿体的重要标志。

(3)蚀变标志：围岩蚀变是本矿区找矿的直接标志之一。从对已知矿体的控制情况可以了解到，近矿围岩多具重晶石化、硅化、黄铁矿化(褐铁矿化)等蚀变，在硅化、黄铁矿化(褐铁矿化)围岩蚀变同时出现的部位，多出现铜矿化。

(4)铜矿化标志：在石英砂岩中的铜矿化，是本矿区寻找铜矿的最重要的直接标志。

(5)其它标志：前人遗留的采坑、废矿硐、铜矿转石及古人炼铜炉渣地段都是本矿区直接的找矿标志。