会理铜矿山铜矿床地质特征与成矿规律

2019-03-28

福建质量管理 2019年23期

(成都理工大学地球科学学院四川成都 610059)

引言

会理铜矿山铜矿位于凉山彝族自治州会理县通安镇竹箐辖区内，距会理县城直距约80Km。矿区地理坐标为：东经102°26′15″，北纬26°22′00″。铜矿体产于中元古代会理群落雪组一段和因民组二段地层中，矿床受地层控制特征明显，属典型的“层控型铜矿床”。铜矿山铜矿床与东川式铜矿、“黎溪式”铜矿[2]类似。

自上世纪60年代至今403地质队长期在两会地区开展地质找矿和地质科研工作。2011—2018年，403质队在铜矿山矿区进行了综合性的普-详查工作，查明了赋矿层位及赋矿岩石特征，并圈定了2条铜矿体及铜矿(化)体群。

前人的文献研究内容主要是对区域地质构造演化、区域成矿规律的研究，关于铜矿山铜矿床的专述文献尚未见。本文主要对铜矿山铜矿床矿体地质特征进行阐述，总结成矿规律。

一、矿床地质背景

铜矿山铜矿位于扬子地台西缘康滇地轴中段，南临金沙江成矿带，属会理-会东坳拉槽铜铁成矿带[1]，该地区地质构造复杂，岩浆活动频繁，成矿地质背景良好，矿产资源丰富。矿区及周边广泛分布从古元古代中期至中元古代早期的古老褶皱基底地质体，其中包括河口群、会理群等。铜矿山铜矿区地层出露为会理群黑山组、落雪组、因民组共3个岩组。

二、矿区地质特征

(一)矿区地层特征

矿区出露的地层有中元古界会理群因民组(Pt1ym)、落雪组(Pt2lx)、黑山组(Pt2lx)及第四系(Q)。

1.因民组(Pt1ym)

矿区分布面积最大的岩石地层单元，广泛分布于测区中东部地区，整体呈NE走向，倾角55-77°，未见底，区内出露面积3.37Km2。该组分为两段：

(1)因民组一段(Pt2ym1)

岩性主要为灰、黑灰色薄-中层状变粉砂岩-薄层状炭质板岩韵律层夹深灰、黑灰色块状变余水平纹理白云质大理岩。变粉砂岩厚2-20cm，炭质板岩厚0.5-10cm，白云质大理岩单层厚2-4m。地层西北侧与上覆地层落雪组一段(Pt2lx1)呈假整合接触，地层东南侧与辉长岩、辉绿岩呈侵入接触关系。

(2)因民组二段(Pt2ym2)

岩性为灰色变质砾岩、粉砂质板岩、白云质大理岩。砾岩，砾径2-20mm，含量60-80%，无分选性、定向性。基质含量20-40%，砾岩呈杂基支撑，基底式胶结。灰色白云质大理岩(Ⅲ号铜矿化体群)。与上覆地层落雪组一段(Pt2lx1)呈整合接触关系。

2.落雪组(Pt2lx)

出露于矿区西部、北部及中部，厚度0-430m,出露面积0.68Km2。地层总体为NE走向，倾角55-65°，与上覆落雪组呈整合接触。该组分为三段：

(1)落雪组一段(Pt2lx1)：中上部岩性为浅灰色中厚层状藻白云质大理岩-深灰色厚层状细晶大理岩互层，前者厚1-1.5m，具微细粒粒状变晶结构,变余藻粒结构，变余藻含量>80%,呈颗粒状、絮状，并有线状排列现象,局部见有球状藻，具变余平行藻纹层构造；后者呈深灰、黑灰色,单层厚50-120cm,具中细粒状变晶结构，变余平行纹理构造。下部为浅灰色白云质大理岩及浅灰绿色透闪石大理岩(Ⅰ号铜矿体、Ⅱ号铜矿体赋存于此两种岩性中)。

(2)落雪组二段(Pt2lx2)

上部为深灰、黑灰色变粉砂岩-粉砂质板岩薄层韵律，前者厚1-10cm.变余粉砂结构,均匀层理；后者厚0.5-1cm,板理发育。下部为灰-深灰色薄-中层状变长石石英砂岩，单层厚1-30cm,向上黑灰色炭质、粉砂质板岩夹层逐渐增多。(3)落雪组三段(Pt2lx3)

上部为灰色中厚层状变余水平纹理状细晶大理岩夹中层状细晶大理岩。中部为深灰色块层状细晶白云质大理岩。下部为深灰色砂屑白云质大理岩，变余平行层理构造，含硅质条带。

3.黑山组(Pt2lx)

地层分布于矿区西北侧，未见顶，厚度>600m，区内出露面积1.3Km2。地层呈NE走向，产状变化大，倾角50-75°，与上覆地层呈整合接触。岩性为深灰、黑灰色薄-中层状变粉砂岩-薄层状粉砂质板岩韵律层夹深灰、黑灰色块状理白云质大理岩。

4.第四纪松散堆积物

第四纪松散堆积物主要分布于矿区中西部舒缓地带，分布面积0.97Km2，主要为残坡积和坡洪积两大类。前者主要分布在舒缓山坡上，后者测广布于大麦地等开阔冲沟中。

(二)矿区岩浆特征

1.中元古代岩浆岩

矿区内中元古代岩浆活动较弱，岩浆活动方式为火山喷发，共发现有两个火山岩夹层，均呈长透镜状、似层状顺层分布。岩性为深灰、灰黑色变玄武岩，具变余玻基交织结构,变余块状构造；浅灰、浅绿灰或绿灰色变英安岩、变英安质凝灰岩，前者发育变余杏仁构造，后者则呈薄层韵律产出，两者均具明显的黄铁矿化，黄铁矿细晶在岩石中星散状分布。

2.晚二叠世岩浆岩

矿区主要为晚二叠世岩浆活动。在宏观上受控于南北向断裂带(F1)，为基性侵入活动，出露面积0.8Km2，岩性为辉长岩、辉绿辉长岩，呈暗绿、黑灰色，具辉长、辉绿辉长结构，块状构造，主要矿物成分为辉石、角闪石、黑云母和基性斜长石。

(三)矿区构造特征

矿区中部的南北向断层(F1)为区内主要断层，该断层即控制着区内岩浆分布总体情况。

F1断层：呈南北向，纵贯测区中部，向东陡倾，倾角大于70度。平面图上略呈向东凸起的弧形。断层破碎带宽大5-30米，带内形成断层角砾岩，角砾岩岩石具碎裂结构、角砾状构造，角砾含量>90%,呈棱角状,砾径2-40cm,无分选、无定向、杂乱均匀分布。基质为变粉砂岩碎粉,不均匀分布于砾间。据钻探工程揭露情况研究，F1水平断距约100米，切错Ⅱ号矿体。

三、矿床地质特征

(一)矿体地质特征

铜矿体赋矿层位为中元古界会理群落雪组一段(Ⅰ号铜矿体、Ⅱ号铜矿体)，因民组二段(Ⅲ号铜矿化体群)。

1.Ⅰ号铜矿体

分布于小荒田—彪水崖一带，自中部为辉长岩体侵断分割成南西和北东两段,分别为Ⅰ-1和Ⅰ-2。

矿体赋存于落雪组一段(Pt2lx1)，含矿岩性为落雪组底部白云大理岩，在辉长岩体外侧，控矿岩性则因接触热液变质作用形成透闪岩、透闪大理岩、透闪白云大理岩。矿化体出露标高2190-2230m，矿体产状与赋矿地层基本一致，呈似层状、透镜状，总体呈北东-南西向延伸，倾向120～140°，倾角63～71°。Ⅰ-1号矿体长440m，钻孔控制倾向延伸480m。Ⅰ-2长70m，单工程控制厚度为6.42m,钻探倾向控制延伸90m)。Ⅰ号矿体厚0.77-11.95m，铜品位0.37-1.64%，平均0.66%。

2.Ⅱ号铜矿体

分布于豌豆坪—大麦地—矿区西南，南西部为辉长岩体侵断、中北段为后期右行断层平移切割，为矿区主矿体，含矿层位落雪组一段(Pt2lx1)地层，赋矿岩性为白云大理岩、透闪大理岩，矿体产状与赋矿地层基本一致，呈似层状、透镜状产出，呈向下变薄趋势。由辉长岩体侵断及断层错断，将矿体自北而南分为Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3三段，共长约1800m，已控制延深300-500米。矿体出露标高2170-2360m，呈近南北向延伸，中北部为第四纪松散堆积物所掩盖，矿体倾向110-45°，倾角60-70°。Ⅱ-1矿体长87m，控制倾向延伸230m。Ⅱ-2号矿体长480m，控制倾向延伸550m。Ⅱ号铜矿体厚0.96-11.21m，铜品位0.2-0.84%，矿体平均品位0.5%。

3.Ⅲ号铜矿(化)体群

Ⅲ号铜矿(化)体群，主体分布于新山东南侧，Ⅲ号矿(化)矿群由七个矿(化)体组成，总体呈向南东陡倾的倾竖紧闭褶皱形态，转折端在北东侧，控矿构造为因民组二段内倾竖紧闭褶皱。赋矿地层为因民组二段，赋矿岩性为浅灰色白云石大理岩。单个矿体与赋矿地质产状基本一致，单个矿(化)体平面上呈长透镜状，总体呈近北东-南西向延伸，矿化体倾向东南，倾角62°-75°，目前初步圈出7个矿(化)体，单个长120-450米，出露宽1-20米，出露标高2140-2350m。Ⅲ号铜矿体铜品位0.35-4.8%。

(二)矿石特征

矿石成分单一，矿石矿物主要为黄铜矿，次为黄铁矿；脉石矿物为方解石、白云石、透闪石等。

矿石结构以细粒变晶及不等粒变晶结构为主，矿石构造主要为星散浸染状、星点浸染状、马尾丝状，次为网脉状、团块状。铜矿石平均品位0.47—0.8%。矿石类型主体为硫化原岩矿类。

四、成因及成矿规律

铜矿体的形成分为三个时期：一期为中元古代时期钠质火山沉积作用成矿期，表现为喷发-沉积的渐弱火山作用过程，成矿物质富集于火山活动晚期含火山碎屑沉积岩内(凝灰质粉砂岩、泥岩，凝灰质粉砂质白云岩)，形成较为固定的初始矿层；二期成矿作用伴随中元古代区域动力变质作用发生，受区域动力变质作用，原沉积含矿岩层中成矿物质再次活化并沿赋矿岩石中裂隙富集，形成星点浸染状、星散浸染状、马尾丝状矿石，同时受变形影响，矿层顺层剪切变形，发生增厚变富或减薄变贫的现象，形成透镜状矿体、似层状矿体；三期成矿作用发生于晚二叠世，为叠加成矿事件，受基性岩浆侵入活动影响，处于侵入岩体外接触带的原矿层遭受接触变质作用叠加，最终形成铜矿体。