六登坪铜矿区矿体特征及成矿物质条件

周机灵，熊 磊，李仕斌，刘晓东

（1.云南省有色地质局三〇六队，云南 昆明 650217；2. 云南有色地质局物勘院，云南 昆明，650216）

1 区域背景

六登坪矿区大地构造位于杨子地台边缘与盐源-丽江台缘凹陷过渡带上[2]，北东向金沙江断裂与程海～宾川断裂之间。区内岩相古地理环境为深水陆架向浅水陆架-滨岸沼泽环境转变过渡地段，相应构造环境为裂陷盆地向前陆盆地演化，形成一套火山喷发岩相～富含火山物质的碎屑岩相-碳酸盐岩夹碎屑岩相。区内出露地层有晚古生界上二叠统峨眉山组的致密块状、杏仁状玄武岩，上二叠统黑泥哨组的凝灰质砂泥岩夹玄武岩；中生界下三叠统腊美组的中粗砂岩夹泥岩、中三叠统北衙组的灰岩、角砾状灰岩、生物碎屑灰岩。

区内构造发育，总体上为一个背斜，往南撒开呈复式背斜并发育近SN向的一系列控矿成矿断裂及EW向的后期破矿断裂。这些构造带控制着区内铜矿床（点）的分布。

区内岩浆活动以晚二叠纪的偏碱性基性火山岩喷发最强，早期为海相喷发，晚期为近陆相至陆相喷发。喷发旋回多，岩浆源深度和环境都不尽相同，东侧处于大陆内部，西侧接近边缘海。区内的偏碱性基性火山岩喷发岩以玄武岩为主，另有少量的安山岩、粗面岩。区内的大多数铜矿明显与该火山活动有关。

区内矿产以铜矿为主，据调查统计大小铜矿床（点）多达数十处，规模大的有永胜的宝坪、米厘，丽江的文通、拉马古。另有零散的铅矿点及铁点，部份铜矿中也伴生有铅矿化。

2 矿区地质特征

（1）矿区地层特征。矿区出露地层为第四系及上二叠统黑泥哨组、玄武岩组地层。第四系(Q)：坡积、冲积、湖积砾石、砂砾及粘土。上二叠统黑泥哨组上段(P2hb)：第三亚段(P2hb-3)上部为泥岩夹细砂岩、粉砂岩；中部为粉砂岩、泥岩互层；下部为细砂岩夹薄层泥岩。第二亚段（P2hb-2）上部褐黄色粗砂岩、中—细砂岩及粉砂岩与紫红色、褐黄色泥岩互层；下部紫红色、褐黄色泥岩夹中～细砂岩。第一亚段（P2hb-1）：上部灰绿、灰黄色凝灰质粉砂岩、泥岩；下部灰绿色凝灰质细砂岩、碳质砂岩、泥岩，底部夹斜斑玄武岩。为本区主要含铜矿层。与下伏地层呈整合接触。上二叠统黑泥哨组下段(P2ha)：分布矿区中西部。岩性深灰色～深灰绿色致密块状、杏仁状玄武岩、斜斑玄武岩，夹紫红色凝灰岩。与下伏地层呈整合接触。上二叠统玄武岩组(P2β)：深灰绿色致密块状、杏仁状、角砾状玄武岩，斜斑玄武岩夹紫红色凝灰岩、泥岩及少量灰岩扁豆体。

（2）构造。该区构造主要有宝坪断隆带(也称反逆冲滑覆构造带)，北起祭天坪，南至松林坡，长约6km，走向N20°～40°E，由F2、F3及背斜、次级纵向断层组成。①断层。矿区发育两组断层，分别为近南北向F1、F2、F3、F4断层与近东西向F11、F5、F6断层。南北向断层为控矿逆断层。近东西向断层为陡倾正断层，破坏或错移早期的地层及矿化带。②褶皱。背斜轴迹地表不明显，仅是从两翼地层及地层产状推测。宝坪断隆带控制着本地段的铜矿化，是主要的控矿、含矿构造。已知铜矿化带受宝坪断隆带控制，长约5000m，宽30m～380m，走向N20°E。铜矿体呈似层状、脉状产出[3-5]。

（3）岩浆岩。矿区内的偏碱性基性火山岩喷发岩以玄武岩为主，厚度4000余米，另有少量的安山岩、粗面岩，后期尚有碱性岩脉活动。根据玄武岩喷发间隙，以及岩性组合可划分为四个旋回：Ⅱ、Ⅲ旋回大致相当于峨眉山旋回，Ⅰ、Ⅳ旋回大致相当于上仓旋回与罗西旋回。

图1 六登坪矿区地质简图

3 矿体地质

（1）矿体。六登坪矿区铜矿主要产于上二叠统黑泥哨组上段（P2hb），含矿层岩性为凝灰质砂岩，含碳凝灰质粉砂岩、泥岩。其次为上二叠统玄武岩组(P2β)，含矿层岩性玄武岩、凝灰岩。矿区以F6断层分为六登坪铜矿段、梅子箐矿段。六登坪铜矿段的矿床类型与树札铜矿相同，为玄武岩中热液脉状（石英脉）铜矿；梅子箐矿段的矿床类型与米厘铜矿相同，为与火山岩（玄武岩、凝灰岩）有关的喷发沉积～热液型。

六登坪矿段：该矿段工程揭露Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ共6个矿体，矿体整体沿NE延伸，受NE向断裂控制，呈脉状、透镜状、囊状。主要矿体为Ⅰ号矿体，赋存于黑泥哨组下段（P2ha）上部的玄武岩中。矿体总体产状323°∠55°。地表出露走向长487m，倾斜延深大于140m，平均厚度1.13m，平均品位Cu1.15%。沿走向和倾向上厚度和品位变化较大。矿体呈脉状、透镜状产出，见图2。

图2 六登坪矿段6号勘探线剖面图

图3 梅子箐矿段1号勘探线剖面图

梅子箐矿段：该矿段工程揭露Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4个矿体，矿体整体沿NE延伸，受NE向断裂F2、F3及层间挤压破碎带控制，矿体呈似层状、脉状。主要矿体为Ⅰ号矿体，赋存于黑泥哨组上段（P2hb）凝灰质泥岩、凝灰质细砂岩、碳质砂岩夹斜斑玄武岩中。矿体总体产状313°∠55°。地表出露走向长600m，倾斜延深大于190m；平均厚度2.8m，平均品位为0.74%，占总资源量的65%。见图3。

（2）矿石质量。①矿石矿物。矿物成分：矿石中金属矿物有辉铜矿、黄铜矿、黄铁矿、孔雀石、兰铜矿、自然铜等，脉石矿物有石英、方解石、绿帘石、绿泥石等。②矿石结构构造。矿石结构、构造：氧化带矿石的结构为薄膜状、皮壳状、胶状及细脉状、条带状、结核状，构造有层状、细脉状、角砾状；硫化带矿石的结构有自形晶、它形晶粒状，构造有浸染状、脉状、条带状、角砾状及散点状；混合带矿石的结构构造其上述两者都有。③矿石类型。矿石自然类型：按氧化程度可分为氧化矿、硫化矿及混合矿，其中氧化矿占较大比例，硫化矿次之，混合矿最少。目前氧化矿采用湿法酸浸，取得较好的经济效率。④围岩及蚀变。矿体围岩和夹石与矿石为同类岩石，其之间的界线为渐变，相比之下，脉状硫化矿与围岩的界线较为清楚。围岩蚀变有绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、菱铁矿化，其中硅化、黄铁矿化、菱铁矿化与成矿关系密切。

4 成矿物质条件

（1）成矿物质来源。二叠纪晚期，火山活动强烈，早期为海相喷发，晚期为近陆相至陆相喷发，喷发旋回多，形成了以玄武岩为主的偏碱性基性火山岩。火山活动提供了较丰富的Cu物质来源。随着火山活动逐渐减弱，研究区由西向东发生海侵，区内沉积了以峨眉山玄武岩火山碎屑为主的沉积岩，形成了火山岩-沉积岩互层组成的黑泥哨组。黑泥哨组碎屑岩继承了原火山岩较富集的Cu背景值。稍后期火山活动带来的热液对黑泥哨组富铜碎屑岩进一步改造，使铜矿进一步富集，提供了一部分富铜的成矿物质。喜山期晚期，区内多发育闪长玢岩、煌斑岩呈岩脉、岩株状产出。该期岩浆活动带来的热力使得区内发生强烈的热液活动，提供了部分富铜的成矿物质。

（2）控矿因素。①岩浆活动的控矿。六登坪铜矿的的形成主要与华力西期的岩浆活动有关。华力西期，基性岩浆大量喷发，早中期属海底持续喷发，晚期间隙喷发频现，具有裂隙喷发的特点。形成以基性玄武岩为主夹火山角砾岩、凝灰岩、灰岩、砂页岩、炭质页岩等组成的厚达数千米的复杂岩层，与此有关的玄武岩中热液脉状铜矿（六登坪矿段）普遍出现，常分布在喷发旋回的中晚期。在喷发旋回的晚期（二叠系黑泥哨组），由于早期玄武岩中的含铜组分随着岩浆活动运移，对形成与火山岩有关的喷发沉积-热液型铜矿（梅子箐矿段），提供了原始物质来源。②围岩的控矿。凝灰质砂岩、砂岩、泥灰岩，因其孔隙发育，容易为矿化浸染交代，形成浸染状、星点状铜矿；而玄武岩因其裂隙发育，成矿热液在运移过程中，易在裂隙中形成脉状铜矿。③构造的控矿。成矿条件与构造条件是互相有联系的。构造条件在矿床形成过程中，起着重要的作用，它控制本区地层的分布，NNE向的断裂是矿成的富集构造，它是与地层走向相一致或微斜交的压扭性断裂或纵张裂。

（3）富矿规律。第一阶段：峨眉山玄武岩、由火山岩-沉积岩互层的黑泥哨组碎屑岩，都有较富集的Cu背景值，为成矿提供了铜矿物质来源。第二阶段：后期火山活动带来的火山热液对早期黑泥哨组富铜碎屑岩进行了二次改造，使得富铜碎屑岩中的铜含量得以进一步富集。矿体主要产于沉积岩层中（如梅子箐矿段）。第三阶段：喜山期晚期酸性岩浆活动带来的热力使得区内发生强烈的热液活动，在一些断裂构造发育区，富铜地层中的成矿元素被热液活化，形成的富铜热液沿断裂构造运移至有利部位富集成矿[1]。

5 总结

二叠纪是成矿物质开始富集期时期，强烈的火山活动，带来了丰富的成矿物质。再经过后期构造运动的叠加，热水溶液在构造的疏通下循环运动，形成了成矿热液，这些成矿热液在有利的成矿环境（不同的地层、岩性、构造环境中）中富集成不同的铜矿体。综上所述，矿床成因类型为热液改造型铜矿。火山活动、构造运动、地层岩性是该区成矿的重要因素。出露的大片玄武岩区，发育的聚矿构造和有利的成矿岩性是找寻此类矿床的方向。火山碎屑岩、喷发基性岩中的绿泥石化、绿帘石化、硅化、碳酸岩化是找矿的重要标志。