云南永平县青羊厂铜矿地质特征及成因探讨
2019-10-15王昭泽
王昭泽
(云南省核工业二0九地质大队,云南 昆明 650032)
云南永平县青羊厂铜矿位于滇西“三江”成矿带中南段澜沧江东侧。三江成矿带是全球三大铜成矿带之一,该成矿带经厉过多期次构造、岩浆活动及变质作用,复杂的地质构造为Fe、Cu、Pb、Zn、Ag、Sn等矿产的形成,提供了良好的物源来源和成矿空间。区域上该成矿带铜、铅矿点密集,目前已知的矿产地有下布麻铜矿床、石缸河钨锡矿床、白洋厂银铜矿床、天灯铁多金属矿等。
1 矿区地质
澜沧江断裂与红河断裂控制了滇西红层的东、西边界。在两大断裂之间广泛发育有侏罗系、白垩系陆相红色碎屑建造。
1.1 矿区地层
矿区出露地层从上至下主要为
(1)第四系(Qp):为冲积物及残坡积物,由岩块、砾石、砂、粘土岩组成。
(2)白垩系下统南新组(K1n):紫红色中、粗粒细砂岩,石英砂岩夹砂砾岩、砂砾岩及少量泥岩、粉砂岩。厚861m~1496m。
(3)白垩系下统景新组(K1j):按岩性可分为两个岩性段
景新组上段(K1j2):紫红色泥岩、粉砂质泥岩,夹细砂岩。厚大于385m。
景新组下段(K1j1):灰绿、灰白色细粒石英砂岩与紫红色泥岩、粉砂岩不等厚互层,局部含铜。厚大于468m。
(4)上侏罗统坝注路组(J3b):紫红色泥岩、粉砂质泥岩为主,夹同色粉砂岩及细砂岩,产Darwinulachangxinensis;Djungarica?Sp等。厚473m~1234m。
(5)中侏罗系统花开左组(J2h):按岩性可分为两个岩性段
花开左组上段(J2h2):灰绿、黄绿、紫红色泥岩、钙质泥岩夹泥灰岩,局部含石膏。厚311m~700m。
花开左下段(J2h1):紫红色石灰质砾岩、砂岩夹同色泥岩、粉砂岩及安山岩。厚大于209m
本矿地层近矿围岩均为上侏罗统坝注路组(J3b)紫红色泥岩、泥质粉砂岩夹同色细砂岩、泥质细砂岩等。
1.2 矿区 构造
矿区断裂构造发育,按展布的方向矿区断裂构造划分为三组。一是为北西向断裂,二是北东向断裂,三是近东西向的平移断层,后者明显错断前两组断裂构造(图1)。
(1)北西向断裂(F1):性质为压扭性,小褶曲及同向劈理发育,断裂破碎带出露比较宽,一般为十几米。中间被平移断层错断,发生明显位移。断裂(F1)产于营盘山背斜褶皱轴部,倾向230°,倾角60°~80°。沿断裂断续发育构造角砾岩,两侧岩石碎裂、同向劈理发育。沿断裂带及其附近围岩发生蚀变并伴有铜多金属矿化,部分达到工业矿体要求。
(2)北东向断裂(F2、F3):性质为张性,倾向142°~155°,倾角25°~80°,表现为断层角砾岩、碎裂岩发育的断裂破碎带。其中的角砾、碎块呈棱角状,大小不一,杂乱无定向。地表出露宽几米至十几米。断裂(F2)主要表现为宽窄不同的断裂破碎带,由对称分布的断层角砾岩带—碎裂岩带—裂隙发育带组成。沿断裂带及其附近围岩发生蚀变并伴有铜多金属矿化,是矿区的主要含矿断裂构造。
(3)近东西向的平移断层 (F11):从岔河至大浪潭,贯穿整个矿区,地貌特征总体上形成山沟等负地形。东西走向,倾角近于直立,断层面上清晰可见滑动擦痕以及由羽列剪裂隙形成的反阶步,指示其性质为右行平移断层,明显错断并移动北西向和北东向两组断裂及其中的矿化体,为成矿后的破矿构造。
图1 永平县青羊厂铜地质图
1.3 岩浆岩
矿区内主要发育喜马拉雅期花岗斑岩脉,以及侵入于断裂破碎带中的煌斑岩脉。煌斑岩呈黄褐色,夹灰绿色,煌斑结构,块状构造。斑晶和基质具有不同程度的高岭石化、绢云母化、硅化等蚀变。在部分煌斑岩脉的顶底板有铜多金属矿化,在铜成矿过程中提供了成矿物质和热动力。
2 矿体特征
2.1 矿体
经过前期地质勘查,矿区共圈出三条矿体,其中Ⅰ号矿体规模最大,占累计查明资源量的70%,为之主矿体(图1),是矿山保有资源量的集中区。
(1)Ⅰ号矿体:为矿区的主矿体,赋存于主断裂破碎蚀变带(F2)中。矿化围岩为蚀变的细砂岩、泥质粉砂岩、泥岩以及煌斑岩。矿体形态呈中间厚两头逐渐变薄的长透镜状(图2)。矿体总体产状倾向南东,倾角46°~69°,已控制走向长700 m,控制延深209m,矿体平均厚度4.07m,厚度变化系数83.57%,属较稳定;铜平均品位2.14ω%,品位变化系数79.10%,属较均匀。
图2 永平县青羊厂铜矿4号勘探线剖面图
(2)Ⅱ号矿体:赋存于断裂(F2)下盘次级断裂(F3)破碎蚀变带中,与Ⅰ矿体大致平行。矿化围岩为蚀变的泥质粉砂岩、泥岩以及煌斑岩。矿体呈扁平透镜状,总体产状倾向南东,倾角60°~77°。走向长300 m。矿体倾向控制延深200m~375m。矿体厚度0.21m~2.11m,厚度变化系数42.30%,属稳定;矿体铜品位一般为0.26ω%~3.90ω%,平均0.46ω%,品位变化系数282.18%,属不均匀。
2.2 矿石特征
矿石矿物主要有砷黝铜矿、黄铜矿、毒砂、辉铜矿、黄铁矿、孔雀石。
脉石矿物主要有石英、绿泥石、方解石、菱铁矿、高岭石、绢云母。
矿石结构:半自形-自形-它形粒状结构、包含结构、角砾结构、显微鳞片状结构、变余砂状结构;
矿石构造:半氧化矿石主要有土状、网脉状浸染状构造和次块状构造;原生矿石主要有块状构造(厚层状构造)、薄层状构造、角砾状构造,金属矿物主要呈浸染状、稀疏浸染状、角砾浸染状构造。
2.3 围岩蚀变
(1)硅化:表现为石英呈细脉状、团块状充填于节理裂隙中,与矿化关系密切,硅化越强,裂隙发育地段,矿化较富。
(2)黄铁矿化:呈散点状、侵染状、细脉状分布于岩石节理裂隙中,脉宽0.1mm~0.5mm,多数含矿。
(3)高岭土化:广泛发育于火成岩体接触部位,岩石高岭土化后,一般蚀变褪色呈浅灰白色,岩石质地松散破碎,空隙度大,利于矿液的交代和沉淀。
(4)重晶石化:多以细小粒状侵染与岩石中,局部沿构造呈细脉状与铜矿伴生;在沉积岩中则比火成岩中强烈,呈粗大的重晶石脉产出,呈时隐时现的串珠状,在脉旁呈侵染状,在构造压碎带中的空隙处,有呈略似菊花状的聚片晶簇产出。
3 控矿因素
(1)区域构造控矿:矿床地处唐古拉-昌都-兰坪-思茅成矿带之兰坪-永平中低温成矿带。在区域上受岛弧火山岩及澜沧江深断裂带控制明显。
(2)矿区构造控矿:营盘山背斜、北东向断层与北西向断裂交汇复合部位,次级的裂隙—角砾岩化带是很好的容矿构造。
(3)地层岩性控矿:含矿层为侏罗系上统坝注路组下段(J3b)中的紫红色泥岩夹中厚层状砂岩中,在含矿断层和节理裂隙的角砾岩中普遍具有侵染状铜矿化。
(4)煌斑岩脉或后期侵入岩体控矿:为一推测的控矿因素。该岩体对矿区及周边的地质构造和矿体的形成及空间展布起主导制约作用。
4 矿床成因探讨
根据矿区地质特征、矿体产出特征、矿石物质组份、矿石结构构造、矿化蚀变规律等因素的综合分析,认为永平县青羊厂铜为:矿体产于紫红色泥岩夹中厚层状砂岩蚀变及构造裂隙内的中-低温热液充填交代型铜矿床。主要依据为:
(1)矿化产于侏罗系上统坝注路组(J3b)中的紫红色泥岩夹中厚层状砂岩中,受层位控制明显。
(2)铜矿化分布于F2断裂带及其两侧次级断裂、节理裂隙发育及其交汇复合部位矿体较为富集,构造控矿作用显著。
(3)矿区围岩蚀变为硅化、黄铁矿化、高岭土化、重晶石化、黄铜矿化,尤其是与成矿有关的硅化,说明矿化与中低温热液作用有关。
(4)矿区金属矿物主要为砷黝铜矿、黄铜矿、毒砂、辉铜矿、黄铁矿、孔雀石,黄铜矿、砷黝铜矿在矿石中多呈半自形-自形-它形粒状结构,金属矿物与石英方解石构成细脉状、网脉状、侵染状、角砾状、块状矿石,显示热液多期或多阶段叠加改造成矿特点。
5 找矿标志
(1)断裂破碎蚀变带及其交汇复合部位,尤其是伴有硅化、重晶石化、菱铁矿化、黄铜矿化及褪色蚀变地段;
(2)风化带内之细脉、网脉状褐铁矿;
(3)地表铜草生长分布区;
(4)民采老硐及采矿遗迹是最直接的找矿标志。