云南牟定县潘猫铜矿地质特征及矿床成因

2019-12-17丁兴波解佳明

云南地质 2019年4期

丁兴波，解佳明

(云南省有色地质局三O六队，云南昆明 650217)

云南牟定县蟠猫铜矿位于扬子准地台-川滇台背斜-滇中中台陷-楚雄凹陷区的东侧，矿区褶皱、断裂构造较发育，铜矿体(化)主要赋存于白垩系上统马头山组(K2m)中下部灰-灰白色细粒石英砂岩中，现已圈定矿体三个(KTⅠ、KTⅡ、KTⅢ)，其中以KTⅠ规模较大，为区内之主要矿体。

1 矿区地质

1.1 矿区地层

矿区内主要出露了白垩系上统及上侏罗统上统(图1)，各地层单元从新至老叙述如下

(1)白垩系上统江底河组(K2j)：江底河组区域上可分为两个段，本区仅出露第一段，进一步划分为三个层

白垩系上统江底河组第一段第三层(K2j1-lc)：紫红、浅灰红色块状厚层状夹同色薄至中层状粉砂质泥岩，厚度80m～211m。

白垩系上统江底河组第一段第二层(K2j1-lb)：浅紫、灰色中至厚层状中至粗粒岩屑石英砂岩夹浅紫红色薄层状泥岩、粉砂质泥岩，该层厚18m～41m。

白垩系上统江底河组第一段第一层(K2j1-la)：为紫红、浅紫、灰黄色块状泥岩，夹同色薄至中层粉砂质泥岩和灰、灰黄色中细粒岩屑石英砂岩透镜体，厚18m～81m。

(2)白垩系上统马头山组(K2m)：为区内主要的含矿层，岩性为灰白、灰黄色厚层块状中细粒至中粗粒岩屑石英砂岩，长石石英岩为主，夹复成分细砾岩，石英质砾岩。底部为浅紫色、灰色，浅灰色厚层至块状复成分砾岩或含粗粒砂岩，顶部为石英质细砾岩为其划分标志。该组夹有的复成分砾岩，砾石成分中含有较多基底成分砾石，其来源应为矿区东部古老变质岩，说明矿区的成矿物质源区为东部基底剥蚀区。整个马头山组厚60m～140m，与下伏妥甸组为平行不整合接触。

(3)侏罗系上统妥甸组(J3t)：按岩性组合特征可分为二段

侏罗系上统妥甸组二段(J3t2)：为浅紫、紫红色块状泥岩夹浅灰、灰黄色粉砂质泥岩、砂质泥岩。厚79m～218m。

侏罗系上统妥甸组一段(J3t1)：为浅紫、紫红色薄至中层状泥岩夹灰黄、浅黄色泥岩，局部相变为钙质泥岩和泥灰岩。厚96m～267m。

图1 潘猫铜矿区地质简图

1.2 矿区地质构造

矿区主要地质构造表现为嘎利簸，以及阿橄榄、老毕楼两个次级向斜褶皱，褶皱轴向为北北西向，背斜核部地层为侏罗系上统妥甸组，两翼依次出现白垩系上统马头山组、白垩系上统江底河组。

矿区内仅在嘎利簸背斜核部倾伏端揭露到有一定规模的F6性质断层，其走向与背斜轴枢纽方位大致平行，断层倾向北东，倾角52°～83°，破碎带宽0.5m～2.5m。断层构造对成矿有一定作用。

2 矿体特征

白垩系上统马头山组(K2m)为矿区的含矿地层，矿区内含矿层分布稳定，矿体产于马头山组中下部，含矿岩性为灰白至深灰色中厚层状细至中粒岩屑石英砂岩，矿体产状与地层产状基本一致，形态成透镜状、似层状展布。

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矿区内现有呈似层状产出的3个矿体(KTⅠ、KTⅡ、KTⅢ)，均赋存于白垩系上统马头山组(K2m)中下部，含矿岩石以岩屑石英砂岩为主，少量长石石英砂岩；顶、底板亦为岩屑石英砂岩或长石石英砂岩(图2)。

图2 矿区地质剖面图

1.江底河组下亚段三层；2.江底河组下亚段二层；3.江底河组下亚段一层；4.马头山组；5.质泥粉砂岩；6.砂岩；7.长石石英砂岩；8.岩屑石英砂岩；9.粉砂质泥岩；10.含砾石英砂岩；11.粉砂岩；12.石英砂岩；13.含岩屑石英砂岩；14.含砂岩屑石英砂岩；15.泥岩；16.产状；17.矿体及编号

(1)KTⅠ矿体：出露于背斜北东翼及向斜扬起端，矿体沿走向长980m。控制最大倾斜长140m。出露高程1802m～1925m。矿体倾向70°～208°，倾角32°～66°，单工程矿体厚度1.01m～10.66m，平均厚度3.80m，厚度变化系数86.0%，属厚度变化很大的矿体。单样含铜品位0.50ω%～3.44ω%，单工程平均品位0.51ω%～2.29ω%，矿体平均铜品位1.36ω%，品位变化系数26.7%。

(2)KTⅡ矿体：出露于背斜倾没端南西翼，矿体倾向210°～238°，倾角50°～71°，平均倾角63°。单工程厚度1.23m～8.16m，矿体走向长50m～130m，平均真厚3.86m，厚度变化系数74.4%，属厚度变化中等的矿体。矿石铜品位0.58ω%～3.6ω%，单工程品位0.58ω%～2.00ω%，矿体平均品位1.52ω%，品位变化系数45.4%。出露标高1820～1870m，相对高差50m。

(3)KTⅢ矿体：出露于背斜倾没端西翼，出露标高1820m～1910m，相对高差90m，矿体呈透镜体，走向长280m，倾斜长130m，单工程真厚1.49m～3.31m，平均厚2.28m，厚度变化系数63.9%。矿体倾向221°～238°，倾角50°～57°，单工程Cu品位0.51ω%～2.29ω%，矿体平均品位1.13ω%，品位变化系数37.0%。

3 矿石矿物组成

(1)矿石中的金属原生铜矿物主要为辉铜矿、黄铜矿次之，有时也可见斑铜矿、黝铜矿、闪锌矿、方铅矿。矿石矿物的产出特征除少量的孔雀石、蓝铜矿呈薄膜状分布于岩石节理、裂隙面外，其余矿物多呈它形粒状散点分布于砂粒间，少量粒度很细者以浸染状分布于砂岩胶结物中。黄铜矿呈极不规则微粒状和残留状，斑铜矿为不规则微粒状交代辉铜矿明显，铜蓝交代斑铜矿。铜矿物生产顺序应为辉铜矿→斑铜矿→铜蓝。其它金属矿物多呈半自形至它形微粒状分布于砾岩间，少量分布于胶结物中。石英与长石均呈细至中粒砂屑状，岩屑以矿化蚀变的中基性岩火山岩岩屑为主。

(2)矿石结构构造：主要金属矿物呈它形不规则粒状结构，不等粒砂状结构，矿石具块状构造。

4 矿床成因

4.1 成矿物质来源分析

滇中红盆砂岩型主要铜矿床(点)均分布在元谋古陆西缘“牟定斜坡”之上，而构成元谋古陆的老地层主要为昆阳群和大红山群地层，两套地层中分布有很多铜矿床(点)，其中很多铜矿床(点)分布在距滇中红盆不远的地方；另外，这些老地层本身有很高丰度的铜元素，如元谋地区为0.02%～0.03%(秦德先等，1993)，该区古生界和前震旦系地层平均丰度为30×10-6。这种高铜含量的地层长期处于构造隆起地点，并遭受风化剥蚀形成富铜、银的土壤，到中生代时，楚雄地区发生沉陷形成滇中红盆，这些风化剥蚀产物被带入盆地中，直接或间接地为中生代砂岩型铜矿提供丰富的成矿物质。

从滇中中生代砂岩型铜矿床伴生元素组合看，它继承了早元古代和中元古代地层中的某些元素，如康滇地轴早元古代层控铜矿床的伴生元素有Fe、Cu、Au、Mo、Pb、Pd、Ti、La、Lu、Be、Ni、Se，昆阳群Fe、Cu、Co 、Au、Ag、Ge、Mo、Zn、V，中生代铜矿元素有Cu、 Ag、 Mo、 Co、 Be、 Se、 Pb、 Zn等均表明前震旦纪地层为中生代砂岩铜矿提供了成矿物质。

4.2 构造控矿

如果从本矿区矿体的分布特征来看，似乎铜矿体多集中分布于褶曲轴发生倾伏的部位，在平直的翼部矿化比较微弱，蟠猫铜矿区则主要集中于阿橄榄-老毕楼向斜轴部的扬起部位，铜厂箐的大小尖山倾伏背斜轴部亦发现有铜矿化体存在，而在这些地区之间的地带，则未发现有铜矿体的存在，从上述现象看，断裂构造起到导矿、容矿的作用。