川南盐源桃子乡地区玄武岩型铜矿床地质特征及找矿方向

鲁千红，杨钻云

川南盐源桃子乡地区玄武岩型铜矿床地质特征及找矿方向

鲁千红1，杨钻云2

（1.四川省地质矿产勘查开发局四0二地质队，成都 610000；2.西华师范大学环境科学与工程学院，四川 南充 637000）

分布于盐源桃子乡一带的峨眉山玄武岩具有厚度大、构造应力集中和深部有基性、中酸性、酸性系列岩浆侵入活动等特征，具备形成规模以上矿床的潜力。近年来，随着全国矿产资源潜力评价工作的有力推进，有关峨眉山玄武岩型铜矿床成矿理论研究已取得了一些重要成果，但勘查效果不佳。文章综合利用研究区内最新的地质勘查、地球物理勘测成果，重点讨论了区内玄武岩型铜矿床的成矿规律和找矿前景，认为矿化受层位和构造热液控制，并进一步明确了矿体与地层、岩性及构造之间的成因联系。

桃子乡铜矿；峨眉山玄武岩；矿床地质特征 ；找矿方向

川南盐源地区界于扬子准地台与松潘甘孜地槽褶皱带之间的过度部位，属于上扬子古陆块、盐源－丽江逆冲带；东邻康滇台隆，西北接松潘-甘孜地槽南缘（造山带）。其东缘为木里-盐源推覆构造体前缘的密集断裂带，断裂带内集区域上各种线性构造于一体，构造形式极为复杂；其北为推覆体后缘的韧性剪切带；以西为推覆构造主体。在平面形态上总体呈北东紧密收敛、南西弧形散开的格局(图1)。区内玄武岩厚度大、构造应力集中，且深部存在隐伏岩浆侵入活动，具备形成规模以上玄武岩型铜矿床的有利条件（张乾等，2008）。但通过槽、坑探等浅部工程控制，勘查成果并不理想。为进一步了解区内玄武岩型矿床的成矿规律及找矿方向，工作组先后开展了地质勘查、地球物理勘测、工程施工等基础地质工作，在矿床成因及找矿方向等方面提出了新的看法。

图1 研究区构造背景及构造体系略图（据骆耀南，1985；修绘）

1-峨眉山玄武岩；2-层状侵入体、碱性花岗岩；3-中生代裂谷盆地；4-基底断裂；5-断裂带名称及编号：①金河-菁河；②攀枝花；③-绿汁江；④安宁河；⑤则木河；⑥普雄和（德干）；⑦小江；⑧宁南-会理图1 云南省地层分区

1 区域地质概况

区域地层除侏罗、白垩系缺失以外，其余地层发育较为齐全，总厚度近两万米。其中三叠系分布最广，占测区总面积的75%，厚度大于6 100m。而二叠系在区内发育最为齐全，总厚度大于4 700m，上二叠统厚度就大于4 000m（主要为玄武岩），是区内主要的含铜矿地层。早二叠世经历了一个海进-海退沉积旋回；晚二叠世，早期大规模的玄武岩喷发，晚期是海陆交互相的煤系沉积，岩石主要由峨眉山玄武岩、紫红色凝灰质砂岩、细砾岩、砂砾岩及含长石砂岩等组成。

区内构造发育、复杂。主要构造轮廓可分东、中、西三部：东部因金河断裂带使古生界披露，主要构造线呈北偏东且向南西呈弧形散开；中部为三叠系组成的较开阔褶皱，形成复向斜；西部由上二叠统与三叠系组成较紧密褶皱，并伴生有北北西走向断层和叠加的北东向晚期构造。根据构造形态特征、力学性质及其生成时期可分为四个构造组：南北向构造组、弧形构造组、北东向构造组和北北东向构造组。在这些构造的主要部位都显示一定的韧性剪切特征，拉伸线理发育，褶皱轴向多与拉伸线理斜交，或形成B型褶皱。褶皱转折端和断裂交汇处，多为成矿的有利部位。

区内岩浆多以岩基、岩脉产出，少数呈岩株产出，以基性辉绿岩居多，走向近南北向或北东-南西向。岩浆活动主要表现为华力西期和印支期，而以华力西期最为发育，构成一套有玄武岩-基性、超基性-中酸性岩的“暗色杂岩系”；印支期分布也较为普遍，但表现并不强烈，主要由同化混染岩建造的斜长花岗岩和花岗闪长岩，在坳陷区分布一些零星的辉绿岩脉和石英脉等；加里东期和喜山期的岩浆活动极其微弱，前者仅在地槽区局部地段上有基性喷发活动；后者在坳陷区内表现为少量的煌斑岩类脉岩的侵入。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区内地层出露较为简单，主要有乐平组（P2）砂岩、页岩和峨嵋山玄武岩（P2），其中二叠系峨眉山玄武岩（P2）是区内主要的含铜矿地层，形成玄武岩型铜矿床；其次为乐平组（P2）砂岩，形成沉积砂砾岩型铜矿床（图2）。二叠系峨眉山玄武岩（P2）主要出露于矿区北部和西部边缘，根据其主要的喷发旋回，可分为两部分：上部（P22）主要由灰绿色致密块状玄武岩夹紫红色凝灰质砂岩、页岩组成，玄武岩具有斑状、气孔状、杏仁状或菊花状构造，分布于矿区的西北角，矿区北部的圆窝子铜矿体即赋存于该套玄武岩中，为含标准橄榄石的拉斑玄武岩，玄武岩的喷发旋徊依次为玄武质砂砾岩、凝灰岩、气孔杏仁状玄武岩、凝灰角砾岩、角砾状玄武岩、致密块状玄武岩，颜色由浅绿浅灰、浅绿深灰、深灰黑；下部（P21）主要为深灰-灰绿色致密块状、斑状、杏仁状或菊花状玄武岩，主要见于矿区北部。

图2 矿区主要含铜矿层地质特征简图

区内玄武岩喷发具有旋回性，首先为玄武质砂岩、砾岩，往上发育凝灰岩、再往上是气孔、杏仁状玄武岩、凝灰角砾岩，还有角砾状玄武岩、致密块状玄武岩。经地表及老硐调查发现，多数矿体连续性较差，矿化多与一定含量的凝灰质有关，而不含凝灰质的块状玄武岩矿化弱，熔岩中孔（裂）隙的多少与凝灰质火山熔岩的矿化强度关系较为密切，如杏仁、角砾间孔隙、构造裂隙等被沥青质、绿泥石等充填时矿化往往较好。

根据玄武岩喷发旋回的不同可细分为三种：一是与凝灰岩、凝灰角砾岩、角砾状玄武岩、凝灰质玄武岩有关，属于构造破碎带裂隙充填或蚀变玄武岩型铜矿，如圆窝子矿段，该类型具有一定规模，工业矿体可沿两种不同的岩性界面断续产出，受一定层控性，标志明显，易于控制和开采。而纯粹的玄武岩型铜矿找矿意义不大，很难形成一定规模的工业矿体；与玄武岩有关的另一种类型是分布在玄武岩与灰岩的接触带附近的蚀变岩型铜矿体，此类型灰岩一般比玄武岩早，玄武岩在早期喷发过程中其含矿热液能充分交代灰岩，从而形成铜矿化，铜品位不高，一般在0.50%左右, 目前矿区内暂未发现该种类型，今后值得关注。

矿区内另外一种成矿类型为沉积砂砾岩型，它与凝灰质砂、砾岩有关，因出露一般比较稳定，值得进一步探索。浅色带与紫色带的过渡带一般能形成较好的铜矿体，以辉铜矿为主，浅灰色代表了还原环境，容易成矿；孔隙度较大的砂岩，一般也含矿。

2.2 构造

区内构造发育，有断裂和褶皱构造两种类型。矿区构造继承了区域山字型构造的特征，从桃子乡一直到平川铁矿均以最早期的南北向构造为主，属于东西向挤压、南北向一搓的应力格局。受其影响，岩石破碎，形成了NE-SW、NW-SE向构造带和东西向拉张构造，平面上呈“Y”字型。其中跟赋矿有关的构造一个是近南北向挤压破碎带（图3），而破碎带的顶、底板往往是成矿的有利场所；另一个是近东西向的拉张破碎带（如张家沟）。断裂构造由北向南主要有长柏断裂、黑漆梁子断裂和巴基河断裂；褶皱构造以倒坟背斜为主，次级的背、向斜构造十分发育。

长柏断裂：位于矿区的西北角，断层走向北东-南西向，区内长约200m，断层性质不明，将二叠系峨眉山玄武岩上段、下段错断，推测为黑漆梁子断裂的次级断裂构造。

圆窝子断裂：位于区内黑漆梁子北部的圆窝子一带，断层走向北东东向，矿区内出露长约400m，断层具有左行走滑的特征，将二叠系乐平组（P2l）左行平移约50~100m，第三系未见平移，据此推断为华力西晚期活动的平移断层。

图3 圆窝子观测点构造要素略图

巴基河断层：区内最大的断层，沿巴基河河床展布，走向北55°~70°东，推测为区域窝罗断层的南西部，矿区内长约6km，断层具有右行平移的特点，将第三系下统红崖子组（Eh）平移60~100m，据此推断该断层是喜山期活动引起的。

倒坟背斜：背斜轴向近南北，自矿区南端散开，中部经巴基河断裂，倾覆于矿区北部，背斜轴部为上二叠系乐平组，两翼出露青天堡组、盐塘组、白山组地层，西翼第三系覆盖强，使得两翼不对称。背斜受巴基河断裂错动，倾覆端向东平移，散开端向西平移。区内发现的麦架坪矿体和鸡棕梁子矿体就分布于该背斜的东、西翼。

3 地球物理特征

3.1 物性参数

通过采集标本并测试电参数的方式获得区内地球物理参数。本次物性标本均采自测区的天然露头或坑道内掘进的岩石，由专业地质人员定名，标本体积在200~500cm3之间，共采集各类岩性标本184块。采用对称小四极面团法测试（表）。

区内标本电参数测定结果统计表

由电参数测定结果表明，区内各岩类极化率由大到小依次为煤，含矿岩类，粉砂岩，闪长玢岩，辉长岩，白云质灰岩；电阻率大小变化规律则与极化率相反。区内除煤和含矿岩类外，其余各围岩均表现为高阻低极化特征，极化率平均值均低于2%，电阻率平均值均高于20 000Ω·m。含矿岩类和煤呈现为低阻高极化特征，极化率平均值均高于4%，电阻率平均值均低于10 000Ω·m，与其它岩类存在明显差异。其中煤表现为电阻率极低，极化率极高的电性特征；含矿岩类呈中低阻，中高极化特征，与煤存在一定的电性差异；闪长岩体与其它围岩电性差异不明显。

综上，该区含矿岩类具有中高极化中低电阻特性，而一般围岩具低极化高电阻特性，电性差异明显，具备开展物探激电中梯工作的前提，物探成果中的中低电阻中高极化异常应与含矿岩类有关。

3.2 异常推断解释

3.2.1 异常下限

通过1∶1万激电中梯扫面，结合区内所测物性参数及地质资料，将视极化率大于背景值一倍以上的电参数值确定为异常下限，即2.5%，并以2.5%、4%、6%为异常等值线圈定异常，共圈定出了13个视极化率ηs异常（编号分别为ηs-1~ηs-13）；视电阻率以180Ω.m为异常上限圈定低阻异常，并以180Ω.m、120Ω.m、60Ω.m为异常等值线圈定异常，共圈定出了7个视电阻率ρs异常（编号分别为ρs-1~ρs-7）（图4）。

3.2.2 异常推断解释

从工作区激电异常分布情况来看，区内视极化率异常主要呈带状展布，部分异常形态不明确，走向近南北。视电阻率中的7个低阻异常（ρs-1~ρs-7），与视极化率ηs异常基本吻合。由于铜矿体中常含有金属硫化物，一般都表现为中低阻中高极化特征。根据激电测深、地质条件、工程控制等因素初步确定了四处矿致异常带，其特征分析如下：

1）ηs-1异常

该异常位于测区东南角。异常呈条带状展布于二叠系上统乐平组砂岩地层内，异常南部产于与闪长玢岩岩体边部，近南北走向，地表出露岩性主要为（粉）砂岩，局部地段有见煤层出露，Ⅲ号矿体与该异常相伴产出。异常长约900m，宽约170m，与视电阻率异常ρs-1南部相接，异常极值4.77%。该异常与岩体及Ⅲ号矿体有一定的关系，结合标本电参数测试统计结果初步推测该异常找矿意义较大。

在该异常南部西侧上布置了10个（CS17-CS26）测深点。从测深点ρs、ηs异常曲线图可以看出，当AB/2达到200m之后视极化率有明显上升趋势，推测极化体顶板埋深应在地下100m左右，越往深部极化率呈增加趋势，说明极化体具有一定的厚度规模。

根据以往经验将AB/6作为大致深度，通过测深断面的拟断面图显示，在CS18-CS21段以及CS25、CS26段测深异常较为明显，且具备高极化低电阻特性，推测极化率较高部位为极化体富集地带，埋深大致在地表以下100~150m左右。此异常范围较大，具有一定的走向，测深异常明显，具备中高极化中低电阻特性，异常上已发现Ⅲ号矿体，推测此异常具有较好的找矿意义。

2）ηs-4、ηs-5异常

两异常位于测区西南部圆窝子矿段，F2断层与长柏断层F1复合交接部位。展布于二叠系上统峨眉山玄武岩内，地表出露岩性有辉长岩、闪长玢岩、砂岩等，地表有矿化，见民采痕迹。异常不完整，未封闭，宽约120m，与视电阻率异常ρs-3套合。异常极化率极值7.46%。

两异常范围较大，未封闭，测深异常明显，具备中高极化中低电阻特性，异常附近已见矿体出露，推测此异常具有较好的找矿意义。

3）ηs-6异常

异常位于测区中部偏西侧，与长柏断层F1相交，异常隆集中心与F1平行。异常展布于二叠系上统乐平组与玄武岩的接触带上。异常整体走向近南北，隆集中心走向近东西。异常极值14.75%。异常西面地表见铜矿体。异常范围较大，面积约0.07 km2，推测此异常具有较好的找矿意义。

图4 测区地球物理综合异常图

1-视极化率ηs异常等值线（%）；2-视极化率ηs异常编号；3-视电阻率ρs异常等值线（Ω.m）；4-视电阻率ρs异常编号

4）ηs-7、ηs-8、ηs-12异常

异常位于测区中部圆窝子一带，由南向北依次排列，与IV号矿体相伴产出，与视电阻率异常ρs-1北部相接。异常内出露地层为二叠系上统峨眉山玄武岩，异常总体走向南北，异常总长约1300m，平均宽度约200m；总面积约0.12 km2，ηs-8面积最大，异常平均值较高，异常极值15.79%。在ηs-8内发现有旧探（采）矿坑道，坑道见断层破碎带，近南北走向，产状较陡，与视电阻率异常ρs-1特征较吻合。

在ηs-8上布置了16个（CS1-CS16）对称四极测深点，测深数据较剖面数据小，断面异常较连续。从测深点ρs、ηs异常曲线图可以看出，当AB/2达到400m之后视极化率有明显上升趋势，在800m时达到极值，根据反演结果推测，极化体顶板埋深应在地下150m左右。

此三个异常范围较大，具一定走向，测深异常明显，具备中高极化中低电阻特性，与IV号矿体相伴产出，位于与圆窝子断层F2垂直的次级断层破碎带上。此异常应由IV号矿体引起，为较好的异常，具有很好的找矿意义，ηs-8异常的隆集中心应为找矿的重要地段。

4 结论

1）区内含矿岩石主要为玄武岩，即形成玄武岩型铜矿。根据其喷发旋回的不同又可细分为三种：一是凝灰岩、凝灰角砾岩、角砾状玄武岩、凝灰质玄武岩有关，属于与构造破碎带有关的裂隙充填或蚀变玄武岩型铜矿。

2）区内构造继承了区域山字型构造特征，表现为东西挤压、南北拉张的应力场格局，岩石破碎。其中近南北向挤压破碎带是主要的赋矿构造，尤其应注意破碎带的顶、底板往往是成矿的有利部位。值得一提的是，位于东西向拉张破碎带内的张家沟矿化体，与物探异常吻合，从实地来看，东西向含矿破碎带长约100m，垂高约50m，已具备一定的规模，物探异常应为矿致异常。

3）区内岩浆岩分布极不均匀，但具备基性、中酸性、酸性一套岩浆系列，应属于一个岩浆喷发系统。根据坑道内发现的方解石化含铜矿脉、钾长石化矿化碎裂带、次火山岩脉或角砾、石英团斑与结晶脉，以及南部碳酸盐铁矿脉、黑云煌斑岩脉等岩浆组合类别，深部不排除有高温封闭环境的斑岩型铜矿床。

致谢：研究得到了四川省冶金地质勘查局六0六大队领导的大力支持；盐源县八仙坪矿业有限责任公司领导付向东、技术监理田国强等为项目野外工作的顺利推进提供了技术支持；作者借此向他们表示真诚的感谢！

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Geological Features and Range of Reconnaissance of Basalt-Type Cu Deposit in Taozi, Yanyuan

LU Qian-hong1YANG Zuan-yun2

(1- No. 402 Geological Team, BGEEMRSP, Chengdu 610000; 2-College of Environmental Science and Engineering, China West Normal University, Nanchong, Sichuan 637000)

The Emeishan basalt in Taozi Township, Yanyuan is characterized by large thickness, concentrated tectonic stress and basic, intermediate-acidic and acid magmatic intrusive intercalations in the depth which makes a Cu deposit possibly formed. In recent years, with the vigorous advancement of the national mineral resources potential evaluation work, the research on metallogenic theory of the Emeishan basalt type Cu deposit has made some important achievements, but the exploration effect is not good. This paper focuses on the metallogeny and prospecting potential of the basalt type Cu deposits based on the last geological exploration and geophysical survey results in this area. It is believed that the mineralization is controlled by the stratigraphic horizon and tectonic hydrothermal solution.

Taozi Township; Cu deposit; Emeishan basalt; metallogeny; range of reconnaissance

2019-01-05

西华师范大学博士启动基金项目（412665）、盐源八仙坪矿业有限责任公司资助。

鲁千红（1986-），男，湖北麻城人，工程师，主要从事工程地质、地质调查与矿产勘查等方面的研究工作

杨钻云（1981-），男，河南平顶山人，博士研究生，高级工程师，主要从事工程地质、环境地质等方面教学与科研工作

P618.41

A

1006-0995（2020）01-0034-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2020.01.008