云南新平县鱼塘铜矿床特征及成因浅析

2020-05-03彭星宇李仕斌

云南地质 2020年1期

彭星宇，周宇，李仕斌

(云南省有色地质局地质地球物理化学勘查院，云南昆明 650011)

云南新平县鱼塘铜矿位于扬子准地台南中缘、川滇台背斜南端、滇中中台陷(Ⅰ12)南东角红河深断裂与元谋-元江深断裂所挟持的楔型区块。区域成矿带位于元谋-大红山铜成矿带(Ⅲ5)南部。区内褶皱基底为古元古界大红山群，为一套复理石和钠质火山岩建造，并有基性辉长-辉绿岩的侵入，受区域动力热流变质作用，褶皱基底变质程度较高。三叠世晚期，发育一套含煤磨拉石建造和侏罗系至下第三系中始新统的红色砂泥质建造与膏盐建造。区内发育东西向、北西向及南北向三组构造，东西向构造反映在基地地层中的有底巴都背斜、漠沙背斜，反映在盖层中的有新化背斜、新平向斜及一系列东西向的断裂等，基底东西向构造控制了大红山式铁、铜矿产的生成与空间分布。北西向构造有红河深大断裂、水塘-曼蚌-元江断裂，瓦房塘向斜及大尖山背斜等。南北向构造位于本区中北部中生界地层中，有海资底向斜，野牛厂背斜及底土向斜等。红河深大断裂是本区构造骨架，由于长期反复活动的结果，致使本区构造复杂，火成岩活动频繁。区内岩浆岩广布，种类繁杂，具多旋回活动特点。主要有超基性岩、基性岩、中性岩及酸性岩等四类侵入岩，侵入岩体与铬、镍、铂、铜、铁、钨、锡等多金属矿床有关。

1 矿区地质特征

1.1 矿区地层

矿区地层主要为古元古界大红山群曼岗河组(Pt1m)、肥味河组(Pt1f)，其次为上三叠统干海子组(T3g)及第四系。现按从老到新的顺序简述于下：

(1)古元古界大红山群曼岗河组(Pt1m)：下部为：灰绿、灰白色块状(绿帘)角闪变钠质熔岩为主夹角闪黑云钠长片岩、角闪绿泥钠长片岩、含铜绿泥钠长片岩、含铜绿泥角闪钠长片岩，赋存Ⅰ1矿体；中部为：浅黄色、灰白色条纹条带状角闪黑云钠长片岩夹灰绿色绿泥角闪钠长片岩、灰白色透镜状绿帘角闪变钠质熔岩；上部为：灰绿色条带状绿泥角闪钠长片岩、石榴(绿泥)角闪钠长片岩夹含铜石榴绿泥角闪纳长片岩、含孔雀石磁铁绿泥角闪纳长片岩，赋存Ⅰ2、Ⅰ3号铜矿体。

(2)古元古界大红山群肥味河组(Pt1f)：第一岩性段：为灰白、灰绿色厚层条痕条纹条带状绿泥石英白云石大理岩夹灰黑色薄层条带状炭质石英白云石大理岩、绢云炭质白云石大理岩、硅质炭质绢云母千枚岩、含铜(绿泥)石英白云石大理岩及灰绿色条带状角闪绿泥钠长片岩，从下向上分别赋存了Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4号铜矿体；第二岩性段为灰白、灰绿色厚层条痕状角闪黑云绿泥白云石大理岩夹绢云母千枚岩；第三岩性段为灰白色厚层块状钠化石英白云石大理岩夹灰黑色薄层含炭质碎屑白云石大理岩。该组矿区内未见顶，与下伏曼岗河组呈整合接触关系。

(3)上三叠统干海子组(T3g)：岩性为灰白色中-厚层中细粒长石石英砂岩、灰色厚层粉砂岩、泥质粉砂岩、黑色厚层炭质泥岩组成若干粒级韵律，粉砂岩、炭质泥岩中产双壳类动物化石及植物化石。炭质泥岩中夹1～2层厚2m左右的透镜状无烟煤，底部为灰白、灰绿色砂砾岩。与矿区古元古界大红山群呈不整合接触。

图1 鱼塘铜矿区地质简图

1.2 矿区构造

矿区夹持于F1与F2断层之间，西侧与红河大断裂相距1.5km。受红河深大断裂长期复活影响，矿区构造比较复杂。总的构造形态为背斜构造(位于河口背斜核部转折端及两翼)，铜矿体分布于轴部及东西两侧，受背斜控制。断层比较多，主要有F1、F2、F4、F9、F10共5条，分为北西向、北东向、北北东向三组，将区内地层及矿体切割成块，加剧了矿区构造的复杂性。

1.3 岩浆岩

工作区处在构造断裂带上，岩浆活动强烈。根据其产状及物质组分可分为辉长辉绿岩及碱中性变钠质熔岩两类。变辉长辉绿岩主要分布于矿区外围北段背斜东西两翼及浑圆状转折端，主要侵入于肥味河组大理岩层间破碎带或断裂带。呈岩床、岩墙及小岩枝产出。在辉长辉绿岩中及其与大理岩接触带上，往往见有星点状的黄铜矿，说明在辉长辉绿岩岩浆活动过程中，伴随有热液硫化物作用。

1.4 围岩蚀变

工作区内岩石经受了区域变质和后期热液作用，蚀变现象普遍。主要有钠长石化、绿泥石化、碳酸盐化、硅化、黑云母化。

2 矿床特征

2.1 矿体特征

工作区矿体主要赋存于曼岗河组绿色片岩含矿层位(Ⅰ号矿带)，其次赋存于肥味河组大理岩含矿层位(Ⅱ号矿带)。矿体空间分布不连续，主矿体均呈似层状、透镜状，与围岩基本上整合产出。厚度及品位变化较均匀。由于Ⅱ号矿带矿体以透镜状，脉状为主，矿体规模小，本次不作阐述。重点对Ⅰ号矿带主要矿体特征叙述如下，

(1)Ⅰ-1矿体：分布于矿区东部，背斜东翼，F4断层以东，F10断层以北。呈似层状，赋存于曼岗河组(Pt1m)绿色片岩第一岩性段的上部，含矿岩性为石榴绿泥角闪钠长片岩、角闪绿泥钠长片岩、钠长绿泥闪片岩，含矿岩层厚度30m～80m。矿体走向10°～80°，倾向南东，倾角17°～80°。走向长600m，沿倾向控制250m，矿体平均厚度4.85m。单工程铜平均品位0.90%，矿体厚度，沿走向由北东往南西变薄。矿体厚度变化系数为109%，属于较稳定类型。矿体品位变化系数为64%，属于品位较均匀类型，品位沿走向或倾向变化都不大。

(2)Ⅰ-2矿体：分布于矿区东部，背斜东翼，F4断层以东，F10断层以北。呈似层状，赋存于曼岗河组(Pt1m)绿色片岩第一岩性段的上部，含矿岩性为石榴绿泥角闪钠长片岩、角闪绿泥钠长片岩、钠长绿泥闪片岩，含矿岩层厚度30m～80m。矿体走向10°～80°，倾向南东，倾角17°～80°。沿走向长500m，沿倾向控制200m，矿体平均厚度2.91m，单工程平均铜品位1.04ω%。矿体厚度变化系数为68%，厚度比较稳定，沿走向由南西往北东，沿倾向由地表到地下，厚度有变薄的趋势。矿体品位变化系数为33%，矿体品位变化较大，相邻工程含铜品位差值1～3倍。

2.2 矿体围岩

工作区矿体赋存在肥味河组(Pt1f)大理岩第一岩性段、曼岗河组(Pt1m)绿色片岩段两个赋矿层位中，前者围岩为钠化石英白云石大理岩，主要矿物为白云石；后者围岩为绿泥钠长片岩、角闪钠长片岩，主要矿物为钠长石、绿泥石、角闪石。前者为条纹条痕状、块状构造；后者为条纹条带状及片状构造。

围岩与矿体的界线不清，需采样化验或仔细辨认，依据化验分析结果圈定矿体，未达边界品位则圈为矿体的顶(底)板围岩，围岩中含少量铜元素或达到铜矿化。

2.3 矿石特征

2.3.1 矿石结构

工作区大理岩层中的矿体及绿色片岩层中的矿体，矿石的结构、构造大致相同，结构主要为隐晶质结构、纤维—放射状结构、胶体结构、它形晶粒结构、共边结构、固溶体分解结构、定向拉长变晶结构。

2.3.2 矿石构造

主要为细脉浸染状构造、散点浸染状构造。围岩的构造特征为片理定向构造，条纹条带状构造。

2.3.3 矿石矿物成分

矿石矿物成分简单。金属硫化物主要有黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿，偶见辉铜矿及蓝铜矿。金属氧化物有孔雀石、硅孔雀石、兰铜矿、赤铜矿、黑铜矿、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿。

脉石矿物随围岩成分而变化。大理岩层中的铜矿体，脉石矿物为白云石、石英、云母、绿泥石。绿片岩层中的铜矿体，脉石矿物为钠长石、角闪石、黑云母、绿泥石、石榴石、绿帘石及少量碳酸盐矿物与石英等。

图2 鱼塘铜矿区A0号勘探线剖面图

3 成因浅析

3.1 从成矿物质来源分析

据前人研究[4]，中元古代地槽处于活动阶段，中基性海底富钠质火山活动频繁，以喷发作用为主，大量的基性物质演化为中酸性岩浆，后期在火山喷气作用促使下，大量铜质以硫化物的形式进入水体，在区域盆地中聚集成矿，再后期经区域变质热液活动再次富集成矿。因此，早期基性岩浆喷发带来的游离于沉积盆地内的铜和后期区域变质热液活动所带来的铜，为Ⅰ号矿带的形成提供了主要物质来源。

3.2 从富矿规律分析

矿区主要铜矿床的形成是：由海底火山喷发提供丰富的铜、硫、铁等物质，在海盆特定的部位，在高硫、高铁、低氧的条件下，经过一系列的化学反应，与周围的成岩物质同时沉积下来，在长期的地史发展历程中，又经受了构造作用和变质作用，铜质进一步活化迁移富集，形成了现在的矿床。

3.3 从矿体特征分析

矿区主矿体呈似层状、局部透镜状产于曼岗河组绿色片岩中，受地层与岩性控制，与围岩产状一致。金属硫化物为黄铜矿、斑铜矿。矿石构造类型为细脉浸染状、散点浸染状构造及条纹-条带状构造，显示了矿体具沉积特征。片理、层理及微细裂隙中的铜矿物及重结晶、变晶加大的铁矿物则表明矿体的形成经历了后期的变质改造作用。围岩蚀变有碳酸盐化、硅化、黑云母化。从以上特点，表明矿区铜矿床主要属火山喷发-沉积变质铜矿床。

综上所述，矿区铜矿床成因类型以海相火山喷发-沉积变质为主。