云南宁洱县白龙场铜矿地质特征及找矿标志

杨 政, 胡 微, 董朝芳

(云南省地质矿产勘查院玉溪地质矿产所, 云南玉溪653100)

云南省宁洱县白龙厂铜矿大地构造位置属羌塘-三江造山系(Ⅶ)、 昌都-兰坪-思茅地块(Ⅶ-5)、兰坪-思茅地块(Ⅶ-5-2)。 位于哀牢山构造带与澜沧江构造带之间, 属无量山-营盘山构造带西侧。

1 矿区地质

1.1 矿区地层

矿区地层由老至新主要为上二叠统、 中侏罗统、 上侏罗统和下白垩统, 各地层单元由老至新分述如下

(1) 上二叠统羊八寨组(P3y): 以泥岩, 粉砂质泥岩、 炭质泥岩、 粉砂岩为主, 夹细砂岩, 火山碎屑粉—细砂岩、 火山凝灰岩及安山质火山岩, 底部为砾岩、 砂质砾岩;

(2) 上二叠统那箐组(P3nq): 下部为灰白、 浅灰色、 深灰色中厚层状鲕粒灰岩、 粉晶灰岩、 生物碎屑灰岩; 上部为浅灰色中薄层状砂屑灰岩夹白云质灰岩、 钙质泥岩、 泥质粉砂岩;

(3) 中侏罗统花开左组(J2h): 下部为红色、 紫红色薄中层状粉砂岩、 粉砂质泥岩与褐灰、 褐红色粉砂岩、 石英粉砂岩夹钙质泥岩、 粉晶灰岩、 生物介壳灰岩, 中上部为长石石英砂岩、 含长石石英粉-细砂岩夹泥质粉砂岩;

(4) 上侏罗统坝注路组(J3b): 岩性组合以紫红色薄中层状泥岩、 粉砂质泥岩、 褐红色粉砂岩、石英粉砂岩为主, 夹钙质泥岩;

(5) 下白垩统景星组(K1j): 以浅灰-灰白色中厚层至块状长石石英细砂岩与褐黄色长石石英细砂岩夹薄层状粉砂质泥岩、 石英粉砂岩为主, 夹红色、 紫红色薄层状泥岩、 钙质泥岩;

(6) 下白垩统南新组(K1n): 底部以中厚层状砾岩、 含砾砂岩夹长石石英砂岩, 下部为杂色、 褐灰色中厚层状砾岩, 含砾岩屑砂岩, 向上为浅红、 褐红色薄中层状粉砂岩、 粉砂质泥岩, 红色、 紫红色薄层状泥岩, 钙质泥岩夹硅质岩。

1.2 构造

矿区构造发育, 以燕山期、 喜马拉雅期新构造运动形迹为主: 主要表现为北西向压扭性断裂、 北西向逆冲推覆断裂及北东向平移断层、 走滑逆断层(图1)。

矿区褶皱为白龙场背斜, 背斜轴北北西向展布, 背斜轴与F3断裂构造走向一致, 轴部受断裂构造改造破坏较强。 总体上, 背斜核部及两翼内侧为上二叠统羊八寨组(P3y) 火山碎屑岩, 两翼外侧为上二叠统那箐组(P3nq) 碳酸盐岩夹碎屑岩。 背斜北东翼地层产状为倾向60° ～80°, 倾角35° ～50°。 背斜南西翼地层产状为倾向230° ～260°, 倾角30° ～50°。 该背斜为一轴面近直立的对称褶皱。

北西向断裂构造近於平行排列, 断层为北西走向, 断面倾向南西, 断面倾角55°。 为压扭性逆断层, 沿断层走向发育宽构造碎裂岩带、 劈理化带, 多处见有褐铁矿化断层角砾岩, 沿断裂多处分布有透镜状铜矿体、 网脉状铜矿体, 沿劈理化带充填富集的细脉状、 薄层状铜矿体及铜铅锌多金属矿化。

图1 白龙场矿区地质构造简图Fig 1. Geological-Structural Sketch Map of Bailongchang Orefield

北东向断裂为一组近于平行构造, 断层走向北东, 断面倾向北西, 断面倾角55° ～60°, 断层性质为较晚期平移走滑断层。 该组断层错移了上二叠统那箐组(P3nq)、 羊八寨组(P3y)、 中侏罗统花开左组(J2h) 及上侏罗统坝注路组(J3b)。 表明该断层为喜马拉雅期新构造运动形迹的特征。 该断层具有导矿及容矿作用。

1.3 岩浆岩

区内由于印支期构造运动的强烈应力作用, 形成了晚二叠世裂谷型陆相火山岩喷发及晚三叠世裂谷型海相—海陆相火山岩喷发。 火山岩分布于羊八寨组(P3y) 中, 岩石类型主要为安山质火山熔岩、 火山角砾岩及火山凝灰岩。

1.4 地球化学特征

云南省地矿局第五地质大队于1992 年在该地区进行过1 ∶5 万地球化学测量普查工作, 根据其工作成果资料, 区域内Cu 元素的高背景值主要集中在白龙场-西萨一带, 形成多个大小不等的浓集中心,主要异常为白龙场异常、 曼端异常、 大园圃异常、 大风箱异常, 异常值高, 分带明显, Cu、 Pb、 Zn 等元素异常套合较好。 异常主要分布于灰岩与碎屑岩接触带附近, 沿断裂呈豆荚状、 串珠状展布, 异常与碳酸盐岩、 区域性断裂关系密切, 白龙场铜矿位于白龙场异常带中。

2 矿体特征

目前探明的有Ⅴ1和Ⅴ6矿体。

(1) Ⅴ1矿体: 矿体总体走向20° ～45°, 倾向北西, 倾角35° ～55°, 赋存于构造破碎带中, 构造破碎带内具硅化、 方解石化等矿化蚀变带(图2), 含矿岩性为灰岩、 硅化白云质灰岩。 矿体在地表及浅部呈单一脉状、 透镜状、 豆荚状, 深部过渡为分支状。 矿体厚2. 00m～10. 85m, 平均厚度6. 93m, 单工程Cu 品位0. 51ω% ～2. 31ω%, Ag 品位12. 05～46. 33g / t, 矿体平均品位Cu1. 53ω%, Ag26. 63g / t。

(2) Ⅴ6 矿化体: 矿化体总体走向310° ～330°, 倾向北东, 倾角23° ～50°, 矿体赋存于上二叠统那箐组(P3nq) 与中侏罗统花开左组(J2h) 之间的断层(F17) 破碎带中, 含矿岩性为灰岩、 白云质灰岩。 矿化体呈豆荚状、 囊状产出, 矿体厚度在0. 50m ～3. 18m 之间, 矿石含铜品位0. 18ω% ～2. 73ω%,铅品位0. 53ω% ～8. 35ω%, 锌品位0. 27ω% ～1. 14ω%, 银品位13. 68～177. 96g / t。

3 矿体的时空分布规律

3.1 矿体空间分布规律

白龙场铜多金属矿区矿体的空间分布规律可以总结为

(1) 从含矿地层分析: 矿体主要赋存于上二叠统那箐组 ( P3nq) 灰岩中 ( 图1), 即那箐组(P3nq) 灰岩是区内形成规模的铜矿体的主要地层。 在其它地层中, 如景星组(K1j) 地层中仅零星出露少量的铜矿化, 未形成工业矿体。

(2) 从构造关系分析: 矿体主要赋存于断层构造破碎带角砾岩内及靠近破碎带的灰岩中(图2),围岩普遍呈角砾状构造, 胶结物主要为钙质、 硅质、 铁质, 胶结紧密, 尤以细砾状角砾岩、 硅化及方解石化较发育的地段含矿性较好。 矿体走向与含矿断裂走向基本一致, 矿体明显受断层破碎带控制, 且离断裂中心越远, 矿化越弱。

图2 白龙场矿区6 号勘探线剖面图Fig 2. Section of Exploration Line 6 of Bailongchang Orefield

(3) 从1 ∶5 万地球化学土壤测量资料分析: 目前已知的主要矿体均处于异常高值区内。 白龙场铜异常Cu 最高值为1755ppm, 铜异常大于200ppm 的异常面积约为2Km2, 异常规模大, 浓度高, 形体规则, 浓集中心明显, 分带清晰。

(4) 矿体围岩蚀变: 主要的围岩蚀变有碎裂岩化、 (铁) 方解石化、 白云石化、 褐铁矿化、 硅化、碳酸盐化。

3.2 矿体时间分布规律

矿区内白龙场矿段主要矿体位于上二叠统那箐组(P3nq) 与中侏罗统花开左组(J2h)、 上侏罗统坝注路组(J3b) 之间的构造破碎带中, 说明矿体形成的时间要晚于上侏罗世, 属于燕山期-喜马拉雅期。 根据云南省地质科学研究所在白龙厂铜矿采集的标本测年成果, 矿区内闪锌矿和方铅矿测定的年龄值见表1。 从测试的结果分析, 矿区内铜矿的成矿时代主要为燕山晚期, 部分跨入喜马拉雅早期。

表1 白龙厂矿区矿物成矿年龄测定表Tab 1. Metallogenesis Dating of Bailongchang Orefield

4 成矿规律

4.1 控矿因素分析

综合野外工作情况及室内综合研究成果, 白龙场铜多金属矿的控矿因素为

(1) 背景因素: 景谷-思茅中生代坳陷含铜沉积建造是形成矿床的物质基础条件, 白龙场铜多金属矿区所属的景谷-思茅中生代坳陷, 在多期构造运动中, 有浅海相沉积和陆相沉积的含铜砂岩建造, 区内含铜较高的沉积建造, 是含矿热液中铜元素的来源。

(2) 地层因素: 在白龙场铜多金属矿区内, 主要的含矿层位为那箐组(P3nq) 灰岩, 是矿体主要的赋矿地层。 综合研究区内矿体围岩, 认为围岩性质是成矿的先决因素, 对有益元素的局部富集起着决定作用。 同一构造条件下, 化学性质活泼的灰岩, 遇到含矿汽水热液易发生交代、 蚀变、 充填成矿, 在构造有利地段(接触带、 层间裂隙带、 挤压破碎带等、 褶皱转折端) 沉淀富集, 在上层碎屑岩盖层的掩护下形成铜多金属元素集聚。

(3) 构造因素: 在白龙场铜多金属矿区内, 构造叠加是矿体富集的主要因素。 区内主要的铜矿体主要赋存于那箐组(P3nq) 灰岩与碎屑岩之间的断层破碎带之间, 构造破碎带为含矿热液的运移提供了通道, 为矿体的富集提供了空间。

4.2 找矿标志

(1) 那箐组(P3nq) 灰岩是区内找铜矿的岩石标志;

(2) 区域性断裂构造发育, 特别是灰岩与碎屑岩之间的区域性断裂构造, 是区内找铜矿的构造标志;

(3) 良好的化探异常特征, 特别是灰岩之中的Cu、 Pb、 Zn、 Ag 组合异常高值, 是区内较好的化探找矿标志;

(4) 围岩蚀变发育, 特别是碎裂岩化、 (铁) 方解石化、 (铁) 白云石化、 褐铁矿化、 硅化、 碳酸盐化等蚀变特征是区内找铜矿的蚀变标志。

4.3 成矿要素总结

根据上述综合研究工作, 进一步提出和建立了矿区内铜矿成矿要素及其特征(表2)。

表2 工作区内铜矿成矿要素表Tab 2. Metallogenesis Element of Cu Orefield

5 结论

白龙场铜多金属矿是受地层、 构造活动双重因素影响的中低温热液矿床, 其矿床成因为含铜元素的沉积建造, 在燕山中晚期区域性构造的作用下, 铜元素发生了活化运移, 并且在有成矿空间的构造破碎带及化学活动性质较强易于交代的灰岩中富集成矿, 在化探异常图上表现为异常主要分布于那箐组(P3nq) 灰岩与碎屑岩接触带附近, 沿断裂呈豆荚状、 串珠状分布。 因此, 在矿区内, 含矿层位稳定,控矿构造活动强烈, 热液蚀变普遍且明显。 所以, 在矿区内及外围那箐组(P3nq) 灰岩与碎屑岩接触带附近的构造破碎带中, 具有较好的找矿前景, 再叠加化探异常范围和热液蚀变带, 可以快速的为矿产勘查工作提供比较有前景的找矿靶区。