四川省拉拉铜矿床地质特征及成矿条件
2020-10-30陈浩鹏
陈浩鹏
(江西省地质调查研究院,江西 南昌 330000)
四川省会理县拉拉铜矿自1956年开展地质工作以来,经过了多家机构及国内外专家在该区进行了大量的调查和研究,积累了十分丰富的资料,对该矿床的成因提出了许多观点,如浅成-超浅成火山岩经受变质而形成的铜矿床、中-低温热液充填交代型铜-钴-钼多金属矿床、火山沉积变质矿床等等[1]。矿床成因是矿床研究的重要内容,关系到矿区找矿方向的确定以及成功与否“多来源、多成因”当然是对矿床,尤其是古老地层中的矿床成因的最全面的概括。在认识前人观点的基础上,提出了我自己的成矿条件观点。
1 成矿地质背景
拉拉矿区位于扬子准地台康滇地轴中段,按板块构造的观点,属扬子古板块川滇岛弧带的西南缘,按地质力学的观点,属南岭东西构造带和川滇构造带的复合部位。古元古界会理期,晋宁期以及震旦纪不同时期,不同性质的构造叠加形成,复合成本区独特的地质构造格架[2,3]。
2 矿区地质
矿区内发育的地层主要为古元古代河口组,中元古代通安组和三叠系白果湾组。河口组底部被辉长岩体侵蚀,未见下伏地层。河口组之上为通安组,虽在矿区西侧出露,但是两者以断层相隔,未见连续的接触关系。三叠系白果湾组主要分布于矿区南东部,在矿区北西角也有零星分布,它们受南北向断裂控制,不整合于河口群之上;矿区内已发现断层共14条,分东西,北东,北西向三组,东西向和北东向断层形成时期最早,东西向断层早期表现为压扭性,北东向则标线为张性;矿区内岩浆活动以晋宁期最活跃,次为海西期的基性-超基性侵入,其规模甚小,晋宁中期以海底间歇喷溢为主,其钠质火山岩为区域成矿母岩。
3 矿床地质
3.1 矿体特征
拉拉铜矿床矿体主要赋存于河口组四段第三层(Pt1h143)中下部,由32个矿体组成。矿区矿体的总体走向近东西或北西,倾向南或南西,倾角15°~40°。矿体一般呈层状、透镜状。以叠瓦状形式产出,膨胀、分支复合、尖灭再现等现象明显[4]。产状与围岩基本相同,受岩性、构造控制明显,矿体一般赋存于黑云石英片岩与石英钠长岩接触处或这些岩石交替频繁的部位,同时收早期东西向褶皱构造和近南北向断裂构造控制,矿化较均匀,矿体连续性较好,变化较大,尖灭突然,矿化亦不均匀(图1)。
3.2 矿石特征
(1)矿石矿物。根据野外搜集资料与所采标本,结合室内镜下观察,可知拉拉铜矿床中金属矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿为主,其次为辉铝矿、斑铜矿、辉铜矿、闪锌矿、方铅矿、褐铁矿等;也可见少量的赤铁矿、镜铁矿、自然金、兰铜矿等。根据前人资料发现有金红石、锡石、赤铜矿、磁黄铁矿、自然银、毒砂和硫钴铜矿等,总的说来矿床中的矿石矿物种类比较丰富[5]。
(2)脉石矿物。据野外和室内观察,矿区矿石主要脉石矿物有石英、钠长石、黑云母等,次要矿物有方解石、白云母、莹石、绿泥石、石榴了石、孔雀石等,此外还可见少量的角闪石、斜长石、磷灰石、阳起石。据前人资料矿区脉石矿物还有含铁白云石、榍石、独居石、透闪石、更长石、绿帘石、锆石、重晶石和胆矾等。
(3)矿石结构构造。矿石结构以晶粒状变晶结构及交代结构为主;矿石构造主要有浸染状、条带状和条纹状构造。
3.3 围岩蚀变
围岩蚀变是指在热液作用下,与有用元素,有关的特征矿物在有用元素富集的矿体中或其周围形成环状分布的分散晕和侵染体的一种地质作用。矿区含矿岩石的种类较多,与矿化有关的围岩蚀变比较复杂。其中以黑云母化、硅化和碳酸盐化分布广泛,与矿化关系密切。
图1 拉拉矿区地质剖面图[1]
4 成矿条件
4.1 成矿物理化学条件
(1)成矿温度。前人通过对本区不同成矿期成矿阶段的矿物进行包裹体均一法和爆裂法测温,得出火山喷气-沉积期的成矿温度为292℃~370℃,平均330℃;热液期的温度变化范围较大,180℃~305℃,其中石英硫化物阶段的成矿温度为265℃~305℃,平均290℃,方解石硫化物阶段为230℃~278℃,平均260℃。方解石阶段为180℃~220℃,平均190℃[6]。
(2)成矿压力。火山喷气-沉积期的成矿压力可近似地看作上部海水的压力。含矿溶液从上升到成矿有两种情况:一是含矿溶液还没有到达海底,就因压力的突然降低而发生沸腾,使含矿溶液的物理化学条件改变而沉积成矿;另一种情况是含矿溶液在到达海底之后,由于其温度压力的改变与海水的混合而成矿。后一种情况一般很少发生沸腾,这与上部海水的压力作用有一定关系,上部海水越深,其压力越大,越能够阻止热液沸腾。除压力外,影响沸腾的因素还有溶液本身的温度和盐度。由于在本区火山喷气-沉积期矿石中没有发现热液沸腾的证据,所以陈根文等(1991)根据该期的成矿压力、温度、盐度对海水深度进行推测,由深度计算其火山喷气-沉积期的成矿压力为8.5MPa。
4.2 成矿地质条件
(1)地层。矿床位于扬子古板块川滇岛弧带的西南缘。矿区内出露地层主要为元古界会理群河口组、通安组,三叠系白果湾组及第四系。工业矿体主要赋存在河口组上部变质火山岩段的中上部。
(2)构造。拉拉矿区位于河口复背斜南翼,矿区地层总的走向近于东西,倾向南,为倾角20°~30°的单斜构造。它控制着矿区内矿体的产出形态和分布范围。后期断层和火山岩对矿体均起破坏作用。
(3)岩浆岩。拉拉铜矿区岩浆岩分布广泛,活动时期主要有会理、晋宁两期,特别是会理期的细碧-角闪岩系火山建造,构成矿区的含矿层位,对铜矿床的形成有直接的关系。晋宁期以基性侵入岩为主,表面上对矿体起了破坏作用,但从矿山生产揭露的情况看,矿体与早期的辉长岩关系十分密切,这类岩脉或岩体附近存在富矿,或其围岩就是富矿体。
5 结论
(1)地层:矿床位于扬子古板块川滇岛弧带的西南缘。矿区内出露地层主要为元古界会理群河口组、通安组,三叠系白果湾组及第四系。工业矿体主要赋存在河口组上部变质火山岩段的中上部。
(2)构造:拉拉矿区位于河口复背斜南翼,矿区地层总的走向近于东西,倾向南,为倾角20°~30°的单斜构造,它控制着矿区内矿体的产出形态和分布范围。
(3)岩浆岩:晋宁期以基性侵入岩为主,表面上对矿体起了破坏作用,但从矿山生产揭露的情况看,矿体与早期的辉长岩关系十分密切,这类岩脉或岩体附近存在富矿,或其围岩就是富矿体。