云南牟定县蟠猫铜矿特征及找矿远景

陈朝增，孙 鹏

(1.云南省有色地质局楚雄勘查院，云南楚雄 675000；2.云南省国土资源规划设计研究院，云南昆明 650216)

云南牟定县蟠猫铜矿位于扬子准地台，川滇台背斜楚雄凹陷区的东侧，该区域褶皱、断裂构造较发育，出露地层主要为中生界白垩系、侏罗系红色碎屑沉积岩层，铜矿体(化)主要赋存于白垩系上统马头山组下部。

1 矿区地质特征

1.1 矿区地层

区内出露的地层主要为第四系(Q)、白垩系上统马头山组(K2m)、白垩系下统普昌河组(K1p)、高峰寺组(K1g)、侏罗系上统妥甸组(J3t)地层。各地层特征见表1。

表1 云南牟定县蟠猫铜矿矿区地层表Tab 1.Strata Column of Panmao Cu Orefield in Muding，Yunnan

1.2 地质构造

矿区构造线方向呈北西～南东向展布，区内褶皱、断层发育。褶皱有

(1)大古岩向斜：轴向332°，核部由白垩系马头山组清水河段组成，两翼为马头山组郝家河段，该向斜西陡东缓，两翼不对称，向斜北端在三木一带扬起，南端倾没。

(2)大尖峰背斜：轴向基本与大古岩向斜平行，北端在大尖峰一带扬起，南端倾没于梅子树一带，在北端及西侧郝家河段地层中见有铜矿化。

(3)鱼腹山背斜：轴向340°，向北逐渐转为南北向，两翼不对称，西陡东缓，背斜向北被八道河断层错失，蟠猫铜矿即赋存于此背斜轴部及西翼，矿带大致沿背斜轴方向展布，并有向西沿伸的趋势。

(4)摆衣坝向斜：位于鱼腹山以东，两翼基本对称，岩层倾角30°～45°，背斜向北被八道河断层错失，南端在洗澡河一带倾没。

断层分别有

(1)阿纳林断层(F6)：断层倾向35°～45°，倾角68°～80°，延长大于15Km。表现为正断层性质，沿断层破碎带擦痕发育，并有煌斑岩脉沿破碎带产出，在朵基一带错断朵基背斜。

(2)孟家湾断层(F7)：断层倾向10°～30°，倾角60°～85°，沿断层破碎带石英脉发育，两侧地层牵引现象极为明显。断层中南段为逆断层性质，北段干海子带为正断层性质，它错断了八道河断层和阿纳林断层。

(3)八道河断层(F8)：断层走向325°，倾向北东，为高角度的逆断层，破碎带中见断层角砾、断层泥，并有煌斑岩脉及石英脉侵入。

1.3 岩浆岩

矿区内仅见辉石橄榄云煌岩脉沿裂隙侵入，但规模较小，呈透镜状，脉厚一般0.5m～1.0m，脉长约5m左右。

2 矿床特征

2.1 矿体特征

蟠猫铜矿共探获3个铜矿体，分别编为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号，其中Ⅱ号矿体规模最大，为区内的主矿体，Ⅰ号矿体产出于郝家河段第三亚段中下部的砂岩中，Ⅱ号矿体产出于郝家河段第二亚段中部上浅色下紫色界面及之上的浅色砂岩中，Ⅲ号矿体产出于郝家河段第一亚段中上部。

Ⅰ号矿体控制长度为200m，厚1.16m，Cu平均品位1.51ω%，矿体呈似层状、透镜状，产状与地层产状基本一致，倾角55°。

Ⅱ号矿体以控制长度为2738m，宽0～186m，平均宽116m，厚0～7.27m，平均厚3.52m，Cu平均品位1.09ω%，其储量占全区储量的87.3%；矿体沿鱼腹山背斜长轴方向SN向，或NW向呈带状展布，分布于背斜轴部或两翼，矿体产状与地层产状基本一致，西翼倾角稍陡，一般为45°～50°，东翼倾角略缓30°～45°。

Ⅲ号矿体控制长度为250m，平均宽70m，厚2.83m，平均品位1.22ω%，矿体呈透镜状，产状与地层产状基本一致，倾角40°左右。

2.2 矿石质量

2.2.1 矿物组成

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。

氧化物以孔雀石为主，少量蓝铜矿、硫酸铜，偶见赤铜矿、黑铜矿。

脉石矿物以石英为主含量达70-75%，其次为长石含量5～15%，以及少量的岩屑。

图1 蟠猫铜矿矿床特征简图Fig 1.Sketch Map of Panmao Cu Deposit

2.2.2 矿物产出特征

铜矿物除少量的孔雀石、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。少量硅质岩、石英岩。胶结物以硅质为主，其次为钙质物。

2.2.3 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。

(1)有益成分：铜矿石中伴生有益组分主要为银，其它元素含量低，达不到综合评价要求。通过对单工程的Cu-Ag相关性统计分析，矿石中的银品位随铜品位的变化而变化，Cu-Ag大致呈正相关，但二者不太密切。主要由辉铜矿、斑铜矿及黄铜矿含银的差异及矿床不同部位铜矿物分布的不同而决定。

(2)有害组份：据光谱成果，矿石中含镁普遍小于3ω%，个别达5ω%稍偏高。原矿组合分析含砷0.009ω%～0.024ω%，锌0.019ω%～0.041ω%，均未超标。

图2 蟠猫铜矿0号勘探线剖面图Fig 2.Section of Exploration Line 0 of Panmao Cu Deposit

2.3 围岩

矿体本身为灰色细砂岩，下盘为紫色细砂岩，上盘绝大部分为灰色细砂岩而少部分为紫色细砂岩。因此，矿体和围岩的差别仅在于含铜与否，以及颜色的不同。

上盘灰色细砂岩向矿体过度无明显的界线，完全靠分析品位圈定，界线较平直，无大的上下跳动。矿体与下盘围岩则截然不同，一般矿体底板即是岩石浅紫界面，只有个别情况底板为灰色细砂岩。下盘之紫色细砂岩在成分上和灰色细砂岩一致，仅是铁多为高价而已；此外胶结较疏松一些。矿体底板界线起伏变化较大，随浅紫界的变化而变化。

3 矿床成因和找矿标志

3.1 矿床成因

该区铜矿体主要产于白垩系上统马头山组(K2m)灰、灰白色细粒石英砂岩中，矿体呈似层状、透镜体状。初步认为矿床属与平原河流相马头山组(K2m)关系密切的沉积改造型砂岩铜矿。

其特征表现在以下几个方面

(1)铜砂岩通常是在一次构造运动发生之后堆积的，运动愈激烈，愈有利于铜的沉积。测区侏罗系与白垩系间的沉积间断，决定了白垩系上统马头山组(K2m)为主要含矿层位。

(2)矿体均沿层分布，产状与岩层产状基本一致，无明显的热液蚀变现象及构造控制作用，后期断裂构造均穿矿体。

(3)矿石普遍具有星点状、不等粒状、斑点状结构构造，矿石矿物成分简单，显示了同生沉积成因的矿石结构构造。

其物质来源主要应为附近的前震旦纪变质岩系，这一点主要根据含铜砂岩的物质成分看出，经切片鉴定结果，组成含铜砂岩的主要成分——石英几乎绝大部分具波状消光的特性，说明作为物质来源的岩石是经过较强烈的变动的，而含矿层中的砂砾岩中的砾石，几乎全是古老地层中的变质岩和火成岩，本区所在位置比较靠近前震旦纪地层岀露区域，加上矿石中的碎屑颗粒的浑圆度，皆较差多成棱角-半棱角-半浑圆状，更说明矿石的物质来源是附近古老的前震旦变质岩系地区。另外在矿石中还常发现有一些类玄武岩的碎屑，说明在组成铜的物质来源的物质来源上，后期的玄武岩中的铜也可起了一定作用。

从本矿区以及附近郝家河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，如郝家河矿区矿体分布于郝家河倾伏背斜的轴部，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，矿体的存在似乎也受到一定褶皱构造的控制。

3.2 找矿标志

(1)层位标志：与平原河流相关系密切的白垩系上统马头山组(K2m)是寻找铜矿的主要层位。矿体主要产于浅色中至细粒石英砂岩中，特别富集于由下部紫红色岩石至上部浅色岩渐变的变化面上。

(2)蚀变标志：矿区铜矿化有关蚀变主要有褪色蚀变、硅化及黄铁矿化，孔雀石化是重要的找矿直接标志。

4 找矿远景评价

4.1 成矿规律

滇中砂(页)岩型铜矿在长期的勘探、开采和科研中，不断地分析和总结成矿规律，使砂(页)岩铜矿的成矿规律的认识不断深入，基本形成了对矿床成因与地层、构造、岩相古地理等控矿因素的统一认识。在此基础上，建立了矿床成矿模式，认为矿床是经过长期多次地质作用的结果，成矿作用过程演化大致可分为三个阶段：

第一阶段：陆源区富铜岩石和铜矿在氧化碱性条件下淋漓(分异)作用，形成紫色富铜风化产物，铜质在风化产物中主要以离子吸附状态赋存；

第二阶段：富铜风化产物被高能氧化碱性介质(河水)搬运至古陆边缘沉积(成岩)形成紫色矿源层，其中铜以离子吸附状态赋存；

第三阶段：成岩期后的褶皱运动，产生低压和高压圈闭空间、驱使下伏煤系地层中的干酪根盐解产生的还原性气体沿断裂带上升，在低压圈闭空间改造紫色砂岩成浅色砂岩，下伏紫色矿源层中的铜质被富含CO2的深循环热卤水淋滤萃取并往上迁移至改造后的浅色层中沉淀而形成工业矿体。

综上所述，有利的地层和岩性、构造条件及岩相古地理环境是主要的控矿因素，其中岩相古地理、地层是成矿的基础(提供矿源)，构造与岩性(浅紫交互)是成矿的关键。

4.2 找矿远景

蟠猫铜矿虽已进行过评价工作，但仅对有较好地表矿体(化)露头的鱼腹背斜轴部及两侧进行了勘查，对浅紫色交互带的西界并未进行工程控制，而已知施工的钻孔均打在浅色层中，对有利于砂岩铜矿形成的浅紫色交互带的西侧还应增加施工钻孔进行找矿验证。

(1)已探明矿体南西侧施工的钻孔中，已见到铜矿化体，金属矿物以黄铁矿为主，仅见少量黄铜矿和斑铜矿，根据砂岩铜矿金属矿物分带规律，其主矿体还应在施工钻孔的西侧，即大尖峰背斜轴部附近。

(2)大尖峰背斜属朵基背斜的次级构造，而次级背斜构造是砂岩铜矿成矿的最有利部位，且在其北部的扬起端的东侧已有厚1.6m～2.1m、品位0.16ω%～0.30ω%的铜矿化出露，说明大尖峰背斜是一个较好的储矿构造。

(3)岩相古地理特征反映蟠猫铜矿东侧有一隆起孤岛，南部孟家湾一带也有一基底隆起，在铜厂箐至孟家湾一带存在一个相对低凹的、较稳定的沉积环境，是砂岩铜矿形成的有利场所。在西侧的马头山组郝家河段的紫色岩石中仍有零星的铜矿化露头，表明该区存在铜矿(化)体。

(4)蟠猫铜矿的控矿因素与滇中典型的砂(页)岩铜矿矿床(牟定郝家河、大姚六苴矿床)是一致的。而构造和岩性与两个典型矿床类似。本区距古陆较近，铜物质来源丰富，受近南北向构造带的制约，矿化带及铜矿体均赋存在地球化学条件转换带上，受氧化还原界面和基底地形的控制。铜厂箐以南到孟家湾一带，是一个相对低洼、稳定的沉积环境，是铜矿物有利的集聚场所。

(5)通过对已有资料的分析，认为目前已知的蟠猫铜矿，其规模仅相当于郝家河铜矿床东部的小矿体，已在矿床南部施工的钻孔及西侧施工的钻孔均布置在浅色带中，而马头山组郝家河段地层在朵基背斜东翼均为紫色带，表明在蟠猫铜矿南西侧存在着有利于铜成矿的浅紫交互带。同时，在大尖峰背斜北部的扬起端和已探明矿体的南西侧，地表亦见铜矿化，显示了较好的找矿信息，因此，在已知矿床的南西侧沿大尖峰背斜轴部有望找到较大工业矿体。