云南牟定縣高家銅礦地質特征及找礦標志

任運華

(云南省有色地質局三〇六隊，云南 昆明 650217)

云南省牟定縣高家銅礦位于牟定縣城115°方向，直距13.2km，地處牟定縣江坡鎮境內，礦床大地構造單元地處揚子準地臺之川滇臺緣中的滇中中臺陷之南東緣部位。出露地層均為中生代紅色地層，有上白堊統馬頭山組，下統普昌河組，構造以南北向、北西向的構造為主，北東向及東西向構造次之，總的來說礦床內的褶皺比較簡單，斷層比較發育。

1 礦床地質

礦區出露地層有上白堊統馬頭山組和下統普昌河組，其中馬頭山組分為清水河段和郝家河段，銅礦體主要賦存于郝家河段中，現分述如下：

(1)上白堊統馬頭山組清水河段(K2mc)

第四亞段(K2mc4)：上部為紫色和黃色泥巖互層，下部以紫色泥巖為主夾黃色泥巖，與下伏地層整合接觸，厚400m。

第三亞段(K2mc3)：為紫色細砂巖、粉砂巖夾薄層泥巖，砂巖具不等粒結構，與下伏地層整合接觸，厚22m。

第二亞段(K2mc2)：為紫紅色塊狀砂質泥巖，下部夾多層細砂巖及黃綠色泥巖透鏡體，具水平層理及波痕，局部淺色泥巖中見孔雀石礦化，與下伏地層整合接觸，厚145m。

第一亞段(K2mc1)：以紫色中至厚層狀，中、細粒，具大型單向斜層理的長石石英或石英長石砂巖為主，上部夾薄層泥巖，底部一般含復礦細礫石。本層在橫剖面上向北西方向泥巖夾層增多，厚度變薄，向南東方向泥巖夾層減少，厚度增大，與下伏地層整合接觸，厚16m～63m。

(2)上白堊統馬頭山組郝家河段(K2mx)

第三亞段(K2mx3)：為紫色、灰色粉砂巖與砂質泥巖互層，一般由四層泥巖與三層粉砂巖或細砂巖組成，具線狀、微波狀水平層理，與下伏地層整合接觸，厚14m～71m。

第二亞段(K2mx2)：為礦床第二含礦層，Ⅲ1主礦體即賦存于此亞段中。巖性以紫色、灰色中至厚層狀細粒長石石英砂巖為主，夾1～3層薄層泥巖及含同色泥礫的細砂巖，具透鏡狀層理、水平層理及斜層理。本層以粒度細、分選良好、韻律很不發育、不含復礦礫石為其鑒別標志，與下伏地層整合接觸，厚36m～121m。

第一亞段(K2mx1)：為區內主要含礦層，Ⅰ1、Ⅰ11、Ⅰ13等主礦體即賦存于此亞段中。巖性以灰色、紫色厚層狀細至中粒長石石英砂巖為主，夾2～6層含復礦礫石的砂巖，均呈不連續的扁豆狀產出。底部具1m～5m厚的復礦底礫巖或含礫至礫石質砂巖。礫石成分為泥巖、粉砂巖、灰巖、白云巖、石英、石英

巖、千枚巖、板巖、花崗巖等。本亞段以不完全的正向沉積韻律發育、粒度較粗、分選性不好、含復礦礫石等特征區別于第二亞段，與下伏普昌河組為假整合接觸，厚42m～96m。

(3)下白堊統普昌河組(K1p)

上部以黃綠、灰綠、紫色砂質泥巖及泥質粉砂巖為主，夾多層淺色細砂巖及含復礦礫石的細至中粒砂巖；中部為灰綠色、紫色泥巖夾薄層粉砂巖；下部以黃褐色、紫色細粒砂巖為主夾多層復礦礫巖，厚>100m。

圖1 高家銅礦地質簡圖

2 礦體特征

Ⅰ號礦體：為盲礦體，位于F3斷層以東，賦存于郝家河下亞段中部中至細粒長石石英砂巖中，局部在含復礦礫石的砂巖中含礦。長960m，寬54～213m、平均141m，厚0.40m～24.32m、平均5. 37m。礦體產狀與圍巖產狀基本一致，走向N45°～68°E，傾向NW，傾角9°～19°，為一緩傾斜之條帶狀礦體。礦石Cu品位0.36ω%～1.54ω%，平均0.85ω%，Cu金屬儲量10000多t，為區內最大的礦體。

Ⅱ號礦體：為盲礦體，位于F3斷層以西，賦存于郝家河中亞段中下部紅層之上的灰色細粒長石石英砂巖中。礦體SW部分寬度較大，埋藏深，均為硫化礦石；NE部分寬度較小，埋藏淺，均為氧化礦石。礦體呈南北向寬，東西方向窄的條帶狀展布，F3斷層下盤礦體走向60°～65°，傾向SW，傾角7°～22°，F3斷層上盤礦體走向65°～70°，傾向SE，傾角10°～19°。礦體全長950m，寬45m～415m、平均157m，厚0.44m～8.31m、平均3. 92m，Cu品位0.42ω%～2.86ω%、平均0.84ω%，該礦體Cu金屬儲量8 000多t，為本區規模第二礦體。

3 礦石質量

3.1 礦石礦物成分

礦石中的金屬硫化銅礦物以輝銅礦、斑銅礦、黃銅礦為主，次為銅藍，其它金屬硫化物以黃鐵礦為主，次為方鉛礦、閃鋅礦及微量輝鉬礦、銳鈦礦等。

金屬氧化銅礦物以孔雀石為主，少量的矽孔雀石、藍銅礦，微量赤銅礦，個別重砂樣品中見有自然銅。其它氧化礦物為褐鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、白鈦石等。

銅礦物：銅礦物除有少量的孔雀石，藍銅礦呈薄膜狀產于巖石節理、裂隙表面及自然銅呈樹枝狀產出之外，其余礦物主要呈它形粒狀散點分布于砂粒間，粒度細者常呈浸染狀分布于砂巖膠結物中。

其它金屬礦物：黃鐵礦粒度粗者呈它形粒狀，部份呈自形、半自形的立方體、八面體、十二面體散點分布于砂粒間，粒度細者一般呈浸染狀分布于砂巖膠結物中；褐鐵礦、赤鐵礦、白鈦石一般呈不規則粒狀分布于砂粒間，少數褐鐵礦呈立方體、八面體、十二面體產出或呈薄膜狀產于巖石節理、裂隙面上。方鉛礦、閃鋅礦均呈它形粒狀分布于砂粒間；輝鉬礦呈極細的鱗片狀聚集體分布于砂巖膠結物中；銳鈦礦呈良好的自形晶粒狀產出，主要金屬礦物粒度、含量見表1。

表1 主要金屬礦物粒度、含量統計表

3.2 脈石礦物

脈石礦物以石英為主，含量42～69%；其次為長石，含量8～31%，以及少量的巖屑。

石英：為主要脈石礦物之一，含量42～69%。磨圓度與粒度有關，粒度細，磨圓度差，粒度愈粗磨圓度愈好。鏡下常見部份石英被膠結物呈不同程度的溶蝕交代，使石英顆粒由于重結晶而次生加大。個別顆粒常含磷灰石、榍石、電氣石、鋯石、金紅石、白云母等礦物包裹體。

長石：為主要脈石礦物之一，含量8～31%，以斜長石為主，鉀長石次之，大部份呈風化至半風化狀態。未風化者部份有被膠結物呈不同程度的溶蝕交代現象，少數顆粒因重結晶而次生加大，個別顆粒具有良好的卡氏雙晶。長石磨圓度一般比石英好。

巖屑：作為礫石成份的有石英、石英巖、石英片巖、石英云母片巖、板巖、千枚巖、白云巖、花崗巖等遠地來源的變質巖、火成巖礫石；及砂巖、粉砂巖、泥巖、泥灰巖等近地沉積的礫石。小于1mm的砂屑有石英、鋯石、電氣石、金紅石、榍石、磷灰石等重砂礦物及白云母、黑云母、海綠石等。

3.3 礦石結構構造

根據礦物特征可知，礦石主要呈它形不規則粒狀結構，不等粒砂狀結構，具塊狀構造。

3.4 礦石化學成分

礦石經光譜分析(表2)和組合分析(表3)表明，該區除銅含量較高外，銀、鉬含量也比較高，達到伴生礦物工業指標。其它有害組份鉛含量0.003ω%～0.57ω%，平均0.06ω%，鋅0～0.28ω%，平均0.025ω%，砷0～1.73ω%，平均0.14ω%，氧化鎂0.04ω%～2.29ω%，平均0.71ω%，對礦石選冶流程沒有影響。

表2 組合分析結果

表3 光譜分析結果(ω%)

4 礦床成因及找礦標志

4.1 礦床成因

對砂巖銅礦的礦床成因眾說紛紜，綜合本區地質資料，用“古風化殼蝕解疊生成礦論”解釋其礦床成因比較恰當，它既解釋了含銅砂巖礦床既受層位控制又受淺紫交互界面的特約，造成礦體與圍巖整合或準整合式產出的特征；解釋了銅質來源能在地史上較短時間內集中供給的問題。至于成巖期后的表生作用，地下水的沉積作用，以及構造作用在區內雖有局部的疊加現象，但作為工業礦體的生成并不起主導作用。

在普昌河層沉積期炎熱干旱的環境之下，本區北部的元謀古陸逐漸發育干旱型的風化殼，在各種廣泛分布的含銅背景值較高的基～超基性巖、花崗巖、變質火山巖的風化為古風化殼提供了豐富的銅質來源，使古風化殼成了一個銅質的先期富集倉庫。

普昌河沉積末期，燕山運動使元謀山地和滇中湖盆的分異更加明顯，郝家河層沉積期的氣候由普昌河層沉積期的炎熱干燥轉變為炎熱濕潤，降雨量多，山區河流發育，元謀山地的古風化殼遭到迅速蝕解，其中豐富的銅質呈懸浮物狀態或真溶液、膠體溶液的形式被山區河流搬運至河口的三角洲地帶，呈碎屑物質呈高濃度的分散狀態沉積下來，形成了郝家河段這一礦源層。

在成巖階段，隨著溫度、壓力的迅速改變，礦源層的物理化學條件產生了急劇的變化，沉積區的豐富銅質，在地質、物理、化學、生物及有機質等的綜合因素作用下，在適宜的環境中形成了現在的工業礦體。

成礦作用明顯受水界質的酸堿度、氧化還原電位及礦化濃度的控制。成巖時期，有機質的分散使水界質由氧化逐漸變為還原條件，S2-還原劑的生成使黃鐵礦先期生成。成巖晚期，壓力與溫度升高，巖石中的礦化水發生了遷移，與先期生成的黃鐵礦相遇發生交代，依礦化水濃度的差別及地球化學條件的差異，形成了銅、鐵硫化物的礦物分帶。

必須指出，成巖階段的構造運動，對成礦作用的控制亦是很明顯的，區域構造的發展對滇中砂巖銅礦的沉積建造，巖相古地理有著明顯的控制作用。沉積時的有利古地形是長期構造運動的產物，這種半封閉或封閉的環境無疑是成巖階段礦化水成礦的有利環境。

4.2 找礦標志

(1)層位：砂巖銅礦明顯受地層層位控制，因此對已知含礦層進行追索對比，是找礦的明顯標志。

(2)淺紫交互帶：在已知含礦層中，找尋淺紫交互是尋找含銅砂巖礦床最有效的標志。砂巖銅礦都產于含礦層內紫色巖石與淺色巖石空間上交替的地帶的淺色巖石中，淺紫交互區帶的變化、形式復雜程度與礦化的強度、規模、形態直接相關。因此，淺紫交互帶的存在是找礦的前提，而淺紫交互帶的變化及穩定性的研究分析是礦床評價勘探過程中指導工程部署、搞清礦體產狀、形態、規模的直接標志。

(3)古地理環境：礦床賦礦部位及礦床中主要礦體的賦存部位與沉積地形的低凹部份有很大關系，因此在尋找含礦層及淺紫交互帶的基礎上，運用含礦層的厚度對比，分析封閉至半封閉低凹地形的存在部位，可以指導找礦工程的布置；隨著工程的進展，在礦床范圍內進一步分析次級的低凹部位，作為尋找主礦體的對象。

(4)礦物的分帶性：砂巖銅礦床中，原生礦物具明顯的分帶性，在找礦評價工作中，掌握分帶的變化規律，對礦體賦存部位進行預測，以提高找礦勘探工作的效果，具有重要的實際意義。

(5)構造標志：目前尚未掌握某一具體的構造形態對砂巖銅礦的生成特別有利，但區域構造的發展控制了沉積建造及巖相古地理，進而控制了含銅砂巖礦床的分布規律，對區域構造及其發展的深入研究將有助于指明找礦方向及區域。滇中湖盆次級隆起的邊緣洼地，如：背斜的傾伏部位、大的沉積間斷面、構造較為發育的地區仍不失為今后找礦中的一種間接標志。

參 考 文 獻

[1]西南冶金地質勘查公司三〇九隊. 云南省牟定縣格依乍銅礦床地質勘探報告書 [R].1979.

[2]張可清、熊鵬飛. 滇中砂巖銅礦成礦作用和成礦模式 [J].地球科學，1995(2).

[3]陳根文等. 楚雄盆地砂巖銅礦成礦機理研究[J].中國科學，2000(12).