云南景谷縣新平村銅礦特征及礦床成因

李海蘭，張 歉，陸 飛

(云南者鑫科技有限公司 云南 昆明 650051)

云南景谷縣新平村銅礦區(qū)處于唐古拉-昌都-蘭坪-思茅褶皺系，蘭坪-思茅中生代坳陷，子馬-景谷復(fù)向斜東翼，景谷斷陷盆地南端東側(cè)，該區(qū)域構(gòu)造活動頻繁，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 礦區(qū)地層

(2)白堊系下統(tǒng)南新組上段(K1n3)：為礦區(qū)主要出露地層。本礦區(qū)內(nèi)可分為三個巖性亞段

白堊系下統(tǒng)南新組上段第三亞段(K1n3-3)：巖性為灰白、灰紫、棕紅色中、粗粒石英砂巖夾少量泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，局部含銅。該亞段未見頂，厚度大于30m。與下伏下白堊統(tǒng)南新組上段第二亞段呈整合接觸。

白堊系下統(tǒng)南新組上段第二亞段(K1n3-2)：巖性為棕紅色、紫紅色中層狀粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，夾中-薄層泥巖，局部零星含銅。厚度130m～160m。與下伏下白堊統(tǒng)南新組上段第一亞段呈整合接觸。

白堊系下統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)：巖性為灰白、灰紫、淺紫紅色中、粗粒石英砂巖夾少量細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，其中下部砂巖局部含礫石，頂部為一層灰白色硅化含銅粗粒石英砂巖。厚度160m。與下伏下白堊統(tǒng)南新組中段呈整合接觸。該亞段是區(qū)內(nèi)最重要的含銅層位。本礦區(qū)所圈定銅礦體均賦存于該亞段的頂部。

(3)白堊系下統(tǒng)南新組中段(K1n2)：巖性為紫紅、灰紫色細(xì)、粉砂巖，泥質(zhì)巖、泥質(zhì)粉砂巖，局部夾含礫砂巖，有向上變細(xì)之趨勢。工作區(qū)范圍內(nèi)未見底。據(jù)區(qū)域資料，該段厚度大于600m。

1.2 構(gòu)造

1.2.1 斷層

礦區(qū)斷層不十分發(fā)育，從對該區(qū)內(nèi)的斷層構(gòu)造揭露，礦區(qū)內(nèi)從西到東分別為F1、F2兩條斷層，總體走向呈南北向(圖1)。

(1)曼免河斷層(F1)：為一逆斷層，斷層傾向242°，傾角54°，斷層面可見明顯擦痕，擦痕兩側(cè)見砂巖具弱硅化，V1礦體被該斷層錯動，往北東方向未見V1礦體再現(xiàn)，該斷裂構(gòu)造向南可追索至南批河岸邊，向北為第四系浮土掩蓋。

圖1 景谷縣新平村銅礦地質(zhì)簡圖

(2)景谷煤礦斷層(F2)：為一層間控礦構(gòu)造，根據(jù)PD2-1坑道的四個穿脈揭露，該構(gòu)造破碎帶寬6m～10m，斷層傾向275°，傾角43°～47°，構(gòu)造破碎帶灰白色砂巖多具弱硅化、孔雀石化、藍(lán)銅礦化及褐鐵礦化等。根據(jù)工程采樣控制，該構(gòu)造破碎帶內(nèi)銅礦體基本產(chǎn)出于其中心地帶，構(gòu)造破碎帶內(nèi)礦化蝕變由中心向兩側(cè)逐步變?nèi)踔畡荨＞植康囟斡跇?gòu)造破碎帶靠近頂板泥質(zhì)粉砂巖處可見品位較高的輝銅細(xì)脈產(chǎn)出。

1.2.2 節(jié)理

礦區(qū)節(jié)理裂隙較為發(fā)育，主要位于白堊系下統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)地層中，尤其是發(fā)育在白堊系下統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)地層頂部賦存V1礦體的層位中，未能穿過K1n3-2/ K1n3-1分界線而進(jìn)入堊系下統(tǒng)南新組上段第二亞段(K1n3-2)地層內(nèi)。節(jié)理大致有兩組，第一組節(jié)理產(chǎn)狀傾向162°～210°，傾角68°～80°，第二組節(jié)理產(chǎn)狀傾向50°～76°，傾角65°～80°，兩組節(jié)理均是傾角較陡，節(jié)理面是均可見方向不一的滑動擦痕和磨光面，滑動擦痕長1cm～2cm，磨光面一般2cm2～3cm2大小。兩組節(jié)理在不同地段發(fā)育的程度不同，在山脊部位頻度最低(1-2條/m)，山坡部位頻度中等(2～4條/m)，山洼部位頻度最高(5～10條/m，最多者達(dá)20條/m)。賦礦層位中所見的節(jié)理，現(xiàn)在均表現(xiàn)為開放性節(jié)理，沿節(jié)理見有含銅石英脈充填分布，脈厚1.5mm～2mm。兩組節(jié)理交會成網(wǎng)狀，其中的含銅石英細(xì)脈亦構(gòu)成細(xì)網(wǎng)脈，穿插、切割巖石，致使巖石發(fā)生強(qiáng)度不一的硅化蝕變和銅礦化。

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

通過地質(zhì)勘查，目前礦區(qū)內(nèi)共圈定銅礦體2條(V1、V2)

(1)V1礦體：礦體賦存于白堊系下統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)地層頂部，賦礦巖層為含銅粗粒石英砂巖；頂板為白堊系下統(tǒng)南新組上段第二亞段(K1n3-2)的泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，底板為白堊系下統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)石英砂巖。

礦體呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，總體走向北東-南西，傾向290°～320°，傾角10°～33°；礦體與頂板圍巖分界清晰，局部地方沿分界面有層間滑動的跡象、發(fā)育有厚度小于10cm的層間滑動破碎帶。地表追索礦體露頭長度大于700m，工程控制礦體走向長度600m；礦體厚度2.08m～6.43m，平均4.31m，厚度變化系數(shù)99.30%，屬厚度較穩(wěn)定型；礦體Cu品位0.58ω%～5.43ω%，平均品位1.99ω%，品位變化系數(shù)51.26%，屬組份分布較均勻型。

(2)V2礦體：產(chǎn)于下白堊統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)地層頂部，賦礦巖層為含銅粗粒石英砂巖；頂板為下白堊統(tǒng)南新組上段第二亞段(K1n3-2)的泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，底板為下白堊統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)的含銅石英砂巖。礦體呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致(圖2)，礦體總體呈南北走向，傾向275°～285°，傾角43°～47°；礦體與頂板圍巖分界清晰，局部地方沿分界面有層間滑動的跡象、發(fā)育有厚度20cm～30cm的層間滑動破碎帶。礦體走向控制長度255m，斜深控制58m～60m；礦體厚度1.36m～4.14m，平均2.48m，厚度變化系數(shù)106%，屬厚度較穩(wěn)定型；礦體Cu品位0.46ω%～1.74ω%，平均0.85ω%，品位變化系數(shù)35.29%，屬組份分布均勻型。

圖2 新平村銅礦V2礦體15勘探線剖面圖

2.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)有自形-它形粒狀、膠狀結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造主要有細(xì)脈狀構(gòu)造、條紋狀構(gòu)造、薄膜狀構(gòu)造、斑塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、皮殼狀構(gòu)造及葡萄狀構(gòu)造。

2.3 礦石礦物組成及主要化學(xué)成分

2.3.1 礦物組成

礦石中，銅礦物含量占1～8%左右，主要礦石礦物有孔雀石、藍(lán)銅礦、黃銅礦、輝銅礦、菱鐵礦、黃鐵礦等；脈石礦物主要為石英、方解石、云母、粘土礦物、鈣質(zhì)等。

2.3.2 主要化學(xué)成分

礦石中有益組分主要為Cu元素，而其它元素含量均較低，達(dá)不到綜合利用的標(biāo)準(zhǔn)(表1)。

表1 礦石組合樣分析結(jié)果表

注：上表中數(shù)據(jù)出自2010年普查報告。

2.4 礦石類型

按構(gòu)造劃分，細(xì)脈狀銅礦石、條紋狀銅礦石、薄膜狀銅礦石、斑塊狀銅礦石、浸染狀銅礦石。

按賦礦圍巖劃分，區(qū)內(nèi)礦石為砂巖型銅礦石。

按氧化程度劃分(表2)，礦石屬于氧化礦石。

表2 礦石銅物相分析結(jié)果表

注：上表中數(shù)據(jù)出自2010年普查報告。

2.5 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)的礦化主要為銅礦化，原生銅礦化有輝銅礦化、黃銅礦化，次生銅礦化主要有孔雀石化、藍(lán)銅礦化；礦區(qū)內(nèi)的主要圍巖蝕變有黃鐵礦化(褐鐵礦化)、方解石化、菱鐵礦化、硅化等。現(xiàn)將主要礦化及圍巖蝕變分述如下：

(1)輝銅礦化：主要呈細(xì)脈狀及星點狀兩種情況產(chǎn)出，細(xì)脈狀主要產(chǎn)出于石脈中，多呈細(xì)網(wǎng)脈狀產(chǎn)出，輝銅礦脈寬一般1mm～5mm，局部可見10cm～20cm，長約2m的脈狀輝銅礦產(chǎn)出，打塊取樣分析，銅含量可達(dá)20%，為后期熱液次生富集作用形成。星點狀輝銅礦產(chǎn)出于硅化石砂巖內(nèi)，石英砂巖同期沉積再經(jīng)后期熱液改造形成，呈紋層狀、馬尾絲狀，厚度小于0.3mm，其分布與石英砂巖的層理基本一致。

(2)黃銅礦化：主要分布于石英細(xì)網(wǎng)脈中及附近的石英砂巖中，呈星點狀分布，為0.3mm～0.7mm大小的它形粒狀，系伴隨硅化同時發(fā)生的銅礦化。

(3)孔雀石化：比較常見的一種銅礦化，孔雀石多數(shù)呈薄膜狀或斑塊狀分布，少部分呈細(xì)脈狀充填于巖石裂隙內(nèi)。呈薄膜狀者厚度小于0.5mm，多覆蓋于巖石表面或裂隙(節(jié)理)面上；斑塊狀者大小不一，大者可能是孔雀石薄膜不完整保留的部分，小者是一些原生銅礦物集合體風(fēng)化形成的孔雀石(保留了原生銅礦物的分布形態(tài))。細(xì)脈狀者系孔雀石呈凝膠狀充填在裂隙中而成，脈厚1mm～2mm，與圍巖分界清晰。

(4)藍(lán)銅礦化：藍(lán)銅礦化以星點狀或小斑塊狀產(chǎn)出于巖石裂隙面上，薄膜狀產(chǎn)出相對較少，與孔雀石化具有同生關(guān)系，局部可呈細(xì)脈狀充填于巖石裂隙內(nèi)，脈寬一般小于2mm。

(5)黃鐵礦化：呈小團(tuán)塊狀、細(xì)脈狀、星點狀分布于各類巖石均在產(chǎn)出，但于V1礦體的層間蝕變帶及V2礦體的層間構(gòu)造帶內(nèi)尤為明顯，于硅化較強(qiáng)地段更為明顯。黃鐵礦晶體均為立方體狀，其晶體粒徑一般0.5mm～1mm。產(chǎn)于石脈中的黃鐵礦基本上未被氧化。

(6)褐鐵礦化：褐鐵礦化有兩種表現(xiàn)形式：一是黃鐵礦原地風(fēng)化形成褐鐵礦，褐鐵礦還保留著黃鐵礦的晶形；二是黃鐵礦風(fēng)化后發(fā)生淋漓，造成“鐵染”現(xiàn)象，局部地方形成皮殼狀的褐鐵礦。

(7)方解石化：方解石化主要分布于礦體附近，表現(xiàn)為粒狀方解石或成顆粒，或成小團(tuán)塊，或成不規(guī)則細(xì)脈，不均勻分布于巖石中，常與菱鐵礦化相伴，與礦化關(guān)系較密切。

(8)菱鐵礦化：主要分布于礦體附近，表現(xiàn)為粒狀菱鐵礦成顆粒狀，或成小團(tuán)塊不均勻分布于巖石中，常與方解石化、硅化相伴，與礦化關(guān)系較密切。

(9)硅化：有原巖重結(jié)晶膠結(jié)式硅化和石英脈充填式硅化兩種，泥巖巖重結(jié)晶膠結(jié)式硅化表現(xiàn)為巖石硬度增加和巖石褪色；砂巖重結(jié)晶膠結(jié)式硅化表現(xiàn)為砂粒粒度增加、孔隙被硅質(zhì)膠結(jié)物充填、巖石趨于致密，硬度變高；石英脈充填式硅化主產(chǎn)出于巖石裂隙中，規(guī)模不等，小的長度僅幾毫米，大的可達(dá)幾十厘米；有時，石英呈團(tuán)塊狀產(chǎn)出。在石英團(tuán)塊或石英脈中，常有黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦、方解石、菱鐵礦等礦物出現(xiàn)。硅化的范圍比其它蝕變范圍更大，也是也銅礦化關(guān)系最為密切的圍巖蝕變成礦作用。

3 礦床成因及找礦標(biāo)志

3.1 礦床成因

礦體產(chǎn)于白堊系下統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)的頂部，賦礦巖層為石英砂巖；礦體呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，礦體頂板為紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，底板為灰白色含銅石英砂巖。

礦石具粒狀、膠狀結(jié)構(gòu)。礦石中，既有反映原生沉積特征的條紋狀構(gòu)造，又在反映后期熱液活動的細(xì)脈狀、斑塊狀、浸染狀構(gòu)造。

礦石中，主要礦物有孔雀石、藍(lán)銅礦、黃銅礦、輝銅礦、菱鐵礦、黃鐵礦、石英、方解石、云母、泥質(zhì)等，構(gòu)成一套(中)低溫?zé)嵋旱V物組合。

按成礦作用可將礦床的形成劃分為三個階段。原生沉積階段：在沉積白堊系下統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)的石英砂巖時，沉積形成了有條紋狀輝銅礦順層理分布的礦化層(含銅砂巖層)。熱液疊加階段：當(dāng)含礦熱液通過層間破碎帶、節(jié)理向上運(yùn)移，進(jìn)入礦化層(含銅砂巖層)時，被白堊系下統(tǒng)南新組上段第二亞段(K1n3-2)的泥質(zhì)巖阻隔，在泥質(zhì)巖之下的下白堊系下統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)石英砂巖中集中，一方面與原生沉積的礦化層發(fā)生交代，另一方面隨著深度的減小而導(dǎo)致溫度、壓力也發(fā)生了變化，促使銅礦物在礦化層中結(jié)晶、沉淀，形成具有細(xì)脈狀構(gòu)造、斑塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造的礦石，從而進(jìn)一步加強(qiáng)了銅礦化。次生富集階段：前兩階段形成的銅礦化層經(jīng)風(fēng)化、淋漓，進(jìn)一步富集形成礦體。

綜上所述，新平村銅礦的礦床成因類型，應(yīng)屬受地層控制、又有(中)低溫?zé)嵋函B加、還經(jīng)歷了次生富集改造型礦床。工業(yè)類型為砂巖型銅礦。

3.2 找礦標(biāo)志

(1)礦化標(biāo)志：在石英砂巖中的銅礦化(輝銅礦化、孔雀石化)，尤其是地表巖石上顏色鮮艷的孔雀石，是本礦區(qū)尋找銅礦的最重要的直接標(biāo)志。

(2)蝕變標(biāo)志：圍巖蝕變是本礦區(qū)找礦的直接標(biāo)志之一。從對已知礦體的控制情況可以了解到，近礦圍巖多具硅化、方解石化等蝕變，在硅化、方解石化圍巖蝕變同時出現(xiàn)的部位，多出現(xiàn)銅礦化。

4 結(jié)論

區(qū)內(nèi)中生界白堊系下統(tǒng)南新組上段第一亞段(K1n3-1)，是區(qū)內(nèi)主要的賦礦層位，目前礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的主要都與南新組上段第一亞段(K1n3-1)的石英砂巖有關(guān)，本套地層是主要的找礦標(biāo)志。礦區(qū)褶皺不發(fā)育，受曼免河斷裂(F1)、景谷煤礦斷裂(F2)的影響，區(qū)內(nèi)發(fā)育走向近南北向，由于該區(qū)工作掩蓋較大，對該區(qū)內(nèi)的斷層構(gòu)造揭露有限，多為推測斷層。根據(jù)礦體地質(zhì)、礦化賦存規(guī)律等因素，認(rèn)為該礦賦存于層間構(gòu)造破碎帶內(nèi)的中低溫?zé)嵋盒豌~礦床 。