滇西大平掌銅礦成礦地質條件及找礦前景

郜周全，張云龍，張桂銀，付奉甜

(云南省地質礦產勘查院，云南 昆明 650051)

云南普洱市大平掌銅多金屬礦床是“三江”地區發現的火山巖型塊狀硫化物(VHMS)礦床，該礦床的發現，為在瀾滄江火山巖帶尋找同類型礦床提供了依據，該礦床現保有銅金屬資源量達中型。

本文以《勘查區找礦預測理論與方法(總論)》(葉天竺等，2014年)為指導，通過研究礦床“成礦地質體、成礦構造和成礦結構面、成礦作用特征標志三位一體”等特征，對礦區外圍及深部找礦前景進行了探討。所謂的勘查區找礦預測理論與方法是以地球化學、礦物學和礦床學理論為指導，在全面收集勘查區地質構造、礦化蝕變、物探、化探和遙感等資料的基礎上，通過大比例尺專題填圖，研究成礦地質條件，確定成礦地質體；研究成礦構造系統，確定成礦結構面；研究成礦地質作用，確定成礦作用特征標志，進而總結成礦要素及預測標志，建立找礦預測地質模型。最后，結合大比例尺物探、化探工作，經過綜合分析，推斷礦體位置，通過工程驗證來發現并查明礦產資源。

1 礦區概況

大平掌礦區位于西南“三江”地區的瀾滄江火山巖帶中南段的南部，構造位置屬于瀾滄江火山巖帶的云縣-景洪弧構造-火山巖區，其西側緊靠區域性酒房斷裂，東側是開闊的蘭坪-思茅盆地。

礦區夾持于酒房斷裂(F2)和李子樹斷層(F4)之間(圖1)，礦區主要出露泥盆系-石炭系大凹子組(DCd)細碧巖-角斑巖-石英角斑巖等細碧角斑巖建造為主，為相對隆升的斷塊，也是大平掌背斜的核部地層。東、西兩側均以斷層為界與其它地層接觸，南北兩端被中三疊統下坡頭組(T2x)等中生代紅層不整合覆蓋，地層總體走向北西向，傾向北東，傾角50°左右。

礦區及外圍出露的次火山巖(λπ)為流紋斑巖、角礫狀流紋斑巖，沿北西向火山通道侵入于大凹子組(DCd)火山巖中，破壞了背斜的完整性。關于次火山巖(流紋斑巖)的時代，根據其與大凹子組(DCd)火山巖為侵入接觸，而印支期斜長花崗斑巖又侵入其中，可能為大凹子組火山噴發旋回晚期的次火山巖相產物。大平掌銅礦礦體產于該背斜核部附近的次火山巖(λπ)及泥盆系-石炭系大凹子組(DCd)細碧-角斑巖-石英角斑巖巖系中。

大平掌銅礦具有典型的“上層下脈”的雙層結構特征(圖2)。即上部是與地層整合的塊狀硫化物組成的層狀、透鏡狀礦體(V1)；下部是由熱液蝕變巖筒中脈狀、網脈狀硫化物組成的細脈浸染型礦體(V2)。

圖1 礦區地質簡圖

V1礦體：沿礦床中部大田梁子西側及白沙井斷層東側出露，長軸方向為320°～330°，基本平行于區域斷層走向方向，長約2500m。含礦巖石為沉凝灰巖，礦體的直接頂板為灰黑-黑色薄層狀凝灰巖、沉凝灰巖或硅質-鈣質凝灰巖，底板是圍巖強蝕變的鈉質流紋巖(石英角斑巖)及其火山碎屑巖。礦體受后期構造作用影響，礦體變形，完整性破壞。主要表現在：礦體產狀與地層產狀變化一致，總體傾向北東，傾角20°～60°不等，撓曲明顯。V1礦體群中的礦石組分較復雜，硫化物主要有黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦等，其總量一般在50%以上，局部可達80%。脈石礦物主要有石英、綠泥石、絹云母、方解石、長石等，含微量白云石、重晶石、高嶺土等，含量變化大，一般在20%～40%，常呈粒狀、鱗片狀微晶集合體，質軟極易泥化。V1型礦體群的礦體為以Cu為主共(伴)生有益組分為Zn、Pb、Au、Ag、S，資源量占整個礦區的80%以上。

V2礦體：賦存于次火山巖的頂部，含礦巖石為流紋斑巖、角礫狀流紋斑巖。礦體主要分～布于25-20勘探線之間，其形態為中間厚，邊緣薄的薄餅-透鏡狀，走向北西，傾向北東，總體緩傾斜，但產狀變化比較大。礦石中的礦物組合較簡單，主要由黃鐵礦、黃銅礦組成，脈石礦物以石英為主，其次為絹云母，綠泥石含量很低，與塊狀硫化物礦石的差別顯著。V2型礦石中有用成分也較簡單，主要成礦元素為Cu，相對V1型礦體礦石組分，本類礦石在成分上具有SiO2含量高，Fe、Cu、Pb、Zn含量低的特點。

圖2 大平掌0號勘探線剖面示意圖

2 成礦地質特征

2.1 成礦地質體特征

成礦地質體是指與礦床形成在時間、空間和成因上有密切聯系的地質體。礦床的形成與成礦地質體的形成時間同時或相近，礦床空間分布與成礦地質體相依，是形成礦床主要礦產主成礦階段空間定位的成礦地質作用的載體(葉天竺等，2014)。

據野外觀察：大平掌銅礦V1礦體群主要產于上泥盆-下石炭統大凹子組(DCd)火山噴發的間歇期或噴發期后，礦體產于沉凝灰巖、硅質巖下部(礦區稱畢勝標志層)，塊狀硫化物礦體常與含放射蟲硅質巖、硅質凝灰巖、硅質-鈣質沉凝灰巖或透鏡狀灰巖整合產出；V2礦體群主要產于次火山巖(λπ)頂部的流紋斑巖、角礫狀流紋斑巖中。

鐘宏等(2001)通過對大平掌銅礦微量元素特征及成礦元素的遷移、富集機制、稀土元素特征、鉛同位素組成等研究表明，大平掌銅多金屬礦床的成礦金屬主要來源于對流循環的海底熱鹵水對火山巖圍巖的淋濾作用，成礦過程中細碧巖、角斑巖、石英角斑巖均可能提供較多的Cu、Au。

綜上，我們認為大平掌銅礦成礦地質體為泥盆統-石炭統大凹子組(DCd)細碧巖-角斑巖-石英角斑巖及次火山巖建造。

2.2 成礦構造和成礦結構面

成礦構造指控制地質體空間位置、形態、規模、產狀及其內部結構的構造；成礦結構面指成礦作用過程中賦存礦體的顯性或隱性存在的巖石物理及化學性質不連續面，也就是賦存礦體的各類界面；成礦構造和成礦結構面研究的目的是直接解決礦體的空間賦存位置、形態、規模和產狀等特征，是找礦預測的直接目的(葉天竺等，2014)。

2.2.1 成礦構造

大平掌銅礦成礦構造為同時受深大斷裂和火山機構、次火山巖體接觸面所共同影響的構造。區域上規模較大的斷裂為瀾滄江和酒房斷裂，瀾滄江斷裂是蘭坪-思茅微板塊與保山微板塊分界的巨型超殼深大斷裂，總體呈北北西向的彎曲弧度較小的S形延伸，沿斷裂帶形成強烈的巖漿-火山活動帶，該斷裂對其兩側地區的地質作用具有明顯的控制(楊岳清等，2006)；酒房斷裂位于瀾滄江斷裂之東約30 km處，兩者基本平行延伸，該斷裂具有明顯的壓扭性特征，為隱伏-半隱伏的區域性大斷裂，是思茅中生代斷陷盆地與瀾滄江復雜火山巖帶的邊界，沿斷裂帶形成數十米寬的擠壓破碎帶。楊岳清等(2008)認為酒房斷裂在海西晚期-印支期活動強烈，對大平掌礦區內火山巖的發育及礦床的形成有直接關系。

礦區內的構造甚為復雜，總體為一不完整的復背斜構造(圖2)，尤以斷裂構造發育為特征。最發育的斷裂為北西向的壓性斷層，西側的白沙井斷層為區域性酒房大斷裂的一部分，東側為北西向李子樹斷層，兩者控制了泥盆紀-石炭紀地層，同時也破壞了侏羅系的完整性。另外，還發育有近東西向和南北向的斷層，它們多是成礦后的產物，對礦區地層的展布和礦體原始狀態均有強烈破壞。

因此，我們認為在海西晚期-印支期活動強烈的酒房斷裂，對大平掌礦區內火山巖的發育有直接關系，為成礦物質的流通提供了良好的通道，而礦區內復背斜構造為成礦物質的富集提供了良好儲礦空間。

2.2.2 成礦結構面

大平掌銅礦成礦流體是一種溫度較高、酸性、富含金屬元素(Fe、Cu、Pb、Zn、Au、Ag等)的還原性流體，在火山噴發結束或間歇期后，與無限大體積的冷海水、堿性的氧化流體混合，在迅速冷卻的瞬時沉淀形成Fe、Cu、Pb、Zn等金屬礦物，噴口附近產生高效率富集沉淀，在火山巖和火山碎屑巖界面附近形成酸堿、氧化還原轉換雙重地球化學障，形成層狀礦體。鐘宏等(2001)認為攜帶Cu、Pb、Zn、Au、Ag等成礦元素的成礦流體沿較大的斷裂帶或拉張構造上升，與下滲的氧化程度較高的冷海水發生混臺，造成金屬元素與熱液中的S 或H S反應形成不可溶的硫化物沉淀，在礦液通道壁處及附近破裂的巖石中形成浸染狀、細脈狀礦體。

2.3 成礦作用特征標志

能夠直接指示礦體賦存位置的和對找礦預測具有特殊意義的標志稱為成礦作用特征標志。這些標志必須是通過宏觀和微觀手段確定的地質事實。成礦作用特征標志研究是找礦預測的核心內容之一，也是預測未揭露礦體的主要依據(葉天竺等，2014)。

大平掌銅礦區位于蘭坪-思茅微板塊西緣的古生代島弧火山巖帶中，西與瀾滄江結合帶相鄰。從區域構造環境分析，礦床處于南瀾滄江洋殼與蘭坪-思茅微板塊相互作用的地帶，由于強烈的區域構造運動及造山運動，其火山巖發生了強烈的變質變形，火山機構、火山巖相已破壞，完整清晰的火山機構標志很難發現。

礦區礦體蝕變強烈，下部浸染狀礦體較上部塊狀礦體更強，主要有硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化、重晶石化等，其中硅化、黃鐵礦化與礦化關系較為密切。

(1)硅化：主要發育于塊狀硫化物礦體下部酸性火山巖中，硅化主要表現為：早階段主要對基質中原玻璃或隱晶長英質產生交代重結晶，形成細晶石英集合體，也可沿裂隙形成石英脈；其次為與石英斑晶交代，常形成次生反應邊；晚階段硅化主要以大量含礦石英脈形式出現，V2礦體細脈浸染狀礦體發育在強硅化部位，富礦體與黃銅礦-黃鐵礦石英脈富集程度密切相關。

(2)黃鐵礦化：V2礦體細脈浸染狀礦體及其周邊圍巖中廣泛發生黃鐵礦化，形成稀疏浸染狀、稠密浸染狀、團斑狀和細脈狀等不同產出的黃鐵礦。黃鐵礦化明顯具有多期性：早期黃鐵礦化呈半自形立方體粗晶，被黃銅礦交代或穿插，交代殘余結構明顯；中期黃鐵礦呈它形細粒狀集合體充填與礦石裂隙中，常穿切含銅硫化物石英脈。

(3)綠泥石-綠簾石化：V2礦體細脈浸染狀礦體及其周邊圍巖中，綠泥石-綠簾石化、硅化、黃鐵礦化等共同組成成礦熱液蝕變帶，礦體及其圍巖中出現斑點狀、團斑狀、網脈狀綠泥石及綠簾石，但總體分布在熱液蝕變帶外帶；礦體上部安山巖中也有一定程度的綠泥石-綠簾石化，表現在巖石中的角閃石等暗色礦物被綠泥石-綠簾石交代，成稀疏浸染狀分布，有的地段伴有少量黃鐵礦化，偶見微弱黃銅礦化。

(4)絹云母化：絹云母化主要伴隨硅化發生，特別是礦化帶中的火山巖中的長石斑晶幾乎都產生絹云母化，有的只保留長石假象。V1礦體含礦凝灰巖發生絹云母化也較強，新生絹云母多以不規則的細小鱗片狀、團斑狀或條帶狀出現。

(5)碳酸鹽化：是礦區分布很廣的蝕變，強礦化地段相對較弱，礦體周邊相對較強，多以碳酸鹽薄膜、方解石細脈等形式出現，在含礦火山巖中，也可以團斑狀方解石形式出現。

(6)重晶石化：相對不易發現，在塊狀硫化物銅多金屬礦體中，偶見不規則重晶石微細脈產出，有時可見充填于硫化物裂隙中。

總體看，礦區的蝕變類型以中低溫蝕變為主。在空間分布上，塊狀礦體之下為強硅化蝕變帶；在平面分布上，7～16線硅化強度最大，出現大量硅化石英巖或強硅化角礫巖和流紋巖，而絹云母化、碳酸鹽化及綠泥石化的分布范圍則較廣，超出礦體范圍；在剖面上，沿塊狀硫化物礦體下部，形成大致對稱分布的、由內向外依次為強硅化-黃鐵礦化-角礫巖帶→硅化-絹云母-黃鐵礦化帶→絹云母-碳酸鹽化帶→碳酸鹽-綠泥石-綠簾石化帶的蝕變分帶，并與礦體構成一個完整的礦化-蝕變巖筒。無論從礦化結構，還是從蝕變組成及其空間結構等角度看，大平掌礦床具有火山噴流-沉積礦床特有的礦化-蝕變組合及結構特征。

3 外圍及深部找礦前景分析

(1)大平掌銅礦成礦地質體為泥盆系-石炭系大凹子組(DCd)細碧巖-角斑巖-石英角斑巖及次火山巖建造；成礦構造為北西向的區域構造，因此，今后應側重沿北西向控巖控礦構造帶南、北兩端以及泥盆系-石炭系大凹子組(DCd)地層尋找新的噴流成礦中心。

(2)大平掌銅礦床目前僅發現并開采分布與區域構造方向一致的大平掌背斜構造的北東翼，沿背斜軸部受北東向陡傾斜的白沙井斷層破壞，礦區礦體分布區為上升盤，應該穿過白沙井斷層，在酒房斷裂和白沙井斷層之間區域，即大平掌背斜南西翼應注意尋找該類型礦體。

(3)對礦區外圍地質礦化蝕變區(如灰巖與花崗巖接觸矽卡巖蝕變帶、地表鐵帽發育部位)、物探激電異常區進行揭控，探索是否存在新的隱伏礦體。

(4)目前礦區揭露控制的礦體沿走向、傾向方向經過工程控制尖滅，但礦體沿走向、傾向方向有尖滅再現特征，應沿礦體延伸方向進行探邊摸底找礦工作。