云南香格里拉縣紅牛銅礦成礦要素及成因

陳 剛，陶興雄，付文超

(云南黃金礦業集團股份有限公司 云南 昆明 650000)

云南香格里拉縣紅牛銅礦自發現至今，經大量的科研、勘查工作，在區域地質、礦產勘查、物探、化探、遙感等方面，取得了豐富的成果資料，分析其礦床成因，總結其成礦要素，對在該區域內尋找類似礦床具有一定參考意義。

1 成礦地質背景

香格里拉縣紅牛銅礦地處揚子西緣多島弧盆系之義敦島弧南端的中甸弧，其東部和南部為甘孜理塘板塊結合帶，西部為鄉城-格咱深大斷裂，主體構造線近北北西向展布[1]。

該區晚古生代為碳酸巖臺地環境，二疊紀-早三疊世隨著其東側甘孜—理塘小洋盆的發育轉變為被動大陸邊緣環境，中三疊世末-晚三疊世初隨著甘孜-理塘小洋盆向西俯沖形成主動大陸邊緣。晚三疊世巖漿弧發展階段，發育了一套巨厚的碎屑巖-碳酸鹽巖-火山巖建造，巖性主要為砂板巖夾灰巖、安山玄武巖-安山巖、英安巖等，是區內印支期淺成-超淺成中酸性礦化斑巖的直接圍巖[1]。

區內總體為一被斷裂破壞的紅山復式背斜，由一系列北北西向緊密線性褶皺和同向斷裂組成，其中斷裂屬早期拉張型斷裂，控制了印支期鈉質中-基性火山巖及同源基性-中基性侵入巖；而北西向及近東西向斷裂控制了印支期擠壓型鈣堿性系列鉀質中-酸性火山巖，并有同源的大量中酸性淺成-超淺成斑巖及次火山巖分布[2-3]。

紅牛銅礦處于特提斯喜馬拉雅成礦域(Ⅰ級)，松潘-甘孜鉛鋅銀金銅成礦區(Ⅱ級)，德格-中甸溝-弧-盆系銅鉛鋅金銀成礦帶(Ⅲ級)之昌臺-鄉城島弧成礦帶南段的格咱島弧銅鉬鉛鋅金銀成礦亞帶(Ⅳ級)。該區已先后發現多個銅礦床和銅礦點，成礦條件有利，具有較好的銅、鉬等多金屬礦成礦地質背景。

2 礦床地質特征

2.1 礦區地質

紅牛礦區出露地層主要為上三疊統曲嘎寺組二、三段和圖姆溝組二段，總體為一單斜構造。曲嘎寺組與圖姆溝組多以斷層接觸。

(1)上三疊統曲嘎寺組二段(T3q2)：主要為深灰色砂泥質板巖、變質砂巖、大理巖和結晶灰巖夾基性-弱酸性火山巖及伴生的硅質巖，是紅牛矽卡巖型銅多金屬礦床的賦礦層位。巖層以厚度大、具復理石韻律為特征，受超淺成-淺成火成巖侵入的影響，廣泛發育矽卡巖化和角巖化，蝕變形態受原巖產狀控制。礦(化)體均處于由砂板巖為主向碳酸鹽巖為主的過渡層中，層控含銅矽卡巖多賦存于多層大理巖透鏡體與砂板巖接觸部位。

(2)上三疊統曲嘎寺組三段(T3q3)：主要為深灰色薄層-中厚層狀灰巖、粉晶灰巖，夾絹云板巖、變質細粒長石石英砂巖。

(3)上三疊統圖姆溝組二段(T3t2)：為灰或深灰色板巖、粉砂質絹云板巖和中性及中酸性火山巖類，有安山巖、流紋巖、英安巖，夾安山火山角礫巖、安山質熔結集塊巖、安山質巖屑凝灰熔巖、安山質晶屑凝灰巖、英安質角礫熔巖、石英鈉長斑巖及伴生的硅質巖。

紅牛礦區次級斷裂發育，多數與區域構造線一致，呈北西向展布，以逆斷層為主，少量為正斷層；成礦前的層間裂隙、節理發育，是產生矽卡巖化及礦化最有利的構造條件。層間裂隙多發育在大理巖與角巖的接觸帶，一般呈大弧形彎曲，形跡清楚，裂隙面粗糙；層間小斷裂和構造角礫破碎帶也主要發育在大理巖與角巖的接觸帶，個別地段構造活動強烈時，整層矽卡巖均破碎成構造角礫巖。

圖1 紅牛銅礦區地質簡圖(據參考文獻[4]修改)

紅牛礦區巖漿巖出露較少，主要為礦區東部及北部的閃長玢巖和礦區南東角的石英閃長玢巖，總體呈北北西向延伸，侵入于曲嘎寺組砂泥質板巖中；礦區內的石英二長斑巖，地表僅在1l勘探線兩側見兩條小巖脈，

但礦區深部鉆探工程控制到的隱伏石英二長斑巖—花崗斑巖體主要分布于0線～19線，巖體侵入接觸面向南西陡傾，標高2933m～3325m；東南角出露石英閃長玢巖巖株。礦區地表見大面積角巖化及矽卡巖化蝕變(圖1)。

2.2 礦體特征

紅牛銅多金屬礦礦體主要賦存于上三疊統曲嘎寺組二段矽卡巖與角巖化帶內。礦區地表大面積角巖化，并沿碳酸鹽巖夾層矽卡巖(大理巖)化。矽卡巖和角巖相間排列，與地層產狀近于一致；常見矽卡巖和大理巖直接接觸，多呈透鏡狀或扁豆狀夾層出現，常全層礦化，其中局部銅礦物富集為礦體，部分地段矽卡巖與銅礦(化)體分布范圍一致，當圍巖節理裂隙發育時，礦體也可穿越矽卡巖直至大理巖或角巖中。但呈厚層狀層分布的大理巖中極少見到矽卡巖化蝕變的產物，在矽卡巖中卻常有大理巖的殘留。目前，礦區共圈定大小53個礦體，代表性礦體特征簡述如下：

(1)KT4礦體：該礦體賦存于上三疊統曲嘎寺組二段第二亞段(T3q2-2)大理巖夾層頂部矽卡巖帶中，分布標高3505m～4255m，總體呈北西向展布，沿大理巖西接觸帶呈波狀產出，控制走向長度850m，沿傾向控制斜深76m～740m，形態呈似層狀-脈狀，總體向南西陡傾，傾角66°～90°，3850m標高以下礦體產狀變緩；厚度0.29m～24.33m，平均厚度3.62m，空間上由地表往深部厚度逐漸變薄，厚度變化較穩定；單工程平均品位0.31ω%～6.45ω%，礦體平均品位1.74ω%，有用組分分布較均勻。礦石礦物主要為黃銅礦，少量為黃鐵礦、磁黃鐵礦。

(2)KT21礦體：該礦體呈似層狀、大透鏡狀賦存于上三疊統曲嘎寺組二段第一亞段二層(T3q2-12)大理巖與角巖透鏡體附近的矽卡巖帶中，分布標高3572m～4186.48m，總體呈北北西向展布，控制礦體走向長623m，控制傾向延伸84m～636m，礦體總體向南西傾，傾角在60°～80°間，礦體走向傾向延伸穩定；厚度0.10m～19.28m，平均6.41m，厚度變化較穩定；單工程Cu平均品位0.38ω%～5.66ω%，礦體平均品位1.48ω%，有用組分分布不均勻。

2.3 礦化蝕變特征

礦區垂向蝕變明顯受原沉積巖巖性控制，形成一個或多個由角巖-矽卡巖-大理巖組合形成的蝕變帶(圖2)。單個角巖-矽卡巖-大理巖組合具有明顯的蝕變分帶特征，自上到下依次為：塊狀黑云母角巖→條帶狀黑云母角巖(含斑點角巖)→透輝石長英角巖→石榴石-透輝石矽卡巖→硅灰石-透輝石-石榴石矽卡巖→石榴石-硅灰石矽卡巖→大理巖，其中透輝石長英角巖和透輝石矽卡巖為主要的含礦層[5]。

礦區礦化分帶較明顯，以石英二長斑巖出露位置為中心，向兩側依次為：輝鉬礦-黃鐵礦-磁黃鐵礦-黃銅礦→黃銅礦-黃鐵礦-磁黃鐵礦-斑銅礦→磁黃鐵礦-黃鐵礦-斑銅礦-黃銅礦-斑銅礦→鐵閃鋅礦-黃鐵礦。

2.4 礦石質量特征

2.4.1 礦石組構

礦石以晶粒狀結構為主，次為包含結構、充填交代結構、交代變余結構；一般為浸染狀、斑點狀、條帶狀和細脈狀構造，磁鐵礦-黃銅礦礦石并見斑塊狀、塊狀構造等。

2.4.2 礦石礦物成分

礦石中以黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、磁鐵礦為主，其次為白鐵礦、褐鐵礦、孔雀石、藍銅礦、輝鉬礦、斑銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、赤鐵礦、赤銅礦、自然銅等。

非金屬礦物以透閃石、透輝石、方解石、石英為主，其次為長石、方柱石；還有少量綠簾石、綠泥石、硅灰石、符山石、鈣鋁榴石、絹云母、黑云母、榍石、螢石、葉蠟石等。

圖2 紅牛銅礦7勘探線地質剖面圖(據參考文獻[6]修改)

2.5 圍巖蝕變

主要有矽卡巖化、角巖化，次為鉀鈉長石化、碳酸鹽化、絹云母化、綠簾石化、陽起石化、綠泥石化、沸石化；具有完整的蝕變分帶，包括綠泥石化綠簾石化(青磐巖化帶)、綠泥石化高嶺土化蒙脫石化(泥化帶)、硅化。

矽卡巖是礦區最重要的地質體，目前控制的礦體幾乎都與它相關。在地表未見矽卡巖和侵入巖直接接觸，僅在7線、11線、15線深部可見石英二長斑巖與矽卡巖直接接觸。由地表向下，隨著深度增加，空間上更加靠近氧化性強的石英二長斑巖巖體，導致石榴石矽卡巖逐漸增多，且顏色變深。從矽卡巖垂向分帶來看，富鈣鐵榴石的矽卡巖更多的產于距氧化性巖體附近的矽卡巖帶；透輝石矽卡巖距離巖體略遠，特別是鈣鐵輝石矽卡巖，分布于還原性強的外矽卡巖帶。在石英二長斑巖巖體外接觸帶中，距巖體較近、熱液蝕變強烈的矽卡巖帶，以及距巖體稍遠、退化蝕變較強的矽卡巖帶，有利于含銅硫化物富集。

3 成礦要素分析

綜上所述，紅牛銅礦成礦要素主要包括巖體時代、成礦期、大地構造演化及成礦環境、巖石類型、賦礦地層、蝕變特征、控礦條件，具體要素見表1：

表1 紅牛銅礦礦床必要成礦要素表

4 礦床成因淺析

紅牛銅礦是晚三疊世印支期義敦島弧形成過程中，伴隨著巖體多次侵位及斷裂構造長期活動的影響，在巖石內、巖性分界面附近或斷裂的兩旁發育密集的節理裂隙，這些密集節理組成的裂隙帶為含礦熱液提供了良好的導礦和儲礦空間，中酸性巖漿侵入后，富含銅、鉬、銀等成礦物質的巖漿期后熱液，沿紅山斷裂及其附近的北西向次級層間擠壓破碎帶、節理裂隙帶向上運移、活動，到達大理巖夾層后，在大理巖、角巖夾層節理裂隙發育部位，或大理巖與角巖化變砂巖接觸帶等有利地段，由巖漿期后氣成-熱液在擴散過成中形成富礦熱液，與富含鈣鎂質的大理巖發生物質交代反應，并受燕山期成礦作用的疊加。形成矽卡巖化帶及銅礦體，紅牛銅礦床受巖體、地層、構造三位一體控制。

綜上所述，根據成礦地質背景、礦床地質特征，紅牛銅多金屬礦為義敦島弧構造環境下形成的與印支-燕山晚期中酸性淺成-超淺成斑(玢)巖侵入有關的矽卡巖型銅礦床。