云南新平縣魚塘銅礦床特征及成因淺析

彭星宇，周 宇，李仕斌

(云南省有色地質局地質地球物理化學勘查院，云南 昆明 650011)

云南新平縣魚塘銅礦位于揚子準地臺南中緣、川滇臺背斜南端、滇中中臺陷(Ⅰ12)南東角紅河深斷裂與元謀-元江深斷裂所挾持的楔型區(qū)塊。區(qū)域成礦帶位于元謀-大紅山銅成礦帶(Ⅲ5)南部。區(qū)內褶皺基底為古元古界大紅山群，為一套復理石和鈉質火山巖建造，并有基性輝長-輝綠巖的侵入，受區(qū)域動力熱流變質作用，褶皺基底變質程度較高。三疊世晚期，發(fā)育一套含煤磨拉石建造和侏羅系至下第三系中始新統(tǒng)的紅色砂泥質建造與膏鹽建造。區(qū)內發(fā)育東西向、北西向及南北向三組構造，東西向構造反映在基地地層中的有底巴都背斜、漠沙背斜，反映在蓋層中的有新化背斜、新平向斜及一系列東西向的斷裂等，基底東西向構造控制了大紅山式鐵、銅礦產的生成與空間分布。北西向構造有紅河深大斷裂、水塘-曼蚌-元江斷裂，瓦房塘向斜及大尖山背斜等。南北向構造位于本區(qū)中北部中生界地層中，有海資底向斜，野牛廠背斜及底土向斜等。紅河深大斷裂是本區(qū)構造骨架，由于長期反復活動的結果，致使本區(qū)構造復雜，火成巖活動頻繁。區(qū)內巖漿巖廣布，種類繁雜，具多旋回活動特點。主要有超基性巖、基性巖、中性巖及酸性巖等四類侵入巖，侵入巖體與鉻、鎳、鉑、銅、鐵、鎢、錫等多金屬礦床有關。

1 礦區(qū)地質特征

1.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)地層主要為古元古界大紅山群曼崗河組(Pt1m)、肥味河組(Pt1f)，其次為上三疊統(tǒng)干海子組(T3g)及第四系。現按從老到新的順序簡述于下：

(1)古元古界大紅山群曼崗河組(Pt1m)：下部為：灰綠、灰白色塊狀(綠簾)角閃變鈉質熔巖為主夾角閃黑云鈉長片巖、角閃綠泥鈉長片巖、含銅綠泥鈉長片巖、含銅綠泥角閃鈉長片巖，賦存Ⅰ1礦體；中部為：淺黃色、灰白色條紋條帶狀角閃黑云鈉長片巖夾灰綠色綠泥角閃鈉長片巖、灰白色透鏡狀綠簾角閃變鈉質熔巖；上部為：灰綠色條帶狀綠泥角閃鈉長片巖、石榴(綠泥)角閃鈉長片巖夾含銅石榴綠泥角閃納長片巖、含孔雀石磁鐵綠泥角閃納長片巖，賦存Ⅰ2、Ⅰ3號銅礦體。

(2)古元古界大紅山群肥味河組(Pt1f)：第一巖性段：為灰白、灰綠色厚層條痕條紋條帶狀綠泥石英白云石大理巖夾灰黑色薄層條帶狀炭質石英白云石大理巖、絹云炭質白云石大理巖、硅質炭質絹云母千枚巖、含銅(綠泥)石英白云石大理巖及灰綠色條帶狀角閃綠泥鈉長片巖，從下向上分別賦存了Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4號銅礦體；第二巖性段為灰白、灰綠色厚層條痕狀角閃黑云綠泥白云石大理巖夾絹云母千枚巖；第三巖性段為灰白色厚層塊狀鈉化石英白云石大理巖夾灰黑色薄層含炭質碎屑白云石大理巖。該組礦區(qū)內未見頂，與下伏曼崗河組呈整合接觸關系。

(3)上三疊統(tǒng)干海子組(T3g)：巖性為灰白色中-厚層中細粒長石石英砂巖、灰色厚層粉砂巖、泥質粉砂巖、黑色厚層炭質泥巖組成若干粒級韻律，粉砂巖、炭質泥巖中產雙殼類動物化石及植物化石。炭質泥巖中夾1～2層厚2m左右的透鏡狀無煙煤，底部為灰白、灰綠色砂礫巖。與礦區(qū)古元古界大紅山群呈不整合接觸。

圖1 魚塘銅礦區(qū)地質簡圖

1.2 礦區(qū)構造

礦區(qū)夾持于F1與F2斷層之間，西側與紅河大斷裂相距1.5km。受紅河深大斷裂長期復活影響，礦區(qū)構造比較復雜。總的構造形態(tài)為背斜構造(位于河口背斜核部轉折端及兩翼)，銅礦體分布于軸部及東西兩側，受背斜控制。斷層比較多，主要有F1、F2、F4、F9、F10共5條，分為北西向、北東向、北北東向三組，將區(qū)內地層及礦體切割成塊，加劇了礦區(qū)構造的復雜性。

1.3 巖漿巖

工作區(qū)處在構造斷裂帶上，巖漿活動強烈。根據其產狀及物質組分可分為輝長輝綠巖及堿中性變鈉質熔巖兩類。變輝長輝綠巖主要分布于礦區(qū)外圍北段背斜東西兩翼及渾圓狀轉折端，主要侵入于肥味河組大理巖層間破碎帶或斷裂帶。呈巖床、巖墻及小巖枝產出。在輝長輝綠巖中及其與大理巖接觸帶上，往往見有星點狀的黃銅礦，說明在輝長輝綠巖巖漿活動過程中，伴隨有熱液硫化物作用。

1.4 圍巖蝕變

工作區(qū)內巖石經受了區(qū)域變質和后期熱液作用，蝕變現象普遍。主要有鈉長石化、綠泥石化、碳酸鹽化、硅化、黑云母化。

2 礦床特征

2.1 礦體特征

工作區(qū)礦體主要賦存于曼崗河組綠色片巖含礦層位(Ⅰ號礦帶)，其次賦存于肥味河組大理巖含礦層位(Ⅱ號礦帶)。礦體空間分布不連續(xù)，主礦體均呈似層狀、透鏡狀，與圍巖基本上整合產出。厚度及品位變化較均勻。由于Ⅱ號礦帶礦體以透鏡狀，脈狀為主，礦體規(guī)模小，本次不作闡述。重點對Ⅰ號礦帶主要礦體特征敘述如下，

(1)Ⅰ-1礦體：分布于礦區(qū)東部，背斜東翼，F4斷層以東，F10斷層以北。呈似層狀，賦存于曼崗河組(Pt1m)綠色片巖第一巖性段的上部，含礦巖性為石榴綠泥角閃鈉長片巖、角閃綠泥鈉長片巖、鈉長綠泥閃片巖，含礦巖層厚度30m～80m。礦體走向10°～80°，傾向南東，傾角17°～80°。走向長600m，沿傾向控制250m，礦體平均厚度4.85m。單工程銅平均品位0.90%，礦體厚度，沿走向由北東往南西變薄。礦體厚度變化系數為109%，屬于較穩(wěn)定類型。礦體品位變化系數為64%，屬于品位較均勻類型，品位沿走向或傾向變化都不大。

(2)Ⅰ-2礦體：分布于礦區(qū)東部，背斜東翼，F4斷層以東，F10斷層以北。呈似層狀，賦存于曼崗河組(Pt1m)綠色片巖第一巖性段的上部，含礦巖性為石榴綠泥角閃鈉長片巖、角閃綠泥鈉長片巖、鈉長綠泥閃片巖，含礦巖層厚度30m～80m。礦體走向10°～80°，傾向南東，傾角17°～80°。沿走向長500m，沿傾向控制200m，礦體平均厚度2.91m，單工程平均銅品位1.04ω%。礦體厚度變化系數為68%，厚度比較穩(wěn)定，沿走向由南西往北東，沿傾向由地表到地下，厚度有變薄的趨勢。礦體品位變化系數為33%，礦體品位變化較大，相鄰工程含銅品位差值1～3倍。

2.2 礦體圍巖

工作區(qū)礦體賦存在肥味河組(Pt1f)大理巖第一巖性段、曼崗河組(Pt1m)綠色片巖段兩個賦礦層位中，前者圍巖為鈉化石英白云石大理巖，主要礦物為白云石；后者圍巖為綠泥鈉長片巖、角閃鈉長片巖，主要礦物為鈉長石、綠泥石、角閃石。前者為條紋條痕狀、塊狀構造；后者為條紋條帶狀及片狀構造。

圍巖與礦體的界線不清，需采樣化驗或仔細辨認，依據化驗分析結果圈定礦體，未達邊界品位則圈為礦體的頂(底)板圍巖，圍巖中含少量銅元素或達到銅礦化。

2.3 礦石特征

2.3.1 礦石結構

工作區(qū)大理巖層中的礦體及綠色片巖層中的礦體，礦石的結構、構造大致相同，結構主要為隱晶質結構、纖維—放射狀結構、膠體結構、它形晶粒結構、共邊結構、固溶體分解結構、定向拉長變晶結構。

2.3.2 礦石構造

主要為細脈浸染狀構造、散點浸染狀構造。圍巖的構造特征為片理定向構造，條紋條帶狀構造。

2.3.3 礦石礦物成分

礦石礦物成分簡單。金屬硫化物主要有黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦，偶見輝銅礦及藍銅礦。金屬氧化物有孔雀石、硅孔雀石、蘭銅礦、赤銅礦、黑銅礦、磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦。

脈石礦物隨圍巖成分而變化。大理巖層中的銅礦體，脈石礦物為白云石、石英、云母、綠泥石。綠片巖層中的銅礦體，脈石礦物為鈉長石、角閃石、黑云母、綠泥石、石榴石、綠簾石及少量碳酸鹽礦物與石英等。

圖2 魚塘銅礦區(qū)A0號勘探線剖面圖

3 成因淺析

3.1 從成礦物質來源分析

據前人研究[4]，中元古代地槽處于活動階段，中基性海底富鈉質火山活動頻繁，以噴發(fā)作用為主，大量的基性物質演化為中酸性巖漿，后期在火山噴氣作用促使下，大量銅質以硫化物的形式進入水體，在區(qū)域盆地中聚集成礦，再后期經區(qū)域變質熱液活動再次富集成礦。因此，早期基性巖漿噴發(fā)帶來的游離于沉積盆地內的銅和后期區(qū)域變質熱液活動所帶來的銅，為Ⅰ號礦帶的形成提供了主要物質來源。

3.2 從富礦規(guī)律分析

礦區(qū)主要銅礦床的形成是：由海底火山噴發(fā)提供豐富的銅、硫、鐵等物質，在海盆特定的部位，在高硫、高鐵、低氧的條件下，經過一系列的化學反應，與周圍的成巖物質同時沉積下來，在長期的地史發(fā)展歷程中，又經受了構造作用和變質作用，銅質進一步活化遷移富集，形成了現在的礦床。

3.3 從礦體特征分析

礦區(qū)主礦體呈似層狀、局部透鏡狀產于曼崗河組綠色片巖中，受地層與巖性控制，與圍巖產狀一致。金屬硫化物為黃銅礦、斑銅礦。礦石構造類型為細脈浸染狀、散點浸染狀構造及條紋-條帶狀構造，顯示了礦體具沉積特征。片理、層理及微細裂隙中的銅礦物及重結晶、變晶加大的鐵礦物則表明礦體的形成經歷了后期的變質改造作用。圍巖蝕變有碳酸鹽化、硅化、黑云母化。從以上特點，表明礦區(qū)銅礦床主要屬火山噴發(fā)-沉積變質銅礦床。

綜上所述，礦區(qū)銅礦床成因類型以海相火山噴發(fā)-沉積變質為主。

4 結論

新平魚塘銅礦主礦體產于大紅山群曼崗河組地層中，空間形態(tài)受褶皺、斷裂控制。礦體呈似層狀、透鏡狀、脈狀產出，品位厚度變化均勻。礦床成因類型主要為海相火山沉積變質銅礦床。