云南楚雄大村銅礦礦床特征及成礦機制淺析

歐陽志宏，李仕斌

（1.云南省楚雄礦冶股份有限公司，云南 楚雄 657401；2.云南省有色地質局物勘院，云南 昆明 650216）

1 區域背景

大村銅礦床大地構造位置處于上揚子陸塊西緣楚雄盆地（Ⅵ-2-12）。區內地層包含從晚三疊世至第三紀期間在盆地內沉積的中、新生界，主要為一套厚度大于萬米的陸相碎屑巖組成，其沉積環境變遷和沉積相變反映了楚雄盆地的發生、發展和沉積消亡的全過程。從下至上形成了下部上三疊統的黑色含煤建造、中部侏羅系、白堊系紅色含銅建造、上部第三系的白色含膏鹽建造[1]。楚雄盆地總體構造呈西部隆起、中部凹陷和東部隆起的構造格局，表現為SN向、NW向的斷裂為主，穿插NE、EW向斷裂和褶皺構造。楚雄盆地巖漿巖主要分布在古隆起邊部及深大斷裂帶附近，盆地內分布少。巖體分布受褶皺、斷裂構造控制，巖漿活動具多期性，晉寧期、華力西期、印支期、晚燕山期、喜馬拉雅期均有巖漿侵入或基性巖漿噴發。巖石類型從基性－超基性巖漿巖至酸性巖漿巖均有出現（見圖1）。盆地內的砂頁巖銅礦床，又主要集中分布于楚雄盆地中部、北部和西北部，大致沿SN向或NNW向構造線產出，總體圍繞元謀古陸呈半弧形分布。半弧形礦化帶上主要見團山―大村、凹地苴―落及木乍、馬鹿彎—郝家河、格依乍―石板河四個礦化集中區。

2 礦區地質特征

礦區出露地層由老到新、自下而上依次為：白堊系上統馬頭山組六苴段(K2ml)紫紅色砂質頁巖、夾細～粗粒長石石英砂巖；白堊系上統馬頭山組大村段(K2md)底部為紫紅細礫巖及粗礫巖，中部為淺灰色、灰色中-細粒石英砂巖，上部為灰至灰綠色泥巖夾粉砂巖（含礦層），頂部為深灰色凝灰巖、砂質頁巖；白堊系上統江底河組(K2j)：為紫紅、黃、灰綠色泥巖夾粉砂巖；第四系(Q)：為坡積殘積層。

礦區構造較簡單。斷裂走向多為NW-SE，傾向NE60-80°，傾角70-84°，一般規模小，多為破礦斷裂帶。區內褶皺以塔包谷么褶皺及其次級褶皺為主，褶皺軸走向345-4°，軸面傾向多250-290°，軸面傾角為40-75°，兩翼地層傾角一般為10-45°。礦體受地層巖性控制，其空間形態受褶皺影響。

礦區內出露的堿性正長斑巖和基性煌斑巖兩大類巖漿巖均成巖脈產出。主要分布于麻地箐礦段內，其余礦段很少見。巖脈在成礦上可能起著輸送礦液的作用。

3 礦體地質特征

3.1 含礦層特征

礦區含礦層位于白堊系上統馬頭山組大村段(K2md)中部灰白色薄層狀、條帶狀細至中粒砂巖及粉砂質頁巖、凝灰質泥巖，偶夾礫巖的地層中，礦體嚴格受地層控制，同一含礦層沿走向或傾向顏色由灰至灰綠色變為紫色，礦體也隨之尖滅。含礦層整體走向近南北，傾向西，由北向南側伏，側伏角24°左右，長約7000m，東西寬約1400m。含礦層從上至下為頁巖(凝灰巖)、砂巖、礫巖型礦，含銅量由上往下逐漸變貧，無明顯界線。

圖1 大村銅礦塔包谷么礦段剖面示意圖

3.2 礦體特征

礦區從北至南由塔包谷么、田房及麻地箐三個完全連續的礦段構成一個較完整的礦床。塔包谷么礦段礦體分布于塔包谷么向斜兩翼，東翼傾向SW,傾角23°；西翼傾向SE,傾角16°，兩翼礦體平均厚度、品位相對穩定，厚度0.6m，品位1.94%。田房及麻地箐礦段均位于塔包谷么向斜東翼，傾向SW，傾角18-25°，平均厚度0.51m，品位1.80%，礦體品位、厚度變化較小，相對穩定。礦體在空間上的變化趨勢為：礦體呈層狀分布，連續性較好；礦床北端富厚，向南端漸變貧薄；東部富厚，向西變貧薄。麻地箐地段經開拓、采掘和探礦工程進一步揭露后，礦體品位、厚度較最初報告有所上升，巖漿巖脈體異常發育。

3.3 礦石特征

3.3.1 礦石物質組分

礦石金屬礦物以孔雀石、黃銅礦為主，斑銅礦次之，輝銅礦、銅藍、硅孔雀石、藍銅礦等含量均很少。脈石礦物以石英、石髓、方解石為主，長石、絹云母、綠泥石次之，含少量其他礦物。

3.3.2 礦石結構構造

礦石結構主要有半自形至它形粒狀結構、交代結構、斑狀結構。構造主要以侵染狀構造為主，條狀構造、網脈狀、放射狀集合體次之。

3.3.3 礦石自然類型

礦石自然類型呈現出氧硫混雜共生，礦石性質復雜多變，無固定的規律可循的狀態[2]。整體上礦石性質以氧化礦為主，氧化礦占總礦石量的40%以上，混合礦占20%以上，硫化礦占20%。

4 成礦機制

4.1 成礦物質來源

從區域背景來看，由于具有高豐度銅背景值的昆陽群和大紅山群老地層隨著元謀古陸的隆起和楚雄盆地的凹陷，長期遭受剝蝕，被搬運沉積至盆地中，形成了楚雄盆地的沉積地層，并成為滇中地區砂巖型銅礦床的主要物質來源。

4.2 成礦機制

該礦床主要為沉積成礦機制，與六苴銅礦成礦規律相似，礦床形成分為三個階段。第一階段，元謀古陸的隆起和楚雄盆地的凹陷過程中，經歷了多期次振蕩活動。含銅砂巖常常在一次構造運動后堆積，運動越劇烈，含銅物質就越多[4]。在上、下白堊紀之間，經歷了一次廣泛的升降運動，古隆起區老地層中的含銅物質及白堊世之前沉積地層中的分散銅元素通過風化剝蝕、搬運沉積等遷移過程，銅質以膠體、黏土及有機質等吸附形式或直接以沉積物本身的形式被河水搬運，在相對較弱水動力環境中發生化學分異沉積。第二階段，銅質隨含礦巖系在氧化--咸化性湖泊（或三角洲）中[5]慢慢沉淀下來，隨沉積環境慢慢由氧化轉為還原環境，含礦砂巖地層中豐富的鐵質（Fe3+）與大量有機質（含礦巖層中見植物化石碎片和炭質條帶）分解及還原細菌提供的硫質發生反應，形成大量Fe2+慢慢沉淀，銅介質的環境遭到破壞也隨之慢慢沉淀。隨著成巖成礦過程慢慢推進，鐵質（Fe3+）濃度減少，銅質濃度相對増加，在有利的條件下，銅質與黃鐵礦發生交代作用形成黃銅礦（礦石結構中黃銅礦和黃鐵礦交代共生）。有資料顯示，銅含量隨著低價氧化鐵含量增高而增高，隨著高價氧化鐵及三氧化二鋁含量增高而降低。后期，下部沉積地層中銅質濃度更高，在一定的溫壓條件下與先形成的黃鐵礦、黃銅礦發生一些列的反應，交代形成斑銅礦和輝銅礦[3]。第三階段，后期構造運動（主要為喜馬拉雅造山運動）形成的褶皺、斷裂構造以及侵入的巖漿巖脈體破壞了地層的完整性，形成了地表水下滲通道。隨著時間的推移，含氧地表水下滲進入含礦地層與金屬硫化物發生氧化林濾作用，形成孔雀石、褐鐵礦化等，最后形成了氧硫混雜共生礦石。

5 結論

大村銅礦是沉積作用形成的，該礦床產于滇中楚雄盆地白堊系上統馬頭山組大村段(K2md)地層中，礦體呈層狀產出，但厚度薄，礦石由氧硫混雜而成，較復雜多變。在礦區外圍沿該地層尚有較好的找礦前景，可做進一步研究。