贵州威宁县黄泥坡峨眉山玄武岩铜矿产出特征及成矿规律浅析

陆国章

1. 贵州大学，贵州贵阳，550001

2．贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院，贵州贵阳，550001

贵州威宁县黄泥坡峨眉山玄武岩铜矿产出特征及成矿规律浅析

陆国章*1，2

1. 贵州大学，贵州贵阳，550001

2．贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院，贵州贵阳，550001

通过对贵州威宁县黄泥坡峨眉山玄武岩铜矿产出地质特征、成矿地质背景、成矿规律的研究，发现主要赋矿地层为峨眉山玄武岩组第二、三段的多孔玄武岩，且成矿与构造关系密切。总结出岩性、围岩蚀变、矿物等找矿标志，为在该地区找玄武岩铜矿提供了依据。

铜矿 产出特征 成矿规律 贵州威宁

黄泥坡峨眉山玄武岩铜矿地处贵州威宁县，矿区断裂构造发育部位矿化程度高、矿体大而富，铜矿主要分布于峨眉山玄武岩第二段中上部、第三段上部和底部。2007年笔者在玉龙铜矿区找矿过程中发现了黄泥坡铜矿，通过逐步深入的地质勘探工作，最终确定黄泥坡铜矿为峨眉山玄武岩铜矿床。该矿床的发现，为贵州寻找峨眉山玄武岩型铜矿床具有较大的指导意义。本文结合黄泥坡铜矿的地质勘查工作成果，综合论述黄泥坡峨眉山玄武岩铜矿的产出特征及成矿规律，总结了找矿标志。为在威宁地区寻找峨眉山玄武岩铜矿提供依据。

1 成矿地质背景

1.1 区域地质

贵州威宁地区位于近SN向小江深大断裂、NE向弥勒-师宗深大断裂和NW向紫云-垭都深大断裂所夹持的三角形构造区内。这三条深大断裂具多期活动性质发生转变的特点，对其周围的沉积环境、岩浆活动、构造、地球化学演化起着重要的控制作用，以三条深大断裂为界，在平面上形成不同的地球化学分区。

该区位于特提斯-喜马拉雅与滨太平洋两大全球巨型构造域结合部位。所属各级构造单元依次为扬子准地台、黔北台隆、普安旋扭构造变形区。并与北东侧的威宁北西向构造变形区相邻。主要发育有北西、北东和北北东向构造。

区域出露地层有新元古界震旦系，古生界寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系，中生界三叠系、侏罗系等，玄武岩主要分布在区内二叠系峨眉山组及一些断层夹块中。

1.2 成矿带特征

黄泥坡铜矿区位于扬子准地台西南缘，遵义断拱与六盘水断陷镶嵌结合部位的威宁构造变形区内。区域上沉积地层发育齐全，从震旦系灯影组到第四系均有出露，自早古生代至晚三叠世中期以海相碳酸盐岩沉积建造为主，晚三叠世以后为陆相碎屑沉积。在早二叠世晚期至晚二叠世早期发生了大量玄武岩浆喷溢和少量的同期同源异相的辉绿岩体侵位。构造以紧密褶皱和逆（冲）断裂发育为特征，近SN向的小江深大断裂、NW向紫云-垭都深大断裂、NE向开远-平塘深大断裂控制着区内Cu、Pb、Zn、Fe、Au、Hg、Sb等金属矿产的分布。深大断裂主要发源于海西期，成熟于燕山期，具多期活动和明显继承性特点。压扭性质的断裂构造与铜矿化关系密切，对铜矿化有强烈的聚矿作用。本区玄武岩是峨眉山大火成岩省的重要组成部分，呈东薄西厚的“舌”状分布，出露厚度为0～1229m。据研究【1】，区内玄武岩具较高的分异和同化混染程度，Cr、Ni、Co等微量元素与Mg呈低正相关，而与成矿元素Cu、Pb、Zn、V等呈高正相关，显示出较好的成矿地质地球化学背景。

黄泥坡铜矿床以氧化矿为主，是黔西北地区迄今工作程度较高，氧化矿规模较大的成型铜矿床。

2 铜矿地质特征

2.1 地层

矿区主要地层为峨眉山玄武岩组，按火山活动分三段，基本为陆地喷发，与上下地层均呈假整合接触，由老至新简述如下：

第一段（P3em1）：在本区域内出露不完整，岩性以深灰色、暗绿色中厚层—厚层状、块状玄武岩为主，夹凝灰质玄武岩、杏仁状、鲕状玄武岩。厚大于100m。

第二段（P3em2）：由6～8个玄武岩喷发旋回组成。以灰黄、黄绿、墨绿、深灰色厚层—厚层块状玄武岩，杏仁状玄武岩及鲕粒状玄武岩为主、夹玄武质凝灰岩及凝灰岩。各旋回之顶一般为厚0～5m的暗红、灰绿色凝灰岩及粘土质凝灰岩。底部见一层5～20m厚紫红色夹灰白色薄层状凝灰岩，该层为P3em2与P3em1整合接触的标志层。P3em2是矿区含矿层位段（I号矿体），铜矿体赋存在该段的中上部。厚173.39m。

第三段（P3em3）：为灰黄、黄绿、墨绿、深灰色厚层块状玄武岩、杏仁状玄武岩，凝灰质玄武岩、凝灰岩。其中凝灰岩中见植物根、茎、枝、叶（偶见）化石。见碳化和硅化。矿体赋存在该段顶部和底部：Ⅱ、Ⅲ号矿体位于该段底部，其下为一层厚1～5m紫红色夹灰白色薄层状凝灰岩，是P3em3与P3em2整合接触的分层标志；Ⅴ矿体：矿体赋存在该段下部，距峨眉山玄武岩第二段和第三段分界线之上25m左右；Ⅳ矿体：赋存在该段顶部，距峨眉山玄武岩第三段和宣威组分界线之下10m左右，顶部见一层厚5～8，紫红色薄层状凝灰岩，是P3em3与P3x分层标志。为矿区内的次要含矿层段。厚154.12m。

2.2 矿区地质构造

矿区位于北东向的玉龙-中水向斜（轴面走向北东30°）的北西翼，主构造线方向为北西向。地层产状：倾向一般为90～120°，倾角15～24°。区内断层及裂隙较为发育，断裂构造主要为北北西向（F1、F2、F10、F11、F13、F19），北东向（F3、F3′）断层，F2、F3、F13为正断层，F1、F10、F11、F19、F3′为逆断层。F3、F3′为导矿断层，其余断层为容矿断层（图1）。

2.3 铜矿分布规律

黔西北地区玄武岩分布与区域性紫云-垭都、师宗-盘县等深大断裂关系密切，而铜矿往往产于深大断裂旁侧的次级断裂发育区有利于成矿的玄武岩岩性段中。研究表明【2】，本区断裂构造不仅为火山后期含铜气成热液提供了迁移空间和赋存场所，也造成了原生分散矿化的富集与叠加，形成富矿地段或富矿体。这与实际观察到的在矿区断裂构造发育部位矿化程度高、矿体大而富、断层现象相吻合（图1）；从含矿层位上看，铜矿主要分布于峨眉山玄武岩第二段中上部、第三段上部和底部，现将黄泥坡铜矿各矿体分述如下：

Ⅰ矿体：矿体赋存在峨眉山玄武岩第二段中上部，距峨眉山玄武岩第一段和第二段分界线之上70m左右。呈似层状产出，产状与岩层产状一致。赋矿岩石上部为褐黄色、灰白色薄层玄武质凝灰岩，硅化强烈，并有褐铁矿化、孔雀石化；下部为灰黑色薄层杏仁状、鲕状玄武质凝灰岩，硅化、褐铁矿化、孔雀石化，有时可见黄铜矿。从揭露的工程发现有些地段只出现上部矿石或只出现下部矿石。矿体南北长930m，东西宽100～370m，斜面积约为0.158km2，属小型矿体。单工程矿体厚度1.06～5.75m，矿体平均厚度2.21m；单工程矿体铜含量0.66%～5.06%，矿体平均铜含量1.58%。矿体厚度变化系数为60%、品位变化系数为56%。为矿区主要矿体（图2）。

图2 贵州省威宁县黄泥坡铜矿区A--A´剖面图Fig.2 Section on Huangnipo copper ore area along line A—A’ in Werning county Guizhou province

Ⅱ矿体：矿体赋存在峨眉山玄武岩第三段底部的紫红色凝灰岩之上，距峨眉山玄武岩第二段和第三段分界线之上6m左右。呈透镜状产出，产状与岩层产状一致。赋矿岩石为：灰色厚层状杏仁状玄武质凝灰岩，见硅化，并有褐铁矿化、孔雀石化等。矿体南北长320m；单工程矿体厚度1.90～2.39m，矿体平均厚度2.61m；单工程矿体铜含量1.70%～1.94%，矿体平均含量1.79%。

Ⅲ矿体：矿体赋存在峨眉山玄武岩第三段底部的紫红色凝灰岩之上，距峨眉山玄武岩第二段和第三段分界线之上6m左右，与Ⅱ矿体相同。呈透镜状产出，产状与岩层产状一致。赋矿岩石为灰色薄层气孔状玄武质凝灰岩，硅化、方解石化，孔雀石化，孔雀石呈浸染状分布，并有自然铜。矿体南北长200m；单工程矿体厚度1.87～2.03m，矿体平均厚度1.91m；单工程矿体铜含量2.50%～2.76%，矿体平均含量2.62%。

Ⅳ矿体：矿体赋存在峨眉山玄武岩第三段顶部，距峨眉山玄武岩第三段和宣威组分界线之下10m左右。呈透镜状产出，产状与岩层产状一致。赋矿岩石为灰色薄层气孔状玄武质凝灰岩，硅化强烈，见方解石化、孔雀石化、孔雀石呈浸染状分布。矿体南北长160m；单工程矿体厚度1.15～2.09m，矿体平均厚度1.62m；单工程矿体铜含量1.60%～3.10%，矿体平均含量2.13%。

Ⅴ矿体：矿体赋存在峨眉山玄武岩第三段下部，距峨眉山玄武岩第二段和第三段分界线之上25m左右，呈透镜状产出，产状与岩层产状一致。赋矿岩石为灰色薄层至厚层气孔状玄武质凝灰岩，硅化强烈，见孔雀石化和自然铜。矿体南北长220m；单工程矿体厚度2.71～3.65m，矿体平均厚度3.18m；单工程矿体铜含量0.73%～1.37%，矿体平均含量1.10%。

2.4 产出特征

本类型铜矿具有如下特征：

（1）矿体呈似层状、透镜状产出，产状与岩层产状一致。

（2）赋矿岩石为杏仁状、鲕粒状、气孔状玄武质凝灰岩，硅化、褐铁矿化、方解石化、孔雀石化强烈。

2.5 铜矿矿石特征

2.5.1 矿石结构构造 矿石结构：具片状（照片3）、交代（见照片1、3）、假象（见照片6）、环带（见照片4）、星点状（见照片5）、团块结构。矿石构造：脉状、块状构造（见照片1～6）。

2.5.2 矿石类型 含矿岩石上部主要为褐黄色、灰白色薄层玄武质凝灰岩，硅化强烈，并有褐铁矿化、孔雀石化。下部为灰黑色薄层杏仁状、鲕状玄武质凝灰岩，硅化、褐铁矿化、孔雀石化，有时可见黄铜矿。

照片1 黄铜矿交代方铅矿（反射光 单偏光20×10）

照片2 脉状辉铜矿（反射光 单偏光20×10）

照片3 辉铜矿交代自然铜 （反射光 单偏光20×10）

照片4 硅孔雀石的环带结构（透射光 单偏光20×10）

照片5 辉铜矿、孔雀石脉（反射光 单偏光20×10）

照片6 长石假象的硅孔雀石（透射光 单偏光20×10）

2.5.3 矿物组合 矿石金属矿物以自然铜、辉铜矿、赤铜矿（？）、孔雀石出现。脉石矿物以长石、辉石、石英为主，次为绿泥石、粘土、沸石等。

自然铜：呈不规则片状沿石英脉间隙分布。

辉铜矿：形状不规则，大小不一，常分布于自然铜边部交代自然铜；或呈他形脉状（网脉状）和星点状分布于玄武岩中。

赤铜矿（？）：部分辉铜矿表面中常出现暗红色矿物，呈团块状出现，单偏光下显暗红色，弱均非性，正交镜下显红色，由于矿物小，怀疑其为赤铜矿。

孔雀石：多分布于自然铜边部，常见环带结构；或分布于辉铜矿脉中，部分硅孔雀石呈长石假象出现。

2.5.4 赋存状态 根据前人对临区同类型铜矿床成矿规律研究及黄泥坡铜矿勘查成果表明，其铜矿（化）体有如下四类方式存在：

第Ⅰ类型：碎裂状或破裂状构造岩矿石，存在于断层破碎带中，矿体产状与断层产状相同，主要为碎裂状气孔状-杏仁状玄武岩或构造透镜体，在构造透镜体表层沥青化、硅化较强烈，铜矿化也较强烈。

第Ⅱ类型：气孔状、杏仁状玄武岩、角砾状玄武岩、玄武质凝灰质角砾岩矿石，为沸石化、阳起石化、硅化、沥青化，具杏仁状构造，含碳质，见沸石化、沥青化、硅化强烈，见孔雀石、兰铜矿、自然铜等，为主要容矿岩石。矿体长度几米至几百米。主要位于二叠系峨眉山玄武岩顶部和上部，具一定层位。黄泥坡铜矿为此类型。

第Ⅲ类型：铝土质粘土岩矿石，产于宣威组底部的铝土质粘土岩中，产状与岩层产状一致，并与断层有关。

第Ⅳ类型：紫红色、灰绿色泥质粉砂岩，含大量羊齿类及蕨类化石，绝大多数已发生碳化或硅化，见水平层理，局部见矿化体，含辉铜矿、赤铜矿、孔雀石等。

3 成矿作用分析

3.1 热液蚀变及成矿阶段

3.1.1 热液蚀变 热液蚀变主要有硅化、绿泥石化、沥青化、沸石化、黄铁矿化、方解石化、阳起石化等。

（1）成矿背景：上扬子台褶带峨嵋山玄武岩分布区裂隙-中心式火山机构及其周缘。

（2）矿化体分布规律：玄武岩喷发中心地带，向斜两翼，峨眉山玄武岩上部距宣威组（P3x）底部约70～100m范围内的喷发间断面上。

（3）矿化体产出层位：峨眉山玄武岩上部的火山角砾岩层、凝灰岩层、火山喷发间断期形成的碳泥质层以及宣威组底部的碳泥质层和凝灰质粘土岩层。

（4）矿化体形态产状：层状、似层状、透镜状，在走向和倾向上延伸较稳定。

（5）容矿岩石：主要为火山角砾岩、凝灰岩、碳质粘土岩，次为杏仁状、气孔状熔岩。

（6）矿石矿物：主要为自然铜、氧化铜、辉铜矿、斑铜矿，次为赤铜矿、孔雀石等。

（7）矿石结构构造：他形粒状结构、网状结构、镶嵌结构，片状、团块状、浸染状、细脉状构造。

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（8）围岩蚀变：沸石化、硅化、沥青化、碳化、阳起石-透闪石化。

（9）矿源：峨眉山大陆溢流拉斑玄武岩的喷发在研究区内形成高的铜背景值（平均162×10-6，见表1），为铜矿的富集提供了矿源。

表1 贵州玄武岩部分微量元素特征值比较表【3】Table 1 Comparation between parts of trace elements eigenvalue in Guizhou basalt

（10）成矿流体：据李厚民等人的研究表明，成矿流体可能为与玄武岩发生了水岩反应和同位素交换的最初来自大气降水的盆地热卤水【4】。

（11）成矿作用：根据朱炳泉等人的研究表明【5】，铜矿化与有机-无机相互作用有着密切联系，相似于基韦诺铜矿。铜矿化也伴随着透闪石-阳起石化与沥青化，透闪石-阳起石的形成温度在400℃左右。碳泥质岩和沥青岩中沥青的反射率为1.6%～1.95%，表明沥青变质温度也在350～450 ℃之间。该区成矿作用发生于同生火山热液作用阶段，成矿温度为从高温至低温（400～100℃）【6】。

（12）成矿机理：峨眉山玄武岩喷发后期，处于古火山口环境地带出现较长时间的喷气与同生热液活动，使玄武岩中的铜被活化向上迁移。在峨眉山玄武岩上部火山角砾岩层、凝灰岩层和碳泥质中富集，形成铜矿化体。根据朱泉权等研究，铜的迁移主要通过SiO，胶体表面的H离子携带，在温度达400℃以上时，使铜以CuO形式析出，沉淀在凝灰岩和碳泥质岩中。在这一温度下碳泥质岩中的有机碳则生烃和形成沥青，或形成CO，导致强还原环境的出现。CuO进一步与CO、重烃或轻烃发生还原反应，形成自然铜矿。在同生热液活动末期，即宣威组底部碳泥质形成时，成矿热液进入碳泥质层中温度较低，铜以游离态或氧化铜的形式附存于宣威组底部的碳泥质层中。该矿化层中肉眼和显微镜下未发现铜矿物，经全岩微化分析显示Cu 离子，低温下（＜105℃）CuO与少量的SO形成辉铜矿。

3.1.3 后期构造热液活动叠加富集成矿阶段【2】

（1）成矿背景：峨眉山大陆溢流拉斑玄武岩的喷发和同生热液活动提供初始矿源层，燕山期构造运动在玄武岩中形成的断层破碎带、韧性剪切带和层间破碎带，为构造热液活动提供通道，玄武岩中火山角砾岩层、凝灰岩层和碳泥质层为铜的富集提供有利场所。

（2）控矿因素：断层破碎带、韧性剪切带和层间破碎带。

（3）矿化体形态产状：沿断层破碎带呈透镜状、囊状、鸡窝状产出，在层间破碎带和层间韧性剪切内呈似层状、透镜状产出。

（4）容矿岩石：凝灰岩、火山角砾岩、碳泥质岩。

（5）矿石矿物：主要为黄铜矿、自然铜、辉铜矿，次为赤铜矿、蓝铜矿、孔雀石等。

（6）矿石结构构造：他形粒状结构、网状结构、镶嵌结构，片状、团块状、浸染状、细脉状构造。

（7）围岩蚀变：沸石化、硅化、沥青化、碳化、方解石化。

（8）成矿流体：据李厚民等人的研究表明，成矿流体可能为与玄武岩发生了水岩反应和同位素交换的最初来自大气降水的盆地热卤水【4】。

（9）成矿机理：成矿热液作为高孔隙压力而存在，在区域构造应力作用下，玄武岩中携带Cu离子的热液向构造薄弱地带或沿古风化壳界面流动至有利部位沉淀成矿。携带Cu离子的热液可能以可溶性碳酸盐或含Cu硫酸盐为主。含铜热液运移到同生热液形成的矿化层中时，可能与同生热液阶段形成的沥青和古风化壳中的碳质产生电解效应，沥青或碳质可以作为阴极，Cu被还原，形成自然铜和大量方解石析出。富含Cu的硫酸盐热液，析出辉铜矿，少量黄铜矿和黄铁矿等。

4 控矿因素及成矿规律

4.1 火山活动和喷发旋回控矿

本区玄武岩主要以其稳定、持续、宁静的形式溢出，有利于物质成分的演化和分异。由于火山后期热液活动叠加的矿化作用，促进了早期岩浆阶段形成矿化富集。铜矿化主要形成于Ⅱ、Ⅲ旋回中晚期，分布于Ⅱ、Ⅲ旋回中上部或熔岩的表层及喷发间断面上，与北美大陆陆相镁铁质喷发岩有关的铜矿床相似【7】

4.2 地层岩性控矿

矿区玄武岩3个岩性段矿化强烈，即P3em1、P3em2、P3em3，显示出明显的成矿时间性和层控特点。矿（化）体的底部一般为致密玄武岩，顶板常为凝灰岩和致密玄武岩覆盖。杏仁状安山玄武岩矿化程度高，含矿性好，显示了岩性对矿化的控制作用。

4.3 围岩蚀变控矿

区内与矿化有关的围岩蚀变主要为沥青化和黄铁矿化，其次是硅化和方解石化。蚀变组合与铜矿化强弱对应关系为：绿泥石化（无矿化或弱矿化）一绿泥石化+沥青化（弱矿化）一沥青化+黄铁矿化+硅化+暗色方解石化（矿化强，范围扩大，形成富矿体）。蚀变发育程度、种类与铜矿化强度呈正相关，主要工业矿体均与沥青化、硅化、方解石化和黄铁矿化关系密切，类似于美国基韦诺（Keweenaw）超大型铜矿蚀变【8】。

4.4 断裂构造控矿

黔西北地区玄武岩分布与区域性紫云-垭都、师宗-盘县等深大断裂关系密切，而铜矿往往产于深大断裂旁侧的次级断裂发育区有利于成矿的玄武岩岩性段中。构造给物质来源提供了通道，多孔的玄武岩给成矿提供了空间，构成了主要赋矿组合，次级小断裂和断裂复合（叠加）部位、断层破碎带中碎裂状或破裂状构造岩石也给成矿物质提供了富集的空间。

4.5 找矿标志

4.5.1 岩性标志 区内主要的赋矿层位于峨眉山玄武岩第二喷发旋回层，岩性为气孔状、杏仁状玄武岩、凝灰质玄武质角砾岩。另外宣威组底部的铝土质粘土岩和东川组第一段顶部和第二段底部的灰绿色粉砂质泥岩中也有含铜显示。

4.5.2 围岩蚀变标志 该区赋矿地层中普遍发生了热液蚀变，与铜矿化关系密切的热液蚀变有碳化、沥青化及硅化。因此这些蚀变可作为直接的找矿评价标志。

4.5.3 矿物学标志 铜矿物不仅为最主要的有用矿物，而且是最直接的找矿评价标志。在原生基岩中可根据自然铜、辉铜矿含量的多少，在野外就可初步判断矿石的质量。在氧化带中往往形成孔雀石、铜蓝等颜色鲜艳的矿物，更加好识别。

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8 朱炳泉．大陆溢流玄武岩成矿体系与基韦诺（Kewsenaw）型铜矿[J]．地质地球化学，2003，31（2）：1～8

ANALYSIS ON THE FEATURE AND METALLOGENIC REGULARITY OF EMEISHAN BASALT COPPER DEPOSIT IN WEINING COUNTY， GUIZHOU PROVINCE

Lu Guozhang

1. Guizhou University，Guiyang，Guizhou，
2. Guizhou Geophysical and Geochemical Exploration Institute of Geology and Mineral Bureau，Guiyang，Guizhou，550001，China

Through the study on occurrence features，metallogenic background and regularity of Huangnipo Emishan basalt copper deposit in Guizhou Werning，the dominate ore-host strata can be defined which is the second and third basalt members in Emishan basalt formation，intimately connecting with structure. Ore-hunting evidences have been summed up and provide the basis for searching for basalt copper in this area.

copper deposit，occurrence features，metallogenic regularity，Werning county in Guizhou

P618.41

A

1006–5296（2012）02–0077–08

陆国章（1982～），男，资源勘查工程专业，助理工程师，在职研究生

2012-03-30；改回日期：2012-04-20；2012-05-02