刘仕军,周癸武
(1.云南地矿国际矿业公司,云南 昆明 650051;2.云南省黄金矿业集团公司,云南 昆明 650224)
图1 科登涧铜矿区域地质简图
科登涧铜矿位于兰坪县城295°方向40km,处在澜沧江河谷西岸、碧罗雪山东坡,平均海拔1700m~2840m,自然坡度30°~50°,周围已有金满、小格拉、宝塔、凤川一黄柏等铜、铅锌矿。
矿区位于“三江”特提斯构造域、保山地块与兰坪—思茅地块夹持的澜沧江结合带,晚古生代—中生代早期(P-T)为火山沉积盆地,出露中基性火山岩(T3xd)及黑色岩系(P1I),中生代“滇西红层”不整合覆于火山岩系之上,区域地层见表1。区域构造见图1。
矿区处于东西向强烈构造挤压环境,表现为主构造线南北向展布的逆冲推覆构造带。石炭系、二叠系和三叠系小定西组火山岩、侏罗系花开佐组等被SN、NNE向断裂分割,大部成岩块、岩片,向东逆冲构成叠瓦状构造。含矿地层小定西组在弯滑、压扁机制下形成大型等厚褶皱及连带发育的脆—脆韧性断裂、透入性板劈理,主要有史普力断裂、鸣夺鲁断裂、烟川—小格拉断裂、宝塔断裂、金满断裂、玉龙场断裂等。
最有代表性史普力断裂:南北走向,向北延出矿区,长大于92.1km,卫片上线性影像特别明显:断层西盘为吉东龙组、拉竹河组、沙木组、部分小定西组、花开佐组;东盘仅见小定西组及花开佐组。破碎带宽5m~12m,带内分布构造角砾岩、透镜体、铁质团块及脉石英等。蚀变明显,碎裂化、片理化强烈,局部可达糜棱岩化,具强烈构造挤压特点。沿断裂及两侧具铜、铅锌矿化,为工号矿体容矿断裂。
岩浆活动可分四期:前寒武纪变质岩中酸性变火山岩系;华力西期岛弧相钙碱系列火山岩系;印支—燕山期酸性、中酸性—基性海陆交互相喷溢及花岗岩侵入;喜马拉雅期花岗斑岩、正长斑岩、粗面岩及基性、超基性岩脉侵入。其中与赋矿层位有关的岩浆岩:
(1)印支中晚期三叠世喷发的小定西基性—部分酸性火山岩,南北向纵贯全区,明显受澜沧江深断裂控制。岩类复杂,不同类型岩石交替出现,以中基性为主、酸性次之。主要有安山岩、安山凝灰角砾岩,夹中酸性熔岩、凝灰岩、流纹岩、英安岩、杏仁状玻基玄武岩、玄武安山凝灰角砾岩、杏仁状细碧-角斑岩、绿帘石玄武安山岩、纳黝帘石化安山玄武岩、粗玄岩、集块岩等,厚可达818m。属岛弧钙碱性细碧-角斑岩系列,矿产与蚀变强烈的中基性岩关係密切。
表1 科登涧铜矿区域地层简表
矿区所在澜沧江大断裂剩佘重力异常表现为低异常,而其傍侧则为南北向重力高异常。高值异常区(+10~+18×10-5m/s2)呈串珠状沿澜沧江分布,梯度东缓西陡。科登涧铜矿位于重力高异常区内。
1∶5万水系沉积物测量成果显示,勘查区内以Cu、Ag、Pb、Zn组合异常为主,伴有Hg、Sb、As、Bi异常。
以铜为主的组合异常沿NNE向铁各断裂带分布。背景值50×10-6,最高值可达407×10-6。矿区南部圈出的Cu异常椭圆形,长轴NW走向,长750m、宽425m,极值75×10-6,分布于花开佐组—小定西组地层区。形成规模大、连续性好、多元素地球化学异常带,沉积浓集中心等轴状、椭圆状、串珠状分布,且与铜矿床(点)对应良好。
勘查区解译出岩浆热液环5个,并组成一个环群,单环直径小,应是矿化及蚀变的标志。
以澜沧江为界、矿区所在西区遥感蚀变以羟基异常或羟基十铁染蚀变异常为主,与澜沧江西部出现与岩体有关的绢英岩化带、青盘岩化带有关,并产出与之有关的多金属矿产。
矿床经受多期构造及热液作用、蚀变叠加改造。蚀变类型有硅化、青盘岩化、碳酸盐化、纳长石化、绢云母化、绿泥石—绿帘石化,而与成矿关係密切的是硅化和青盘岩化。
(1)硅化:最普遍、显著,有二种形式:一是沿片理面石英斑晶和石英颗粒次生结晶加大;二是断裂破碎带中石英脉或石英与其他蚀变矿物组成的脉体,原岩中大部分矿物消失,80%以上以脉石英代之。早期石英脉结构简单,晚期则显短粗。
(2)青磐岩化:安山岩气液蚀变产物,以绿泥石—碳酸盐组合为主,在铜矿体中特别发育,细晶结构、变余火山碎屑结构,块状、片状构造。
矿区已圈定V1、V2两条铜矿体,均赋存于小定西组中段变质火山岩中,分别受F1、F2压扭性断裂破碎带控制(表2)
V1矿体沿F1断裂破碎带脉状产出,沿走向、倾向波状起伏,控制斜深150m~290m,走向、倾向方向未封边,在10线以南有岩头村矿点分布。矿石以氧化矿为主。深部坑道揭露则以硫化物为主,品位变高。厚度变化:地表探槽工程揭露要小于深部坑道厚度。矿体顶板为片理化灰绿色玄武安山岩、凝灰岩,与矿体围岩渐变关係;底板为灰紫色凝灰质砾岩、角砾岩,矿体与底板突变关系,断层界面清晰,含矿岩石为强片理化、糜棱岩化、绿泥石化玄武安山岩、凝灰岩、安山质构造角砾岩。
V2矿体位于矿区中东部,平行于V1矿体似层状沿F2断层破碎带分布于7~10勘探线之间,控制斜深140m~315m,向NE陡倾。10线以南、矿区以外岩头村有采矿老硐,走向、倾向方向均未封边。浅部以氧化矿为主,深部则以硫化物为主,品位较富。同样,地表厚度小于深部坑道厚度。
表2 科登涧铜矿区矿体特征
(1)矿石矿物
矿区氧化深度小于10m。硫化矿中主要矿石矿物为黄铜矿、辉铜矿,少量斑铜矿、铜蓝、黄铁矿。氧化物有孔雀石、蓝铜矿和褐铁矿。脉石矿物有石英、方解石、斜长石、绿泥石等。
矿石见浸染状、网脉状、条带状,少量角砾状、块状。
矿体赋存在小定西组安山玄武岩、安山岩内断层破碎带中,含矿岩石均为碎裂状、角砾状安山岩、安山玄武岩、玄武安山岩等。
主要矿物黄铜矿呈不规则斑块状、细粒状,或星点状、团块状交代黄铁矿、细脉状穿插黄铁矿后被斑铜矿、铜蓝交代。电子探针测定粒度较细(0.1mm~3.5mm),成分中含微量、均匀的Ag(0.04ω%~0.25ω%)。黄铜矿有两期成生特征:早期与辉铜矿共生,显填间斑块状;晚期微粒乳状产出,量很少。
(2)矿物共生组合
野外及显微镜下观察,矿石中有两种矿物组合:
①辉铜矿+黄铜矿—石英+纳长石+绿泥(帘)石组合。黄铁矿、辉铜矿星点状、斑点状集合体,沿含矿断层破碎带糜棱片理分布,或沿斜交片理的后期脉体中以硫化物石英碳酸盐脉形式出现,常分布于矿体上下,往往构成富矿部位。
②黄铜矿+黄铁矿+石英(方解石)组合。常见于铜矿体上部以黄铁矿为主、黄铜矿为次。脉石矿物以石英、方解石为主,常以硫化物—石英—碳酸盐脉形式出现。
(3)矿石分带及围岩含矿性
矿区氧化程度较低,小于10m,10m以上氧化矿或氧化—硫化矿,10m以下为硫化矿范围。
矿体底板外围围岩中Cu品位平均<0.1ω%,顶板外围围岩Cu品位0.003w%~0.29ω%可考虑综合利用。
矿体脉状赋存于上三叠统小定西组(T3xd)中压扭断裂中,其成因一是与构造密切相关,断裂应是体主要赋矿空间,也是含矿热液理想通道。二是小定西组中有多层中基性火山岩(安山岩,安山玄武岩,凝灰岩等)及其侵入脉体,加之围岩中有一定Cu背景值。诸多因素耦合,成就了兰坪科登涧铜矿的形成,应属于与脆韧性构造(构造断层、构造裂隙)有关的构造热液型铜多金属矿。
参 考 文 献
[1]杨利翔,段江达,吴道鹏.云南永平上别咧铜多金属矿成因[J].云南地质,2008(2).
[2]兰坪保利矿业公司.云南省兰坪县科登涧铜矿详查报告[R],2013.6.