云南东川老屋子铜矿地质特征及找矿方向

张贤峰，薛力鹏，蒲利国

(云南省有色地质局地质地球物理化学勘查院，云南 昆明 650216)

云南东川老屋子铜矿地质特征及找矿方向

张贤峰，薛力鹏，蒲利国

(云南省有色地质局地质地球物理化学勘查院，云南 昆明 650216)

矿体赋存于中元古界昆阳群落雪组第二段(Pt2l2)砂泥质白云岩、细晶白云岩及鹅头厂组(Pt2e)底部的炭质板岩中，矿床受地层、岩性、构造、蚀变多因素控制，其中地层、岩性的控矿尤为明显，属沉积改造型矿床。

沉积改造型铜矿；多因素控矿；云南东川老屋子

1 矿区地质

按《云南省矿产资源潜力评价》(2013)的云南大地构造分区，东川老屋子矿区位于上扬子古陆块(Ⅴ-2)康滇基底断隆带(Ⅴ-2-3)、落雪褶皱基底隆起(Ⅴ-2-3-1)之小江断裂带西部边缘，拖布卡复式向斜的东翼。主要出露中元古界昆阳群中部浅变质岩系，构造线呈近南北向，总体构造相对较简单，显示为向西倾的倒转单斜构造。后期构造对原生构造的横向置换和改造较强烈，小型顺层掩卧褶皱、顺层剪切带、脆性角砾岩带、炭化构造破碎带均较发育。少量辉绿岩脉(体)沿断裂构造分布。

1.1 地 层

区内主要出露中元古界昆阳群，可进一步划分为大营盘组、绿汁江组、鹅头厂组、落雪组、因民组、美党组，呈北西—南东向展布(图1)，总体倾向西，倾角30°～60°。

大营盘组第二段(Pt2dy2)：黑灰色(局部含铁质呈红色)砂质、钙质、炭质板岩，局部夹绢云炭质板岩，底部断续出露底砾岩，具不均匀孔雀石化；

绿汁江组第一段(Pt2lz1)：灰色薄至中层状砂质白云岩，局部夹薄层板岩；

鹅头厂组(Pt2e)：灰色、灰黑色炭质板岩局部夹黄铁矿细层或团斑，下部局部与砂质白云岩互层，偶见孔雀石化，为矿区次要含矿层；

落雪组第二段(Pt2l2)：灰色、深灰色薄至中层，局部厚层状含铜砂泥质、硅质白云岩、细晶白云岩，网状、不规则状、脉状石英脉发育，地表局部见孔雀石，可见柱状、圆状叠层石分布，为矿区主要含矿层；

落雪组第一段(Pt2l1)：灰黄色、褐黄色、灰色薄层状泥质白云岩夹薄层板岩；

因民组第三段(Pt2y3)：紫灰色砂质板岩夹砂泥质白云岩、角砾岩，局部夹薄层凝灰质砂岩，凝灰质砂岩具不均匀弱孔雀石化，上部为黑色薄层状炭质板岩，局部硅化；

因民组第一段(Pt2y1)：灰色角砾岩，角砾成分主要为砂质板岩、白云岩，砂泥质胶结；美党组(Pt2m)未分段：浅灰绿色、褐色、浅灰色砂泥质板岩夹砂岩。

图1 东川老屋子铜矿区地质简图Fig.1 Geological Sketch Map of Laowuzi Cu Orefield

1.2 构 造

(1)褶皱

红门楼南北向背斜：其轴部在秦家梁子—小米地—红门楼—何家脑包一带，呈南北向，长约3km，核部为美党组，西翼缺失，东翼完整，依次为因民组、落雪组、鹅头厂组、绿汁江组和大营盘组，岩层倒转向西倾，倾角30°～60°。

(2)断层

区内具一定长度和规模的断层共有15条，其中近东西的断层及破碎带有7条，北东、北西及近南北向的断层8条，其它小断层也较为发育。

东西向的F1、F2、F4、F5、F8断层对含矿地层落雪组、鹅头厂组起破坏作用，特别是F8断层，即区域上大木厂—双水井大断层东段，分布于矿区南部，出露长约4.1km，走向北东，北西倾，倾角较陡，断层呈弧形弯曲，沿断层发育挤压劈理化带和数十米宽的破碎角砾岩带，并有辉绿岩脉侵入，反映断层作用很强烈。断层北盘上升，将杉木箐断块与拖布卡断块分开，断层北盘地层出露较为完整，有美党组、因民组、落雪组、鹅头厂组、绿汁江组、大营盘组地层，南盘只出露因民组和大营盘组地层。

北东、北西及近南北向的断层中F3、F11、F13对含矿地层落雪组、鹅头厂组起破坏作用，而位于矿区中部的F12断层，呈北西—南东展布，其北端交于F1断层，中间受F2、F4、F5、F11、F13、F8错断，F8以北断层总体西倾，倾角28°～53°，上盘为落雪组含矿白云岩，下盘为鹅头厂组黑色炭质板岩，显示鹅头厂组落雪组地层为断层接触；F8以南断层反倾，产状为40°∠67°，其上盘为大营盘组灰黄色薄层砂板岩，下盘为因民组第三段板岩夹角砾岩，断层性质为逆断层。

1.3 岩浆岩及围岩蚀变

区内的岩浆岩，仅为零星分布且时代不明的辉绿岩脉，其分布明显沿断裂带展布。

矿区近矿围岩蚀变发育，主要有钠长石化、绿泥石化、碳酸盐化、硅化、黄(褐)铁矿化。其中硅化、黄(褐)铁矿化与本区矿化关系密切。

2 矿床地质特征

2.1 赋矿层位及含矿岩性特征

赋矿层位分为两个含矿层，位于落雪组第二段(Pt2l2)中的矿层称上矿层，位于鹅头厂组(Pt2e)底部黑色薄层炭质板岩中的矿层称上矿层。

2.2 矿体特征

根据探矿工程揭露，目前在老屋子铜矿区共圈定7个铜矿体，其中在上含矿层(Pt2l2)中圈出6个矿体(Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4、Ⅰ-5、Ⅰ-6号矿体)，在下含矿层(Pt2e)中圈出1个矿体(Ⅱ号矿体，7个矿体均为硫化矿体。上含矿层中Ⅰ-1号矿体和下含矿层中Ⅱ号矿体为主要矿体。

图2 2号勘探线剖面示意图Fig.2 Section Sketch Map of Exploration Line 2

Ⅰ-1号矿体：赋存于落雪组第二段(Pt2l2)灰至深灰色薄至中层状、局部厚层状砂泥质白云岩、细晶白云岩中(图2)。控制矿体走向长约1000m，倾斜延深420m，分布标高1260m～1595m，矿体形态中等，呈似层状、层状，内部有夹石，有分枝复合，倾向235°～275°，倾角40°～68°。矿体厚度1.03m～13.92m，平均6.19m，厚度变化系数52%；含铜0.20ω%～2.53ω%，平均0.45ω%，品位变化系数45%。

Ⅱ号矿体：赋存于鹅头厂组(Pt2e)底部黑色薄层炭质板岩中。呈似层状，倾向255°，倾角61°～68°，目前控制走向长约230m，推测倾向延深120m，厚1.39m～ 2.19m，平均1.79m，含铜0.20ω%～0.37ω%，平均0.29ω%。

2.3 矿石特征

2.3.1 矿物成分

金属矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、孔雀石，次为辉铜矿、蓝铜矿。脉石矿物以白云石为主，次为方解石、石英及绿泥石等。

黄铜矿：为铜黄色，半自形—它形粒状，呈星散浸染状、细脉浸染状、致密块状、团包状，部分呈网脉状嵌布于岩石中，粒度范围0.01mm～2.25mm，以独立矿物或与黄铁矿、斑铜矿、辉铜矿相互包裹，毗连镶嵌伴生存在。

黄铁矿：为浅绿黄色，粉末状者以它形晶为主，细粒及以上者以立方体为主，细粒中常见八面体和五角十二面体，粒径最大达3mm，以独立矿物或与黄铜矿伴生存在。

斑铜矿：淡紫红色，多呈他形粒状，粒度一般为0.01mm～2.0mm。主要呈浸染状、细脉状、不规则状沿岩石裂隙充填，与黄铜矿共生，二者有相互交代现象。

2.3.2 矿石结构、构造

矿石结构有粒状结构、自形—半自形晶—它形晶结构，包含结构、斑状结构。

粒状结构：黄铜矿呈不规则微细或粒状集合体分布于方解石细脉和岩石裂隙中，有时分布于石英脉和方解石脉边缘，粒径0.01mm～2.25mm，为极普遍的矿石结构。

自形—半自形晶粒—它形晶结构：黄铁矿在矿石中形成自形、半自形晶结构，黄铜矿、斑铜矿呈它形晶产出，形成它形晶结构。

包含结构：在黄铜矿的颗粒中，分布有细小的它形粒状黄铁矿颗粒，这些细小颗粒分布无规律，接触边界比较平整，构成包含结构。

斑状结构：黄铜矿、斑铜矿呈粒状和斑状、不规则状出现于白云岩中。

矿石构造有细脉状构造、浸染状构造、致密块状构造、条带状构造、斑杂状构造、薄膜状构造。

细脉状构造：黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿呈细脉状穿插，脉宽0.1cm～1cm。

浸染状构造：金属矿物呈不规则粒状、散点状、星点状不均匀分布于白云岩中。

致密块状构造：块状矿石以致密块状构造为主，主要由细小黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿紧密相嵌构成。

条带状构造：黄铜矿、黄铁矿等金属矿物紧密共生成条带状，多沿层理面连续或不连续展布，条带宽几毫米～几厘米。

斑杂状构造：黄铜矿、斑铜矿呈它形晶团斑分布于白云岩、方解石中，团斑一般为0.1cm～1cm。

薄膜状构造：即孔雀石呈薄膜分布于白云岩表面及裂隙面上。

2.3.3 矿石化学成分

主金属铜含量比较稳定，单样最高品位2.53ω%，矿床平均0.56ω%。根据多元素分析和组合分析成果，表明无可综合利用的伴生金属。

对矿体顶底板及工业矿、低品位矿作矿石化学全分析(表1)，岩矿石化学成分具以下特点：

①SiO2在底板及低品位矿石中相对较高，在工业矿石中相对稳定，在顶板中最低；

②在顶底板岩石及矿石中，CaO和MgO由底板—矿石—顶板显示逐渐增高，且CaO>MgO，其比值CaO∶MgO=8∶5；

③TFe2O3、FeO在工业矿石中的含量明显高于顶底板岩石及低品位矿石中的含量；

④Al2O3、TiO2、K2O、MnO、Na2O、P2O5与矿体关系不明显，且Na2O、P2O5在岩矿石中含量均很低。

表1 东川老屋子铜矿矿石化学全分析结果表Tab.1 Ore Chemical Analysis of Laowuzi Cu Deposit，Dongchuan

3 成因探讨及找矿方向

3.1 矿床成因

东川矿区经历了晋宁期、加里东期、华力西期、印支期、燕山期、喜马拉雅期强度不等的构造运动，长期稳定持续沉降的浅海环境加上板块构造作用(多是裂谷深断裂活动)，形成了本区复杂的地质构造背景，褶皱、断裂发育。在早元古界基底的基础上沉积了从震旦系、古生界、中生界、新生界巨厚(万米以上)的盖层。地壳厚度大，地质构造演化历史复杂，造成本区矿床的成因复杂。

目前，较普遍地将东川铜矿划归为古陆边缘裂陷槽中以碳酸盐岩为容矿岩石的沉积—改造型铜矿床或简称为沉积层状铜矿床，也有的称之沉积变质型(层控)铜矿床，习惯称“东川式铜矿床”。近年来龚琳等研究昆阳裂谷发展演化，结合东川矿田的主要矿床时空分布，根据建造类型、成矿系列、赋矿层位、容矿岩石、成矿环境等因素，将东川矿田的矿床划分为四个类型(1996)，即从赋矿层位由上至下分为：

①产于新元古界陡山沱组的陆源沉积建造中的铜矿床(滥泥坪式铜矿床)；

②产于中元古界鹅头厂组的黑色页岩—碳酸盐岩建造中沉积改造型铜矿床(桃园式铜矿床)；

③产于中元古界落雪组的碳酸盐岩建造中喷流—热卤水沉积型铜矿床(东川式铜矿床，含落因式铜矿床、汤丹式铜矿床)；

④产于中元古界因民组的海相火山—喷流沉积型铜铁矿床(稀矿山式铜铁矿床)。

本区矿床受地层、岩性、构造控制、蚀变强度控制，其中地层、岩性的控制特征尤为明显。矿体呈层状、似层状主要赋存于落雪组第二段白云岩及鹅头厂组底部炭质板岩中，具有固定的层位；铜矿物的赋存状态，反映出明显的沉积成因。据以往资料，落雪组铜元素的平均含量大大超过背景值，反映出地层沉积时含铜矿物颗粒浓集形成；南北向的小江深大断裂，东西向的断裂所造成的次级构造裂隙，是热液上升、扩散和赋矿的有利条件，控制着后生的脉状矿体的形成和产状；近矿围岩蚀变主要有硅化、碳酸盐化、黄(褐)铁矿化，矿体与围岩分界多数不清楚。综合所述，本区矿床的生成与初始矿源层、岩性、构造裂隙及蚀变强度有着不可分割的密切关系，这是形成本区矿床的有利条件，本矿床属沉积改造型铜矿床。

3.2 找矿标志

(1)层位标志：该区矿体主要赋存于落雪组第二段及鹅头厂组底部。

(2)岩性标志：落雪组灰至深灰色砂泥质白云岩、细晶白云岩，鹅头厂组黑色炭质板岩。

(3)构造标志：落雪组与鹅头厂组接触部位的断层破碎带。

(4)蚀变标志：具碳酸岩化、硅化、黄(褐)铁矿化部位。

3.3 找矿方向

本矿床在区域上属滥泥坪—汤丹—新塘—拖布卡弧形褶皱构造带，位于小江断裂带西部边缘，拖布卡复式向斜的东翼，大木厂—双水井大断层以北，矿体呈层状、似层状主要赋存于落雪组第二段灰至深灰色薄至中层，局部厚层砂泥质白云岩、细晶白云岩和鹅头厂组底部黑色薄层炭质板岩中，为沉积改造型铜矿床。矿床受地层、岩性、构造、蚀变强度控制，其中地层、岩性的控制特征尤为明显。

主要含矿层落雪组地层南北走向长近5km，从目前1268中段至1368中段施工结果显示含矿层在倾向上也是比较稳定的，由此可预测矿区矿体沿走向延伸及倾向延深均有大型的特征。目前所圈定的最主要矿体Ⅰ-1走向控制仅1 000m，延深控制仅420m，其中在11-12号勘探线之间的1 268m～1 368m标高范围内规模已基本查明，其形态较简单，厚度、品位变化不大，但因其地表及浅部(1368中段以上，特别是16勘探线以北)、中部(12-18勘探线之间)、北部(9号勘探线以北)工程控制程度较低，倾向方向也尚未能完全控制，因此在1368中段以上、矿体中部、北部方向及深部尚有较大的找矿空间，尤其是倾向延深方向及北部区域将是今后主要找矿方向，也是区内扩大远景的根本所在。

[1]云南省有色地质局地质地球物理化学勘查院.云南省昆明市东川区老屋子铜矿详查报告[R].2014.

[2]龚琳、何毅特.云南东川元古宙裂谷型铜矿[M].北京：冶金工业出版社，1996.

THE GEOLOGICAL FEATURE AND PROSPECTING DIRECTION OF LAOWUZI CU DEPOSIT IN DONGCHUAN，YUNNAN

ZHANG Xian-feng，Xue Li-peng，PU Li-guo

(Geological，Geophysical-GeochemicalExplorationInstitute，YunnanBureauofNonferrousGeology，Kunming650216)

The ore body is in Middle Proterozoic Kunyang Group Luoxue Formation Member 2(Pt2l2)sandy-muddy dolomitite，fine crystalline dolomitite and Etouchang Formation(Pt2e)bottom carbonaceous slate.The ore deposit is controlled by many factors，such as bed，lithological character，structure and alteration，etc，especially the bed and lithological character，belonging to the ore deposit of sedimentation-reformation type.

Sedimentation-Reformation Type Cu Deposit；Ore Control of Many Factors；Laowuzi，Dongchuan，Yunnan

2014-12-01

张贤峰(1982～)，男，四川泸州市人，地质工程师，主要从事矿产地质勘查工作。

P618.41；

A

1004-1885(2015)2-225-6