易门县狮子山铜矿成矿地质条件及深部找矿前景

易门县狮子山铜矿成矿地质条件及深部找矿前景

毛建辉，郭祖江，潘庆周

(玉溪矿业有限公司，云南 玉溪653100)

摘要：易门狮子山铜矿为沉积-改造型铜矿。受地层、岩性和构造的控制，层状矿体产于狮子山倒转背斜北西翼中元古界昆阳群落雪组白云岩中，柱状矿体分布于褶皱转折端落雪组白云中，成矿条件优越，深部有一定找矿潜力。

关键词：沉积改造型铜矿；地层—构造控矿；云南易门狮子山

收稿日期：2014-08-07

作者简介：毛建辉(1979~)，男，云南元江县人，地质工程师，主要从事矿山地质技术管理和地质找矿工作。

中图分类号：P618.41文献标识码：A

狮子山铜矿于1954年地质测量时发现，1955年2月转入勘探，1970年建厂，1977年10月正式投产，至今已开采生产了36年。近年来，经采选工艺改进和改造，已达到日处理2 250吨矿石量规模。但随着多年的生产，深部厚大资源的枯竭和矿石品质的下降已严重制约了狮子山铜矿可持续发展及中长期规划。笔者结合矿山生产实际，以前人取得的地质科研成果理论和矿山生产实践经验相结合，综合分析狮子山矿区成矿条件，认为深部具良好地质找矿条件，在此基础上阐述了开展矿山地质技术工作和找矿工作的新认识。

1成矿地质背景

矿区位于元古宙康滇地轴边缘昆阳裂谷内的武定—易门—元江裂陷槽中段近南北走向的易门断陷盆地西侧，西至绿汁江断裂平距约10Km。区内受东西向挤压作用力的影响，形成南北向构造体系，褶皱断裂十分发育(图1)。

图1　云南易门矿区地质简图 Fig.1　Geological Sketch Map of Yimen Orefield，Yunnan 1-三叠系-侏罗系；2-震旦系下统；3-昆阳群；不整合地层界线；5-断层；6-铜矿床

2矿床地质特征

2.1　地　层

矿区出露地层主要为第四系 和中元古界昆阳群(Pt2k)。昆阳群由新到老分别为鹅头厂组(Pt2e)碳质板岩夹白云岩、落雪组(Pt2l)白云岩和因民组(Pt2y)板岩夹含长石石英砂岩。地层总体走向为北东向，倾向南东，为陡倾斜岩层，倾角一般为68°～85°，其中赋铜矿地层主要为鹅头厂组一段黑色碳质板岩夹白云岩和落雪组二至三段的青灰色、灰白色、白色白云岩。

2.2　构　造

矿区构造主要由褶皱和断裂组成(图2)。褶皱构造主要为一轴向为NE50°～60°、向北东倾没的狮子山倒转背斜，倒转背斜的NW翼由四个同级系次的背斜和三个向斜组成双“M”形的复合倾竖褶皱，控制矿床的产出。核部为因民组地层，两翼出露落雪白云岩与鹅头厂板岩，地层对称分布。

断裂构造主要为北东向断裂和北西向断裂。李强[6]等研究认为狮子山断裂构造表现出多期叠加变形的特征，至少经历了三期以上力学性质转变。区内FL4纵断层为导矿构造，走向NE20°～80°，倾向SE，倾角70°～80°，伴生的北东向次级断层、层间断层及节理裂隙等组成的“入字形”和“多字形”构造为容矿构造，为矿液运移和沉淀提供了有利空间；北西向断层一般为成矿后构造，走向NW30°～50°，倾向NE或SW，倾角15°～50°，破坏矿体完整性和连续性。

2.3　岩浆岩

矿区内岩浆岩种类单一，为晋宁期辉绿岩(勘查报告[1])。杨勇等[7]对狮子山岩浆岩研究认为狮子山岩浆岩为晋宁—澄江期侵入的碱性辉长岩，分布于狮子山背斜核部及两翼，常沿NE向断裂、NW向断裂及层间破碎带贯入，呈岩墙状和岩柱状，厚度1.5m～50m。

2.4　围岩蚀变

矿区经受了多期构造作用及岩浆热液作用，岩石不同程度发生围岩蚀变。主要的围岩蚀变有硅化、碳酸盐化，其次为绢云母化、绿泥石化等。

2.5　矿体特征

狮子山铜矿床是典型的沉积—改造型铜矿床，矿体具“层控双构”特点。按矿体类型分为层状矿体和柱状矿体。不同类型的矿体铜品位差异较大，矿石品位的高低直接关系到狮子山铜矿持续稳定发展。层状矿体铜平均品位0.65ω%，柱状矿体铜平均品位0.92ω%。

层状矿体包括产于狮子山倒转背斜转折端的V4号矿体和NW翼次级复背斜的V8号矿体(图2)，赋矿岩石为落雪组的硅泥质白云岩，矿体产状与地层产状一致，矿体沿层分布，呈层状、似层状，金属矿物以斑铜矿为主，次为黄铜矿、黄铁矿。V4号矿体走向长度小，厚度薄，延深大，其延深是走向长度的5倍以上；V8号矿体向长度大，厚度变化大，延深大，其延深是走向长度的2倍以上。空间上矿体均具紧缩、膨胀、分支、复合等特点。

柱状矿体主要为产于狮子山倒转背斜转折端的V1号矿体和V2号矿体(图2)，矿体夹持于因民组地层之间，赋矿岩石分别为落雪组硅质白云岩和鹅头厂组碳质板岩与白云岩，矿体产状与地层产状一致，矿体沿层分布，呈柱状，金属矿物以斑铜矿、黄铜矿为主，次为黄铁矿。V1号矿体和V2号矿体走向长度小，厚度大，延深大，其延深是走向长度的4倍以上，空间上矿体均矿体具紧缩、分支、复合等特点。

矿石类型主要为硫化矿，少量氧化矿和混合矿，其中硫化矿占探明储量的90.3%。金属硫化物主要为斑铜矿、黄铜矿，次为黄铁矿，含少量辉钼矿、辉银矿、辉铜矿。氧化物，主要为孔雀石，次矿物兰铜矿、赤铜矿，少量黑铜矿、钴华、水钴矿等。

矿石具有高Ca、Mg的特点[9]。矿石中主要元素为Cu，伴生有益组分少，部分伴生元素Co、S、Ag可在精矿中综合利用。矿石结构主要为自形—半自形粒状结构、它形晶粒状结构、交代结构、破碎胶结结构等，矿石构造主要为层(纹)状、脉状、浸染状构造，偶见团块状、角砾状构造。近矿围岩蚀变主要有硅化、绿泥石化、黄铁矿化。

图2　狮子山铜矿矿床15中段(1237m水平)平面地质简图 Fig.2　Geological Sketch Map of Level 15 of Shizishan Cu Deposit 1-因民组；2-落雪组；3-鹅头厂组；4-辉长岩；5-地质界线；6-断层及编号；7-工业矿体及编号；8-低品位矿体；9-生产剖面线

3成矿地质条件分析

3.1　地层条件

地层是本区成矿的重要条件之一。铜矿体主要赋存于落雪组白云岩地层和鹅头厂组黑色碳质板岩夹白云岩地层，其原岩为碳酸岩盐和碳泥质岩夹偏碱性基型火山岩及喷流热水沉积组合[4]。李强等研究提出矿区昆阳群因民组和落雪组地层中的铜、铁背景值高，是主要矿源层[8]。

3.2　构造条件

矿区构造不仅控制矿体产出，同时控制了矿体空间分布形态。区内构造活动至少经历了三期以上变形活动，受构造活动影响，岩石不同程度发生围岩蚀变，蚀变程度与铜矿化富集关系密切。倒转背斜转折端断裂构造发育强烈程度，决定了矿体矿化富集程度。孙家骢[2]、韩润生[5]等对狮子山铜矿不同中段构造地球化学研究，矿体构造化学异常分布于FL4断裂以北，异常主要集中于南部，矿体下盘北部负异常区出现局部正异常，是层间断裂构造矿化富集所致，同时异常规模和范围呈北东侧伏的趋势。

3.3　岩浆岩条件

矿区内岩浆岩为辉长岩，辉长岩的侵入与成矿作用有一定关系[7]，矿山生产实际证明，局部辉长岩内可见斑点状、脉状黄铜矿，侵入旁侧白云岩元素铜品位达0.2%～0.46%。李强等[8]对狮子山铜矿流体包裹体研究认为狮子山铜矿成矿流体不是简单的浅表热卤水，而是有深源叠加的热卤水，认为深源流体来自基性侵入岩的可能性较大。

3.4　岩性条件

岩性条件是指岩石物理化学条件，岩石化学性质活泼性和脆—韧性对矿化起一定控制作用。狮子山岩石属于浅变质岩类，为脆—韧性岩石[3]。矿体的容矿岩石是白云质板岩，矿体是在变质热液活动中对重结晶白云岩的选择富集成矿，重结晶白云岩脉内还出现黑云母、石英等共生矿物。显微镜下，重结晶主要表现为中细晶白云岩细脉，脉体宽1mm～5mm，长数毫米～数厘米，边界呈锯齿状，斑铜矿基本沿重结晶的白云岩细脉分布，并常在褶皱转折端富集。板岩矿中以炭质板岩为主时，矿化常靠白云岩一侧富集。

4深部找矿前景分析

通过对狮子山铜矿床地质特征和成矿地质条件分析，矿区深部具有良好找矿条件，且深部层状矿体和柱状矿体呈北东侧伏。

4.1　层状矿体找矿分析

层状矿体为V4号矿体和V8号矿体，矿体分别产于FL4断层旁侧(下盘)和倒转背斜北西翼次级复背斜转折端，矿体厚、品位高的矿体分布于25#～45#剖面及褶皱转折端范围。矿化强弱与围岩蚀变、构造发育程度关系密切，南部蚀变大于北部，因此，深部开展地质找矿以褶皱转折端和FL4断裂发育范围为中心向两端追索。

4.2　柱状矿体找矿分析

柱状矿体为V1号矿体和V2号矿体，矿体分布于30#剖面以东的褶皱转折端范围，下盘岩性为一狭长条含长石石英砂岩(标高1437m揭露)，局部硅化蚀变强烈部位可见脉状黄铜矿，现场可见白云岩地层中容矿构造斜交砂岩，通过分析认为该砂岩段为矿体导矿构造之一，且柱状矿体成矿条件优于层状矿体。

5矿山地质工作及找矿建议

矿山地质工作是矿山生产、发展和提供资源保障的基础性技术工作。结合矿山生产实际，矿山地质技术员应全面收集矿区内地质信息，及时准确编录原始地质资料，应特别关注成矿条件有利部位(构造地球化学负异常期存在的局部异常)，可有意识增加工程以验证。

矿山地质技术员应具树立地质找矿的意识，善于总结矿山生产揭露的地质信息，积极从矿床地质特征、矿床成因、矿体富集规律和控矿因素等方面加强地质综合研究，选择合理找矿靶区，加大主要矿体和边角矿体得地质找矿力度，以实现资源增储和资源升级，保证矿山生产资源衔接和持续发展。

参考文献

[1]云南有色地质三一三队.云南省易门县狮子山铜矿接替资源勘查报告[R].2009.

[2]昆明工学院矿产地质研究所.易门式铜矿床构造地球化学特征及盲矿预测科研总结报告[R].1994.

[3]张志斌，曹德斌.对易门狮子山铜矿床成因的认识[J].云南地质，1997，16(4)：350~358.

[4]秦德先，田疏龙，燕永锋等.云南易门狮子山铜矿的地球化学[J].地质学报，2000，74(1)：72~84.

[5]昆明理工大学西南地质调查所.狮子山铜矿床矿体构造规律与矿体定位规律研究报告[R].2008.

[6]李强，韩润生，李德等.滇中易门狮子山铜矿床构造控矿规律[J].地质与勘探，2009，45(4)：352~357.

[7]杨勇，韩润生，王雷等.云南易门狮子山铜矿基性侵入岩地球化学特征及其地质意义[J].矿物岩石，2010，69~74.

[8]李强，王雷，毛建辉等.易门狮子山铜矿流体包裹体研究[J].大地构造与成矿学，2013，37(1)：57~64.

[9]毛建辉.易门狮子山铜矿V1号矿体特征及深部找矿预测[J].矿产与地质，2013，27：19~23.

THE METALLOGENETIC GEOLOGICAL CONDITIONS

AND DEEP PROSPECTING POTENTIALITY OF

SHIZISHAN CU DEPOSIT，YIMEN

MAO Jian-hui，GUO Zhu-jiang，PAN Qing-zhou

(YuxiMiningCompany(Ltd)，Yuxi653100)

Abstract：Shizishan Cu deposit in Yimen is a sedimentation-reformation Cu deposit，controlled by the strata，lithological character and structure.The bedded ore is in Middle Proterozoic Luoxue Formation dolomitite on the NW limb of Shizishan reversed fold，whereas the column ore body is in Luoxue Formation dolomitite on the fold turning end.The metallogenesis conditions are excellent，with a certain prospecting potentiality in the deep.

Key Words：Sedimentation-Reformation Cu Deposit；Ore Control of Strata-Structure；Shizishan，Yimen，Yunnan