四川九龙县中咀铜矿矿化特征及找矿

刘 琪，胡如权，潘晓东

（1.四川里伍铜业股份有限公司，四川 甘孜 626000；2.四川金伯利地质勘查有限公司，成都 610091）



四川九龙县中咀铜矿矿化特征及找矿

刘 琪1,2，胡如权1，潘晓东1,2

（1.四川里伍铜业股份有限公司，四川 甘孜 626000；2.四川金伯利地质勘查有限公司，成都 610091）

摘要：中咀铜矿属典型中高温热液充填交代成因。通过对中咀铜矿矿床的蚀变特征、矿化及其分布特征进行分析表明，矿床经历早期黑云母化、斜长石化，中期电气石化、硅化到晚期绢云母化和绿泥石化的蚀变演变。矿区蚀变带分布明显，可分四个热液蚀变带，矿化蚀变带及其矿体分布均受韧性剪切带的控制，矿区矿化作用与热液蚀变关系密切，矿化均出现在热液蚀变带中。

关键词：铜矿；矿化蚀变；找矿；中咀

1　区域地质背景

里伍铜矿田构造上位于四川省甘孜藏族自治州九龙县烟袋乡，大地构造处于康滇地轴西侧，松潘-甘孜造山带东南缘，北东向（木里-锦屏）弧形推覆构造带北西侧后缘。矿田构造主要由江浪穹隆背形及其环状拆离断裂构造组成。核部出露里伍群下段下岩带、中岩带，两翼依次出露里伍群下段上岩带、奥陶系江浪组、志留系甲坝板组、二叠系乌拉溪组，最外侧为三叠系。其环状剥离断裂构造为环绕变质核杂岩发育的一系列拆离断裂，主拆离断裂带位于里伍群上部，以此断裂带为界，内外分别由两套不同的构造地层系统组成，两套地层系统内部不同岩带、岩性层之间普遍发育规模、强度不等的剥离断层，这些剥离断层在平面上围绕穹隆呈环形展布，向外倾斜，倾角20°～30°，上盘向下作正滑运动，这种正滑运动在各岩性层内广泛引起S1、S2等片理、劈理面的剪切褶皱。环状断裂构造为区内重要控矿构造。

由于江浪穹隆内的岩石多期构造变形变质作用，为区内铜、铅、锌、镍等金属元素活化、迁移和富集成矿提供了十分有利的成矿条件。穹隆矿田由受环穹隆的滑脱－拆离构造体系控制的一系列热液型铜、锌矿床组成，已发现里伍、挖金沟、柏香林、黑牛洞、白岩子、中咀、笋叶林及上海底等铜矿床（点），其中黑牛洞铜矿和中咀铜矿是里伍铜矿外围近年发现的找矿前景较好的地段之一。

图1　中咀矿区地质简图

2　矿区地质特征

2.1地层

矿区出露的地层为中元古界里伍岩群（Pt2L），为一套变质的陆源碎屑岩系，以石英岩、黑云石英岩、黑云石英片岩、二云石英片岩、二云片岩、十字黑云片岩为主，部分绢云千枚岩和二云石英千枚岩，夹较多透镜条带状变基性火山岩。

2.2构造

中咀铜矿位于江浪穹隆构造南西翼，矿区总貌以第三期面理S3面理呈向北西倾斜的单斜构造。S3片理对矿体定位有明显控制作用。S3片理顺层剪切形成的较多规模大小不一的韧性剪切带（图1）。表现形式以层间断裂和层间滑动面群为主体，是控制矿体形态、产状、规模及矿化富集的主要构造。其中FⅡ号韧性剪切带为中咀Z1-3矿体的主控矿构造，分布于测区中部，规模最大。该带中普遍叠加燕山期脆韧性重力下滑作用，总体上形成一系列密集程度各异的滑脱面组成的一个较大规模滑脱带。滑脱带以S4剪切面理为变形面发育尺度大小不一的重力滑动褶皱，褶皱枢纽近水平（图2、3）。

2.3岩浆岩

矿区内出露岩浆岩主要为变基性火山岩，受多期变形变质作用改造，均为多次构造置换残留，呈一些似支状或透镜带状沿S3面理分布，垂向上多具韵律性对称分布，横向上常迅速地尖灭或侧现。岩石中矿物成分以闪石类为主，次为斜长石、石英、绿泥石及黑云母，偶见石榴石，微量钛铁矿。蚀变岩石中，角闪石多变为阳起石、透闪石及绿泥石，斜长石变得更酸性，多为更钠长石、钠长石，部分含金属硫化物，以磁黄铁矿为主，部分为黄铜矿，沿裂隙或矿物间充填。岩石普遍具柱状及粒柱状变晶结构，片状及块状构造。

图2　小型重力滑动褶皱及折破劈理

图3　中咀Z3-1矿体底板二云石英

图4　蚀变矿化带中石榴石变斑

3　蚀变特征

江浪穹隆内大部分矿床都产于里伍岩群中段上部，矿区主要蚀变带、矿化体均位于其中。燕山-喜山期江浪穹窿成穹过程中所产生的变形和热液作用是形成里伍矿田富铜矿的最终成矿地质作用。在中咀矿区热液蚀变广泛发育，蚀变类型主要有黑云母化、电气石化、斜长石化、硅化、绢云母化、绿泥石化等。根据野外及室内镜下观察，蚀变作用经历了早期黑云母化、斜长石化，中期电气石化、硅化到晚期绢云母化和绿泥石化的演变，成矿与晚期蚀变作用关系密切。近矿部位晚期强烈绢云母化、绿泥石化常使岩石发生明显褪色现象，岩石变得较松软，片理构造趋于消失，为重要近矿标志。此外，还出现大量石榴石、十字石或部分透闪石等热变质矿物（图4、5），与矿化关系密切。石榴石、十字石主要呈变斑横切早期S3、S4面理，在矿体附近的粗大石榴石中内还频繁含磁黄铁矿和黄铜矿等金属矿物（图6）。

图5　蚀变带中黑云母、透闪石变斑

图6　巨斑石榴石裂隙中的黄铁矿和黄铜矿

3.1黑云母化

是矿区分布最广的一类蚀变，从近矿部位到远矿部位均有出现。黑云母化蚀变形成的黑云母广泛出现于云母石英片岩类中，呈粗斑点状、斑团状、弥散状、条带状、脉状产出（图7），与岩层所含黑云母的区别是结晶颗粒明显粗大，横切片理，颜色主要呈褐－棕红色，岩层中早期黑云母主要为黑色，粒度相对细小，且平行片理分布。在石英电气石脉旁侧围岩普遍可见蚀变黑云母，常与电气石共生在一起，局部形成黑云母＋电气石团斑。近矿黑云母化强烈部位，大量褐－棕红色粗晶黑云母出现，可使岩石片理减弱或消失。

图7　蚀变黑云母沿剪切面量呈条带状、斑团状或弥散状分布

3.2电气石化图

主要呈两种产出形式，第一种与顺岩层的黑云母化密切相关，蚀变形成的较自形电气石呈针柱状、毡状沿S3、S4面理分布，与黑云母共生；第二种是沿切层或顺层构造裂隙充填形成石英－电气石细脉（图8），电气石在脉体两侧围岩片理中也呈明显富集，并常伴有石墨析出。电气石化在矿体附近局部裂隙构造发育或强烈发育，形成结晶良好的放射状电气石晶族团块，磁黄铁矿、黄铜矿充填于其中。根据电气石电子探针化学成分分析，属黑电气石—镁电气石固溶体系列。

图8　切片理分布的电气石石英脉

3.3硅化

主要以石英脉、条带或团块的形式出现，顺层石英条带极为发育，其次见有切层的石英脉，石英脉的宽度数十厘米到数米不等，长度数十米至百余米不等，大部分石英脉较为纯净，部分不均匀含有少量电气石、黑云母团斑，偶见有绿柱石，脉旁围岩具有明显的黑云母化、电气石化或绿泥石化（图9、10）。矿体上下盘附近及矿体尖灭部位，常见大量不规则石英团块，内含磁黄铁矿、黄铜矿或黑云母（图11）。

图9　团状石英脉边缘绿泥石化、黑云母化

图10　团状石英脉中蚀变黑云母团块及边缘黑云母化

图11　团状石英脉中磁黄铁矿、黄铜矿特征

3.4绿泥石化和绢云母化

绿泥石和绢云母化主要出现于矿体附近和矿化蚀变带中，与矿化关系十分密切。绿泥石多呈细微晶集合体沿片理或裂隙呈条带或不规则团状分布，或沿蚀变黑云母晶隙内或晶间呈不规则状充填，形成明显晚于黑云母（图12），绿泥石化强烈时，黑云母大部分或完全消失，片理变得模糊不清，岩石趋于块状构造（图13）。绢云母多为黑云母退变而形成，多沿片理呈条痕或条带呈网结状分布，对岩石改造作用明显，受改造的岩石主要表现为明显的退色，岩石松软，手搓可呈粉状细鳞片。

图12　团状石英脉边缘绿泥石化、黑云母化

图13　团状石英脉中蚀变黑云母团块及边缘黑云母化

通过上述不同矿物之间的交代关系等，矿床成矿过程可划分一个中高温热液成矿期和中高温热液蚀变、中低温硫化物沉淀两个成矿阶段，前一成矿阶段以形成黑云母化为特征的蚀变，伴有少量磁黄铁矿形成，后一成矿阶段以发育中低温绢云母、绿泥石化和大量硫化物沉淀为特征。主成矿期的成矿阶段以及矿物形成顺序见表。

矿床成矿期、阶段与矿物生成顺序表

4　矿化及其分布特征

4.1矿化特征

中咀铜矿床以致密块状构造为主，其次为条带－浸染状构造，少量为脉－网脉状构造、团块状构造和角砾状构造。根据钻孔、坑道工程矿体编录观察研究，矿石构造在矿体空间上存在一定的分布规律，即：致密块状构造往往出现于矿体的中心部位，网脉状、团块状、角砾状矿石位于矿体的上下边部，而条带状、浸染状构造往往出现于矿体靠围岩部位。

矿区矿化作用与热液蚀变关系密切，矿化均不均匀出现在热液蚀变带中。矿区的热液蚀变带主要受沿S3片理形成的顺层韧性剪切带或叠加于其上的后期重力滑脱带控制，从大范围来说其带状分布特征比较明显，其分布也与矿区内的韧性剪切带分布范围一致，大致可分四个热液蚀变带（图1）。矿化主要分布于矿区SBI号和SBII号两个蚀变带中，SBIV号蚀变带中的中部、上部也出现矿化带，但其延伸不稳定，出露规模不大。SBI号蚀变带中矿化较普遍，并有3个矿体分断续布其中；SBII号蚀变带由FⅡ号韧性剪切带控制，矿化主要出现在下部，其延伸稳定，出露规模较大，中咀矿区主矿体就分布于其中。

4.2分布特征

从矿化分布特征看，铜、锌矿化主要受韧性剪切带及沿剪切带叠加的后期顺层重力滑脱带控制，沿第四期片理(S4)产生的滑脱构造、局部挠曲虚脱部位、能干性差异较大的岩性层间强变形带，是成矿热液充填交代和矿质沉淀的有利空间，热液蚀变作用强烈，矿化作用普遍，成矿物质往往富积形成矿体，为有利容矿构造部位。自矿体向外蚀变作用的分带性不明显，蚀变受岩性差异影响小，主要与S4剪切片理及后期裂隙的发育密集和透入性程度有关，并与矿化强度总体上呈现为正消长的关系，近矿顶底板围岩蚀变强烈，普遍伴有星点状，局部为浸染状磁黄铁矿，偶见黄铜矿、闪锌矿。远矿部位围岩蚀变、矿化逐渐减弱，仅见有少量的磁黄铁矿。中咀主矿体以似层状为主，产状大体与围岩主期片理基本一致。矿体内部结构简单到复杂均有，致密块状矿体沿片理破碎带呈板、条带状分布，产状稳定，团块、条带状状矿体内部部分在纵横向延展出现分枝复合，尖灭再现，或沿层间断裂附近派生的羽状裂隙形成斜交穿层的不规则网脉状矿体（图14）。由于控制矿体的片理破碎带与岩性界面可以平行，也可以小角度地切穿，所以矿体出现顺“层”与穿“层”的特征。矿化类型简单，以铜为主，锌为次，具有典型的热液充填交代成因特征。矿石矿物主要为磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿及少量方黄铜矿、斑铜矿、方铅矿。矿石构造为致密块状、角砾状、条带状、浸染状及含铜石英脉状。矿石结构有粒状、破碎胶结、溶解交代残余、固溶体分离、包含结构等。

4.3矿体特征

矿区共发现Z1-3和Z1-2两个工业矿体，布于中东部矿化蚀变带中，呈似层状分布，走向300°～330°左右，倾向北西。矿石类型主要为闪锌矿黄铜矿磁黄铁矿矿石，部分黄铜矿磁黄铁矿矿石。Z1-3矿体产于SBII号蚀变带中（图1），矿体地表出露长度大于100m，为半隐伏矿体，倾角变化于15°～40°之间，从露头向深部倾向方向呈扇形扩大，以致密块状构造为主，其次为条带状、团块状构造。Z1-2矿体产于SBIII号蚀变带中，为隐伏矿体，倾角变化于8°～31°之间，以条带状、团状构造为主，部分为致密块状。

5　找矿意义

通过构造、蚀变和矿化特征研究表明，江浪穹隆内环状滑脱-拆离构造断裂体系以及由其控制的蚀变带、矿体、矿化体产出关系密切，含矿构造蚀变带的蚀变标志主要表现为大范围的黑云母化，主要形成棕－棕褐色黑云母切层粗斑、顺层条带，并伴有稀疏星点状磁黄铁矿，偶见黄铜矿；近矿较小范围的绢云母化、绿泥石化、电气石化，表现为岩石明显褪色、片理趋弱或消失。蚀变与成矿的关系密切，蚀变越强，规模越大，成矿越有利，构造蚀变带也可作为最有效找矿标志。同时，中咀矿区二云母石英片岩夹二云片岩、片状石英岩、斜长角闪岩是重要的岩性层标志，可以作为重要找矿标志进行追索对比。

图14　中咀Z1-3矿体沿重力滑脱带中重力滑动褶皱的转折端虚脱部位膨大变厚，并出现分枝矿体

6　结论

1）中咀铜矿属典型中高温热液充填交代成因，矿区热液蚀变广泛发育，蚀变作用经历了早期黑云母化、斜长石化，中期电气石化、硅化到晚期绢云母化和绿泥石化的演变，成矿与晚期蚀变作用关系密切。

2）中咀矿区内的矿化蚀变带及其矿体分布均受韧性剪切带的控制，其中FⅡ号韧性剪切带为中咀矿区的主要矿体Z1-3的主控矿构造。

3）中咀铜矿床的主成矿过程可划分一个中高温热液成矿期和中高温热液蚀变、中低温硫化物沉淀两个成矿阶段，前一成矿阶段以形成黑云母化为特征的蚀变，伴有少量磁黄铁矿形成，后一成矿阶段以发育中低温绢云母、绿泥石化和大量硫化物沉淀为特征。

4）中咀矿区的主要找矿标志为构造蚀变带和含矿岩性段。黑云母化、绢云母化、绿泥石化、电气石化等蚀变与成矿的关系密切，构造蚀变带可作为最有效找矿标志。

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Mineralization and Prospecting for the Zhongzui Cu Deposit in Jiulong,Sichuan

LIU Qi1,2HU Ru-quan1PAN Xiao-dong1,2
(1-Sichuan Liwu Copper Mining Co.Ltd.,Garzê,Sichuan 626000; 2-Sichuan Jinboli Geological Exploration Co.Ltd.,Chengdu 610091)

Abstract:The Zhongzui Cu deposit is a typical meso-and katathermal metasomatic one.Wallrock alteration is characterized by clear zonation.Cu mineralization is related to wallrock alteration.Cu mineralization and wallrock alteration are controlled by ductile shear zone.

Key words:Cu deposit; mineralization; wallrock alteration; prospecting; Zhongzui

作者简介：刘琪（1983-），女，四川泸州人，工程师，主要从事地质勘查工作

收稿日期：2015-03-16

DOI：10.3969/j.issn.1006-0995.2016.01.015

中图分类号：P618.41

文献标识码：A

文章编号：1006-0995（2016）01-0066-05