徐 强,黎建明,孟明亮
(云南地矿工程勘察集团公司,云南 昆明 650000)
矿区出露地层大致以中部铜厂河为界,西部出露石炭系石登群(Csh),地层总体近南北展布,向西倾斜;东部出露侏罗系中统花开佐组(J2h),地层总体近南北展布,向东倾斜,不整合覆盖于石登群地层之上。由新到老分叙如下。
上段(J2h2):粉晶灰岩、钙质角砾岩夹泥质粉砂岩、绢云板岩。在鲁多罗一带岩层局部破碎,有铜矿化破碎石英脉产出。下段(J2h1):为绢云板岩、绢云粉砂质板岩、变质粉砂岩夹变质石英砂岩、变质含长含岩屑石英砂岩、石英岩、粉晶灰岩、白云岩,底部为断续产出的杂色砾岩层[1]。该层下部是矿区重要铜矿化部位,水里地矿段的铜矿体即产于该部位中。
上段(Csh3),细分为上、下两个亚段:①上亚段(Csh3-2)∶为中厚层-厚层块状粉晶灰岩、钙质绢云板岩夹含泥质绢云板岩、变质石英砂岩。在大格拉岩子近东西向节理中有铜矿细脉产出。下亚段(Csh3-1):为一套中酸性火山喷出岩,岩性为安山岩、英安岩、凝灰岩、英安质凝灰岩、凝灰片岩、英安质凝灰片岩、含火山角砾凝灰岩。该层底部发育铜矿化,如外围风川铜矿点即赋存于该层位中[2]。②中段(Csh2):细分为上、下两个亚段:上亚段(Csh2-2):浅黄、灰色变质石英砂岩、粉砂质板岩夹数层砾岩。下亚段(Csh2-1):浅灰、灰色粉晶灰岩、角砾状灰岩夹含钙质绢云板岩。下段(Csh1):变质石英砂岩、粉砂岩、钙质粉砂岩与绢云板岩、绢云千枚岩、钙质绢云板岩不等厚互层,夹不连续产出的结晶灰岩、含菱铁矿粉砂质板岩透镜体。中、下部见铜矿化,是矿区的主要含铜部位,铜厂矿段的铜矿体即产于该部位中。
矿区构造以断裂为主,小褶曲较发育,总体呈北北西向展布,与区域构造线方向一致。中侏罗统花开佐组(J2h)地层,构成向东倾的单斜。石炭系石登群(Csh)地层,可能为被断层破坏的隐伏背斜,属区域上石中坪背斜向北延伸部分。
断裂。矿区断裂大致分为三组,分叙如下:
(1)北西向断裂:包括F1、F7两条,均发育于矿区北西部,被F2断裂错移。F1:呈155°~335°方向展布,断面倾向南西,倾角70°~75°,两盘均为Csh1板岩夹砂岩。破碎带宽10m~15m,由构造角砾、碎块及粘土组成,具硅化碳酸盐化、褐铁矿化等蚀变。呈现张性断裂特征,为正断层。F7:呈145°~325°方向微波状展布,长大于1400m,断面倾向北东,倾角75°。北东盘为Csh2-1结晶灰岩,南西盘为Csh2-2砂岩及板岩,破碎带宽几至十余米,由构造角砾、碎斑-碎粉、糜棱物及粘土组成,呈现压性断裂特征,局部具硅化、碳酸盐化,被F2、F3切错,为逆断层。
(2)北北东向断裂:F8:呈25°~205°方向微波曲展布,两端延出图幅,断面倾向南东,倾角70°~75°。南东盘为J2h1紫红色板岩和砂岩,北西盘为J2h2灰岩夹板岩及Csh2-2砂岩。破碎带宽5m~10m,由构造角砾、碎斑、糜棱物及粘土组成,断面呈曲状,呈现压扭性断裂特征,为逆断层。
(3)近东西向断裂:有F2、F3、F4三条,总体呈近东西向展布,其中F3、F4规模较大,向西、向东分别延出图幅,断面向南或向北倾斜,倾角陡,破碎带宽5m~10m,由构造角砾、透镜体及碎斑、粘土组成,两侧岩石具片理化,呈现压扭性断裂特征,为一级左型平移断层。
安山岩:主要分布于Csh3-1中、下部。成分以斜长石为主,次为绿泥石,并含少量碳酸盐、绿泥石、白钛石、磁铁矿。
凝灰岩:主要分布于Csh3-1中、上部。主要由岩屑、晶屑和火山灰岩组成。岩石具强弱不一的片理化、绢云母化、铁泥质化等蚀变。
铜厂矿段花开佐组下段(J2h1)地层中出露一条辉绿岩脉,脉体具较强的蚀变。辉绿岩∶黄绿、黄褐、棕褐色,辉绿结构、块状构造,部分呈碎裂-角砾状结构,斑晶为斜长石,部分已绿泥石化;基质由分布较杂乱的板条状斜长石微晶及其间的已绿泥石化或铁泥质化的填充物组成。岩石具硅化、碳酸盐化、绢云母化、褐铁矿化等。
(1)变质作用。矿区内变质作用不发育,仅是变质程度较浅的区域变质作用。使区内地层中的泥质成分发生重结晶,形成绢云母、板岩、绢云板岩、变质石英砂岩等浅变质岩。与成矿作用不相关。
(2)热液蚀变作用。矿区热液蚀变作用较普遍,主要发生于断裂破碎带及附近围岩中。种类繁多,以中低温热液蚀变为主,有硅化、碳酸盐化、天青石化、泥化等。现将与铜矿关系密切的热液蚀变特征叙述如下:①硅化:表现为微-细粒状、团块状、不规则脉状石英沿断裂破碎带及附近围岩裂隙不均匀产出,常与黝铜矿、孔雀石等铜矿物共生产出。硅化强烈的部位往往形成铜矿体。与铜矿化关系密切。②碳酸盐化:表现为方解石呈不规则细-网脉状、团块状沿断裂破碎带分布。与铜矿化关系密切。③天青石化:主要分布于铜厂矿段。表现为白色、浅绿色细粒-粗粒、部分达伟晶状、柱状或板状晶体呈不规则脉状伴硅化、碳酸盐化沿断裂蚀变带产出。
本矿区矿体分布及蚀变矿化与断裂构造关系十分密切,地下热液在地壳的运动过程中,不断溶解萃取了以铜、银为主的成矿物质,构成了含矿热水溶液。这些富含成矿物质的热液沿导矿断裂运移到有利的容矿构造中后,在新环境下由于物理化学条件的改变,造成含矿热液与断裂破碎带内的断层角砾,围岩发生交代-充填作用,产生了矿化蚀变和形成矿体。到表生期,由于地壳上升,或地下水面下降,致使矿床在氧化环境内长期氧化,造成了现今查明的矿体,矿石已氧化成孔雀石、蓝铜矿,仅残留少量黝铜矿、辉铜矿等硫化矿。矿床成因为构造-热液蚀变矿床。
北西向,近南北向次级断裂及其旁侧节理裂隙为容矿构造,因而这两组构造是区内找矿的构造标志。
硅化、天青石化、碳酸盐化、绢云母化、褐铁矿化、绿泥石化等热液蚀变与铜矿化关系密切,蚀变较强的部位常形成铜矿体;所以这些热液蚀变标志是区内主要的直接找矿标志。