黎建明,徐 强,朱颖青,孟明亮
(云南地矿工程勘察集团公司,云南 昆明 650000)
宝塔铜矿矿区内主要出露侏罗系中统花开左组(J2h)分为上、下二段:
花开左组下段(J2h1):下部岩性较粗,由紫红、灰、灰紫色石英细砂岩、紫红色石英粉砂岩、粉砂质泥岩组成,中上部以细碎屑沉积为主,为紫红色粉砂质泥岩,泥质粉砂岩夹粉砂岩、细砂岩。显示出一个陆相河湖沉积环境。与下伏上三叠统麦初箐组上段(T3m3)地层呈平行不整合接触。厚度327.9m。
本区花开左组下段(J2h1)中分布有褪色砂岩层:岩性为浅色长石石英细砂岩、粉砂岩,灰白色,细粒结构,粉砂结构,厚层状。
顶部为灰绿色泥质粉砂岩、泥岩夹紫红色泥质粉砂岩,底部为紫红色泥质粉砂岩。该层为本区的含矿地层,Ⅰ、Ⅱ号铜矿体均赋存于其中,该段地层由于受后期构造作用形成破碎带,且含矿热液充填叠加,形成含铜褪色砂岩层,该层厚5m~15m,其中铜矿化体厚度一般为2m~5m,走向长一般为400m~500m,铜品位一般为0.39%~2.47%。
花开左组上段(J2h2):岩性为一套灰绿、灰黄、黄绿、紫灰、紫红色等杂色粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹细砂岩的陆源碎屑沉积,含介形类、双壳类(海相双壳类和陆相双壳类)及轮藻等化石。显示出一个陆源近海湖泊的海陆交互相沉积环境。厚100m。
宝塔铜矿区内主要有F1、F2两条断裂。
F1断层为逆断层,控制着矿区Ⅰ号铜矿体,断层走向北东10°~25°,总体倾向北西,倾角为65°~68°,局部倾角为52°~57°,延伸大于400m,角砾成份与相邻两旁岩石有关,主要由细砂岩、粉砂岩等组成,大小不等,最大约25cm,一般5cm~10cm,呈透镜状、碎裂状分布,并见擦痕和阶步,片理化发育,胶结物具定向排列,形成片理化带。地表常见2m~5m的石英细砂岩、粉砂岩破碎角砾,断层具有压扭性为主的特征。
F2断层为逆断层,控制着矿区Ⅱ号铜矿体,断层走向北东10°~25°,总体倾向北西,倾角为65°~68°,局部倾角为52°~57°,延伸大于500m,角砾成份与相邻两旁岩石有关,主要由细砂岩、粉砂岩等组成,大小不等,最大约25cm,一般5cm~10cm,呈透镜状、碎裂状分布,并见擦痕和阶步,片理化发育,胶结物具定向排列,形成片理化带。地表常见2m~5m的石英细砂岩、粉砂岩破碎角砾,断层具有压扭性为主的特征。
区内褶皱为宝塔背斜,为一倒转背斜,宝塔背斜以中侏罗统花开左组下段(J2h1)组成背斜核部,两翼不对称,东翼倒转,东翼由中侏罗统花开左组上段(J2h2)、坝注路组(J3b)和下白垩统景星组(K1j)地层组成;西翼为中侏罗统花开左组上段,背斜轴部走向总体北东10°,背斜轴面西倾,倾角34°~45°,具向北撒开、向南收敛趋势。
矿床圈定的Ⅰ、Ⅱ号铜矿体围岩均为花开左组下段(J2h1)的褪色砂岩层,岩性为浅色长石石英细砂岩、粉砂岩。矿体与围岩的界线较为清楚。
铜矿化体上、下盘细砂岩、粉砂岩经受多期构造活动和热液作用、蚀变叠加改造,使围岩蚀变比较发育,主要有硅化、绢云母化、绿泥石化等,其次有碳酸盐化。
硅化:是最普遍最显著的一种围岩蚀变,表现形式有二种:少部分以硅质的形式存在于填隙物中,另一种是以石英脉的形式分布于矿石中,由于受后期应力作用,石英多呈碎裂状、它形粒状等,部分具明显的波状消光,粒度一般0.1mm~0.8mm,最大大于5mm。
绢云母化:也是一种较常见的围岩蚀变,表现为呈显微鳞片状集合体的形式分布于砂岩的填隙物中,局部可见绢云母呈条带状与碎裂状石英相间产出,有的绢云母和石英、金属硫化物以脉的形式产出。
绿泥石化:也是一种较常见的围岩蚀变,叠加在绢云母化、硅化及破碎带中。主要有二种形式存在:一种是以填隙物分布于砂岩中,部分以泥质分布于砂-粉砂质泥岩中,这部分绿泥石多呈泥状同,与绢云母、褐铁矿等混杂分布;另一种呈脉状、集合体状沿石英碎裂纹内浸染分布。
碳酸盐化:是本区较少见的围岩蚀变,主要表现为方解石细脉沿破碎砂岩或石英的裂隙分布。
侏罗纪湖泊相三角洲前缘氧化-还原环境的滞流相带中,沉积一套富含铜银矿物质的矿源层。晚白垩世地壳抬升,地下水将碎屑岩中的矿物质不断溶解,而浅色层中的砂砾岩、含砾中-粗粒砂岩,含砾细砂岩及细砂岩空隙度好,有利于地下水循环,成矿物质在此类岩石空隙中作定向缓慢流动,就有充分的时间和空间,故易形成矿体。
由于喜山期地壳运动形成一系列南北向的大断裂及北北东向的次级断裂,反映了当时的构造应力以东西水平挤压为主,在这种区域应力作用下,岩层发生一系列褶皱变形,脆性岩层在变形过程中易于产生挤压破碎和碎裂,区域性大断裂带来的含矿热液沿这些次级断裂的破碎带中充填,使早期形成的贫矿体再次叠加富集。
综上所述,矿床成因类型属于构造热液型铜矿床。
构造标志:与区域南北向主构造平行的次级断裂、褶皱。
岩性标志:中侏罗统花开左组下段是本区主要的含铜层位,浅色中-细粒砂岩、粉砂岩岩层中的构造角砾岩及碎裂砂岩是有利的赋矿层位。
矿化蚀变标志:砂岩的褪色化、硅化等可作为找矿的间接标志。