四川盐源桃子铜矿床地质特征及找矿方向

郭 彬，王 超

(1.山东黄金矿业有限公司三山岛金矿，山东 莱州 261442； 2.山东天承矿业有限公司，山东 莱州 261441)

1 前言

桃子铜矿位于四川省盐源县北西，行政区划属盐源县桃子乡管辖。该区矿化信息多且分散，工程控制程度较低，矿体规模、产状、赋存状态、矿石质量、品位等未被完全控制，有关矿体的深部情况尚需进一步的工程验证。本文通过研究该区的成矿地质背景、成矿地质条件、蚀变带、矿(化)体等特征，分析矿体沿走向和倾斜方向上的延伸、延深情况；分析矿区内出露地层、构造及岩浆岩特征，对矿区内岩浆岩与成矿的关系，以及区内玄武岩浆喷发相、乐平组砂岩的沉积环境等进行研究，以期指导该区下一步的找矿工作。

2 矿区地质简述

2.1 区域地质背景

桃子铜矿床位于扬子准地台与松潘甘孜地槽褶皱的过渡带，大地构造单元属上扬子古陆块、盐源—丽江逆冲带；成矿区带属扬子板块滨太平洋成矿域、扬子成矿带、盐源丽江Cu、Mo、Mn、Fe等多金属成矿亚带；东邻康滇台隆，西北接松潘—甘孜地槽南缘。其东缘为木里—盐源推覆构造体前缘的密集断裂带(以多金属矿化为特征，包括Cu、Pb、Zn、Au、Ag等)，断裂带内汇集了区域上的各种线性构造，构造形式极为复杂；其北为推覆体后缘

2.2 地层

该区出露地层较简单，主要有二叠系峨眉山玄武岩、二叠系乐平组、三叠系中统盐塘组、下第三系红崖子组。其中二叠系峨眉山玄武岩出露于矿区北部和西部边缘，出露范围较小，根据其两个大的喷发旋回，可分为两部分，上部主要由灰绿色致密块状玄武岩夹紫红色凝灰质砂岩、页岩组成，下部主要为深灰—灰绿色致密块状、斑状、杏仁状或菊花状玄武岩，由厚度不等的次级旋回组成；二叠系乐平组矿区内分布较广，除矿区北段峨眉山玄武岩外，贯穿矿区近南北，是区内主要的含铜矿地层，区内乐平组相变较大，加上后期构造破坏和剥蚀，厚度变化大，以灰绿、灰褐、浅紫色中细粒硅泥质岩屑砂岩为主，常夹有薄层状的泥质粉砂岩或中、粗粒长石石英砂岩，并以含有成分较多的硅质岩屑和火山岩屑为主要特征，该层是矿区麦架坪矿段主要的含铜矿地层；三叠系中统盐塘组分布于矿区东部及东北部，主要岩性上部为深灰—灰黑色泥质灰岩，砂质泥灰岩；中部为灰色粉砂岩、灰紫色长石石英砂岩夹蠕状泥灰岩，下部为灰紫红泥质粉砂岩，具有多韵律特征；第三系下统红崖子组在矿区内分布较广，大面积出露于矿区的中西部，为一套山间盆地或山前拗陷的磨拉石建造，按岩性特征可分为3个岩性段，下段为紫色巨砾岩，顶部灰紫红砂砾岩，中段为灰紫色泥质、灰质粉砂岩夹岩屑长石砂岩，泥岩和砾岩透镜体，上段为紫色巨砾岩夹透镜状砂砾岩，粗粒岩屑长石砂岩。

2.3 构造

区内构造发育，有断裂构造和褶皱构造两种类型。矿区构造继承了区域山字型构造的特征，从桃子乡一直到平川铁矿均以最早期的南北向构造为主，属于东西向挤压的应力格局，形成了NE—SW、NW—SE向“X”型构造带和东西向拉张构造，其中与赋矿有关的构造一个是近南北向挤压破碎带，破碎带的顶、底板是成矿的有利构造场所。断裂构造由北向南主要有长柏断裂、黑漆梁子断裂和巴基河断裂；褶皱构造以倒坟背斜为主，次级的背、向斜构造十分发育。

2.4 岩浆岩

矿区内岩浆岩分布不均匀，以北部、西部边缘的基性玄武岩浆喷发为主，并伴有辉长岩脉的侵入；矿区中部巴基河以南有煌斑岩脉侵入，北部黑漆梁子一带有闪长玢岩脉侵入。

2.5 变质作用

该区内变质作用主要为动力变质作用、气液变质作用和高热(烘焙)变质作用，区域变质作用不明显。动力变质作用主要反映在围岩和远矿岩石中，在构造作用过程中，产生强应力作用，使岩石发生破碎、变形，并同时伴有一定的变质结晶、重结晶。高热(烘焙)变质作用主要反映在基性玄武岩相接触的围岩中，由于火山岩温度较深部岩浆更高，冷凝速度较快，出现小规模的高温变质现象，表现为围岩被烘烤退色、脱水、甚至局部熔化出现少量玻璃质，可见一些特殊的低压高温矿物，如透长石等。

2.6 围岩蚀变

围岩蚀变与矿体伴生，规模较大，可作为寻找矿体的重要标志。该区围岩蚀变主要有代表高温阶段的沥青化、硅化及部分透闪石化，也有代表低温阶段的绿泥石化、绿帘石化，还有代表后生地下热水活动阶段的方解石化。其中，硅化、碳酸盐化等与含铜矿化关系密切，可作为铜矿的直接找矿标志。

3 矿体地质特征

该区控制主要的铜矿(化)体4处，含铜矿(化)点多处，主要为裂隙充填型玄武岩型铜矿、砂、砾岩型铜矿床等，4处铜矿(化)体特征描述如下。

Ⅰ号矿体：位于矿区南部麦架坪，矿体赋存于二叠系乐平组上段含岩屑砂、砾岩中，地表矿化显示有多层矿(化)体。通过槽探和老硐的控制，主要有Ⅰ- 1、Ⅰ- 2、Ⅰ- 3三层矿体，控制长度分别为278、137m和110m，平均厚度分别为1.65、2.92m和1.55m，平均品位分别为1.53%、2.5%和0.98%；矿体呈似层状、透镜状，厚度变化较大，有尖灭再现的特征；矿体产状变化大，地表倾角较陡，深部明显变缓，Ⅰ- 1号矿体平均产状为72°∠45°，Ⅰ- 2号矿体为64°∠50°，Ⅰ- 3号矿体为72°∠44°；矿体地表铜矿化明显，深部10～30m次生淋滤较强。矿石矿物主要由辉铜矿、赤铜矿、斑铜矿、黄铜矿、自然铜等组成，大部分氧化为孔雀石、蓝铜矿等，见图1；脉石矿物特征不明显，主要由硅酸盐类和碳酸盐类矿物组成；矿体围岩主要为岩屑砂岩、凝灰质砂岩等，岩石普遍球状风化较强，见图2。

图1 孔雀石化、辉铜矿化、斑铜矿化、黄铜矿化等

图2 砂岩、凝灰质砂岩球状风化

Ⅱ号矿(化)体：分布于巴基河南部鸡棕梁子一带，位于倒坟背斜西翼，赋存于二叠系乐平组上段岩屑长石石英砂岩中，由槽探和剥土工程控制，控制矿体长度为410m，平均厚度0.62m，平均品位0.32%，矿体呈似层状、透镜状；矿化体产状为280°∠30°，矿化体地表铜矿化明显；矿石矿物主要由辉铜矿组成，大部分氧化为孔雀石，脉石矿物特征不明显，主要为硅酸盐类矿物，由方解石、石英等组成。

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图3 圆窝子矿体PD03控制矿体特征图

Ⅲ号矿体：出露于矿区黑漆梁子以南，矿体赋存于二叠系乐平组下段凝灰质砂岩中，由探槽、剥土和老硐工程控制，控制长度为252m，平均厚度2.85m，平均品位1.26%，矿体受裂隙控制特征明显，单个矿体呈似层状、透镜状；产状较稳定，矿体产状为72°∠46°，矿石矿物种类多，主要为辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿等，氧化矿物以孔雀石为主，其次为蓝铜矿；脉石矿物较少，主要为方解石、石英、绿泥石等；矿体围岩主要为凝灰质砂岩、灰绿色细砂岩等。

Ⅳ号矿体：出露于矿区北部圆窝子一带，赋矿围岩与玄武质砂岩、凝灰角砾岩、角砾状玄武岩、凝灰质玄武岩有关，属于与构造破碎带有关的裂隙充填或蚀变玄武岩型铜矿，矿体受断层破碎带控制，沿断层面主要出露凝灰质角砾岩、角砾状玄武岩，含矿岩石为基性玄武岩，矿体地表铜矿化明显；由剥土和硐探工程控制，控制矿体长度130m，深部见矿工程为PD02、PD03，坑道内常见有多层矿化，成矿期次至少有3期，第一期以自然铜为主，与方解石细脉伴生或平行产出；第二期以辉铜矿为主，伴生矿石矿物有斑铜矿等，与方解石脉伴生；第三期以黄铜矿为主，呈浸染状分布。3期成矿受控于同一构造破碎带，破碎带地表宽约30m，深部经坑道PD03验证也为30m矿化破碎带，见图3。

4 控矿因素

该区矿体产状与容矿断裂基本一致，并随其变化而同步变化。矿体的规模、形态受各自含矿断裂破碎带规模、形态的制约，断裂构造是该区铜矿床的主导控制因素，也是成矿的首要条件。该区由于区域山字型构造的影响导致岩石破碎，形成了北东—南西、北西—南东向的“X”型构造带和东西向拉张构造，这些断裂起着导矿、控矿作用，与深大断裂活动相伴生的次级构造活动则起着重要的容矿作用，控制着矿体的展布和形态特征；喜山期强烈的褶皱造山运动，不仅改造着先形成的矿体，而且使得原来的含铜砂岩中的成矿元素进一步迁移聚集成矿成为可能，这一时期，形成的倒坟背斜与断裂的复合部位以及各类破碎带，是矿体形成的有利场所。另外，峨眉山玄武岩浆为区内成矿提供了物质基础，华力西、喜山两期强烈的构造活动为成矿元素的运移和聚集提供了必不可少的驱动力和容矿空间。

5 矿床成因浅析

矿区内的玄武岩型铜矿和砂岩型铜矿，都与二叠系峨眉山玄武岩有着密切的联系，丰富的含矿玄武岩浆为矿区提供了较高的含铜背景。峨眉山玄武岩喷发后，其上覆盖地层为二叠系乐平组红色岩屑砂岩，砂岩底部有煤系；顶部平行层理发育，砾岩磨圆度好，说明当时水动力条件较强，初步判定为滨岸—三角洲沉积相。具有砾岩、粗砂岩、细砂岩、粉砂岩多个韵律旋回,说明存在着多期三角洲，构造活动引起地壳的升降运动频繁，这为矿区内多次成矿提供了条件，同时，也解释了南部麦架坪矿区矿体具有多层矿化的原因。该区的玄武岩型自然铜矿床的成矿物质来源于上地壳，成矿与盆地流体的对流循环及从玄武岩中淬取成矿物质有关，矿床为后生成因。区内玄武岩型铜矿和沉积砂岩型铜矿，在矿体连续性、围岩蚀变、矿化特征等方面都十分相似，二者都与华力西期拉斑玄武岩浆的喷发成矿有关，由于二叠纪中—晚期大规模基性岩浆喷发，既提供了丰富的相关矿源，也提供了充足的热源。

6 找矿方向

(1)区内含矿地层主要有二叠系乐平组砂岩和峨眉山玄武岩，地层岩石呈灰绿色、浅绿色，岩石节理、裂隙发育，球状风化强烈，是指示砂岩铜矿的找矿标志；峨眉山玄武岩石呈灰色、深灰色，砂岩或者砾岩含量少，石英脉发育，岩石节理、裂隙发育，是寻找玄武岩型铜矿的主要方向。

(2)构造破碎带、褶皱转折端、断裂构造与褶皱交汇处，铜矿化较明显，是找矿的主要工作地段。

(3)地表孔雀石化、辉铜矿化、蓝铜矿化、赤铜矿化、黄铜矿化等蚀变，是指示区内铜矿体的直接找矿标志；此外有代表高温阶段的沥青化、硅化、透闪石化，代表低温阶段的绿泥石化，代表后生地下热水活动阶段的方解石化等，多分布在断层破碎带内及岩层层理的裂隙内，可作为寻找铜矿体的间接找矿标志。

7 结语

目前在该区西翼发现了鸡棕梁子含铜矿化体，进一步研究该矿化体的深部信息，可以补充矿区内背斜控矿理论成果，同时是扩大矿区找矿范围的重要途径。该区玄武岩厚度大、构造应力集中，深部存在隐伏岩浆侵入活动，通过进一步加强地质找矿工作，尤其是加强深部工程控制，不断总结和完善区内的找矿模式，有望探获中型以上铜矿床。另外加强对矿石类型及矿床开采技术条件和矿石加工技术性能研究，为该类型铜矿的开发利用奠定基础。

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