云南兰坪县双麦地铜矿控矿条件浅析

张桂银 祁传林 付奉甜 罗仕丽 缪 磊

(1.云南省地质矿产勘查院 云南 昆明 650051；2.云南省巧家县茂租铅锌矿 云南 巧家 654604)

云南兰坪县双麦地铜矿地处冈瓦纳大陆与欧亚大陆接合部的古特提斯构造域，三江造山系(Ⅰ级)中南段扬子地台西缘的多岛弧盆系内(Ⅱ级)，属兰坪-思茅双向弧陆内盆地(Ⅲ级)北段西缘的云岭-景洪弧后盆地(Ⅳ级)，总体构造线呈近南北向。

1 区域地质背景

受澜沧江大断裂长期活动的影响，区内构造复杂，褶皱、断裂发育。以铁各断裂为界，将兰坪-思茅陆块由西向东划分为碧罗雪山岩浆岩带、澜沧江冲断带两个部分。断裂两侧的沉积作用、岩浆活动及变形变质存在明显的差异。西侧主要由晚古生界二叠系吉东龙组残留沉积浅变质岩和中三叠统碰撞型中、酸性火山岩建造组成，并以发育韧性剪切带为特征；东侧主要发育上三叠统小定西组及侏罗系红色碎屑岩建造，以大型逆冲断裂、线性紧闭褶皱构造为特征。

古新世末期，发生了强烈的喜马拉雅运动，受由西向东强烈挤压推覆作用，坳陷沉积物全面褶皱隆升，并伴随区域低温动力变质，产生大量线性紧闭褶皱、轴面板劈理、脆性结构面等浅表层次的构造形迹，使铁各断裂以东地层层序倒置，发育大型逆冲推覆构造和线性同斜褶皱，引起了广泛强烈的热液活动，形成了科登涧、金满等冲断带内众多的铜矿床(点)。

2 矿区地质

2.1 矿区地层

矿区内出露的地层主要有上三叠统小定西组(T3xd)及中侏罗统花开左组(J2h)。由老至新分述如下：

(1)上三叠统小定西组(T3xd)：矿区内呈近南北向带状展布，区域上小定西组(T3xd)分为两个段，本矿区内仅出露第二段，根据岩性组合特征又将其分为四个亚段，现分述如下：

小定西组第二段一亚段(T3xd2-1)：出露于矿区西部，下部岩性为灰紫色蚀变玄武岩，上部岩性为紫红色凝灰岩、凝灰质板岩；

小定西组第二段二亚段(T3xd2-2)：出露于矿区中部，下部岩性为灰紫色弱片理化玄武安山岩，中部岩性为灰紫色、紫红色凝灰质板岩，上部岩性为浅灰色、浅绿灰色石英砂岩，紫红色岩屑杂砂岩、砂质板岩等，局部夹灰色薄-中层状灰岩、白云质灰岩；

小定西组第二段三亚段(T3xd2-3)：出露于矿区中部，下部岩性为灰绿色片理化安山岩，局部见灰紫色、紫红色弱片理化玄武安山岩，中部岩性为浅灰绿色、浅灰色含铜蚀变安山岩，上部岩性为灰色、深灰色砂岩、砂质板岩，偶见黄铁矿。该地层为区内主要含矿层位；

小定西组第二段四亚段(T3xd2-4)：出露于矿区中部，下部岩性为紫红色片理化安山岩，上部岩性为灰紫色弱片理化玄武安山岩。

(2)中侏罗统花开左组(J2h)：下部岩性主要为紫红色复成分砾岩，岩石具片理化，岩石中矿区颗粒具压扁拉长现象，石英颗粒呈眼球状分布，上部岩性为夹薄层状泥质粉砂岩、粉砂岩和粉砂质泥岩。与下伏地层小定西组(T3xd)呈不整合接触。

2.2 矿区构造：

该区构造简单，以断裂及次级裂隙为主。区域上位于矿区东侧的铁各断裂控制着区内地层、构造及岩浆岩分布，导致区内一系列次级构造发育，构造线方向呈近南北向。断裂控制着矿区内火山岩分布(图1)。

F断裂呈近南北向展布，断裂两侧出露地层为上三叠统小定西组(T3xd)，断层破碎带岩性为灰绿色片理化安山岩，局部见灰紫色、紫红色弱片理化玄武安山岩，浅灰绿色、浅灰色含铜蚀变安山岩。该断层浅深部由工程控制，其总体向东倾85°～108°，断层倾角总体较陡为68°～83°，为一向东陡倾之逆断层。该断层为矿区内直接的控矿及容矿构造，已控制矿体均沿该断层呈近南北向带状、透镜状产出。

图1 矿区地质及大地构造位置图

2.3 变质作用

该矿区内变质作用有区域变质和动力变质两种。区域变质矿物共生组合为：绢云母+石英+绿泥石+钠长石，绢云母+石英+方解石，绢云母+石英+绿泥石等，为区域低温动力变质作用类型，属低绿片岩相，变质作用时期为喜马拉雅期，主要岩石类型有变质火山岩及绿片岩；动力变质作用多沿断裂部位发生，以岩石形成不同程度的片理化现象为主。

2.4 矿化蚀变

区内与铜矿化关系密切的围岩蚀变有硅化、碳酸盐化、黄铁矿化等。硅化：主要表现为石英脉，成矿期的硅化石英脉，可分为两个阶段：

第一阶段表现为含铜硫化物石英脉，呈灰白色-黄褐色，与主成矿阶段同时生成，石英结晶较好，无明显破碎，与铜硫化物呈共生关系；

第二阶段多为石英方解石脉，含少量铜硫化物，为成矿晚期阶段产物。碳酸盐化以方解石脉为主，常见其穿切成矿期第一阶段的石英脉体，应为成矿晚期的产物。黄铁矿化呈半自形-它形粒状，常被铜硫化物交代切穿呈不规则粒状，晶粒较细，分布不均，呈浸染状、脉状分布于矿体中或其边缘。

3 矿体地质特征

KT1矿体呈似层状、透镜状近南北向延伸，赋存于F断裂上盘构造破碎带之褪色蚀变带中，矿体围岩为上三叠统小定西组(T3xd)浅灰绿色片理化蚀变安山岩，成矿与构造较为密切。矿体总体向东陡倾斜，倾向93°～114°，倾角73°～84°，近地表局部因岩石自身重力牵引作用而出现反倾现象(图2)。矿体厚度及品位沿走向和倾斜延深均变化较大，矿体走向长近300m，倾斜延伸约315m。矿体厚度1.17m～3.49m，平均厚度为1.54m，铜矿体品位1.13ω%～3.23ω%，平均品位1.36ω%，。含矿岩性为浅灰绿色块状片理化蚀变安山岩，矿石矿物主要为斑铜矿、辉铜矿，少量黄铜矿，次生矿物有孔雀石、蓝铜矿、镜铁矿、黄铁矿、褐铁矿，脉石矿物有斜长石、绿泥石、绿帘石、方解石、石英，围岩蚀变有硅化、碳酸盐化、绿帘石化、绿泥石化及褪色蚀变。

图2 双麦地铜矿31号勘探线剖面图

由上述所知，区内主要成矿地质体为小定西组(T3xd)浅灰绿色蚀变安山岩，成矿构造主要为断裂构造，成矿结构面为由断裂引起的一系列次级构造面—岩石片理面。

4 成因类型及控矿因素

4.1 矿石矿物成分

矿石矿物中金属硫化物主要为：黄铜矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu5FeS4)、辉铜矿(Cu2S)、铜蓝(CuS)、黄铁矿(FeS2)，金属氧化物有孔雀石(Cu2CO3(OH)2)、蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2)、针铁矿(FeO(OH))、褐铁矿(FeO(OH)·nH2O)。脉石矿物主要见石英、绢云母、方解石、斜长石、绿泥石等。

4.2 矿石的结构构造

4.2.1 矿石结构

矿区内矿石结构主要有：它形细粒-微粒状结构、不等粒粒状结构及粒状变晶结构。

它形细粒-微粒状结构：黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、黄铁矿呈它形粒状均匀或不均匀地嵌布于矿石之中，粒径一般在0.05mm～1mm；

不等粒粒状结构：黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、黄铁矿呈粒度不等嵌布于脉石矿物中；

粒状变晶结构：斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、黄铁矿呈粒状变晶体，组成细网脉状或浸染状充填在沿岩石片理面发育的石英脉中。

4.2.2 矿石构造

矿区内矿石构造主要有：浸染状构造及细脉状构造。

浸染状构造：黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿呈细-微粒状、稀疏-中等浸染状均匀分布于玄武安山质矿石中；细脉状构造：铜矿物呈0.5mm～2mm宽的填隙脉状分布于沿岩石片理面发育的石英脉中。

4.3 矿石类型

以硫化矿石为主，氧化矿石较少，氧化带的发育与地形有关，一般地表多为氧化矿石，向下20m～30m即为硫化矿石，两者间为突变过渡关系，无混合矿石带；工业类型：为小定西组(T3xd)地层中沿灰绿色片理化安山岩片理面产出的脉型铜矿石。

共伴生有益有害组分：矿石中伴生有益组分为银、钼，银与铜含量呈正相关关系，主要赋存于辉铜矿、斑铜矿中；有害组分砷等含量情况尚不清楚。

4.4 矿床成因

成矿流体的δ18OH2O值和δDH2O值分别为-10.57‰～+9.77‰及-60‰～-135.6‰，表明脉状铜矿的成矿流体主要来自大气降水。δCPDB值为-4.92～-4.83，δOPDB值为-16.03～-15.11，推测其∑CO2应主要为岩浆或地幔来源。δ34S值变化范围在-9.63～+5.70‰之间，但主要集中于零值附近，说明硫主要来自深部。锶、铅同位素测试数据也表明其具有壳-幔混合源的特征。估算获得的矿石铅单阶段模式年龄为110～233Ma，与中三叠世-早白垩世的沉积时间一致，可能反映部分源区的年龄。

综合上述，认为该矿床属中温热液脉型铜矿床。

4.5 矿床控制因素

(1)构造控矿因素：矿区内主要为由区域性断裂构造引起的一系列次级构造，断裂多与区域构造线一致，其中区域性断裂-铁各断裂，控制了区内岩浆岩、变质岩、地层及其它次级构造的分布格局，沿断裂发育碎裂岩化、片理化，具多期活动特征，矿床(点)均沿与其平行的近南北向次级断裂带分布，多数矿体产于近南北向之断裂组及其派生次级片理化岩带内，组成良好的导矿、容矿构造体系，是成矿的首要条件，断裂控制了区内大多数热液脉型矿床的分布。在长期、多期的构造运动和深部循环热卤水溶液的作用下，有用元素活化而转入溶液中，随着溶液中成矿物质的不断加入而富集成含矿热液。含矿热液在大断裂长期活动的动力驱使下将深源物质导向浅部容矿构造的有利部位成矿。可见，断裂构造对该区矿床的形成起着极为重要的作用。因此认为断裂构造为该区主要的成矿控矿构造。

(2)地层因素：上三叠统小定西组(T3xd)是提供丰富成矿物质的主要矿质层位，已知区域上的金满铜矿、宝塔铜矿等均分布于小定西组(T3xd)分布区，因此小定西组(T3xd)分布区是寻找类似矿床的最有利地带。

(3)岩浆活动因素：岩浆活动以三叠纪最为强烈，晚三叠世弧火山岩广泛分布，为本区成矿提供了丰富的物源基础。

5 找矿方向探讨

现有资料表明，5个老硐及3个地表槽探工程共控制矿体走向长300m，倾斜延伸315m，由工程控制揭露情况看，构造破碎褪色蚀变带(含矿带)往地下深部有变厚趋势，地表往北品位变富。由此说明矿体KT1无论沿走向还是沿倾斜方向都具一定规模，而且成矿地质体特征明显，成矿构造特征显著，成矿结构面较清晰，构造控矿明显。下步工程的布置应着重从矿区远景方面考虑，构建主体框架，扩大矿体规模，经进一步工程揭露验证，该区有望取得较大找矿突破。