丁秀芳
(云南有色地质局勘测设计院,昆明650217)
云南永胜县宝坪矿区位于永胜县西北部,属大安乡、顺州乡管辖,矿区地理坐标范围东径100°30′~100°35′,北纬26°41′~26°46′。其大地构造位置处于扬子板块与青藏板块交汇部位之云岭褶皱增生带,金沙江复背斜东翼之团街向斜的北东部。
该区域内出露地层出露地层为中二叠统峨眉山玄武岩组(P2β)、上二叠统黑泥哨组(P3h)、下三叠统腊美组(T1l)、中三叠统北衙组(T2b)、上三叠统中窝组(T3z)、上三叠统松桂组(T3sh)和古近系三营组(N2s)及第四系(Q)。
区内构造以SN向为主,其中宾川-程海岩石圈断裂控制上二叠统和中下三叠统火山玄武岩及碎屑岩沉积,构造演化、岩浆活动及成矿,它是一条滇西北东缘最明显的一条长期活动的岩石圈断裂,程海断裂带走向近南北,向西倾斜,倾角约50°,区域延长达200km,组成断裂带的几条近平行的断裂有自北向南撒开的态势。
区内岩浆活动主要为华力西期玄武岩浆活动,形成了包括峨眉山玄武岩和黑泥哨组中的玄武岩、安山岩,其厚度较大。根据喷发间隙、岩性组合、沉积夹层等特征可划分为4个喷发旋回。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ旋回属峨眉山玄武岩组,Ⅳ旋回属黑泥哨组。总体上早、中期为海底喷发,有枕状构造,晚期为海陆相交替相。Ⅰ、Ⅱ旋回以低钾的玄武岩为主,Ⅲ旋回向上夹富钾玄武岩,Ⅳ旋回熔岩中辉斑、橄斑玄武岩夹层增多,厚度增大,局部夹苦橄玄武岩,反映出向上钾质和基性程度增加。火山岩主要集中分布于金沙江与程海断裂之间的地区,明显受程海断裂等南北向断裂控制,沿断裂玄武岩厚度巨大,火山岩带及多个喷发中心沿断裂带展布,体现出裂隙喷发特征。
矿区出露地层从老到新主要有
(1)上二叠统黑泥哨组(P3h):为海陆交替相含炭火山杂碎屑岩与玄武岩互层。黑泥哨组是区内主要含矿地层(图1)。由于受古地理环境及火山喷发作用的影响,沉积环境较为复杂,岩性、厚度变化极大。永胜-丽江地区黑泥哨期沉积归结起来可划分为自西向东的三个岩相带,即:玉龙雪山海相玄武岩带,该带由变质的玄武岩夹凝灰岩、板岩、结晶灰岩组成;宁蒗-丽江潮坪相碎屑岩带,该带以岩屑砂岩、长石砂岩、粉砂岩为主,夹玄武岩、凝灰岩、灰岩、砂砾岩和无烟煤层。最厚达1355m。中部的窝木古、南溪等地,出现断续分布台地相碳酸盐岩型相区,由生物碎屑灰岩、灰岩、泥灰岩等组成;永胜海陆交互相玄武岩夹碎屑岩带,该带由玄武岩夹滨海沼泽相砂页岩、煤层组成。
(2)下三叠统腊美组(T1l):为海陆过渡相碎屑岩系;
(3)中三叠统北衙组(T2b):为浅海-滨海相碳酸盐岩;
(4)古近系三营组(N2s):为砂砾岩夹褐煤岩系;
(5)第四系(Q):为坡积、冲积的砂砾岩及粘土。
图1 宝坪铜矿区地质简图
宝坪铜矿区位于北北东向团街褶皱断裂带的中部,梅子箐-板桥断裂隆起带北端,其间由三个背斜及北北东向及北西西向断裂组成,中部为宝坪倒转背斜,西部为西翼陡东翼缓的宝西背斜,东部为西翼缓东翼陡的宝东背斜,北北东向的梅子箐-白草坪(F2)断裂纵贯全区,主要工业矿体受此断裂带控制,工业矿体分布于此断裂西侧,尤其是宝坪倒转背中,形成宽300m~500m的构造成矿带 (图1)。
近矿围岩蚀变有绿泥石化、绿帘石化、硅化、碳酸盐化、绢云母化、高岭土化及叶腊石化等。其中前四种蚀变与铜矿化关系密切。
矿体赋存于上二叠统黑泥哨组(P3h)基性火山岩及火山碎屑沉积岩中,单个矿体呈层状、似层状、大型透镜状顺层缓倾斜产出(图2),矿体具分枝复合现象,走向N20°E,倾向以南东为主,局部北西,倾角10°~35°,矿体走向长950m,宽130m~380m,厚7m~80m,平均厚27.43m,铜平均品位0.98ω%。现探明储量已达小型。铜矿体根据含矿岩性可划分为五个类型:即玄武岩中的铜矿;沉积凝灰岩中的铜矿;安山岩体中的铜矿;火山碎屑岩中的铜矿;产于碳质页岩或煤系地层中的铜矿。
其中以产于火山碎屑岩中的铜矿体规模较大,该类型铜矿产于黑泥哨组含碳火山碎屑岩中,受地层、岩性及构造等因素控制,构造控制因素尤为显著。矿体呈层状、似层状、扁豆状,在几组构造复合部位矿体增厚变富,矿床规模较大。原生可中伴生有益元素有Ag、Pb等,其中Ag含量10.46~27.14×10-6,而氧化铜矿石中普遍伴生的Ag为12~20×10-6。均可以综合利用。
图2 宝坪铜矿区Ⅱ号采场勘探线典型地质剖面图
矿石组分简单,金属矿物以辉铜矿为主,次为斑铜矿、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿等,氧化矿物为孔雀石、蓝铜矿、铜蓝、黑铜矿、自然铜及褐铁矿等。脉石矿物主要为石英、方解石、绿泥石、绿帘石等。地表均为氧化矿石,氧化率在90%以上。矿石结构有半自形晶结构、它形粒状结构、溶蚀结构、残余结构及压碎结构。矿石构造主要为浸染状、细脉状、网脉状、结核状、块状构造。
近矿围岩蚀变有绿泥石化、绿帘石化、硅化、碳酸盐化、绢云母化、高岭土化及叶腊石化等。其中前四种蚀变与铜矿化关系密切。
矿体产于大的构造破碎带中,其矿石大多由难选的氧化矿石构成,大部分铜与氧化铁、氢氧化铁结合产出。全区氧化率91%以上。地表见孔雀石、铜蓝、褐铁矿,为微细粒浸染状;在节理裂隙发育地段有斑铜矿、辉铜矿细脉及方铅矿细脉。
(1)地层标志:区内铜矿主要赋存于上二叠统黑泥哨组炭质、凝灰质碎屑岩及凝灰岩中,少部分脉状矿赋存于上二叠统玄武岩组及黑泥哨组玄武岩中。铜矿的形成与火山喷发沉积活动有关,矿床(点)多分布于玄武岩与碎屑岩的过渡带或两种不同岩性的接触界面附近,多层矿化与赋矿岩石呈多韵律层产出相一致。黑泥哨组成矿元素背景值较高,是成矿母岩。
(2)火山岩岩性标志:该区广泛喷溢并覆盖广大地区的玄武岩,分4个喷发旋回,其中第四喷发旋回与成矿关系密切,赋铜岩系多出现在火山活动的间歇期,为熔岩向沉积岩过渡的凝灰岩或碎屑岩。火山岩是铜矿质的主要物源,后期的构造、热液活动等使火山岩中的铜质活化转移富集成矿。
(3)构造标志:程海深大断裂及丽江-永胜-盐源陆架(或称台缘)裂陷的演化,控制了宝坪地区地层、岩相古地理环境和火山岩浆活动。NNE向梅子箐-板桥断裂隆起带控制了矿带的展布,黑泥哨组中的顺层剪切破碎带控制了区内的构造变形和成矿,矿体主要分布于F2断裂的西侧。
(4)岩相古地理环境:黑泥哨组火山喷发与沉积作用同时进行,火山岩与沉积岩呈犬牙交错,在白山—劳马古一线形成火山喷发隆起,其东西两侧形成凹槽。宝坪铜矿床分布于东侧槽形凹地的斜坡地带,矿体赋存于氧化—还原界面,赋矿岩石为炭质,凝灰质碎屑岩、泥岩。槽形凹地为铜质的浓集沉淀创造了良好条件。
通过对宝坪铜矿床区域成矿地质背景、矿区地质特征、矿床地质特征和找矿标志的分析研究,该铜矿床主要受地层层位上二叠统黑泥哨组(P3h)、深大断裂、火山喷发沉积活动、岩相古地理环境等因素控矿。成矿与火山喷发旋回关系最为密,铜矿赋存于火山活动间歇、熔岩与沉积岩过渡的凝灰岩或碎屑岩中,火山物质是铜矿的主要来源,在岩相古地理为相对凹陷的地段成矿。沿一定的地层层位找矿,也就是应用火山红层铜矿的概念模式开展火山岩地区找矿,具有重要意义。