云南景谷县新平村铜矿特征及矿床成因

李海兰，张 歉，陆 飞

(云南者鑫科技有限公司 云南 昆明 650051)

云南景谷县新平村铜矿区处于唐古拉-昌都-兰坪-思茅褶皱系，兰坪-思茅中生代坳陷，子马-景谷复向斜东翼，景谷断陷盆地南端东侧，该区域构造活动频繁，地质构造复杂。

1 矿区地质特征

1.1 矿区地层

(2)白垩系下统南新组上段(K1n3)：为矿区主要出露地层。本矿区内可分为三个岩性亚段

白垩系下统南新组上段第三亚段(K1n3-3)：岩性为灰白、灰紫、棕红色中、粗粒石英砂岩夹少量泥岩、粉砂质泥岩，局部含铜。该亚段未见顶，厚度大于30m。与下伏下白垩统南新组上段第二亚段呈整合接触。

白垩系下统南新组上段第二亚段(K1n3-2)：岩性为棕红色、紫红色中层状粉砂岩、泥质粉砂岩，夹中-薄层泥岩，局部零星含铜。厚度130m～160m。与下伏下白垩统南新组上段第一亚段呈整合接触。

白垩系下统南新组上段第一亚段(K1n3-1)：岩性为灰白、灰紫、浅紫红色中、粗粒石英砂岩夹少量细砂岩、泥质粉砂岩，其中下部砂岩局部含砾石，顶部为一层灰白色硅化含铜粗粒石英砂岩。厚度160m。与下伏下白垩统南新组中段呈整合接触。该亚段是区内最重要的含铜层位。本矿区所圈定铜矿体均赋存于该亚段的顶部。

(3)白垩系下统南新组中段(K1n2)：岩性为紫红、灰紫色细、粉砂岩，泥质岩、泥质粉砂岩，局部夹含砾砂岩，有向上变细之趋势。工作区范围内未见底。据区域资料，该段厚度大于600m。

1.2 构造

1.2.1 断层

矿区断层不十分发育，从对该区内的断层构造揭露，矿区内从西到东分别为F1、F2两条断层，总体走向呈南北向(图1)。

(1)曼免河断层(F1)：为一逆断层，断层倾向242°，倾角54°，断层面可见明显擦痕，擦痕两侧见砂岩具弱硅化，V1矿体被该断层错动，往北东方向未见V1矿体再现，该断裂构造向南可追索至南批河岸边，向北为第四系浮土掩盖。

图1 景谷县新平村铜矿地质简图

(2)景谷煤矿断层(F2)：为一层间控矿构造，根据PD2-1坑道的四个穿脉揭露，该构造破碎带宽6m～10m，断层倾向275°，倾角43°～47°，构造破碎带灰白色砂岩多具弱硅化、孔雀石化、蓝铜矿化及褐铁矿化等。根据工程采样控制，该构造破碎带内铜矿体基本产出于其中心地带，构造破碎带内矿化蚀变由中心向两侧逐步变弱之势。局部地段于构造破碎带靠近顶板泥质粉砂岩处可见品位较高的辉铜细脉产出。

1.2.2 节理

矿区节理裂隙较为发育，主要位于白垩系下统南新组上段第一亚段(K1n3-1)地层中，尤其是发育在白垩系下统南新组上段第一亚段(K1n3-1)地层顶部赋存V1矿体的层位中，未能穿过K1n3-2/ K1n3-1分界线而进入垩系下统南新组上段第二亚段(K1n3-2)地层内。节理大致有两组，第一组节理产状倾向162°～210°，倾角68°～80°，第二组节理产状倾向50°～76°，倾角65°～80°，两组节理均是倾角较陡，节理面是均可见方向不一的滑动擦痕和磨光面，滑动擦痕长1cm～2cm，磨光面一般2cm2～3cm2大小。两组节理在不同地段发育的程度不同，在山脊部位频度最低(1-2条/m)，山坡部位频度中等(2～4条/m)，山洼部位频度最高(5～10条/m，最多者达20条/m)。赋矿层位中所见的节理，现在均表现为开放性节理，沿节理见有含铜石英脉充填分布，脉厚1.5mm～2mm。两组节理交会成网状，其中的含铜石英细脉亦构成细网脉，穿插、切割岩石，致使岩石发生强度不一的硅化蚀变和铜矿化。

2 矿体地质特征

2.1 矿体特征

通过地质勘查，目前矿区内共圈定铜矿体2条(V1、V2)

(1)V1矿体：矿体赋存于白垩系下统南新组上段第一亚段(K1n3-1)地层顶部，赋矿岩层为含铜粗粒石英砂岩；顶板为白垩系下统南新组上段第二亚段(K1n3-2)的泥岩、粉砂质泥岩，底板为白垩系下统南新组上段第一亚段(K1n3-1)石英砂岩。

矿体呈似层状产出，产状与地层产状基本一致，总体走向北东-南西，倾向290°～320°，倾角10°～33°；矿体与顶板围岩分界清晰，局部地方沿分界面有层间滑动的迹象、发育有厚度小于10cm的层间滑动破碎带。地表追索矿体露头长度大于700m，工程控制矿体走向长度600m；矿体厚度2.08m～6.43m，平均4.31m，厚度变化系数99.30%，属厚度较稳定型；矿体Cu品位0.58ω%～5.43ω%，平均品位1.99ω%，品位变化系数51.26%，属组份分布较均匀型。

(2)V2矿体：产于下白垩统南新组上段第一亚段(K1n3-1)地层顶部，赋矿岩层为含铜粗粒石英砂岩；顶板为下白垩统南新组上段第二亚段(K1n3-2)的泥岩、粉砂质泥岩，底板为下白垩统南新组上段第一亚段(K1n3-1)的含铜石英砂岩。矿体呈似层状产出，产状与地层产状基本一致(图2)，矿体总体呈南北走向，倾向275°～285°，倾角43°～47°；矿体与顶板围岩分界清晰，局部地方沿分界面有层间滑动的迹象、发育有厚度20cm～30cm的层间滑动破碎带。矿体走向控制长度255m，斜深控制58m～60m；矿体厚度1.36m～4.14m，平均2.48m，厚度变化系数106%，属厚度较稳定型；矿体Cu品位0.46ω%～1.74ω%，平均0.85ω%，品位变化系数35.29%，属组份分布均匀型。

图2 新平村铜矿V2矿体15勘探线剖面图

2.2 矿石结构、构造

矿石结构有自形-它形粒状、胶状结构；矿石构造主要有细脉状构造、条纹状构造、薄膜状构造、斑块状构造、浸染状构造、皮壳状构造及葡萄状构造。

2.3 矿石矿物组成及主要化学成分

2.3.1 矿物组成

矿石中，铜矿物含量占1～8%左右，主要矿石矿物有孔雀石、蓝铜矿、黄铜矿、辉铜矿、菱铁矿、黄铁矿等；脉石矿物主要为石英、方解石、云母、粘土矿物、钙质等。

2.3.2 主要化学成分

矿石中有益组分主要为Cu元素，而其它元素含量均较低，达不到综合利用的标准(表1)。

表1 矿石组合样分析结果表

注：上表中数据出自2010年普查报告。

2.4 矿石类型

按构造划分，细脉状铜矿石、条纹状铜矿石、薄膜状铜矿石、斑块状铜矿石、浸染状铜矿石。

按赋矿围岩划分，区内矿石为砂岩型铜矿石。

按氧化程度划分(表2)，矿石属于氧化矿石。

表2 矿石铜物相分析结果表

注：上表中数据出自2010年普查报告。

2.5 围岩蚀变

矿区内的矿化主要为铜矿化，原生铜矿化有辉铜矿化、黄铜矿化，次生铜矿化主要有孔雀石化、蓝铜矿化；矿区内的主要围岩蚀变有黄铁矿化(褐铁矿化)、方解石化、菱铁矿化、硅化等。现将主要矿化及围岩蚀变分述如下：

(1)辉铜矿化：主要呈细脉状及星点状两种情况产出，细脉状主要产出于石脉中，多呈细网脉状产出，辉铜矿脉宽一般1mm～5mm，局部可见10cm～20cm，长约2m的脉状辉铜矿产出，打块取样分析，铜含量可达20%，为后期热液次生富集作用形成。星点状辉铜矿产出于硅化石砂岩内，石英砂岩同期沉积再经后期热液改造形成，呈纹层状、马尾丝状，厚度小于0.3mm，其分布与石英砂岩的层理基本一致。

(2)黄铜矿化：主要分布于石英细网脉中及附近的石英砂岩中，呈星点状分布，为0.3mm～0.7mm大小的它形粒状，系伴随硅化同时发生的铜矿化。

(3)孔雀石化：比较常见的一种铜矿化，孔雀石多数呈薄膜状或斑块状分布，少部分呈细脉状充填于岩石裂隙内。呈薄膜状者厚度小于0.5mm，多覆盖于岩石表面或裂隙(节理)面上；斑块状者大小不一，大者可能是孔雀石薄膜不完整保留的部分，小者是一些原生铜矿物集合体风化形成的孔雀石(保留了原生铜矿物的分布形态)。细脉状者系孔雀石呈凝胶状充填在裂隙中而成，脉厚1mm～2mm，与围岩分界清晰。

(4)蓝铜矿化：蓝铜矿化以星点状或小斑块状产出于岩石裂隙面上，薄膜状产出相对较少，与孔雀石化具有同生关系，局部可呈细脉状充填于岩石裂隙内，脉宽一般小于2mm。

(5)黄铁矿化：呈小团块状、细脉状、星点状分布于各类岩石均在产出，但于V1矿体的层间蚀变带及V2矿体的层间构造带内尤为明显，于硅化较强地段更为明显。黄铁矿晶体均为立方体状，其晶体粒径一般0.5mm～1mm。产于石脉中的黄铁矿基本上未被氧化。

(6)褐铁矿化：褐铁矿化有两种表现形式：一是黄铁矿原地风化形成褐铁矿，褐铁矿还保留着黄铁矿的晶形；二是黄铁矿风化后发生淋漓，造成“铁染”现象，局部地方形成皮壳状的褐铁矿。

(7)方解石化：方解石化主要分布于矿体附近，表现为粒状方解石或成颗粒，或成小团块，或成不规则细脉，不均匀分布于岩石中，常与菱铁矿化相伴，与矿化关系较密切。

(8)菱铁矿化：主要分布于矿体附近，表现为粒状菱铁矿成颗粒状，或成小团块不均匀分布于岩石中，常与方解石化、硅化相伴，与矿化关系较密切。

(9)硅化：有原岩重结晶胶结式硅化和石英脉充填式硅化两种，泥岩岩重结晶胶结式硅化表现为岩石硬度增加和岩石褪色；砂岩重结晶胶结式硅化表现为砂粒粒度增加、孔隙被硅质胶结物充填、岩石趋于致密，硬度变高；石英脉充填式硅化主产出于岩石裂隙中，规模不等，小的长度仅几毫米，大的可达几十厘米；有时，石英呈团块状产出。在石英团块或石英脉中，常有黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、方解石、菱铁矿等矿物出现。硅化的范围比其它蚀变范围更大，也是也铜矿化关系最为密切的围岩蚀变成矿作用。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

矿体产于白垩系下统南新组上段第一亚段(K1n3-1)的顶部，赋矿岩层为石英砂岩；矿体呈似层状产出，产状与地层产状基本一致，矿体顶板为紫红色泥岩、粉砂质泥岩，底板为灰白色含铜石英砂岩。

矿石具粒状、胶状结构。矿石中，既有反映原生沉积特征的条纹状构造，又在反映后期热液活动的细脉状、斑块状、浸染状构造。

矿石中，主要矿物有孔雀石、蓝铜矿、黄铜矿、辉铜矿、菱铁矿、黄铁矿、石英、方解石、云母、泥质等，构成一套(中)低温热液矿物组合。

按成矿作用可将矿床的形成划分为三个阶段。原生沉积阶段：在沉积白垩系下统南新组上段第一亚段(K1n3-1)的石英砂岩时，沉积形成了有条纹状辉铜矿顺层理分布的矿化层(含铜砂岩层)。热液叠加阶段：当含矿热液通过层间破碎带、节理向上运移，进入矿化层(含铜砂岩层)时，被白垩系下统南新组上段第二亚段(K1n3-2)的泥质岩阻隔，在泥质岩之下的下白垩系下统南新组上段第一亚段(K1n3-1)石英砂岩中集中，一方面与原生沉积的矿化层发生交代，另一方面随着深度的减小而导致温度、压力也发生了变化，促使铜矿物在矿化层中结晶、沉淀，形成具有细脉状构造、斑块状构造、浸染状构造的矿石，从而进一步加强了铜矿化。次生富集阶段：前两阶段形成的铜矿化层经风化、淋漓，进一步富集形成矿体。

综上所述，新平村铜矿的矿床成因类型，应属受地层控制、又有(中)低温热液叠加、还经历了次生富集改造型矿床。工业类型为砂岩型铜矿。

3.2 找矿标志

(1)矿化标志：在石英砂岩中的铜矿化(辉铜矿化、孔雀石化)，尤其是地表岩石上颜色鲜艳的孔雀石，是本矿区寻找铜矿的最重要的直接标志。

(2)蚀变标志：围岩蚀变是本矿区找矿的直接标志之一。从对已知矿体的控制情况可以了解到，近矿围岩多具硅化、方解石化等蚀变，在硅化、方解石化围岩蚀变同时出现的部位，多出现铜矿化。

4 结论

区内中生界白垩系下统南新组上段第一亚段(K1n3-1)，是区内主要的赋矿层位，目前矿区发现的主要都与南新组上段第一亚段(K1n3-1)的石英砂岩有关，本套地层是主要的找矿标志。矿区褶皱不发育，受曼免河断裂(F1)、景谷煤矿断裂(F2)的影响，区内发育走向近南北向，由于该区工作掩盖较大，对该区内的断层构造揭露有限，多为推测断层。根据矿体地质、矿化赋存规律等因素，认为该矿赋存于层间构造破碎带内的中低温热液型铜矿床 。