云南香格里拉县红牛铜矿成矿要素及成因

陈 刚，陶兴雄，付文超

(云南黄金矿业集团股份有限公司 云南 昆明 650000)

云南香格里拉县红牛铜矿自发现至今，经大量的科研、勘查工作，在区域地质、矿产勘查、物探、化探、遥感等方面，取得了丰富的成果资料，分析其矿床成因，总结其成矿要素，对在该区域内寻找类似矿床具有一定参考意义。

1 成矿地质背景

香格里拉县红牛铜矿地处扬子西缘多岛弧盆系之义敦岛弧南端的中甸弧，其东部和南部为甘孜理塘板块结合带，西部为乡城-格咱深大断裂，主体构造线近北北西向展布[1]。

该区晚古生代为碳酸岩台地环境，二叠纪-早三叠世随着其东侧甘孜—理塘小洋盆的发育转变为被动大陆边缘环境，中三叠世末-晚三叠世初随着甘孜-理塘小洋盆向西俯冲形成主动大陆边缘。晚三叠世岩浆弧发展阶段，发育了一套巨厚的碎屑岩-碳酸盐岩-火山岩建造，岩性主要为砂板岩夹灰岩、安山玄武岩-安山岩、英安岩等，是区内印支期浅成-超浅成中酸性矿化斑岩的直接围岩[1]。

区内总体为一被断裂破坏的红山复式背斜，由一系列北北西向紧密线性褶皱和同向断裂组成，其中断裂属早期拉张型断裂，控制了印支期钠质中-基性火山岩及同源基性-中基性侵入岩；而北西向及近东西向断裂控制了印支期挤压型钙碱性系列钾质中-酸性火山岩，并有同源的大量中酸性浅成-超浅成斑岩及次火山岩分布[2-3]。

红牛铜矿处于特提斯喜马拉雅成矿域(Ⅰ级)，松潘-甘孜铅锌银金铜成矿区(Ⅱ级)，德格-中甸沟-弧-盆系铜铅锌金银成矿带(Ⅲ级)之昌台-乡城岛弧成矿带南段的格咱岛弧铜钼铅锌金银成矿亚带(Ⅳ级)。该区已先后发现多个铜矿床和铜矿点，成矿条件有利，具有较好的铜、钼等多金属矿成矿地质背景。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质

红牛矿区出露地层主要为上三叠统曲嘎寺组二、三段和图姆沟组二段，总体为一单斜构造。曲嘎寺组与图姆沟组多以断层接触。

(1)上三叠统曲嘎寺组二段(T3q2)：主要为深灰色砂泥质板岩、变质砂岩、大理岩和结晶灰岩夹基性-弱酸性火山岩及伴生的硅质岩，是红牛矽卡岩型铜多金属矿床的赋矿层位。岩层以厚度大、具复理石韵律为特征，受超浅成-浅成火成岩侵入的影响，广泛发育矽卡岩化和角岩化，蚀变形态受原岩产状控制。矿(化)体均处于由砂板岩为主向碳酸盐岩为主的过渡层中，层控含铜矽卡岩多赋存于多层大理岩透镜体与砂板岩接触部位。

(2)上三叠统曲嘎寺组三段(T3q3)：主要为深灰色薄层-中厚层状灰岩、粉晶灰岩，夹绢云板岩、变质细粒长石石英砂岩。

(3)上三叠统图姆沟组二段(T3t2)：为灰或深灰色板岩、粉砂质绢云板岩和中性及中酸性火山岩类，有安山岩、流纹岩、英安岩，夹安山火山角砾岩、安山质熔结集块岩、安山质岩屑凝灰熔岩、安山质晶屑凝灰岩、英安质角砾熔岩、石英钠长斑岩及伴生的硅质岩。

红牛矿区次级断裂发育，多数与区域构造线一致，呈北西向展布，以逆断层为主，少量为正断层；成矿前的层间裂隙、节理发育，是产生矽卡岩化及矿化最有利的构造条件。层间裂隙多发育在大理岩与角岩的接触带，一般呈大弧形弯曲，形迹清楚，裂隙面粗糙；层间小断裂和构造角砾破碎带也主要发育在大理岩与角岩的接触带，个别地段构造活动强烈时，整层矽卡岩均破碎成构造角砾岩。

图1 红牛铜矿区地质简图(据参考文献[4]修改)

红牛矿区岩浆岩出露较少，主要为矿区东部及北部的闪长玢岩和矿区南东角的石英闪长玢岩，总体呈北北西向延伸，侵入于曲嘎寺组砂泥质板岩中；矿区内的石英二长斑岩，地表仅在1l勘探线两侧见两条小岩脉，

但矿区深部钻探工程控制到的隐伏石英二长斑岩—花岗斑岩体主要分布于0线～19线，岩体侵入接触面向南西陡倾，标高2933m～3325m；东南角出露石英闪长玢岩岩株。矿区地表见大面积角岩化及矽卡岩化蚀变(图1)。

2.2 矿体特征

红牛铜多金属矿矿体主要赋存于上三叠统曲嘎寺组二段矽卡岩与角岩化带内。矿区地表大面积角岩化，并沿碳酸盐岩夹层矽卡岩(大理岩)化。矽卡岩和角岩相间排列，与地层产状近于一致；常见矽卡岩和大理岩直接接触，多呈透镜状或扁豆状夹层出现，常全层矿化，其中局部铜矿物富集为矿体，部分地段矽卡岩与铜矿(化)体分布范围一致，当围岩节理裂隙发育时，矿体也可穿越矽卡岩直至大理岩或角岩中。但呈厚层状层分布的大理岩中极少见到矽卡岩化蚀变的产物，在矽卡岩中却常有大理岩的残留。目前，矿区共圈定大小53个矿体，代表性矿体特征简述如下：

(1)KT4矿体：该矿体赋存于上三叠统曲嘎寺组二段第二亚段(T3q2-2)大理岩夹层顶部矽卡岩带中，分布标高3505m～4255m，总体呈北西向展布，沿大理岩西接触带呈波状产出，控制走向长度850m，沿倾向控制斜深76m～740m，形态呈似层状-脉状，总体向南西陡倾，倾角66°～90°，3850m标高以下矿体产状变缓；厚度0.29m～24.33m，平均厚度3.62m，空间上由地表往深部厚度逐渐变薄，厚度变化较稳定；单工程平均品位0.31ω%～6.45ω%，矿体平均品位1.74ω%，有用组分分布较均匀。矿石矿物主要为黄铜矿，少量为黄铁矿、磁黄铁矿。

(2)KT21矿体：该矿体呈似层状、大透镜状赋存于上三叠统曲嘎寺组二段第一亚段二层(T3q2-12)大理岩与角岩透镜体附近的矽卡岩带中，分布标高3572m～4186.48m，总体呈北北西向展布，控制矿体走向长623m，控制倾向延伸84m～636m，矿体总体向南西倾，倾角在60°～80°间，矿体走向倾向延伸稳定；厚度0.10m～19.28m，平均6.41m，厚度变化较稳定；单工程Cu平均品位0.38ω%～5.66ω%，矿体平均品位1.48ω%，有用组分分布不均匀。

2.3 矿化蚀变特征

矿区垂向蚀变明显受原沉积岩岩性控制，形成一个或多个由角岩-矽卡岩-大理岩组合形成的蚀变带(图2)。单个角岩-矽卡岩-大理岩组合具有明显的蚀变分带特征，自上到下依次为：块状黑云母角岩→条带状黑云母角岩(含斑点角岩)→透辉石长英角岩→石榴石-透辉石矽卡岩→硅灰石-透辉石-石榴石矽卡岩→石榴石-硅灰石矽卡岩→大理岩，其中透辉石长英角岩和透辉石矽卡岩为主要的含矿层[5]。

矿区矿化分带较明显，以石英二长斑岩出露位置为中心，向两侧依次为：辉钼矿-黄铁矿-磁黄铁矿-黄铜矿→黄铜矿-黄铁矿-磁黄铁矿-斑铜矿→磁黄铁矿-黄铁矿-斑铜矿-黄铜矿-斑铜矿→铁闪锌矿-黄铁矿。

2.4 矿石质量特征

2.4.1 矿石组构

矿石以晶粒状结构为主，次为包含结构、充填交代结构、交代变余结构；一般为浸染状、斑点状、条带状和细脉状构造，磁铁矿-黄铜矿矿石并见斑块状、块状构造等。

2.4.2 矿石矿物成分

矿石中以黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、磁铁矿为主，其次为白铁矿、褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿、辉钼矿、斑铜矿、方铅矿、闪锌矿、赤铁矿、赤铜矿、自然铜等。

非金属矿物以透闪石、透辉石、方解石、石英为主，其次为长石、方柱石；还有少量绿帘石、绿泥石、硅灰石、符山石、钙铝榴石、绢云母、黑云母、榍石、萤石、叶蜡石等。

图2 红牛铜矿7勘探线地质剖面图(据参考文献[6]修改)

2.5 围岩蚀变

主要有矽卡岩化、角岩化，次为钾钠长石化、碳酸盐化、绢云母化、绿帘石化、阳起石化、绿泥石化、沸石化；具有完整的蚀变分带，包括绿泥石化绿帘石化(青磐岩化带)、绿泥石化高岭土化蒙脱石化(泥化带)、硅化。

矽卡岩是矿区最重要的地质体，目前控制的矿体几乎都与它相关。在地表未见矽卡岩和侵入岩直接接触，仅在7线、11线、15线深部可见石英二长斑岩与矽卡岩直接接触。由地表向下，随着深度增加，空间上更加靠近氧化性强的石英二长斑岩岩体，导致石榴石矽卡岩逐渐增多，且颜色变深。从矽卡岩垂向分带来看，富钙铁榴石的矽卡岩更多的产于距氧化性岩体附近的矽卡岩带；透辉石矽卡岩距离岩体略远，特别是钙铁辉石矽卡岩，分布于还原性强的外矽卡岩带。在石英二长斑岩岩体外接触带中，距岩体较近、热液蚀变强烈的矽卡岩带，以及距岩体稍远、退化蚀变较强的矽卡岩带，有利于含铜硫化物富集。

3 成矿要素分析

综上所述，红牛铜矿成矿要素主要包括岩体时代、成矿期、大地构造演化及成矿环境、岩石类型、赋矿地层、蚀变特征、控矿条件，具体要素见表1：

表1 红牛铜矿矿床必要成矿要素表

4 矿床成因浅析

红牛铜矿是晚三叠世印支期义敦岛弧形成过程中，伴随着岩体多次侵位及断裂构造长期活动的影响，在岩石内、岩性分界面附近或断裂的两旁发育密集的节理裂隙，这些密集节理组成的裂隙带为含矿热液提供了良好的导矿和储矿空间，中酸性岩浆侵入后，富含铜、钼、银等成矿物质的岩浆期后热液，沿红山断裂及其附近的北西向次级层间挤压破碎带、节理裂隙带向上运移、活动，到达大理岩夹层后，在大理岩、角岩夹层节理裂隙发育部位，或大理岩与角岩化变砂岩接触带等有利地段，由岩浆期后气成-热液在扩散过成中形成富矿热液，与富含钙镁质的大理岩发生物质交代反应，并受燕山期成矿作用的叠加。形成矽卡岩化带及铜矿体，红牛铜矿床受岩体、地层、构造三位一体控制。

综上所述，根据成矿地质背景、矿床地质特征，红牛铜多金属矿为义敦岛弧构造环境下形成的与印支-燕山晚期中酸性浅成-超浅成斑(玢)岩侵入有关的矽卡岩型铜矿床。