云南东川地区汤丹铜矿床成矿规律及对因民铜矿区的找矿启示

曾瑞垠，祝新友，王邦敏，刘文剑，杨凤军，张娇娇，张 华，严云飞，高兴应，王 均，肖 剑

(1. 昆明理工大学 国土资源工程学院，云南 昆明 650093； 2. 中色地科矿产勘查股份有限公司，北京 100012； 3. 北京矿产地质研究院，北京 100012； 4. 云南金沙矿业股份有限公司，云南 昆明 654100；5. 凉山矿业股份有限公司，四川 凉山 615100； 6. 中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院，北京 100083)

0 引 言

汤丹铜矿床地处云南省昆明市东川区汤丹镇，南距昆明约160 km。大地构造上，该矿床位于扬子地块西缘康滇构造带中东部的东川矿田。东川矿田是中国著名的前寒武纪铜多金属矿集区，铜资源量达到500×104t以上[1]，其中代表性矿床有汤丹、因民、落雪和滥泥坪等。汤丹铜矿床位于东川矿田的东南部，是矿田内最具代表性的矿床之一。

前人对东川矿田积累了大量研究[1-15]。20世纪60年代以前，一般认为成矿与基性岩浆热液有关，是热液顺层交代而成；20世纪80年代，随着易门铜矿床中钠质火山岩的发现，东川—易门地区的铜矿床成因被确定为海相喷流-沉积型[2]；冉崇英等根据东川式铜矿体的矿石构造特征，指出其形成机制为沉积-改造模式，层状铜矿体属于沉积成岩成因，即“红层汲取-藻控成岩成矿-构造富集”模式[4-5]；龚琳等根据元古宙裂谷型铜矿成矿系列，认为东川矿田中不同层位矿体是裂谷演化各个阶段形成的，定义为“四楼一梯”模式[3]；阮惠础等认为东川式铜矿体的形成机制为沉积-活化改造模式，由改造热液将因民组中的铜质活化转移到落雪组底部形成层状、似层状矿体，成矿作用发生在成岩作用期间或成岩作用之后[6-8]；邱华宁等根据层状铜矿石中石英脉的40Ar-39Ar年龄明显小于赋矿地层，提出东川式层状铜矿体并非沉积成因，而是晋宁期—澄江期的热液交代成因[9]；高坪仙等发现东川矿田在产出环境、多层位赋矿、矿物垂直分带及成矿作用上与中非加丹加(Katanga)、阿富汗安纳克(Aynak)等海相砂岩型铜矿具有高度可比性[10-11]；Zhao等提出东川矿田的成矿作用发生在盆地历史的晚期，铜矿化及围岩蚀变是红层序列(因民组)中氧化卤水与落雪组白云岩相互作用的结果[12-13]；方维萱等将东川矿田的铁铜矿体类比澳大利亚Olympic Dam矿床，将之归类为铁氧化物铜金(IOCG)矿床[14]；祝新友等认为东川矿田不同于广义上的SEDEX型或VMS型矿床，Cu沉淀富集受断裂构造控制，同时与赋矿层位的岩性有关，后生现象普遍，为海相砂岩型铜矿床，矿床成因为后生成矿[15]。近年来的研究显示，砂岩型铜(SSC)矿床的成矿作用与盆地卤水活动相关[12-13,15-21]。本文结合近两年对云南东川矿田的深边部找矿工作部分成果，以汤丹铜矿床为剖析对象，梳理矿床特征和关键控矿要素，总结完善成矿规律，以多层位成矿体系为依据，以因民铜矿床为例进行多层位找矿分析，为东川地区该类矿床找矿勘查提供新思路。

铜矿床(点)大小不一表示不同规模；图件引自文献[13]、[22]和[24],有所修改图1 云南东川矿田大地构造位置和区域矿产分布Fig.1 Geotectonic Location and Distribution of Regional Mineral of Dongchuan Ore Field in Yunnan

1 区域地质背景

东川矿田位于扬子地块西缘康滇构造带中东部，西部为青藏高原(图1)。矿田内出露地层包括古元古界汤丹群、中元古界东川群和新元古界大营盘组。其中，中元古界东川群由老至新包括因民组、落雪组、黑山组、青龙山组，主要为一套碎屑岩-泥质岩-碳酸盐岩组合的沉积建造，在新元古代发生绿片岩相变质作用[12]。区域构造由SN向与EW向两组主干断裂组成，东缘以小江断裂为界，西北和东南部呈近EW走向，中部呈SN走向，形成区域性的“Z”形构造(图1)[22]。元古代火成岩分布广泛，辉长辉绿岩主要沿断裂带分布(图1)。东川矿田矿产资源丰富，包括铜、铁和铅锌矿等，东川群地层中赋存大量砂岩型铜矿床[23]，因民组、落雪组、黑山组地层中分别发育稀矿山式铁铜矿体、东川式铜矿体和桃园式铜矿体，主要分布在四棵树—面山断裂带、落雪—因民破碎带和滥泥坪—汤丹—新塘褶皱带中(图1)，“Z”形铜矿带长约40 km。汤丹铜矿床位于东川矿田东南部，矿化带长3.2 km，延深大于1 km，矿体近EW向展布，矿化、含矿层位稳定，Cu资源量超过100×104t[3]，为一大型铜矿床。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质特征

图件引自文献[3]图2 汤丹铜矿床地质简图Fig.2 Geological Sketch Map of Tangdan Copper Deposit

汤丹铜矿区出露地层主要为中元古界因民组、落雪组、黑山组(图2)。因民组为一套紫红色、灰紫色含铁粉砂岩、砂岩和板岩，具色调粒级韵律及交错层理和波痕构造，这些岩石被认为是扬子地块最古老的陆相红层单元[4,7]。落雪组主要岩性为青灰色、灰白色、肉红色厚层状结晶白云岩、泥砂质白云岩，落雪组一段白云岩含丰富叠层石。落雪组底部包含一个过渡带，为厚度约10 m的白云岩和粉砂岩[13]。黑山组主要为黑色碳质板岩夹灰绿色砂质板岩、碳质白云岩等。矿区断裂十分发育，分为NE向和NW向两组主干构造，NE向断层主要有汤丹断层、水泄沟断层等，NW向断层主要为F9断层及其他小规模断层。汤丹断层位于汤丹铜矿床下盘，呈NEE向弧形展布，倾向NW，倾角为30°～70°，断层是沿间断面滑脱所致，为成矿后构造。矿区内中元古代辉长辉绿岩较发育，主要沿矿区北部水泄沟断层侵入(图2)，呈岩墙产出，侵入年龄主要为(1 690±32)～(1 067±20)Ma[12,14,25]。

2.2 矿体特征

根据多层位赋矿特征，汤丹铜矿床分为Ⅰ号、Ⅱ号和Ⅳ号3个主矿体(图3)。

图3 汤丹铜矿床41#地质剖面Fig.3 41# Geological Profile of Tangdan Copper Deposit

Ⅰ号矿体产出于落雪组一段的灰白色、黄白色白云岩中，呈层状、似层状产出，为矿区规模最大的铜矿体，是区内典型的东川式层状铜矿体。矿体产状与地层产状基本一致，走向NE，倾向NW，倾角为70°～85°，矿体走向长度大于2 km，倾向延深大于1 km，厚度为5～15 m。矿石类型主要为纹层状和浸染状铜矿石，矿石主要呈自形—半自形，具交代、共边等结构[图4(h)、(i)]以及马尾丝状、条带状、浸染状、脉状等构造[图4(a)、(b)、(g)]。金属矿物由黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿等组成，斑铜矿多与黄铜矿呈不规则连晶产出，内部常见由固溶体分离的片状、格状结构[图4(g)]。

Ⅱ号矿体产出于落雪组二段青灰色白云岩中，呈层状、似层状产出，单个矿体常呈透镜状、脉状，为东川式层控脉状铜矿体。Ⅱ号矿体总体产状与Ⅰ号矿体基本一致，一般矿化规模较小，Cu品位相对Ⅰ号矿体较低。矿石类型主要为脉状和块状铜矿石，矿石结构特征与Ⅰ号矿体一致，以脉状构造为主[图4(c)、(d)]，但不发育马尾丝状和条带状构造。金属矿物由黄铜矿、斑铜矿等组成，含少量黄铁矿和辉铜矿，矿石中可见黄铁矿被铜硫化物交代呈孤岛状、碎裂状等现象[图4(j)、(k)]。

Ⅳ号矿体产出于黑山组下部的黑色碳质板岩和砂质板岩中，矿体呈似层状、透镜状产出，为桃园式铜矿体。矿体整体走向NE，倾向NW，倾角为60°～70°。Ⅳ号矿体总体矿化较为均匀，矿层厚度变化较小，沿倾向和走向变薄至尖灭，目前在汤丹铜矿区1770和1900中段中均有揭露。矿石类型主要为层状、脉状和角砾状铜矿石，矿石以交代结构为主，发育有脉状、角砾状、条带状构造[图4(e)、(f)]。金属矿物由黄铜矿、黄铁矿等组成[图4(l)]，含少量斑铜矿，一般不含辉铜矿。

综上所述，汤丹铜矿床矿物组成简单，硫化物主要有辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿和黄铁矿等，脉石矿物主要有石英、白云石、铁白云石、方解石、钠长石、黑云母、绿泥石和赤铁矿等，赤铁矿主要分布在因民组紫红色含铁砂岩中。总体上，由因民组至黑山组呈现出“赤铁矿-辉铜矿-斑铜矿-黄铜矿-黄铁矿”的分带特征。

2.3 围岩蚀变特征

汤丹铜矿区常见的围岩蚀变包括白云石化、硅化、钠长石化、绿泥石化、绿帘石化、黑云母化等。已有研究表明，沉积盆地内低温和中高盐度的氧化卤水和白云岩相互作用，可能引起不同程度的褪色化、碳酸盐化、钠化、钾化等热液蚀变[13,26-29]。华仁民等在东川矿田的研究显示，水岩化学反应使大量Fe3+(赤铁矿等)还原为Fe2+，引起因民组紫红色砂岩和过渡带白云岩中广泛发育褪色化[7,29]。绿泥石化、绿帘石化和黑云母化等主要分布在辉绿岩中，其次为与辉绿岩关系密切的围岩和角砾岩中。Zhao等研究显示早期钠质蚀变导致钠长石和铁白云岩的生成，黑云母化等钾质蚀变发生在后期[13]。钠长石化主要分布在因民组砂岩中，多与白云石共生呈脉状产出，钠长石的Sr/Ba平均值为10.41(未发表数据)，一般的海相盐湖沉积物中Sr/Ba值大于1[30]，因民组中的钠长石脉Sr/Ba值较高，可能与因民组中膏岩层溶解[15,22]而使流体盐度增高有关，这与钠长石脉中高盐度(15.96%～23.70%)流体特征[31]相吻合。

3 分析方法及结果分析

3.1 分析方法

图(g)～(l)为显微镜下特征；Bn为斑铜矿；Cc为辉铜矿；Cp为黄铜矿；Dig为蓝辉铜矿；Py为黄铁矿；Dol为白云石；Q为石英图4 汤丹铜矿床矿石结构、构造特征Fig.4 Characteristics of Ore Structure and Tectonic of Tangdan Copper Deposit

本次主要开展汤丹铜矿床的成矿环境研究，在矿区1439和1990中段采集黑山组、落雪组、因民组15件岩(矿)石进行微量、稀土元素测试。样品处理及测试工作均在华北有色地质勘查局燕郊中心实验室进行。样品用氢氟酸和硝酸在封闭溶样器中溶解，电热板上蒸发干净氢氟酸，再用硝酸密闭溶解，用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)外标法直接测定，测试仪器为电感耦合等离子体质谱仪，测试精度均不高于5×10-6。

针对因民铜矿区的找矿预测，在矿区1870中段猴跳岩—面山矿段联道完成坑道原生晕采样105件；采用打块采样，每件样品由3个以上打块样组成，采样间距5～10 m。测试分析在华北有色地质勘查局燕郊中心实验室完成，采用ICP-MS法测定Cu、Pb、Zn、Co、V、Mn、Ni、Cr含量，采用国家一级标准物质的分析方法进行准确度和精密度控制。Cu和Co原生晕分析结果见表1。

表1 因民铜矿区1870中段猴跳岩—面山矿段坑道原生晕分析结果Tab.1 Primary Halo Analysis Results of Tunnel in 1870 Plane from Houtiaoyan-Mianshan Ore Block of Yinmin Copper Mine

续表1

3.2 结果分析

汤丹铜矿床岩石样品微量、稀土元素分析结果见表2。黑山组砂质板岩和碳质板岩中轻稀土元素总含量(质量分数，下同)为(20.35～164.17)×10-6，Ce/La值为1.50～2.09，V含量为(58.65～69.22)×10-6，Cr含量为(13.11～37.85)×10-6， Ni含量为(12.90～34.20)×10-6；落雪组二段青灰色白云岩中轻稀土元素总含量为(11.47～19.99)×10-6，Ce/La值为1.87～2.24，V含量为(15.50～31.70)×10-6，Cr含量为(5.67～9.35)×10-6，Ni含量为(3.10～4.67)×10-6；落雪组一段灰白色砂质白云岩中轻稀土元素总含量为(9.36～12.48)×10-6，Ce/La值为2.03～2.37，V含量为(12.00～17.50)×10-6，Cr含量为(4.23～6.45)×10-6，Ni含量为(2.72～3.70)×10-6；因民组紫红色砂岩中轻稀土元素总含量为(74.35～189.09)×10-6，Ce/La值为1.81～1.86，V含量为(56.70～119.00)×10-6，Cr含量为(49.20～91.90)×10-6，Ni含量为(24.40～54.20)×10-6。

表2 汤丹铜矿床岩石微量和稀土元素分析结果Tab.2 Analysis Results of Trace and Rare Earth Elements of Rocks in Tangdan Copper Deposit

因民铜矿区1870中段猴跳岩—面山矿段坑道Cu和Co原生晕分析结果见表1。黑山组砂质板岩和碳质板岩中Cu含量主要为(14.70～1 530.00)×10-6，其中2个铜矿化样品Cu含量高于2 000.00×10-6，Cu平均含量为138.83×10-6，Co平均含量为52.77×10-6；落雪组二段青灰色白云岩中Cu含量主要为(6.41～903.00)×10-6，Cu平均含量为120.83×10-6，Co平均含量为6.81×10-6；落雪组一段灰白色砂质白云岩中Cu含量为(7.50～1 350.00)×10-6，其中1个铜矿化样品Cu含量高于2 000.00×10-6，Cu平均含量为270.81×10-6，Co平均含量为8.97×10-6；因民组紫红色砂岩中Cu含量为(9.12～154.00)×10-6，Cu平均含量为50.48×10-6，Co平均含量为12.90×10-6。

4 成矿规律与矿床成因

4.1 成矿规律

汤丹铜矿床的矿体主要赋存于落雪组一段、落雪组二段、黑山组及因民组与落雪组过渡带中，表现出明显的多层位成矿特征，与中非铜矿带的海相砂岩型铜矿床产出特征[32-33]极为相似。通过坑道地质调查和微量、稀土元素分析，发现汤丹铜矿床多层位铜矿体具有以下重要特征。

图中小图为野外照片，其中绿色为孔雀石图5 汤丹铜矿区1770中段2#～4#绕道地质图Fig.5 Geological Map of 2#-4# Bypass Tunnels in 1770 Plane of Tangdan Copper Mine

4.1.1 多层位铜矿体明显受控于连通性较好的横向断裂

汤丹铜矿区断裂十分发育，除了成矿后期的汤丹、水泄沟断裂外，还有一些规模不大且出现频率很高的横向断裂。这些贯通地层的横向断裂和高角度微小裂隙，都是成矿流体向上迁移进入落雪组、黑山组及更上部层位成矿的重要通道，称为供给系统[15]。沿横向断裂的破碎带或断裂面往往具有一定程度的铜矿化，当铜矿化较强时，可形成脉状铜矿体。1770、1900中段坑道地质调查显示，铜矿化强烈的地段，NW向横向断裂较发育，如Ⅰ号、Ⅱ号和Ⅳ号矿体同时存在，受F9和F12等成矿期的横向断层控制。黑山组碳质板岩位于东川群顶部，对供给系统的规模和连通性要求较高，因此，位于其中的Ⅳ号矿体规模相对较小。

本文以1770中段2#～4#绕道为对象进行横向断裂调查(图5)。调查坑道长度约450 m，长度大于50 m的铜矿化横向断裂有9条(表3)，以NW向为主，倾角为35°～85°，均与地层产状具有一定夹角，长度一般为60～200 m，宽度不一(5～100 cm)，横向断裂两侧常发育有宽度为1～5 cm的含矿裂隙群。铜矿化横向断裂中的金属矿物主要为黄铜矿、斑铜矿和黄铁矿，辉铜矿含量较少；脉石矿物主要为白云石、石英及少量钠长石。典型的铜矿化横向断裂为NW向的F9和F9-1断层。F9断层在落雪组底部的层状铜矿体(Ⅰ号矿体)中宽为0.2～0.5 m，局部膨大至1 m，金属矿物组合为黄铜矿+黄铁矿+斑铜矿和少量辉铜矿，两侧可见有7条平行排列的次级断裂，宽度范围约10 m，单个次级断裂宽为10～20 cm；F9断层在落雪组中部的脉状铜矿体(Ⅱ号矿体)中宽为0.3～1.0 m，两侧次级断裂铜矿化均较弱，金属矿物组合为黄铜矿+斑铜矿，铜矿化明显减弱。F9-1断层与F9断层具有相似特征，在落雪组底部的层状铜矿体(Ⅰ号矿体)中宽为0.1～0.3 m，西南侧可见有3条次级横向断裂，F9-1断层延伸至Ⅱ号矿体中铜矿化减弱。在1770和1900中段揭露的Ⅳ号矿体底部均呈碎裂结构，局部可见角砾状构造，金属矿物组合为黄铁矿+黄铜矿，黑山组底部与落雪组的接触带为一套构造角砾岩，发育网脉状铜矿化，铜矿体与断裂构造关系密切。

表3 汤丹铜矿区1770中段2#～4#绕道横向断裂特征Tab.3 Transverse Fracture Characteristics of 2#-4# Bypass Tunnels in 1770 Plane of Tangdan Copper Mine

4.1.2 岩性控矿特征明显

汤丹铜矿床发育的多层位铜矿体严格受岩性控制。落雪组砂质白云岩及黑山组碳质板岩均可为含矿流体的沉淀提供良好的环境，称为沉淀系统。这种多层位岩性控矿特征与海相砂岩型铜矿床相一致，矿体通常分布在陆相红层与海相/湖泊相碎屑岩或碳酸盐岩之间，富含有机质的细碎屑相和泥质相岩石亦可作为沉淀系统，层状铜矿体常具有纹层状、条带状构造，但不一定遵循沉积层理[16-17,34]。沉淀系统中的赋矿岩石一般砂质含量较高[图4(g)]，渗透性较好。落雪组一段砂质白云岩和叠层石白云岩中发育有典型的东川式层状铜矿体(Ⅰ号矿体)，其中马尾丝状铜矿石由密集分布的顺层细矿脉和少量的切层高角度含矿脉组成[图4(a)]。顺层细矿脉主要分布于孔隙度较高的砂质层中[图4(g)]；高角度含矿脉为微观的供给系统，其矿化特征与顺层细矿状一致，显微特征表现为含矿流体充填微小裂隙后在裂隙两侧的砂质层中顺层交代，砂质层一般不连续，主要金属矿物为斑铜矿和辉铜矿，矿石中常见交代结构[图4(h)、(i)]，不同于沉积作用形成的条纹、条带构造[8,15]。落雪组二段青灰色白云岩砂质含量较少，渗透性差，主要形成东川式层控脉状铜矿体(Ⅱ号矿体)，未能在供给系统两侧的白云岩中形成一定规模的层状铜矿化。黑山组碳质板岩中含有丰富的有机质，为含矿流体的沉淀提供了必要的还原剂[11,22]，因此，桃园式铜矿体(Ⅳ号矿体)常具有高品位特征。

4.1.3 氧化-还原界面是成矿有利地段

本文采用V/Cr、V/(V+Ni)、Ce/La等微量元素比值作为沉积岩的沉积环境判别标志[1,35]。其比值分别大于4.25、0.84和2.0代表缺氧还原环境，小于2.0、0.6和1.5代表富氧氧化环境，介于二者之间为过渡环境或贫氧环境。由汤丹铜矿区赋矿围岩V/Cr、V/(V+Ni)、Ce/La沉积环境判别图解(图6)可以看出：因民组紫红色砂岩V/Cr、V/(V+Ni)、Ce/La平均值分别为1.21、0.70、1.83，属于贫氧过渡至富氧氧化环境；落雪组白云岩平均值分别为2.92、0.82、2.14，属于贫氧过渡环境，两者的接触界面属于氧化-还原界面，主要发育规模较大的东川式层状铜矿体；黑山组碳质板岩平均值分别为4.88、0.84、1.79，属于贫氧环境过渡至缺氧还原环境，相对于落雪组白云岩具有更强的还原性，两者接触面发育有高品位的桃园式铜矿体。因此，东川式与桃园式铜矿体的矿化强度明显受氧化-还原环境控制，其界面为矿化有利地段。此外，氧化-还原环境对金属矿物分带具有一定的影响。根据砂岩型铜矿的成矿物理化学条件研究表明，Cu、Fe硫化物的沉淀分带特征主要受成矿环境的氧化-还原条件和物理化学条件(Eh值、pH值、氧逸度和硫逸度)控制[1,25,36]，含矿卤水在迁移过程中，温度逐渐降低，S浓度和pH值逐渐升高，从酸性环境转变到碱性环境，Eh值逐渐下降，从较氧化环境逐渐变为还原环境，发生了铜正价、硫负价和Fe/Cu值降低等变化[7]，形成“赤铁矿-辉铜矿-斑铜矿-黄铜矿-黄铁矿”金属矿物分带特征。

图6 汤丹铜矿床沉积环境判别图解Fig.6 Identification Diagrams of Sedimentary Environment of Tangdan Copper Deposit

4.1.4 小 结

综上所述，汤丹铜矿区东川式(Ⅰ号和Ⅱ号矿体)与桃园式(Ⅳ号矿体)铜矿体明显受控于连通性较好的横向断裂，具有岩性控矿特征，落雪组渗透性较好的砂质白云岩和黑山组富有机质碳质板岩为主要含矿层，含矿卤水迁移过程中经历氧化-还原障形成多层位铜矿体和“赤铁矿-辉铜矿-斑铜矿-黄铜矿-黄铁矿”金属矿物分带。

4.2 矿床成因

5 找矿思路

5.1 多层位找矿

汤丹铜矿床发育东川式与桃园式铜矿体，具有多层位成矿特征，这种特征与典型的海相砂岩型铜矿床产出特征[11,16-17,38-39]极为相似。例如，阿富汗安纳克铜矿中，洛伊赫瓦尔组7个岩层段发育42个铜矿体，呈层状、似层状、脉状平行雁行分布[11]；中非加丹加铜矿带Roan群矿山组至Mwashya组地层中均有铜矿体发育[33,39]，赞比亚铜矿带中有3个以上赋矿岩层叠置产出，铜矿化体超过21个[38]。

龚琳等针对东川矿田提出稀矿山式、东川式、桃园式、滥泥坪式4种铜矿体组成的四层楼矿床组合[3]，在一定程度上约束了对多层位成矿的整体理解。以往的勘查工作主要集中在稀矿山式铁铜矿体和东川式层状铜矿体。近年来，对于东川式层控脉状铜矿体(裂隙矿)的研究也取得了一些进展[40-41]。汤丹铜矿床陆续发现东川式层控脉状铜矿体和桃园式铜矿体，一棵树、四棵树矿区在落雪组二段中也取得找矿突破[41-42]，说明东川地区具有一定的多层位找矿潜力，本文以东川矿田因民铜矿区为例进行找矿分析。

5.2 因民铜矿区找矿分析

因民铜矿区位于东川矿田中部落雪—因民复式褶皱带中，距离汤丹铜矿床约12 km(图1)，两者地质和构造特征基本一致。目前因民铜矿区已发现稀矿山式铁铜矿体和东川式铜矿体，两类矿体大体呈平行排列，层控(岩控)特征明显，其中东川式层状铜矿体较为稳定，面山—鹦歌架矿段铜矿体走向长度大于3.5 km，猴跳岩—小铜矿段铜矿体走向长度大于1 km(图7)，两端均未封口，深部延深大于2.5 km，厚度为3～15 m，铜矿体规模大。

右侧小图为剖面位置示意图7 因民铜矿区1870中段猴跳岩—面山矿段剖面Fig.7 Profile of Tunnel in 1870 Plane from Houtiaoyan-Mianshan Ore Block of Yinmin Copper Mine

本次研究工作针对因民铜矿区进行坑道原生晕分析，以1870中段猴跳岩—面山矿段剖面为例。该剖面全长约0.9 km，Cu和Co原生晕分析结果见表1。落雪组二段青灰色白云岩中Cu含量为(6.41～903.00)×10-6，平均值为120.83×10-6；黑山组碳质板岩中的Cu含量为(14.70～1 530.00)×10-6，平均值为113.20×10-6，其中黑山组中下部碳质、砂质板岩中的平均值为189.40×10-6，具有明显的Cu异常，多个样品Cu含量大于2 000×10-6。除Cu异常外，黑山组碳质板岩中Co含量相对高于落雪组白云岩，如样品YMP120的Cu含量大于2 000×10-6，Co达到1 730×10-6，根据坑道调查显示该处有粉红色菱钴矿分布。

根据汤丹铜矿床的成矿规律可知，多层位铜矿受赋矿岩性和以横向断裂为主的供给系统控制。本次研究选取因民铜矿区2474中段月铜矿段坑道进行横向断裂调查(表4、图8)。铜矿体呈NNW走向，倾角为50°～70°，铜矿化较强的部位横向断裂较发育，以NEE和近EW走向为主，沿断层破碎带或断裂面具有一定程度的铜矿化，宽度为0.1～10.0 cm，每400 m约有12条，局部分布较密集(每100 m约有9条)，金属矿物以斑铜矿为主，含少量黄铜矿与黄铁矿，脉石矿物为白云石、石英和少量钠长石等，横向断裂的规模、矿物组合特征与汤丹铜矿床相似。横向断裂的规模和矿化强度显示含矿卤水在因民铜矿区活动强烈，有丰富的迁移通道，因此，可以预测在供给系统发育的东川式层状铜矿体上部具有一定层控脉状铜矿体的找矿潜力。

表4 因民铜矿区2472中段月铜矿段横向断裂特征Tab.4 Transverse Fracture Characteristics of 2472 Plane from Yuetong Ore Block of Yinmin Copper Mine

图8 因民铜矿区2472中段月铜矿段成矿预测地质图Fig.8 Metallogenic Prediction Geological Map of 2472 Plane from Yuetong Ore Block of Yinmin Copper Mine

通过对因民铜矿区1870、2472中段的坑道调查发现，其地层岩性、成矿氧化-还原环境和汤丹铜矿床一致，以横向断裂为主的供给系统较发育，落雪组二段青灰色白云岩和黑山组碳质板岩中均具有不同程度的铜矿化。下一步勘查工作应该加强上部层位的找矿工作，包括在落雪组二段青灰色白云岩中寻找东川式层控脉状铜矿体，以及在黑山组碳质板岩中寻找桃园式铜矿体。

6 结 语

(1)云南东川地区汤丹铜矿床产出于扬子地块西缘的康滇构造带内，主要发育东川式和桃园式铜矿体，矿体呈层状、似层状，具有多层位成矿特征。矿石常见有自形—半自形、交代、共边等结构以及马尾丝状、条带状、浸染状、脉状、角砾状等构造，主要矿石矿物为斑铜矿、辉铜矿、黄铜矿等，脉石矿物为白云石、石英、方解石、钠长石等，具有“赤铁矿-辉铜矿-斑铜矿-黄铜矿-黄铁矿”金属矿物分带特征。

(2)落雪组白云岩是汤丹铜矿床主要含矿层，黑山组碳质板岩为盖层，组成该矿床的含矿建造系统。多层位铜矿体受连通性较好的横向断裂控制，具有岩性控矿特征，矿化强度与成矿的氧化-还原环境相关，氧化-还原界面为成矿有利地段，推测汤丹铜矿床为海相砂岩型铜矿床，多层位铜矿化为盆地卤水交代的结果。

(3)云南东川矿田因民铜矿区横向断裂较发育，密集处每100 m约有9条，落雪组二段青灰色白云岩和黑山组碳质板岩中均具有一定的铜矿化，多个原生晕样品Cu含量大于2 000×10-6，预测在东川式层状铜矿上部层位具有寻找东川式层控脉状铜矿体和桃园式铜矿体的潜力。