云南德钦县茂顶铜矿地质特征及找矿标志

牛 杰, 赵金龙, 常吕奎, 田 鹰

(永善金沙矿业有限责任公司, 云南 永善657300)

云南省德钦县茂顶铜多金属矿位于印度板块与欧亚板块之间的古特提斯构造域, 大地构造位置属三江印支褶皱系中南段的中咱陆块-金沙江结合带-江达火山弧。 区域东邻为中咱-中甸地块, 西衔昌都-思茅地块, 夹持于南北向羊拉断裂和金沙江之间, 位于金沙江洋盆消亡俯冲消减混杂岩带及其西部江达-维西晚古生代-早中生代火山弧北段。 该区属西南三江成矿带中南段, 德钦-兰坪铜、 铅、 锌、 银、金、 锡、 钨多金属成矿区。

区内构造以近南北向、 北东向、 北西向断裂为主。 区内矿产以有色金属为主, 黑色金属、 贵金属等次之。

1 矿区地质特征

矿区出露地层有上元古界(Pt3?), 二叠系下统b 段(Pb1)、 二叠系上统b 段(Pb2), 第四系全新统(Qh) 为主。 区内构造主要以断裂为主。 岩浆岩带。 岩石以印支-燕山期中性、 酸性, 超基性、 基性岩为主。 变质作用以区域变质为主, 变质岩主要为角闪岩相变质岩、 绿片岩相变质岩(图1)。

1.1 矿区地层

(1) 上元古界(Pt3?): 以基底形式分布于金沙江断裂旁侧, 岩性组合主要为石英片岩、 绿帘石石英片夹混合岩。 是本区MKT2 铜矿体赋存层位。

(2) 二叠系(P): 由于矿区构造影响, 二叠系在矿区内出露不全, 根据岩石组合, 大体可分为两个填图单元

二叠系下统b 段(Pb1): 岩性组合主要为大理岩、 变质砂岩、 板岩、 结晶灰岩、 安山玄武岩。

二叠系上统b 段(Pb2): 岩性组合主要为大理岩夹石英砂岩和泥灰岩, 与花岗闪长岩接触部位局部发育透辉石-石榴石-绿帘石-绿泥石矽卡岩。 是本区MKT1 铜矿体赋存层位。

(3) 第四系全新统(Qh): 为洪积、 残坡积、 冲积、 冰碛物。

1.2 构造

矿区总体为一单斜构造。 断层发育, 可划分为南北向断层组(F1、 F2)、 东西向断层组(F3、 F4)及北西向断层组(F5、 F6、 F7)。 上述断层F1为区域上金沙江断裂, 具长期性、 继承性活动的特征,F4、 F6、 F7与MKT2 矿体关系密切(图1), 现分述如下:

(1) F1断层: 分布于矿区东侧, 呈南北向纵贯全区, 南北均延出图外, 区内延伸长约4km。 断裂总体倾向南西, 倾角45°。 断裂主要表现为具长期性、 继承性活动的特征, 沿断裂分布宽20m ～50m 的断层角砾岩、 糜棱岩。 控制了区内中酸性岩浆岩带、 超基性岩带及矿带的分布。

(2) F4断层: 位于矿区中部, 呈东西向横穿矿区矿区, 东西均延出图外, 为平移断裂。

(3) F6断层: 位于矿区中部西侧, 走向330° ～150°, 倾向北东, 倾角60° ～80°。 是矿体MKT2 控制性断裂。

(4) F7断层: 平行F6展布, 走向330° ～150°, 倾向北东, 倾角60° ～80°, 为一控矿断裂。

1.3 岩浆岩

区内岩浆活动较为强烈, 侵入岩受金沙江深大断裂的控制, 形成金沙江岩浆岩带。 以印支期-燕山期侵入岩为主, 岩石类型主要为中性、 酸性岩, 超基性、 基性岩。

(1) 印支期-燕山期侵入岩: 位于矿区中部, 沿金沙江断裂西侧, 展布方向与区域构造线方向一致。 主要为花岗闪长岩、 二长花岗岩、 辉长岩。 花岗闪长岩、 二长花岗岩矿区内分布较最广, 与矿化关系密切, 已知矿床、 点、 异常区大部分围绕其分布。

(2) 时代不明侵入岩: 矿区中部分布一条长120m, 宽60m, 呈近南北向不规则脉状展布的闪长玢岩脉; 矿区中部及南部分布有四个超基性岩体, 主要为斜辉橄榄岩-含辉纯橄岩-斜辉橄岩, 出露长150m～350m, 宽30m～170m。 含辉纯橄岩中具稀疏浸染状铬铁矿, 斜辉橄岩中含脉状铬铁矿。

图1 茂顶铜矿区地质简图Fig 1. Geological Sketch Map of Maoding Cu Orefield

1.4 变质作用

区内变质作用类型主要有区域变质作用为主, 动力变质作用、 接触变质作用三类。

(1) 区域变质作用: 区内变质岩相主要为绿片岩相-角闪岩相。

绿片岩相: 矿区内二叠系受区域变质作用影响, 发生了不同程度的变质: 原岩为一套含泥质成分较重的碎屑岩夹灰岩等经区域变质作用后, 变质成变质石英砂岩、 绢云板岩、 绢云石英片岩、 绢云钙质微晶片岩、 钠长绿帘绿泥片岩、 斜长角闪片岩、 绿泥绿帘石片岩等。 原来的灰岩夹层则变质成大理岩。 矿物组合为石英-绢云母-钙质、 石英-绢云母、 方解石-绢云母、 绢云母-钠长石。

角闪岩相: 矿区内受变质地层为上元古界(Pt3?), 岩石类型有二云石英片岩、 绿泥石英片岩、 斜长角闪石英片岩、 石英岩、 白云母石英片岩、 黑云斜长片麻岩、 斜长角闪片麻岩及黑云母角闪斜长混合岩、 黑云斜长混合岩、 大理岩等。 新生矿物有角闪石、 钠长石、 斜长石、 绿泥石、 石英等。 该变质带的变质程度为中-深变质级的角闪岩相, 属低压型区域动力热流变质作。 在区域变质基础上, 叠加了混合岩化作用。

(2) 动力变质作用: 区内动力变质作用主要是沿断裂带状分布, 形成了构造角砾岩、 各种碎裂岩等。 沿断裂带多有岩浆侵入或是热液运移, 动力变质岩是主要的容矿和含矿岩石。

(3) 接触变质作用: 主要发生在大理岩夹及其与花岗岩带或各岩体的接触带, 产生热蚀变或接触热液交代, 形成矽卡岩。 属于接触交代变质作用类型。 表现为受岩浆期后热液交代蚀变, 形成透辉石、石榴石矽卡岩等矽卡岩矿物, 常伴有黄铁矿、 黄铜矿等金属硫化物矿化蚀变。

图2 茂顶铜矿区100 号勘探线剖面图Fig 2. Section of Exploration Line 100 of Maoding Cu Orefield

1.5 围岩蚀变

区内围岩蚀变主要有矽卡岩化、 透辉石化、 角岩化、 硅化、 绢云母化、 绿泥石化、 绿帘石化等蚀变, 与矿化关系密切的蚀变主要有矽卡岩化、 透辉石化、 角岩化。

2 矿床地质

区内共揭露控制MKT1、 MKT2 两个铜矿体。 MKT1 矿体赋存于二叠系上统b 段(Pb2) 大理岩与花岗闪长岩接触带中, 矿床工业类型为矽卡岩型铜矿。 MKT2 矿体赋矿层位为元古界(Pt3?), 受F6破碎带控制。

(1) MKT1 矿体: 赋存于二叠系上统b 段(Pb2) 大理岩与花岗闪长岩接触带中, 形态呈透镜状(图2), 矿体产状与接触带矽卡岩产状基本一致, 走向近东西向, 倾向南, 倾角50° ～55°。 地表出露标高2879m, 地表有1 个剥土、 中深部有3 个钻孔, 共4 个工程控制, 控制地表长度小于100m, 控制斜深44m～84m。 仅地表剥土工程见矿, 钻孔未见矿。 单工程Cu 平均品位Cu 0. 89ω%, 单工程真厚3. 01m。

(2) MKT2 矿体: 赋存于上元古界(Pt3?) 中的F6 断层破碎带内, 形态呈脉状, 矿体产状与断层破碎带产状基本一致, 产状60°∠80°。 地表出露标高2786m ～2694m, 控制露头最大高差约92m。 地表有4 个剥土、 中深部有2 个钻孔, 共6 个工程控制, 控制地表长度305m, 地表工程间距65m ～180m。矿体真厚度0. 94m～7. 84m, 平均厚度2. 51m, 厚度变化系数116. 37%, 属于厚度较为稳定矿体。 单工程Cu 平均品位0. 72ω ﹪～1. 59ω ﹪, 矿体Cu 平均品位1. 36ω ﹪, 品位变化系数36. 88%, 属于有用组分分布均匀矿体; 结合已经取得的地质资料, MKT2 矿体沿走向延伸较大。

2.1 矿石质量

(1) 矿石结构: 主要有充填交代结构、 它形细粒状结构、 半自形粒状结构。

(2) 矿石构造: 主要呈浸染状构造、 细脉状构造、 块状构造。

(3) 矿石矿物: 以黄铜矿、 孔雀石为主, 次为蓝铜矿、 含少量黄铁矿、 磁黄铁矿、 褐铁矿。

(4) 脉石矿物: 以透辉石、 石榴石、 方解石、 橄榄石为主, 石英、 钾长石次之; 少量绿帘石、 绿泥石、 绢云母、 黑云母等。

2.2 矿石类型

(1) 自然类型: 矿区矿石自然类型有硫化矿、 氧化矿。 MKT1 矿体主要为硫化矿, MKT2 矿体主要为氧化矿。

(2) 工业类型: 矽卡岩型铜矿石、 构造破碎带型铜矿石。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

MKT1 矿体产于二叠系上统b 段(Pb2) 大理岩与花岗闪长岩接触带中, 矿体受岩体、 围岩性质、 接触带构造带控制, 由中酸性岩浆与碳酸盐岩接触交代作用形成矽卡岩, 从岩浆中出溶的成矿流体呈酸性, 金属元素以氯络合物的形式迁移, 通过主岩溶解和交代使金属沉淀, 经含金属组分的热液对矽卡岩充填、 交代, 在矽卡岩带内形成铜矿体。 初步认为: MKT1 矿体成因类型属接触交代热液型铜矿床。

MKT2 矿体产于上元古界(Pt3?) 中的F6 破碎带内, 断裂控矿作用明显, 成矿流体在上升运移中,在构造有利部位富集, 形成脉状矿体, 因此, 初步认为MKT2 矿体成因类型为构造断裂带陡倾斜脉状铜矿床。

3.2 找矿标志

(1) 地层(岩石) 层位及岩性标志: 矿区MKT1 矿体产于二叠系上统b 段(Pb2) 大理岩与花岗闪长岩接触带中, (Pb2) 地层中的大理岩与边部岩体往往伴有矽卡岩化、 矽卡岩是重要的含矿岩石。MKT2 矿体产于上元古界(Pt3?) 构造破碎带中, 该层可作为找矿地层标志。

(2) 构造标志: 断裂构造是岩浆、 热液、 矿质的运移通道, 次级同向、 派生断裂、 次级褶皱轴部、转折端, 裂隙带、 层间挤压带、 破碎带等, 特别是构造交汇和转换部位, 更是容矿和储矿场所。 构造是重要的找矿标志。

(3) 围岩蚀变标志: 矽卡岩化与铜矿化关系密切, 透闪石化、 透辉石化等矽卡岩化带、 角岩带是重要的找矿标志。

(4) 矿化标志: 黄铁矿、 磁黄铁矿与黄铜矿相伴产出, 矿体在地表经氧化后常形成孔雀石、 蓝铜矿, 这些均可作为在本矿区找矿的直接标志。

(5) 磁(激电) 异常标志: 磁异常和激电异常相互套合较好的异常区可作为该区寻找矿化体的标志。

(6) 其它标志: 地表的蓝铜矿、 孔雀石转块均是寻找铜矿体的间接标志。