张国恩,龙兴跃,付奉甜
(云南省地质矿产勘查院,云南 昆明 650051)
云县果园铜矿床位于西南三江有色金属成矿带之澜沧江中南段铜多金属成矿带,是近年勘查发现的一处具中型矿床远景与火山岩有关的热液型铜矿床;区域上构造复杂、岩浆活动强烈,成矿地质条件有利,自上世纪五十年代以来,先后有多家勘查单位在区内开展过不同程度、不同目的的地质工作。本文在近期野外地质工作及室内研究的基础上,进一步探讨矿床地质特征、找矿标志及矿床成因,以期为矿区下一步找矿提供资料参考。
果园铜矿床位于西南三江造山系,扬子西缘多岛弧盆系,碧罗雪山-临沧陆缘弧带之临沧岩浆弧带。主要出露古生界无量山岩群(Pz1wl),二叠系大新山组(P1dx)、羊八寨组(P2y);三叠系忙怀组(T2m)、小定西组(T3xd);侏罗系花开左组(J2h);白垩系景星组(K1j)。构造线主要呈近南北向展布,东部澜沧江深大断裂及其分枝拿鱼河断裂对地层、构造、岩浆岩及成矿起决定性控制作用,断裂构造既为岩浆及矿液活动提供了动能和通道,又为成矿物质提供了赋存空间。
本区岩浆活动强烈,各种岩体(脉)主要沿澜沧江大断裂岩浆带呈近南北向断续分布。西部大面积出露印支期侵入岩,中东部断续出露燕山期、喜马拉雅期石英斑岩、闪长岩、闪长玢岩、闪长斑岩、花岗斑岩及辉绿岩脉。喷出岩主要为三叠系中统忙怀组酸性火山岩及三叠系上统小定西组中基性火山岩,与本区铜矿成矿作用关系密切。
矿区构造发育,以近南北向张性断裂为主,次为北东向、北西向压性断裂。区内火山活动强烈。
矿区主要出露侏罗系中统花开左组(J2h)、三叠系上统小定西组(T3xd)、三叠系中统忙怀组(T2m)。
(1)侏罗系中统花开左组(J2h):主要由紫红色中厚层状粉砂质泥岩,灰绿色、灰黄色、灰紫色薄至中层状泥岩,灰黄绿色、灰绿色中至厚层状含砾粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂岩等组成。
(2)上三叠统小定西组(T3xd):为安山质玄武岩、安山岩。本矿区铜矿化主要见于小定西组(T3xd)分布区,是矿区主要赋矿层位。
(3)中三叠统忙怀组(T2m):以灰白色、灰紫色、紫色流纹岩为主。
(1)褶皱:矿区属区域上张导山复式向斜北部翘起端,表现为向西倾斜的单斜构造。铜矿体主要富集在地层走向发生变化的转折部位。
(2)断裂:矿区位于澜沧江深断裂带西侧,受澜沧江大断裂多期活动及西侧印支期岩浆活动影响,断裂构造发育,规模大小不一,主要分为近南北向、北东-南西向及北西-南东向三组构造,其中,北西向组断裂与本区成矿关系密切。
区内主要喷出岩基本覆盖全区,未见侵入岩。印支期酸性、中基性喷发岩主要受南北向构造控制,且与铜成矿作用关系密切。包括三叠系中统忙怀组(T2m)酸性火山岩,三叠系上统小定西组(T3xd)中基性火山岩。本文重点讨论赋矿地层三叠系上统小定西组(T3xd)中基性火山岩,岩石类型为安山岩、玄武质安山岩、安山质玄武岩、玄武岩等,次为火山角砾岩、凝灰岩。
矿化主要表现为孔雀石化,沿岩石节理、裂隙面呈薄膜状、细脉状产出,局部见少量辉铜矿呈星点状分布。矿化富集部位多具绿帘石化、硅化,绿帘石多呈细脉状产出。地表常出现大量的铜矿化指示植物“铜草”分布,是很好的间接找矿标志。
矿区圈出铜矿体5条(V1-V5),其中V1、V4为主要铜矿体(图1),主要赋存于上三叠系小定西组分布区。
图1 果园铜矿矿区地质图
(1)V1矿体:赋存于F6断层破碎带中,围岩为碎裂状灰紫、灰绿色安山岩。走向北西南东向,倾向南西,呈脉状产出。控制矿体走向长134m。单工程矿体厚1.36m~1.96m,平均厚1.66m,属稳定型;单工程平均品位Cu0.58ω%~0.60ω%,平均品位Cu0.59ω%,属均匀型。矿化蚀变为孔雀石化、硅化、绿帘石化。
(2)V4矿体:与北西-南东向F4断层和北东-南西向F3断层有关,受两条断层控制,位于两条断层交汇部位,围岩为灰绿色安山岩。走向北西-南东向,倾向南西,呈脉状产出。单工程矿体厚4.57m~9.75m,平均厚7.16m,属稳定型,单工程品位Cu0.85ω%~0.88ω%,平均品位Cu0.86ω%,属较均匀型。矿化蚀变为辉铜矿化、黄铜矿化、孔雀石化、硅化、绿帘石化。图2。
图2 果园铜矿V4矿体(勘探线剖面图)
(3)V5矿体:赋存于F8断层破碎带中,围岩为灰色安山质玄武岩,矿体走向近东西向,倾向南,呈脉状产出。矿体厚1.26m,品位Cu0.69ω%。矿体顶、底板岩性均为断层角砾岩。矿体矿化蚀变主要为孔雀石化、硅化、绿帘石化。
矿石可分为粒状结构、包裹结构、交代结构等,主要为它形晶结构。主要金属矿物为黄铜矿、辉铜矿、蓝辉铜矿、铜蓝、斑铜矿、锐钛矿等;其它金属矿物有黄铁矿、方铅矿、白钛石、磁铁矿。脉石矿物以斜长石、绿泥石、绿帘石、辉石、石英为主,少量方解石、钠长石、橄榄石,角闪石、榍石。铜矿石以薄膜状、杏仁状构造为主,部分呈皮壳状、细脉状、星点状、星散状构造。其中薄膜状构造是孔雀石的主要分布特征,铜矿物呈微-细粒浸染状分布。矿石氧化后多形成孔雀石组成的薄膜状、皮壳状等次生构造。
(1)构造控矿因素:矿区属三江成矿带中南段杂多-景谷-景洪Cu多金属成矿带中北段,是一主体发育于古生代末-早中生代火山-岩浆弧带之上的Cu、Pb、Zn多金属成矿带。构造控制十分明显,澜沧江深大断裂带及其分支拿鱼河断裂带之间控制着以铜为主的多金属矿带的展布,且主要矿床(点)均处于南北向展布的张导山复式向斜东翼或翘起端。如官房铜矿、文玉铜矿、栗树街矿铜矿、果园铜矿、邦六铅锌矿、忙怀铅锌矿等。果园铜矿体均赋存于断裂破碎带或旁侧的节理带中,V1~V4矿体赋存于北西-南东向断裂构造上盘的节理发育带中,矿体产状与断裂构造基本一致,V5矿体赋存于北西-南东向次级破碎带中。
(2)地层及岩性控矿因素:赋矿岩系为中三叠统小定西组(T3xd)安山质玄武岩、安山岩。
(3)岩浆岩控制因素:印支期中、晚三叠世中基性火山喷发活动,与成矿关系不明显,但在矿区外围可能存在隐伏岩体,对成矿提供了热能并使成矿物质发生迁移富集成矿。
(1)地层及岩性标志:主要矿体赋存于上三叠统小定西组(T3xd)中-基性火山岩中。
(2)构造标志:节理裂隙发育带、次级构造破碎带是矿液运移的通道和储矿的有利场所,区内发育的断裂旁侧节理带及北西向次级破碎带是寻找该类矿床的有利地段。
(3)蚀变标志:热液蚀变是构成矿化的前提,矿区内的铜矿体均具有程度不同的硅化、绿帘石化、褐铁矿化、黄铁矿化、方解石化等蚀变,且多种蚀变叠加地段,蚀变越强,矿化越好。
(4)矿化露头:翠绿色孔雀石,地表有孔雀石的地方下面多有原生矿存在。是最直接的找矿标志。
(5)植物标志:“铜草”生长地段,一般指示有铜矿(化)体存在。“铜草”是间接找矿标志之一。
果园铜多金属矿区位于澜沧江深大断裂与拿鱼河断裂之间的南北向张导山向斜北部翘起端,含矿岩系为三叠系上统小定西组第三段一亚段(T3xd3-1)和二亚段(T3xd3-2)中基性火山岩(安山岩、安山玄武岩、玄武质安山岩),矿体分布于近东西向断裂、近南北向断裂及北东-南西向断裂所夹持的断块内,赋存于断裂旁侧节理发育带及次级断层中,受断裂构造、岩性的双重控制。
矿体呈脉状产出,总体厚度、品位变化相对较稳定,金属矿物在矿石中呈细脉状、星点状、薄膜状、浸染状大致均匀分布。近矿围岩蚀变主要有硅化、绿泥石化、绿帘石化、褐铁矿化、黄铁矿化、方解石化。从成矿主元素Cu,伴生组分元素Ag(Pb)来看,显示区内为中低温矿物组合的特点。
综上,由于澜沧江大断裂多次活动,使得区内的构造发生了挤压、拉伸,形成了大致南北向展布的断裂、皱褶构造形式,由于区域动力变质作用提供的热能作用,形成了成矿物质的迁移、富集,以及有较强的蚀变发生(绿帘石化、硅化、黄铁矿化等)。成矿物质在有利的部位小定西组中基性火山岩中的节理带、破碎带形成脉状铜矿体。在硫化物矿体形成后,于近地表发生了氧化作用,大部分铜硫化物发生氧化形成氧化铜矿石。本区矿床成因为构造-热液型铜矿床。