云南景谷县大独田铜矿地质特征与成因

任明举，肖章程，赵鹏杰

(普洱小康矿业有限公司，云南 普洱 665000)

云南省景谷县大独田铜矿区位于滇西特提斯沟-弧-盆构造体系的主火山弧地体中之民乐铜矿矿带的东部，以那布-翁姑田背斜为轴线，是澜沧江火山-侵入岩带发展过程中成矿环境、成矿作用及其演化的结果，矿区铜矿成矿与火山活动有关，赋矿岩性以火山岩、砾岩、火山碎屑岩为主。矿床具有火山成因硫化矿床的一般特征，其主要工业矿体呈似层状，与地层整合产出。该区铜矿床的成因类型可化分为浅成中-低温火山热液叠加改造型铜多金属矿床。

1 矿区地质

1.1 地层

矿区出露的地层由老到新有三叠系、侏罗系。各地层单元特征如下

(1)上三叠统小定西组(T3x)：划分为三个段，其中第三段又分为上、中、下三个亚段。

小定西组第三段上亚段(T3x3～3)：为紫灰色、杂色玄武质、安山质火山角砾岩；

小定西组第三段中亚段(T3x3～2)为灰绿色、灰色致密状杏仁状玄武岩；

小定西组第三段下亚段(T3x3～1)：上部为紫灰色凝灰质、安山质火山角砾岩，下部岩性为致密状、杏仁状蚀变玄武岩。

小定西组第二段上亚段(T3x2～2)：为灰白色、浅灰色中厚层状石英砾岩、复成分砾岩灰白色、浅灰色中厚层状石英砾岩、复成分砾岩；

小定西组第二段第二段下亚段(T3x2～1)：上部为紫红色凝灰岩、火山角砾岩，下部为灰绿色、紫灰色杏仁状、致密块状蚀变玄武岩。

小定西组第一段(T3x1)为紫灰色薄至中层状晶屑、岩屑熔结角砾凝灰岩、英安质晶屑、岩屑熔结凝灰岩、灰绿色致密块状玄武岩互层。

(2)下侏罗统小红桥组(J1x)：上部为紫红色薄至中层状泥岩、泥质粉砂岩夹灰白色砂岩、含砾粗砂岩、砾岩；下部为紫红色泥岩、粉砂质泥。该组地层与下伏三叠系上统小定西组火山岩呈微角度不整合或假整合接触。

(3)中侏罗统和平乡组(J2h)：可划分为上、下两个段

和平乡组上段(J2h2)：为薄至中层状泥岩、泥质粉砂岩、钙质粉砂岩；

和平乡组下段(J2h1)：为紫红色薄层细砂岩、中层状复成分砂砾。与下覆小红桥组整合接触。

1.2构造

勘查区总体为一背斜构造(图1)，为宋家坡-荒田箐背斜：背斜轴线方向为340°～20°，区内长8km，向南北两端延伸出图外，具波状起伏特点，轴线位于探矿权西部及边缘。核部地层为T3x1，西翼地层为T3x2、T3x3、J1x、J2h向西倾，倾向270°～300°，倾角18°～30°；东翼地层为J1x、J2h向东倾，倾向95°～120°，东翼地层倾角相对较陡，倾角22°～45°。由于东翼地层发育不全，为一个东西两翼不对称背斜。主要矿体全部位于西翼的石英砾岩中。

图1 矿区地质简图Fig 1.Geological Sketch Map of Orefield1-第四系；2-侏罗系中统和平乡组中段；3-侏罗系中统和平乡组下段；4-侏罗系下统小红桥组；5-三叠系上统小定西组第三岩性段；6-三叠系上统小定西组第三岩性段；7-三叠系上统小定西组第三岩性段；8-三叠系上统小定西组第二岩性段；9-三叠系上统小定西组第二岩性段；10-三叠系上统小定西组第一岩性段；11-地质界线；12-不整合地质界线；13-断层及编号；14-角度不整合地质界线；15-隐伏铜矿体地表投影

断裂构造：两盘不同地层岩性均有不同程度的变质，岩层变形特征炯然不同，断裂标志明显，破碎带宽数十米至上百米，具有强片理化及糜棱岩化。岩石变质作用随远离断裂而逐渐变弱，直至消失，反映了这些断裂形成了热液通道，断裂构造多为挤压逆冲性质，反映出近东西向区域性挤压的特点。断裂构造与褶皱构造呈近南北向相间排列。区内断裂主要为北东向(F1、F3)和近东西向(F2、F4)的断裂。其中F4断层：地表出露于荒田箐北端，断层总体呈近东西向展布。延长大于300m，产状21°∠75°～85°，为平移断层，具有压扭性特征，断层两盘的小定西组(T3x2～2)地层中赋矿砾岩可见明显错移，该断层为错断含矿砾岩层的平移断层，北盘向东方向平移，南盘向西方向平移，水平错距约50m。为勘查区主要的破矿断层。

1.3 岩浆岩

该区区域岩浆活动频繁，区内主要分布印支期的火山岩，印支期的火山岩根据喷发强度可以分出七个韵律。尽管各韵律的厚度各不相同，但每一韵律大多由火山碎屑岩开始，以熔岩或正常沉积岩告终，且均有中、基性岩石组成，因而可以视为一个韵律旋回。该旋回为玄武岩-凝灰质砂砾岩、角砾凝灰岩-玄武岩-角砾凝灰岩、英安岩-安山岩-凝灰熔岩-火山角砾岩、炭质页岩、安山岩。据野外观察和岩矿鉴定，大至可分为火山熔岩和火山碎屑岩二类，未见侵入岩。其中火山熔岩类主要有玄武岩、安山岩及安山玄武岩，它们呈层状、似层状产出；火山碎屑岩类是本区层状火山岩的重要组成部分，由玄武质、安山质紫红、绿灰色晶屑、岩屑凝灰岩、含砾熔结凝灰岩、凝灰质砂岩、及暗紫色、深灰色凝灰角砾岩组成。它们与火山熔岩一起构成矿区的火山-沉积旋回[7]。

1.4 围岩蚀变

最常见的蚀变为青盘岩化、硅化、碳酸盐化及绿泥石化，其次为绿帘石化，其中青盘岩化、硅化、碳酸盐化与本区矿化关系密切。原岩被强烈改造部位是金属硫化物较集中的部位，蚀变也强烈，硫化物的富集也就越明显。因此，围岩蚀变是找矿的重要标志。

2 矿体地质

2.1 矿体特征

矿区通过钻探工程共揭露了13个铜矿体，其中主要的铜矿体为Ⅱ-1号矿体，赋存于上三叠统小定西组第二段上亚岩性段(T3x2～2)。赋矿岩性为灰白色、浅灰色中厚层状石英砾岩、岩屑砂岩、复成分砾岩。矿体为地下盲矿体(图2)。其中：Ⅱ-1矿体位于勘查区勘查区南部一厂矿段，铜厂箐至荒田箐一带，矿体在空间上呈似层状产出，具膨缩变化。走向长1564m，最大倾斜延伸300m，埋深30m～368m，分布标高911m～1247m。矿体总体走向约10°，倾向275°～290°，倾角14°～40°，单工程铜品位0.41ω%～3.68ω%，矿体平均品位Cu0.96ω%，铜品位变化系数117.96%；矿体厚0.63m～17.36m，平均厚4.66m，厚度变化系数66.26%，属厚度变化较稳定型。

图2 景谷县大独田-一厂铜矿15号勘探线剖面图Fig 2.Section of Exploration Line 15 of Dadutian Yiyichang Cu Deposit in Jinggu

2.2 矿石质量

2.2.1 矿石物质组成

矿石矿物主要为金属硫化物，少量氧化物，金属矿物为辉铜矿、斑铜矿、蓝辉铜矿。氧化矿物有孔雀石偶见蓝铜矿。

脉石矿物主要为石英、斜长石(钠长石)、方解石、辉石，其次为绿泥石、绢云母、绿帘石、高岭石等。

2.2.2 矿石结构、构造

镜下观察，铜矿物主要的结构有：自形-它形粒状结构、半自形-它形晶粒结构；其次交代残余结构、反应边结构、包含结构、固熔体分解结构等。(图3、图4)

图3 它形粒状结构辉铜矿(Cc)Fig 3.Xenomorphic Granular Chalcocite

图4 它形粒状结构斑铜矿(Bn)Fig 4.Xenomorphic Granular Bornite

铜矿石构造主要有不规则网脉状、细脉状、斑点-斑杂状、层纹状、星散浸染状，次为薄膜状构造、条带状、团斑状等。

2.3 矿石类型

2.3.1 自然类型

按赋矿岩性划分，安山质-玄武岩型铜矿石，砂砾岩型铜矿石。

按矿石矿物组合不同，可划分为：星散浸染状铜矿石、脉状铜矿石、次为斑点-斑杂状铜矿石、细脉状铜矿石、少量薄膜状铜矿石。

2.4 矿体围岩

矿体赋存于上三叠统小定西组第二段上亚岩性段(T3x2～2)。赋矿岩性为灰白色、浅灰色中厚层状石英砾岩、复成分砾岩、灰紫色致密块状玄武岩、安山质玄武岩及杏仁状、气孔状玄武岩。矿体顶、底板围岩为浅灰色-灰白色石英砾岩、复成分砾岩、凝灰质岩屑砂岩、灰绿-墨绿色致密块状蚀变玄武岩、杏仁状蚀变玄武岩、浅灰紫-紫灰色-浅紫红色火山角砾岩、晶屑、岩屑熔结角砾凝灰岩、凝灰质砂岩。含矿岩石与围岩岩石的物质组分基本相同，仅是在有用矿物含量上低于规定的工业指标要求。从野外及岩芯观察，矿体与围岩间的界线呈渐变关系，准确的矿体界线需依靠化验品位圈定。

3 矿床成因浅析

3.1 控矿因素

(1)层位控制：矿床火山机构控制明显，矿体明显受火山沉积岩、火山碎屑岩地层层位控制，铜矿化的多层性与火山活动的周期性相吻合，主要的铜矿体大多赋存于火山喷发间歇期形成的火山沉积岩、火山碎屑岩中。

(2)岩性控制：主要的铜矿产于石英砾岩中，此外，玄武岩、凝灰岩、凝灰质砾岩、凝灰质砂岩中亦有铜矿(化)体，但规模较小。在火山喷发间歇期形成的火山沉积岩、火山碎屑岩中铜矿化较好。

(3)蚀变：在晚期岩矿石蚀变中，尤其在黄铁矿化、硅化、绿帘石化、绿泥石化及碳酸盐化等蚀变火山岩中铜矿化强烈，反映矿体的分布受围岩蚀变带控制明显。

(4)矿石结构、构造：矿石中普遍存在的含矿石英脉及方解石脉，以及矿石中的自形-它形粒状结构、半自形-它形晶粒结构、不规则网脉状、细脉状、斑点-斑杂状、层纹状、星散浸染状，次为薄膜状构造、条带状、团斑状等表明矿体受沉积环境影响并受后期构造改造作用显著。

3.2 找矿标志

大独田铜矿为民乐铜矿中部矿带的典型矿床，是澜沧江火山-侵入岩带发展过程中成矿环境、成矿作用及其演化的结果，与火山活动紧密相关的“浅成中低温火山热液叠加改造型铜多金属矿床”，后期火山气液充填交代及构造改造富集作用占主导地位。找矿标志具有明显的层、位、岩、矿、蚀组合特点。

3.3 矿床成因

图5 大独田铜矿成矿模式图Fig 5.Metallogenesis Model of Dadutian Cu Deposi1-下侏罗统；2-三叠系上统小定西组；3-英安斑岩；4-砂质泥岩；5-石英砾岩；6-凝灰质砂岩；7-火山角砾岩；8-凝灰岩；9-玄武岩；10-钻孔；11-硫化矿体；12-氧化矿体

在火山活动早期，伴随着喷发间隙，含矿热液上升并在有利部位(疏松地带、小裂纹、气孔等)初步富集，形成最初矿(化)体，后民乐地区经受广泛浅海相碎屑沉积，在原始地层之上沉积了一层厚大的封闭盖层，后期随着火山的多次活动，大量含矿热液沿火山通道上升，在上升途中及遇到上覆遮挡盖层后，成矿物质沿有利部位发生运移及进一步富集，晚期伴随着多次的构造活动，矿体受到明显影响，前期含矿地层局部破裂形成一系列裂纹或裂隙，在热液驱动下，含矿热液不断萃取、叠加早期矿物，使得早期矿体得到进一步改造富集，而由于火山气液的作用，使玄武岩、安山玄武岩中的辉石、橄榄石、黑云母等形成青磐岩化、碳酸盐化、硅化、绿泥石化、绿帘石化等蚀变，在空间上与金属矿物有密切的关系，矿体生成时间晚于成岩时期。初步认为：大独田铜矿床属与火山活动紧密相关的“浅成中低温火山热液叠加改造型铜多金属矿床”，后期火山气液充填交代及构造改造富集作用占主导地位。

4 结论

矿区矿体大多赋存于火山喷发间歇期形成的火山碎屑岩、火山沉积岩(宋家坡组地层)中，受地层控制明显。矿体呈似层状产出，品位厚度变化较均匀稳定，青盘岩化、硅化、碳酸盐化等围岩蚀变明显。矿体主要矿物以辉铜矿、斑铜矿、蓝辉铜矿为主，呈自形-它形粒状结构、半自形-它形晶粒结构，不规则网脉状、细脉状、斑点-斑杂状、层纹状、星散浸染状构造。从矿体地质特征、矿石特征出发，结合相邻矿区矿体特征及以往相关资料得出：铜矿床的成因类型为“浅成中低温火山热液叠加改造型铜多金属矿床”。