云南永平县水泄-厂街铜多金属矿地质特征与控矿因素

李克省，雷阳艾，刘明勇

(云南省有色地质局三一〇队，云南 大理 671000)

研究区位于云南省大理州永平县东南部，大地构造地处西藏-三江造山系，扬子西缘多岛-弧-盆系，兰坪-思茅双向弧后-陆内盆地，兰坪-思茅中新生代陆内盆地西缘，澜沧江汇聚带东侧厂街-水泄逆冲推覆构造带上。成矿带属西南“三江”南段之永平铜矿带南段，永平-巍山金、铜、钴、锑、汞、砷、铁、稀土远景区，北起厂街，南至昌宁狗街，东起永平河西至澜沧江，呈北西-南东向带状，长40km，宽10km～15km。

1 区域地层

区域出露第四系(Q)、侏罗系(J)、上三叠统(T3)，图1。

图1 区域地质、构造、矿产图(据文献[2]改编)

第四系(Q)：坡残积砂土、冲积、洪积砂土及岩块堆积，分布于缓坡及沟谷地带，厚0m～70m。

侏罗系上统坝注路组(J3b)：紫色、紫红色泥岩夹细砂岩、砂质页岩，具层纹、交错层及波痕，厚200m～740m。

侏罗系中统花开左组(J2h)：分上下两段。上段(J2h2)黄灰色、灰绿色页岩、泥岩夹薄层灰质细砂岩、钙质页岩及泥灰岩透镜体，厚13m～280m。见重晶石化、黄铁矿化及退色蚀变，铜矿化发育，层位稳定；下段(J2h1)紫色、紫红色泥岩、砂质泥岩夹薄层细砂岩，局部见浅色泥岩、细砂岩条带，厚337m～491m。见重晶石化和褪色蚀变，局部见铜矿化。

侏罗系下统漾江组(J1y)：紫红色泥质页岩、泥岩夹石英长石砂岩，下部粒度较粗，底部夹砾石层。细砾岩→粗砂岩→细砂岩→粉砂岩→泥岩3个韵律层，厚110m～130m。局部见铜矿化，紫红色长石石英砂岩褪色蚀变为本区含矿有利部位。

三叠系上统(T3)从上至下为麦初箐组(T3m)、三合洞组(T3sh)和歪古村组(T3w)。其中，麦初箐组(T3m)上部主要为灰绿、灰白色石英砂岩和砂质页岩互层，从下向上出现砂岩→粉砂岩→泥岩4个韵律层。为水泄矿区主要赋矿层位，蚀变主要有重晶石化、黄铁矿化、菱铁矿化、褐铁矿化等，下部灰黑色粉砂岩、砂岩、泥质板岩，局部夹灰白色薄层砂岩及砂质结核，由砂岩→粉砂岩→泥岩三个韵律旋回组成，厚120m～760m；三合洞组(T3sh)浅灰-深灰色薄至厚层状灰岩，中上部有一层1m～3m厚以腕足类化石为主的灰岩，底部黄灰色泥质灰岩，局部变为白色细晶大理岩，厚50m～130m，为铁金矿有利含矿层位；歪古村组(T3w)灰绿色、灰黑色泥质板岩、砂质板岩夹中细粒长石石英砂岩，厚>550m。

2 区域构造

区域内构造总体表现为北西向褶皱、断裂构造，其中，厂街-水泄由线状褶皱和叠瓦状断裂组成，显示强烈的挤压现象；澜沧江北西向构造带宽4km～15km，带内岩石片理发育，强烈碎裂岩化和糜棱岩化。主要构造期次发生于燕山期，构造线以北北西向为主。图1。

F111断层：长约35km，倾向50°～60°，倾角60°～72°，属正断层。破碎带宽30m～50m，沿裂隙见砷黝铜矿脉状充填。弥勒山矿床赋存于下盘断裂破碎带中。为本区矿液运移通道。

F1断层：延长30余km，断层北段倾向233°～250°，倾角60°～70°，属逆断层，断距达1000m以上。破碎带宽40m～80m，铜矿化普遍，在其派生次级断裂中，赋存有成型铜矿体，如象狮山V号矿体，菜园子8号矿体。

控制矿(床)点的断层皆呈弧形状向东凸起，北西端相距较近，有收敛之势，南东端相距较远，呈撒开状，拟为内旋顺时针扭动之帚状构造，其控制铜钴矿现象明显，北东部一列为第一旋回面，中部一列为第二旋回面，西南一列为第三旋回面。

3 区域岩浆岩

区域岩浆活动仅见零星基性岩脉和煌斑岩脉。辉绿辉长岩、辉绿岩，呈岩墙及岩脉产出。热水塘地区沿F111断层面贯入之辉绿辉长岩岩墙，长5.5km，宽50m～100m，辉绿辉长结构，主要矿物辉石，基性斜长石，付矿物磁铁矿和星点状黄铁矿，蚀变矿物绿泥石。岩体中部粒度一般达中粒，向外渐变为细粒；云斜煌斑岩零星见于和尚山、双鹤桥、狮山、米粮库等地。呈岩脉产出，主要矿物黑云母、白云母和酸性斜长石，普遍见强烈的绿泥石化。

4 区域变质作用及围岩蚀变

(1)区域变质作用：沿澜沧江断裂带，以区域动力变质作用为主，形成澜沧江变质岩带。澜沧江深断裂带以西变质较深，达中等变质程度，以东为浅变质带。

(2)围岩蚀变：褪色蚀变带发育于铜矿化地段，浅紫色砂岩、长石石英砂岩褪色为白色-灰白色，伴有硅化、高岭土化或者钾长石化、钠长石化，岩石松软易碎。

硅化：表现在矿(化)体和顶、底板近矿围岩中，发育石英细脉；在石英砂岩中石英砂粒重结晶，岩石变质成为变质石英砂岩或石英岩。

高岭土化：发育在硅化褪色蚀变带，主要表现在长石石英砂岩经热液蚀变，其中长石、白云母变成高岭土，岩石松软风化成土状。

钾长石化、钠长石化：发育在硅化褪色蚀变带，主要表现在长石石英砂岩中长石蚀变成钾长石和钠长石，其中富钾的褪色岩石呈肉红色，富钠的褪色岩石呈灰白色。

绿泥石化、绿帘石化：一是在构造角砾岩石英铜矿体中绿泥石、绿帘石化呈胶结物产出；二是在铅锌矿体中与铅、锌矿物共生产出。

重晶石化：一是构造角砾岩型石英铜矿体中，重晶石颗粒呈角砾状产出；二是含金褐铁矿(黄铁矿)矿体中成细脉状、网脉状、团块状产出。与硅化、铜矿化、金矿化关系密切，重晶石化越强，则铜矿化、金矿化越强。

菱铁矿化：多发育于含金褐铁矿(黄铁矿)矿体中，菱铁矿颗粒呈细脉、网脉状穿插于含金褐铁矿矿体和围岩(灰岩、泥质灰岩)中，一般在矿体两侧10m～20m。

碳酸盐化：表现为含金褐铁矿(黄铁矿)矿体中，方解石呈细脉、网脉状穿插含金褐铁矿矿体和围岩(灰岩、泥质灰岩)中，粒度1mm～5mm，呈半自形它形粒状。

磁铁矿化：见于热液蚀变成因的磁铁矿化褐铁矿(黄铁矿)褪色蚀变砂岩型铁矿体中，磁铁矿颗粒呈微-细粒浸染状、细脉状、团块状，粒度细，肉眼难辨。

黄铁矿化：见于热液蚀变成因的磁铁矿化黄铁矿褪色蚀变砂岩型铁矿体硫化带和混合带中，矿物粒度细，呈细粒浸染状、细脉状、团块状。一般黄铁矿化越强，磁铁矿化越强。另见于构造角砾岩型石英铜矿体中，与黄铜矿、绿泥石、石英等共生，黄铁矿颗粒自形程度高。还见于含金褐铁矿矿体中，呈团块状(未氧化完)产出，与金矿化关系不明。

黄铜矿化：主要见于构造角砾岩型石英铜矿体中，呈星点状、斑点状、细脉状，与黄铁矿、石英、绿泥石等共生。也见于紫色中厚层状变质砂岩和薄片状砂质板岩中，呈斑点状、细脉状、团块状与黄铁矿(或褐铁矿)、绿泥石共生。

褐铁矿化：主要见于热液成因构造角砾岩型石英铜铁金矿体中，硫化矿物氧化而成，分布于硫化矿床氧化带，皮壳状、蜂窝状、胶体状、葡萄状、土状等。紫色砂岩中呈星点状。

铅锌矿化：产于硅化褪色蚀变带氧化带中，铅锌矿物主要为氧化物，少见方铅矿。蚀变呈不规则团块状、条带状大致顺层，与硅化、绿泥石化、绿帘石化关系密切。

孔雀石化：为含铜硫化矿物次生氧化物，常见于铜矿体氧化带及其附近岩石节理裂隙中，沿铜矿石裂隙面或者岩石裂隙面呈薄膜状产出。

5 区域地球化学特征

Cu异常主要分布在厂街铜钴矿、咱咧厂铜矿区，与已知矿点套合非常好，强度高，规模大，浓集中心明显，具三级浓度分带，厂街Cu异常北西向展布，与北西向断裂套合好，咱咧厂Cu异常相对厂街Cu异常规模和强度大，Cu最高值可达1265×10-6，异常近东西向展布(图2)。

图2 水泄-厂街地区综合异常图(据文献[5]改编)

Au异常主要分布在厂街-金光寺-大河，咱咧厂地区，厂街-金光寺-大河异常规模大，主要沿澜沧江断裂及其次断裂分布，浓集中心主要分布在厂街铜矿，金光寺、大河地区，其中以金光寺地区异常强度最高，最高值达5.9×10-9。咱咧厂地区异常主要与已知矿对应，异常展布与地层，断裂走向一致，可能更多与咱咧厂铜矿有关的成矿作用(图2)。

厂街-迷路村中低温铜、钴矿成矿区(A2)，西以澜沧江主干断裂为界，东与黑惠江低温成矿区相邻，北接永平兰坪中低温矿带西侧之澜沧江中低温铜、铁、水晶矿带(永平铜矿带)。主要出露中生代地层，组成以旧寨-新寨向斜为主干的带状断裂褶皱系统，北西-南东延伸，属澜沧江构造带之北东测。同一矿带北段之永平兰坪中低温矿带主要为经向构造带控制，而南段之公郎弧又具纬向构造特征，区内零星分布之南北向及东西向的小型结构面，且低序次旋钮构造较为发育。区内构造形态以北西构造带应力作用为主的多期应力作用联合或复合。分布有厂街铜钴矿床在内铜钴多金属矿8处，皆产于旧寨-新寨帚状构造范围内，主要受澜沧江构造带控制，同时也存在东西向构造复合控矿迹象。区内分布一个重砂铜-铅矿物异常区和两个白钨矿异常，化探Au-As-Sb-Hg-Cu-Ag等各类组合异常区5个，重砂中偶尔伴生白钨矿、自然金及辰砂。中部见汞矿化点1处，矿化带北西及北东延伸，北西、北东两组矿化裂隙可能属南北向构造带配套扭裂面所成。图2。

6 区域矿产特征

澜沧江构造带东侧主要分布热液型铜钴矿。北自厂街，南至咱咧厂，约20×6km2内，老硐矿渣广布，出露矿点甚多，以清朝中叶采掘最盛。现已查明厂街、咱咧厂两个小型矿床及和尚山、老鹰坡等八个矿点，预测金属铜资源量可达中型以上矿床规模。

铜钴矿主要赋存于咱咧厂-鲁史复背斜北西倾没端之北东翼，沿大致平行的几条压扭性断层呈串珠状分布。其中北东部依次有和尚山、老鹰破、下伍村及瓦金等矿点；中部依次有厂街、蜜蜂河、南热水塘、迷路村、水泄等矿床、矿点；西南部有咱咧厂矿床。

(1)厂街铜矿：分布于厂街-象狮山一带，矿区面积约2km2，地层出露J2h、J3b、K1j，总体构造属歹字型体系，具多期活动特征和其它构造体系干扰复合特征。矿区外围西部有轴向东西背向斜及近南北向压扭性断层，次级褶皱和断层十分发育。主要断层走向北北西或北西向，属压扭性。东部地区构造简单，含矿性较差。西部地区派生次级断层及层间破碎，延伸方向多近于东西、南北及北东-南西向，其中部分属于与主断层组成入字形或其它旋钮构造的组成部分，部分属于主要构造线之次级张或扭性配套，是赋存矿体的有利空间。围岩具硅化、黄铁矿化、菱铁矿化、重晶石化、镜铁矿化等蚀变及褪色现象，以褪色现象为主。硅化和重晶石化主要表现为细脉状充填，其它则以细脉浸染状出现。蚀变现象在断层破碎带更为显著。围岩蚀变强弱与矿化关系密切。矿石矿物有砷黝铜矿、黄铜矿、含钴黄铁矿、毒砂、含钴毒砂、钴黄铁矿、钴毒砂、铁硫砷矿、辉砷镍钴矿、辉钴矿等。脉石有石英、白云石、铁白云石、菱铁矿、长石、绢云母等。次生矿物有铜蓝、孔雀石、臭葱石、褐铁矿等。

矿区已发现大小矿体50余个，多为脉状或复脉状，层间破碎带中呈似层状。长560m，宽300m，厚0.66m～36.01m，平均5.44m。其余矿体均呈脉状、透镜状、囊状及串珠状，产于断裂破碎带，一般长40m～180m，宽20m～60m，厚1m～3m。延伸方向有50°、315°～335°、280°。一般Cu矿石品位1ω%～2ω%，平均1.32ω%；Co0.03ω%～0.1ω%，平均0.097ω%；As0.4ω%～1.5ω%，平均1.44ω%。图3。

图3 厂街铜矿典型剖面图(据文献[1]改编)

(2)咱咧厂铜矿：位于水泄街166°方向约5km。由J2h、J3b构成近似南北轴向之向斜，但其核部岩层呈东西走向，组成一横嵌在南北向斜之中的东西向短轴小向斜，轴部出露T3m。向斜之西翼被南北向张扭性断裂所切，其西盘为倾向北东的单斜构造，可能属多期运动及几种构造体系复合干扰所致。区内主要断层有西部一条走向北北西压扭性构造；中部一条为破坏向斜西翼的张扭性断层；东部一条走向近南北向压扭性构造。次级断层褶皱较发育，多呈北东、北北东及近东西向延伸。其中北东向可能为派生入字形体系的组成部分，与成矿关系较为密切；近东西向则属横张断层。

矿区分小团山及纸房河两个矿段，矿化主要赋存于次级断裂破碎带，次为层间破碎带。矿体共有8条，前者产状280°～300°∠35°～85°；后者产状与地层一致。呈脉状、扁豆状、串珠状及似层状，长200m～300m，最长510m，厚1m～8.3m，延深150m～300m。Cu品位平均0.9ω%～2.96ω%，最低0.05ω%，最高15.71ω%；Co平均0.02ω%～0.052ω%，最高0.11ω%。围岩蚀变和矿物生成顺序及矿床地质特征与厂街相似。图4。

图4 咱咧厂铜矿典型剖面图(据文献[6]改编)

(3)其他矿点：厂街、咱咧厂两矿区间有和尚山等一系列矿点分布，均受同一帚状构造带控制，地质矿产特征与厂街、咱咧厂基本相似，但含钴不显著。

和尚山铜矿：位于厂街72°方向约2km处，矿化产于次级断层及层间破碎带，矿体呈脉状及群脉状，主要有砷黝铜矿、辉铜矿，次为孔雀石、蓝铜矿。围岩具黄铁矿化、褐铁矿化、菱铁矿化、粘土化、炭化极褪色现象。见矿体5个，北东至北北东延伸，长33m～53m，厚数cm至7.38m，含Cu0.46ω%～1.6ω%。

老鹰坡铜矿：位于厂街108°方向约4km处，矿化沿断裂破碎带发育，长约600m，宽40m～60m，主要有黝铜矿、黄铜矿呈细脉状沿裂隙充填，脉石为白云石、重晶石、石英、褐铁矿。见矿体5个，长10m～50m，厚0.05m～4.6m，含Cu0.3ω%～3.86ω%。

瓦金铜矿：位于厂街109°方向约13.5km处，砷黝铜矿、辉铜矿、蓝铜矿呈群脉状、扁豆状产于层间滑动带。矿化露头3个，长17m～56m，厚1.7m～2.5m，含Cu0.1ω%～0.66ω%。

由西北至东南依次分布于和尚山-瓦金断裂带，即帚状构造之第一旋回面，倾向南西，倾角35°～70°，北东盘出露J2h、J3b，呈倾向北东之单斜。南西盘出露J3b、K1j，褶皱形态不完整。断裂两侧次级断裂及层间破碎发育。

蜜蜂河铜矿：位于厂街130°方向约11km处，矿化受层间破碎带控制，围岩具褐铁矿化及褪色现象，含砷黝铜矿、黄铁矿、褐铁矿脉沿裂隙充填。长40m，厚1.5m，产状225°∠30°，含Cu0.33ω%。

热水塘铜矿：位于厂街127°方向约13km处，矿化沿断裂两侧发育，受层间破碎带控制。含砷黝铜矿、孔雀石、蓝铜矿、褐铁矿，见矿化带2处，长22m～170m，厚10m～15m，含Cu0ω%～0.48ω%，含Co0ω%～0.02ω%，最高0.06ω%。

迷路村铜矿：位于厂街123°方向约18km处，矿化受层间破碎带控制，围岩具褐铁矿化、菱铁矿化。砷黝铜矿、蓝铜矿、孔雀石呈细脉浸染状沿裂隙充填。矿化带4处，长150m～520m，产状与围岩一致或略呈斜交状。含Cu0.01ω%～0.09ω%，个别达0.12ω%～0.54ω%。仅一处富集成矿，长50m，厚1m～4m，平均含Cu1.06ω%。

由西北至东南依次分布于厂街-水泄断裂带，即帚状构造之第二旋回面，倾向南西，压扭性。北东盘出露J3b、K1j，褶皱形态不完整。南西盘出露T3m、J2h、J3b，次级断层及层间破碎发育。

厂街-咱咧厂矿化带均受帚状构造控制，赋存于帚状构造各旋回面派生的次级构造带中。这种构造复合地段不但形成了有利的导矿、容矿空间，同时也从多方面提供了矿液来源。

7 矿床控矿因素与成矿模式

(1)成矿与地层关系：区内中低温热液成因的Cu、Pb、Zn、Au、Fe、Co等矿床(点)，产出层位以无量山岩群(PzW)，三叠系麦初箐组(T3m)、三合洞组(T3sh)、侏罗系花开左组(J2h)等为主；印支期地壳幔混合而成的富含CO2及一定Cu、Fe、S、Sb、As、Co、Au等元素含量的深源流体或岩浆热液，以充填贯入方式沿澜沧江断裂及其东侧次级构造裂隙上升，随着温度的降低、pH和氧逸度升高，富含CO2含矿流体遭受破坏，使地层背景值高；加之在燕山期时，受区域构造热动力影响，热卤水进一步对该类地层影响富集，最终使该类高背景值地层形成初始矿源层，表现出地层与成矿关系密切。

(2)成矿与岩性关系：区内以断裂构造控制成矿为主，石英砂岩、灰岩、白云岩、大理岩、变质石英砂岩、砂质板岩等类似脆性岩石，在区域应力影响下，脆性岩石易产生剥离破碎，亦可形成较大的破碎带。在区域大构造旁侧，该类脆性岩石多发育孔隙、裂隙。当受到区域构造影响时，岩石易破碎，形成较大的层间破碎带，有利于矿液的运移与富集，是较好的储矿空间。岩性力学性质相对偏硬的脆性岩石与成矿关系密切。

区内碳酸盐岩其化学性质活泼，当热液流经该类围岩附近，易发生交代作用，造成大量矿物质析出并富集成矿。岩性化学性质活泼程度与成矿关系密切。

区内脆性岩石与韧性泥岩、板岩、片岩等相间或互层产出时，在应力作用下容易发生变形。伴随着褶皱和断裂作用，沿两者界面或附近易发生顺层剪切滑动、剥离，形成顺层滑脱构造，成为储矿空间。脆性岩石中碳酸盐岩脆性化学性质活泼，易于发生交代作用而富集成矿。而韧性岩石化学性质不活泼且渗透性差，可作隔挡层对含矿热液的顺层运移起到很好的屏蔽作用，使得成矿流体不易流失，有利于热液中矿质与流经碳酸盐岩围岩发生充分的水-岩反应，造成大量矿质析出并富集成矿。软硬岩性相间发育程度与成矿关系密切。

(3)成矿与构造关系：区内由西向东发育一大规模推覆构造，构造演化时期，澜沧江断裂带起着极其重要的作用，作为兰坪盆地与保山地块的分界线，断裂带严格控制滇西中新生代红层盆地之西界。是区域推覆构造中的主控构造，其构造相当复杂，带内除具有壳体边界挤压汇聚形成的大规模构造混杂堆积，还发育强烈的逆冲推覆构造、倒转和同斜褶皱、滑脱裂隙带和一些劈理、片理、线理等小构造。

晚二叠世-早三叠世，由于强烈的弧陆碰撞作用，区内形成了与澜沧江断裂带平行的F1、F111等断裂以及别咧梁子向斜、水泄背斜、黄家寺-对戈梁子-灵宝山向斜褶皱构造；燕山末期-喜马拉雅早期，印度板块向欧亚板块的俯冲挤压，使本区构造变形更加变强，而先前的次级断裂向深部延伸，并与导矿构造联通，形成了一系列向上的通道，有利于矿液的向上运移，形成良好的布矿构造。而这些断裂的挤压破碎带同时也成为了重要的容矿构造，先期褶皱构造则更加紧闭，或者被破坏，或者形成新的褶皱。这些褶皱虚脱和滑脱空间、地层之间的层间滑脱、顺层挤压裂隙、顺层剪切裂隙等等成为第一期容矿构造，表现出与成矿关系密切。至喜马拉雅早期，印度板块继续俯冲碰撞，在挤压后拉张阶段，形成本区北东、北东东、近东西向走滑拉张断裂和次级褶皱，该期构造叠加在北西、北北西向构造上，大大增加了容矿空间，属于第二期重要的容矿构造，与成矿关系密切。

(4)成矿与岩浆作用关系：区内以水泄铜钴矿床为代表的中低温矿床，成矿流体来自地壳深部岩浆热液或深部热卤水，后期受到盆地地下水混合，显示岩浆热液活动与成矿关系密切。

(5)成矿与变质作用关系：区内区域变质作用，其特殊的温度、压力条件为热液运移提供了动力。同时促使大气降水演化成了热卤水，该类初始热液沿导矿、配矿构造向上运移时，可活化、萃取高丰度值地层内物质，使热液金属元素进一步富集，构造破碎带往往是铜钴金等矿化的有利聚集场所。表现出区域变质作用、动力变质作用与成矿关系密切。

以水泄铜钴矿、厂街铜矿为典型代表，矿床受区域构造-热动力及澜沧江断裂西侧岩浆活动高热流从地壳深部带来岩浆热液+深源热液与大气降水演化的热卤水形成混合矿液。石英砂岩、灰岩、白云岩、大理岩、变质石英砂岩等类似脆性岩石在区域构造应力作用下，产生较多次级断裂破碎带、褶皱滑脱带、顺层剪切裂隙等，形成了良好的储矿空间。受岩浆热液或深层热卤水影响，围岩元素丰度值高，形成初始矿源层。加之以灰岩、白云岩、大理岩化学性质活泼，易与热液发生交代作用；石英砂岩、变质石英砂岩孔隙发育，利于矿液运移。该类混合矿液沿导矿、配矿构造向上运移至矿源层附近的储矿空间内，热液活化、萃取有利岩性中矿源层物质而冷却成矿；或对燕山期热卤水形成的矿化体进一步富集。成矿模式图5所示。

图5 典型矿床成矿模式图(据文献[6]改编)

8 结 论

通过区内“水泄铜钴矿”、“厂街铜矿”两个典型矿床调查与研究，结合“三位一体”找矿理论，区内铜多金属矿成矿地质体为麦初箐组(T3m)、花开左组(J2h)、三合洞组(T3sh)、无量山岩群(PzW)等石英砂岩、变质石英砂岩、灰岩、大理岩；成矿构造为澜沧江断裂带以东次一级北西向断裂、褶皱以及层间破碎带；成矿结构面为脆性岩石与韧性岩石形成的次级层间破碎带；铜多金属矿体呈似层状、透镜状产于软硬岩石形成的层间破碎带中，围岩蚀变表现出以褪色蚀变为主，而在褪色蚀变带内具有硅化、重晶石化、黄铁矿化、菱铁矿化等。矿床成因类型为中低温构造热液型铜多金属矿床。