梁元钊,肖太友,谢 行,刘明勇
(云南省有色地质局三一〇队,云南 大理 671000)
孟倮山铜矿区地处云南澜沧县城北东东方向约100km,大地构造位置位于西藏-三江造山系,扬子西缘多岛-弧-盆系,兰坪-思茅双向弧后-陆内盆地南段、云岭-景洪弧后盆地西南部,属西南三江有色多金属成矿带南段。是洋壳向东俯冲过程中,弧后裂陷带中火山-喷流沉积成矿的产物[1-5]。区域地层出露不全,仅出露侏罗系中统花开左组、三叠系上统小定西组及二叠系下统吉东龙组。构造线方向与区域构造线方向基本一致,呈北北东向展布,断层较为发育,断层有北北东向和近东西向两组。区域岩浆岩分布广泛,种类较多,岩浆活动主要为印支期、燕山期,其中以印支期岩浆活动最为强烈,以酸性岩出露面积最广。区域变质岩体分布于矿区西部,上部为灰、灰黑色黑云斜长变粒岩、角闪变粒岩、堇青石黑云变粒岩、条痕状二长质混合片麻岩;中部为灰色条带状混合岩,基岩为黑云斜长变粒岩、黑云二长片麻岩等,脉体为花岗质混合岩;下部为浅灰色条痕状混合岩、二长花岗质混合岩、均质混合岩、花岗闪长质混合岩、花岗质混合岩[9-10]。
地层出露主要为侏罗系中统花开左组(J2h)及二叠系下统吉东龙组下段(P1j1)图1。
图1 孟倮山铜矿区地质简图
(1)花开左组上段(J2h2):暗紫红色、杂色薄-中厚层状粉砂质泥岩、粉砂岩、泥岩为主,局部夹浅紫红色中厚层状含石英砾石粗砂岩,底部为灰紫色、浅灰黄色、暗紫红色薄-中层状细粒长石岩屑砂岩。局部夹浅灰-深灰色薄-中层状粉晶灰岩、介壳灰岩,厚度>450m。
(2)花开左组下段(J2h1):紫红、灰紫色中厚层状含细砾含长岩屑砂岩、岩屑长石砂岩、粉砂质泥岩夹钙泥质粉砂岩。厚70m~790m。根据岩性可进一步划分为三个亚段:①花开左组下段上亚段(J2h1-3):紫红、灰紫色厚层状泥岩、粉砂质泥岩、细粒石英砂岩及少量黄褐色泥质粉砂岩。厚192m;②花开左组下段中亚段(J2h1-2):紫红色厚层状泥岩、粉砂质泥岩,偶见(钙质)细砂岩。厚140m~218m;③花开左组下段下亚段(J2h1-1):紫红、灰紫色夹黄褐、灰绿色厚层状泥岩、粉砂质泥岩、中细粒石英砂岩、黄色泥岩。顶部为含钙质细粒砂岩,底部为紫红色细砾岩。厚119m~396m。铜矿体产于该亚段顶部。
(3)二叠系下统吉东龙组下段(P1j1):深灰、灰色绢云千枚岩、钠长绿泥千枚岩及少量绢云石英片岩、变质砂岩。厚度>300m。
(1)断裂构造:断裂构造可划分为北北东向和近东西向两组。北北东向断层主要有F1、F2;近东西向断层主要有F3、F4。
1-花开左组上段;2-花开左组下段上亚段;3-花开左组下段中亚段;4-花开左组下段下亚段;5-小定西组;6-吉东龙组下段;7-地质界线;8-正断层;9-实/推测性质不明断层;10-矿体及编号;11-勘探线及编号;12-地表河流及流向;13-地层产状;14-平硐及编号;15-探槽及编号;16-剥土及编号。
F1断层:即大息远正断层,分布于矿区北西部,区内延长大于700m。断层走向20°~30°,倾向110°~120°,倾角52°~55°,断层上盘为花开左组(J2h),下盘为吉东龙组(P1j)。沿断层破碎带分布有构造角砾岩,角砾岩带宽1m~3m。
F2断层:位于矿区中西部,区内推测延长1.3km。断层走向北北东,倾向南东东,倾角43°~60°。两盘岩性均为花开左组下段(J2h1),沿断层有碎裂岩分布,断层破碎带宽度0~5.32m,矿体基本赋存于断裂破碎带中。从断层产状与围岩产状基本一致的情况看,该断层为一顺层断层。铜矿(化)体沿断层分布,反映了该断层为导矿、控矿构造。
F3、F4断层:位于矿区中部,两条断层呈近东西向平行展布,区内延长大于700m。断面倾向北,倾角74°~85°。北北东向断层、矿体、地层明显被该断层错断,为成矿后构造。
(2)单斜构造:单斜构造可划分为孟倮山单斜构造和北西部单斜构造。孟倮山单斜构造为矿区主体构造,主要由花开左组(J2h)组成。向南东倾斜,倾角30°~60°。铜矿体产于该单斜构造中;北西部单斜仅见矿区北西角,由吉东龙组(P1j)组成,向北西倾斜,倾角25°~40°。
区内仅在矿区南西部大息远地段局部见蚀变安山岩,出露面积约3km2,灰绿色、紫灰色,斑状结构,块状构造,主要由斑晶(20%)和基质(80%)组成。斑晶主要矿物成分为石英和长石,大小0.2cm~0.3cm,呈次棱角状-浑圆状;基质为长石微晶,杂乱不定向排列,其间为玻璃-隐晶质充填,蚀变明显,常见粘土化、绢云母化、硅化等。
区内围岩蚀变主要有孔雀石化、辉铜矿化、蓝铜矿化、褐铁矿化、黄铁矿化、硅化及褪色蚀变等。
矿区V1矿体为工业矿体。产于花开左组下段下亚段顶部层间构造破碎带中,严格受由碎裂石英砂岩、碎裂钙质石英砂岩、断层泥等构成的破碎带控制,矿体产状与破碎带产状一致,走向北东,倾向100°~105°,倾角52°~62°,沿破碎带有铜矿化。矿体呈似层状、脉状,沿走向控制长360m~377m,控制延深30m~92m,图2。控制标高960m~1084m,厚1.00m~2.77m,平均厚1.52m,厚度变化系数45.58%;单工程铜品位0.20ω%~0.62ω%,平均品位0.53ω%,品位变化系数60.45%,有用组分分布均匀。图2。
图2 云南澜沧县孟倮山铜矿区4号勘探线剖面图
矿区矿石自然类型为氧化矿及硫化矿。以硫化矿石为主,氧化矿石仅见部分地表工程中。
矿物种类可分为金属矿物和非金属矿物。金属矿物主要为黄铜矿,斑铜矿、辉铜矿、黄铁矿次之;氧化物以孔雀石为主,蓝铜矿次之,褐铁矿较少。非金属矿物以石英、长石为主,方解石、绿泥石、粘土矿物较少。
矿石结构:它形粒状结构为主,少量半自形粒状、板状、微粒状、纤维状和隐晶状结构。
矿石构造:星点状为主,局部见稀疏浸染状、土状、皮壳状、胶状、束状和放射状构造。
矿石化学全分析结果见表1。矿石成分以SiO2为主,次为Al2O3,矿石中FeO与Fe2O3相近,说明矿石的氧化程度不高。
表1 矿石化学全分析结果表
(1)矿体围岩:矿体底板花开左组下段下亚段(J2h1-1)石英粉砂岩夹泥岩,顶板为花开左组下段中亚段(J2h1-2)中粒石英砂岩夹细砂岩,矿体与围岩接触界线清楚。近矿围岩中,部分围岩黄铁矿化现象较为明显。
(2)矿体夹石:矿体较薄且矿化连续,不可剔除夹石呈透镜状、似层状产出,长2.5m~7.5m,厚0.2m~0.6m,主要为灰绿色(泥质)粉砂岩、粉砂质泥岩。
(1)含矿岩系为花开左组下段下亚段(J2h1-1)含钙质细粒砂岩。沿地层走向,见有较多的铜矿(化)体产出;矿体产状与地层基本一致;矿体与围岩的界线与岩性界线大致吻合。这些现象表明,铜矿体主要受地层控制。
(2)在矿体中见有构造破碎现象。矿体产于构造破碎带两侧,矿体产状与构造破碎带产状基本一致。部分矿石中见金属矿物呈细脉状、浸染状产出。成矿物质的运移、充填、交代、富集与构造破碎带有较为密切的关系。
矿床形成过程:①花开左组下段下亚段(J2h1-1)灰绿色含钙质细粒砂岩沉积过程中,有含铜热卤水活动;②在氧化到弱还原的过程中,铜元素从水体中析出,沉积于灰绿色含钙质细砂岩中,初步形成具工业意义的矿体;③在后期构造作用下,铜元素沿构造破碎带发生迁移、富集,形成具有工业意义的矿体[6-8]。图3。
图3 孟倮山铜矿床成矿模式图
(1)铜矿体产于花开左组下段下亚段(J2h1-1)紫红、灰紫色夹黄褐、灰绿色厚层状泥岩、粉砂质泥岩、中细粒石英砂岩、黄色泥岩;顶部含钙质细粒砂岩,底部紫红色细砾岩夹中细粒石英砂岩,是该地层与相似地层的重要区别。
(2)铜矿体氧化后,在地表大多地段出现含孔雀石,形成较为明显的找矿标志。
(3)黄铁矿多产于铜矿体,与黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿伴生,是重要的找矿标志之一。
(4)铜矿体多见于较明显的顺层构造破碎带中,产状与矿体基本相同,是重要的找矿标志之一。
(5)矿体上覆残坡积层中均发现较为明显的铜异常,是寻找该类矿床的重要标志之一。