某銅礦區地質特征及找礦標志

孟興林 唐天富

(會理縣五龍富民礦業有限責任公司 四川涼山 615146)

礦區位于揚子板塊，處于川滇南北構造與南嶺東西構造的復合帶上，主要區域地層組合有：前震旦系、震旦系、寒武系、奧陶系、志留系等。以前震旦系的變質巖系陸相沉積為主，系會理群河口組沉積—火山變質雜巖中部旋回Ptlh4、Ptlh3、Ptlh2。主要含礦巖石為變質的火山凝灰質巖石：黑云（二云）石英片巖、石榴黑云（二云）片巖、變質鈉角斑質巖石、石英鈉長巖等。經詳細分析礦區地質特征及周邊成礦與找礦成果資料，得出礦區找礦規律，用以指導今后的找礦工作。

一、區域成礦特點

本礦區位于揚子準地臺康滇地軸的中段。按照板塊構造運動的觀點，屬古地質板塊構造之一的揚子板塊。按巖體力學的觀點，屬川滇南北構造帶與南嶺東西構造帶的復合。本礦區地質構造主要具有以下特征：

1.在結晶基底康定群形成后，褶皺基底河口群、會理群發育了一套早期為海相優地槽型的遠源火山混生沉積（具濁流沉積特征）的巖石建造和晚期冒地槽型的淺—濱海相沉積相的砂泥質巖—碳酸巖建造，通過“晉寧運動”與“會理運動”，結束了本區的構造運動。

2.基底構造為晉寧中期的東西向和晉寧末期的北西向或其疊加形成的構造格架。

3.晉寧運動后，長期隆起。印支期后，才接受沉積。并受到加里東、海西、印支運動的波及和影響，特別是燕山運動的強烈影響，繼承和改造了早期構造，形成南北向、北東向構造。

4.區內巖漿活動強烈，主要為晉寧早期的中、酸性的火山噴發活動和晉寧中、晚期的基性侵入最為強烈。

5.在沉積河口群地層時，有四次大規模的中偏基性—中酸性火山噴發活動，表現為遠源火山凝灰、碎屑與正常成分的砂泥質、炭質和鈣質的混生沉積（具濁流沉積特征）。大規模的火山噴發活動，為本區銅、鐵礦床的形成提供了豐富的物質來源。

二、某銅礦區地質簡介

1.地層

某銅礦區屬于中部火山變質巖段（Pt1h4），主要由三大套變鈉角斑巖（變質熔巖）及火山角礫巖、角斑質火山凝灰巖和沉積巖等三個火山—沉積亞旋回組成。各層巖石一般來說都含有數量不同、分布不均勻的星點狀黃鐵礦、黃銅礦化，但主要有工業價值的銅礦體，較集中地賦存于Pt1h41、Pt1h42、Pt1h43 三個亞旋回中、上部的火山凝灰質巖石中。主要含礦巖石為黑云石英片巖、二云石英片巖、石榴黑云片巖及層紋—條紋狀石英鈉長巖中。

①下亞旋回（Pt1h41）：下部主要為灰白色厚層狀石英鈉長巖（變鈉角斑巖）；上部主要為角斑質變火山碎屑巖（石榴黑云片巖夾石榴二云片巖）等所組成。為本礦區礦體賦存于本亞旋回的中、上部。片巖中石榴子石變斑晶直徑約2 ～5mm，斑晶中有帚狀排列的石英包體；云母呈葉片狀定向排列，石英鑲嵌集合體與云母片理相間排列呈細條痕狀。巖石中還合有較多的磁鐵礦和少量的白云母。變鈉角斑巖中，碳酸鹽化、綠泥石化蝕變較強。黃銅礦沿片理呈短條痕或環繞石榴子石產出。

②中亞旋回（Pt1h42）：下、中部主要是塊狀石英鈉長巖；它具變余粗面結構，偶見變余殘斑結構；基質中長條狀微晶略具定向排列，塊狀構造，局部見杏仁構造。主要礦物成分為鈉長石，次為石英及少屬磁鐵礦等。經變質作用有新生白云母及鉀長石析出。巖石以富鈉為特征，原巖為鈉角斑巖。

③上亞旋回（Pt1h43）：分布在礦區上部，。主要含礦巖石有：白云石英片巖、石榴黑云片巖、二云石英片巖、黑云石英片巖、變質砂巖、石英大理巖、石英鈉長巖、角礫狀石英鈉長巖、鈉長斑巖和花崗斑巖等組成。本層沿傾斜方向被F1 斷層所截，出露不全。

2.構造

某銅礦區位于河口復式背斜南翼的次一級雙獅拜象背斜南端西側。礦區總體構造形態為一單斜構造。沿走向和傾斜有一些舒緩的波狀小褶曲，它控制著礦體的產出形態。

（1）褶皺

礦區基本構造形態為一走向近南北，傾向南西，傾角14 ～33°的單斜構造。在單斜構造層面上的次一級平緩波狀起伏小褶曲發育，構成似箱形褶皺形態。

（2）斷層

在地質勘查工作區內主要有2 條斷層。東西向組（如F1）形成時期最早，稍后生成北北東向組（如F13），并切割破壞早期斷層。

斷層構造，尤以F13 等為礦區主要斷層，現將其特征分述如下：

①F13：位于礦區西部老鴉田—一碗水一帶，是構成礦區西部邊界的橫向斷層，也是河口組與通安組地層之間的接觸界線。在礦區南西部（礦體延伸部位）斷層向西傾斜，到礦區北西部于堆土溝逐漸轉為北東20 ～22°。向東陡傾，傾角60 ～80°。破碎帶寬10 ～15m。擠壓和炭化現象明顯，帶中走向北東30°的構造片理發育和一系列軸向同片理一致的小褶皺成群出現。擠壓透鏡體和水平擦痕屢見不鮮，斷層兩側派生構造發育，沿斷裂帶均有泉水出露。該斷層為區域性具平移性質的逆斷層。斷層具明顯的多期活動特征，沿走向、傾向呈舒緩波狀變化，在不同的部位顯示不同的性質，并具明顯的扭性特征。

3.巖漿巖

礦區分布的巖漿巖主要為侵入巖類型。該類巖石形成于晉寧期，以輝長巖為主，次為基性脈巖和侵入角礫巖。

（1）輝長巖：礦區內廣泛出露，其分布受構造斷裂或層位控制，常構成大小不等的巖盆、巖蓋、巖床狀侵入體，對礦體其破壞作用。其為灰黑色，結構為中粗至粗粒，最典型的是輝長巖具有輝長結構。主要礦物成分為基性斜長石和單斜輝石，次要礦物有黑云母、綠泥石以及副礦物磁鐵礦、榍石、磷灰石、鈦鐵礦和銳鈦礦等。巖石為柱粒結構或變余輝綠結構，鈉長石呈半自形柱?；虿灰巹t柱粒相互嵌生；半自形柱狀角閃石置于相互嵌生的鈉長石之上。

（2）侵入角礫巖：礦區內侵入角礫巖是由基質與破碎塊重新組合而成的一種混合巖石，它主要存在于礦體與圍巖的接觸帶和構造破碎帶中，其角礫顆粒大小不等，具有不規則的棱角。其成分主要有主要是細碧—角斑質熔巖、火山碎屑巖以及沉積變質巖類—白云石英片巖、炭質板巖和大理巖等。

（3）脈巖：礦區脈巖屬于后期侵入，由于構造運動和巖漿活動，脈巖在礦區種類多，分布廣，且受斷裂構造、節理和裂隙構造的影響。巖性有以煌斑巖脈為主，有云母煌斑巖、角閃煌斑巖及輝石煌斑巖等。

三、 礦體地質特征

1.礦體特征

（1）概述

①礦體賦存部位及礦體數量： Cu-1、Cu-2 號礦體分布在Pt1h41 中，Cu-3 分布在Pt1h43 中。其中Cu-1 號礦體深部延伸較好，礦體連續，工程控制程度較高，工業價值較高，Cu-2 號礦體屬于Cu-3 號礦體，規模極小，屬次要礦體，其它細小礦脈、礦條零亂分布在Pt1h42、Pt1h43 地層中僅有單工程控制。

②礦體的空間分布特征及形態：Cu-1 號礦體位于Pt1h41 層之下部，Cu-2 號礦體位于Cu-1 之上，Cu-3分布在Pt1h43，地層中，其余礦條、礦脈，零星產出。礦體總體呈層狀，產狀基本保持一致，礦巖分界明顯，易于后期開采工作。礦體總體走向近東西或南北，傾向南或南西，傾角14 ～33°，一般15 ～26°。

③控礦條件：礦體受層位、巖性的嚴格控制。主礦體分布在細碧或角斑質的火山碎屑巖中,礦體幾乎都有往邊緣逐漸變薄變貧的趨勢。礦體在黑云母石英片巖與石英鈉長巖交替頻繁部位，連續性較好。但在越靠近南部地段的鉆孔見礦效果極差。

（2）含礦層（帶）特征

①礦層特征：礦區Pt1h41、Pt1h42、Pt1h43 三個含礦層位。主要的銅礦體集中分布于Pt1h41 含礦層中。Pt1h41 含礦層位巖性由三部分組成，上部為是黑云（二云）英片巖，中部是石英鈉長巖，下部石榴黑云（二云）片巖和石英鈉長巖。

②含礦巖石的主要特征為：①片巖類：K2O 大于Na2O（K2O 為4.25%，Na2O 為1.07%），Fe2O3 和P2O5 含量大于石英鈉長巖類巖石（Fe2O3 為8.27%， P2O5 為0.70%），在片巖類礦巖的含量比較均勻和穩定；②石英鈉長巖類：Na2O 大于 K2O（Na2O 3.30%，K2O 2.34%），石英鈉長巖類銅的含量不穩定。兩類巖石氧化鎂的含量均小于氧化鈣的含量。

（3）礦體分述

①Cu-1 號礦體：Cu-1 號礦體是礦區的較大的礦體，為主要工業礦體。賦存于中部火山-沉積變質巖段（Pt1h41）下部，含礦巖石為黑云（二云）石英片巖、石榴黑云（二云）片巖和石英鈉長巖，片巖為主要含礦巖石，部分地段漸變過渡為石英鈉長巖。礦體的直接頂底板多為石英鈉長巖。

②Cu-2 號礦體：Cu-2 號礦體分布在Pt1h41 上部或中部，礦體沿傾斜面長510m，礦體平均厚度3.25m，礦體平均品位0.51%。其余各線分布不連續 。

③Cu-3 號礦體：Cu-3 號礦體分布在Pt1h43, 礦體沿傾斜面長174m，礦體平均厚度3.51m，礦體平均品位0.72%，其余各線均為單工程控制，規模較小、連續性差。

④礦體呈圓弧狀展布，中間部位逐漸向南變薄。其品位跟厚度、地層、巖性層關系較大。礦體跟地層形態基本一致，礦體呈舒緩波狀。

本次在詳查范圍內, 對部分鉆孔資料進行了TFe、mFe 的 分 析，TFe 最 高25.49%，最 低6.62,；mFe 最高11.74%，最低0.1%。

2.礦石特征

（1）礦石結構構造

①礦石結構

該礦區礦石主要為黃銅礦、磁鐵礦物，其中含有少量的伴生金、銀、鈷、鉬元素。其結構主要結構為他形粒狀，次要為自形～半自形粒狀、交代殘余、破碎機構等。

變晶結構和它形粒狀變晶結構等。

②礦石構造：礦區的礦石以稠密浸染狀和條帶狀為主，次為星散浸染狀、斑點狀、角礫構造等。

（2）礦石礦物成分及化學成分

通過組合分析，礦石中有用元素除Cu 主要金屬外，尚有鉬、鈷、金、硫、鐵等?？删C合回收利用。

本次勘查采樣分析，礦石中有用組分含量：Cu品 位 在0.82 ～0.40% 之 間，Co 為0.01 ～0.03%，TFe 為10.39 ～16.37%，S 為2.99 ～0.64%；礦石的礦床平均品位：Cu 為0.57%，Co 為0.02%，TFe 為12.67%。

礦石中有害組分含量：砷0.028，鋅<0.05%，鎂（氧化鎂）3.02 ～1.30%。砷、鋅、鎂含量均微，對銅的冶煉無影響。由于氟主要賦存于磷灰石中，而磷灰石在選礦過程中已進入尾礦，據單礦物分析，磷灰石中含氟達1%，故在尾礦中可作為單礦物回收利用，因此，在冶煉銅時影響極微。

（3）礦石的礦物成分：礦石的礦物成分較多，經過標本鑒定、巖石全分析等驗方法，初步確定主要金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦，主要非金屬礦物有石英、鈉長石、黑云母、白云母、白云石。

（4）主要礦石礦物特征：據礦石光片鑒定，金屬礦物呈不規則形狀集合體或浸染狀不均勻分布。礦物共生組合主要有：磁鐵礦—黃鐵礦—黃銅礦；磁鐵礦—黃銅礦；磁鐵礦—黃鐵礦；黃鐵礦—閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃銅礦。金屬礦物生產順序：磁鐵礦—黃鐵礦—黃銅礦。

（5）主要金屬礦物特征: ①黃銅礦：是礦石中的主要銅礦物。呈不規則粒狀或它形晶粒狀集合體，黃銅黃色，具有金屬光澤，硬度小于黃鐵礦，一般在3.0 ～4.0。粒徑一般為0.02 ～0.3mm，與黃鐵礦伴生，多分布于磁鐵礦和脈石礦物粒間。根據組合分析，Cu：0.41% ～0.82%，平均0.58%。②黃鐵礦：與黃銅礦極其相似，在礦區易于混淆，其與之最大的區別在于黃鐵礦淺黃銅黃色，硬度大，一般在6 ～6.5。其粒徑一般為0.05 ～0.5mm。據組合分析：含TFe10.49% ～16.37%。③磁鐵礦：鐵黑色，半金屬光澤，不透明，硬度在5.5 ～6.5 之間，具有強磁性。粒徑為0.05 ～0.50mm，最大可達2mm。據組合分析：含TFe10.49%～16.37%。

（6）礦石中的有害元素：有砷、鋅、鎂等，根據某區的選礦試驗，砷、鋅、鎂在銅精礦中含量均微，對銅冶煉無影響。

3.圍巖蝕變

礦區含礦巖石的種類較多，與礦化有關的圍巖蝕變比較復雜。與圍巖蝕變有關的熱液來源問題，持不同的礦床成因論有不同的認識。從火山—沉積變質礦床的觀點出發，認為蝕變作用的熱液就是在區域變質過程中含礦建造或礦源層中產生的變質熱液。這種變質熱液以H2O 為主要組分，并含有堿金屬和多種易揮發的組分如：CO2、S、O、F、P 等。許多成礦元素隨著變質熱液一起發生活化轉移。它們可以是液態，也可以氣態，這主要決定于組成變質熱液的組分和變質作用的溫度及壓力條件。它們具有高滲透性。為了達到熱力學的平衡，在變質熱液的作用下，不但使原巖發生重結晶作用，同時對圍巖進行交代作用。在它的影響下，有用組分經過活化、遷移、富集，在適當的條件和部位中沉淀形成各種礦石。因此，所謂礦區的圍巖蝕變就是在變質熱液的作用下，與有用組分關系密切的特征元素在有用組分富集成的礦床中或其周圍形成環狀分布的分散暈和浸染體的一種地質作用。同樣，研究火山—沉積變質礦床的圍巖蝕變，對了解成礦物質的遷移富集規律，指導找礦也具有十分重要的實際意義。

某銅礦區主要的圍巖蝕變種類有：黑云母化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化以及鈉長石化等。其中以黑云母化、硅化和碳酸鹽化分布廣泛，與礦化關系密切。

（1）黑云母化：黑云母化分布廣泛，與礦化關系密切。當蝕變達到一定強度（黑云母含量在10 ～30%）時，對成礦最為有利。

（2）硅化：按其產出狀態可分為兩種：①在變質熱液交代作用過程中，在其它礦物受改造的同時，Si02 重熔結晶，形成齒狀變晶鑲嵌聚合體。②呈細脈狀產出的脈石英。

（3）碳酸鹽化：碳酸鹽化包括鎂菱鐵礦化、含鐵白云石化和方解石化三種。

（4）綠泥石化：礦區綠泥石化普遍而廣泛，是變質熱液后期低溫的產物或是退變質作用和風化作用的產物，與礦化關系不大。

四、礦床成因

1.礦床成因

礦體沿Pt1h41 層中石榴黑云片巖、黑云片巖分布。在塊狀巖石和片狀巖石交替頻繁部位，銅品位相對較高；另在次火山巖附近銅礦化亦相對富集。某銅礦的物質來源于晉寧初期的海相火山巖。在火山爆發過程中，含銅的火山物質噴出地殼，因海水的作用達到初步富集，在噴發后期或間隙期產生環境變化，隨沉積物沉淀形成銅礦體。因后期區域變質作用，使部分銅質遷移富集，對已形成的銅礦體產生變質熱液再度富化而形成現在的銅礦體。因此在全面地分析綜合前人工作成果的基礎上，和對拉拉銅礦落凼礦區的對比。認為某銅礦床的成因類型應屬火山～沉積變質礦床。

2.成礦控制因素及礦化富集規律

（1）前震旦紀優地槽型海相細碧—角斑巖系的火山巖建造是尋找該類礦床的先決條件。古老深大斷裂和古海盆地（坳陷）是形成細碧—角斑巖建造的具體環境。

（2）礦帶、礦層、礦體受火山—沉積旋回的控制?；旧鲜且粋€旋回一個礦體，旋回越多，礦層、礦體也就越多。每個旋回的火山碎屑物越發育，礦體厚度也就越大。

（3）礦體受巖性的嚴格控制。主要具工業價值的礦體，多分布在細碧質或角斑質的火山碎屑巖中。礦體一般以層位控制為主，巖性控制為輔。若有層位又有這一套含礦巖性存在，一般都能見到礦體或礦化帶。

（4）由于礦區沉積時為淺海盆地，在地槽回返褶皺時，形成波狀起伏的平緩的背向斜，礦體（層、帶）也隨著構造形態起伏變化。

（5）主要的圍巖蝕變有黑云母化，其次是磁鐵礦、硅化、鐵白云石化等。礦體多賦存在具這些蝕變的巖石中，螢石化代表礦體較富的地段。

五、找礦標志及擴大遠景的方向

1.找礦標志

(1)地層：前震旦紀優地槽型海相細碧—角斑巖系的火山巖建造是本區成礦的母巖和圍巖，由黑云石英片巖、二云石英片巖、石榴黑云石英片巖及含云母、含磁鐵礦的條紋—條帶狀構造的石英鈉長巖等組成的含礦帶（層），是本區內找礦的重要標志。

(2)巖石標志：鈉質火山巖建造是成礦的有利地段，該類巖石在區內分布范圍較廣、爆發強度高、厚度大，在地層中成封閉的火山碎屑巖透鏡體。區內大、中型銅礦均分布在此類透鏡體中。

(3)構造：本區受構造控礦，根據拉拉向斜是礦床的區域地質構造條件，可以推斷礦體主要富集在軸部和次級褶皺構造中。斷層多形成于成礦后，或在成礦后復合、破壞礦體，但動力熱量對礦體的后期富集起著重要作用。落凼、老羊汗灘、石龍等礦床都位于F1斷層的兩側千米范圍內。

(4)火成巖標志：基性巖對礦體的作用與斷層相似，即破壞礦床又因熱力改造而使礦體富集?；詭r發育地段呈巖床、巖被狀覆于Pt1h4 含礦層之上者，常有較富得銅礦分布。

(5)蝕變：某銅礦區內普遍存在黑云（二云）母化、綠泥石化、鐵白云石化、硅化以及石英鈉長石化等礦化蝕變帶，在地表呈色帶，是找礦的醒目標志。

(6)地貌標志：礦體（層）在地表上的出露，一般是山梁鞍部或山溝，因礦層中的片巖極易風化，故往往形成負地形。

(7)地表的直接標志：在礦區內出現了前人探礦的老鉆孔、地表探槽等遺跡可作為找礦的有利線索。此外，由于原生銅礦物、含銅蝕變巖石易于氧化形成鐵帽、孔雀石、黃銅色氧化帶等，可作為找礦銅礦的直接標志。

(8)植物：在礦體或含礦層的風化露頭和老硐廢礦堆中，常見有一種馬尾絲銅草和海州香薷銅草。一般含銅愈高，生長愈茂盛。

(9)礦體的追索以層位為主，并結合蝕變特征（以黑云母化為主）如果有含礦層位在，又有黑云母化，不管是地表或深部一般都有礦體或礦化存在。

2.擴大遠景的方向

根據本類型礦床以層控為主，巖性為輔的控礦因素，結合拉拉銅礦田的地質構造特征及火山—沉積旋回的分布情況，尋找該類型銅礦的遠景方向是：(1)Ptlh41 含礦層。以往評價和勘探的礦點不少，應注意深部和這些礦點的點間關系。(2) 在拉拉銅礦落凼礦區Pt1h42 地層。新發現33 號礦體，應注意深部沿走向的追索控制。(3) 在拉拉銅礦落凼礦區的Pt1h35 中有礦體（條）產出，應加強綜合研究，尋找其成礦規律。(4)Pt1h2 為下部火山變質巖段，目前已有一些礦點和零星礦化地段。地表、深部的評價工作都很少。這套火山巖以含鉀為主，但其凝灰巖類，如黑云石英片巖，石榴黑云片巖、二云及白云片巖、也與落凼及石龍礦區相似。不少地段經地表取樣，銅品位有的可達0.3 ～0.5%，應加強評價工作。(5)除火山巖類型外，本區尚有含銅石英白云石大理巖和輝長巖中的一些銅礦，應注意研究其在本區的成礦遠景。

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