香格里拉市紅牛銅礦礦床產出規律探討

廖興國，陶興雄，羅發成，彭波

(云南黃金礦業集團股份有限公司，云南 昆明 650299)

紅牛銅礦區地處云南香格里拉市區北東部，自1998年開展地質勘查工作以來，探獲資源量已達大型規模。本文在總結前人研究的基礎上[1-7]，通過近年勘查及生產中取得的地質資料成果，從圍巖蝕變、礦化蝕變、礦體產出等方面進一步總結控礦因素，以期為后續勘查及生產工作提供依據參考。

1 區域地質背景

礦區大地構造位置處于云南三江造山帶義敦島弧南端的格咱弧，其東南方向為甘孜-理塘結合帶，西側為近南北向展布的鄉城-格咱深大斷裂。是我國西南部三江地區重要的大地構造單元及Cu、Pb、Zn等多金屬成礦帶之一。區域內總體為一斷裂破壞的紅山復式背斜，由一系列北北西向緊密線性褶皺和同向斷裂組成。巖漿活動強烈，發育印支期-燕山期巖漿巖，分為西帶(爛泥塘-雪雞坪巖漿巖帶)、中帶(紅山巖漿巖帶)、東帶(普朗巖漿巖帶)三個巖漿巖帶，分別對應形成三個銅多金屬帶[1]。

2 礦區地質特征

礦區位于格咱弧內亞雜-普朗北北西向紅山巖漿巖帶中段，主要出露上三疊統圖姆溝組一段(T3t1)碎屑巖建造、上三疊統圖姆溝組二段(T3t2)碎屑巖建造，地層產狀相對較緩，褶皺發育，地層傾向南西或北東；上三疊統曲嘎寺組三段(T3q3)碎屑巖夾碳酸鹽巖建造、曲嘎寺組二段二亞段(T3q2-2)碳酸鹽巖夾碎屑巖建造及曲嘎寺組二段一亞段(T3q2-1)碎屑巖夾碳酸鹽巖建造，地層產狀較陡，整體向南西陡傾，為礦區主要含礦地層。

礦區主要分布于紅牛向斜核部及兩翼，礦區內北西向斷裂構造發育，多期構造活動致使北西向斷裂兼有導礦、容礦及破礦作用，北東向斷裂規模小，常錯開北西向斷裂，礦區內次級斷裂發育并與區域構造線一致，多呈北西-南東向展布，少數為北東向展布，多為正斷層。

礦區發育有印支期俯沖造山作用弧花崗巖和燕山晚期后造山作用花崗巖[2]，其中印支期花崗巖主要為閃長玢巖、石英閃長玢巖，沿紅山斷裂侵入，侵入年代216Ma～214Ma[3]；燕山晚期花崗巖主要為二長花崗巖、花崗斑巖、石英二長斑巖、石英正長斑巖，為隱伏巖體，侵入年代81Ma～75Ma，為礦區成礦地質體，提供礦物質來源[4]。

紅牛銅礦床受巖漿活動、構造和巖性控制，屬多期次復成熱液矽卡巖型礦床。主要以銅礦為主，含銅礦(化)體總體呈北北西-南南東向展布，南北長約1.8km，東西寬約0.5km～1.0km。銅礦體主要產于碳酸鹽巖與碎屑巖的巖性結構面，碳酸鹽巖接觸帶、內部巖性結構面、層理構造及層間破碎帶中，在碳酸鹽接觸帶節理裂隙發育、且透閃石化較強地段礦化較強，品位較富，銅礦體呈似層狀、透鏡狀產出。(圖1)

圖1 紅牛銅礦礦區地質簡圖Fig 1.Geological Diagram of The Hongniu Copper Mine Area

3 礦床地質規律研究

紅牛銅礦主要位于紅牛向斜核部及兩翼，分東、中、西三個礦帶，西礦帶整體位于紅牛向斜西翼曲嘎寺組二段二亞段中部碎屑巖與上下部碳酸鹽巖接觸帶附近及內部巖性結構面中，西翼及近核部礦體產狀較陡，厚度較薄，品位大致相當，整體中淺部礦體厚度較深部大，品位較深部富。中礦帶整體位于紅牛向斜核部附近曲嘎寺組三段，礦體主要產于曲嘎寺組三段碎屑巖與曲嘎寺組二段碳酸鹽巖接觸帶、內部巖性結構面、層理構造及層間破碎帶中，沿接觸帶產出礦體較穩定，礦體厚度較薄，品位較高，沿巖性結構面、層理構造、破碎帶中產出的礦體連續性較差，礦化較弱。東礦帶整體位于紅牛向斜東翼曲嘎寺組二段二亞段上部，巖性變化較大，礦體主要產于碳酸鹽巖與碎屑巖的巖性結構面，礦體產狀較緩，礦體厚度較大。(圖2、圖3)

圖2 紅牛-紅山銅礦3線剖面圖Fig 2. Section of Line 3 of Hongshan Copper Mine1-曲嘎寺組三段；2-曲嘎寺組二段二亞段；3-銅礦體及編號；4-大理巖；5-已施工鉆孔及編號

圖3 紅牛銅礦4059.5m中段地質平面圖Fig 3. Geological Plan ofThe 4059.5m Level of Hongniu Copper Mine

3.1 圍巖蝕變及規律研究

(1)圍巖蝕變類型及其分布規律：礦區圍巖蝕變類型有矽卡巖化、硅化、角巖化、大理巖化、黃鐵礦化、絹英巖化、青磐巖化、綠泥石化、方解石化等，角巖化及大理巖化分布較范圍較廣泛，形成角巖、大理巖、角巖化板巖、大理巖化灰巖。

圍巖蝕變隨巖性差異有明顯區別。當圍巖原巖為碳酸鹽巖時，由中心向外的蝕變分帶特征為：絹英巖化+青磐巖化→矽卡巖化+硅化+方解石化→大理巖化；當圍巖原巖為碎屑巖時，由中心向外的蝕變分帶特征為：絹英巖化+青磐巖化→角巖化+硅化→絹云母化+硅化→板巖。

(2)圍巖蝕變與成礦的關系：圍巖蝕變類型中矽卡巖化、硅化、角巖化與成礦關系密切相關。紅牛礦床形成過程從早到晚分為接觸變質階段、接觸交代階段(矽卡巖階段)、退化蝕變階段、石英-硫化物階段和碳酸鹽階段[5]。接觸變質作用與接觸交代作用相疊加，砂質板巖、砂巖原巖發生角巖化，形成深灰色長英質角巖、紫紅色黑云母長英質角巖與成礦無較大關系，鈣質板巖、泥巖原巖蝕變為灰綠色透輝石黑云母角巖，與成礦密切相關，為礦區角巖型礦石主要含礦層，灰巖大理巖化重結晶形成大理巖，原巖發生矽卡巖化，形成矽卡巖，礦區矽卡巖受大理巖夾層控制明顯，綠泥石是紅牛礦區主要的熱液退化蝕變礦物，期間硅酸鹽礦物交代無水矽卡巖礦物的過程中金屬硫化物開始沉淀，早期形成石英-黃銅礦-黃鐵礦-磁黃鐵礦脈，晚期形成石英-方解石-黃鐵礦-鐵閃鋅礦脈，最后碳酸鹽階段形成方解石和少量黃鐵礦、石英、石膏等[6]。絹英巖化、青磐巖化發育較弱，在礦區僅在深部巖體中有發現。

3.2 礦化規律研究

(1)礦化類型及分布規律：紅牛礦區主要礦化類型有磁黃鐵礦化、黃鐵礦化、磁鐵礦化、黃銅礦化、輝銅礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、輝鉬礦化、褐鐵礦化、孔雀石化、藍銅礦化等。黃鐵礦化、磁黃鐵礦化分布范圍較普遍，氧化后形成褐鐵礦化，磁鐵礦化常形成致密塊狀磁鐵礦礦石，礦區坑探工程中偶見；方鉛礦化、閃鋅礦礦化僅于紅牛銅礦西側及坑探工程中零星分布，未見有規模的礦體，鏡鐵礦化偶見于紅山銅礦；輝鉬礦化主要見于紅山銅礦中深部A型花崗巖中，形成鉬礦體，紅牛銅礦局部零星可見，未發現鉬礦體；黃銅礦化發育廣泛，為礦區主要礦化蝕變，地表或破碎帶中氧化后形成孔雀石化、藍銅礦化；輝銅礦化主要發育于紅山-紅牛礦床深部，僅在局部零星分布。

(2)礦化與礦體關系：礦區內黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、黃銅礦礦化、磁鐵礦化較為發育，其中黃鐵礦化、黃銅礦化與礦體密切相關，主要礦化垂向分帶特征(從深部到淺表)：黃鐵礦化+黃銅礦化+輝鉬礦化→黃鐵礦化+磁鐵礦化+黃銅礦化+磁黃鐵礦化+輝鉬礦化→黃鐵礦化+磁黃鐵礦化+黃銅礦化→黃鐵礦化+磁黃鐵礦化+黃銅礦化+方鉛礦化+閃鋅礦化→褐鐵礦化+孔雀石化(藍銅礦化)+赤銅礦化→褐鐵礦化，主要形成銅鉬礦→鐵銅礦→銅礦，伴生銀礦，見金礦化、鉛鋅礦化[7]。

3.3 礦體產出規律

(1)礦體整體空間分布規律：紅牛銅礦在紅牛向斜核部及兩翼揭露EKT礦體群、KT1礦體群、KT2礦體群、KT3礦體群、KT4礦體群、KT5礦體群、KT6礦體群等7個礦體群，探獲EKT、KT2、KT2-1、KT2-2、KT4、KT4-2等6條主礦體，近20條次要礦體，百余條小礦體，根據礦體產出的空間關系，可劃分為東礦帶、中礦帶、西礦帶三個礦帶，東礦帶整體位于紅牛向斜東翼曲嘎寺組二段二亞段上部碳酸鹽巖與中部碎屑巖接觸帶附近，巖性變化較大，礦體主要產于碳酸鹽巖與碎屑巖的巖性結構面，形成EKT礦體群、KT6礦體群，中礦帶整體位于紅牛向斜核部附近曲嘎寺組三段，礦體主要產于曲嘎寺組三段碎屑巖與曲嘎寺組二段碳酸鹽巖接觸帶及內部巖性結構面中，形成KT1礦體群、KT2礦體群、KT3礦體群，西礦帶整體位于紅牛向斜西翼曲嘎寺組二段二亞段中部碎屑巖與上下部碳酸鹽巖接觸帶附近及內部巖性結構面中，與東礦帶及紅山銅礦同屬一層位，主要形成KT4礦體群、KT5礦體群。

(2)矽卡巖型礦體特征及產出規律：矽卡巖型礦體(KT2、KT3、KT4、KT4-1等)為礦區主要礦體，產于大理巖與角巖結構面較穩定地段，多呈似層狀、透鏡狀。礦石多為浸染狀構造、粗-細粒粒狀結構，礦石整體品位較富集，銅品位基本都大于1ω%，但厚度相對較薄，礦巖界線清晰。如KT2、KT4均為似層狀、大透鏡狀，KT2透鏡狀礦體在傾向上間隔約35m，平均厚度約3.87m，Cu平均品位1.74ω%，走向上礦體間隔約62m，平均厚度約4.19m，Cu平均品位約1.48ω%。KT4礦體在傾向上間隔約28m，平均厚度約2.53m，Cu平均品位約1.53ω%，走向上間隔約50m，平均厚度約2.67m，Cu平均品位約1.29ω%。局部形成扁豆狀礦體主要產于角巖夾大理巖透鏡體地段，大理巖透鏡體斷續出現，礦體局部較厚大，礦體沿其巖性結構面產出，分支復合現象較普遍，大理巖透鏡體之間純角巖地段礦體厚度一般較薄，或沿走向或傾向形成扁豆狀礦體。如KT4-2礦體呈大透鏡狀，傾向上礦體間隔約36m，平均厚度約5.57m，Cu平均品位約1.13ω%，走向上礦體間隔約45m，平均厚度約5.34m，Cu平均品位約1.25ω%。(表1、圖4)。

表1 紅牛銅礦礦體形態特征統計表Tab 1. Statistical Analysis of The Morphological Characteristics of The Hongniu Copper Ore Body

圖4 巖/礦石照片Fig 4. Rock/Ore Photosa-矽卡巖型黃銅礦礦石；b-角巖型黃銅礦礦石；c-大理巖型黃銅礦礦石；d-石英正長斑巖

(3)角巖型礦體特征及產出規律：角巖型礦體(KT1、KT2-1等)主要產于條帶狀及花斑狀透輝石黑云母角巖局部賦礦空間中，形成不連續的礦體，呈透鏡狀、扁豆狀，礦石品位相對較低，連續性差，但厚度相對較大，巖石整體均有礦化蝕變特征，礦巖界線不清晰。如KT1礦體在傾向上透鏡狀礦體間隔約26m，平均厚度約4.26m，Cu平均品位約1.19ω%，走向上間隔約48m，平均厚度約3.5m，Cu平均品位約0.80ω%。KT2-1礦體在傾向上透鏡狀礦體間隔約58m，平均厚度約10.5m，Cu平均品位約0.69ω%，走向上礦體平均間隔約76m，平均厚度約5.90m，Cu平均品位約0.67ω%。圖4。

(4)其它礦體特征及產出規律：大理巖型礦體整體在礦區內出露較少，所揭露礦體多呈小透鏡狀、細脈狀，礦體厚度較薄，品位較低，傾向走向上連。續性較差；斑巖型礦體主要賦存于花崗斑巖及角巖和大理巖圍巖中，見于地表、礦區南部鉆孔及4047m中段KT20礦體附近，礦石呈細脈浸染狀，主要礦化蝕變有磁黃鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化，巖石均具有不均勻的輕微程度綠泥石化、方解石化，礦體整體礦化較弱，銅品位較低，連續性較差。

4 結 論

紅牛銅礦床屬于接觸交代多期次復成熱液礦床中的矽卡巖型礦床，礦床的形成與圍巖性質、構造破碎帶和圍巖蝕變類型有直接關系。與成礦關系密切相關的圍巖蝕變類型有矽卡巖化、硅化、角巖化。紅牛銅礦床主要礦體類型為矽卡巖型，礦體整體連續性較好，多呈似層狀、大透鏡狀產出，礦體整體銅品位較富，厚度較薄，在采掘過程中應緊沿巖性結構面掘進采礦，控制好礦巖邊界，避免貧化。次之為角巖型礦體，礦體連續性較差，尖滅再現、分支復合現象較普遍，多呈透鏡狀、扁豆狀產出，礦體整體銅品位較低，厚度較大，采礦過程中地質人員應及時跟蹤追索矽卡巖礦物石榴子石、透輝石、透閃石等分布情況根據現場情況確定掘進方向。