哀牢山长安冲铜钼矿床地质特征及矿床成因探讨.pdf

第 7卷第 2期 2 0 1 6年 3月 矿 产 勘 查 MI NERAL EXPLORATI ON Vo 1 7 No 2 Ma r c h， 2 01 6 哀牢 山长安冲铜钼矿床地质特征 及矿床成 因探讨 张宗祥 ， 郑 娇 ( 贵州省有 色金属和核 工业地质勘 查局二总队 ， 六盘 水5 5 3 0 0 4 ) 摘要长安冲铜钼矿床位于红河一哀牢山造山带南段 ， 矿 区主要发育灰质 白云岩 、 灰岩地层 ， 出露斑 状石英二长岩 岩体 ， 主矿体分布于富碱性岩体 ( 石英二长岩) 与碳 酸盐岩接触带上 ， 并与夕 卡岩相伴生 。文章通过对 区域 研究成果的收集及矿 区地质特征的调查研究 ， 表明该矿床 为斑 岩型叠加夕 卡岩型 ， 并 以夕 卡岩型为主 。矿 区岩体 出露较多 ， 对斑岩 型矿体的形成 也提供 了有利的成矿条件 ， 即该区有一定 的斑岩型矿床成矿潜力。 关键词 长安冲矿床成因 夕卡岩型斑 岩型铜钼矿床 中图分 类号 ： P 6 1 8 4 1 ； P 6 1 8 6 5 文 献标 识码 ： A 文章编 号 ： 1 6 7 4 - 7 8 0 1 ( 2 0 1 6 ) 0 2 - 0 2 6 1 - 0 6 O 引言 印度一亚洲大陆在 6 5 M a开始对接与碰撞 ， 使 三江地区成为调节和吸纳碰撞应变 的构造转换域 ， 形成了以薄皮构造为特征的逆冲推覆构造系统深切 大陆岩石圈的大规模走滑断裂系统和强烈流变的剪 切构造系统 ， 印度板块与欧亚板块碰撞在西藏东 部地区形成 了巨型红河一哀牢 山走滑断裂 ， 沿着红 河一哀牢山及其北延断裂发育一系列和钾质碱性岩 紧密共生的铜 ( 金 、 钼 ) 矿 床 。从北到南依次有 玉龙铜矿、 马厂箐金铜矿 、 北衙金多金属矿、 哈播铜 矿 、 铜厂铜多金属矿和长安 冲铜钼矿等矿床。然而 ， 目前 的勘查表 明， 北段和 中段矿床 规模大 ， 以超 大 型 、 大型为主( 如玉龙 、 北衙 ) ， 而南部则较小 ， 主要 为 中小型矿床 ( 哈播 、 铜 厂 、 长安 冲) 。前 人研究结 果表 明 铜 厂 矿 床 含 矿 岩 体 锆 石 UP b年 龄 为 ( 3 5 1 0 3 )Ma 、 长 安花 岗斑 岩 脉和 长安 冲 正 长 斑岩 分 别 为 ( 3 7 1 0 5 )Ma 、 ( 2 1 7 0 3 ) Ma ， 岩浆岩为准铝质 、 弱过 铝质的碱性岩类 ， 具有 高钾 富碱 富钙 ， 以及 轻稀土 富集、 E u弱 负异常 、 大离子 亲石元素 ( R b 、 B a 、 T h 、 U和 K) 强烈富集 、 高场强元 素( N b 、 T a 、 P和 T i) 亏损 的地 球 化学 特 征 。然 而 ， 对于长安 冲铜钼 矿床 的研 究 更 匮乏 ， 因此 ， 本 文通过对长 安 冲矿床地 质特征 归纳 总结 ， 对该 矿 床 的成 因类 型进行 探讨 ， 以期对 红河一哀牢 山构 造带南段的喜山期斑 岩型矿床的勘探突破 有一定 的 意义 。 1 地质背景 哀牢山构造带分布于三江南段 的哀牢山一金沙 江构造带 东南 部。可分为 南北 两段 ， 习惯上 把元 江一墨江公路以北称为哀牢山成矿带北段 ， 以南称 为哀牢山成矿带南段 。构造带 内发育 3条主要 断裂 ， 它们沿走向向北西收敛 ( 图 1 a ) 。构造带 由东 部韧性 变形 强 烈 的角 闪岩 相 深变 质 带 和西 部 以 脆一韧性变形为主 的古 生代一 中生代 绿片岩相 浅 变质带构成。深变质带 北东侧 以红河 右行走滑一 伸展断层 与扬 子地块 相连 ， 南 西侧 以哀牢 山左行 走 滑一逆 冲断层 带为界 ， 斜 向逆 冲于西部 浅变质 岩 系 之 上 ， 北 西 尖 灭 于 弥 渡 一 带 ， 向 南 东 逐 渐 变 宽 并 延 伸 到 越 南 境 内 ， 长 达 5 0 0 k m， 宽 2 03 0 k m。 浅 变质 带夹持于哀牢 山和安定一九 甲两条逆 冲一 走滑断裂 带之 间， 延 伸方 向与深变质带一 致 ， 由一 系列北西一北北西 向的次 级脆一韧性 逆冲一走 滑 断裂构成 边 界 的推覆 体组 成 ， 如 三 猛、 绿春 、 金平 等推覆体 ( 图 1 a ) 。 收稿 日期 】 2 o 1 5 - o 5 - 2 l 第一作者简介 】 张宗祥 ， 男 ， 1 9 8 8年生 ， 学士 ， 助理工程师 ， 从事找矿勘查和地质研究工作 。 2 61 第 7卷 第 2期 张 宗祥 等 ： 哀牢 山长安 冲铜 钼矿 床地质特征及矿床成 因探讨 2 2构造 构造不甚发育 ， 褶皱主要发育 白马寨倒转背斜 ， 断裂主要以北西向为主。 自马寨倒转背斜 ： 以奥 陶系为轴 ， 轴 向北西 ， 北 翼被红河深大断裂所切割 ， 地层 出露不全。南翼 出 露 中志留统 、 中上泥盆统 、 石炭 系、 下二叠统 以及第 三 系 。 长安冲矿区位于白马寨倒转背斜的倾没转折端 与 F 逆冲断层 的交接处 ， F 逆 冲断层 的上 盘。区 内未见大的断裂 ， 仅有 F 逆冲断层从矿区外围南西 侧通过。 F 断裂 ： 位于矿 区南西 5 0 0 6 0 0 m， 走向长大 于 2 0 k m， 走 向 N 4 5 。 6 0 。 w， 倾 向 N E， 倾 角 5 5 。 7 0 。 ， 断裂带宽 1 5 m， 主要 由碎裂岩、 角砾岩组成 。 角砾成分主要为灰岩、 砂岩等。一般呈棱角、 次棱角 状一半磨圆状 ， 粒径大小 1 2 5 c m不等 ， 胶结物 以 泥质 、 硅质、 铁质 为主。为一逆冲断裂 ， 在白马寨以 西被北东 向断裂切错。 岩矿化性较好 ， 辉石正长岩少见矿化或不见矿化。 斑状石英二 长岩呈 肉红色 ， 由正长石 ( 5 0 一 6 0 ) 、 斜长 石 ( 2 0 3 0 ) 、 石 英 ( 1 0 一1 5 ) 、 角 闪石 ( 5 一 1 0 ) 、 黑 云母 ( 1 5 ) 及少 量 的榍石 、 磷灰石 、 锆石、 褐帘石 、 磷钇矿、 铁尖晶石等矿物组 成。岩石具斑状 结构 ： 斑 晶( 粒度 在 3 1 5 mm之 间) 主要是 肉红 色半 自形板状正长石 ， 其次是灰 白 色的板柱状斜长石 ， 有时见少量 的角闪石； 基质( 粒 度为 0 0 1 0 5 m m) 由他形的正长石 、 斜长石 、 石英 和 自形 的角闪石黑云母及其他副矿物等组成。 S i O ：含 量 变 化 于 6 5 4 5 一6 6 5 5 区 间 ， 在 T A S图解 中， 位 于石英二长岩 区域 ( 图 2 a ) 。A I O 含量较高 ( 1 5 2 5 一1 5 6 6 ) ， A C N K 比值小 于 1 ( 0 8 9 0 9 3 ) ， N a ： O+ K ： O含量 远高于长安 花 岗斑 岩 ， 达 到 8 9 2 一9 2 7 ， 但 N a ： O K 2 O却 与 其 相 似 ， 反映岩石高钾 富碱 的特点 。在 A C N K A N K 图解 上 ， 大部 分 样 品落入 准 铝 质 区 ( 图 2 b ) ， 说 明 矿 集区内岩浆岩属于准铝质 ， 其锆石 u P b年龄 ， 即成 岩 年龄 为 ( 2 1 7 3 ) Na 。 2 3岩浆岩 2 4 接触蚀变 带 铜厂一长安冲中碱性杂岩带 ， 长 7 k m， 平均宽 1 k m， 形态不规则 ， 接触带呈凸 凹不平 的港湾状 ， 产状 变化较复杂， 为中等深度形成的侵人体 。其上部残 留有较多的围岩顶盖。根据岩体侵入关 系， 可分为 3期岩浆侵入活动 ： 早期灰 白色细粒辉石正长岩 ， 构 成岩体的主体 ； 中期 肉红色的斑状石英二长岩 ， 呈弧 岛状侵人岩体的东西两端 ， 与铜钼矿化关系较为密 切 ； 晚期正长斑岩、 煌斑岩、 辉绿岩等 ， 呈脉状侵入。 长安冲矿区共发现 6个岩体 ， 侵入志留纪中一 晚期的各类灰岩、 含灰质 白云岩及砂岩 中。其 中以 号岩体与夕卡岩型铜钼矿化关系最为密切。其余 几个岩体均蚀变矿化微弱。现将 号岩体的地质特 征 简述 如下 。 号岩体位于矿床东部( 图 l b ) ， 地表出露似金 鱼形 ， 面积 0 1 8 k m 。岩体呈一柱状 ， 向北 5 O 。 东方 向倾伏延伸 ， 倾伏角 3 7 。 4 9 。 ， 侵入于中志 留统上段 含灰质 白云岩和中志留统下段含燧石灰岩中。轴 向 与围岩走 向基本一致 ， 倾 向与围岩斜交 。靠近岩体 的围岩受热变质作用的影响， 发育不同程度的大理岩 化。岩体由两部分组成 ： 斑状石英二长岩呈一横切面 近于圆形的长柱体 ( 切面半径约 2 5 0 m) ， 分布于岩体 南面。辉石正长岩位于岩体北面， 近半环带 ( 环带厚 5 0 1 2 0 in ) ， 环抱 石 英 二 长岩 。其 中， 斑状 石 英 二 长 由于岩体 的侵入以及岩浆期后热液 的交代 ， 致 使围岩发生多种蚀变作用。随着岩浆期后溶液和围 岩性质的不同， 产生不同的接触蚀变产物组合 ， 形成 复杂而有规律 的接触蚀变带 。 根据蚀变矿物组合特征 ， 号岩体接触蚀变带 可分为北侧接触蚀变带和南东侧接触蚀变带。 ( 1 )I I 号岩体北侧接触蚀变带 ： 辉石正长岩 与 燧石灰岩和泥质灰岩的接触带 ， 界线截然 ， 矿化现象 不明显。另外 ， 由于燧石灰岩与泥质条带灰岩 的性 质不 太活 泼 ， 加 之上 部 围岩顶 部 缺乏有 利 的遮挡 层 ， 使含矿热流大部挥发 ， 所以在该带上矿化微弱 ， 仅形 成 零 星矿 化 。 ( 2 )I I 号岩体南东侧接触蚀变带 ： 接触蚀变最 强烈 ， 蚀变带最发育 ， 铜钼矿化最 富集 ， 也是本次铜 钼矿资源量 核实的主要地段 。此带长约 7 0 0 m， 厚 1 0 0 I I 1 ， 延深 3 0 0余米 ， 横断面呈不规则 的“ 勺” 形 ， 由于岩体较大 ， 上覆围岩起到遮挡含矿溶液的作用 ， 围岩为灰质 白云岩 ， 化学性质活泼 ， 有利于交代作用 的进行 ， 故接触蚀 变带发育较好 ， 分带 明显 ， 因而形 成 了较好的矿体 。 蚀变带按其产出部位 、 变质程度和岩性特征 ， 从 平面上可划分为 内接触蚀变带、 夕卡岩带和外接触 蚀 变带 。 2 6 3 矿 产 勘 查 b 一 准铝质 过铝质 过 碱 质 S iO2 A C NK 图 2长安冲矿 区岩体主量元 素 T AS图解 ( a ) 及 A N K- A C N K 图解 ( b ) ( 数据源自文献 5 ) I r I r v in e分界线 ， 上方为碱性 ， 下方为亚碱性 ； 深成 岩： 1 一橄榄辉 长岩 ； 2 a 一 碱性辉长岩 ； 2 b 一亚碱性辉长 岩 ； 3 一辉 长闪长岩 ； 4 一 闪长岩 ； 5 一 花岗闪长岩； 6 一 花岗岩 ； 7 一硅英岩 ； 8 一二长辉长岩 ； 9 一二长闪长岩 ； 1 0 一二 长岩； 1 1 一石英二长岩 ； l 2 一正长岩 ； 1 3 一 副长深 成岩； 1 8 一霓方钠岩 磷霞岩 粗 白榴岩 2 4 1内接 触蚀 变 带 位于斑状石英二长岩边缘 ， 为接触交代、 同化混 染和热液蚀变作用而成 ， 主要见硅化 、 绿泥石化 、 绿 帘石化等蚀变 ， 但没有明显的分带现象。 2 4 2夕卡岩 带 可分 为 透 辉 石夕 卡 岩 和 镁橄 榄 石 夕 卡 岩 ， 而 透 辉石夕卡岩相对发育 ， 镁橄榄石夕卡岩通常出露于 透辉石夕卡岩 中( 图 1 b ) 。 ( 1 )透辉石夕卡岩 ： 厚 2 1 5 13 3 ， 具半 自形粒状 结 构 ， 由透 辉石 、 透 闪石 、 阳起 石 和 少 量 黑 云母 等 组 成 。可见透辉石被透闪石 、 黑云母 、 碳酸盐等交代 ， 透 闪石被绿泥石交代现象。 ( 2 )镁橄榄石夕卡岩 ： 厚 2 1 2 I n ， 具半 自形 粒 状镶嵌结构 ， 网环结构 。主要 由镁橄榄石、 碳 酸盐 、 磁铁矿和少量金云母等组成。镁橄榄石常被蛇纹石 交代 ， 可见前者穿切并包裹后者的现象 ， 有时两者交 互 产 出 。 2 4 3外 接触蚀 变 带 主要 为蛇 纹石化 大 理岩 和 白云质 大理 岩 。 蛇纹石化大理岩： 一般厚 1 0 1 2 i n ， 蛇纹石和黄 铁矿多呈网脉状穿插 于大理岩中， 局部可见硅灰石 、 尖晶石、 斜硅镁石相伴产 出。 大理岩 ： 细一中粒他形粒状变晶结构 ， 部分具条 纹和条带状构造。 上述蚀变带 中， 尤以内接触蚀变带和镁橄榄石 夕卡岩带与铜钼矿化最为密切。 2 5 矿体 据云南省有色地质局 3 0 8队 云南省金平县长 安冲铜钼矿资源储量核实报告 ， 长安 冲矿床共 圈 定铜、 铁 、 钼工 业 矿 体 2 1个。保 有 资 源量 ( 3 3 1 + 3 3 2 ) ： 铜矿 石 2 0 6 1 6 0 t 、 金 属量 2 8 3 7 t 、 平均 品位 1 3 8 ； ( 3 3 1 + 3 3 2 ) 钼矿 石 2 5 2 5 0 t ， 金