四川会东淌塘铜矿矿床地质特征及找矿标志

四川会东淌塘铜矿矿床地质特征及找矿标志李伟;曾敏;吕杰【摘要】淌塘铜矿为四川会理-会东铜多金属矿集区内的层控型矿床之一，发育典型的〃东川(淌塘)式”铜矿.为进一步指导淌塘铜矿床深、边部接替资源找矿工作，分析了区域成矿地质背景，并依据淌塘铜矿床的最新地质勘查结果，深入分析了矿体产出特征、矿物组构特征、蚀变特征等，并对矿床成因进行了讨论，对找矿标志进行了总结.研究表明:①矿区出露的地层以前震旦系会理群淌塘组(Pt2t)变质岩系为主，岩性主要为千枚岩及白云质大理岩;②矿体均赋存于淌塘组中亚组第二段中层(Pt2t22-2)内,呈层状、似层状及透镜状产出，矿体厚度及品位变化较均匀;③矿床内的金属矿物以黄铜矿、黄铁矿为主，发育浸染状、条带状、网脉状矿石构造,显示沉积及热液成矿特征;④赋矿围岩作为初始矿源层，在后期热液作用下进一步活化迁移,沿断裂及破碎带充填叠加，矿床成因类型为沉积-改造型铜矿床;⑤矿区地层、构造、蚀变及地球化学异常为重要的找矿标志.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷)，期】2018(034)001【总页数】6页(P48-53)【关键词】沉积-改造型铜矿;层控型矿床;深部找矿;矿床地质特征;矿床成因;找矿标【作者】李伟;曾敏;吕杰【作者单位】云南铜业矿产资源勘查开发有限公司;云南铜业矿产资源勘查开发有限公司;昆明理工大学城市学院【正文语种】中文淌塘铜矿位于四川省会东县，距县城约30km，大地构造位置属扬子地台康滇地轴中段东缘会理会东一东川拗拉槽北部，米市江舟断陷及东川断拱区中部［1-2］。区内出露地层复杂，自震旦系至白垩系地层均有发育，由前震旦系地层构成基底构造，构造线以近SN向和近EW向为主，NW、NE向次之，共同组成了特殊的〃格子状”构造格局［3-5］。区内经历了多期次的构造运动，晋宁期、澄江期以及印支期均有表现，并伴有相应的岩浆活动，为区内矿床的富集形成提供了极为有利的地质背景［6-8］。矿区自20世纪90年代开展地质工作以来，学者们对淌塘铜矿进行了大量卓有成效的研究，在20世纪90年代将该矿床命名为“淌塘式”铜矿，随后提出的〃东川式”铜矿为矿区提供了新的找矿思路［9-10］。但由于矿区地形条件较差且矿化较复杂，加之矿山经过多年开采，资源储量严重不足，寻找矿床的接替资源已成为亟待解决的问题。本研究在对矿区进行地质勘查的基础上，对矿床地质特征、矿床成因进行讨论，并系统总结找矿标志，为在该矿区进一步开展深、边部找矿工作提供可靠依据。1区域成矿地质背景淌塘铜矿在区域上主要位于康滇地轴中段东缘的东川断拱（三级构造单元）内，处于麻塘断裂北侧，西邻米市江舟断陷。区域主要出露前震旦系会理群，震旦系、寒武系、三叠系、侏罗系、白垩系次之，其中会理群主要分布于矿区中部和东部地区，占研究区面积的70%以上，为Cu、Fe、Au等矿产的关键容矿层位［11-13］。区域岩浆活动频繁，具有显著的多期性特征。晋宁期以玄武质-流纹质火山岩最为发育，多产于黑山组、青龙山组及淌塘组中，因受区域动力变质作用的影响而变为绿片岩及千枚岩；澄江期以基性浅成侵入岩为主，多呈岩珠或岩脉产于前震旦系变质地层中；华力西期主要为二叠系玄武岩，多以岩床、岩脉的形式产出；印支期主要为小岩珠状产出的碱长花岗岩。此外，区内近EW向的满银沟、金锁桥、麻塘断裂，近SN向的发窝、新田断裂以及老龙口一堰塘断裂(带)构成了特殊的格子状构造格局，控制着区内的热液活动。区域优越的成矿条件使得矿区内发育了多种矿(化)床，以中一低温热液矿床及火山沉积变质矿床为主，局部地段赋存沉积变质矿床及沉积矿床，多属层控型矿化(图1)。图1淌塘铜矿带矿产分布2矿区地质特征2.1地层淌塘铜矿矿区主要出露中元古界前震旦系会理群淌塘组(Pt2t)变质岩系，在低洼沟谷及山坡、裙边地带分布少量第四系冲洪积、堆积层。会理群作为区内分布最广泛的地层，岩性以绢云千枚岩、碳质千枚岩、碳质(凝灰质)绢云千枚岩、凝灰千枚岩、白云质大理岩及结晶灰岩透镜体为主，占据了矿区95%以上的面积，总体呈NNW—SSE向“S”形展布，倾向随褶皱变化而变化。根据岩性组合特征的不同，可将淌塘组地层划分为上、中、下3个亚组。淌塘组上亚组(Pt2t3)岩性以杂色凝灰千枚岩为主，矿物成分主要为凝灰质及部分铁质、碳质、绢云母等。淌塘组中亚组(Pt212)岩性较为复杂，发育鳞片变晶结构及千枚状构造，节理、劈理发育，多地段发育硅化、铁白云石化、钠化、石墨化及褐铁矿化等，与矿化关系密切，具体可划分为3个重要岩性段：中亚组第二段上层岩性主要为灰白一黑灰色碳质千枚岩；中亚组第二段中层岩性以灰一深灰色碳质千枚岩、碳质绢云千枚岩、绢云千枚岩及钙质绢云千枚岩为主，石英脉发育，硅化及碳酸盐化强烈，底部岩石发育显著的条纹-条带状构造，为淌塘矿区内工业矿体的主要赋存层位；中亚组第二段下层岩性为灰白一深灰色绢云千枚岩，中亚组第一段的岩性仍以千枚岩为主，但由于含有绢云母、碳质及铁质等而呈黑灰色及紫红色。淌塘组下亚组(Pt2t1)中多见粉砂质斑岩与碳质千枚岩互层产出，局部夹白云质大理岩透镜体及青灰色结晶灰岩透镜体。2.2构造淌塘矿床主要位于老油房向斜南部沿踩马水一小街断裂带(北)、麻塘断裂带(南)及德干断裂带(西)围限断块的西南一隅，德干断裂带中黑家村断层东部。受区域复杂构造的影响，区内经历了多期构造变形，构造行迹复杂。矿区内发育有近SN向、NW向及NE向3组断层，但主要出露的F1、F2、F11断层多分布于矿区中、西部。NW向的F1断层倾向NE，倾角较大，为80°，局部见滑劈理，发育张性构造角砾岩，控制着矿层(矿体)南延；NE向的F2断层总体倾向W，倾角约75°，为张性断裂，与矿层(体)呈平行产出，对矿体后期有着改造、富化作用；矿区11#线附近出露的近EW向的F11张性断层总体向N陡倾。矿区总体褶皱形态为轴向近SN向的紧密复式褶皱：中部为一向斜，其核部为淌塘组上亚组(Pt2t3)，两翼分别为淌塘组中亚组(Pt2t2)及下亚组(Pt2t1)；东部发育一背斜，核部为淌塘组下亚组(Pt2t1)，两翼则为淌塘组中亚组(Pt212)及上亚组(Pt2t3)。区内揉皱发育，地层产状变化大，一系列近EW向的次级褶皱叠加于近SN向的褶皱上。2.3围岩蚀变矿区内的震旦系地层普遍经受了区域变质作用，将地质岩石转变为千枚岩、片岩及板岩，后期的动力变质作用叠加产生了岩石的蚀变作用，致使岩石矿物组合复杂，矿(化)体的富集程度较高，在有利的构造部位形成了富矿体。矿区内主要发育硅化、碳酸盐化、石墨化、黄铁矿化及绢云母化，其中硅化、碳酸盐化及石墨化与铜矿富化关系密切。硅化致使石英呈不规则脉状、网脉状及团块状出现，铜硫化物则沿石英粒间充填，在石英脉中或边缘富集；黄铁矿化多呈浸染的不规则团块状、短条状及点状集合体，多由黄铜矿交代，个别包含于黄铜矿晶体中；碳酸盐化包括方解石化与白云石化两种，多呈不规则团块状、脉状产出，多穿切成岩矿物及早期蚀变矿物，可见黄铜矿、黄铁矿沿碳酸岩脉或团块解理缝隙充填。3矿床地质特彳正3.1矿体地质特征在矿区原有的I#、H#、B#矿体的基础上，本研究在矿区内圈定了3#矿体。总体上，该类矿体普遍埋藏较深，多集中于1840-2520m标高，均为隐伏矿体，呈层状、似层状及透镜状产出，分支、复合、膨缩现象显著。1#矿体为矿区最主要的工业矿体，H#矿体与I#矿体近于平行产出，H#矿体位于I#矿体西侧，主要分布于0#~+9#线，在7#线附近走向近SN,7#线以北过渡为NW向，中部直立，深部往东陡倾°B#矿体分布于11#线附近，赋存于近EW向的F11断层中，往N陡倾。本研究新圈定的IV#矿体位于0#线H#矿体西侧（图2）。总体上，1#、H#矿体规模最大，V#矿体次之，B#矿体规模最小，其中I#、H#、B#矿体厚度及品位变化较均匀（图3）,新圈定的V#矿体厚度及品位的变化系数均小于50%,为均匀变化型矿化（表1）。图2淌塘矿区P+0#剖面3.2矿石特征3.2.1矿石矿物成分矿床内矿石矿物成分较多，金属矿物以黄铜矿、黄铁矿为主，非金属矿物主要为绢云母、石英（表2）[14],多见金属矿物呈不规则几何体或不均匀浸染状分布，矿物共生组合及生成的顺序为磁铁矿、赤铁矿-黄铁矿-黄铜矿，辉铜矿-黄铁矿-黄铜矿，辉铜矿、赤铁矿-黄铁矿-黄铜矿。黄铜矿为矿石中主要的铜矿物，多见他形粒状几何体呈浸染不规则状、点状及断续细脉状充填于岩石裂隙中，少量分布于脉石矿物晶体间和黄铁矿裂隙间，见交代黄铁矿、磁铁矿现象。黄铁矿与黄铜矿产出类似，呈不规则团块状及短条状，多与黄铜矿交代，个别包含于黄铜矿晶体中，与黄铜矿呈紧密状。磁铁矿、赤铁矿及辉铜矿分别呈细脉状、串珠状及隐晶质烟灰状分布于脉石矿物晶体中，局部地段的辉铜矿发育铜蓝和孔雀石蚀变。脉石矿物石英多呈不等粒状变晶，部分为微晶他形粒状变晶，晶体间呈紧密镶嵌状均匀分布。图3淌塘矿区I#矿体品位等值线表1淌塘铜矿矿体特征参数矿体编号赋矿层位控制工程形态产状走向倾向倾角/(°)厚度平均厚度/m变化系数/%品位平均品位/%变化系数/%I#H#B#IV#淌塘组中亚组第二段中层(Pt2t2-22)+2#~11#线大脉状顺层延伸，分支、复合、澎缩现象明显7#线附近呈近SN向,7#线以北为NW向标高2430m以上倾向SW,标高2430m以下倾向NE7512.0085.520.8376.16+1#~+5#线复杂且具有分叉的大脉状、透镜状，复合、澎缩现象7#线以北呈近SN向,9#线转为NW向标高2435m以上近直立产出,标高2435m以下倾向NE7520.0092.181.02103.2411#线的I#~VI#剖面复杂的大脉状透镜状顺层产出，投影呈“竹叶”状与断层产状一致,100°~280°NNE767.20115.000.7160.00+0#线附近与H#矿体相似7012.0749.661.1128.65表2淌塘铜矿矿石矿物成分含量金属矿物非金属矿物主要黄铜矿、黄铁矿绢云母、石英次要磁铁矿、赤铁矿、辉铜矿、褐铁矿、赤褐铁矿、孔雀石钠长石、斜长石、绿泥石、黑云母、碳质、白云石、沸石、电气石3.2.2矿石结构构造矿床内广泛发育中一细粒不等粒状变晶结构，多见黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿等呈半自形一他形粒状以单晶或集合体的形式镶嵌于脉石矿物中，局部地段发育交代残余结构、充填交代结构及残余假象结构。矿石以典型的〃沉积型”矿石构造为主，可见黄铜矿、黄铁矿等粒状集合体顺岩石片理富集，并与脉石矿物相间平行构成条纹或条带(图4(a))；黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿等呈细小他形粒状或集合体稀疏地沿脉石矿物间隙或裂隙呈浸染状分布(图4(b))，或呈网脉状充填(图4(c))；孔雀石等氧化物则沿碳质千枚岩的千枚理、节理面和裂隙面呈薄膜状分布(图4(d))。图4淌塘铜矿矿石结构特征4矿床成因及找矿标志4.1矿床成因矿区自20世纪90年代开展地质工作以来，有关淌塘铜矿成因的研究成果较多，但分歧较明显。本研究结合矿区最新地质勘查成果，并与前期地质勘查成果进行对比分析，认为淌塘铜矿属典型的沉积一改造型铜矿床。依据有：①矿石除浸染状、条带状及条纹状等〃沉积型”构造外，还发育薄膜状构造和团块状构造等〃热液型”矿石构造，显示出沉积和热液成矿性质；②在封闭的还原环境中，赋矿围岩中的含铜矿物、黄铁矿成岩后形成了初始矿源层，在局部成矿有利地段形成了含铜层，由于矿区内褶皱及断裂构造活动强烈、频繁，经区域变质作用、后期热动力变质及岩浆活动等作用后，成矿物质活化迁移，致使矿物组分复杂化，矿化富集程度增高，构造后期含铜热液运移，使得成矿物质发生了交代变质作用［15］；③通过对淌塘铜矿进行坑探取样分析，发现矿体赋矿围岩的Cu品位集中于0.05%~0.15%，远大于Cu的克拉克值，进一步表明原岩中富含成矿元素，在后期构造作用下活化、迁移，沿断裂运移后带入层间破碎带中，经交代作用后充填成矿；④绢云母化、硅化、石墨化、碳酸盐化、褐铁矿化等表现出明显的后期改造特征，矿体形态受贮矿空间形态的影响呈层状、似层状或透镜状，局部地段出现膨大现象。4.2找矿标志(1)地层。矿区内矿体早期以沉积作用为主，具有显著的层控性，矿(化)体多产于淌塘组中亚组第二段中层内，赋矿岩性为灰一深灰色碳质千枚岩、碳质绢云千枚岩、绢云千枚岩及钙质绢云千枚岩，目前已圈定的工业矿体均产于该层位内，因此淌塘组中亚组第二段可作为区内寻找Cu富矿化的直接标志。（2）构造。矿区内矿体的空间分布特征及展布形态受断裂控制明显，区内矿体基本集中分布于+1#~+15#线，呈层状或似层状产出，产状与围岩一致，各矿体的厚大部分分布于+1#~+5#线，恰好对应矿化（体）受构造影响而呈“S”形的地段，矿体品位也相对其余地段富化，表明矿床具有受构造控制的成因性质。因此，区内断裂、褶皱及其交汇部位、转折端为寻找富矿化的有利标志。⑶蚀变。硅化、碳酸盐化及石墨化等蚀变现象发育的地段为矿化富集的重要地段，与黄铜矿、黄铁矿及孔雀石等氧化矿物共同构成了最直接的找矿标志。⑷地球化学特征。矿床内的成矿物质主要源自赋矿围岩，相较于其他地层而言，含矿层的围岩地层中Cu、Mo、Mn等元素的克拉克值有明显升高，该元素富集特征可作为铜矿化向深部及沿走向/倾向延伸的依据之一。⑸植物。在矿体或含矿层的风化露头或前人开采老硐的废矿堆中，常发育马尾丝铜草及海州香蒋铜草，两种铜草发育愈旺盛，地层含铜愈高，可作为区内间接的找矿标志。5结语分析了淌塘铜矿矿床地质特征、成因及找矿标志，认为矿体产于淌塘组中上部受构造破碎带控制明显，与硅化、碳酸盐化及石墨化密切相关，在区内具有上述地质特征的地段一般发育较好的矿化（体）。区内新圈定的IV#矿体由单剖面控制，目前控制的矿体平均厚度为12.07m,实控矿面宽度为360m,沿走向及倾向均未控边，I#、H#矿体沿走向均未控边，找矿前景较好。参考文献【相关文献】王子正，周邦国，郭阳，等.扬子地台西缘淌塘花岗岩的地球化学特征及错石U-Pb定年[J].岩石矿物学杂志，2012，31(5):652-662.牟传龙，林仕良，余谦.四川会理一会东及邻区中元古界昆阳群沉积特征及演化[J].沉积与特提斯地质，2000，20(1):44-51.寇林林，张森，钟康惠.四川大梁子和天宝山铅锌矿床地球化学差异及地质意义[J].地质与资源，2015，24(1):26-32.宋昊，倪师军，张成江，等.康滇地轴基底IOCG铜铁矿床中岩浆岩的成矿及找矿指示意义[J].矿物学报，2015(S):156-157.黄从俊，李泽琴，王奖臻，等.康