四川會東淌塘銅礦礦床地質特征及找礦標志*

李 偉 曾 敏 呂 杰

(1.云南銅業礦產資源勘查開發有限公司；2.昆明理工大學城市學院)

淌塘銅礦位于四川省會東縣，距縣城約30 km，大地構造位置屬揚子地臺康滇地軸中段東緣會理會東—東川拗拉槽北部，米市江舟斷陷及東川斷拱區中部[1-2]。區內出露地層復雜，自震旦系至白堊系地層均有發育，由前震旦系地層構成基底構造，構造線以近SN向和近EW向為主，NW、NE向次之，共同組成了特殊的“格子狀”構造格局[3-5]。區內經歷了多期次的構造運動，晉寧期、澄江期以及印支期均有表現，并伴有相應的巖漿活動，為區內礦床的富集形成提供了極為有利的地質背景[6-8]。礦區自20世紀90年代開展地質工作以來，學者們對淌塘銅礦進行了大量卓有成效的研究，在20世紀90年代將該礦床命名為“淌塘式”銅礦，隨后提出的“東川式”銅礦為礦區提供了新的找礦思路[9-10]。但由于礦區地形條件較差且礦化較復雜，加之礦山經過多年開采，資源儲量嚴重不足，尋找礦床的接替資源已成為亟待解決的問題。本研究在對礦區進行地質勘查的基礎上，對礦床地質特征、礦床成因進行討論，并系統總結找礦標志，為在該礦區進一步開展深、邊部找礦工作提供可靠依據。

1 區域成礦地質背景

淌塘銅礦在區域上主要位于康滇地軸中段東緣的東川斷拱(三級構造單元)內，處于麻塘斷裂北側，西鄰米市江舟斷陷。區域主要出露前震旦系會理群，震旦系、寒武系、三疊系、侏羅系、白堊系次之，其中會理群主要分布于礦區中部和東部地區，占研究區面積的70%以上，為Cu、Fe、Au等礦產的關鍵容礦層位[11-13]。區域巖漿活動頻繁，具有顯著的多期性特征。晉寧期以玄武質-流紋質火山巖最為發育，多產于黑山組、青龍山組及淌塘組中，因受區域動力變質作用的影響而變為綠片巖及千枚巖；澄江期以基性淺成侵入巖為主，多呈巖珠或巖脈產于前震旦系變質地層中；華力西期主要為二疊系玄武巖，多以巖床、巖脈的形式產出；印支期主要為小巖珠狀產出的堿長花崗巖。此外，區內近EW向的滿銀溝、金鎖橋、麻塘斷裂，近SN向的發窩、新田斷裂以及老龍口—堰塘斷裂(帶)構成了特殊的格子狀構造格局，控制著區內的熱液活動。區域優越的成礦條件使得礦區內發育了多種礦(化)床，以中—低溫熱液礦床及火山沉積變質礦床為主，局部地段賦存沉積變質礦床及沉積礦床，多屬層控型礦化(圖1)。

圖1 淌塘銅礦帶礦產分布

2 礦區地質特征

2.1 地 層

2.2 構 造

淌塘礦床主要位于老油房向斜南部沿踩馬水—小街斷裂帶(北)、麻塘斷裂帶(南)及德干斷裂帶(西)圍限斷塊的西南一隅，德干斷裂帶中黑家村斷層東部。受區域復雜構造的影響，區內經歷了多期構造變形，構造行跡復雜。礦區內發育有近SN向、NW向及NE向3組斷層，但主要出露的F1、F2、F11斷層多分布于礦區中、西部。NW向的F1斷層傾向NE，傾角較大，為80°，局部見滑劈理，發育張性構造角礫巖，控制著礦層(礦體)南延；NE向的F2斷層總體傾向W，傾角約75°，為張性斷裂，與礦層(體)呈平行產出，對礦體后期有著改造、富化作用；礦區11#線附近出露的近EW向的F11張性斷層總體向N陡傾。

礦區總體褶皺形態為軸向近SN向的緊密復式褶皺：中部為一向斜，其核部為淌塘組上亞組(Pt2t3)，兩翼分別為淌塘組中亞組(Pt2t2)及下亞組(Pt2t1)；東部發育一背斜，核部為淌塘組下亞組(Pt2t1)，兩翼則為淌塘組中亞組(Pt2t2)及上亞組(Pt2t3)。區內揉皺發育，地層產狀變化大，一系列近EW向的次級褶皺疊加于近SN向的褶皺上。

2.3 圍巖蝕變

礦區內的震旦系地層普遍經受了區域變質作用，將地質巖石轉變為千枚巖、片巖及板巖，后期的動力變質作用疊加產生了巖石的蝕變作用，致使巖石礦物組合復雜，礦(化)體的富集程度較高，在有利的構造部位形成了富礦體。礦區內主要發育硅化、碳酸鹽化、石墨化、黃鐵礦化及絹云母化，其中硅化、碳酸鹽化及石墨化與銅礦富化關系密切。硅化致使石英呈不規則脈狀、網脈狀及團塊狀出現，銅硫化物則沿石英粒間充填，在石英脈中或邊緣富集；黃鐵礦化多呈浸染的不規則團塊狀、短條狀及點狀集合體，多由黃銅礦交代，個別包含于黃銅礦晶體中；碳酸鹽化包括方解石化與白云石化兩種，多呈不規則團塊狀、脈狀產出，多穿切成巖礦物及早期蝕變礦物，可見黃銅礦、黃鐵礦沿碳酸巖脈或團塊解理縫隙充填。

3 礦床地質特征

3.1 礦體地質特征

在礦區原有的Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#礦體的基礎上，本研究在礦區內圈定了Ⅳ#礦體?？傮w上，該類礦體普遍埋藏較深，多集中于1 840～2 520 m標高，均為隱伏礦體，呈層狀、似層狀及透鏡狀產出，分支、復合、膨縮現象顯著。Ⅰ#礦體為礦區最主要的工業礦體，Ⅱ#礦體與Ⅰ#礦體近于平行產出，Ⅱ#礦體位于Ⅰ#礦體西側，主要分布于0#～+9#線，在7#線附近走向近SN，7#線以北過渡為NW向，中部直立，深部往東陡傾。Ⅲ#礦體分布于11#線附近，賦存于近EW向的F11斷層中，往N陡傾。本研究新圈定的Ⅳ#礦體位于0#線Ⅱ#礦體西側(圖2)?？傮w上，Ⅰ#、Ⅱ#礦體規模最大，Ⅳ#礦體次之，Ⅲ#礦體規模最小，其中Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#礦體厚度及品位變化較均勻(圖3)，新圈定的Ⅳ#礦體厚度及品位的變化系數均小于50%，為均勻變化型礦化(表1)。

圖2 淌塘礦區P+0#剖面

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石礦物成分

礦床內礦石礦物成分較多，金屬礦物以黃銅礦、黃鐵礦為主，非金屬礦物主要為絹云母、石英(表2)[14]，多見金屬礦物呈不規則幾何體或不均勻浸染狀分布，礦物共生組合及生成的順序為磁鐵礦、赤鐵礦-黃鐵礦-黃銅礦，輝銅礦-黃鐵礦-黃銅礦，輝銅礦、赤鐵礦-黃鐵礦-黃銅礦。

黃銅礦為礦石中主要的銅礦物，多見他形粒狀幾何體呈浸染不規則狀、點狀及斷續細脈狀充填于巖石裂隙中，少量分布于脈石礦物晶體間和黃鐵礦裂隙間，見交代黃鐵礦、磁鐵礦現象。黃鐵礦與黃銅礦產出類似，呈不規則團塊狀及短條狀，多與黃銅礦交代，個別包含于黃銅礦晶體中，與黃銅礦呈緊密狀。磁鐵礦、赤鐵礦及輝銅礦分別呈細脈狀、串珠狀及隱晶質煙灰狀分布于脈石礦物晶體中，局部地段的輝銅礦發育銅藍和孔雀石蝕變。脈石礦物石英多呈不等粒狀變晶，部分為微晶他形粒狀變晶，晶體間呈緊密鑲嵌狀均勻分布。

圖3 淌塘礦區Ⅰ#礦體品位等值線

表1 淌塘銅礦礦體特征參數

表2 淌塘銅礦礦石礦物成分

3.2.2 礦石結構構造

礦床內廣泛發育中—細粒不等粒狀變晶結構，多見黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦等呈半自形—他形粒狀以單晶或集合體的形式鑲嵌于脈石礦物中，局部地段發育交代殘余結構、充填交代結構及殘余假象結構。礦石以典型的“沉積型”礦石構造為主，可見黃銅礦、黃鐵礦等粒狀集合體順巖石片理富集，并與脈石礦物相間平行構成條紋或條帶(圖4(a))；黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦等呈細小他形粒狀或集合體稀疏地沿脈石礦物間隙或裂隙呈浸染狀分布(圖4(b))，或呈網脈狀充填(圖4(c))；孔雀石等氧化物則沿碳質千枚巖的千枚理、節理面和裂隙面呈薄膜狀分布(圖4(d))。

圖4 淌塘銅礦礦石結構特征

4 礦床成因及找礦標志

4.1 礦床成因

礦區自20世紀90年代開展地質工作以來，有關淌塘銅礦成因的研究成果較多，但分歧較明顯。本研究結合礦區最新地質勘查成果，并與前期地質勘查成果進行對比分析，認為淌塘銅礦屬典型的沉積—改造型銅礦床。依據有：①礦石除浸染狀、條帶狀及條紋狀等“沉積型”構造外，還發育薄膜狀構造和團塊狀構造等“熱液型”礦石構造，顯示出沉積和熱液成礦性質；②在封閉的還原環境中，賦礦圍巖中的含銅礦物、黃鐵礦成巖后形成了初始礦源層，在局部成礦有利地段形成了含銅層，由于礦區內褶皺及斷裂構造活動強烈、頻繁，經區域變質作用、后期熱動力變質及巖漿活動等作用后，成礦物質活化遷移，致使礦物組分復雜化，礦化富集程度增高，構造后期含銅熱液運移，使得成礦物質發生了交代變質作用[15]；③通過對淌塘銅礦進行坑探取樣分析，發現礦體賦礦圍巖的Cu品位集中于0.05%～0.15%，遠大于Cu的克拉克值，進一步表明原巖中富含成礦元素，在后期構造作用下活化、遷移，沿斷裂運移后帶入層間破碎帶中，經交代作用后充填成礦；④絹云母化、硅化、石墨化、碳酸鹽化、褐鐵礦化等表現出明顯的后期改造特征，礦體形態受貯礦空間形態的影響呈層狀、似層狀或透鏡狀，局部地段出現膨大現象。

4.2 找礦標志

(2)構造。礦區內礦體的空間分布特征及展布形態受斷裂控制明顯，區內礦體基本集中分布于+1#～+15#線，呈層狀或似層狀產出，產狀與圍巖一致，各礦體的厚大部分分布于+1#～+5#線，恰好對應礦化(體)受構造影響而呈“S”形的地段，礦體品位也相對其余地段富化，表明礦床具有受構造控制的成因性質。因此，區內斷裂、褶皺及其交匯部位、轉折端為尋找富礦化的有利標志。

(3)蝕變。硅化、碳酸鹽化及石墨化等蝕變現象發育的地段為礦化富集的重要地段，與黃銅礦、黃鐵礦及孔雀石等氧化礦物共同構成了最直接的找礦標志。

(4)地球化學特征。礦床內的成礦物質主要源自賦礦圍巖，相較于其他地層而言，含礦層的圍巖地層中Cu、Mo、Mn等元素的克拉克值有明顯升高，該元素富集特征可作為銅礦化向深部及沿走向/傾向延伸的依據之一。

(5)植物。在礦體或含礦層的風化露頭或前人開采老硐的廢礦堆中，常發育馬尾絲銅草及海州香蔣銅草，兩種銅草發育愈旺盛，地層含銅愈高，可作為區內間接的找礦標志。

5 結 語

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