四川德昌縣銅廠坡銅鐵礦地質特征及找礦前景

（四川省核工業地質局二八一大隊，四川 西昌615000）

銅廠坡銅鐵礦區位于四川省德昌縣老碾鄉境內，處于冕寧—西昌鐵、錫、銅成礦帶之會理岔河錫鐵銅銀礦集區[1]，成礦地質條件較好。該區大規模的巖漿侵入活動，為該區銅、鐵礦床的形成提供了豐富的物質來源。

1 區域地質背景

圖1 礦區大地構造位置圖

銅廠坡銅鐵礦區位于揚子準地臺西緣，康滇地軸中段，瀘定—米易臺拱之螺髻山臺穹南端(圖1)，興隆背斜南翼,西與米易穹斷束相連，東南與江舟斷凹相鄰[2]。該區地層出露較多，地質構造復雜，巖漿活動頻繁。

該區出露地層以前震旦系力馬河組(Pt2lm)、震旦系列古六組（Z11g）、觀音崖組（Z2g）、燈影組（Z∈d）為主，次為鳳山營組(Pt2fs)、三疊系白果灣組（T3bg）及第四系（Q）。含礦巖性主要為力馬河組石英片巖、鳳山營組大理巖、列古六組長石石英砂巖和觀音崖組白云質灰巖。

區域褶皺主要有興隆背斜、岔河復式背斜等。區域斷裂主要有羅家坪子斷層、銅廠坡斷層，屬基底斷層，構造線總體呈近東西向展布。其中銅廠坡斷層是區域上重要容礦構造。

區域內巖漿巖發育，自晉寧期至印支期均有，基性巖主要有晉寧期興隆巖體及華力西期大坪子巖體，酸性巖主要為晉寧期摩挲營花崗巖體，巖脈主要為一些時代不明的基性巖脈。巖漿活動為本區成礦物質的主要來源。

本區礦產資源豐富，主要礦產為銅、鐵、錫、鉛、鋅。已發現的礦床(點)有20余處(圖2)，主要有興隆含銅菱鐵礦、劉家梁子銅多金屬礦、永郎錫石礦、岔河錫礦、會理鋅礦等。成因類型主要有接觸矽卡巖型鎢錫礦、熱液石英脈型多金屬礦（銅、鉛、鋅、鐵等）、熱液型鉛鋅礦、熱液型鐵礦幾種類型。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區出露地層主要為前震旦系會理群力馬河組二段(Pt2lm2)、力馬河組三段(Pt2lm3)及第四系（Q），由老到新簡述如下：

1）力馬河組二段(Pt2lm2)，巖性主要為褐灰色石英片巖，夾淺灰色中厚層狀石英巖、千枚狀二云片巖。地層整體北西、北東傾向，傾角變化較大，巖石較破碎。前期工作已發現礦體6個，均產于該地層構造破碎帶或層間破碎帶。

2）力馬河組三段(Pt2lm3)，分布于礦區東南角，巖性為淺灰色絹云千枚巖夾淺褐色石英片巖、石英巖。巖石中礦物顆粒粒度變大而區別于二段巖石，呈倒轉狀覆蓋于二段巖層之上。

3）第四系（Q）,分布于礦區北東部老碾河、大村一帶，主要為沖洪積砂礫層、砂土、粘土及殘坡積物，厚0～50m。

圖2 區域地質礦產簡圖

2.2 構造

礦區位于興隆背斜南翼，經歷了從晉寧—澄江—加里東—海西—印支—燕山—喜山等一系列構造運動，形成了一系列的斷裂構造，主要為近東西向斷裂，編號為：F1、F2、F3、F4，簡述如下：

F1斷層（銅廠坡斷層）：位于礦區中部銅廠坡一帶，西段斷于力馬河組地層中，東段被第四系掩蓋。走向近東西，傾向近北，傾角64°～74°，與巖層走向近于平行或小角度斜交，斷面沿走向及傾斜方向呈緩波狀。斷層上下盤圍巖為褐灰色石英片巖，硅化強烈見絹云母化、綠泥石化。破碎帶寬0.5～11.5m，帶內見硅化、菱鐵礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化。該斷層為區內重要的容礦構造，現已發現Ⅱ號礦體。該斷層為區域性逆斷層，具有明顯的扭性特征。由于該斷層的影響，致使區內次級構造發育，復雜多變。

F2斷層（羅家坪子斷層）：位于礦區北部羅家坪子一帶，發育于力馬河組地層中。斷層走向近東西，傾向北，傾角45°～76°，斷層面較平直。斷層上下盤為石英片巖，構造特征以碎裂巖化為主，次為擦痕、構造泥。構造角礫巖為石英片巖，呈棱角狀～次棱角狀，粒徑相差較大，一般1～20cm，見片理化、鐵染現象；膠結物為原巖巖粉、硅質、泥質，膠結性較差。為一逆斷層。

F3斷層：位于礦區南部，出露長度0.4km，發育于力馬河組地層中，斷層走向北西，傾向北東，傾角75°～80°，斷層上下盤為淺灰色石英巖。破碎帶寬1.5～2m，角礫原巖為石英巖，呈棱角狀，膠結物為原巖巖粉、硅質，膠結性較差。帶內硅化強烈，呈不規則細脈狀、團塊狀產出，局部見褐鐵礦化。為一正斷層。

F4斷層：位于礦區西南部，發育于力馬河組二段地層中，斷層走向近東西，傾向近北，傾角42°～70°，斷層面較平直。斷層上下盤為石英片巖，構造特征以碎裂巖化為主，次為擦痕、構造泥。破碎帶寬0.2m～4m，構造角礫原巖為石英片巖，呈棱角狀-次棱角狀，粒徑0.5～10cm，膠結物為硅質、鐵質，膠結性較好。破碎帶內硅化強烈，石英呈不規則細脈狀、網狀、團塊狀產出，見褐鐵礦化、黃銅礦化。該斷層內已發現Ⅵ號礦體。

2.3 巖漿巖

礦區內分布的巖漿巖主要為晉寧期基性、酸性侵入巖，呈巖株和巖脈狀產出，巖脈主要為輝長巖脈及石英脈。

礦區南部見摩挲營巖體出露，約占礦區面積的10%，巖性主要為灰白色中細粒似斑狀黑云母花崗巖、淺灰色中粗粒似斑狀二長花崗巖，與力馬河組地層呈侵入接觸關系。巖石呈塊狀產出，局部見有磁鐵礦、鈦鐵礦、黃鐵礦、錫石等。巖體內部節理十分發育。

2.4 變質作用及變質巖

礦區內變質作用主要表現為受區域變質作用影響形成的淺—中變質巖系，主要有前震旦系會理群力馬河組的千枚巖、片巖等，屬低綠片巖相。另外，由于受動力變質作用、熱液交代作用的影響，局部可見千糜巖等。

2.5 地球化學異常特征

根據前人化探測量成果，礦區南部分布有Cu8水系沉積物異常，礦區以東銅廠坡斷層東段附近分布有Cu9水系沉積物異常（圖2）。通過1∶1萬土壤地球化學測量，礦區共圈定土壤地球化學異常區2個，編號為①、②號異常區（圖3）。

①號異常：位于礦區東部銅廠坡、尖嘴洞一帶，是礦區化探工作的最大發現，該異常呈橢圓狀近東西向展布，異常面積約0.65km2，異常主元素為Cu、Fe，Cu異常平均值434×10-6，峰值2210×10-6，襯度2.90，規模1.034；元素組合為Cu、Fe、Ag、Pb、Zn等。Cu、Ag異常具有三級濃度分帶，濃集中心明顯，雖Pb、Zn異常只有一級濃度分帶，但各元素異常濃集中心明顯，相互套合性較好，異常強度較大。經地質填圖和槽坑探工程揭露，在該異常區內發現了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號銅鐵礦體,充分說明該異常為礦致異常。

②號異常：位于礦區南部，異常呈不規則橢圓狀近東西向展布，異常面積約0.25km2，異常主元素為Cu，異常值一般為150×10-6～648×10-6，異常平均值310.9×10-6，峰值1226×10-6，襯度2.07，規模0.306；異常特征元素組合為Cu、Ag、Mo等。Cu、Mo元素具有三級濃度分帶，異常濃集中心明顯，雖Ag元素只有二級濃度分帶，但各元素異常濃集中心明顯，相互套合性較好。通過地質填圖，在該異常區內發現了Ⅵ號銅鐵礦體,說明該異常為礦致異常。

礦區內分布的異常總體形態與近東西向斷裂走向基本一致，異常區巖性主要為褐灰色、淺灰色石英片巖斷裂及層間破碎帶發育，巖石較破碎為含礦熱液運移和富集提供了有利的空間，構造破碎帶中多見菱鐵礦化褐鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化，裂隙面可見孔雀石。異常區是下一步尋找高品位銅鐵礦體的有利地段。

圖3 銅廠坡銅鐵礦區地質略圖

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

礦區共圈定了銅鐵礦體6個，編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ（圖3）。礦體均產于前震旦系會理群力馬河組二段石英片巖中，形態較簡單，呈似層狀、透鏡狀產出，受斷層及層間破碎帶控制。簡述如下：

1）Ⅰ號礦體:位于F1斷層北部，礦體賦存于前震旦系會理群力馬河組二段淺灰色石英片巖層間破碎帶中，呈似層狀產出，產狀325°∠50°，地表出露長度72m，厚0.5m～2.5m。礦體地表為褐鐵礦，深部為菱鐵礦，菱鐵礦中見黃銅礦、斑銅礦。取樣分析TFe品位30.29%，Cu品位為0.36%。

2）Ⅱ號礦體:為本區主礦體，位于礦區東部銅廠坡一帶，礦體賦存于前震旦系會理群力馬河組二段褐灰色石英片巖構造破碎帶中，呈似層狀產出，產狀320°～2°∠39°～63°，平均345°∠50°，與控礦構造產狀一致。礦體上部及地表氧化為褐鐵礦，下部為菱鐵礦。菱鐵礦中含不規則粒狀的黃銅礦、斑銅礦和呈皮殼狀的孔雀石、藍銅礦。經槽、坑探工程揭露，礦體長度大于660m，厚度0.5～9m，取樣分析TFe品位一般為27.53%～57.55%，平均36.67%;Cu品位一般為0.16%～3.34%，平均0.39%。

3）Ⅲ號礦體:位于F1斷層以南，現場見一采坑。礦體賦存于前震旦系會理群力馬河組二段淺灰色石英片巖中，受構造破碎帶控制，呈似層狀、透鏡狀產出，產狀不明，為褐鐵礦體，地表斷續出露長度為160m，厚0.5m～1.5m，取樣分析TFe品位39.87%。

4）Ⅳ號礦體:位于礦區東部老碾河西側，礦體賦存于前震旦系會理群力馬河組二段淺灰色石英片巖中，受層間破碎帶控制，呈似層狀產出，產狀340°∠76°，出露長度大于45m，厚0.6～1.2m。地表所見為褐鐵礦，見薄膜狀孔雀石，推測深部為含銅菱鐵礦。取樣分析TFe品位一般為38.44%～46.98%，平均43.39%；Cu品位一般為0.13%～0.46%，平均0.25%。

5）Ⅴ號礦體:位于礦區東部尖嘴洞，現場見一老硐。礦體賦存于前震旦系會理群力馬河組二段淺灰色石英片巖構造破碎帶中，呈似層狀產出，產狀303°～348°∠31°～53°，為褐鐵礦體，地表斷續出露長度為195m，厚1m～2m，隱晶質結構，蜂窩狀、塊狀構造，局部見孔雀石、藍銅礦。取樣分析TFe品位43.07%，Cu品位0.38%。

6）Ⅵ號礦體:位于礦區西南部，礦體賦存于前震旦系會理群力馬河組二段石英片巖中，受F4斷層控制，呈似層狀產出，出露長度約320m，寬度1～4m不等，產狀310°～340°∠42°～70°，平均320°∠56°。礦石為含銅褐鐵礦化碎裂石英片巖，主要為褐鐵礦，次為黃銅礦、孔雀石。取樣分析TFe品位一般為26.26%～53.83%，平均44.91%；Cu品位一般為0.163%～1.62%，平均0.466%，礦化不均勻。

擬治理河段高程1600～2300m，河床內有長40km、寬100～600m、厚度大于4.0m的混合土卵石，儲量190.68萬m3，礫石磨圓好，呈渾圓狀，分選性差，場地較開闊。

3.2 礦石類型

礦區礦石按自然類型分為氧化礦石、原生礦石兩大類。氧化礦主要為褐鐵礦,原生礦主要為菱鐵礦,普遍含銅。

3.3 礦石質量

1）礦物組分

根據野外觀察和室內鑒定，礦石礦物主要為菱鐵礦、褐鐵礦、黃銅礦，次為黃鐵礦、斑銅礦、孔雀石、藍銅礦，及少量白鐵礦、自然銅；脈石礦物主要為石英、絹云母，次為綠泥石、黑云母等。主要礦石礦物特征為：

菱鐵礦：褐灰色，呈半自形-它形菱面體、板柱狀無規則相間分布，粒徑為0.1～7.8mm，其空隙被黃銅礦、白鐵礦等金屬礦物充填膠結(圖4)，部分菱鐵礦變晶內包裹細微晶菱鐵礦或包裹塵點狀鐵質及金屬礦物，部分鐵質沿菱鐵礦解理或邊緣分布。

褐鐵礦：黃褐色，為<0.01mm的微晶、隱晶質呈無規則相間分布，部分相聚成不規則團塊狀不均勻分布，部分呈網脈狀分布或填隙狀分布于脈石礦物粒間，部分褐鐵礦呈黃鐵礦外形假象產出。

黃銅礦：銅黃色，呈它形柱粒狀不均勻分布并被輝銅礦沿周邊或其內部不均勻交代或交代包裹（圖5），粒徑為<0.01～0.6mm，部分黃銅礦沿菱鐵礦粒間空隙成細脈狀分布，部分黃銅礦被菱鐵礦不均勻交代。

2）礦石的結構構造：礦石具半自形-它形柱粒狀結構、微晶-隱晶質結構、海綿隕鐵結構、碎裂變余鱗片柱粒狀變晶結構；構造主要為塊狀構造、網脈狀-稠密浸染狀構造、蜂窩狀構造、片狀及粉狀構造。

圖4 含銅菱鐵礦石

圖5 含銅褐鐵礦石

從礦石化學分析結果看，礦石中主要有益組分為Fe、Cu，可綜合利用；主要有害組分為S、P，但含量低，對礦石質量無影響。一般礦石化學成分為TFe 26.26%～57.55%，Cu0.13%～3.34%，S含量在0.08%～0.42%之間，平均0.24%，P含量在0.02%～0.43%之間，平均0.12%，均為低硫低磷的需選銅鐵礦石。

3.4 圍巖蝕變

礦區內礦化蝕變現象普遍，局部表現比較強烈，主要蝕變類型有硅化、絹云母化、黃鐵礦化和綠泥石化等。特別是硅化、黃鐵礦化與銅鐵礦化關系密切。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 控礦因素淺析

1）地層：礦區銅鐵礦均呈似層狀或透鏡狀充填于前震旦系會理群力馬河組二段褐灰色石英片巖構造破碎帶或層間破碎帶中，層位穩定。在構造運動過程中產生的構造破碎帶或層間破碎帶是良好的儲礦層位。

2）構造：礦區內斷裂構造比較發育，主要以銅廠坡斷層等近東西向斷裂為主，與礦體走向一致，是主要的成礦控制因素，Ⅰ～Ⅵ號礦體均產于構造破碎帶中，受構造控制明顯。前震旦紀末的晉寧運動，形成了東西向構造體系，后期基性、酸性巖漿活動，帶進了錫、銅、鐵、金等成礦物質。近東西向斷裂構造及層間破碎帶為含礦熱液活動提供了良好的通道和容礦空間。

3）巖漿活動：區內巖漿活動非常強烈，從晉寧期至印支期均有，基性、酸性巖漿活動與本區成礦的關系十分明顯，巖漿活動提供成礦熱液和硅質溶液，帶出大量的銅、鐵等元素，充填于斷裂構造及層間破碎帶中成礦，同時硅質溶液充填于巖石裂隙中，使巖石發生硅化，局部地段形成硅質條帶或石英脈。后期巖漿活動帶出的含礦熱液對礦體進行熱液疊加富集改造，形成現在的銅鐵礦體。

4.2 礦床成因探討

根據礦床地質特征及控礦因素分析，可看出銅廠坡銅鐵礦床成礦具有以下特征：

1）銅鐵礦體產于前震旦系會理群力馬河組二段褐灰色石英片巖構造破碎帶或層間破碎帶中，嚴格受層位、構造控制。

2）發育于前震旦系會理群力馬河組二段褐灰色石英片巖中的東西向斷裂構造及層間破碎帶為成礦提供了導礦空間和容礦空間，控制了礦體的形成。

3）基性、酸性巖漿活動，為成礦提供了重要的礦物質來源。基性、酸性巖漿活動帶出的含銅、鐵等元素的成礦熱液，沿斷裂構造及層間破碎帶充填成礦。成礦具多期性特征。4）圍巖蝕變較強，主要為硅化、絹云母化、黃鐵礦化和綠泥石化，多出現在礦體兩側及附近。綜上所述，初步認為該礦床的成因類型為構造熱液型礦床。

4.3 找礦標志

根據礦區的情況，提出以下幾點找礦標志：

1）地層與巖性標志:前震旦系會理群力馬河組二段石英片巖是有利的賦礦層位。

2）構造標志：礦體嚴格受構造控制，特別是銅廠坡斷層及次級構造、層間破碎帶是成礦的有利部位。

3）鐵帽標志：礦體出露地表部分已氧化成褐鐵礦，是最為重要的找礦標志。

4）礦化蝕變標志：主要有硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化及發育于裂隙面的綠泥石化。

5）地球化學標志：地球化學異常具有一定規模，是本區銅礦的重要找礦標志。

6）采礦遺跡標志。如老硐、民采坑等。

5 找礦前景及建議

5.1 找礦前景

目前對銅廠坡礦區東部①號化探異常區開展的槽坑探工作，達不到對深部銅鐵礦體進行圈定的目的，還需從走向上和傾向上開展進一步的地質工作。

在銅廠坡礦區西南部②號化探異常區內，發現了Ⅵ號銅鐵礦體，地表見褐鐵礦化碎裂石英片巖出露，取樣分析，TFe含量一般在26.26%～53.83%之間，Cu含量一般在0.163%～1.62%之間，局部已達到工業品位，且這一化探異常較好，整個異常長1.05Km,平均寬0.26Km，面積0.25Km2。異常主元素為Cu，異常值一般為150×10-6～648×10-6，異常平均值310.9×10-6，峰值1226×10-6。說明找礦潛力很大，有進一步勘查的必要。

5.2 找礦建議

通過對銅廠坡礦區地質、化探等資料的綜合研究，有必要對礦區開展進一步的地質工作：

1）對前期圈定的①、②號土壤地球化學異常區開展激電聯合剖面測量工作，揭露異常體埋深及空間展布特征。

2）對礦區Ⅱ號礦體施工的探礦工程數量有限，還需從走向上和傾向上開展較系統的坑探或鉆探工作，詳細查明礦體深部延伸情況，揭露、追索和控制礦體，擴大礦床規模。工程布置時，應盡量兼顧對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號礦體的揭露和控制，做到經濟合理。

3）在對礦區南部Ⅵ號礦體開展系統的槽探工作的基礎上，結合激電測量成果，開展鉆探工作，詳細查明礦體深部延伸情況。