云南普朗斑巖銅礦床礦石礦物特征及成礦期期次研究

董金濤 董橋峰 吳練榮

（云南迪慶有色金屬有限責任公司）

普朗斑巖銅礦位于云南香格里拉格咱鄉境內，大地構造位置位于甘孜—理塘結合帶西側德格—中甸陸塊東緣，印支期義敦—中甸島弧的南段，是著名“三江成礦帶”上發現的重要成果之一［1-3］。區域受甘孜—理塘洋向SW向俯沖的影響，構造格架總體由一系列NW—NNW向的緊密線性褶皺和同向斷裂構成，與近EW向斷裂共同控制著印支期鈣堿性中—酸性火山巖的發育，與春都、爛泥塘、紅山、雪雞坪等礦床構成中甸到弧帶上的大型斑巖型銅礦的礦集區［4-9］。通過長期大量的研究工作，前人在大地構造環境、成礦地球化學、礦床地質特征及成礦預測等方面取得豐碩成果［10-13］。近年來，隨著礦區外圍地質調查工作的深入，該地區引起國內外地學界的廣泛關注，已查明普朗銅礦為典型的超大型斑巖銅礦床。本研究通過詳實野外地質調查和室內研究，從礦石礦物特征及成分方面對礦床進行較為系統的總結，由此探討成礦意義和礦床成因類型，為礦床后續科研和找礦工作提供依據。

1 成礦地質背景

1.1 區域地質背景

礦區所處的義敦弧屬古特提斯時期的火山弧，總體挾持于拉薩地塊（西）、松潘—甘孜地塊（東北）和揚子克拉通（東南）3個地質單元之間，被甘孜—理塘縫合帶和金沙江縫合帶所圍限［14］。受洋殼板塊俯沖和碰撞造山作用的影響，區內斷裂、褶皺發育，NNW向的早期走滑斷裂控制著區內沉積建造、變質作用、巖漿活動及礦產分布，印支期中—基性火山巖及同源基性—中酸性侵入巖亦嚴格受控于該組斷裂構造，而次級同向斷裂及近EW向斷層為重要的容巖（礦）構造，晚期規模較小的NE向斷層則切錯早期的斷裂組、褶皺。前已述及，區內巖漿活動頻繁，自印支期到喜馬拉雅期均有爆發，侵入巖、噴出巖多沿區域性深大斷裂旁側相伴產出，由超基性—中酸性組成的巖性帶沿NWW斷裂展布，其中石英二長斑巖和花崗閃長斑巖與成礦關系密切，相似的區域背景為細脈—浸染狀斑巖銅礦提供了極為有利的成礦條件［15-16］。

1.2 礦區地質概況

礦區地處印支期義敦島弧南段的中甸弧東南部，地質格架相對簡單，主要出露地層為三疊系上統圖姆溝組，廣泛分布于礦區南、北兩緣。礦區由印支期石英二長斑巖和石英閃長玢巖組成復式巖體，共同構成礦區主體成礦巖體，主要沿NW向區域性斷裂—黑水塘斷裂東盤展布（圖1）。礦區變質作用強烈，包括區域變質、動力變質和接觸變質3種。

（1）區域構造運動致使礦區上三疊統地層普遍發生區域性淺變質作用，形成以板巖、變質粉砂巖為主的淺變質巖。

（2）黑水塘斷裂（NW向）及全干力達斷裂（EW向）在平面上呈“Y”字形展布，巖性為構造角礫巖、碎裂巖，致使礦區部分石英閃長玢巖局部發生片理化。

（3）熱接觸變質作用主要集中于圖姆溝組二段板巖、砂巖段，形成角巖化板巖、角巖。

2 礦床地質特征

2.1 礦體地質特征

經過歷年勘查工作，礦區共發現斑巖型銅礦體、熱液脈型鉛鋅礦體和脈狀銅礦體3種礦（化）體。其中，①首采區礦體（KT1、KT2、KT3）規模較大，賦存于普朗I號復式巖體中，嚴格受巖控于漿巖、熱液蝕變及構造；②東礦段發育的14條脈狀銅礦體均產于I號斑巖體邊部石英閃長玢巖相絹英巖化帶內，總體受張性節理、裂隙構造構造控制，傾角較陡（60°~85°）；③北礦段共探獲斑巖型銅礦體（KT7-1、KT7-2、NKT1）和熱液脈型鉛鋅礦體（MKT1、MKT2、MKT3），銅礦體均產于II號玢巖體石英二長斑巖脈及石英閃長玢巖體圍巖接觸帶內，鉛鋅礦體則賦存于圖姆溝組二段的砂巖構造破碎帶及石英脈中。

2.2 礦物共生組合

通過詳實的巖礦相學研究，發現首采區、北礦段金屬礦物主要為黃銅礦、斑銅礦、銅藍、磁黃鐵礦、黃鐵礦，脈石礦物為石英、斜長石、鉀長石、角閃石、黑云母、綠泥石、鈉黝簾石及黏土、方解石。東礦段的大脈狀銅礦體金屬礦物為黃銅礦、斑銅礦、磁黃鐵礦和黃鐵礦，脈石礦物以石英、斜長石、鉀長石、絹云母、綠泥石為主；北礦段的鉛礦礦體金屬礦物主要包括黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝銀礦，脈石礦物主要為石英、斜長石、絹云母、綠泥石、黏土礦物等。

礦區礦物共生組合共分為3種：長石—石英—黑云母—金屬礦物、長石—石英—絹云母—金屬礦物,主要呈細脈浸染狀產出于北礦段銅礦體中，金屬硫化物主要為黃鐵礦、黃銅礦，前者偶見銅藍、斑銅礦，后者則以含磁黃鐵礦為特征，硅酸鹽礦物常見長石、石英、黑云母、絹云母等；黃銅礦—黃鐵礦—石英為東礦段脈狀礦體的主要礦石組合，多見金屬礦物與石英組成細脈狀分布于礦石中。

2.3 礦石組構特征

（1）首采區及北部斑巖型銅礦石中主要金屬礦物黃銅礦主要呈細脈狀、浸染狀分布，脈寬0.1~5 mm，多與黃鐵礦共生或嵌布于石英、長石、絹云母為主的脈石礦物中，石英主要呈顆粒的他形粒狀分布，偶見脈狀石英展布，長石多呈半自形—他形的斑晶存在于基質中，絹云母則多交代長石呈顆粒極細的他形粒狀分布。

（2）東礦段脈狀礦體礦石中金屬礦物主要呈團塊狀、細脈狀充填于裂隙中，基本屬同期含礦熱液沿裂隙活動充填而成，少數向裂隙兩側滲透交代呈不均勻的星點狀，礦石中金屬礦物生成順序為黃銅礦→磁黃鐵礦→黃銅礦→閃鋅礦。

（3）北礦段鉛鋅礦體中的方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦主要呈團塊狀分布，局部砂巖中可見方鉛礦、閃鋅礦主要沿破碎石英脈或石英砂巖的裂隙充填，礦石具塊狀或角礫狀構造。

2.4 圍巖蝕變

礦區變質作用以熱接觸變質作用為主，自巖體往外變質程度逐漸降低。北礦段圍巖蝕變發育較普遍，發育斑巖型銅礦床鉀硅酸巖化—青磐巖化—黃鐵絹英巖化的完整蝕變系統，以硅化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化為主，基本圍繞石英二長斑（玢）巖體（脈）分布（圖2），硅化主要以3種形式存在：①微粒石英集合體呈彌散狀分布；②基質中石英呈次生增大，多與絹云母、黃鐵礦伴生；③石英細脈局部呈網脈狀硅化脈產出。絹云母化主要表現為長石絹云母化，斑晶絹云母化多沿裂隙或中心逐漸往外擴張，交代完全時，斑晶被鱗片狀絹云母集合體取代而保留假象。

東礦帶整體蝕變程度相對弱，但仍可區分出鉀硅酸鹽化蝕變分帶（黑云母化—硅化）、絹英巖化分帶（石英—絹云母—伊利石化）、青磐巖化（綠簾石化—碳酸鹽化）蝕變分帶：①鉀硅酸鹽化多見孤立片狀黑云母賦存于淺灰褐色石英閃長玢巖中，偶見呈脈體暈形式存在的黑云母化，常形成星點浸染狀、細脈狀銅礦化；②絹英巖化蝕變主要表現為長石斑晶的分解蝕變，蝕變礦物以石英、絹云母、伊利石、綠泥石及磁黃鐵礦、黃銅礦為主，蝕變范圍較寬泛，多疊加于石英閃長玢巖之上，伴隨著礦（化）體產出，硅化早期以細脈、小團斑為主要形式，晚階段硅化以大脈（20~40 cm）及大團斑狀為主，蝕變疊加多造成礦化疊加而形成工業礦體；③東礦段青磐巖化多產于絹英巖化外圍石英閃長玢巖中，偶見細脈（2 cm）產出，未見金屬硫化物（圖3）。

相較于斑巖銅礦完整蝕變系統而言，普朗礦區銅礦泥化帶發育程度較小，青磐巖化帶范圍較寬，元素則以巖體為中心呈對稱環帶狀分帶：巖體中心蝕變內帶以Cu、Mo（W、Bi）為主，Cu、Au則貫通含礦巖體和圍巖，Ag、Pb、Zn則主要分布于外接觸帶。結合圖4看出，礦床含礦巖體圍巖蝕變分帶顯著，自巖體中心往外發育強鉀化硅化帶（工業銅礦帶）→絹英巖化帶（銅礦化帶）→青磐巖化帶（基本無礦化）。

3 主要礦物特征

3.1 主要金屬礦物特征

黃銅礦（CuFeS2）是礦區硫化礦礦石中的主要含銅礦物，銅黃色，多成浸染狀及細脈狀嵌布于巖石中，粒度集中于0.06~0.2 mm，與磁黃鐵礦、黃鐵礦、方鉛礦等礦物共生；斑銅礦（Cu5FeS4）在礦石中含量相對小，暗黃色，呈他形粒狀（0.06~0.2 mm）分布于脈石礦物間，與斜長石、鈉長石、鉀長石、黑云母等相伴產出；黃鐵礦（FeS2）廣泛分布于礦體、圍巖中，淺黃白色~黃色，粒度變化較大（0.01~0.35 mm），多呈他形粒狀與斜長石、鈉長石、角閃石、鉀長石、黑云母、絹云母等相伴產出，偶見其包裹于黃銅礦中；磁黃鐵礦則多星點狀、浸染狀與黃銅礦、黃鐵礦共生，粒度較細（0.003~0.1 mm），其成分為S（42.97%）、Fe（57.03%）；方鉛礦（PbS）為礦石中重要的鉛礦物，淺灰色，呈半自形—自形粒狀（0.05~0.09 mm），主要成分為S（47.33%）、Pb（52.67%）。

3.2 主要造巖礦物特征

角閃石是普朗復式斑巖體中重要的鐵鎂質礦物，主要呈不規則柱狀產出，自形程度較高，其橫切面呈菱形展布，具閃石式解理（圖5（a）），斑晶中常含有鋯石、磷灰石、磁黃鐵礦物，具有高FeOT（12.49%～18.57%）、Al2O3（13.49%～14.94%）和低SiO2（36.74%～40.43%）的特點，總體屬鈣質角閃石中的A類。黑云母作為普朗復式含礦斑巖體中主要的暗色礦物，呈斑晶、基質相產出，主要以不規則斑狀、片狀為主（圖5（b）、（c）），解理發育，具有富MgO（10.60%～15.80%）、FeOT（11.78%～18.21%）、貧Al2O3（13.36%～14.67%）、高TiO2（3.69%～5.29%）的特征，為鎂質黑云母。斜長石是普朗成礦巖體重要的淺色造巖礦物，呈半自形—他形粒狀結構，主要以斑晶形式產出，呈柱狀、長斑狀分布（圖5（d）），斑晶主要為更中長石、更長石和鈉長石。鉀長石在斑晶和基質中均有分布，呈自形和他形粒狀結構（0.2～0.45 mm），以斑晶形式出現（圖5（e）、（f）），并未形成條紋長石，表明其形成溫度較高。此外，礦床內鉀長石端元組分Or均>61%，且平均達97.55%，變化較小，反映出較為穩定的結晶環境。

3.3 成礦元素賦存特征

礦區礦（化）體以硫化礦為主。據Cu物相分析，北礦段礦石主要由硫化物組成，占比達98.40%，含少量游離氧化銅（0.39%）、氧化銅（1.06%），Cu元素多賦存于黃銅礦（CuFeS2）中，極少數賦存于斑銅礦（Cu2FeS4）、銅藍（Cu2Cu2S2S）中，與黃鐵礦等呈細脈浸染狀、細粒—微細粒系數、稠密浸染狀分布于斑（玢）巖中。外帶則形成大脈狀礦體，具有斑巖銅礦粒狀浸染狀、細網脈狀浸染和大脈狀礦體的“三層樓”模式。據本次研究統計，礦石中銅品位嚴格受控于巖性，石英二長斑巖銅礦含銅量一般較高，集中于0.20%~1.20%，而石英閃長玢巖、花崗閃長斑巖中銅含量相對低。此外，Cu品位與礦體規模呈顯著正相關，3~10線間以礦體厚度大、銅品位高為特征，垂向上則呈自3 800 m標高往下Cu品位逐漸降低的演化趨勢。

北礦段鉛鋅礦體則多以硫化礦為主，礦石中Pb、Zn元素則主要賦存于方鉛礦（PbS）、閃鋅礦（ZnS）中，極少量賦存于黃銅礦（CuFeS2）、磁黃鐵礦（Fe5S6—Fe15S17）中，Ag元素則主要賦存于輝銀礦（Ag2S）中。

4 討論

4.1 成礦階段劃分

根據礦床礦物組成、產出特征，礦化成礦階段可劃分為3個階段：①巖漿晚期以鉀化為主，伴隨著黑云母—鉀長石—金屬礦物組合的產出，無自然水參與，自巖體內部往外、向上發育，以富鉀質的巖漿氣液的礦化作用為主；②巖漿期后熱液成礦（硫化物）期為礦床主要的成礦時期，礦區內各類成礦作用均與該蝕變關系密切，高溫階段在斑巖體內形成石英—黑云母—鉀長石—金屬硫化物組合，中溫階段則在斑巖體內形成石英—絹云母—金屬硫化物組合，低溫階段礦化程度顯著減弱，偶見細脈狀青磐巖—黃銅礦—黃鐵礦產出，但并未形成規模化礦體；③表生期礦化（體）集中于KT1礦體淺部的西段—東南段，多見黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦氧化呈孔雀石、褐鐵礦，氧化帶深10~40 m，由于Cu元素部分氧化而致使表生礦Cu品位整體降低，在氧化過程中形成硫酸銅溶液，伴隨著碳酸鹽銅礦物產出。

4.2 礦床成因

前已述及，普朗銅礦位于德格—中甸陸塊東緣、義敦—中甸島弧帶南段，成礦嚴格受巖漿巖、熱液蝕變及構造控制，各控礦因素之間既相互聯系，亦保存著各自的獨立性，在成礦系統中發揮著不同作用。

（1）巖漿巖。通常情況下，與島弧巖漿—熱液作用關系密切的巖漿巖多為淺成—超淺成斑（玢）巖，前人提出斑（玢）巖的存在與否是斑巖礦床的決定要素，斑（玢）巖構成礦化是義敦—中甸島弧斑巖礦床的重要特征，普朗銅礦亦繼承了同樣的成礦特征：礦（化）體多趨向于在斑巖體中富集，反映出礦床成礦元素更適宜在偏堿性熔體—溶液中富集，而富含石英的斑巖、玢巖中礦體富化現象更顯著，表明酸性流體是成礦元素更適宜遷移、富集的介質。

（2）巖漿侵位地層。區域與弧巖漿—熱液作用關系密切的斑巖型礦床僅產于圖姆溝組二段地層，該段位上三疊統中火山巖最為發育的層位，上、下段巖性主要為海相碎屑沉積巖，表明斑（玢）巖體、礦床及火山巖關系密切。

（3）熱液蝕變。礦區圍巖蝕變是礦床成礦的關鍵要素，礦區發育鉀化、硅化、綠泥石化、絹云母化可作為礦床成礦作用直接標志的硫化物。此外，礦床熱液蝕變分帶顯著，自含礦巖體中心高溫蝕變作用（鉀化—硅化帶、絹英巖化帶）往外漸變為較低溫的蝕變作用，蝕變強度與礦化呈顯著的正相關。

（4）構造裂隙。斑（玢）巖礦床又稱為細脈浸染型礦床，成礦物質以微細脈或浸染狀產出，反映出構造的繼續活動導致巖體產生大量微裂隙，為含礦熱液的活動提供充裕的空間，從而導致礦質的運移、沉淀［15-16］。據前人研究，區域的俯沖造山作用形成的金屬礦床與巖漿熱液活動具有密切聯系，構造裂隙為含礦熱液提供運移通道和沉淀空間，構造裂隙的發育程度直接影響著礦化強度。從區域上看，格咱深大斷裂將巖漿活動圍限于斷裂東側，其旁側的次一級構造裂隙為淺成—超淺成侵入巖活動創造了極為有利的條件。此外，伴隨著區域性斷裂活動，早期形成的礦體中又產生新的構造裂隙，在誘發新含礦熱液活動的同時，產生了富銅的石英脈型礦石，東礦段礦體即是產于近EW向次級斷裂構造裂隙中的典型脈狀礦化體。

綜上所述，礦區外圍北部鉛鋅礦體均產于安山巖與斑巖接觸部位的石英脈或石英砂巖的構造破碎帶中，具典型熱液充填脈型礦體特征，屬于次火山作用相關的熱液礦床；礦區北礦段為與斑（玢）巖有關的次火山—熱液斑巖型銅礦床，石英二長斑巖、二長閃長玢巖為主要的含礦巖體，由巖體侵位中后期形成的含礦熱液所致；東礦段礦體形態、礦石礦物特征及圍巖蝕變等地質要素均表現出中—低溫熱液脈型礦體特征，為產于石英閃長玢巖中與次火山作用相關的熱液脈型銅礦床。

5 結論

（1）普朗銅礦床主要金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦及方鉛礦等，礦石結構包括他形粒狀結構、充填結構、交代結構，礦石構造主要為浸染狀構造、網脈狀構造、塊狀構造、角礫狀構造等。

（2）黃銅礦是主要的載銅礦物，銅品位嚴格受控于含礦巖體（石英二長斑巖、二長閃長玢巖），方鉛礦為主要的載鉛礦物。

（3）該礦床成礦嚴格受巖漿巖、構造和圍巖蝕變控制，成礦作用可劃分為巖漿晚期的黑云母—鉀長石—金屬礦物階段、熱液成礦階段和表生成礦階段。