铜矿矿床地质特征及控矿因素探讨范文

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摘要：云南省维西县大宝山铜矿位于金沙江构造带与蓝坪盆地结合部位，分布于区域性叶枝断裂和四十驮断裂组成的断夹块中。经对该矿床以往地质资料的综合整理，通过对矿区地层岩性、矿体产出形态、矿石特征、围岩蚀变等特征的总结，分析区内铜矿床的成矿控矿因素，以期对矿床今后的地质找矿工作起一定的指导作用。

关键词：云南维西大宝山铜矿；矿床地质特征；控矿因素

1区域地质概况

大宝山铜矿大地构造位置处于金沙江构造带与蓝坪盆地结合部位，以叶枝—雪龙山断裂为界分为2个次级构造单元[2]。东侧为江达—维西晚二叠世中生代弧火山岩带（Ⅴ1）；西侧为昌都—蓝坪中生代双向弧后前陆盆地（Ⅴ3）。大宝山铜矿位于两构造单元交界处。区域内构造极发育，主要发育北西向、近南北向构造组，以断裂构造为主，叶枝—雪龙山断裂为一区域性大断裂，次级断裂主要发育望香台断裂、四十驮断裂。叶枝—雪龙山断裂与望香台断裂及四十驮断裂形成一北西向断夹块，沿断夹块主要分布早至中元古雪龙山群的中到高级绿片岩相变质岩[1]。区域上石英脉，硅化破碎带，花岗岩脉，二长花岗岩脉极发育，岩脉主要以侵入岩产出。沿叶枝—雪龙山断裂与四十驮断裂夹持的雪龙山变质岩带，主要以铜、银多金属矿产出，铅锌矿次之。分布有大宝山、陈新厂、长土坡等铜、银矿床（点）及拉日底铅锌矿床。

2矿区地质特征

2.1地层岩性矿区出露地层均为古—中元古代雪龙山变质岩系，分为3组，a岩组（Pt1-2a）为浅灰色碱长片麻岩、黑云二长片麻岩、白云二长片麻岩，局部夹有少量斜长角闪片麻岩。片麻岩具斑状变晶结构，片麻状构造，局部显眼球状构造。基质的变晶呈定向排列，构成片理，变斑晶形成片麻状构造；b岩组（Pt1-2b）以浅灰色石榴二云石英片岩、灰色黑云石英片岩为主并夹有少量黑云斜长变粒岩、黑云母石英片岩及灰绿色斜长角闪片岩，片岩及变粒岩具显微粒状—细粒鳞片粒状变晶结构及斑状变晶结构，变斑晶多为石榴石，本组岩石层间破碎带发育，蚀变强烈，硅化、褐铁矿化普遍，多有孔雀石、蓝铜矿、辉铜矿、黄铜矿形成铜矿化带或铜矿体，为本区主要的含矿层位；c岩组（Pt1-2c）以灰色深灰色绢云母石英片岩为主，底部为灰绿色斜长角闪片岩，绢云母石英片岩具显微粒状—细粒鳞片粒状变晶结构，部分具斑状变晶结构，变斑晶为长石及少量石英，岩石的矿物成分以石英及绢云母为主，部分含有黑云母及白云母，矿物长轴呈定向—半定向排列，形成片状构造[5]。层间破碎带发育，并有石英脉充填，多见硅化、褐铁矿化、黄铁矿化，部份层间破碎带含黄铜矿、辉铜矿、蓝铜矿和孔雀石，形成矿体或矿化带，产有多层铜矿体，是本区的含矿层位之一。

2.2构造矿区褶皱、断裂构造较发育，并构成区内主要以NNE-EEW向挤压褶断带为主体的基本构造格架。

2.2.1褶皱构造区内褶皱主要发育2组，其中NNE向组(轴向10°~30°)褶皱有青龙山向斜，为大宝山倒转复向斜的次级褶皱，位于矿区东部，长约0.8km，核部及两翼均为（Pt1-2b）地层，西翼产状较东翼略陡，向斜轴面近直立或向西陡倾斜。NNW(轴向345°~355°)向组褶皱有三家寨背斜和炉房沟向斜，分别位于矿区的北东部和南西部。前者长约0.8km，核部及两翼均为（Pt1-2c）地层，两翼近于对称，东翼略陡于西翼，背斜轴面近直立或向西陡倾斜；后者长约0.5km，核部及两翼均为（Pt1-2c）地层，西翼还包括（Pt1-2b）地层，西翼略陡于东翼，向斜轴面近直立或向西陡倾斜。

2.2.2断裂构造矿区受断裂构造控制明显，按其展布方向大致可分为SN向、NNE向、NEE向3组。SN向组断裂较发育，其中以F1（望香台断裂）为主，该断裂为铜矿床的导矿构造，其两盘次级断裂为容矿构造；其次NNE向以F10、F12为主，NEE向以F11为主，均为矿区延伸超过1km的较大断裂；此外在以上几大断裂附近（主要位于F1西测）发育次级小断裂，该次级断裂的发育成为铜矿床的主要容矿构造。各组中主要断裂特征如下：SN向断裂F1：矿区主干断裂，为较区域雪龙断裂次一级断裂构造，长约31km。在本矿区内呈近南北向延伸贯穿矿区。内向西倾斜，∠50°~80°，向北至陈新厂以北，转向东倾。沿断裂糜棱岩化强烈，岩层遭受强烈的挤压和柔皱，推测断层性质在前期属压扭性，后期转化为张性正断裂。断层角砾岩普遍遭受硅化、碳酸盐化、黄铁矿化等热液蚀变，并在多处见铜矿化，局部形成小的铜矿体。综上所述分析，F1断裂是矿区内最主要的导矿构造，控制了断层两盘，特别断层上盘铜矿体的形成。NNE向断裂F10：位于矿区西部，呈北北东方向延伸约2500m，为逆断层，倾向西，∠75°，断层上盘为Pt1-2a碱长片麻岩，下盘北段为Pt1-2a碱长片麻岩，南段为Pt1-2b石榴二云石英片岩及黑云母石英变粒等，断层破碎带宽10~13m，以碎裂岩为主，角砾岩次之，原岩成分主要为片麻岩，角砾岩胶结物为泥质，应力矿物沿断层面方向呈线性排列；F12断裂：位于矿区南部望香台西侧，呈近南北向延伸约1900m，为正断层，倾向西，∠75°，断层破碎带宽0.5~2m，断层角砾明显，胶结物为泥质。NEE向断裂F11：位于矿区南部，呈北东东向延伸约1200m，倾向南东，产状∠60°，断层破碎带宽约1.5m，角砾岩及构造透镜体较发肓，透镜体中见有褐铁矿及石英、方解石团块，新鲜面见黄铁矿化，推测为控矿断裂，据两盘地层分布，断层具右行扭动性质。

2.3岩浆岩区域上侵入岩体不多，且以脉岩为主，但种类繁多，为闪长玢岩、花岗斑岩、石英二长斑岩、正长斑岩、煌斑岩、石英脉。这些脉岩主要分布于雪龙山断裂与白马驹断裂之间,侵位于雪龙山变质岩（Pt1-2）地层中。少量为印支期，但主要是喜山期；在空间上受断裂控制，沿断裂呈带状分布。雪龙山一带的超基性岩中有铬铁矿、石棉；在桃花村二长斑岩中，有铜、铅、锌矿化。大量的中酸性岩脉活动，对区内铜、银、铅、锌等矿的改造及富集成矿起着十分重要的作用。雪龙山变质岩系（Pt1—2）的中下部夹有4层变质火山岩，由下向上为：含黑云母斜长角闪片岩、石英绿帘角闪片岩、斜长角闪片岩、斜长角闪变粒岩，厚3~35m，其原岩为基性喷出岩。在本区与喷出岩有关的矿产主要集中于（Pt1-2）分布范围内，有大宝山、陈新厂、长土坡等铜矿（床）点，推测矿床类型为喷流—沉积成因经后期改造形成。矿区内除闪长岩脉及石英脉外，再无其他侵入岩体出露。闪长岩脉在矿区南北均有零星分布，一般厚2~3m，呈灰绿色，半自形柱粒状结构，角闪石含量约60%，斜长石约40%，角闪石呈半自形柱状，粒度（0.88mm×0.25mm）~（2.20mm×0.88mm），呈无定向排列，斜长石呈半自形宽板状。石英脉一般厚度小于1m，石英多呈细粒，粒度多小于0.3mm,一般不含矿。含矿石英脉中的石英普遍发生碎裂，也呈细粒，但含有一定数量的黄铁矿，局部可见到孔雀石、蓝铜矿、黄铜矿、斑铜矿及辉铜矿等含铜矿物。

2.4矿体特征矿区共发现了Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ三个矿体群，矿体主要产于雪龙山变质岩系b岩组（Pt1-2b）石榴二云石英片岩和c岩组（Pt1-2c）绢云母石英片岩或这两组地层的层间破碎带中。下将各矿群特征描述如下：Ⅰ号矿体群位于矿区北段，已以现4个矿体（Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4），其他规模较小的矿化带未控制。矿体主要赋存于b岩组（Pt1-2b）和c岩组（Pt1-2c）地层中，矿化围岩为绢云母石英片岩、石榴二云石英片岩等。呈层状、似层状、透镜状沿层间破碎带或切层规模较小的断裂构造充填产出,沿层间破碎带产出的矿体产状与岩层产状一致，倾角平缓，一般10°~20°；沿切层的断裂充填产出的矿体产状变化大，大多数产状较陡，倾角大于50°。Ⅰ1矿体厚度1.00~1.62m，平均1.43m；经采取化学样分析铜品位0.53%~2.01%，平均1.06%；Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4矿体厚度0.5~5.0m；经采取化学样分析铜品位0.5%~7.3%，相对Ⅰ1矿体厚度和品位都较高。Ⅱ号矿体群位于工作区中部，已以现4个矿体（Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4）。矿体赋存于c岩组（Pt1-2c）下部，沿层间破碎带或切层小规模断层破碎带，呈透镜状、似层状产出，似层状矿体产状与地层产状一致。切层的矿体主要沿各矿层（层间破碎带）两盘次级断裂中，倾角较陡。矿化岩石为灰色、深灰色、黄褐色绢云母石英片岩、石榴二云石英片岩，围岩蚀变强烈，以褐铁矿化、硅化为主，次为黄铁矿化、碳酸盐化。铜矿物主要是孔雀石、蓝铜矿,次为黄铜矿、辉铜矿。Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4矿体厚0.90~2.68m之间，含铜品位0.57%~3.23%之间。Ⅳ号矿群分布于矿区南部，已发现有（Ⅳ1、Ⅳ2、Ⅳ3、Ⅳ4、Ⅳ5）5条铜矿化破碎带。矿体赋矿地层为c岩组（Pt1-2c）的绢云母石英片岩下部的层间破碎带中，产状与地层产状一致，矿体呈脉状、透镜状。Ⅳ1、Ⅳ2、Ⅳ3矿体附近见闪长岩脉侵入体。矿群走向北东，倾向290°~320°，倾角33°~58°。矿体真厚度0.68~2.57m；含Cu在(0.88~4.78)×10-2之间；Ⅳ1、Ⅳ2矿体中含Ag（0.98~171.0）×10-6，达到综合利用品位。主要铜矿物为黄铜矿、辉铜矿及少量孔雀石、蓝铜矿。围岩蚀变为硅化及褐铁矿化、碳酸盐化。

2.5矿石类型及矿物组合矿石类型主要为氧化矿石、硫化矿石，多以混合矿形式产出。铜矿具明显充填交代结构、自形—半自形长柱状—粒状结构、蚀变结构，浸染状构造，细脉状—团块状构造及角砾状构造。矿石中金属矿物以黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、黝铜矿、黄铁矿及少量蓝铜矿、孔雀石为主；脉石矿物有方解石、石英、铁白云石、钠长石、重晶石等。黄铜矿结晶粒度为0.01~4.0mm，常与辉铜矿、钠长石、石英、方解石、重晶石等连生；辉铜矿呈团块状、斑状、不规则状、细脉状分布。斑铜矿呈小团块状、斑状、细脉状、浸染状分布；蓝铜矿、孔雀石沿斑铜矿内部网状裂隙交代斑铜矿，或充填围岩裂隙呈胶状产生；铁白云石、铁方解石呈团块状、细脉状分布于矿体中，在氧化带中经风化淋漓而残留褐铁矿，但仍保留原矿物的晶形假象；石英呈白色，油脂光泽，自行、半自行、他形不均匀分布于矿石中；构造角砾岩基本上均为矿体顶底板围岩，其成份为绢云母石英片岩、石榴二云石英片岩，呈定向排列，长轴大致平行断裂带走向，具硅化、褪色化。其矿物的生成顺序为黄铁矿—斑铜矿—黄铜矿—辉铜矿—石英—铁白云石—铁方解石。孔雀石、蓝铜矿形成最晚，主要为铜矿物氧化淋滤而形成。

2.6矿体围岩蚀变矿区围岩蚀变强烈，主要有硅化、碳酸盐化、黄(褐)铁矿化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、重晶石化等，与矿化关系密切的主要是硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、绿泥石化，特别是多种蚀变类型叠加出现时更有利于铜矿的富集成矿。硅化是矿区分布面积最广,主要沿矿体及顶底板和断裂破碎带中发育，蚀变强度高，产出形式有脉状和弥散状2种，在泥质中重结晶出细小的他形粒状石英，一般粒度小于0.005mm，石英颗粒无明显边界，常和泥质互相包裹不易分开；脉状的硅化在破碎带及矿化带中呈小脉体沿节理裂隙充填产出，脉宽0.1~3.0cm，长几十至几百厘米，与铜矿矿化关系密切。矿区黄铁矿发育，在浅表部多被氧化为褐铁矿，黄（褐）铁矿化与铜矿矿化关系密切。碳酸盐化在矿体中及近矿围岩中最为常见，其表现为后期方解石呈团块状、细脉状分布于岩矿石中，其常与铜矿化呈正相关系，碳酸盐化程越度高则矿石铜品位越高。绿泥石化在矿体中普遍发育，叠加在硅化蚀变带中，表现为岩脉的组成矿物黑云母、绿泥石化，其蚀变强弱与铜矿化成正比关系。

3控矿因素

该铜矿床为一海底喷发沉积—构造改造型铜矿床，严格受“地层+岩性+构造”控制。

3.1地层控矿根据前述及该矿床铜矿体主要赋存于雪龙山岩群b岩组、c岩组地层中，其具有地层成矿专属性，该组含铜平均高达108ppm，为地壳铜克拉克值的数倍。一种可能是该地区在成岩成矿过程中，海底喷发沉积过程中，沉积了含铜较高的雪龙山岩群，在成岩过程中由于压实作用，地层发生脱水作用，使地层中铜等元素进一步活化从地层中迁移出来，在有利部位重新富集；另一种可能是由于海西期和喜山期本地区岩浆活动强烈，以侵入岩、喷出岩等形式就位于雪龙山岩群地层中，随之迁移上来含铜的热液，由于热液变质、接触变质以及区域变质作用，造就了该套地层含铜较高，含铜元素高于背景值数倍。因此，雪龙山变质岩系形成了该铜矿床可能的矿源层，控制了矿床的空间分布，使其具有了层控性。

3.2岩性控矿矿区岩性为一套中—高绿片岩相，即为碱长片麻岩、黑云二长片麻岩、白云二长片麻岩、绢云母石英片岩、石榴二云石英片岩，局部夹有少量斜长角闪片麻岩，矿体直接围岩（直接底底板）主要绢云母石英片岩、石榴二云石英片岩，其原岩恢复可能为砂岩或砂质泥岩类，其砂岩和砂质泥岩类本身孔隙度较大，对热液吸附作用较大。后经变质作用、构造作用从雪龙山岩群中活化迁移出的含矿热液在运移至该类岩石或由其变质的岩石（绢云母石英片岩、石榴二云石英片岩）中重新富集成含铜较高的岩类，局部可达矿化或最低工业品位。故本区岩性对成矿也有专属性，特别是绢云母石英片岩、石榴二云石英片岩对区内铜矿床的分布起控作用，这与对雪龙山岩群各岩石岩石化学测量结果相一致。说明本区域岩性对铜矿成矿的专属性。

3.3岩浆岩控矿区内岩浆岩发育，主要发育海西期、喜山期侵入岩，其分布受断裂构造控制。从现有工程揭露其矿体（矿化体）分布来分析，在与岩体接近或接触矿体品位明显较高，可能与侵入体侵入就位有关。可能由于侵入事件由岩体一起上来的含铜热液沿断裂破碎带运移富集而成，故岩浆岩对本矿床的成矿起到很大的作用，是该铜矿床成矿重要作用之一。

3.4构造控矿前已述及区域上为区域性叶支—雪龙山大断裂与次级断裂望香台断裂、四十驮断裂形成一断夹块，沿断夹块褶皱、断裂构造极发育，岩浆活动强烈，控制了区域铜、铅锌等矿产的分布。大宝山铜矿床区主发育北西向、北东向及近南北向构造组，褶皱以规模小的褶皱。断裂构造以望乡台断裂为主要断裂构造，沿望乡台断裂两盘发育次级断裂构造。望乡台断裂在矿区倾向南西，倾角较陡，为一陡倾角断裂，在破碎带内见少量矿化，并发育侵入岩。从目前已揭露的铜矿体分布，其铜矿体主要分布于望乡台断层北西盘次级构造中（上盘），南东盘（下盘）分布较少，说明望乡台断裂为矿区内主要导矿断裂，控制着该铜矿床的分布等特征，激电中梯发现的激电异常一致，很好地验证了这一特征。从现有坑道、钻探等工程揭露情况，区内铜矿体主要以2组断裂构造产出，一是沿b和c岩组的层间破碎带充填产出；另一种是同生的切层规模较小的次级断裂断裂构造充填产出，此类矿体产状较乱，主要沿倾向80°~120°间次级断裂产出。但这2类控矿构造受后期断裂构造破坏，其连续性受后期断裂错动，为区内破坏性断裂。就其成因与区内沉积成岩作用、构造作用及岩浆活动关系密切。在沉积成岩过程中，由于海底喷发作用，使吸附了铜等元素未经变质的砂岩、砂质岩类中铜等元素活化迁移出来在地表水和地下水作用下形成含矿热液，含矿热液沿导矿断裂望香台断裂向上运移，其将地下含矿热液带到本层，加之侵入岩体的侵入，使先期沉积的矿物质得到活化转移，运移至雪龙山岩群b、c岩组中，在构造作用下，石榴二云石英片岩、绢云母石英片岩抗机械能力弱，易破碎，从而形成了层间破碎带及同生次级断裂构造，含矿热液在层间破碎带或同生断裂有利部位富集成矿，从而形成矿体或矿化体。所以，该矿床构造对铜成矿具有典型的控制作用。

4结论

从区域地质背景、矿区成矿地质特征看，该区具有优越的成矿条件，望香台断裂为铜矿床的主要导矿构造，沿断层两盘次级断裂是该铜矿床容矿构造；主要赋存于雪龙山岩群（Pt1-2b+c）变质岩系绢云母石英片岩、石榴二云石英片岩中；具有严格受“地层+岩性+构造”控制特征。矿区在望乡台断裂北西盘次级构造发育，深部找矿前景好。

参考文献：

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[5]董家龙,杨松,曾桂强.云南维西大宝山铜矿床地质——物探找矿研究与成矿预测[J].矿产与地质,2008，(22)4.

作者：王荣德1；付兰恩2 单位：1.贵州省有色金属和核工业地质勘查局地质矿产勘查院，2.中国黄金集团贵州有限公司