濫泥坪銅礦東川式銅礦的發(fā)現(xiàn)及找礦潛力分析

劉衛(wèi)明，劉繼順，張彩華，董 新,3，歐陽玉飛

(1.中南大學(xué)，長沙 410083；2. 江西理工大學(xué)，江西 贛州 341000；3. 甘肅省有色地質(zhì)勘查局，蘭州 730000)

引言

以吊水井?dāng)鄬訛榻?濫泥坪銅礦分為濫泥坪本部礦段(包括蓑衣坡礦段、黑礦尖子礦段和上老龍礦段)及白錫臘礦段。經(jīng)過數(shù)十年的開采，濫泥坪銅礦的原勘探儲(chǔ)量已接近耗盡。20世紀(jì)50年代勘探以后的幾十年來雖各類科研找礦項(xiàng)目沒有間斷[1-4]，然而找礦工作始終未能突破。本次工作在充分分析基礎(chǔ)地質(zhì)資料和前人工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合有關(guān)坑道、鉆探巖心的地質(zhì)觀察，發(fā)現(xiàn)了制約濫泥坪本部礦段找礦突破的重大基礎(chǔ)地質(zhì)問題，進(jìn)而在空白區(qū)發(fā)現(xiàn)了有重大工業(yè)價(jià)值的原礦體。

1 礦區(qū)地質(zhì)背景

濫泥坪銅礦位于東川礦區(qū)南部，被夾持于寶九斷裂和黃水箐斷裂之間(圖1)?；子蓮?qiáng)烈構(gòu)造變形的中元古界昆陽群因民組、落雪組和黑山組組成，屬區(qū)域性馬鞍橋背斜的西延部分。礦區(qū)褶皺構(gòu)造主要為白錫臘倒轉(zhuǎn)背斜，軸向75°，南翼倒轉(zhuǎn)，兩翼均向NW傾斜。核部為因民組的細(xì)碧巖、火山角礫巖及沉凝灰?guī)r；兩翼為落雪組白云巖。礦區(qū)NE端和SW端分別被近SN向的白錫臘斷層和濫泥坪斷層所切。SW部被上震旦系的陡山沱組、燈影組不整合覆蓋。原勘查發(fā)現(xiàn)的主要礦體為賦存于落雪組面山段的東川式銅礦和震旦系蓋層底部不整合面附近的濫泥坪式銅礦[4]，其次有發(fā)育于因民組大劈槽段中的赤鐵礦和硅質(zhì)巖銅礦[1, 5-6]。

圖1 黃草嶺弧形構(gòu)造帶綱要圖

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 東川式銅礦體地質(zhì)特征

東川式銅礦體賦存于白錫臘礦段的落雪組白云巖下部厚度50～70 m的黃白色、灰白色硅質(zhì)白云巖中。大多數(shù)礦體分布于白錫臘背斜倒轉(zhuǎn)翼(SE翼)，呈似層狀沿層產(chǎn)出，含礦層長度約1 000 m。礦體總的走向?yàn)?0°，傾向NW，傾角50°～80°。礦體被一組NW向橫斷裂和一組走向斷裂所切，導(dǎo)致礦體零碎，最大礦體長530 m，最大厚度30.75 m，最小厚度0.8 m。礦體厚度、品位變化很大，膨縮顯著，局部有分枝復(fù)合現(xiàn)象，疊加有強(qiáng)烈的后期改造。

礦石中主要硫化物為斑銅礦，次為黃銅礦、輝銅礦，尚有少量黃鐵礦、銅藍(lán)；氧化礦物以孔雀石為主，黑銅礦次之，硅孔雀石少量。脈石礦物主要為白云石、石英、綠泥石，次為絹云母、電氣石等。主要礦石結(jié)構(gòu)有交代環(huán)邊結(jié)構(gòu)和固溶體分離結(jié)構(gòu)。主要構(gòu)造有星散浸染狀構(gòu)造、細(xì)(網(wǎng))脈狀構(gòu)造、馬尾絲狀構(gòu)造和竹葉狀構(gòu)造。圍巖蝕變主要為硅化，其次有綠泥石化、黑云母化、碳酸鹽化等。

2.2 濫泥坪式銅礦體地質(zhì)特征

濫泥坪式銅礦體沿本部礦段晉寧運(yùn)動(dòng)不整合面之上的震旦系陡山陀組分布，受不整合面控制(圖2)。礦體傾角17°～20°，最大厚度17 m，最小厚度0.1 m，品位變化范圍為 0.1 %～3.6 %。

濫泥坪式銅礦本區(qū)礦床礦石成分簡單，主要硫化物以黃銅礦為主，斑銅礦及黝銅礦次之；氧化物以孔雀石、砷酸鈣銅礦為主，硅孔雀石及藍(lán)銅礦次之。脈石礦物以白云石為主，炭泥質(zhì)及石英次之，礦體中有部分黃鐵礦，多出現(xiàn)在礦體上盤。礦石構(gòu)造以微粒及細(xì)粒侵染狀及細(xì)網(wǎng)脈狀較為普遍，斑點(diǎn)散點(diǎn)及薄層狀次之。礦石結(jié)構(gòu)主要有共生邊緣結(jié)構(gòu)、復(fù)片雙晶結(jié)構(gòu)、格狀結(jié)構(gòu)、次生邊緣結(jié)構(gòu)、細(xì)粒鑲嵌結(jié)構(gòu)和交代溶蝕結(jié)構(gòu)。

Z2dn-燈影組；Z2d-陡山沱組；Kn-昆陽群；

3 存在的找礦問題

濫泥坪銅礦本部礦段之前沒有找到東川式銅礦體，其原因主要有：

1)濫泥坪式礦體的底板離不整合面之下的昆陽群地層只有幾米，許多采礦坑道開拓在昆陽群地層中，也在揭露的昆陽群落雪組地層中發(fā)現(xiàn)了一些礦化跡象，但只含少量零星輝銅礦及孔雀石礦化，而且被錯(cuò)認(rèn)為是陡山陀組的礦體滲透下來的，結(jié)果未引起足夠的重視。

2)本部礦段和白錫臘礦段分界的吊水井?dāng)鄬颖徽`認(rèn)為是東川式銅礦成礦時(shí)的控制斷裂，從而引起斷裂兩邊落雪組含礦層位的成礦環(huán)境差別很大，本部礦段落雪組被誤認(rèn)為不利于成礦，事實(shí)也驗(yàn)證在東川礦區(qū)并非所有落雪組地層都含礦。

3)認(rèn)為本部礦段斷層和巖漿巖不發(fā)育，而東川式銅礦產(chǎn)出的白錫臘礦段和東川礦區(qū)的其它類似礦床的區(qū)域斷層和巖漿巖發(fā)育。

4)勘探和生產(chǎn)單位沒有找礦的意識(shí)和動(dòng)力，造成在作業(yè)過程中從來沒有有意識(shí)地去布置探索東川式銅礦的鉆孔或坑道。

4 找礦的突破點(diǎn)

本次工作在充分收集礦山地質(zhì)資料和現(xiàn)場觀察的基礎(chǔ)上，認(rèn)為濫泥坪銅礦本部礦段具有良好東川式銅礦的找礦前景，主要依據(jù)如下：

1)本部礦段之下伏基底昆陽群的銅礦體與不整合面之間有一定的距離間隔，亦即陡山沱組的礦體與下伏昆陽群中的礦體之間可能存在一個(gè)50～100 m空白礦化地帶。因此，不能因?yàn)椴徽现苯咏佑|面下的落雪組無礦，而喪失對(duì)其下整個(gè)落雪組地層找礦的信心。

2)根據(jù)對(duì)白錫臘Ⅰ中段和東Ⅺ中段的地質(zhì)觀察，原劃分本部礦段與白錫臘礦段大規(guī)模的吊水井界線斷層并不存在，兩側(cè)巖性及構(gòu)造基本連續(xù)，這一斷層很可能由三條小斷層被人為地連成了一條大的斷層，否定了吊水井?dāng)鄬訛橐淮笠?guī)模正平移斷層的觀點(diǎn)，認(rèn)為本部礦段與白錫臘礦段的基底構(gòu)造與地層展布是連續(xù)的，為本部礦段尋找東川式銅礦提供了理論依據(jù)。

3)梅友松、汪東波等[7-10]同位成礦理論認(rèn)為：在同一空間內(nèi)，銅可以多期富集、繼承、疊加和定位。所以晚期震旦系濫泥坪式銅礦往往跟早期東川式銅礦相聯(lián)系，而且與本部礦段比鄰的白錫臘礦段就有東川式銅礦。

4)隨著濫泥坪本部礦段的深部揭露，也將會(huì)有巖漿巖出露，因?yàn)闁|川礦區(qū)有些巖漿巖就是在坑道內(nèi)發(fā)現(xiàn)的。如湯丹的馬柱硐輝長輝綠巖脈。

由此認(rèn)為白錫臘礦段落雪組東川式含礦層位向西在濫泥坪本部礦段延伸。

5 新發(fā)現(xiàn)東川式銅礦體的地質(zhì)特征

本次工作是在認(rèn)真研究濫泥坪本部基底構(gòu)造的基礎(chǔ)上重新編制基底地質(zhì)構(gòu)造圖，并布設(shè)了ZK59-3、ZK119-2、ZK139-2、ZK159-2四個(gè)鉆孔，且個(gè)個(gè)見礦。其中有代表性的ZK59-3鉆孔在2 211.32～2 190.38 m標(biāo)高之間見第三層銅礦體，樣長20.94 m，礦體真厚度達(dá)14.98 m，平均品位1.49 %，是典型的東川式銅礦體。ZK59-3鉆孔見礦剖面從上到下：

1)因民組深灰、灰黑色，局部夾灰紫、白色化斑狀、魚紋狀復(fù)雜角礫巖。角礫成分以碳質(zhì)板巖、板巖、白云巖為主，鐵質(zhì)板巖、鐵質(zhì)白云巖次之。角礫粒度、棱角不清楚，局部見散點(diǎn)狀黃鐵礦，碳酸鹽質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)緊密，巖石完整，局部破碎。碳酸鹽化強(qiáng)，白云石、方解石呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、團(tuán)斑狀、魚紋狀、斑狀產(chǎn)出。至下部角礫巖粒度逐漸由細(xì)變粗，棱角變清晰，粒徑10～40 mm，局部偶見散點(diǎn)狀輝銅礦化，厚31 m。

圖3 銅礦石的馬尾絲構(gòu)造

2)落雪組下段過渡帶，灰紫、淺紅、灰色、灰黑色等斑雜狀、花斑狀漸變成灰色夾灰白色、灰紅色、淺紫灰、紫紅色砂質(zhì)白云巖，中—粗粒結(jié)構(gòu)、薄層構(gòu)造。碳酸鹽化強(qiáng)，局部見綠泥石—綠簾石化，偶見輝銅礦、斑銅礦化，輝銅礦多呈散點(diǎn)狀產(chǎn)出，斑銅礦多呈浸染狀產(chǎn)出，礦化弱。與下部地層漸變過渡接觸，厚度4.7 m。

3)落雪組下段(礦體)：紫紅、灰紅、灰白色等斑雜狀漸變呈灰白、淺肉紅、灰色白云巖，中—粗粒結(jié)構(gòu)、薄—中厚層構(gòu)造。碳酸鹽化強(qiáng)，頂部見赤鐵礦化，局部見綠泥石—綠簾石化巖石上部破碎，下部完整。厚14.98 m。與下伏因民組面山段整合接觸?？梢娸x銅礦、斑銅礦呈細(xì)脈浸染狀、馬尾絲狀產(chǎn)出(圖3)，銅礦物以輝銅礦為主、微量的斑銅礦，其次可見黃鐵礦。

4)落雪組上段，紫色、紫紅色夾肉紅、灰白色鐵質(zhì)白云巖、泥質(zhì)白云巖、砂質(zhì)白云巖，中粗粒結(jié)構(gòu)，中厚層構(gòu)造，厚度1.5 m。

6 結(jié)論及找礦意義

布設(shè)的4個(gè)鉆孔見礦充分證實(shí)了我們的找礦認(rèn)識(shí)及思路是正確的，徹底打消了人們對(duì)于本部礦段基底是否存在工業(yè)礦體的疑慮。不但為濫泥坪銅礦本部礦段及大西部的深部找礦提供了依據(jù)，也為東川礦區(qū)及滇中地區(qū)震旦系不整合面之下昆陽群落雪組地層尋找東川式銅礦指明了方向。

[1]林文達(dá),李志群. 東川瀾泥坪礦區(qū)的熱水沉積巖及其硅質(zhì)巖銅礦[J]. 西南礦產(chǎn)地質(zhì), 1995(1):50-65.

[2]段嘉瑞,劉繼順,胡祥昭. 云南東川銅礦區(qū)1:5萬地質(zhì)圖修編及成礦預(yù)測研究[R]. 長沙:中南工業(yè)大學(xué)地質(zhì)系,1994:1-236.

[3]傅金寶,李達(dá)明. 云南東川濫泥坪銅礦白錫臘地段找礦研究報(bào)告[R]. 桂林: 桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院，1991:4-65．

[4]龔 琳,何毅特,陳天佑,等. 云南東川元古宙裂谷型銅礦[M]. 北京:冶金工業(yè)出版社, 1996:1-246.

[5]李 毅,李賦屏,何國朝. 東川蓑衣坡硅質(zhì)巖型銅礦床的地質(zhì)地球化學(xué)特征及成因[J]．礦床地質(zhì), 2005, 24(1):26-35.

[6]楊成奎. 云南東川濫泥坪礦區(qū)因民組頂部硅質(zhì)巖成因及其找礦意義[J]．地質(zhì)找礦論叢，1996,11(3):27-35.

[7]汪東波,梅友松. 論銅的“同位成礦”作用[J]. 礦物巖石地球化學(xué)通訊, 1993, 12(4):222-224.

[8]梅友松,黃 浩,劉國平. 同位成礦概論[J]. 地質(zhì)與勘探, 1995, 31(5):3-14.

[9]汪東波,梅友松,劉國平. 同位成礦作用的概念、類型與機(jī)制[J]. 中國有色金屬學(xué)報(bào), 1998, 8(4):700-704.

[10]梅友松,汪東波,金 浚,等. 再論同位成礦與找礦[J]. 地質(zhì)與勘探, 2000, 36(5):5-10.