易門縣獅子山銅礦成礦地質(zhì)條件及深部找礦前景

易門縣獅子山銅礦成礦地質(zhì)條件及深部找礦前景

毛建輝，郭祖江，潘慶周

(玉溪礦業(yè)有限公司，云南 玉溪653100)

摘要：易門獅子山銅礦為沉積-改造型銅礦。受地層、巖性和構造的控制，層狀礦體產(chǎn)于獅子山倒轉(zhuǎn)背斜北西翼中元古界昆陽群落雪組白云巖中，柱狀礦體分布于褶皺轉(zhuǎn)折端落雪組白云中，成礦條件優(yōu)越，深部有一定找礦潛力。

關鍵詞：沉積改造型銅礦；地層—構造控礦；云南易門獅子山

收稿日期：2014-08-07

作者簡介：毛建輝(1979~)，男，云南元江縣人，地質(zhì)工程師，主要從事礦山地質(zhì)技術管理和地質(zhì)找礦工作。

中圖分類號：P618.41文獻標識碼：A

獅子山銅礦于1954年地質(zhì)測量時發(fā)現(xiàn)，1955年2月轉(zhuǎn)入勘探，1970年建廠，1977年10月正式投產(chǎn)，至今已開采生產(chǎn)了36年。近年來，經(jīng)采選工藝改進和改造，已達到日處理2 250噸礦石量規(guī)模。但隨著多年的生產(chǎn)，深部厚大資源的枯竭和礦石品質(zhì)的下降已嚴重制約了獅子山銅礦可持續(xù)發(fā)展及中長期規(guī)劃。筆者結合礦山生產(chǎn)實際，以前人取得的地質(zhì)科研成果理論和礦山生產(chǎn)實踐經(jīng)驗相結合，綜合分析獅子山礦區(qū)成礦條件，認為深部具良好地質(zhì)找礦條件，在此基礎上闡述了開展礦山地質(zhì)技術工作和找礦工作的新認識。

1成礦地質(zhì)背景

礦區(qū)位于元古宙康滇地軸邊緣昆陽裂谷內(nèi)的武定—易門—元江裂陷槽中段近南北走向的易門斷陷盆地西側(cè)，西至綠汁江斷裂平距約10Km。區(qū)內(nèi)受東西向擠壓作用力的影響，形成南北向構造體系，褶皺斷裂十分發(fā)育(圖1)。

圖1　云南易門礦區(qū)地質(zhì)簡圖 Fig.1　Geological Sketch Map of Yimen Orefield，Yunnan 1-三疊系-侏羅系；2-震旦系下統(tǒng)；3-昆陽群；不整合地層界線；5-斷層；6-銅礦床

2礦床地質(zhì)特征

2.1　地　層

礦區(qū)出露地層主要為第四系 和中元古界昆陽群(Pt2k)。昆陽群由新到老分別為鵝頭廠組(Pt2e)碳質(zhì)板巖夾白云巖、落雪組(Pt2l)白云巖和因民組(Pt2y)板巖夾含長石石英砂巖。地層總體走向為北東向，傾向南東，為陡傾斜巖層，傾角一般為68°～85°，其中賦銅礦地層主要為鵝頭廠組一段黑色碳質(zhì)板巖夾白云巖和落雪組二至三段的青灰色、灰白色、白色白云巖。

2.2　構　造

礦區(qū)構造主要由褶皺和斷裂組成(圖2)。褶皺構造主要為一軸向為NE50°～60°、向北東傾沒的獅子山倒轉(zhuǎn)背斜，倒轉(zhuǎn)背斜的NW翼由四個同級系次的背斜和三個向斜組成雙“M”形的復合傾豎褶皺，控制礦床的產(chǎn)出。核部為因民組地層，兩翼出露落雪白云巖與鵝頭廠板巖，地層對稱分布。

斷裂構造主要為北東向斷裂和北西向斷裂。李強[6]等研究認為獅子山斷裂構造表現(xiàn)出多期疊加變形的特征，至少經(jīng)歷了三期以上力學性質(zhì)轉(zhuǎn)變。區(qū)內(nèi)FL4縱斷層為導礦構造，走向NE20°～80°，傾向SE，傾角70°～80°，伴生的北東向次級斷層、層間斷層及節(jié)理裂隙等組成的“入字形”和“多字形”構造為容礦構造，為礦液運移和沉淀提供了有利空間；北西向斷層一般為成礦后構造，走向NW30°～50°，傾向NE或SW，傾角15°～50°，破壞礦體完整性和連續(xù)性。

2.3　巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖種類單一，為晉寧期輝綠巖(勘查報告[1])。楊勇等[7]對獅子山巖漿巖研究認為獅子山巖漿巖為晉寧—澄江期侵入的堿性輝長巖，分布于獅子山背斜核部及兩翼，常沿NE向斷裂、NW向斷裂及層間破碎帶貫入，呈巖墻狀和巖柱狀，厚度1.5m～50m。

2.4　圍巖蝕變

礦區(qū)經(jīng)受了多期構造作用及巖漿熱液作用，巖石不同程度發(fā)生圍巖蝕變。主要的圍巖蝕變有硅化、碳酸鹽化，其次為絹云母化、綠泥石化等。

2.5　礦體特征

獅子山銅礦床是典型的沉積—改造型銅礦床，礦體具“層控雙構”特點。按礦體類型分為層狀礦體和柱狀礦體。不同類型的礦體銅品位差異較大，礦石品位的高低直接關系到獅子山銅礦持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。層狀礦體銅平均品位0.65ω%，柱狀礦體銅平均品位0.92ω%。

層狀礦體包括產(chǎn)于獅子山倒轉(zhuǎn)背斜轉(zhuǎn)折端的V4號礦體和NW翼次級復背斜的V8號礦體(圖2)，賦礦巖石為落雪組的硅泥質(zhì)白云巖，礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致，礦體沿層分布，呈層狀、似層狀，金屬礦物以斑銅礦為主，次為黃銅礦、黃鐵礦。V4號礦體走向長度小，厚度薄，延深大，其延深是走向長度的5倍以上；V8號礦體向長度大，厚度變化大，延深大，其延深是走向長度的2倍以上?？臻g上礦體均具緊縮、膨脹、分支、復合等特點。

柱狀礦體主要為產(chǎn)于獅子山倒轉(zhuǎn)背斜轉(zhuǎn)折端的V1號礦體和V2號礦體(圖2)，礦體夾持于因民組地層之間，賦礦巖石分別為落雪組硅質(zhì)白云巖和鵝頭廠組碳質(zhì)板巖與白云巖，礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致，礦體沿層分布，呈柱狀，金屬礦物以斑銅礦、黃銅礦為主，次為黃鐵礦。V1號礦體和V2號礦體走向長度小，厚度大，延深大，其延深是走向長度的4倍以上，空間上礦體均礦體具緊縮、分支、復合等特點。

礦石類型主要為硫化礦，少量氧化礦和混合礦，其中硫化礦占探明儲量的90.3%。金屬硫化物主要為斑銅礦、黃銅礦，次為黃鐵礦，含少量輝鉬礦、輝銀礦、輝銅礦。氧化物，主要為孔雀石，次礦物蘭銅礦、赤銅礦，少量黑銅礦、鈷華、水鈷礦等。

礦石具有高Ca、Mg的特點[9]。礦石中主要元素為Cu，伴生有益組分少，部分伴生元素Co、S、Ag可在精礦中綜合利用。礦石結構主要為自形—半自形粒狀結構、它形晶粒狀結構、交代結構、破碎膠結結構等，礦石構造主要為層(紋)狀、脈狀、浸染狀構造，偶見團塊狀、角礫狀構造。近礦圍巖蝕變主要有硅化、綠泥石化、黃鐵礦化。

圖2　獅子山銅礦礦床15中段(1237m水平)平面地質(zhì)簡圖 Fig.2　Geological Sketch Map of Level 15 of Shizishan Cu Deposit 1-因民組；2-落雪組；3-鵝頭廠組；4-輝長巖；5-地質(zhì)界線；6-斷層及編號；7-工業(yè)礦體及編號；8-低品位礦體；9-生產(chǎn)剖面線

3成礦地質(zhì)條件分析

3.1　地層條件

地層是本區(qū)成礦的重要條件之一。銅礦體主要賦存于落雪組白云巖地層和鵝頭廠組黑色碳質(zhì)板巖夾白云巖地層，其原巖為碳酸巖鹽和碳泥質(zhì)巖夾偏堿性基型火山巖及噴流熱水沉積組合[4]。李強等研究提出礦區(qū)昆陽群因民組和落雪組地層中的銅、鐵背景值高，是主要礦源層[8]。

3.2　構造條件

礦區(qū)構造不僅控制礦體產(chǎn)出，同時控制了礦體空間分布形態(tài)。區(qū)內(nèi)構造活動至少經(jīng)歷了三期以上變形活動，受構造活動影響，巖石不同程度發(fā)生圍巖蝕變，蝕變程度與銅礦化富集關系密切。倒轉(zhuǎn)背斜轉(zhuǎn)折端斷裂構造發(fā)育強烈程度，決定了礦體礦化富集程度。孫家驄[2]、韓潤生[5]等對獅子山銅礦不同中段構造地球化學研究，礦體構造化學異常分布于FL4斷裂以北，異常主要集中于南部，礦體下盤北部負異常區(qū)出現(xiàn)局部正異常，是層間斷裂構造礦化富集所致，同時異常規(guī)模和范圍呈北東側(cè)伏的趨勢。

3.3　巖漿巖條件

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖為輝長巖，輝長巖的侵入與成礦作用有一定關系[7]，礦山生產(chǎn)實際證明，局部輝長巖內(nèi)可見斑點狀、脈狀黃銅礦，侵入旁側(cè)白云巖元素銅品位達0.2%～0.46%。李強等[8]對獅子山銅礦流體包裹體研究認為獅子山銅礦成礦流體不是簡單的淺表熱鹵水，而是有深源疊加的熱鹵水，認為深源流體來自基性侵入巖的可能性較大。

3.4　巖性條件

巖性條件是指巖石物理化學條件，巖石化學性質(zhì)活潑性和脆—韌性對礦化起一定控制作用。獅子山巖石屬于淺變質(zhì)巖類，為脆—韌性巖石[3]。礦體的容礦巖石是白云質(zhì)板巖，礦體是在變質(zhì)熱液活動中對重結晶白云巖的選擇富集成礦，重結晶白云巖脈內(nèi)還出現(xiàn)黑云母、石英等共生礦物。顯微鏡下，重結晶主要表現(xiàn)為中細晶白云巖細脈，脈體寬1mm～5mm，長數(shù)毫米～數(shù)厘米，邊界呈鋸齒狀，斑銅礦基本沿重結晶的白云巖細脈分布，并常在褶皺轉(zhuǎn)折端富集。板巖礦中以炭質(zhì)板巖為主時，礦化常靠白云巖一側(cè)富集。

4深部找礦前景分析

通過對獅子山銅礦床地質(zhì)特征和成礦地質(zhì)條件分析，礦區(qū)深部具有良好找礦條件，且深部層狀礦體和柱狀礦體呈北東側(cè)伏。

4.1　層狀礦體找礦分析

層狀礦體為V4號礦體和V8號礦體，礦體分別產(chǎn)于FL4斷層旁側(cè)(下盤)和倒轉(zhuǎn)背斜北西翼次級復背斜轉(zhuǎn)折端，礦體厚、品位高的礦體分布于25#～45#剖面及褶皺轉(zhuǎn)折端范圍。礦化強弱與圍巖蝕變、構造發(fā)育程度關系密切，南部蝕變大于北部，因此，深部開展地質(zhì)找礦以褶皺轉(zhuǎn)折端和FL4斷裂發(fā)育范圍為中心向兩端追索。

4.2　柱狀礦體找礦分析

柱狀礦體為V1號礦體和V2號礦體，礦體分布于30#剖面以東的褶皺轉(zhuǎn)折端范圍，下盤巖性為一狹長條含長石石英砂巖(標高1437m揭露)，局部硅化蝕變強烈部位可見脈狀黃銅礦，現(xiàn)場可見白云巖地層中容礦構造斜交砂巖，通過分析認為該砂巖段為礦體導礦構造之一，且柱狀礦體成礦條件優(yōu)于層狀礦體。

5礦山地質(zhì)工作及找礦建議

礦山地質(zhì)工作是礦山生產(chǎn)、發(fā)展和提供資源保障的基礎性技術工作。結合礦山生產(chǎn)實際，礦山地質(zhì)技術員應全面收集礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)信息，及時準確編錄原始地質(zhì)資料，應特別關注成礦條件有利部位(構造地球化學負異常期存在的局部異常)，可有意識增加工程以驗證。

礦山地質(zhì)技術員應具樹立地質(zhì)找礦的意識，善于總結礦山生產(chǎn)揭露的地質(zhì)信息，積極從礦床地質(zhì)特征、礦床成因、礦體富集規(guī)律和控礦因素等方面加強地質(zhì)綜合研究，選擇合理找礦靶區(qū)，加大主要礦體和邊角礦體得地質(zhì)找礦力度，以實現(xiàn)資源增儲和資源升級，保證礦山生產(chǎn)資源銜接和持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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THE METALLOGENETIC GEOLOGICAL CONDITIONS

AND DEEP PROSPECTING POTENTIALITY OF

SHIZISHAN CU DEPOSIT，YIMEN

MAO Jian-hui，GUO Zhu-jiang，PAN Qing-zhou

(YuxiMiningCompany(Ltd)，Yuxi653100)

Abstract：Shizishan Cu deposit in Yimen is a sedimentation-reformation Cu deposit，controlled by the strata，lithological character and structure.The bedded ore is in Middle Proterozoic Luoxue Formation dolomitite on the NW limb of Shizishan reversed fold，whereas the column ore body is in Luoxue Formation dolomitite on the fold turning end.The metallogenesis conditions are excellent，with a certain prospecting potentiality in the deep.

Key Words：Sedimentation-Reformation Cu Deposit；Ore Control of Strata-Structure；Shizishan，Yimen，Yunnan