云南省昆明市東川區(qū)小水井銅礦礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

■沈　良　陶永林　楊金富饒　細(xì)輝　李仕斌（云南省有色地質(zhì)局地質(zhì)地球物理化學(xué)勘查院云南昆明65026；2中國地質(zhì)大學(xué)北京北京00083）

云南省昆明市東川區(qū)小水井銅礦礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

■沈良1,2陶永林1,2楊金富1饒細(xì)輝1李仕斌1
（1云南省有色地質(zhì)局地質(zhì)地球物理化學(xué)勘查院云南昆明650216；2中國地質(zhì)大學(xué)北京北京100083）

云南省昆明市東川區(qū)是我國主要的銅產(chǎn)地之一，小水井銅礦屬"東川式"銅礦，屬碳酸鹽巖建造的噴流-熱鹵水沉積改造型銅礦床。本文對成礦條件、礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志進行了探討。

東川小水井銅礦地質(zhì)特征成礦條件找礦標(biāo)志沉積-熱液改造型

云南省昆明市東川區(qū)是我國著名的大型銅礦田，有著“銅都”之稱的美譽。東川銅礦的開采可以追溯到漢代，至今已有二千多年歷史。系統(tǒng)的地質(zhì)工作始于建國以后，并在本區(qū)開展了區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)普查、勘探、物探、化探及遙感、科研等工作，累計探明銅金屬儲量達400萬噸。

1　區(qū)域地質(zhì)

小水井銅礦位于東川區(qū)北部，屬因民—落雪礦帶北沿，大地構(gòu)造位置位于揚子板塊西緣康滇地軸云南段北端的南北向小江斷裂、普渡河斷裂與東西向?qū)毦艛嗔阉鶌A持的中晚元古代斷隆地塊內(nèi)昆陽裂谷系（會理～東川拗拉槽），成礦帶上屬上揚子（陸塊）成礦省之東川易門（基底隆起帶）Fe-Cu-Pb-Zn-W-Sn-REE成礦亞帶上的東川銅礦田內(nèi)的落因銅鐵礦帶。地殼厚度大，地質(zhì)構(gòu)造演化歷史復(fù)雜，成礦條件十分有利。北部與會理昆陽群相連，褶皺構(gòu)造表現(xiàn)為寬緩的復(fù)式向斜與緊密的同斜扇形及倒轉(zhuǎn)背斜。據(jù)構(gòu)造形跡可劃分為：落雪～因民復(fù)式褶皺帶；濫泥坪～湯丹～新塘斷裂褶皺帶；杉木箐～拖布卡褶皺破碎帶；南部蓋層構(gòu)造為上震旦統(tǒng)陡山陀組、燈影組，經(jīng)晉寧運動后呈緩傾斜不整合覆蓋于昆陽群地層之上。

2　礦床地質(zhì)特征

東川區(qū)小水井銅礦位于落因背斜北西段南～南東翼，基多向斜北東翼，區(qū)內(nèi)主體構(gòu)造線方向呈北西、近東西及北東向弧形展布，區(qū)內(nèi)主干斷裂有南北向及東西向兩組，控制了礦區(qū)的構(gòu)造格局，使礦區(qū)呈斷塊狀展布；北東及北西向的斜交斷裂，將礦區(qū)切割成網(wǎng)狀塊段，而出現(xiàn)頻率較高的次級橫向斷裂又進一步將含礦地層分割成不同的塊段，并對礦體進行錯移和改造。

2.1地層

礦區(qū)地層總體呈北西～近東西向展布，總體傾向南西～南。主要出露上昆陽群大營盤組，中昆陽群青龍山組、黑山組、落雪組、因民組，下昆陽群平頂山組等地層，另外還有第四系全新統(tǒng)地層出露，現(xiàn)將主要地層從新到老簡述如下：

第四系（Q）：沖積、洪積、坡積物及砂、礫石等，主要分布于溝谷盆地及河流兩岸低洼平緩地帶，厚度0～15m。

大營盤組（Pt2d）：為一套泥巖、鈣質(zhì)板巖、鐵質(zhì)板巖和硅質(zhì)巖建造。上部為淺灰～灰黑色炭質(zhì)板巖、炭質(zhì)絹云板巖及鈣質(zhì)板巖夾石英砂巖、褐鐵礦、薄層赤鐵礦及赤鐵礦扁豆體；中部為淺灰～灰色、灰黑色薄層絹云板巖、鈣質(zhì)板巖夾粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖、薄層鐵質(zhì)板巖，具浪成斜層理及條帶狀水平層理構(gòu)造；下部為黑色炭硅質(zhì)板巖、紅色鐵質(zhì)角礫巖、鐵質(zhì)板巖及貧赤鐵礦礦層，含脈狀及扁豆?fàn)铧S鐵礦。厚度110～420m不等。與下伏青龍山組呈角度不整合（滿銀溝運動）接觸。

青龍山組（Pt2q）：是一套以碳酸鹽巖為主的白云巖、泥質(zhì)白云巖、炭硅質(zhì)板巖建造。上部為灰色、紅色、玫瑰紅色厚層狀白云巖，局部夾灰色或灰黑色泥質(zhì)白云巖、泥晶砂質(zhì)白云巖夾板巖、白云巖扁豆體、泥質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)板巖；中部為深灰色、灰黑色薄層含炭質(zhì)板巖、含炭硅質(zhì)板巖、硅質(zhì)巖、灰黑色炭質(zhì)板巖；下部為青灰色～灰白色～深灰色局部呈淺紅色厚層至塊狀含柱狀疊層石白云巖夾中至粗晶白云巖、角礫狀白云巖。厚度200～500m。與下伏黑山組呈整合接觸。

黑山組（Pt2h）：上部為深灰～灰黑色炭質(zhì)板巖，具沿層分布的黃鐵礦細(xì)點及薄夾層；中部為灰色、深灰色薄至中層狀泥灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖夾深灰至黑色炭質(zhì)板巖；下部為黑色炭質(zhì)板巖夾灰綠、灰黃色粘土質(zhì)板巖；底部黑色炭質(zhì)板巖普遍含沿層細(xì)點狀、結(jié)核狀少數(shù)莓球狀、餅狀的黃鐵礦。厚度720～3200m。與下伏落雪組呈整合接觸。

落雪組（Pt2l）：為主要含銅層位，是一套以白云巖為主的不純鎂碳酸鹽巖，其下部為“東川式”銅礦的賦礦層位，礦區(qū)內(nèi)呈東西向分布，自東至西厚度逐漸變薄，泥質(zhì)成分遞增，具有明顯的沉積尖滅趨勢。

上段（Pt2l2）：本段巖石因其上、中、下部巖性及顏色不同，將區(qū)內(nèi)的落雪組上段地層按巖性劃分為3個小巖性段，自上而下為：

①上巖性段（Pt2l2-3）：屬青灰色帶，巖性為青灰色厚層至塊狀白云巖夾硅質(zhì)條帶及團塊，局部有不規(guī)則之蝕變現(xiàn)象，疊層石不發(fā)育，常有二組石英脈穿插，一組呈北西西方向沿層面，一組則呈北北東方向垂直層理，均含銅礦物，以黃銅礦為主，斑銅礦、黑銅礦、孔雀石次之，富集時也可以形成具有工業(yè)價值之銅礦體。厚度15～500m。

②中巖性段（Pt2l2-2）：屬淺灰色帶，為灰白色與青灰色帶過渡的弱蝕變帶，巖性主要為淺灰、灰白色、淺灰白色薄至中厚層含藻白云巖、微細(xì)晶白云巖、硅化細(xì)晶白云巖、泥砂質(zhì)白云巖局部夾灰黃色泥質(zhì)條帶和灰色厚層狀細(xì)晶白云巖，該段靠底下部有一層70～120cm淺灰黃色、淺米黃色薄至中層含白云質(zhì)泥質(zhì)硅質(zhì)巖、泥質(zhì)硅質(zhì)白云巖。以含柱狀疊層石為特征，疊層石柱體高數(shù)十厘米至4m，一般1～2m。為主要賦礦層位，銅礦物以黃銅礦為主，局部含少量斑銅礦；靠近斷裂裂隙及地表氧化帶附近則主要為孔雀石，其次為黃銅礦、藍銅礦、黑銅礦等具散點、星點、斑點、細(xì)脈—網(wǎng)脈狀等構(gòu)造。厚度7～70m。

③下巖性段（Pt2l2-1）：屬黃白色蝕變帶，巖性為淺灰白色、瓷白色、淺灰黃色、淺肉紅色薄至中厚層狀、塊狀及波紋狀疊層石白云巖、藻白云巖、泥質(zhì)白云巖及煙灰色燧石團斑、燧石條帶硅質(zhì)白云巖，巖石硅化較強，沿層面局部見灰黃色—褐黃色泥質(zhì)薄膜，波痕發(fā)育。含銅礦物不甚均勻，以黃銅礦為主，靠近斷裂裂隙及地表氧化帶附近則主要為孔雀石薄膜，其次為黃銅礦、藍銅礦、黑銅礦等。厚度1.2～120m。

下段（Pt2l1）：屬過渡層，巖性為淺肉紅色、淺灰色、淺灰黃色互層夾淺灰紫色薄層泥質(zhì)微細(xì)晶白云巖、硅化蝕變白云巖、泥質(zhì)粉砂質(zhì)白云巖，偶含黃銅礦散點。厚度0～40m。該組地層與下伏因民組呈整合接觸。

因民組（Pt2y）：可分為兩段。上段（Pt2y2）：即過去習(xí)稱的“因民紫色層”，主要為薄～中厚層狀紫色、紫灰色砂質(zhì)白云巖夾白云質(zhì)板巖，層理清晰。厚度26～175m。下段（Pt2y1）：簡稱因民角礫巖段或火山角礫巖段，系動力作用而產(chǎn)生的破碎巖石，經(jīng)火成巖漿侵入和熱液作用膠結(jié)而成，大致沿層呈東西向分布，厚度極不整齊，從零到幾十千米不一，角礫成分復(fù)雜，多呈次棱角狀至次圓狀。該地層與下伏平頂山組呈斷層接觸。

平頂山組（Pt2p）：灰綠～紫黑色絹云母千枚狀板巖、粉砂質(zhì)絹云母千枚狀板巖。

2.2構(gòu)造

小水井礦區(qū)屬區(qū)域二級褶皺基多向斜的北東翼，落因背斜北西段南—南東翼，區(qū)內(nèi)巖層褶皺強烈，斷層、節(jié)理發(fā)育。斷層以近東西向、北東向、近南北向、北西向為主。前者主要有四棵樹—因民骨架斷層（區(qū)域上屬楊合伍—因民逆斷層?xùn)|段—因民斷層），為礦區(qū)限制含礦地層、控制礦體和巖體空間分布的北部邊界斷層；北東、近南北向、北西向斷層主要為成礦后之平移橫斷層，錯移含礦層位，破壞了礦體的完整性。

2.3巖漿巖

東川地區(qū)巖漿活動頻繁，具有多期次特點，侵入活動以基性巖漿為主，侵入時代從晉寧期到喜山期均有。礦區(qū)內(nèi)主要出露以巖脈、巖墻產(chǎn)出的基性巖，主要是輝綠巖、輝綠輝長巖，它們大都沿斷裂及破碎帶產(chǎn)出，分布較廣泛，邊界不規(guī)則，受構(gòu)造控制，礦物成分由普通輝石、角閃石、綠泥石、斜長石、黑云母、方解石、鏡鐵礦等組成。圍巖蝕變發(fā)育，與銅礦化的關(guān)系密切，局部地段富集形成工業(yè)礦體。

2.4礦體特征

礦體多呈層狀、似層狀賦存在落雪組藻白云巖、微細(xì)晶白云巖、硅化細(xì)晶白云巖、泥砂質(zhì)白云巖中部灰色蝕變帶中和下部灰黃白色蝕變帶泥質(zhì)白云巖、藻白云巖、硅質(zhì)微細(xì)晶白云巖，黃白色帶蝕變強烈，灰色帶蝕變較弱，蝕變帶均勻完整；礦體走向北西—北西西，傾向南西，傾角47°～82°，變化較大，銅平均品位0.58～1.33%。

2.5礦石特征

礦石中金屬硫化物主要有黃銅礦、黃鐵礦，其次為斑銅礦等；氧化礦物有孔雀石、黑銅礦，偶見藍銅礦、銅藍。脈石礦物主要有白云石，其次為石英、方解石等。

①黃銅礦：黃色、反射光下為銅黃色，易磨光。它形微細(xì)粒狀、粒度0.005～0.8mm，主要呈散點狀、星散浸染狀、斑點—斑雜狀、團斑狀、細(xì)脈—網(wǎng)脈狀集合體不均勻充填于白云石、方解石、石英等脈石礦物間或巖石層理、裂隙內(nèi)，局部富礦部分呈次塊狀～塊狀結(jié)合體產(chǎn)出，在礦石中一般含量約1～5%。

②黃鐵礦：淺黃色，半自形～自形微細(xì)粒狀，常呈立方體，粒徑0.005～1.50mm。在礦石中主要呈不均勻散點狀、星點狀、細(xì)脈狀、浸染狀伴黃銅礦共生產(chǎn)出，多被黃銅礦集合體包裹。含量一般小于1～3%。

礦區(qū)礦石結(jié)構(gòu)主要為不規(guī)則微細(xì)粒狀集合體結(jié)構(gòu)；其次為半自形、它形微細(xì)晶結(jié)構(gòu)，交代、固溶體分解結(jié)構(gòu)等。

礦石構(gòu)造主要有：網(wǎng)脈狀、斑點—斑雜狀、層紋狀、星散浸染狀，次為細(xì)脈狀、條帶狀、團斑狀、團塊等。在疊層石發(fā)育部位見有銅礦物沿疊層石層紋線分布而呈細(xì)線狀典型的“馬尾絲”構(gòu)造銅礦石。

礦石化學(xué)成分：根據(jù)光譜分析和礦石全分析結(jié)果顯示：礦石中含SiO2為14.93～31.67%，平均含量達到19.51%；CaO17.94～23.55%，平均22.55%；MgO 15.33～16.23%，平均15.75%、Al2O31.84～4.08%，平均2.68%，TFe2O32.62～3.20%，平均2.79%。礦石中富CaO、SiO2、MgO，F(xiàn)e2O3、Al2O3。

3　礦床成因及找礦標(biāo)志

3.1礦床成因

小水井銅礦屬于落雪組碳酸鹽巖建造中的噴流-熱鹵水沉積改造型銅礦床。據(jù)有關(guān)科研資料，此類型礦床產(chǎn)生在裂谷坳陷階段的初期，位于坳陷盆地的邊部。此時火山活動已接近尾聲，但由于同生斷層的存在及火山活動的熱作用而形成熱液循環(huán)體系，向深部滲透的海水不斷被加熱并萃取下伏地層及火山巖系中的成礦物質(zhì)成為含礦熱液，它與深源熱液混合后經(jīng)同生斷層系噴流出海底，沿同生斷裂帶噴出的含礦溶液分布很廣，通過物理-化學(xué)作用及生物作用而淀出在碳酸鹽臺地的不同巖相帶中，密度大的部分沿一定坡度注入凹地成為熱鹵水池形成結(jié)核狀、條帶狀礦石，細(xì)分散的顆粒被藻粘液質(zhì)捕獲成為馬尾絲銅礦，較粗的顆粒與白云石、石英碎屑一起堆積在噴口附近。在潮上帶的薩布哈環(huán)境中，強烈的蒸發(fā)可使海水濃縮并淀出銅礦物，這些物質(zhì)被潮汐回流帶到海盆地中也可形成層狀銅礦。反映出潮坪、熱鹵水池、藻席、藻礁、蒸發(fā)泥坪等各種成礦環(huán)境。層狀礦形成后的改造作用可分同層改造及疊加改造兩種，前者只是層內(nèi)物質(zhì)的再分配而出現(xiàn)貧富變化，其總量并沒有增加；后者帶來了新的礦源使層狀礦進一步增富，并形成脈狀富礦。

3.2找礦標(biāo)志

①地層：中昆陽群落雪組上段中下部含藻白云巖、微細(xì)晶白云巖、硅化細(xì)晶白云巖，為直接找礦標(biāo)志。

②構(gòu)造：與中昆陽群落雪組白云巖的同生斷裂帶。

③蝕變：具硅化、白云石化、重晶石化及淺灰色及黃白色蝕變帶等部位。

④異常：各異常中心部位及異常高值點附近。

[1]云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，王義昭等，1990，云南省區(qū)域地質(zhì)志[M].地質(zhì)出版社.

[2]莫向云等，云南東川昆陽群地層[M]，云南科技出版社，2013年.

[3]冉從英，康滇地軸東川式層狀銅礦的沉積環(huán)境與成巖成礦作用[J]，地球化學(xué)，1981年，第2期，114-119.

[4]薛步高，2011，昆陽群.礦床地質(zhì)論文集[M]，云南科技出版社.

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-1-81-2

沈良（1982～），男，在讀工程碩士，地質(zhì)工程師，研究方向為地質(zhì)礦勘查及找礦。