云南大紅山銅鐵礦成礦模式

■李賢山（湖南衡陽421000）

云南大紅山銅鐵礦成礦模式

■李賢山
（湖南衡陽421000）

云南省新平縣大紅山銅礦是一個(gè)鐵、銅多金屬礦床,其中伴生有金、銀等貴金屬可綜合利用,是我國西南地區(qū)重要的有色金屬基地之一。本文將總結(jié)大紅山鐵銅礦床的成礦規(guī)律和成礦模式。

鐵銅礦研究現(xiàn)狀地址特征成礦模式

大紅山礦區(qū)位于康滇地軸南端,揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西緣,介于紅河深斷裂與綠汁江深斷裂所夾持的滇中臺(tái)坳內(nèi),系云南山字型前弧翼與哀牢山構(gòu)造帶的交接部位,處于南北向兩組、北西向一組構(gòu)造的交匯復(fù)合地帶'。礦區(qū)出露兩套地層,基底為早元古代中等變質(zhì)的大紅山群,是一套古海底火山噴發(fā)一沉積變質(zhì)巖系,以富含納質(zhì)火山巖及富含鐵銅礦為特征。區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,在漫長的地質(zhì)歷史演化過程中,受到了多期地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響和多期地質(zhì)構(gòu)造體系的復(fù)合疊加,從而使得區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造形跡復(fù)雜多異,對(duì)成礦起著重要的控制作用。

1　大紅山鐵銅礦研究現(xiàn)狀

大紅山鐵銅礦床是國內(nèi)著名的大型鐵銅礦床之一,在大地構(gòu)造位置上處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西緣的紅河深斷裂北東側(cè),康滇地軸南端。是一個(gè)大型超大型富鐵礦和一個(gè)大型超大型富銅礦,產(chǎn)于前震旦系海相火山巖中,為多個(gè)在成因上相互疊加的、基本上圍繞同一火山噴發(fā)活動(dòng)中心產(chǎn)出的不同礦床組成,形成了一個(gè)典型的海底火山噴發(fā)一沉積變質(zhì)成礦系統(tǒng)。

2　區(qū)域地質(zhì)特征

大紅山銅鐵礦區(qū)位于康滇地軸南端、揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西緣，介于紅河斷裂與綠汁江斷裂所夾持的滇中中臺(tái)拗內(nèi)，系云南山字型前弧西翼與哀牢山構(gòu)造帶的交匯部位，居于紅河斷裂的北東側(cè)（圖1）。按云南省大地構(gòu)造分區(qū)，屬揚(yáng)子-華南陸塊區(qū)（V），上揚(yáng)子古陸塊（V-2），楚雄陸內(nèi)盆地（V-2-5），大姚-新平坳陷盆地（V-2-5-2）。區(qū)內(nèi)出露大片中生代晚三疊紀(jì)及侏羅紀(jì)地層，早元古代大紅山群在中生代蓋層中呈“天窗”出露。大紅山群時(shí)限為18-25億年的古元古界大紅山巖群主要沿區(qū)內(nèi)斷裂帶呈NW-SE向斷塊狀分布，出露于深切河谷、溝谷一帶，見于大紅山、腰街、漠沙、希拉河、撮科等地，以大紅山礦區(qū)出露最全，其它地區(qū)僅部分出露，區(qū)域上具有穩(wěn)定的含礦層，也是本次評(píng)價(jià)的主要目的層位。新平縣境內(nèi)大紅山巖群出露面積近31.6km2。大紅山群巖石組合復(fù)雜，有火山巖、次火山巖、火山-沉積巖及沉積巖等。沉積建造可分為三部分：下部碎屑巖建造（混合巖）；中部海相火山巖建造（變質(zhì)火山巖）；上部碳酸巖及復(fù)理石建造。主要銅鐵礦無一例外均賦存于中部火山巖建造中，巖性為中-深變質(zhì)巖系。從老到新分為底巴都巖組、老廠河巖組、曼崗河巖組、紅山巖組、肥味河巖組、坡頭巖組6個(gè)組、20個(gè)巖性段，總厚大于2900m。中生界在區(qū)內(nèi)廣泛分布，由三疊系-侏羅系地層構(gòu)成，為一套河-湖相及三角洲相沉積。巖性主要為礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖、頁巖夾煤層等。

圖1　區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)圖（據(jù)云南地質(zhì)調(diào)查院修編）

3　區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造概況

區(qū)域內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,巖漿活動(dòng)頻繁,從太古代末期開始,不同時(shí)期、不同階段的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在礦區(qū)內(nèi)均有不同程度的反映,所形成的構(gòu)造形跡和與之伴隨的巖漿活動(dòng)、區(qū)域變質(zhì)作用相互繼承、疊加,使得地質(zhì)構(gòu)造趨于復(fù)雜化。對(duì)“大紅山式”鐵銅礦的形成和變質(zhì)改造具有重要作用。區(qū)內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,從太古代末期開始,不同時(shí)期和不同階段的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),如紅山運(yùn)動(dòng)、龍川運(yùn)動(dòng)、晉寧運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)、喜山運(yùn)動(dòng)及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng),在礦區(qū)均有不同程度的反映。所形成的構(gòu)造線、構(gòu)造形態(tài)和伴隨的巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用,自成體系,相互繼承和干擾,致使礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造趨于復(fù)雜化,對(duì)“大紅山式”鐵、銅礦的形成、富化和發(fā)展變化有著一定的依存關(guān)系。

4　成礦物質(zhì)來源

成礦物質(zhì)來源是礦床賴以形成的物質(zhì)基礎(chǔ)和首要條件，現(xiàn)代礦床學(xué)吧礦物質(zhì)的成礦物質(zhì)的研究作為探討礦床的成因、成礦的關(guān)鍵性條件，成礦的基礎(chǔ)作用，成礦物質(zhì)來源問題的解決不僅在成礦規(guī)律的理論研究中具有重大意義,而且在成礦預(yù)測(cè)的生產(chǎn)實(shí)踐中起著重要的指導(dǎo)作用。目前用來研究成礦物質(zhì)來源的方法主要有穩(wěn)定同位素、稀土元素、流體包裹體和微量元素等。曼崗河火山旋回早期以噴溢相的杏仁狀細(xì)碧巖為主,并逐漸向中酸性的石英角斑巖演化到火山旋回的晚期,火山作用以噴發(fā)為主（伴隨少量的熔巖體溢出）,形成大量的沉火山碎屑巖。此時(shí)期,火山氣液活動(dòng)強(qiáng)烈,銅以硫化物形式,隨火山噴發(fā)作用沉積成礦鐵主要隨火山物質(zhì)噴出沉積成礦伴有陸源沉積。在整個(gè)成礦過程中,鐵的成礦具有長期性和延續(xù)性,而銅的成礦具明顯的階段性,這與旋回末期的火山作用的強(qiáng)弱韻律關(guān)系密切。鐵銅礦體均賦存于火山碎屑物發(fā)育的曼崗河組第三巖性段上部的沉積火山碎屑巖層位,具明顯的“層控”特征。

5　成礦模式

下元古代優(yōu)地槽時(shí)期,此處中基性富鈉質(zhì)火山巖漿活動(dòng)頻繁。早期以噴發(fā)為主,大量的基性物質(zhì)溢出中后期巖漿向中酸性演化,隨后轉(zhuǎn)變?yōu)橐試姎鉃橹?。伴隨著少量巖漿的溢出,大量的礦質(zhì)有時(shí)間得以硫化物形式萃取到水中,形成含礦熱水,并在海盆的適當(dāng)?shù)牡胤匠练e成礦。綜合上述資料,大紅山鐵、銅礦床是在時(shí)間、空間、成因上互相聯(lián)系的一套礦床組合,是一個(gè)海底火山成礦系列。大紅山鐵、銅礦床應(yīng)為裂谷環(huán)境下的海底富鈉質(zhì)火山噴溢一噴發(fā)沉積一疊加改造復(fù)合成因礦床,并可以通過以下主要特征來構(gòu)思和認(rèn)識(shí)本礦床的成礦模式。裂谷作用造就了大紅山地區(qū)初生型裂陷海槽環(huán)境,為早元古代海底富鈉質(zhì)火山噴發(fā)一沉積作用的成礦活動(dòng)提供了良好的相對(duì)封閉還原的盆地成礦環(huán)境。火山噴發(fā)作用提供了充沛的深部或慢源的成礦物質(zhì)。早元古代富鈉質(zhì)火山一噴發(fā)沉積形成火山噴溢分凝型、次火山交代富化礦漿型、火山噴發(fā)沉積型、低溫?zé)崴练e型鐵銅礦床,隨后在區(qū)域變質(zhì)作用以及基性巖漿侵入活動(dòng),發(fā)生鈉質(zhì)交代作用,在后期活化造山構(gòu)造疊加改造影響下,使成礦元素活化、遷移,進(jìn)一步富集形成礦體?；鹕絿姲l(fā)的巖漿熱能為大紅山地區(qū)火山噴發(fā)一沉積作用成礦供給了足夠有效的熱源,驅(qū)動(dòng)來源于海水的地下水產(chǎn)生對(duì)流,并沿其流動(dòng)通道從巖石中淋濾出成礦元素,而元古代末期的晉寧熱事件則為后期變質(zhì)改造成礦提供了必需的熱動(dòng)力及成礦介質(zhì),促使成礦元素活化運(yùn)移。

6　結(jié)束語

滇中坳陷帶控制大紅山群的基底呈南北向。基底構(gòu)造由一組東西向或近東西向的背斜、向斜和斷裂帶構(gòu)成,礦床受構(gòu)造控制，呈東西帶狀分布。東西向成礦前斷裂帶,控制著古海底火山噴發(fā)和成礦帶的展布火山活動(dòng)中心是礦源最豐富的地方,對(duì)成礦非常有利。因此我們的找礦方向沿著火山中心比較有利通過對(duì)區(qū)內(nèi)礦床成因深入剖析研究。據(jù)此規(guī)律,結(jié)合其它地物化等方法,可以為成礦提供更全面的指導(dǎo)。

[1]唐世新，馬生明，朱立新.2011.罕達(dá)蓋矽卡巖型鐵銅礦體與圍巖稀土元素地球化學(xué)特征[J].物探與化探，35(6):727-732.

[2]李強(qiáng).云南省大紅山鐵銅礦Ⅱ1號(hào)礦體地質(zhì)特征及礦床成因研究[J].大科技，2013 (11):217-218.

P61[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-1-4-2