勐臘縣道班河銅、鉀礦成礦特征及成因分析

王國(guó)泰，曾保成，高永祥，劉文劍，楊鳳軍

（云南金沙礦業(yè)股份有限公司，云南昆明654100）

勐臘縣道班河銅、鉀礦成礦特征及成因分析

王國(guó)泰*，曾保成，高永祥，劉文劍，楊鳳軍

（云南金沙礦業(yè)股份有限公司，云南昆明654100）

通過對(duì)道班河銅、鉀礦區(qū)的地層、構(gòu)造、砂巖型層狀礦、脈狀礦和含鉀石鹽礦的特征分析，以及礦床成因探討，歸納出銅礦“沉積—成巖—改造”成因機(jī)理和底辟淺部貫入的“二層樓成礦模式”，總結(jié)出該區(qū)的山間盆地地層巖性和構(gòu)造控礦的規(guī)律，以及找礦標(biāo)志，拓寬道班河礦區(qū)及相鄰區(qū)域找礦思路，以期在該勘查程度較低的偏遠(yuǎn)地區(qū)取得新的突破。

銅、鉀礦；成礦特征；礦床成因

道班河銅礦位于勐臘縣城130°方向，平距約32km處，離磨憨口岸平距約8km。由于該區(qū)地處偏遠(yuǎn)、森林茂密，礦產(chǎn)資源開發(fā)程度較低，附近鐵、銅、鉛、鋅、金、石鹽、石膏礦（化）點(diǎn)較多，如新山、南坡、曼灑、茅草山、黃草嶺、龍巴河等礦（化）點(diǎn)。通過對(duì)該區(qū)地質(zhì)特征、礦床成因的分析，總結(jié)控礦規(guī)律和找礦標(biāo)志，為進(jìn)一步開展勘查工作提供借鑒。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)為藏滇地槽褶皺系橫斷山地槽褶皺帶的蘭坪—思茅坳陷的南部，屬蘭坪—思茅褶皺系中的景谷—勐臘褶皺束南端[1]。夾持于瀾滄江斷裂與無(wú)量山—營(yíng)盤山斷裂之間。最老地層為中、上泥盆統(tǒng)，區(qū)內(nèi)火山活動(dòng)比較強(qiáng)烈,還有印支期、燕山期的侵入巖。上古生界巖石有深埋變質(zhì),沿?zé)o量山—營(yíng)盤山的中生代紅層發(fā)生了線型動(dòng)力熱流變質(zhì)[2]。構(gòu)造變形總體上是由一系列褶皺和斷裂組成的反“S”型的弧形褶皺束,基本上平行于瀾滄江斷裂展布，褶皺軸向穩(wěn)定，多呈近SN向展布，背、向斜相間排列，多為正常褶皺，偶在斷裂附近見倒轉(zhuǎn)褶皺，斷裂構(gòu)造主要有縱斷裂、橫斷裂及順層斷裂[3]，多形成于印支晚期，燕山—喜馬拉雅期仍繼續(xù)活動(dòng)并有新生斷裂[4]。區(qū)域礦產(chǎn)礦（化）點(diǎn)的展布受區(qū)域構(gòu)造控制作用明顯。

2　礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1地層

礦區(qū)僅出露地層中生界白堊系上統(tǒng)曼寬河組第一段（K2m1）和第二段（K2m2），古近系古新統(tǒng)勐野井組(E1m)、始新統(tǒng)小丫口組(E2x)、第三系(N)及第四系(Q)。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)不強(qiáng)烈，未發(fā)現(xiàn)巖漿巖出露。見圖1。

2.2礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)主要有金廠河—尚勇背斜：背斜軸向340°～ 350°，中部被F2、F3、F4三個(gè)橫斷層切割成4段。核部地層為白堊系上統(tǒng)曼寬河組（K2m）,兩翼地層為下古近系勐野井組（E1m）和小丫口（E2x），軸面近乎垂直。軸部該巖層傾角為50°～80°，兩翼巖層傾角變緩，為10°～ 40°，道班河銅礦產(chǎn)于背斜核部及巖層轉(zhuǎn)折部位的東翼曼寬河組上段下部淺色砂巖層中。見表1。

3　礦床地質(zhì)

3.1砂巖型層狀銅礦體

層狀銅礦體賦存于中生界上白堊統(tǒng)曼寬河組（K2m）地層中段下部，巖性為淺灰色、灰色、灰綠色細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖，鈣質(zhì)、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖，礦體呈層狀、似層狀、扁透鏡狀沿層產(chǎn)出。產(chǎn)狀與巖層一致，嚴(yán)格受地層和巖性的控制，形態(tài)簡(jiǎn)單，傾向60°，傾角19°～24°，礦體厚度從0.90～2.61m，平均1.73m，厚度變化系數(shù)30.6%。品位由0.43%～1.30%，平均0.72%，品位變化系數(shù)34.8%。在傾向上，由中段往深部方向有逐漸變貧變薄直至尖滅的趨勢(shì)；沿傾向往地表因受風(fēng)化淋濾作用影響，亦有變貧的趨勢(shì)。

銅礦物主要是輝銅礦、孔雀石、藍(lán)銅礦。這些銅礦物都是以浸染狀、散點(diǎn)斑點(diǎn)狀、細(xì)點(diǎn)狀、被膜狀沿巖石的層理、節(jié)理、裂隙分布，并構(gòu)成浸染狀、細(xì)網(wǎng)脈狀、斑點(diǎn)狀的塊狀礦石，脈石礦物主要為石英、長(zhǎng)石巖屑以及鈣質(zhì)、泥質(zhì)、硅質(zhì)、鐵質(zhì)等膠結(jié)物，礦石中的主要有用成分是銅，其它組分的含量微弱。

圖1　道班河銅、鉀礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

表1　道班河銅礦區(qū)斷裂構(gòu)造特征

3.2脈狀礦

脈狀銅礦體賦存于中生界上白堊統(tǒng)曼寬河組（K2m）地層中段中部，含礦巖性為淺灰色細(xì)粒含鈣質(zhì)、泥質(zhì)石英砂巖，發(fā)育有機(jī)質(zhì)條帶，銅礦體呈似層狀、透鏡狀沿層間斷裂破碎帶產(chǎn)出。礦體厚度從2.20～ 5.80m，平均2.81m，厚度變化系數(shù)為70.39%，厚度較穩(wěn)定；銅品位從0.32%～5.41%，礦體平均品位2.69%，品位變化系數(shù)為50.13%。

銅礦物主要是輝銅礦、黝銅礦、黃銅礦、銅藍(lán)、斑銅礦，孔雀石、藍(lán)銅礦沿節(jié)理裂隙中或沿著巖石層理、節(jié)理、細(xì)小裂隙分布而構(gòu)成星點(diǎn)、細(xì)脈、網(wǎng)脈狀、塊狀銅礦石，伴生少量Ag。脈石礦物以粉砂狀、砂狀石英為主，次為泥質(zhì)巖屑、白云石、白云母、電氣石。

3.3含鉀石鹽礦

含鉀石鹽礦賦存于古新統(tǒng)勐野井（E1m）組地層中，呈透鏡狀—似層狀,其厚度一至十米,長(zhǎng)度十米至數(shù)百米不等，呈不連續(xù)的串球狀條帶展布，石鹽巖NaCl品位約59.98%，KCl品位約1.03%，石鹽、鉀石鹽均呈不等粒變晶結(jié)構(gòu)、斑狀變晶結(jié)構(gòu)，網(wǎng)脈狀、礫狀、條帶狀、塊狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙中充填的鉀石鹽呈纖維狀、櫛殼狀。

4　礦床成因探討

道班河銅礦床層狀、脈狀賦存于白堊系曼寬河組灰白色砂巖中，含鉀石鹽礦賦存于古新統(tǒng)勐野井組（E1m）地層中，屬于河流相、河湖交替相沉積—成巖—改造成因礦床，其形成過程，蘭坪—思茅多金屬和鉀鹽成礦帶的研究[5-9]，裂谷演化可分為以下4個(gè)階段：

（1）初始裂塹階段（P2-T3）。道班河銅礦床位于蘭坪—思茅多金屬成礦帶南端，在自華力西運(yùn)動(dòng)形成地槽陸殼基底后，于三疊紀(jì)形成印支裂谷，三疊紀(jì)末,瀾滄江洋完全封閉消減,瀾滄江弧及印支弧后盆地，以及東緣印支裂谷均褶皺封閉,保山—潞西殼段與蘭坪—思茅殼段完全匯聚接合。伴隨盆地的拉裂—離散，中、上三疊統(tǒng)地層銻、汞、砷、銅、鉛、鋅、金等礦產(chǎn)為主,含礦巖系有火山-沉積巖系和沉積巖系，形成礦源層或直接形成工業(yè)礦層。

（2）斷裂坳陷階段(J-K)。侏羅紀(jì)至晚白堊紀(jì)，在區(qū)域拉張動(dòng)力條件下，沿陸內(nèi)中軸斷裂帶向東西兩側(cè)拉伸，盆地東西兩側(cè)斷裂帶外升內(nèi)降，地形反差加大，濕熱、干燥氣候交替，使盆地兩側(cè)斷裂帶二疊—三疊系火山巖系中的銅鉛鋅等成礦元素大量剝蝕，沿河湖周邊沉積富含成礦元素的礦源層，其中以景星組含銅豐度最高，分布范圍廣。

由于海水進(jìn)退，在上三疊統(tǒng)歪古村組、下侏羅統(tǒng)漾江組(張科寨組)、中侏羅統(tǒng)花開左組(和平鄉(xiāng)組)，形成海陸交互相的碎屑—碳酸鹽含鹽地層,至晚侏羅紀(jì)及白堊紀(jì),變?yōu)榧t色陸相碎屑—泥質(zhì)夾膏鹽沉積。

（3）沉積收縮階段(K-E)。白堊紀(jì)末燕山運(yùn)動(dòng),盆地全部關(guān)閉，中軸的隱伏深斷裂,發(fā)生隆起拉張,形成裂陷盆地，沉積紅色泥質(zhì)碎屑—膏鹽沉積，幔源熱流沿中軸斷裂帶上升，與大氣降水、地層建造水、含有機(jī)沉積物壓實(shí)水等混合形成含礦流體，在晚白堊紀(jì)曼寬河組中形成河湖相層狀礦，在構(gòu)造裂隙中形成脈狀礦，從而形成了在白堊系曼寬河組灰白色砂巖中的河湖相環(huán)境中的沉積—成巖—改造成因礦床。

根據(jù)成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所S同位素進(jìn)行了測(cè)定結(jié)果，層狀礦δ34S值為-36.8‰～-25.8‰，δ34S值主要位于半封閉或封閉湖泊中形成沉積物范圍內(nèi),層狀礦的硫源為地層生物硫；脈狀礦δ34S值主要位于變質(zhì)巖范圍內(nèi)，為大氣降水循環(huán)過程對(duì)礦源巖或流經(jīng)巖石硫的萃取。

（4）擠壓收縮階段(E-Q)。喜山運(yùn)動(dòng)的多幕活動(dòng)均以SW—NE向擠壓為主,印度古殼體與歐亞古殼體的匯聚接合，盆地受擠壓隆升，成為山間盆地，部份銅礦體出露遭氧化，近地表層狀礦和脈狀礦形成較深的氧化帶。多期相繼發(fā)生的大規(guī)模逆沖—逆掩斷裂，侏羅紀(jì)原始沉積的鹽層沿?cái)鄬忧殖鲋恋乇?，受陸源水的混染改造，淺部刺穿、貫入勐野井組（E1m），組成了“二層樓成礦模式”的鉀鹽礦。

5　控礦規(guī)律和指示標(biāo)志

5.1控礦規(guī)律

5.1.1地層巖性控礦

層狀礦賦銅地層主要為曼寬河組上段(K2m2)，礦體受地層及巖性控制，化學(xué)界面控制礦體的定位。礦化順層理、斜層理、交錯(cuò)層理進(jìn)行，礦體層狀、似層狀、扁平透鏡狀產(chǎn)出。賦礦部位為淺紫交互過渡帶的淺(暗)色巖性段，銅礦體均賦存于紅色巖系中淺紫交互帶靠淺色層一側(cè)，礦體緊靠淺紫交互帶界線產(chǎn)出，礦體兩側(cè)分別尖滅于紫色巖石和淺色巖石?；野?綠)巖層中有機(jī)碳含量較高(3%)，說明有機(jī)質(zhì)在成礦過程中，有助于熱液中溶解度較低的成礦物質(zhì)源源不斷地被攜帶到地球化學(xué)障壁處，又有助于吸附成礦元素，使之聚集沉淀。晚第三紀(jì)—現(xiàn)代，印度板塊持續(xù)俯沖，滇、藏、青地區(qū)大面積隆升，盆地受擠壓隆升，成為山間盆地，推覆構(gòu)造使部份礦體出露，道班河、南坡、曼灑、茅草山、黃草嶺、龍巴河銅礦點(diǎn)沿金廠河—尚勇背斜條帶狀分布。勐野井組地層較完整出露于向斜兩翼，在向斜中心次一級(jí)背斜有零星出露。含鹽性以向斜中心較好，西翼次之,東翼最差。

5.1.2構(gòu)造控礦

近南北向或北北西向斷裂是本區(qū)脈狀銅礦的導(dǎo)礦斷裂，區(qū)內(nèi)軸向近東西的金廠河—尚勇背斜的翼部，次級(jí)褶皺的虛脫部位、低角度層間剪切帶、走向近東西的陡傾斷裂，形成紡錘狀、筒狀的富礦構(gòu)造，與層狀礦存在著此消彼長(zhǎng)的關(guān)系。

在近南北向或北西向斷裂交叉點(diǎn)附近區(qū)域，古近系勐野井（E1m）組地層中，在有利于深部鹽體刺穿、貫入部位，形成透鏡狀—似層狀鉀鹽礦體，而且，在鉀鹽晶體表面，具有擦痕、壓痕、凹坑、化學(xué)溶蝕痕跡等現(xiàn)象，鹽體受構(gòu)造擠壓后產(chǎn)生塑性流動(dòng)的特征。

5.2找礦標(biāo)志

從成礦地質(zhì)背景、成礦環(huán)境、富集規(guī)律和控礦因素的研究中，可以總結(jié)出該區(qū)找礦的標(biāo)志：

（1）“層、巖、相”標(biāo)志，曼寬河組紫色巖是重要的含銅地層，其中“淺、紫交互”淺灰色的細(xì)粒巖屑石英砂巖是重要的找礦標(biāo)志，地表存在明顯的孔雀石化，是找礦的直接標(biāo)志，利用原生沉積構(gòu)造確認(rèn)沉積相（河流相、河湖交替相）。

（2）勐野井組下段含石膏的棕紅色及雜色泥礫巖、粉砂巖、泥質(zhì)巖，夾層狀硬石膏巖和白云巖透鏡體，石膏、鹽泉等鹽溶遺跡。

（3）在含礦層位中尋找淺色層、尋找褶皺構(gòu)造的轉(zhuǎn)折部位，特別是背斜緩傾的一翼。另外，也要注意斷裂構(gòu)造發(fā)育的區(qū)域，特別是含礦層中斷裂發(fā)育的地方，如層間破碎帶，斷層交叉部位，可能含有工業(yè)礦體。

（4）硫化銅礦石與含礦層灰白色砂巖具有高極化率、中等電阻率的特征，硫化銅礦石的高極化特征與礦區(qū)出露的其他類型巖石區(qū)別明顯[10]。采用MES探測(cè)鹽體(鉀鹽)表現(xiàn)為高電阻率特征,電阻率幾何平均值在1000～4000Ωm之間[9]，注意古構(gòu)造、古地理環(huán)境及熱點(diǎn)的研究，尤其是注意尋找潛伏隆起帶或熱點(diǎn)。

（5）在低背景值上的Cu、Ag、Pb、Zn、As、Mn等元素高強(qiáng)度異常。

6　小結(jié)

道班河銅、鉀礦區(qū)受成礦環(huán)境、構(gòu)造、層位、巖性及熱液作用的多重控制，通過對(duì)該區(qū)裂谷演化的初始裂塹階段、斷裂坳陷階段、沉積收縮階段和擠壓收縮階段的分析，說明該區(qū)沉積—成巖—改造成因的砂巖型層控銅礦床和脈狀礦成礦機(jī)理，以及由侏羅紀(jì)鹽沉積形成底辟，局部向淺部刺穿、貫入的“二層樓鉀鹽成礦模式”，拓寬了道班河礦區(qū)及相鄰區(qū)域找礦思路。有必要通過找礦標(biāo)志、遙感、地球物理、地球化學(xué)等方式，選擇成礦有利部位，布置深鉆進(jìn)行勘查，進(jìn)一步查明礦源層與探獲礦體之間的關(guān)系，以期在該區(qū)域取得新的突破。

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A

1004-5716(2016)11-0172-04

2016-02-16

2016-02-17

項(xiàng)目來源：云南銅業(yè)（集團(tuán)）有限公司重點(diǎn)科技項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：20130104）。

王國(guó)泰（1966-），男（漢族），云南會(huì)澤人，高級(jí)工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)采礦技術(shù)管理工作。