四川木里縣菜園子-央島地區(qū)銅金礦成礦規(guī)律及預(yù)測研究

尹川，鄧洪軍，劉圖強，官厚江，段利

（1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局地質(zhì)礦產(chǎn)科學(xué)研究所，四川成都 610036；　2.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)公司，四川成都　610036）

1　區(qū)域構(gòu)造背景

研究區(qū)位于“三江”成礦帶的金沙江東側(cè)印支～燕山期多金屬成礦帶之上，構(gòu)造單元屬耳澤斷隆地區(qū)。該構(gòu)造單元為一典型構(gòu)造穹隆，區(qū)內(nèi)無明顯巖漿侵入活動，巖性表現(xiàn)為巖層經(jīng)多次滑脫-推覆改造的低綠片巖相變質(zhì)巖［1］。構(gòu)造總體特征為一系列復(fù)向斜及北西、北東向兩組斷裂組成的棋盤式構(gòu)造格局［2］。伴隨耳澤斷隆的隆起給中上地殼以及基性玄武巖中Au、Cu元素的活化遷移提供了條件［3］。目前發(fā)現(xiàn)有金、銅、鐵、銀等礦（床）點近20個，其中北西向耳澤-菜園子復(fù)式背斜邊緣、核部又控制了構(gòu)造單元內(nèi)多數(shù)礦床的分布見圖1。從區(qū)域背景來看研究區(qū)具良好的成礦潛力。

圖1　區(qū)域構(gòu)造簡圖Fig.1 A shematic diagram of regional structure

2　研究區(qū)地質(zhì)

2.1　地層

研究區(qū)內(nèi)出露地層比較單一，為中泥盆統(tǒng)蒼納組（D2c）、上二疊統(tǒng)岡達概組下段（P2g1）及第四系（Q）見圖2，上二疊統(tǒng)岡達概組與中泥盆統(tǒng)蒼納組地層為平行不整合接觸關(guān)系。各地層巖性特征分述如下：

2.1.1　中泥盆統(tǒng)蒼納組（D2c）

區(qū)內(nèi)中泥盆統(tǒng)蒼納組出露面積廣、厚度大，變質(zhì)程度為低級綠片巖相，巖性較為單一。該組根據(jù)不同巖性及巖性組合特點分為三段，自下而上為一段（D2c1）巖性為炭質(zhì)絹云石英千枚巖、二段（D2c2）巖性為炭質(zhì)千枚巖、三段（D2c3）巖性為絹云石英千枚巖，二段和三段是研究區(qū)內(nèi)主要含礦層。

圖2　礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.2　Geological diagram of mining area

2.1.2　上二疊統(tǒng)岡達概組下段（P2g1）

主要分布于研究區(qū)西側(cè)（菜園子-央島一線），呈北西-南西向（在研究區(qū)南部彎曲）展布。巖性為灰綠、黑綠色綠泥石片巖（原巖為玄武巖）為主，局部地段在底部見一層灰白色的微晶白云巖透鏡體。區(qū)內(nèi)西部地區(qū)仍可見局部未完全蝕變殘留的枕狀構(gòu)造，應(yīng)屬于海相噴發(fā)，與下伏地層中泥盆統(tǒng)蒼納組間為平行不整合接觸關(guān)系。

2.2　構(gòu)造

區(qū)內(nèi)為一陡傾單斜構(gòu)造，傾向西245°～280°，傾角60°～85°，局部見因斷層影響而形成的牽引褶皺，規(guī)模一般較小。研究區(qū)內(nèi)南北向的主體構(gòu)造為壓扭性斷裂構(gòu)造（F1），為主要導(dǎo)礦構(gòu)造。同時還發(fā)育有北東向斷層（F2、F3），亦為壓扭性斷裂見圖2。其中僅F2斷層切斷礦體向北延伸，其余均發(fā)育在礦體頂板的巖層中，未對礦體造成破壞。受主構(gòu)造應(yīng)力影響，含礦地層內(nèi)層間破碎發(fā)育，礦體即產(chǎn)出于層間破碎帶中，層間破碎構(gòu)造控礦、容礦明顯。礦石多呈浸染狀、細脈狀、網(wǎng)脈狀、角礫狀等，破碎帶內(nèi)及其附近的圍巖有不同程度的褪色蝕變，熱液交代作用特征明顯。研究區(qū)斷層特征見表1。

表1　研究區(qū)主要斷層特征匯總表Tab.1 Summary of major fault features in the study areas

2.3　巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動以基性火山噴發(fā)為主。巖性主要為玄武巖。

2.4　變質(zhì)巖

區(qū)內(nèi)二疊系、泥盆系地層受區(qū)域變質(zhì)作用影響，巖石都已變質(zhì)，變質(zhì)程度屬低綠片巖相的絹云母—綠泥石帶，巖石類型主要有綠泥片巖、綠泥石英片巖、絹云母石英千枚巖等。動力變質(zhì)作用不明顯，僅在段裂帶中局部可見。

3　礦體地質(zhì)特征

3.1　礦體特征

菜園子銅金礦屬層間破碎(帶)蝕變巖型銅金礦床,共圈定6條礦體，根據(jù)相對位置由西至東依次編為1、2、3、4、5、6號。區(qū)內(nèi)層間破碎以炭質(zhì)碎裂巖(帶)最發(fā)育，破碎帶厚5m～20m，長約2km，2號主礦體即受其控制并賦存于碳質(zhì)碎裂巖底板附近。其它礦體除1號礦體分布于炭質(zhì)碎裂巖內(nèi)，2號礦體以西，其余礦體均分布在2號礦體底板以東，沿層間破碎帶呈順層分布或極小角度斜交。礦區(qū)主礦體特征描述如下：

（1）2號礦體：呈南北貫向穿礦區(qū)，似層狀，傾向258°～285°，傾角58°～80°。控制長度1194m，最大控制深度667m；厚度0.44m～11.76m，平均厚2.16m；礦體平均品位Cu0.52%；金平均品位Au2.17×10-6。

（2）3號礦體：位于2號礦體東側(cè)，近似于平行展布，層間距10m～35m，呈似層狀，傾向217°～291°，傾角60°～85°。礦體控制長度798m，最大控制深度529m；礦體厚度0.18m～6.58m，平均厚1.62m；礦體平均品位Cu0.42%；平均品位Au3.23×10-6。

3.2　礦石特征

3.2.1　礦石礦物成分

原生礦銅金礦石的礦物組成有十余種，主要礦石礦物為黃銅礦、黃鐵礦，次為斑銅礦、自然金、鏡鐵礦、菱鐵礦、硫砷鐵鎳礦，極少量的孔雀石、褐鐵礦、輝銅礦。主要脈石礦物為石英、絹云母、白云石、炭質(zhì)，次為鈉長石、綠泥石等。前期物相分析和金的賦存狀態(tài)表明，自然金主要為游離態(tài)的包裹金、裂隙金和少量的粒間金存在。值得指出的是，本礦床中金幾乎不產(chǎn)于各種形態(tài)的黃鐵礦中，與黃鐵礦無直接生成聯(lián)系。

3.2.2　礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)按以粒狀結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)為主。粒狀結(jié)構(gòu)以它形晶粒狀結(jié)構(gòu)和半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)為主，自形晶粒狀結(jié)構(gòu)次之；交代結(jié)構(gòu)主要為交代溶蝕結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造以浸染狀和細脈-網(wǎng)脈狀狀為主，在構(gòu)造破碎帶內(nèi)及附近可見擠壓形成的揉皺構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。

3.3　圍巖蝕變特征

區(qū)內(nèi)沿構(gòu)造破碎帶熱液活動頻繁，近礦圍巖及含礦圍巖普遍具不同程度的熱液蝕變。蝕變種類主要以硅化、碳酸鹽化、絹云母化、黃鐵礦化為主，其次為綠泥石化、鈉長石化、綠簾石化等。各種類型蝕變相互疊加發(fā)育，呈現(xiàn)出不同的期次，含礦層與頂、底板的接觸關(guān)系為漸變過渡關(guān)系。其中區(qū)內(nèi)硅化、白云石化與金、銅成礦關(guān)系密切，蝕變強度與金、銅品位呈正相關(guān)［4］。

4　礦床成因探討

4.1　成礦物質(zhì)來源

研究區(qū)內(nèi)大面積分布有二疊系下統(tǒng)岡達概組綠泥片巖，原巖為一套玄武巖，在噴發(fā)過程中攜帶了金及相關(guān)成礦元素并賦存于巖石中，據(jù)《1/20萬貢嶺幅地球化學(xué)圖說明書》該區(qū)Au元素屬高濃集區(qū)。初步判斷該套地層提供豐富的礦源的可能性大，為礦床重要的礦源層。

4.2　成礦流體來源

成礦流體的鹽度是判斷流體來源的重要標(biāo)志。據(jù)相關(guān)研究鹽度Wt%Nacl＞30%的礦床其成礦流體一般為巖漿熱液。而鹽度Wt%Nacl＜20%的礦床，其成礦流體既可能是巖漿熱液、變質(zhì)熱液或大氣降水熱液［5］。本次對菜園子銅金礦床成礦流體包裹體測試其鹽度Wt%Nacl0.18-17.08%見圖3，結(jié)合本區(qū)變質(zhì)程度低變質(zhì)熱液的可能性不大。同時對區(qū)內(nèi)地球物理信息收集發(fā)現(xiàn)，在水洛一帶存在一定規(guī)模的隱伏巖體［6］，因此推斷成礦流體主要以巖漿熱液和大氣降水為主。

4.3　成礦溫度

對研究區(qū)內(nèi)菜園子銅金礦中含礦石英脈里的包裹體運用均一法測溫，其成礦溫度集中在100℃～300℃之間見圖4，說明該區(qū)為一典型的中低溫礦床。

圖3　流體包裹體鹽度直方圖Fig.3　Histograms of the salinity of fluid inclusions

圖4　流體包裹體均一溫度直方圖Fig,4 Homogeneous temperature histograms of fluid inclusions

4.4　成礦機理

耳澤斷穹形成的同時在其西南側(cè)發(fā)育有深大斷裂（當(dāng)卓斷層）為深部流體的運移提供了通道，穹隆構(gòu)造中形成的層間破碎提供了良好的容礦空間。燕山晚期重熔型花崗巖和造山期后堿性花崗巖侵入提供了熱源、流體，最終形成了構(gòu)造-巖漿-熱液成礦系統(tǒng)。

5　成礦規(guī)律

菜園子銅金礦床的形成在特定的地質(zhì)環(huán)境中經(jīng)長期綜合地質(zhì)作用的結(jié)果。盡管導(dǎo)致礦床形成因素較多，成礦過程復(fù)雜，但控制礦床形成的因素總結(jié)為以下三點：①區(qū)域地質(zhì)背景，水洛一帶的規(guī)?；膸r體為礦床的形成提供熱源和物源同時發(fā)育的當(dāng)卓斷裂，為礦液的運移提供了通道。因此構(gòu)造-巖漿是形成本區(qū)銅金礦的空間展布的重要因素。②耳澤斷隆控制的層間破碎帶是礦床形成的主要控礦因素。③具黃銅礦化-硅化-白云石化為主體的熱液蝕變組合是本區(qū)內(nèi)礦化過程中最基礎(chǔ)的礦化組合［7］。該類礦化的多次疊加是構(gòu)成工業(yè)礦體的主要因素。

6　成礦預(yù)測

通過對研究區(qū)成礦規(guī)律的初步探究，結(jié)合野外地表小比列尺路線地質(zhì)調(diào)查及已獲得各種資料綜合整理研究，在菜園子-央島一帶圈定了預(yù)測靶區(qū)一處見圖5，具體預(yù)測依據(jù)如下：

（1）據(jù)四川省國土資源廳2011年四川省成礦區(qū)帶圖，研究區(qū)位于特提斯成礦域（Ⅰ級）喀喇昆侖—三江（造山帶）成礦?。á蚣墸┝x敦-香格里拉(島弧)Pb-Zn-Ag-Au-Cu-Sn-W-Mo-Ba成礦亞帶 (Ⅲ級)稻城鄧波～木里菜園子Cu-Au-Pb-Zn-Ag礦遠景區(qū)（Ⅳ級）木里菜園子銅金鐵礦靶區(qū)（Ⅴ級C類）內(nèi)，其找礦前景良好。

（2）靶區(qū)主要位于菜園子礦區(qū)南段，其所處區(qū)域地質(zhì)背景一致，同時出露有泥盆系蒼納組地層，巖性與菜園子礦區(qū)基本一致。

（3）據(jù)以往地質(zhì)工作在上覆地層二疊系岡達概組，有熱液型鏡鐵礦產(chǎn)出，規(guī)模達小型，零星地段同時見有熱液型銅金礦產(chǎn)出［8］，上述兩點說明區(qū)內(nèi)熱液活動明顯，其伴有銅、金礦化與菜園子礦化特點有相似性。

（4）在本次路線地質(zhì)調(diào)查過程中，靶區(qū)普遍發(fā)育硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化等與菜園子圍巖蝕變相似的蝕變現(xiàn)象。

綜合區(qū)域信息及本次收集調(diào)查研究區(qū)地層、構(gòu)造、礦化及圍巖蝕變信息，預(yù)測找礦方向。

圖5　菜園子-央島靶區(qū)預(yù)測圖Fig.5　Target area prediction map of Caiyuanzi-yangdao

參考文獻：

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［4］尹川,等.菜園子銅金礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志［J］四川地質(zhì)學(xué)報，2017.37（1）:44-46.

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［7］四川省地礦局四川省地質(zhì)礦產(chǎn)公司.四川省木里縣菜園子礦區(qū)銅金礦勘探報告［R］.2016.

［8］四川省地礦局四〇四地質(zhì)隊.四川木里縣央島鐵礦普查報告［R］.2016.