四川省丹巴縣沈足溝銅多金屬礦床地質(zhì)特征及成因研究

劉波

（四川省冶金地質(zhì)勘查局水文工程大隊(duì)，四川成都　611730）

礦區(qū)處于四川省丹巴縣北部，至丹巴縣城約43km，隸屬巴底鎮(zhèn)管轄。礦區(qū)內(nèi)主要河流是沈足河，由于地形陡，經(jīng)雨水沖刷，形成高山、峽谷、懸崖峭壁廣布的高原深切割地貌，氣候和植被具明顯的垂直分帶。

1　礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)大地構(gòu)造位置為巴顏喀拉地塊南部，可可西里-松潘前陸盆地內(nèi)，出露地層均遭受不同程度的中、深度變質(zhì)作用，形成各種變質(zhì)巖石。地層分區(qū)屬巴顏喀拉地層區(qū)馬爾康地層分區(qū)金川小區(qū)，地質(zhì)情況復(fù)雜，是典型碰撞造山帶，由于該區(qū)自新元古代以來至第三紀(jì)先后經(jīng)歷了多期的構(gòu)造變形、變質(zhì)和巖漿作用疊加改造，巖層內(nèi)順層剪切、滑脫構(gòu)造發(fā)育，后期受脆性斷裂破壞，大部分地層變質(zhì)程度較深。

1.1　構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)褶皺為沈足溝復(fù)式向斜，呈單斜構(gòu)造分布于礦區(qū)北東側(cè)，巖層走向北西，傾向50°～75°，傾角40°～65°，褶皺地段不僅表現(xiàn)為組、段的重復(fù)，在露頭上還見較多小褶皺見圖1。礦區(qū)內(nèi)節(jié)理、裂隙構(gòu)造十分發(fā)育，主要見于馬奈巖體內(nèi)，對主要礦化帶進(jìn)行節(jié)理調(diào)查統(tǒng)計(jì)，總體為245°∠70°與49°∠50°兩組節(jié)理，前者為邊緣張節(jié)理，是成礦的有利部位。礦區(qū)內(nèi)斷裂不發(fā)育。

圖1　工作區(qū)大地構(gòu)造位置圖Fig.1 Geotectonic position map of working area

1.2　地層

礦區(qū)出露地層為三疊系及第四系。三疊系分布于礦區(qū)的東部，按由老到新依次劃分為三疊系扎尕山組、三疊系雜谷腦組。扎尕山組主要為一套中厚層狀變質(zhì)砂巖、千枚巖、板巖夾少量薄層狀灰?guī)r組成，厚229m～800m［1］。受馬奈巖體侵入,接觸邊緣發(fā)生深變質(zhì)作用，巖石由沉積巖變成變質(zhì)巖，巖石整體顏色淺、致密、堅(jiān)硬、易碎。局部在后期熱液活動(dòng)的影響下，變質(zhì)作用進(jìn)行了再次疊加，使接觸帶邊緣變質(zhì)程度高低不均，形成角巖化帶，具變粒巖的特殊變質(zhì)特征。馬奈巖體與三疊系扎尕山組地層接觸帶內(nèi)側(cè)巖石是主要的含礦層位。雜谷腦組：分布于礦區(qū)的東部，為一套淺海相碎屑巖建造，總厚600m～1600m，主要由砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖、雜砂巖、千枚巖、板巖組成，砂、板巖厚度比約5:1～10:1，以砂巖厚度大、分布集中且鈣質(zhì)成分重為特征，以厚層砂巖的出現(xiàn)和結(jié)束作為底界，與下伏地層扎尕山組整合接觸。第四系：主要為腐殖土、殘坡積、樹根、落葉等［2］。

1.3　巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖為燕山期的馬奈復(fù)式巖體，出露面積約35km2，巖石巖相分帶比較清楚，按巖石組合從巖體中心向邊緣分為4個(gè)不同的單元。

1.4　變質(zhì)作用

礦區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用十分普遍，且種類繁多。區(qū)域變質(zhì)作用主要見于馬奈巖體東側(cè)，地層時(shí)代為三疊系地層。熱力接觸變質(zhì)作用見于馬奈巖體與三疊系地層接觸帶外側(cè)，寬度一般為數(shù)百米。接觸交代變質(zhì)作用見于馬奈巖體與三疊系地層接觸帶內(nèi)側(cè)，為巖體在成巖過程中，同化溶蝕圍巖俘虜體，形成的一類變質(zhì)巖系。銅礦化、硅化及黑云母富集帶的形成與該變質(zhì)作用有為較密切關(guān)系。動(dòng)力變質(zhì)作用見于礦區(qū)北側(cè)，大渡河南岸，產(chǎn)于馬奈巖體內(nèi)部斷裂帶上。巖石類型為構(gòu)造角礫巖、石英二長巖，普遍碎成大小不一的碎塊，并具有較強(qiáng)的碳酸巖化現(xiàn)象，呈網(wǎng)脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。

2　礦體特征

經(jīng)過地質(zhì)調(diào)查研究共圈定了礦體3條，編號分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其中Ⅰ號銅礦體位于礦區(qū)中部，沈足二村金科寨對面，呈南北向展布；Ⅱ號鉬礦體位于礦區(qū)北側(cè)，克爾夾溝內(nèi)，近南北向展布；Ⅲ號銅礦體則位于礦區(qū)南部，岞吉山山頂。各礦體特征簡述如下：

Ⅰ號銅礦體呈似層狀，長度730m，總體傾向260°～270°，傾角68°～80°，厚度0.69m～2.54m，平均厚度1.12m，銅品位0.49%～1.99%，平均品位1.05%。礦體賦存于馬奈巖體與三疊系扎尕山組地層接觸帶內(nèi)側(cè)，距離接觸面20m～60m，含礦巖石為黑云母片巖、黑云母片麻巖，呈灰黑色、灰白色，片理面內(nèi)見有條帶狀、浸染狀銅礦化現(xiàn)象。

Ⅱ號鉬礦體，呈透鏡狀，長度130m，厚度0.40m～1.02m，平均0.71m，鉬品位0.23%～0.253%，平均品位0.242%，含礦巖石為石英脈，呈乳白色，礦體圍巖為黑云角閃片麻巖，常見蝕變?yōu)楣杌?、褐鐵礦化。金屬礦物主要為輝鉬礦、黃銅礦等［3］。

Ⅲ號銅礦體，礦體地表呈不規(guī)則橢圓狀，直徑約5.30m。含礦巖石為石英脈。礦體圍巖為暗灰色輝石正長巖。礦體總體傾向210°，傾角63°，銅礦化不均勻。金屬氧化礦物為孔雀石，金屬硫化礦物為黃銅礦、斑銅礦等見圖2、圖3，呈浸染狀、團(tuán)塊狀產(chǎn)于石英體內(nèi)，銅品位0.42%～0.569%，平均品位0.508%，另可見褐鐵礦化、云母化等。

圖2　銅礦石（薄片）Fig.2 Copper ore （slice）

圖3　銅礦石（光片）Fig.3 Copper ore （polished section）

3　礦床成因及找礦標(biāo)志

3.1　礦床成因類型

本區(qū)成礦特征總體為巖漿熱液型銅多金屬礦。Ⅰ號銅礦體位于馬奈巖體與三疊系扎尕山組接觸帶內(nèi)側(cè)，含礦巖性為灰黑色黑云母片巖及沿黑云母片巖內(nèi)充填的含銅石英條帶，而黑云母片巖的產(chǎn)生則與巖漿侵入過程中的流動(dòng)作用及巖體圍巖內(nèi)針片狀礦物有著直接的聯(lián)系。主要金屬礦物沿黑云母片理面產(chǎn)出，黑云母片巖片理為本區(qū)成礦提供了容礦空間。本區(qū)地層巖性在區(qū)域變質(zhì)作用下，形成了一個(gè)規(guī)模龐大的黑云母變質(zhì)帶，燕山期馬奈巖體侵入到三疊系扎尕山組地層中時(shí)，在邊部俘虜了大量地層中的巖石及礦物，并使其分解并重新結(jié)晶。黑云母等片狀結(jié)構(gòu)特征的礦物，在塑性流動(dòng)作用下，在接觸帶附近使片狀、針狀礦物等產(chǎn)生了定向排列，在接觸變質(zhì)作用及動(dòng)力變質(zhì)作用下，局部出現(xiàn)了黑云母富集帶。隨著溫度壓力的降低，巖漿冷凝成馬奈巖體，含銅巖漿熱液及含礦熱氣沿較軟弱的黑云母片理滲透、充填成礦［4］。Ⅱ號鉬礦體產(chǎn)于馬奈巖體與三疊系扎尕山組地層接觸帶內(nèi)側(cè)，含礦巖石為石英脈，容礦構(gòu)造為邊緣張節(jié)理。Ⅲ號銅礦體產(chǎn)于馬奈巖體核部，輝石正長巖相內(nèi)，含礦巖石為柱狀石英脈，容礦構(gòu)造為北北東向斜節(jié)理與近南北向節(jié)理交叉部位［5］。

巖漿在冷凝過程中，由于冷凝層的收縮，在巖體邊部及頂部形成了一些具有規(guī)律性的原生破裂構(gòu)造，為后期礦液充填提供了有利條件，這與Ⅱ、Ⅲ礦體的產(chǎn)出位置、礦化特征相一致，但含礦規(guī)模不大［6］。

3.2　控礦因素

（1）地層：本區(qū)地層中扎尕山組與馬奈復(fù)式巖體呈侵入接觸關(guān)系。礦體主要賦存位置為三疊系扎尕山組地層與馬奈巖體內(nèi)接觸帶上。

（2）巖漿活動(dòng)：為本區(qū)成礦提供了動(dòng)力基礎(chǔ)和物質(zhì)基礎(chǔ)。

（3）變質(zhì)作用：在區(qū)域變質(zhì)作用中形成的黑云母帶，為在巖漿侵入后，邊部形成的黑云母富集帶提供了礦物基礎(chǔ)。即巖漿侵入時(shí)，俘虜了大量黑云母等片柱狀礦物，并在局部富集。經(jīng)接觸變質(zhì)作用，使一些暗色礦物再次富集。其獨(dú)特的巖性特征，為成礦奠定了基礎(chǔ)。

（4）構(gòu)造作用：黑云母富集帶形成后，經(jīng)后期巖漿活動(dòng)及構(gòu)造應(yīng)力作用，形成韌性剪切構(gòu)造，為后期含礦熱液充填提供了容礦空間。另外，在巖漿活動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的原生節(jié)理構(gòu)造中，亦為成礦提供了容礦空間，但此類型往往規(guī)模不大。

3.3　找礦標(biāo)志及找礦遠(yuǎn)景

區(qū)域上，工作區(qū)具有銅鉬多金屬礦良好成礦地質(zhì)背景。礦區(qū)含礦巖帶較為穩(wěn)定，控礦裂隙發(fā)育，熱液作用強(qiáng)烈，具備銅多金屬礦的形成條件。找礦標(biāo)志主要為片理及片麻理十分發(fā)育的黑云母富集帶并伴有石英脈。

4　結(jié)論

通過對四川省丹巴縣沈足溝銅多金屬礦床地質(zhì)特征的綜合研究，并對礦床成因進(jìn)行了分析，得出以下結(jié)論：

（1）礦床的含礦層位為馬奈巖體與三疊系扎尕山組地層接觸帶內(nèi)側(cè)巖石。發(fā)現(xiàn)主要礦體3條，分別編為Ⅰ號、Ⅱ號和Ⅲ號礦體，其中以Ⅰ號和Ⅱ號礦體為主，Ⅲ號礦體礦化較弱。

（2）礦床成礦類型為巖漿熱液型礦床。礦區(qū)內(nèi)與成礦有關(guān)的構(gòu)造主要是馬奈巖體原生節(jié)理構(gòu)造及在巖體內(nèi)接觸帶中片麻理極其發(fā)育的黑云母富集帶。前者在礦區(qū)普遍發(fā)育，后者則巖層穩(wěn)定，加上本區(qū)變質(zhì)作用較強(qiáng)，成礦條件較好。石英脈及含石英脈的黑云母片巖、黑云母片麻巖均是重要的找礦標(biāo)志。

參考文獻(xiàn):

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［4］高學(xué)震.峨眉山玄武巖銅礦成礦模式研究［J］.四川有色金屬,2014(2):30-33.

［5］張明舉,鐘康惠,楊成業(yè).西藏浦桑果銅多金屬礦床地質(zhì)特征與成礦機(jī)理［J］.四川有色金屬,2016(3):27-30.

［6］孫景貴,門蘭靜,陳冬,等.巖漿作用對巖漿熱液金銅成礦制約的元素地球化學(xué)和鋯石CL圖像記錄-以延邊小西南岔富金銅礦床為例［J］.礦物巖石,2009(3):231-224.