四川德昌縣銅廠坡銅鐵礦地質(zhì)特征及找礦前景

（四川省核工業(yè)地質(zhì)局二八一大隊，四川 西昌615000）

銅廠坡銅鐵礦區(qū)位于四川省德昌縣老碾鄉(xiāng)境內(nèi)，處于冕寧—西昌鐵、錫、銅成礦帶之會理岔河錫鐵銅銀礦集區(qū)[1]，成礦地質(zhì)條件較好。該區(qū)大規(guī)模的巖漿侵入活動，為該區(qū)銅、鐵礦床的形成提供了豐富的物質(zhì)來源。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

圖1 礦區(qū)大地構(gòu)造位置圖

銅廠坡銅鐵礦區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺西緣，康滇地軸中段，瀘定—米易臺拱之螺髻山臺穹南端(圖1)，興隆背斜南翼,西與米易穹斷束相連，東南與江舟斷凹相鄰[2]。該區(qū)地層出露較多，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖漿活動頻繁。

該區(qū)出露地層以前震旦系力馬河組(Pt2lm)、震旦系列古六組（Z11g）、觀音崖組（Z2g）、燈影組（Z∈d）為主，次為鳳山營組(Pt2fs)、三疊系白果灣組（T3bg）及第四系（Q）。含礦巖性主要為力馬河組石英片巖、鳳山營組大理巖、列古六組長石石英砂巖和觀音崖組白云質(zhì)灰?guī)r。

區(qū)域褶皺主要有興隆背斜、岔河復(fù)式背斜等。區(qū)域斷裂主要有羅家坪子斷層、銅廠坡斷層，屬基底斷層，構(gòu)造線總體呈近東西向展布。其中銅廠坡斷層是區(qū)域上重要容礦構(gòu)造。

區(qū)域內(nèi)巖漿巖發(fā)育，自晉寧期至印支期均有，基性巖主要有晉寧期興隆巖體及華力西期大坪子巖體，酸性巖主要為晉寧期摩挲營花崗巖體，巖脈主要為一些時代不明的基性巖脈。巖漿活動為本區(qū)成礦物質(zhì)的主要來源。

本區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，主要礦產(chǎn)為銅、鐵、錫、鉛、鋅。已發(fā)現(xiàn)的礦床(點(diǎn))有20余處(圖2)，主要有興隆含銅菱鐵礦、劉家梁子銅多金屬礦、永郎錫石礦、岔河錫礦、會理鋅礦等。成因類型主要有接觸矽卡巖型鎢錫礦、熱液石英脈型多金屬礦（銅、鉛、鋅、鐵等）、熱液型鉛鋅礦、熱液型鐵礦幾種類型。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層主要為前震旦系會理群力馬河組二段(Pt2lm2)、力馬河組三段(Pt2lm3)及第四系（Q），由老到新簡述如下：

1）力馬河組二段(Pt2lm2)，巖性主要為褐灰色石英片巖，夾淺灰色中厚層狀石英巖、千枚狀二云片巖。地層整體北西、北東傾向，傾角變化較大，巖石較破碎。前期工作已發(fā)現(xiàn)礦體6個，均產(chǎn)于該地層構(gòu)造破碎帶或?qū)娱g破碎帶。

2）力馬河組三段(Pt2lm3)，分布于礦區(qū)東南角，巖性為淺灰色絹云千枚巖夾淺褐色石英片巖、石英巖。巖石中礦物顆粒粒度變大而區(qū)別于二段巖石，呈倒轉(zhuǎn)狀覆蓋于二段巖層之上。

3）第四系（Q）,分布于礦區(qū)北東部老碾河、大村一帶，主要為沖洪積砂礫層、砂土、粘土及殘坡積物，厚0～50m。

圖2 區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)簡圖

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于興隆背斜南翼，經(jīng)歷了從晉寧—澄江—加里東—海西—印支—燕山—喜山等一系列構(gòu)造運(yùn)動，形成了一系列的斷裂構(gòu)造，主要為近東西向斷裂，編號為：F1、F2、F3、F4，簡述如下：

F1斷層（銅廠坡斷層）：位于礦區(qū)中部銅廠坡一帶，西段斷于力馬河組地層中，東段被第四系掩蓋。走向近東西，傾向近北，傾角64°～74°，與巖層走向近于平行或小角度斜交，斷面沿走向及傾斜方向呈緩波狀。斷層上下盤圍巖為褐灰色石英片巖，硅化強(qiáng)烈見絹云母化、綠泥石化。破碎帶寬0.5～11.5m，帶內(nèi)見硅化、菱鐵礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化。該斷層為區(qū)內(nèi)重要的容礦構(gòu)造，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)Ⅱ號礦體。該斷層為區(qū)域性逆斷層，具有明顯的扭性特征。由于該斷層的影響，致使區(qū)內(nèi)次級構(gòu)造發(fā)育，復(fù)雜多變。

F2斷層（羅家坪子斷層）：位于礦區(qū)北部羅家坪子一帶，發(fā)育于力馬河組地層中。斷層走向近東西，傾向北，傾角45°～76°，斷層面較平直。斷層上下盤為石英片巖，構(gòu)造特征以碎裂巖化為主，次為擦痕、構(gòu)造泥。構(gòu)造角礫巖為石英片巖，呈棱角狀～次棱角狀，粒徑相差較大，一般1～20cm，見片理化、鐵染現(xiàn)象；膠結(jié)物為原巖巖粉、硅質(zhì)、泥質(zhì)，膠結(jié)性較差。為一逆斷層。

F3斷層：位于礦區(qū)南部，出露長度0.4km，發(fā)育于力馬河組地層中，斷層走向北西，傾向北東，傾角75°～80°，斷層上下盤為淺灰色石英巖。破碎帶寬1.5～2m，角礫原巖為石英巖，呈棱角狀，膠結(jié)物為原巖巖粉、硅質(zhì)，膠結(jié)性較差。帶內(nèi)硅化強(qiáng)烈，呈不規(guī)則細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀產(chǎn)出，局部見褐鐵礦化。為一正斷層。

F4斷層：位于礦區(qū)西南部，發(fā)育于力馬河組二段地層中，斷層走向近東西，傾向近北，傾角42°～70°，斷層面較平直。斷層上下盤為石英片巖，構(gòu)造特征以碎裂巖化為主，次為擦痕、構(gòu)造泥。破碎帶寬0.2m～4m，構(gòu)造角礫原巖為石英片巖，呈棱角狀-次棱角狀，粒徑0.5～10cm，膠結(jié)物為硅質(zhì)、鐵質(zhì)，膠結(jié)性較好。破碎帶內(nèi)硅化強(qiáng)烈，石英呈不規(guī)則細(xì)脈狀、網(wǎng)狀、團(tuán)塊狀產(chǎn)出，見褐鐵礦化、黃銅礦化。該斷層內(nèi)已發(fā)現(xiàn)Ⅵ號礦體。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)分布的巖漿巖主要為晉寧期基性、酸性侵入巖，呈巖株和巖脈狀產(chǎn)出，巖脈主要為輝長巖脈及石英脈。

礦區(qū)南部見摩挲營巖體出露，約占礦區(qū)面積的10%，巖性主要為灰白色中細(xì)粒似斑狀黑云母花崗巖、淺灰色中粗粒似斑狀二長花崗巖，與力馬河組地層呈侵入接觸關(guān)系。巖石呈塊狀產(chǎn)出，局部見有磁鐵礦、鈦鐵礦、黃鐵礦、錫石等。巖體內(nèi)部節(jié)理十分發(fā)育。

2.4 變質(zhì)作用及變質(zhì)巖

礦區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用主要表現(xiàn)為受區(qū)域變質(zhì)作用影響形成的淺—中變質(zhì)巖系，主要有前震旦系會理群力馬河組的千枚巖、片巖等，屬低綠片巖相。另外，由于受動力變質(zhì)作用、熱液交代作用的影響，局部可見千糜巖等。

2.5 地球化學(xué)異常特征

根據(jù)前人化探測量成果，礦區(qū)南部分布有Cu8水系沉積物異常，礦區(qū)以東銅廠坡斷層?xùn)|段附近分布有Cu9水系沉積物異常（圖2）。通過1∶1萬土壤地球化學(xué)測量，礦區(qū)共圈定土壤地球化學(xué)異常區(qū)2個，編號為①、②號異常區(qū)（圖3）。

①號異常：位于礦區(qū)東部銅廠坡、尖嘴洞一帶，是礦區(qū)化探工作的最大發(fā)現(xiàn)，該異常呈橢圓狀近東西向展布，異常面積約0.65km2，異常主元素為Cu、Fe，Cu異常平均值434×10-6，峰值2210×10-6，襯度2.90，規(guī)模1.034；元素組合為Cu、Fe、Ag、Pb、Zn等。Cu、Ag異常具有三級濃度分帶，濃集中心明顯，雖Pb、Zn異常只有一級濃度分帶，但各元素異常濃集中心明顯，相互套合性較好，異常強(qiáng)度較大。經(jīng)地質(zhì)填圖和槽坑探工程揭露，在該異常區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號銅鐵礦體,充分說明該異常為礦致異常。

②號異常：位于礦區(qū)南部，異常呈不規(guī)則橢圓狀近東西向展布，異常面積約0.25km2，異常主元素為Cu，異常值一般為150×10-6～648×10-6，異常平均值310.9×10-6，峰值1226×10-6，襯度2.07，規(guī)模0.306；異常特征元素組合為Cu、Ag、Mo等。Cu、Mo元素具有三級濃度分帶，異常濃集中心明顯，雖Ag元素只有二級濃度分帶，但各元素異常濃集中心明顯，相互套合性較好。通過地質(zhì)填圖，在該異常區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了Ⅵ號銅鐵礦體,說明該異常為礦致異常。

礦區(qū)內(nèi)分布的異?？傮w形態(tài)與近東西向斷裂走向基本一致，異常區(qū)巖性主要為褐灰色、淺灰色石英片巖斷裂及層間破碎帶發(fā)育，巖石較破碎為含礦熱液運(yùn)移和富集提供了有利的空間，構(gòu)造破碎帶中多見菱鐵礦化褐鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化，裂隙面可見孔雀石。異常區(qū)是下一步尋找高品位銅鐵礦體的有利地段。

圖3 銅廠坡銅鐵礦區(qū)地質(zhì)略圖

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)共圈定了銅鐵礦體6個，編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ（圖3）。礦體均產(chǎn)于前震旦系會理群力馬河組二段石英片巖中，形態(tài)較簡單，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，受斷層及層間破碎帶控制。簡述如下：

1）Ⅰ號礦體:位于F1斷層北部，礦體賦存于前震旦系會理群力馬河組二段淺灰色石英片巖層間破碎帶中，呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀325°∠50°，地表出露長度72m，厚0.5m～2.5m。礦體地表為褐鐵礦，深部為菱鐵礦，菱鐵礦中見黃銅礦、斑銅礦。取樣分析TFe品位30.29%，Cu品位為0.36%。

2）Ⅱ號礦體:為本區(qū)主礦體，位于礦區(qū)東部銅廠坡一帶，礦體賦存于前震旦系會理群力馬河組二段褐灰色石英片巖構(gòu)造破碎帶中，呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀320°～2°∠39°～63°，平均345°∠50°，與控礦構(gòu)造產(chǎn)狀一致。礦體上部及地表氧化為褐鐵礦，下部為菱鐵礦。菱鐵礦中含不規(guī)則粒狀的黃銅礦、斑銅礦和呈皮殼狀的孔雀石、藍(lán)銅礦。經(jīng)槽、坑探工程揭露，礦體長度大于660m，厚度0.5～9m，取樣分析TFe品位一般為27.53%～57.55%，平均36.67%;Cu品位一般為0.16%～3.34%，平均0.39%。

3）Ⅲ號礦體:位于F1斷層以南，現(xiàn)場見一采坑。礦體賦存于前震旦系會理群力馬河組二段淺灰色石英片巖中，受構(gòu)造破碎帶控制，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀不明，為褐鐵礦體，地表斷續(xù)出露長度為160m，厚0.5m～1.5m，取樣分析TFe品位39.87%。

4）Ⅳ號礦體:位于礦區(qū)東部老碾河西側(cè)，礦體賦存于前震旦系會理群力馬河組二段淺灰色石英片巖中，受層間破碎帶控制，呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀340°∠76°，出露長度大于45m，厚0.6～1.2m。地表所見為褐鐵礦，見薄膜狀孔雀石，推測深部為含銅菱鐵礦。取樣分析TFe品位一般為38.44%～46.98%，平均43.39%；Cu品位一般為0.13%～0.46%，平均0.25%。

5）Ⅴ號礦體:位于礦區(qū)東部尖嘴洞，現(xiàn)場見一老硐。礦體賦存于前震旦系會理群力馬河組二段淺灰色石英片巖構(gòu)造破碎帶中，呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀303°～348°∠31°～53°，為褐鐵礦體，地表斷續(xù)出露長度為195m，厚1m～2m，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，蜂窩狀、塊狀構(gòu)造，局部見孔雀石、藍(lán)銅礦。取樣分析TFe品位43.07%，Cu品位0.38%。

6）Ⅵ號礦體:位于礦區(qū)西南部，礦體賦存于前震旦系會理群力馬河組二段石英片巖中，受F4斷層控制，呈似層狀產(chǎn)出，出露長度約320m，寬度1～4m不等，產(chǎn)狀310°～340°∠42°～70°，平均320°∠56°。礦石為含銅褐鐵礦化碎裂石英片巖，主要為褐鐵礦，次為黃銅礦、孔雀石。取樣分析TFe品位一般為26.26%～53.83%，平均44.91%；Cu品位一般為0.163%～1.62%，平均0.466%，礦化不均勻。

擬治理河段高程1600～2300m，河床內(nèi)有長40km、寬100～600m、厚度大于4.0m的混合土卵石，儲量190.68萬m3，礫石磨圓好，呈渾圓狀，分選性差，場地較開闊。

3.2 礦石類型

礦區(qū)礦石按自然類型分為氧化礦石、原生礦石兩大類。氧化礦主要為褐鐵礦,原生礦主要為菱鐵礦,普遍含銅。

3.3 礦石質(zhì)量

1）礦物組分

根據(jù)野外觀察和室內(nèi)鑒定，礦石礦物主要為菱鐵礦、褐鐵礦、黃銅礦，次為黃鐵礦、斑銅礦、孔雀石、藍(lán)銅礦，及少量白鐵礦、自然銅；脈石礦物主要為石英、絹云母，次為綠泥石、黑云母等。主要礦石礦物特征為：

菱鐵礦：褐灰色，呈半自形-它形菱面體、板柱狀無規(guī)則相間分布，粒徑為0.1～7.8mm，其空隙被黃銅礦、白鐵礦等金屬礦物充填膠結(jié)(圖4)，部分菱鐵礦變晶內(nèi)包裹細(xì)微晶菱鐵礦或包裹塵點(diǎn)狀鐵質(zhì)及金屬礦物，部分鐵質(zhì)沿菱鐵礦解理或邊緣分布。

褐鐵礦：黃褐色，為<0.01mm的微晶、隱晶質(zhì)呈無規(guī)則相間分布，部分相聚成不規(guī)則團(tuán)塊狀不均勻分布，部分呈網(wǎng)脈狀分布或填隙狀分布于脈石礦物粒間，部分褐鐵礦呈黃鐵礦外形假象產(chǎn)出。

黃銅礦：銅黃色，呈它形柱粒狀不均勻分布并被輝銅礦沿周邊或其內(nèi)部不均勻交代或交代包裹（圖5），粒徑為<0.01～0.6mm，部分黃銅礦沿菱鐵礦粒間空隙成細(xì)脈狀分布，部分黃銅礦被菱鐵礦不均勻交代。

2）礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造：礦石具半自形-它形柱粒狀結(jié)構(gòu)、微晶-隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、海綿隕鐵結(jié)構(gòu)、碎裂變余鱗片柱粒狀變晶結(jié)構(gòu)；構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀-稠密浸染狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造、片狀及粉狀構(gòu)造。

圖4 含銅菱鐵礦石

圖5 含銅褐鐵礦石

從礦石化學(xué)分析結(jié)果看，礦石中主要有益組分為Fe、Cu，可綜合利用；主要有害組分為S、P，但含量低，對礦石質(zhì)量無影響。一般礦石化學(xué)成分為TFe 26.26%～57.55%，Cu0.13%～3.34%，S含量在0.08%～0.42%之間，平均0.24%，P含量在0.02%～0.43%之間，平均0.12%，均為低硫低磷的需選銅鐵礦石。

3.4 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)礦化蝕變現(xiàn)象普遍，局部表現(xiàn)比較強(qiáng)烈，主要蝕變類型有硅化、絹云母化、黃鐵礦化和綠泥石化等。特別是硅化、黃鐵礦化與銅鐵礦化關(guān)系密切。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 控礦因素淺析

1）地層：礦區(qū)銅鐵礦均呈似層狀或透鏡狀充填于前震旦系會理群力馬河組二段褐灰色石英片巖構(gòu)造破碎帶或?qū)娱g破碎帶中，層位穩(wěn)定。在構(gòu)造運(yùn)動過程中產(chǎn)生的構(gòu)造破碎帶或?qū)娱g破碎帶是良好的儲礦層位。

2）構(gòu)造：礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，主要以銅廠坡斷層等近東西向斷裂為主，與礦體走向一致，是主要的成礦控制因素，Ⅰ～Ⅵ號礦體均產(chǎn)于構(gòu)造破碎帶中，受構(gòu)造控制明顯。前震旦紀(jì)末的晉寧運(yùn)動，形成了東西向構(gòu)造體系，后期基性、酸性巖漿活動，帶進(jìn)了錫、銅、鐵、金等成礦物質(zhì)。近東西向斷裂構(gòu)造及層間破碎帶為含礦熱液活動提供了良好的通道和容礦空間。

3）巖漿活動：區(qū)內(nèi)巖漿活動非常強(qiáng)烈，從晉寧期至印支期均有，基性、酸性巖漿活動與本區(qū)成礦的關(guān)系十分明顯，巖漿活動提供成礦熱液和硅質(zhì)溶液，帶出大量的銅、鐵等元素，充填于斷裂構(gòu)造及層間破碎帶中成礦，同時硅質(zhì)溶液充填于巖石裂隙中，使巖石發(fā)生硅化，局部地段形成硅質(zhì)條帶或石英脈。后期巖漿活動帶出的含礦熱液對礦體進(jìn)行熱液疊加富集改造，形成現(xiàn)在的銅鐵礦體。

4.2 礦床成因探討

根據(jù)礦床地質(zhì)特征及控礦因素分析，可看出銅廠坡銅鐵礦床成礦具有以下特征：

1）銅鐵礦體產(chǎn)于前震旦系會理群力馬河組二段褐灰色石英片巖構(gòu)造破碎帶或?qū)娱g破碎帶中，嚴(yán)格受層位、構(gòu)造控制。

2）發(fā)育于前震旦系會理群力馬河組二段褐灰色石英片巖中的東西向斷裂構(gòu)造及層間破碎帶為成礦提供了導(dǎo)礦空間和容礦空間，控制了礦體的形成。

3）基性、酸性巖漿活動，為成礦提供了重要的礦物質(zhì)來源?；浴⑺嵝詭r漿活動帶出的含銅、鐵等元素的成礦熱液，沿斷裂構(gòu)造及層間破碎帶充填成礦。成礦具多期性特征。4）圍巖蝕變較強(qiáng)，主要為硅化、絹云母化、黃鐵礦化和綠泥石化，多出現(xiàn)在礦體兩側(cè)及附近。綜上所述，初步認(rèn)為該礦床的成因類型為構(gòu)造熱液型礦床。

4.3 找礦標(biāo)志

根據(jù)礦區(qū)的情況，提出以下幾點(diǎn)找礦標(biāo)志：

1）地層與巖性標(biāo)志:前震旦系會理群力馬河組二段石英片巖是有利的賦礦層位。

2）構(gòu)造標(biāo)志：礦體嚴(yán)格受構(gòu)造控制，特別是銅廠坡斷層及次級構(gòu)造、層間破碎帶是成礦的有利部位。

3）鐵帽標(biāo)志：礦體出露地表部分已氧化成褐鐵礦，是最為重要的找礦標(biāo)志。

4）礦化蝕變標(biāo)志：主要有硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化及發(fā)育于裂隙面的綠泥石化。

5）地球化學(xué)標(biāo)志：地球化學(xué)異常具有一定規(guī)模，是本區(qū)銅礦的重要找礦標(biāo)志。

6）采礦遺跡標(biāo)志。如老硐、民采坑等。

5 找礦前景及建議

5.1 找礦前景

目前對銅廠坡礦區(qū)東部①號化探異常區(qū)開展的槽坑探工作，達(dá)不到對深部銅鐵礦體進(jìn)行圈定的目的，還需從走向上和傾向上開展進(jìn)一步的地質(zhì)工作。

在銅廠坡礦區(qū)西南部②號化探異常區(qū)內(nèi)，發(fā)現(xiàn)了Ⅵ號銅鐵礦體，地表見褐鐵礦化碎裂石英片巖出露，取樣分析，TFe含量一般在26.26%～53.83%之間，Cu含量一般在0.163%～1.62%之間，局部已達(dá)到工業(yè)品位，且這一化探異常較好，整個異常長1.05Km,平均寬0.26Km，面積0.25Km2。異常主元素為Cu，異常值一般為150×10-6～648×10-6，異常平均值310.9×10-6，峰值1226×10-6。說明找礦潛力很大，有進(jìn)一步勘查的必要。

5.2 找礦建議

通過對銅廠坡礦區(qū)地質(zhì)、化探等資料的綜合研究，有必要對礦區(qū)開展進(jìn)一步的地質(zhì)工作：

1）對前期圈定的①、②號土壤地球化學(xué)異常區(qū)開展激電聯(lián)合剖面測量工作，揭露異常體埋深及空間展布特征。

2）對礦區(qū)Ⅱ號礦體施工的探礦工程數(shù)量有限，還需從走向上和傾向上開展較系統(tǒng)的坑探或鉆探工作，詳細(xì)查明礦體深部延伸情況，揭露、追索和控制礦體，擴(kuò)大礦床規(guī)模。工程布置時，應(yīng)盡量兼顧對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號礦體的揭露和控制，做到經(jīng)濟(jì)合理。

3）在對礦區(qū)南部Ⅵ號礦體開展系統(tǒng)的槽探工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合激電測量成果，開展鉆探工作，詳細(xì)查明礦體深部延伸情況。