云南楚雄大村銅礦礦床特征及成礦機(jī)制淺析

歐陽志宏，李仕斌

（1.云南省楚雄礦冶股份有限公司，云南 楚雄 657401；2.云南省有色地質(zhì)局物勘院，云南 昆明 650216）

1 區(qū)域背景

大村銅礦床大地構(gòu)造位置處于上揚子陸塊西緣楚雄盆地（Ⅵ-2-12）。區(qū)內(nèi)地層包含從晚三疊世至第三紀(jì)期間在盆地內(nèi)沉積的中、新生界，主要為一套厚度大于萬米的陸相碎屑巖組成，其沉積環(huán)境變遷和沉積相變反映了楚雄盆地的發(fā)生、發(fā)展和沉積消亡的全過程。從下至上形成了下部上三疊統(tǒng)的黑色含煤建造、中部侏羅系、白堊系紅色含銅建造、上部第三系的白色含膏鹽建造[1]。楚雄盆地總體構(gòu)造呈西部隆起、中部凹陷和東部隆起的構(gòu)造格局，表現(xiàn)為SN向、NW向的斷裂為主，穿插NE、EW向斷裂和褶皺構(gòu)造。楚雄盆地巖漿巖主要分布在古隆起邊部及深大斷裂帶附近，盆地內(nèi)分布少。巖體分布受褶皺、斷裂構(gòu)造控制，巖漿活動具多期性，晉寧期、華力西期、印支期、晚燕山期、喜馬拉雅期均有巖漿侵入或基性巖漿噴發(fā)。巖石類型從基性－超基性巖漿巖至酸性巖漿巖均有出現(xiàn)（見圖1）。盆地內(nèi)的砂頁巖銅礦床，又主要集中分布于楚雄盆地中部、北部和西北部，大致沿SN向或NNW向構(gòu)造線產(chǎn)出，總體圍繞元謀古陸呈半弧形分布。半弧形礦化帶上主要見團(tuán)山―大村、凹地苴―落及木乍、馬鹿彎—郝家河、格依乍―石板河四個礦化集中區(qū)。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層由老到新、自下而上依次為：白堊系上統(tǒng)馬頭山組六苴段(K2ml)紫紅色砂質(zhì)頁巖、夾細(xì)～粗粒長石石英砂巖；白堊系上統(tǒng)馬頭山組大村段(K2md)底部為紫紅細(xì)礫巖及粗礫巖，中部為淺灰色、灰色中-細(xì)粒石英砂巖，上部為灰至灰綠色泥巖夾粉砂巖（含礦層），頂部為深灰色凝灰?guī)r、砂質(zhì)頁巖；白堊系上統(tǒng)江底河組(K2j)：為紫紅、黃、灰綠色泥巖夾粉砂巖；第四系(Q)：為坡積殘積層。

礦區(qū)構(gòu)造較簡單。斷裂走向多為NW-SE，傾向NE60-80°，傾角70-84°，一般規(guī)模小，多為破礦斷裂帶。區(qū)內(nèi)褶皺以塔包谷么褶皺及其次級褶皺為主，褶皺軸走向345-4°，軸面傾向多250-290°，軸面傾角為40-75°，兩翼地層傾角一般為10-45°。礦體受地層巖性控制，其空間形態(tài)受褶皺影響。

礦區(qū)內(nèi)出露的堿性正長斑巖和基性煌斑巖兩大類巖漿巖均成巖脈產(chǎn)出。主要分布于麻地箐礦段內(nèi)，其余礦段很少見。巖脈在成礦上可能起著輸送礦液的作用。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 含礦層特征

礦區(qū)含礦層位于白堊系上統(tǒng)馬頭山組大村段(K2md)中部灰白色薄層狀、條帶狀細(xì)至中粒砂巖及粉砂質(zhì)頁巖、凝灰質(zhì)泥巖，偶夾礫巖的地層中，礦體嚴(yán)格受地層控制，同一含礦層沿走向或傾向顏色由灰至灰綠色變?yōu)樽仙?，礦體也隨之尖滅。含礦層整體走向近南北，傾向西，由北向南側(cè)伏，側(cè)伏角24°左右，長約7000m，東西寬約1400m。含礦層從上至下為頁巖(凝灰?guī)r)、砂巖、礫巖型礦，含銅量由上往下逐漸變貧，無明顯界線。

圖1 大村銅礦塔包谷么礦段剖面示意圖

3.2 礦體特征

礦區(qū)從北至南由塔包谷么、田房及麻地箐三個完全連續(xù)的礦段構(gòu)成一個較完整的礦床。塔包谷么礦段礦體分布于塔包谷么向斜兩翼，東翼傾向SW,傾角23°；西翼傾向SE,傾角16°，兩翼礦體平均厚度、品位相對穩(wěn)定，厚度0.6m，品位1.94%。田房及麻地箐礦段均位于塔包谷么向斜東翼，傾向SW，傾角18-25°，平均厚度0.51m，品位1.80%，礦體品位、厚度變化較小，相對穩(wěn)定。礦體在空間上的變化趨勢為：礦體呈層狀分布，連續(xù)性較好；礦床北端富厚，向南端漸變貧薄；東部富厚，向西變貧薄。麻地箐地段經(jīng)開拓、采掘和探礦工程進(jìn)一步揭露后，礦體品位、厚度較最初報告有所上升，巖漿巖脈體異常發(fā)育。

3.3 礦石特征

3.3.1 礦石物質(zhì)組分

礦石金屬礦物以孔雀石、黃銅礦為主，斑銅礦次之，輝銅礦、銅藍(lán)、硅孔雀石、藍(lán)銅礦等含量均很少。脈石礦物以石英、石髓、方解石為主，長石、絹云母、綠泥石次之，含少量其他礦物。

3.3.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要有半自形至它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)。構(gòu)造主要以侵染狀構(gòu)造為主，條狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀、放射狀集合體次之。

3.3.3 礦石自然類型

礦石自然類型呈現(xiàn)出氧硫混雜共生，礦石性質(zhì)復(fù)雜多變，無固定的規(guī)律可循的狀態(tài)[2]。整體上礦石性質(zhì)以氧化礦為主，氧化礦占總礦石量的40%以上，混合礦占20%以上，硫化礦占20%。

4 成礦機(jī)制

4.1 成礦物質(zhì)來源

從區(qū)域背景來看，由于具有高豐度銅背景值的昆陽群和大紅山群老地層隨著元謀古陸的隆起和楚雄盆地的凹陷，長期遭受剝蝕，被搬運沉積至盆地中，形成了楚雄盆地的沉積地層，并成為滇中地區(qū)砂巖型銅礦床的主要物質(zhì)來源。

4.2 成礦機(jī)制

該礦床主要為沉積成礦機(jī)制，與六苴銅礦成礦規(guī)律相似，礦床形成分為三個階段。第一階段，元謀古陸的隆起和楚雄盆地的凹陷過程中，經(jīng)歷了多期次振蕩活動。含銅砂巖常常在一次構(gòu)造運動后堆積，運動越劇烈，含銅物質(zhì)就越多[4]。在上、下白堊紀(jì)之間，經(jīng)歷了一次廣泛的升降運動，古隆起區(qū)老地層中的含銅物質(zhì)及白堊世之前沉積地層中的分散銅元素通過風(fēng)化剝蝕、搬運沉積等遷移過程，銅質(zhì)以膠體、黏土及有機(jī)質(zhì)等吸附形式或直接以沉積物本身的形式被河水搬運，在相對較弱水動力環(huán)境中發(fā)生化學(xué)分異沉積。第二階段，銅質(zhì)隨含礦巖系在氧化--咸化性湖泊（或三角洲）中[5]慢慢沉淀下來，隨沉積環(huán)境慢慢由氧化轉(zhuǎn)為還原環(huán)境，含礦砂巖地層中豐富的鐵質(zhì)（Fe3+）與大量有機(jī)質(zhì)（含礦巖層中見植物化石碎片和炭質(zhì)條帶）分解及還原細(xì)菌提供的硫質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，形成大量Fe2+慢慢沉淀，銅介質(zhì)的環(huán)境遭到破壞也隨之慢慢沉淀。隨著成巖成礦過程慢慢推進(jìn)，鐵質(zhì)（Fe3+）濃度減少，銅質(zhì)濃度相對増加，在有利的條件下，銅質(zhì)與黃鐵礦發(fā)生交代作用形成黃銅礦（礦石結(jié)構(gòu)中黃銅礦和黃鐵礦交代共生）。有資料顯示，銅含量隨著低價氧化鐵含量增高而增高，隨著高價氧化鐵及三氧化二鋁含量增高而降低。后期，下部沉積地層中銅質(zhì)濃度更高，在一定的溫壓條件下與先形成的黃鐵礦、黃銅礦發(fā)生一些列的反應(yīng)，交代形成斑銅礦和輝銅礦[3]。第三階段，后期構(gòu)造運動（主要為喜馬拉雅造山運動）形成的褶皺、斷裂構(gòu)造以及侵入的巖漿巖脈體破壞了地層的完整性，形成了地表水下滲通道。隨著時間的推移，含氧地表水下滲進(jìn)入含礦地層與金屬硫化物發(fā)生氧化林濾作用，形成孔雀石、褐鐵礦化等，最后形成了氧硫混雜共生礦石。

5 結(jié)論

大村銅礦是沉積作用形成的，該礦床產(chǎn)于滇中楚雄盆地白堊系上統(tǒng)馬頭山組大村段(K2md)地層中，礦體呈層狀產(chǎn)出，但厚度薄，礦石由氧硫混雜而成，較復(fù)雜多變。在礦區(qū)外圍沿該地層尚有較好的找礦前景，可做進(jìn)一步研究。