云南兰坪县利五巴铜矿床地质特征
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云南兰坪县利五巴铜矿床地质特征
黄平;黄波;徐伟钧;聂爱国
【摘要】利五巴铜矿位于三江成矿带反“S”型大地构造中段金沙江构造带与兰坪盆地结合部位,位于古—中元古界雪龙山变质岩第二组和第三组的石榴二云石英片岩、黑云石英片岩、碱长片麻岩破碎带中。
通过对矿区地层、构造及矿床地质特征分析,结合前人三江地区研究成果及成矿理论认为,该铜矿床为热水喷流沉积型铜矿床,成矿地质条件有利,具良好的找矿前景。
% The Liwuba Cu deposit lies in the junction of the Jinshajiang tectonic zone and the Lanping basin and is confined to fracture zone of garnet two-mica quartz schist, biotite quartz schist and alkali-feldspar gneiss of the Paleo-Middle Proterozoic Xuelongshan metamorphic rock. This paper deals with its exhalation-sedimentary genesis based on stratigraphy, structure and geological features.
【期刊名称】《四川地质学报》
【年(卷),期】2012(000)004
【总页数】5页(P412-416)
【关键词】利五巴铜矿;地质特征;云南兰坪县
【作者】黄平;黄波;徐伟钧;聂爱国
【作者单位】贵州大学资源与环境学院,贵阳 550003; 贵阳市国土资源局,贵阳550004;贵州省有色地质勘查局物化探总队,贵州都匀 558000;桂林理工大学地球科学学院,桂林 541004;贵州大学资源与环境学院,贵阳 550003
【正文语种】中文
【中图分类】P618.41
利五巴铜矿位于云南省维西县城南东部,平距约14km与兰坪县交界处,行政上
隶属于怒江州兰坪县管辖。
该铜矿处于我国重要三江铜(金)、铅锌(银)成矿带中部,该带具有寻找大型—超大型铜(银、金)矿床的潜在资源富集区[3]
[8][9][10]。
矿区内已发现Ⅰ号、Ⅱ号主矿体二个[1][3](图1),总体呈北西向近于平行展布,分别向北西—南东方向延伸出矿区。
Ⅰ号矿体矿区内长约2 000m,平均厚1.6m,平均品位Cu 1.5%;Ⅱ号矿体长约1 500m,平均厚2.5m,平均品位Cu 1.2%;矿石中伴生Au和Ag, Ag一般10~20g/t,Au一般0.3 g/t。
二矿体在矿区外
北西—南东方向还有较好拓展空间,具良好的找矿前景和矿产开发效益
[1][2][3][4]。
1 区域地质背景
该区位于三江成矿带反“S”型大地构造中段金沙江构造带与兰坪盆地结合部位,经历了中生代汇集、弧-弧碰撞和弧-陆碰撞形成多岛弧复合碰撞造同带[8][9][10]。
区域上出露地层有下元古界雪龙山群中梁子组(Pt1z)二云变粒岩、含石榴石黑
云斜长变粒岩系;三叠系中统上兰组(T2s)片岩、千枚岩夹少量流纹岩;三叠系上统攀天阁组(T3p)绢云母黑云板岩夹流纹岩;侏罗系中统花开左组(J2h)粘
土质板岩、泥质粉砂岩;侏罗系上统坝注路组(J3b)变质石英砂岩;白垩系下统景星组(K1j)粉砂质粘板岩,泥质砂岩。
受三江成矿带反“S”型大地构造格局的影响,区域构造以断裂为主,总体走向北北西,倾向北东。
主要断裂有叶枝—雪龙山压扭性多期活动的深大断裂;望香台
早期显压扭性,晚期呈张性的正断层;四十驮张性断裂;白马驹逆断层等。
沿断裂带分布有石英脉、硅化破碎带、花岗岩脉、二长花岗岩脉,其断裂深度可能较大。
与本矿区关系密切的为分布于矿区北东侧,走向北北西向,倾向南西西的望香台断裂。
已知主要矿体均位于该断裂带的上盘,可能为矿区与矿化有关的主要热液通道。
区内侵入岩体较少,主要为闪长玢岩、花岗斑岩、二长花岗斑岩、石英脉及少量超基性岩脉,随着中酸性岩脉活动,对区内铜、铅、锌、银、锑、汞等矿的改造及富集成矿起着十分重要的作用。
喷出岩主要见于雪龙山变质岩系,中三叠统上兰组,上三叠统攀天阁组等中,雪龙山变质岩系的中下部夹有四层变质火山岩,上兰组变质岩中夹有两层变质基性岩,攀天阁组由酸性及部份中酸性岩组成;本区与喷出岩有关的矿产主要集中于雪龙山变质岩系分布范围内,有大宝山、八宝山、陈新厂、高宗等铜矿(床)点,矿床类型都可能为喷流—沉积形成。
2 矿区地质
矿区处在雪龙山变质岩带(图1),出露地层为雪龙山变质岩系古—中元古界第一组(Pt1-2a)、第二组(Pt1-2b)、第三组(Pt1-2C)及第四系(Q4)。
其中古—中元古界第一组岩性为浅灰色碱长片麻岩,偶夹片理化碎裂片麻岩及少量银
灰色石榴二云石英片岩。
古—中元古界第二组为银灰色石榴二云石英片岩夹浅灰色、灰白色绢云母石英片岩。
该组顶部的局部地段有灰绿色斜长角闪片岩透镜体,并见有黄铁矿、黝铜矿、辉铜矿、斑铜矿、蓝铜矿、孔雀石,是本区主要含矿层位,与下伏第一组为整合接触。
古—中元古界第三组岩性为浅灰色、灰色含长石石英
变斑晶绢云母石英片岩,局部夹灰色破碎绢云母石英片岩。
底部夹一层厚约1m
的褐铁矿层,其中见有黄铁矿、辉铜矿、蓝铜矿、孔雀石,形成了层状~似层状铜矿体,该组第与下伏第二组为整合接触。
第四系主要为砂、砾、粘土等残坡积、冲积、堆积物等。
矿区地质构造以断裂为主,主要断裂F1北西向,产状50°∠70°,破碎带宽5~
12m。
断层角砾多呈次棱角状,片状、透镜状,结构松散,主要为片麻岩及绢云母石英片岩,胶结物为砂质及少量铁质、泥质及碳质等。
破碎带中见有少量铁质氧化物,未见其它金属矿物。
矿区未见岩浆岩,变质作用有区域变质作用及少量热接触交代变质作用;动力变质则沿断裂发生,形成带状断层角砾岩和少量碎裂岩。
断层角砾带宽0.7~12m,长数十米到数米千米。
区域变质作用,区内区域变质作用强烈,卷入变质的地层主要为下元古界雪龙山变质岩群大宝山岩组地层,变质岩主要由绢云母石英片岩、二云母片岩、碱长片麻岩、石英变粒岩等组成。
接触变质作用:发生在矿体与围岩中,主要表现在含矿汽水热液在流动通道中对周围岩石进行组份的替换和交代作用形成交代变质作用,形成脉状—条带状、团块状石榴石透辉石矽卡岩、蛇纹岩等。
3 矿体地质特征
图1 利五巴铜矿区地质略图(据陈恒术等修编,2010)1.古-中元古界第三组;1.古-中元古界第二组;3.古-中元古界第一组;4.实测地质界线;5.实测正断层及编号;6.地质点及产状;7.推测铜矿体;8.铜矿体及编号;9.铜矿化体;10.实测地质剖面及编号;11.矿区范围
3.1 矿体地质特征
3.1.1 Ⅰ号矿体
位于安花落山北西部位,产于古—中元古界第二组石榴二云石英片岩及黑云石英片岩的层间破碎带中,产状与地层产状一致,矿体呈层状~似层状,矿区内长约2 000m,向矿区北西部位延伸出矿区。
矿体在矿区内工程内控制长约1 800m,产状100°~130°∠25°~35°。
矿体铅直厚度0.8~3.4m,平均1.6m。
样品Cu 0.60%~5.56%,单工程Cu加权平均品位0.60%~4.56%,平均1.5%。
主要金属矿物为辉铜矿、黄铜矿、黝铜矿及少量孔雀石、兰铜矿和黄铁矿。
围岩蚀变以硅化、黄铁矿化(近地表氧化带则表现为褐
铁矿化)为主,其次为碳酸盐化、重晶石化、高岭土化、泥化、绢云母化等。
3.1.2 Ⅱ号矿体
仍位于安花落山北西部位,与Ⅰ号矿体近于平行之北东部位,产于古—中元古界
第三组下部绢云母石英片岩的层间破碎带中,产状与地层产状一致。
矿体为层状-
似层状,矿区内长约1 500m,向矿区南东延伸出矿区。
矿区内矿体控制长约 1 300m,产状100°~130∠30°~44°,局部倾角70°。
矿体铅垂厚度1.00~5.7m,平均2.5m;品位Cu 0.24%~7.5%,单工程加权平均
0.49%~5.6%,总体加权平均1.2%。
矿石主要金属矿物为黄铜矿,次为辉铜矿、黝铜矿及孔雀石,含少量黄铁矿。
围岩蚀变以硅化、黄铁矿化(近地表为褐铁矿化)为主,其次为碳酸盐化、褪色化、重晶石化、高岭土化、泥化、绢云母化等。
3.2 矿石特征
矿石自然类型主要为硫化矿石,近地表氧化带则发育有较多的氧化矿物。
矿石多呈条带状、角砾状、致密块状、网脉状及浸染状,及少量块状。
矿石矿物主要有黄铜矿、黝铜矿、辉铜矿及少量兰铜矿、孔雀石;脉石矿物主要有构造角砾、铁碳酸盐岩、重晶石、石英、泥质等。
黄铜矿呈小团块状、斑状、半自形~它形晶粒,少数为致密块状,晶粒在0.01~
4mm之间。
常与辉铜矿、黝铜矿、石英、黄铁矿、方解石等接触连生,少量则呈细粒镶嵌于石英、重晶石、方解石中。
黝铜矿为致密块状,半自形或它形粒状,粒度常在0.05~5mm之间。
辉铜矿主要为团块状、斑状、不规则、细脉状、它形晶粒状,少数呈致密块状、半自形晶粒状,常见交代黝铜矿、黄铜矿等形成反应边的镶边结构,粒度在0.05~3mm之间。
孔雀石呈被膜状、皮壳状、粉沫状、纤维状分布于矿石表面和裂隙中。
伴生组份主要有银和金,在高倍显微镜下偶见明金之,常与辉铜矿紧密伴生,银则主要以类质同象形式存在于黄铜矿、辉铜矿中。
3.3 矿石结构、构造
图2 利五巴矿区LD2、LD3老硐素描图1.古-中元古界第三组;2.古-中元古界第
二组;3.残坡积物;4.绢云母石英片岩;5.石榴二云石英片岩;6.含长石变斑晶绢
云母石英片岩;7.角砾岩中含铜矿体;8.取样位置及编号;9.片理.劈理产状;10.
断层产状
矿石主要具有它形粒状、次为半自形粒状结构及包含结构,偶见自形粒状结构和隐晶质结构;氧化带中孔雀石、蓝铜矿呈胶状结构。
构造主要有:细脉浸染状、条带状、星点状、团块状构造,其次为纹层状、薄膜状、碎裂状、角砾状构造等。
3.4 围岩蚀变
蚀变发育,但不具分带,主要有硅化、黄铁矿化(近地表氧化带多表现为褐铁矿化)、碳酸盐化、绢云母经、绿泥石化、绿帘石化,其次为褪色化、重晶石化、高岭土化、泥化等。
硅化是矿区分布最广、强度最高的一种蚀变,主要是沿矿体及其顶底板和各断裂破碎带中广泛发育,多呈弥散状、脉状~条带状两种产出形式。
前者较普遍,在泥质中重结晶出细小它形粒状石英,无明显边界,常和泥质相互包裹不易分开,角砾中被它形石英充填;后者在矿化带、破碎带中呈小脉体沿节理裂隙充填产出,与铜矿化关系密切。
黄(褐)铁矿化分布范围与硅化分布范围基本相同,但强度要弱得多,多以星散状、细脉浸染状及条带状产出,以星散状为较多,其粒度变化较大,多为粉末—细粒状。
黄铁(褐)矿晶形以立方体为主,偶见八面体和五角十二面体。
黄铁矿在地表及中浅部多被氧化为褐铁矿,黄(褐)铁矿化与铜矿化关系密切。
绢云母化与矿体关系密切,绢云母含量与矿石品位有一定关系。
碳酸盐化:碳酸盐化也是矿区主要蚀变之一,在矿体中及近矿围岩中常见,表现为后期呈条带—细
脉状、团块状分布于矿石中,方解石化常与铜矿化呈正相关关系,一般碳酸盐化程
度高铜矿石品位也高。
绿泥石化也较为发育,叠加在硅化蚀变带中,表现为岩脉的组成矿物黑云母、绿泥石化,局部形成绿泥石石英片岩。
绿泥石化的强弱与铜矿化成正比关系。
4 讨论
利五巴铜矿位于三江成矿带反“S”型大地构造格局中段金沙江构造带与兰坪盆地结合部位,具有独特的构造位置和复杂的构造—岩浆—盆地演化特征,经历了从
特提斯大洋岩石圈向大陆岩石圈的转换,形成了扬子陆块、中甸陆块、兰坪陆块碰撞造山拼接地带。
随着晚三叠世中晚期金沙江带全面碰撞造山的前陆盆地到第三系、第四系的陆内汇聚同时,在伴随强烈的岩浆活动、变质作用过程中,在矿区形成了雪龙山变质岩带系列的石榴二云石英片岩、黑云石英片岩及碱长片麻岩等中深变质岩,容矿围岩或基底岩石(火山岩)受到成矿热液的淋滤(或萃取),加上来自海水硫酸盐中的硫,并在有利构造裂隙中形成与之相关的热液硫化物铜矿体[7][9]。
矿区Ⅰ号矿体产于古—中元古界第二组石榴二云石英片岩及黑云石英片岩的层间
破碎带中,Ⅱ号矿体产于古—中元古界第三组下部绢云母石英片岩的层间破碎带中,是典型的沉积岩组构。
细、网脉状构造在二矿体间所构成的空间体系代表了一个完整的喷流旋回。
硅化和黄铁矿化是矿区内最为普遍和重要的一种蚀变,主要发育于变火山沉积岩系中,是典型的热液活动产物,与喷流沉积的Cu矿化密切相关。
绢云母化也是矿区较为常见的蚀变类型,主要发育于火山沉积岩系和岩浆岩中,由区域变质作用及热液作用引起,主要表现形式为绢云母交代斜长石、黑云母或呈细脉产出,与矿区Cu矿化关系密切。
碳酸盐化、褪色化、重晶石化、高岭土化、泥化均为后期岩浆热液和构造热液活动产物,碳酸盐化多以含铁方解石或白云石细脉和不规则团粒出现在于矿区岩石中,常伴有Cu矿化 [11][9] [12] [13]。
通过对古—中元古界第二组、第三组地层中二云石英片岩、碱长片麻岩及斜长角
闪片岩经镜下鉴定及原岩恢复推测二云石英片岩的原岩为基性火山岩,碱长片麻岩
是中酸性火山岩[15],斜长角闪片岩的原岩为砂泥质沉积岩,该套变质岩形成于动荡、构造运动强烈的海陆交互环境,并伴有强烈火山活动[10][14]。
进一步推测其岩性与浅海火山喷发岩有关,所夹的斜长角闪片岩其原岩是浅海泥岩,基性火山岩与铜的成矿关系密切,火山活动带来了铜元素,并在地层中产生初始富集,成为矿源层的可能。
从区域上还是矿区在空间位置上,铜矿化破碎带一般分布在大宝山碱长片麻岩旁侧,或其上部,具有一种依存关系,虽然二云碱长片麻岩矿化较弱,但其原岩在酸性岩侵入过程中带来的热液可能促使片岩类中Cu元素活化、转移、形成进一步富集。
从二矿体在空间上的位置构成了一完整的热水环流—沉积体系,即二矿体为沉积
作用的主体,是成矿热液卸载的产物,矿区北西向断裂,及层间滑动较发育,则为热流循良好通道;在热液沿断裂活动过程中,与围岩相互产生化学作用,萃取了部分围岩中的铜元素,使热液中铜元素进一步富集,然后在适宜的层间破碎带中充填成矿,最后形成矿区特有的Ⅰ号、Ⅱ号铜矿体,显示了喷沉积型矿床的特征。
5 结论
利五巴铜矿Ⅰ号矿体产于古—中元古界第二组石榴二云石英片岩及黑云石英片岩
的层间破碎带中,Ⅱ号矿体产于古—中元古界第三组下部绢云母石英片岩的层间
破碎带中,总体走向北西,产状与地层产状一致,矿石结构主要为他形粒状结构,近地表氧化带中孔雀石、蓝铜矿呈胶状结构;矿石的构造主要有团块状、细脉浸染状、条带状构造;矿区常见蚀变较为发育,但不具有蚀变分带,主要有硅化、黄铁矿化(近地表氧化带多表现为褐铁矿化)、碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化,其次为褪色化、重晶石化、高岭土化、泥化等;显示了喷沉积型矿床的特征,为喷沉积型铜矿床。
二矿体在矿区外之北西—南东方向还有较好延伸,还具有较好的拓展空间,矿区
铜资源量有可能还会增加,显示了较好的找矿前景。
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