云南楚雄盆地砂岩型铜矿床成矿物质来源的岩相古地理证据

云南楚雄盆地砂岩型铜矿床成矿物质来源的岩相古地理证据

发表时间：2019-07-05T10:20:49.370Z 来源：《防护工程》2019年第7期作者：张永强

[导读] 成矿物质来源是矿床学研究的难点，也是当前金属矿床研究领域的热点。

云南省有色地质局楚雄勘查院楚雄 675000

摘要：成矿物质来源是矿床学研究的难点，也是当前金属矿床研究领域的热点。楚雄盆地分布有我国最具规模的六苴、郝家河等典型砂岩型铜矿床，其成矿物质来源研究一直在深入探索。前人从沉积岩石学、地球化学等角度分析，认为元谋古陆是主要物质来源地，为近源矿源层。作者通过长期实地调研获取了大量现场实际材料，结合《云南省区域地质志》等前人成果进行综合研究，从岩相古地理角度探索成矿物质来源，认为白垩纪云南地壳大部分抬升，元谋古陆作为牛头山古陆的一部分，二者是连为一体的。牛头山古陆中从北到南分布有诸多铜矿床（点），这些铜质经剥蚀、搬运，为楚雄盆地砂岩型铜矿床提供了成矿物质来源。

关键词：岩相古地理砂岩型铜矿床牛头山古陆物质来源楚雄盆地

1、楚雄盆地砂岩型铜矿床概况

楚雄盆地处于扬子陆块西南边缘，元谋古陆西侧，西部特提斯构造域和东部太平洋构造域接壤地带，印度板块和欧亚板块碰撞－拼接带的东南部。东接康滇地轴，南有华南加里东－华力西褶皱带、西南部与特提斯构造域相邻，西北部为三江特提斯构造带，北有松藩－甘孜地块。盆地演化经历了断陷期、拗陷期、萎缩期三个阶段，各阶段具不同的沉积建造。晚白垩世开始，盆地发展进入萎缩阶段，沉积了红色碎屑岩建造。为铜矿床形成提供了重要条件。

盆地内已发现砂岩型铜矿床（点）313个，规模达中型4个、小型26个、矿点46个、矿化点237个。已建成大姚、牟定、团山、铜厂箐、格依乍、老青山、大村等大、中、小型矿山（图1）。砂岩铜矿的产出多伴随构造的分布，据统计，铜矿体大多与褶皱关系密切，61%与背斜、39%与向斜有关。从晚三叠世到第三纪共发现16个赋矿层位，几乎遍及中、新生代红色砂岩建造的每个层位。主要铜储量分布于下白垩统高峰寺组凹地苴段（8.60%）、上白垩统马头山组六苴段（61.00%）、马头山组大村段（24.12%）。铜储量在该三个层位中之和占盆地内铜总储量的93.37%。楚雄盆地砂岩型铜矿床在时间分布上具有“时间跨度大（16个赋矿层位），矿化集中（主要在白垩系内）”的特点。

图1 楚雄盆地砂岩铜矿床（点）分布图（据陈根文,2000）

2、楚雄盆地侏罗纪-白垩纪岩相古地理

2.1侏罗纪岩相古地理

早侏罗世以古陆剥蚀区为主，对应的地层为冯家河组。西部滇西古陆、东部牛头山古陆、北部玉龙山古陆及中部哀牢山古陆等围绕构成的西部及东部两个沉积盆地。沉积区限于哀牢山古陆东西两侧及滇东北地区，均为内陆湖泊及河流沉积，沉积物多为红色，最大堆积厚度达2000米（图2）。

在东部沉积盆地以浅湖～滨湖相沉积为主。主要岩石类型为泥岩、粉砂岩、细砂岩；上部夹泥灰岩，下部夹中～粗粒砂岩及少数砾岩。沉积厚度600～1000米。新平～甸中地区以半深湖相沉积为主，主要岩石类型为泥岩、粉砂岩夹泥灰岩、灰岩、中细粒砂岩，具韵律层，水平层理发育，沉积厚度达1000米以上。盆地边缘永仁、祥云，昆明以东至东川一带，以河流及河流三角洲相沉积为主。主要岩石类型为砂岩、砾岩夹泥岩、粉砂岩，具粒序韵律沉积，粒序底层具冲刷面，大型斜层理发育，沉积厚度变化大，200～2000米不等。

中侏罗世滇西地壳以沉降为主，对应的地层为张河组。早侏罗世的古陆被解体，沉积区逐渐扩大，以早期河流相为主至中期、晚期浅湖相为主组成沉积旋回；东部仍以内陆湖泊沉积为主，除中期沉积区扩大外，基本轮廓与早侏罗世一致。中侏罗世东部盆地可分为三个沉积相区：

（1）半深湖相区。分布于滇东湖区的峨山～新平一带，岩石类型以紫红、黑色泥岩、页岩、粉砂岩、细砂岩为主，夹深灰色灰岩、泥灰岩，具水平层理、波状层理及小型斜层理，含叶肢介及介形生物，沉积厚度达2600米。

（2）浅湖相区。该相区面积较广，主要分布于滇东北地区彝良以东一带及上述半深湖相的外围地区。早期以河流相沉积为主，中期、晚期则以浅湖相沉积为主。岩石类型下部以中～粗粒砂岩为主夹粉砂岩，少量砾岩；上部以紫红、黄绿色泥岩、泥灰岩、粉砂岩为主。水平层理、波状层理、砂纹层理及交错层理、斜层理发育，沉积厚度400～3000米。

（3）河流～三角洲～滨湖相区。主要分布于滇东盆地北部边缘及昆明以东至彝良一带。岩石类型为砂岩、砾岩夹泥岩、泥灰岩，具粗～细～粗的粒度旋回特点，以大型板状层理、斜层理为主，沉积厚度一般小于400米。

晚侏罗世时，云南地壳抬升，滇西诸古陆、玉龙山古陆、哀牢山古陆及东部的牛头山古陆扩大，沉积盆地缩小，其范围限于哀牢山古陆的东侧楚雄地区，西部漾濞～绿春及景谷地区。东部安宁一带形成台间盆地。该价段在滇中对应的地层为妥甸组和蛇店组。晚侏罗世东部盆地可分为四个沉积相区：

（1）半深湖相区。该相区分布于盆地中部楚雄～新平一带，岩石类型下部以紫红、黄、灰绿色细砂岩为主，夹粉砂岩及少量泥岩；上部以灰绿、黄绿及紫红色泥岩、粉砂岩为主，夹泥灰岩，具杂色条带，含膏盐，水平层理发育，沉积厚度大于3000米。

（2）浅湖相区。分布范围较广，是沉积盆地的主要沉积相区，岩石类型以粉砂岩、泥岩为主，下部夹中～细粒砂岩，少量砾岩，水平层理，小型交错层理及波状层理均发育，沉积厚度800～1600米。

（3）河流～滨湖相区。分布于盆地边缘地带，以滨湖相沉积为主，永胜、祥云普棚一带以河流相沉积为主。岩石类型以黄色中粒砂岩、细砂岩为主夹紫红色粉砂岩、泥岩，局部夹砾岩，斜层理、斜波状层理、水平层理发育，局部为大型板状斜层理，沉积厚度700～1000米。

（4）台间盐湖相区。该相区为台地残留盐湖沉积，岩石类型为白云质泥岩、粉砂岩、白云质泥灰岩、膏盐、石盐等，具沉积韵律层，水平层理发育，沉积厚度700～1000米。

2.2白垩纪岩相古地理

云南白垩纪的岩相古地理继承了晚侏罗世的格局，仍由西部的滇西古陆、北部玉龙山古陆、东部牛头山古陆及中部哀牢山古陆等级围绕构成滇西及滇东两大内陆沉积盆地。不同时期其外围尚存在山间盆地及海岸带河口湾沉积区。在纵向上反映为两大沉积旋回，即第一沉积旋回发育于早白垩世早期；第二沉积旋回发育于早白垩世晚期至晚白垩世。各旋回之下部多以河流相沉积为主，上部则多以湖相沉积为主。沉积物多为红色，显杂色条带，局部含膏盐。上述特征显示了白垩纪时古气候及沉积环境为炎热半干燥、半氧化环境（图3）。

早白垩世早期的沉积范围相当于滇东地层区的楚雄分区、西部的兰坪～思茅地层区和保山地层区的局部地区。东部盆地主要有三个沉积相区。

（1）浅湖相区。该相区分布于楚雄、大姚一带，岩石类型以红、灰绿色粉砂岩、细砂岩及泥岩为主，夹中粒砂岩及泥灰岩，沉积厚度800～1600米。

（2）河流～滨湖相区。该相区为湖相区与河流相区的过渡地带，多分布于浅湖相区外围，岩石类型以紫红色中粒砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩为主，夹砾岩。姚安、双柏一带，以中～粗粒砂岩为主夹泥岩、粉砂岩及泥灰岩。大型斜层理、板状层理、楔形层理、波状层理、水平层理发育，沉积厚度400～1000米。

（3）河流相区：该相区分布较广，主要岩石类型以粗砂岩、砾岩为主夹泥岩及泥灰岩透镜体，局部夹煤线。砂砾滚圆度较差，成分复杂，结构成熟度较低，多呈透镜体延伸，具韵律层及二元结构。以大型斜层理、板状斜层理为主，常见交错层理、波状层理及单向水流波痕等，沉积厚度500～1000米。

早白垩世晚期古地理轮廓与早白垩世早期基本一致。滇东沉积区向东扩展至昆明以西，滇东北形成山间盆地。这一时期沉积怨盆地均以河流相沉积为主。浅湖相沉积范围狭小（图4）。

（1）河流～浅湖相区：该相区分布于滇中楚雄～一平浪一带，其下部以河流相沉积为主，上部以浅湖相沉积为主。岩石类型以下部为中粒砂岩、粗粒砂岩、含砾砂岩、砾岩夹泥岩；上部为粉砂岩、细砂岩夹泥岩、黑色炭质泥灰岩条带，含膏盐。显韵律层，水平层理、波状层理及斜层理均较发育，沉积厚度大于600米。