云南省云县铜厂街铜多金属矿床地质特征及成因分析

云南省云县铜厂街铜多金属矿床地质特征及成因分析

铜厂街铜多金属矿床是以铜为主，有少量锌矿化。初步认为矿床成因是与基性岩浆活动有关的海底喷气-沉积中低温热液型铜矿，受断裂构造及岩浆活动的控制。在总结矿床地质特征基础上，从成矿物质来源、成矿物化环境及成矿时代等方面进行探讨，对今后该区带的找矿工作具有指导意义。

标签：多金属矿床地质特征成因分析海底喷气-沉积中低温热液型云县铜厂街云南

0前言

近年来，随着地勘工作的不断投入、深入，铜厂街矿区周围异常查证、找矿效果较好，通过解剖该典型矿床，建立成矿模式，对指导该区带的找矿工作具有重要意义。

1矿区地质特征

矿区位于云县县城224°方向42千米处，处于冈底斯—念青唐古拉褶皱系南段，昌宁—孟连褶皱带北段，为一小型铜（硫、锌）矿床。矿床与火山岩成因关系密切，可分铜厂街与硫磺厂两个矿段，两者先相距2.5千米，分别处于两个相邻褶皱构造内。

出露地层有前奥陶系习谦组（AnOxq）变质砂岩、微晶片岩夹硅质岩；泥盆系下统温泉组（D1w）砂岩、砂板岩及页岩夹硅质岩；石炭系下统平掌组下段（C1pz1）玄武岩夹灰岩、绿片岩及上段（C1pz2）结晶灰岩、大理岩；三叠系上统三岔河组下段（T3sc1）泥岩夹砂岩。

区内褶曲不甚发育，且规模较小，发育有多期次多方向断裂，区内断裂分三组，其中以北东向和北西向组规模较大，近东西向组次之，大多错断北东向和北西向组断裂。

岩浆岩主要为石炭系下统平掌统组下段玄武岩、安山玄武岩、凝灰岩，少量燕山晚期（Y53）似斑状黑云母花岗岩。椐笔者研究，铜厂街上地幔火山岩经受了强烈的构造破坏。玄武岩有两类：一类为变质玄武岩系，作为赋矿围岩，其地球化学特征类似于大洋中脊玄武岩，另一类为较新鲜的碱性玄武岩，以高Ti/Y 比值和LREE强富集型为特征，类似于洋岛型玄武岩。在变质玄武岩附近分布有放射虫硅质岩。

矿区变质作用主要有区域变质作用、热力变质作用及动力变质等。围岩蚀变主要有硅化、绿泥石化、褐铁矿化、黄铁矿化、方解石化等。

2矿床地质特征

矿体主要呈层状似层状，另有脉状小矿体沿断层及裂隙产出。层状似层状矿体具有一定层位，达工业品位的只赋存在C1plb层下部，有两层矿，间距5-10 m，分别位开两层斜长斑状玄武岩（单层厚5-15m）之间的凝灰岩层上下。火山岩已绿片岩化。层状似层状矿体是由许多呈串珠状排列的透镜体构成，单个透镜体一般长60-150m，厚2.5-3m，相互间距为30-50m，而大透镜体又是由多个紧密排列的小透镜体组成，其间为绿泥石凝灰岩或玄武岩。矿体品位较富，平均ω（Cu）为1.39%（块状矿石为1.66%，条纹状矿石为2.47%），ω（S）为23.66%，ω（Zn）为0.54%，ω（Co）为0.014%。

网脉状矿化带一般发育于矿体之下或矿体之间的岩层中，其延深尚不清楚，该带主要含有黄铁矿、黄铜矿，以脉状、浸染状、浸染-网脉状矿化为特征，脉状矿体的厚度和品位都不稳定，一般品位较低，未能构成矿体，矿脉两侧岩石均有不同程度的绿泥石化和黄铁矿化。

层状似层状矿体的矿石构造主要呈条纹带状和致密块状（合称块状矿石），少数呈浸染状。块状矿体实际是由硫化物与硅质交替形成的条带状硫化物相建造。块状矿石构成透镜体的主体，均达工业品位，与围岩界限明显，条纹产状与岩层一致；浸染状矿石分布在块状矿石的边缘，从内向外由稠密浸染状渐变为稀疏浸染状，矿体边界不明显，需用品位来圈定。矿石为细粒结构、粒状变晶结构，常见交代结构，一般呈块状细层状或条纹-条带状，局部见角砾状构造。矿石中黄铁矿最多，金属矿物主要为含铜黄铁矿，其次为黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、磁铁矿，少量为闪锌矿、方铅矿、毒砂、斑铜矿、黝铜矿等。黄铁矿呈半自形-自形粒状或他形粒状，粒径为0.001-20mm ，可分两个世代：第一世代的黄铁矿呈他形细粒微晶，组成硫化物细层或条带；第二世代为较粗大的变斑晶，常具碎裂构造，局部被溶蚀成港湾状，还有代表原生沉积特征的非晶质呈定向排列的眼球片状构造。磁铁矿多呈自形-自形粒状，粒径为0.01-0.5mm，它可与磁铁矿、赤铁矿、微晶石英、绢云母等组成氧化物相硅铁建造，又常与黄铁矿给成条带或块状矿石，常被黄铁矿变斑晶交代或包裹。黄铜矿结晶较晚，常呈小于0.01-0.08mm 的微晶，组成斑点状集合体，交代黄铁矿等矿物或充填其间隙。变质作用使黄铜矿活化、位移并局部富集。磁黄铁矿呈他形粒状，粒径为0.01-0.1mm，常交代原生磁铁矿、黄铁矿等。闪锌矿、方铅矿、黝铜矿、毒砂等，一般只在角砾状矿石中相对富集。脉石矿物有绿泥石、石英、碳酸盐（或菱铁矿）、滑石、绢云母等。

块状矿体带的蚀变以低温矿物组合为特征，主要有微晶石英、钠长石、绿泥石、滑石、绢云母和粘土矿物。网脉状矿化带的上部紧接着块状矿体，往往发育硅化带或次生石英岩化带，其中主要矿物有微晶石英蛋白石和碳酸盐，硅化带以大小不等的脉体交错穿插矿体下部的岩层，而在矿体之上的岩层中未曾出现。在硅化带之下，或紧接着块状矿体，发育强烈的绿泥石蚀变及少量钠长石、碳酸盐组合。

铜厂街矿床的主要成矿元素为ω（Cu）一般为0.3%-1.87%，为ω（S）为25%，伴生成矿元素ω（Zn）为0.01%-0.80%、ω（Pb）<0.02%，ω（Co）为0.014%、

ω（Se）为0.0021%-0.0098%、ω（As）为0.006%-0.025%。可见该矿床为含Cu、Zn硫化物矿床。

块状矿体中，Cu、Se含量比网脉状矿化带中明显富集，但Ni则在网脉状黄铁矿中含量最高，As、Pb、Zn仅在局部富集成矿。在矿床氧化带中，Ag、Co、Ni、Au相对富集，可作为找矿的化探标志。

3矿床成因分析

根据矿体产于早石炭世海相火山岩系内，有稳定的赋存层位，整个含矿层及矿体内条纹条带的产状与岩层一致，呈同步褶皱或变形，矿体与围岩界线清楚，含矿层内局部有一氧化物硅铁建造或铁质碧玉岩呈条带，且黄铁矿含较多的Co （140×10-6），说明矿床为与基性岩浆活动有关的海底喷气-沉积型成因，时代为早石炭世。主矿体形成后，在喜马拉雅早期地壳运动时，由于受到强烈挤压及地温梯度升高，岩层产生了片理化及岩浆岩的绿岩化，并形成轴面西倾的同斜褶皱。与此同时，赋矿岩层中的成矿元素被活化迁移到断裂及裂隙中沉淀，从而形成规模较小的脉状矿体。

在块状矿体顶部或尖灭处，往往发育一层厚数毫米至数厘米的由石英、菱铁矿、针铁矿、绿泥石组成的锗石壳层，或绿泥石细层，可能系块状矿体形成后受氧化而成。

根据矿床硫同位素组成（表1），铜厂街矿床与老厂矿床具有同一性，黄铁矿+磁黄铁矿组和的δ34SΣs接近于3.0‰，而黄铜矿+黄铁矿组和的δ34SΣs接近于零，表明它明显不同于海水的δ34S组成（22‰），虽具有一定变化范围（0-3.6‰），但总体接近于陨石硫的δ34S组成，而且于火山岩中星点状方铅矿和黄铁矿δ34S组成（-0.1‰-1.8‰）相类似，这意味着成矿物质的硫主要来自块状矿体之下的中基性火山岩系。δ34S值的变化反映了海水的SO-22对成矿的部分作用和硫化物沉淀物理化学条件的变化。

铜厂街铜多金属矿床是以铜为主，有少量锌矿化，产于昌宁—孟连褶皱带北段，为一小型铜（硫、锌）矿床。矿床与火山岩成因关系密切，其成矿母岩主要为拉斑玄武岩，成矿环境可与现代红海槽或加利福尼亚海湾相似。它们的成矿环境都以拉斑玄武岩系组成的新生洋壳为背景，由此认为，铜厂街矿床的成矿元素来源于基性岩浆及先期形成的玄武岩系，而与保山-倡邦地块基第岩系的关系不大。

4结束语

通过以上矿床成因分析及成矿模式建立，希望在新区及铜厂街矿区周围异常查证、找矿工作中起到指导性作用。