东川小溜口地区铜多金属矿床成因及成矿规律

东川小溜口地区铜多金属矿床成因及成矿规律
本区铜矿化有三种成因类型：㈠与酸性钠质火山岩有关的”海底火山喷气热液型”；㈡与钠质次火山岩有关的铜、钴金矿化；㈢钠长斑岩型铜矿。

矿化与钠质火山期后热液有关。

各坑道资料显示：矿化向深部特别是钴、金矿化有扩大增强的趋势。

铜、金具有明显的正相关关系，二者共消长。

但是铜、钴不存在共消长关系，二者富集地段趋于分离，铜、钴不是同一次矿化作用的产物。

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1矿区地质
本矿区位于鸡多向斜的东端，落因破碎带（大致呈南北向展布）的中部。

破碎带内出露地层为元古代中昆阳群的青龙山组、黑山组、落雪组、因民组及下亚群的小溜口组（八O年王承尧提出），地层呈近南北向的单斜层状平行落因破碎带展布。

本区岩浆岩以喷出岩为主，可分为熔岩、火山碎屑岩及次火山侵入岩。

1.1熔岩类
（1）细碧岩：为本区主要的熔岩类型，是组成“小溜口组”的主要岩性之一，分布很广。

岩石呈灰绿-深灰绿色，微-隐晶结构，块状构造，可见气孔及杏仁构造，成分以斜（钠-更）长石为主，暗色矿物有黑云母、角闪石、磁铁矿等。

（2）角斑岩（浅色钠质熔岩）：分布很少，仅见于2922-3000坑道公路及2597中段坑口附近。

岩石呈肉红-灰白色，细晶结构，块状构造，气孔发育并呈管状分叉，充填物为镜铁矿等。

镜下观察，岩石主要由细-中晶条柱状钠长石组成，含少量暗色矿物、磁铁矿和石英。

1.2火山碎屑岩类
主要是富钠质凝灰岩-沉凝灰岩和火山角砾岩，是组成“小溜口组”的主要岩性之一，其中，凝灰岩-沉凝灰岩根据SiO2含量和矿物成分的不同，可进一步分为细碧质、角斑质及石英角斑质等亚类，火山角砾岩根据矿物成分的不同，可分为简单角砾岩（b1）和复杂角砾岩（b2）。

沉凝灰岩中往往含有部分碳质等，是矿区金铜矿化的主要赋存岩性之一。

1.3次火山侵入岩
1.3.1钠长（斑）岩
岩石呈浅灰-灰白色，细晶结构，局部呈斑状结构，块状构造。

主要成分为钠长石，偶见少量钾长石，暗色矿物一般含量很少，局部密集，主要为黑云母或角闪石，副矿物有钛磁铁矿、电气石、金红石及磷灰石等；是矿区金、铜、钴矿化的主要赋存岩性或成矿物质来源。

1.3.2辉长辉绿岩
为本区最主要而常见的次火山侵入岩类型，分布广泛并受到近东西向断裂构造控制。

岩石呈灰绿-暗绿色，细-中晶（岩体中心呈粗晶）辉长辉绿结构，主要矿物为斜长石，暗色矿物有角闪石、辉石、黑云母及磁铁矿等。

1.3.3辉绿（玢）岩（脉）
为晚期脉岩，分布较广泛，多沿NE或NW向次级构造裂隙充填，厚度一般小于1-3米，最薄0.05米，延伸稳定，倾角往往较陡或近于直立。

岩石呈灰绿色，颜色较为新鲜，细晶辉绿结构或含斑结构，主要矿物为斜长石（50-70﹪），往往见有少量钾长石斑晶，暗色矿物有角闪石、及磁铁矿等。

本区火山活动总的趋势是，从钠质基性熔岩（细碧岩）→富钠质中酸性熔岩（角斑岩、很少）、凝灰岩→富钠次火山侵入岩（钠长岩或钠长斑岩）。

其后有一次较长间断，又一次基性次火山活动（辉长辉绿岩），伴有强烈的气液爆发、隐爆，伴有大规模的角砾岩形成，最后有基性脉岩（辉绿岩）沿裂隙贯入。

由细碧岩到角斑岩、凝灰岩，表现为SiO2、Na2O增高，Fe2O3+FeO、MgO降低，符合一般岩浆由基性到中酸性分异的特点。

钠长（斑）岩由于强烈碳酸盐化，使其化学成分表现为Al2O3低，MgO、CaO、CO2高。

若扣除碳酸盐（主要是白云石）成分，则其SiO2、Na2O、CaO、MgO含量接近中酸性凝灰岩，说明二者皆为岩浆分异晚期火山活动的产物，形成时间接近。

这一阶段岩浆期后有以硅化碳酸盐化钠长石化为特征的热液活动，并伴有铁、铜硫化物为主的矿化。

2小溜口地区成矿机理及成矿规律
东川小溜口地区因民组地层以下钠质火山沉积岩系的存在，确定了角砾岩的成因与火山活动有关，为东川式铜矿与火山活动的成因联系提供了依据。

进而，将小溜口、燕子岩的铜钴（金）矿化、稀矿山式铁铜矿，以及东川式层状铜矿从成因上联系起来，可建立一个火山沉积成矿系列。

（见示意图）
小溜口地区成矿过程应是多旋回—东川、晋宁、华力西（澄江）、燕山、喜马拉雅山成矿作用、且受剪切破碎带控制的高钠“层控型”金多金属矿。

即小溜口地区金多金属矿是赋存在东川昆阳群因民组之下、小溜口组深灰-灰黑色凝灰岩或凝灰质白云岩段和浅灰-灰白色钠长岩段的金多金属矿源层，后在东川运动（1800±Ma）、包子铺运动（1400±Ma）、晋宁运动（1059±Ma、718±Ma）、澄江运动（616±Ma）、加里东运动（575±Ma、453±Ma）、燕山运动（122±Ma，74.4±Ma）、喜马拉雅山运动（40.24±Ma，59.93±Ma）等多期次造山运动的改造而成的高钠“黑层型”及“次火山岩型”金、铜、钴多金属矿，成矿基底是“昆阳拗拉谷”。

导矿
构造是近SN向的落因破碎带，成矿构造是NW向的金泊箐、吊楼梯等断裂破碎带。

小溜口地区金矿化属黑色页岩中含金石英-黄铁细晶岩建造，黄铁矿作为主要的载金矿物，沿深大断裂带进入，由于黑色层中的炭质对金有强烈的吸附作用，把可溶金的络合物还原，进而形成金的矿源层。

黄铁矿明显具有立方体的外形，较少立方-五角八面体的外形，并受裂隙带的控制。

晋宁运动除表现为强烈的褶皱、断裂活动外，还有一种特殊的底辟刺穿及推复构造，表现为因民组及与之紧密伴生的角砾岩体向上刺穿到上覆的昆阳群各组地层中。

在这一过程中，因民期形成的火山气液爆发和次火山隐爆角砾岩体受到强烈的改造、转移，并有晋宁期限的次火山岩浆和热液的迭加。

在刺穿体边缘可以混入上覆地层围岩的角砾（如：复杂角砾岩中出现赤铁矿角砾就是很好见证）。

综合上述特点，小溜口、燕子岩的铜钴（金）矿化主要产在“小溜口组”中、上部偏酸性的钠质火山凝灰沉积岩中，与火山作用晚期钠长（斑）岩次火山侵入及其后的热液活动有关。

矿化热液活动以硅化、碳酸盐化、钠化为特征。

燕子岩含铜石英碳酸盐脉中的石英爆裂法测温及包裹体成分分析结果见表1。

由表可知，含矿热液为弱酸性（PH值：5.67-5.82）NaCl型，成矿温度较高，爆裂温度为380-420℃。

矿化类型应属于火山期后热液矿化。

矿化与钠质火山期后热液有关。

据本区层状火山岩组合、岩浆演化，将火山岩划分为上、下两个旋回。

上旋回，发育于小溜口组，岩石组合序次为细碧岩—斑碧质、石英角斑质凝灰岩、沉凝灰岩—凝灰质白云岩、板岩。

下旋回，见于燕子岩区，岩石组合为石英角斑岩—石英角斑质碳质沉凝灰岩—含铁锰。

硅质岩。

小溜口地区火山沉积环境为火山口外缘相，火山岩主要形成于造山带和岛弧区火山岩构造环境。

从火山岩系列判断、分析，该区富钾熔岩、凝灰岩属岛弧靠大陆一侧环境；富钠细碧岩、凝灰岩产生于岛弧近海沟一侧或岛弧中部构造环境，即火山作用处在板块缘的消减带。

从3100至2472（标高）各坑道样品的品位分布及相关关系来看，矿化向深部特别是Co、Au矿化有扩大增强的趋势。

Cu、Au具有明显的正相关关系，二者共消长（见下表）。

但是Cu、Co不存在共消长关系，二者富集地段趋于分离，不是同一次矿化作用的产物。

Co与晚期热液黄铁矿有关，而与黄铜矿无关。

归纳本区铜矿化有三种成因类型：①与酸性钠质火山岩有关的“海底火山喷气热液型”，见于燕子岩区。

矿体呈脉状、网脉状，厚度>17米，铜平均品位2.98%，铜精矿含金1.18g/t，含银205g/t。

铜矿化与热液钠长石化、硅化、绢云母化有关，金矿化与含铬白云母化有关。

这类含金铜矿是本区有找矿前景的新类型。

②与钠质次火山岩有关的铜、钴金矿化，为小溜口区主要矿化类型，它产出在浅成变钠质辉绿岩体上盘的蚀变钠长岩带中，含钴0.14%，矿化成脉状。

③钠长斑岩型铜矿，含铜斑岩脉侵入于层状火山岩铜矿层内，铜品位0.3～0.5%，具明的绢云母化、硅化。

3找矿标志
根据矿区金矿的成矿条件与规律，总结出小溜口地区金的找矿标志主要有如下几条：
构造破碎带标志：矿区金泊箐、吊楼梯等NW向断裂破碎带是主要的控矿构造，也是主要的找矿标志。

岩性段标志：小溜口组深灰-灰黑色凝灰岩或凝灰质白云岩段和浅灰-灰白色钠长岩段（由该火山岩带入）是主要的赋矿岩性段，也是重要的找矿标志。

围岩蚀变标志：硅化、黄铁-黄铜矿化、碳酸盐化、钠化、碳化及褐铁矿～孔雀石化是有利的成矿叠加因素，也是直接的找矿标志。

富铜矿化标志：小溜口组火山杂岩段中的富铜矿化与富金矿化关系密切，形影相伴，是寻找富厚金矿的前提或直接标志。

含矿岩性：
小溜口组金铜矿（化）体主要分布在两个岩性段中，即灰黑色的含碳凝灰质白云岩段和浅色的钠长岩段，二者在空间分布上相贴近，成矿方面存在因果关系，即次火山岩-钠长岩是矿源层，而含碳凝灰质白云岩是容矿层；岩浆岩（火山岩）成矿作用—中性钠长岩脉在容矿层中的侵位是成矿必备条件。

小溜口组金铜矿化情况来看，矿化除受到岩性控制外，还受到构造的控制，即矿体（化）的富集程度与后期的构造叠加改造作用有关，主要受NW向的金泊箐断裂破碎带构造控制，目前已知的矿（化）体主要赋存于金泊箐断裂破碎带中，吊楼梯断裂破碎带亦发现有金铜矿（化）体、特别是钴矿体。

上述各种蚀变复合、叠加位置，往往是矿化最佳的地段，也是最好的找矿标志。