云南兰坪金满砂岩铜矿床描述性模式

云南兰坪金满砂岩铜矿床描述性模式 岩层易 1993年西南矿产地质第一期 西,.云南兰坪金满砂岩铜矿床描述性模式 . |6?2--- 摘要 滇西砂岩铜矿小而富,经济效益好,适合地方盘业生产.金满砂岩铜矿是近年在滇西新发现的最大 的一十中型铜矿r有其特琳的成矿地质背景,形成条件和规律,经综合分析可总结为如下描述性模式:陆 源剥蚀沉积形成矿源层一构造活动卤水环流锕质活化迁移富集一动力变质改造富集定位该模式对寻 找同类矿床有一定指导意义.本文仅作对吴延之,段嘉瑞两位教授提出的金满断裂改造富集式层控铜 矿床”认识的一点补充. 一 ,地质环境 (一)区域地层 1.兰坪一思茅坳陷(盆地)周边出露地层:东部有哀牢山群和苍山群变质岩(片岩,片麻岩,混合 岩),其原岩为基性火山岩,碳酸岩,属绿岩建造,K—Ar年令值为20.7,23.OMa,时代为早元古 代西部有崇山群和澜沦群变质岩崇山群主要由混合岩,片麻岩,变粒岩及部分结晶片岩,大理岩 组成.澜沦群由片岩,变粒岩及变质中一基性火山岩和凝灰岩组成时代为中晚元古界. 2.兰坪一思茅盆地中出露地层:下古生代地层基本缺先,仅出露上古生代(泥盆,石炭,二叠纪) 和中一新生代地层.上古生代地层为海相沉积的火山岩,碳酸盐岩下三叠纪地层缺先,中,上三叠 纪为基一酸性火山岩一碎屑岩建造夹碳酸盐建造,海相或海陆交互相沉积侏罗纪一第三纪,主要 为陆相沉积,仅侏罗纪出现部分海相沉积,岩性为一套厚逾万米的红色碎屑岩沉积,俗称红层由于 地壳振荡运动频繁,重复多次出现磨拉石建造,含煤建造,砂泥岩建造和含盐建造,并使其相应的沉 积矿床或沉积改造矿床(如煤,石膏,含铜矿岩等)在不同时代地层中重复多次出现 (二)矿区地层与沉积相 矿区出露地层为石炭系石登群,中侏罗统花开左组和上侏罗统坝注 路组. 石登群(CSh):为紫灰,灰绿色杏仁状安山岩,中酸性凝灰角砾岩,安山质凝灰片岩夹泥质条带 灰岩,硅质条带灰岩及少量生物碎屑灰岩.厚度>lOOO米. 中罗侏统花开左组:可分为上,下两个岩性段 下段(Lh-):岩性为紫红色砾岩,砾石质砂岩,砂岩.砾岩与砂岩组成若干个沉积韵律,厚>i00 米,不整合于石登群之上经研究属河流相沉积 上段(Lh):又可分为上,下两个亚段.下亚段(J:h):上部为灰,灰黑色含炭钙泥质板岩,下部 为紫红色杂灰绿色钙质泥质板岩夹泥质灰岩.毫米微层发育.厚30—90米,属海湾一泻湖相沉积 上亚段(L,hD:紫红,灰紫色中一细粒长石石英杂基砂岩,泥质石英砂岩夹同色泥质扳岩,底部局部 见几十公分厚的细砾粒岩.厚2O一30米,属滨海相沉积 上侏罗统坝注路组(Lb):为厚度大,岩性单调的紫红色粉砂岩,泥岩夹同色细砂岩和灰绿色钙 质泥岩岩石均已变质为板岩.厚80一100米,属滨湖一浅湖相沉积 (--)构造背景 哀牢山群与苍山群作为花岗一绿岩地体,是兰坪一思茅地体的古陆核晚古生代,在哀牢山一 ? ,, / 1期李雷:云南兰坪盒满砂岩锕矿床描述性模式 苍山古陆核西缘形成地槽,其后随着古特提斯的形成和扩张,石炭一二叠纪为优地槽.二叠纪末,华 力西一印支运动,古特提斯洋壳俯冲消减沿安定一藤条河深断裂发生向东俯冲,形成安定蛇绿混杂 岩带,哀牢山双变质带及兰坪,思茅褶皱带,并使哀牢山一思茅地体沿红河断裂与杨子板块拼接. 与此同时,兰坪一思茅地体西面,有保山地体和昌(宁)一孟(连)地体,两个地体分别以崇山群 和澜抡群为古陆核.华力西一印支运动亦使这两个地体向东俯冲与兰坪一思芭地体在澜沧江深断 裂一线拼接,并发育大陆边缘火山岩带. 二叠纪末,由于上述几个地体的俯冲,拼接,使兰坪一思茅地体隆起,缺失下三叠统.中三叠世 起,兰坪一思茅地体开始了新的扩张,首先沿澜沧江和阿墨江两条深大断裂扩张并伴有大规模的火 山喷发及基性岩浆侵入.此两条边界断裂之间的兰坪一思茅地体发生地堑式沉降,形成兰坪思茅 坳陷,侏罗白垩纪坳陷继续发展,同时也伴随着整个地壳抬升,海水逐 渐退出,转化为陆相沉积. 白垩纪末,早第三纪初的燕山运动使盆地中部沿兰坪无量山普洱一营盘山一线在体罗 白垩纪处于沉陷中心,而今已变为隆起带.于该带上断续出露(动力)变质岩(使下第三纪前的地层 变质)和岩浆岩的小侵入体,较老的泥盆三叠纪地层呈地垒式断块展布,老第三纪的断陷盆地主 要沿隆起变质带两侧分布.早第三纪末的喜山运动使兰坪一思茅地体又受东西向挤压,将两侧古老 变质岩推覆到中新生代地层之上,并使近南北向断层再次活动(逆冲)沿断裂凹陷处沉积了线型分 布的上第三纪地层.由于本区断裂凹陷的演化特点,地壳一次叉一次的不断上升,并历次相伴发生 张性断裂,盆地范围不断缩小,最后形成长条状狭长的堑沟,亦称上迭式断裂凹陷盆地. 本区中三叠世以来发生的地堑式沉陷,接受了东西两侧古陆风化剥蚀搬运来的陆源沉积物,同 时形成了多层位铜多金属矿源层及有关的沉积矿产 以挤压推覆为主的印支,燕山运动造成了本区的褶皱,断裂,地层倒转,变质,大量地表水沿断 裂下渗受热,并与同生水,变质水参合形成混台环流热卤水,使矿源层中的成矿元素活化迁移,沿断 裂带(特别是与背斜轴一致的断裂带)和层间破碎,剥离带富集.喜山期的新构造运动,一方面使含 矿热卤水再次活动,另一方面加剧了岩石变质及片理化,金属元素和金属矿物受到重熔,改造,定 位. 二,矿床地质特征 (一)赋矿层位与岩性:矿床受地层与岩性控制,产于中侏罗统花开左组地层中其中细脉型矿 体赋存于花开左组上段中一细粒砂岩层间破碎断裂中.一般长度大于300米,延深大于100米,厚 度1一数米不等,铜品位0.3—0.6,平均0.5,含银2.6—10.8g/T,平均6.3g/T;大脉型矿体 (即主矿体)赋存于花开左组下段杂色钙质粉砂质泥岩(已变为板岩)层间破碎带中,或出现在上,下 段之间的断裂破碎带中,巳控制矿体长900米,延深350米,摄大厚度14.5米,平均厚度8.15米, 平均铜品位3.67. (二)矿体与构造的关系;本区为线状紧密褶皱,地层直立倒转,劈理,断裂均发育矿床的矿体 展布受金满一连城复式背斜倒转翼控制(图1)矿体出现在沿背斜轴起伏转折的隆起部位(即金满 隆起,连城隆起),铜矿物及相伴的脉石矿物充填在层间破碎带及其伴 生的次级断裂,劈理,节理学 裂隙中. 由于断裂的多次活动,时张时闭,含矿热卤水的活动也是时强时弱,逐使成矿物质多次叠加,且 在断裂破碎带常见后期的含矿构造挤压透镜体. 南严地质 围1金满A—A剖面 (三)矿石矿物组分:组分比较复杂,以硫化物为主.常见金属矿物有黄铜矿,斑铜矿,黝铜矿,砷 黝铜矿,毒砂,蓝铜矿,孔萑石,少量辉铜矿,硫钴矿,自然银,偶见自然铜.此外,在一些细脉中尚可 见方铅矿,闪锌矿,黄铁矿,磁铁矿.脉石矿物主要有石英,方解石,白云石,重晶石,菱铁矿,其次有 绢云母,绿泥石,碳质. 矿石具他形粒状,溶蚀交代,反应边,乳滴状,格子状(固熔体不混熔格子)以及定向,拉长,变晶 等结构.常见构造有致密块状,角砾状,脉状,条带状浸染状,片状,环带状等.反映了成矿作用既 有热液充填交代,又受到动力改造的影响. 接其相互穿插关系来判断生成序次,至少有两个期次以上:一期为石 英一方解石一黄铜矿组 台;另一期为石英一重晶石一菱铁矿一斑铜矿一砷黝铜矿组合.当多期次成矿叠加改造地段矿化最 佳. (四)围岩蚀变:最常见的围岩蚀变有石英脉化,方解石脉化,白云石脉化,重晶石脉化,黄铁矿 化,绢云母化等并以矿化带为中心,蚀变向外依次减弱还有一个值得注意的现象是近矿部位常 有岩石的强烈褪色和碳化采集2件样品作X射线粉晶分析,结果(表1)表明含矿层煤化程度高, 于镜下鉴定亦见石墨.有人认为金属与碳可能在高压下以稳定的可挥发金属有机化台物形式迁移, 而在低压下被破坏形成固相. 表1.金满铜矿床煤化阶段x射线粉晶射数据※ 样.号测定对象8(A)煤化阶段 Y18一l断裂带中黑色炭质板岩3.S5lO石墨 Yl8—2近矿黑色碳质板岩3.3684超无烟煤 ※我所张佛生分析 三,矿床地球化学特征 (一)地层的元素丰度值 1.据304队对金满地区含矿背景值查定结果f取样2057件),铜丰度值:石炭纪石登群(csh)为 1朗李雷:云南兰坪金满砂岩铜矿床描述性模式 12.93ppm,中侏罗统花开左组下段(J:h)33.74ppm.花开左组上段(J.h.)83.26PPm,上侏罗统坝注 路组(Jb)67.87PPm.可见花开左组上段和坝注路组铜背景值为克拉克值的1.5倍至2倍. 2.再从兰坪盆地砂岩铜矿赋存层位来看,矿点大部分分布于花开左组,矿床全部产于花开左 组. 以上实际材料表明,花开左组等层位可视为本区矿漂层 (二)有机碳查定:据矿区含矿层砂岩(13件样品)分析结果.c平均为1.38(按有机碳与有 机质的比值1:1.22换算.有机质平均含量为1+68),S一平均1.41%}板岩(7件样品)分析结果, Cn0.65(有机质等于0.79),S一平均1.48反映出:(1)砂岩,板岩含矿层有机碳含量均高; (2)砂岩与板岩比较,板岩C含量低于砂岩,而S一确高于砂岩,推测可能是由于板岩中的有机碳 有相当一部分经菌解或热解巳转变为二价硫(HS)的缘故;(3)结合实地观察,凡矿化部位都有碳 化现象,碳化越强铜矿化也越好,在一定程度上反映出它们之间具有成生联系. (三)同位素地球化学特征 1.硫同位素:据12件矿物的硫同位素查定来看,除一般为正值(占?s+3‰)外,其余均为负值, s一0.08,一9.63g.离差为9.55g0.属轻硫型,富生物硫 2.氢,氧,碳同位素:据lo件样品(其中方解石6件,石英3件,重晶石1件)查定结果OD‰一 49+4,一102.9,Og.(SMOW曼斯法ra9.307,b.10.294)计算的模式 年令值可分为两组:一组为115—343Ma,相当于 石炭纪一白垩纪,可能代表了矿质来源于这些地 层,即矿质来自源,时代相当于华力西一燕山期} 另一组为18—69Ma,相当于第三纪喜马拉雅运 动.可能与此时期的动力改造成矿有关 (四)矿物包裹体研究 8o’釉 田2盒满矿库成矿流体如,aHo特征 1方解石2石英3重晶石 1.据14件样品(其中石英8件,方解石4件,重晶石2件)的包裹体研究结果表明:(1)无论石 英,方解石,还是重晶石流体包裹体均普遍发育.(2)据流体包裹体的相态,组合和物理状态,可分为 四类,即液体包裹体,气体包裹体,液态Co包裹体(即多相包裹体),纯液体包裹体.(3)按所测均一 温度可划分为两组:一组成矿温度为15o一202?,少数流体包裹在119—136?巳达均一,用冷冻法 测得相应盐度为8.6—10.7WtNac1.属中低温一中低盐度成矿溶液;另一组成矿温度为260一 Z86?.少数流体包裹体在345—351?才选均一,相当盐度为13.2—14.4WtNacl,属高温一中偏 高盐度.可能反映了不同阶段的两次成矿. 2.据四件包裹体成分分析结果:(1)其中三件成矿溶液届Na—Ca-C1型热卤水,一件属Na— ca—cI—so型热卤水,其来源可能与舍盐地层有关.(2)计算的有关物理化学参数来看,?成矿温 西南矿产地质 度为157—220”C与均一温度测定结果基本一致;盐度5.6—19Wt与冷冻法测定的盐度结果亦基 本一致.?PH值7.3—8.6,属碱性溶液.?成矿压力500--520bar,据此推算成矿深度应为2— 2.5Km.?氧逸度(cg{o!一43.8一一50.8),硫逸度(cg{s:一13.2—16.2),均为较大的负值,表明溶 液本身不能产生氧化一还原条件(即改变值Eh),主要借助于外部成分的加入. (五)地球化学找矿标志 从本区化探原生晕结果反映出:地表出现Ca,Ag异常,或Cu,Pb,zn异常重叠部位,于下部均 有矿体出现.可作为寻找隐盲铜多金属矿体的直接标志 据本区大脉型矿体伴生元素的含量变化来看,具有垂直分带趋势:从地表往深部依次出现: Ag,As,Cu—cu,Pb,Zh~Co,Ni.因此地表出现Ag,As,Cu异常表明矿体保存较好,相反当c0,Ni 含量有所增高,可能于示铜矿体已被剥蚀,保存甚差,已无多大价值 此文是根据有关单位资料和笔者的实地观察和认识,综台编写而成.在工作中得到304队赵振 标,周宗孟,张开明等同志的大力帮助,深表谢意不当之处恳请指正. 参考文献略 地勘僵庭向商场服务s 当前各地勘单位转变经营机制,纷纷走向市场,开展多种经营,即工程勘探,岩土基础工程等. 我厂随着地勘队伍的这一转变,设计制造了两种岩土工程机型,为各兄弟单位走向市场服务. 一 ,DZ--60静压振动桩机:该机可沉设(或取拨)直径500毫米以下,深度25米以内的钢管桩, 混泥土灌沉桩,石灰桩,碎石桩等;配液压夹头,也可沉拨钢桩和混泥土预制桩. 二,DJP—t型钻机:本机具备可打大口径钻及深层搅拌钻两个功能.打大口径灌注孔的口径 为1.5米,深度为5O米;打深层搅拌孔,口径为600毫米以内,深度为12米;同时可进行喷浆及喷 粉两种深搅成桩功能,该机还采用了液压步履行走移孔位的先进设施.- 上产品欢迎各地勘兄弟单位订货 地址:云南省昆明市东郊大石坝西南勘探机械厂 电话:7172165电挂:9424邮编650229 俞承武投稿