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滇西北中甸红山铜矿矿床地质特征及找矿标志
2019-05-13
红山铜多金属矿床是滇西北中甸红山—雪鸡坪多金属成矿带上的大型铜多金属矿 床,在漫长的地质演化过程中,区域经历了复杂而又频繁的构造—岩浆活动,成矿地质条件优越。 详细探讨了区域成矿地质背景、矿床地质特征,厘定了矿床成因及成矿标志。研究表明:①矿区主 要出露曲嘎寺组、图姆沟组灰岩、中酸性火山岩,碳酸盐岩过渡层是矿区重要的赋矿层位;②矿区构 造发育,角岩、矽卡岩接触带多发育层间裂隙和构造角砾岩破碎带,是有利的赋矿部位;③矽卡岩型 铜矿(化)体(V1 ~V4 矿体群)多呈层状、似层状产出,产状较稳定、矿化均匀,钼矿体(V11)含矿岩 性以石英闪长玢岩、二长花岗岩为主,厚度变化较大且品位较低;④矿区于印...
Serial No. 600 April. 2019 现ꢀ 代ꢀ 矿ꢀ 业 MODERN MINING 总第 600期 2019 年 4 月第 4 期 ∗ 滇西北中甸红山铜矿矿床地质特征及找矿标志 1 1 1 2 冯志红 ꢀ 刘明江 ꢀ 唐ꢀ 昆 ꢀ 阿ꢀ 品 ( 1. 中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司;2. 香格里拉市神川矿业开发有限责任公司) ꢀ ꢀ 摘ꢀ 要ꢀ 红山铜多金属矿床是滇西北中甸红山—雪鸡坪多金属成矿带上的大型铜多金属矿 床,在漫长的地质演化过程中,区域经历了复杂而又频繁的构造—岩浆活动,成矿地质条件优越。 详细探讨了区域成矿地质背景、矿床地质特征,厘定了矿床成因及成矿标志。 研究表明:①矿区主 要出露曲嘎寺组、图姆沟组灰岩、中酸性火山岩,碳酸盐岩过渡层是矿区重要的赋矿层位;②矿区构 造发育,角岩、矽卡岩接触带多发育层间裂隙和构造角砾岩破碎带,是有利的赋矿部位;③矽卡岩型 铜矿(化)体(V1 ~ V4 矿体群)多呈层状、似层状产出,产状较稳定、矿化均匀,钼矿体(V11 )含矿岩 性以石英闪长玢岩、二长花岗岩为主,厚度变化较大且品位较低;④矿区于印支期发育矽卡岩型铜 矿体,至燕山期被含钼成矿热液进一步富化,形成热液叠加—改造的斑岩-矽卡岩型 Cu 多金属矿 床;⑤矿区地表露头、侵入岩、构造、物化探异常及矿化为有利的找矿标志。 关键词ꢀ 铜矿ꢀ 矿床成因ꢀ 找矿标志ꢀ 矽卡岩 DOI:10. 3969 / j. issn. 1674-6082. 2019. 04. 012 Geological Characteristics and Prospecting Criteria of Hongshan Copper Deposit in Northwest Yunnan Province 1 1 1 2 Feng Zhihong ꢀ Liu Mingjiang ꢀ Tang Kun ꢀ A Pin 1. Kunming Prospecting Design Institute of China Nonferrous Metals Iindustry Co. ,Ltd. ; . Shangri-La Shenchuan Mining Co. ,Ltd. ) ( 2 Abstractꢀ Hongshan Copper-polymetallic Deposit is a large polymetallic deposit in Zhongdian Hongshan-Xuejiping polymetallic metallogenic belt in Northwest Yunnan Province. The mining area is ex- perienced a long and complex tectonic-magmatic activity,which is characterized by the superior metallo- genic geological conditions. The geological characteristics of the mining area and deposit are discussed,the deposit genesis and prospecting criteria are analyzed. The research results show that:①the mining area is mainly occurred limestone and intermediate-acid volcanic rock in Qugasi Formation and Tumugou Forma- tion,and the orebodies are mainly hosted in the transition-layer of carbonate;②structure of the mining ar- ea is well developed,the interlayer fractured-zone and tectonic breccia fractured-zone in the contract zone between hornstone and skarn are the favorable ore-bearing position;③the skarn-type copper orebodies ( mineralization) are occurred with layered and stratiform-like,which are characterized by steady occur- rence and uniform mineralization,the molybdenum orebodies are occurred in quartz diorite porphyrite and adamellite,which are characterized by varied thickness and low grade;④the skarn-type copper orebodies have developed in Indo-Chinese Epoch,and enriched by hydrothermal ore-forming with molybdenun in Yanshanian,the genesis of Hongshan porphyry-skarn type deposit can be attributed to hydrothermal superimposed reformation ; ⑤ the surface occurrence , intrusive rock , structures , geophysical - geochemical ꢀ ꢀ ∗云南省科技惠民计划(编号:2013CA019);云南省科技计划项 目(编号:2014IB001)。 冯志红(1987—),男,工程师,650051 云南省昆明市。 4 7 总第 600 期 现代矿业 2019 年 4 月第 4 期 anomaly and mineralization can be taken as the favorable prospecting Criteria in Hongshan mining area. Keywordsꢀ Copper deposit,Deposit genesis,Prospecting criteria,Skarn ꢀ ꢀ 中甸岛弧是义敦岛弧的南部组成部分,夹持于 典型的斑岩型铜矿床,在穹隆、断裂等构造有利部位 形成矽卡岩型 Cu 多金属矿床;侏罗—白垩纪晚期 伴有 Cu、Mo、W 矿化;喜马拉雅早期则伴随着斑岩 型 Au、Cu 矿化并叠加于早期矿化之上。 区内构 造—岩浆活动严格控制着岩体、矿床的产出。 [ 1-3] 西侧格咱断裂和东侧甘孜—理塘洋之间 。 区域 在晚古生代为碳酸盐岩台地,至二叠纪—早三叠世 随东侧甘孜—理塘洋盆的发育转变为被动大陆边 缘,在三叠世末—晚三叠世初向西俯冲为主动大陆 边缘,发育了一套巨厚的碎屑岩—碳酸盐岩—火山 岩建造,同时伴随着铜、铅、锌、钼等多金属成矿带的 产出,发育了普朗、雪鸡坪、红牛、甭哥、红山等一系 2ꢀ 矿区地质特征 (1)地层。 矿区地层相对简单,主要出露上三 叠统曲嘎寺组、图姆沟组砂岩夹结晶灰岩、中酸性火 [ 4-7] [11] 2 列大型印支期斑岩(矽卡岩) 型矿床 。 近年来, 山岩 。 曲嘎寺组二段(T3 q ) 呈 NW 向展布于矿 区西部,以深灰色沙泥质板岩、变质砂岩、大理岩和 硅质岩为主,是红山铜矿床的主要赋矿层位,岩层以 厚度大、具有复理石韵律为特征,受超浅成—浅成火 成岩侵入的影响,广泛发育矽卡岩化和角岩化,形态 受原岩产状控制,矿(化)体主要赋存于以板岩为主 的碳酸盐岩过渡层中。 图姆沟组二段(T3 t) 出露于 矿区东部,岩性以灰色—深灰色板岩、粉砂质绢云板 岩和中—酸性火山岩为主,夹少量安山岩、流纹岩、 多位学者对区内代表性的斑岩型矿床开展了研究, 成果多以岩石地球化学、年代学及矿床学为主,但对 于矽卡岩型矿床的研究较少。 红山铜多金属矿床位 于高赤坪—红山—洛吉侵入带,前人仅对与成矿紧 密相关的斑岩(玢岩) 脉进行了一定的岩石年代学 [ 8-10] 研究,在矿床成因、成矿作用方面鲜有涉及 。 本 研究通过总结矿床地质特征,剖析矿床成因,总结找 矿标志,为矿床地质勘查工作提供科学依据。 [ 11] 。 英安岩 1 ꢀ 区域成矿地质背景 中甸岛弧作为义敦岛弧的南延,经历了印支期、 (2)构造。 矿区内次级断裂发育,与区域构造 线一致,呈 NW—SE 向展布,多为正断层,次级构造 发育强烈。 层间裂隙多发育于矽卡岩与角岩的接触 带,多呈大弧形弯曲,行迹清晰,裂隙面粗糙;节理裂 燕山期和喜山期多次岩浆侵入活动,岩浆岩发育,侵 入岩、喷出岩均有所出露,主要沿区域深大断裂旁侧 分布,总体构成了 NWW 向岩浆岩带。 与岩浆总体 产状一致,区内花岗斑岩—闪长玢岩仍呈 NW 向侵 入,可将印支期斑(玢)岩自西向东划分为 3 个岩浆 带:西岩浆岩带分布于普上—烂泥塘—雪鸡坪—春 都一带,基性侵入岩呈岩株状或岩脉状侵入曲嘎寺 组地层,发育雪鸡坪、烂泥塘、春都等斑岩型 Cu 矿; 中部岩浆岩带位于欠虽、地苏嘎、普朗等地,侵入岩 以蚀变闪长玢岩、石英闪长玢岩、石英二长斑岩等 中—酸性侵入岩为主,红山矽卡岩铜矿、普朗斑岩铜 矿、松诺斑岩铜矿即是该岩浆带的代表产物;东部岩 浆岩带分布于牛场、亚杂、浪都等地,发育帕纳牛场 锑矿、亚杂铅锌多金属矿等多金属矿床。 总体上,区 内矿床具有显著的成矿专属性。 区内构造继承了义 敦岛弧的地质特征,发育了一系列 NW 向紧密线性 褶皱和同向断裂,是控制沉积建造、变质作用、岩浆 活动及相关矿床的主要构造,次级同向断裂及近 EW 向断裂则是重要的容岩(矿)构造,被晚期发育 的 NE 向断层切错。 此外,区内 3 期重大的构造— 岩浆活动对应着 3 期不同的矿产产出:晚三叠世岛 弧期,格咱一带发育同熔型中—酸性岩浆活动,形成 2 隙较发育,尤以角岩最甚,密度达 13 ~ 15 条/ m ,走 向 0 ~ 90°、110° ~ 140°、310° ~ 340°的节理裂隙组成 裂隙网格;层间小断裂和构造角砾破碎带也是矽卡 岩与角岩接触带内的常见构造,局部构造活动剧烈 地段可见整层矽卡岩破碎为构造角砾岩。 (3)围岩蚀变及矿化。 矿区内与矿化关系密切 [ 11] 的围岩蚀变主要为矽卡岩化、角岩化 。 矽卡岩是 红山铜矿关键的成矿地质体,矿床中几乎所有的矿 (化)体都由矽卡岩体构成,矽卡岩和角岩相间排 列,与地层产状完全一致,多见矽卡岩和大理岩直接 接触,两者界线清晰,层间分布的大理岩中极少分布 矽卡岩化产物,但在矽卡岩中多见大理岩残留体,反 映出矽卡岩主要由不纯碳酸盐岩经热液蚀变而成。 3ꢀ 矿床地质特征 3. 1ꢀ 矿体地质特征 红山铜矿共圈定了大小 20 个矿体,按照赋存岩 体位置的不同,具体划分为 5 个矿体群:V 矿体群 1 为矽卡岩型铜矿体,包含 V1ꢁ1 、V1ꢁ22 支矿体,主要分 布于矿区北东侧下部;V2 矿体矽卡岩型铜矿体上覆 4 8 ꢀ ꢀ 冯志红ꢀ 刘明江等:滇西北中甸红山铜矿矿床地质特征及找矿标志ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2019 年 4 月第 4 期 于 V1 矿体南西侧之上,V2ꢁ1 矿体被 F1 断层错断为 南、北两段,表现为上铜下钼的特征;V3 、V4 矿体上 覆于 V2 矿体南西侧,被 F3 所错断;V11 钼矿体的含 矿岩性为石英闪长玢岩、二长花岗岩,顶底板岩性以 石英闪长玢岩、二长花岗岩为主,厚度变化极大(平 均 156 m),Mo 品位较低,上覆于 V1 、V2 矿体之上 (表 1)。 表 1ꢀ 红山铜矿矿体特征参数 矿体产状 / (°) 厚度 变化系数/ % 品位 / % 矿体 编号 矿体分布 位置 矿体特征 倾向 倾角 65 ~ 70 65 取值范围/ m 5. 0 ~ 45. 6 14. 5 ~ 22. 2 5. 3 ~ 39. 4 43. 1 ~ 131 3. 3 ~ 49. 9 4. 8 ~ 24. 2 5. 5 ~ 274 6 ~ 14 平均品位 0. 46 变化系数 V1ꢁ1 V1ꢁ2 V2ꢁ1 V2ꢁ2 V3 240 240 240 240 240 240 240 240 101 30 28 92 35 18 45 101 30 34 0. 84 63 ~ 80 70 ~ 80 55 ~ 65 65 ~ 72 65 ~ 70 60 ~ 70 62 0. 57 矽卡岩型 铜矿体 矿区 NE 侧 87 0. 43 66 0. 71 V4 62 1. 42 V11ꢁ1 V11ꢁ2 107 57 0. 07 深部 花岗岩 钼矿体 0. 10 3 . 2ꢀ 矿石矿物特征 矿石中的金属矿物主要为孔雀石、黄铜矿、磁黄 铁矿、黄铁矿及少量辉钼矿、方铅矿及闪锌矿,脉石 铜矿化;次透辉石钙铁榴石矽卡岩则多分布于钙铁 榴石矽卡岩与大理岩的接触带,晚期热液蚀变强烈, 是层状富矿(化) 体的主要产出部位。 矿区内的主 干断裂与 NW 向断裂控制着矿区成矿斑(玢) 体的 空间展布,与次一级 NEE 向断裂的构造交汇部位为 与矿化关系密切的复式岩体分布区,并显示出显著 的等距性,间距一般为 8 ~ 10 km,微构节理裂隙也 反映出与矿化的正相关性,表明矿区内次一级断裂 构造在成矿阶段扮演了流体的导岩、导矿通道,同时 也是有利的容矿、储矿场所。 [ 11] 矿物主要为石榴子石、透辉石、斜长石和石英 。 矿石结构以粒状结构为主,局部见有片状、斑状结 构,矿石构造以块状、浸染状及脉状为主,在致密块 状、稠密浸染状矿石中见有海绵陨铁结构及乳浊状 固溶体结构。 矿区内矿石类型包含了较多类型,其中含铜矽 卡岩为最主要的矿石类型,为各主矿体的重要组成 部分,呈似层状、透镜状及团块状产出,由石榴子石、 透辉石组成;铜—硫矿石多呈不连续状分布于矽卡 岩体内或矽卡岩与大理岩的接触带,呈透镜状、团块 状产出;铜—铁矿石主要由含铜磁铁矿、含铜磁黄铁 矿组成,呈不连续状、透镜状分布于主矿体边部。 综上分析,可知红山矿区发育 2 个成矿系统:① 典型石榴子石矽卡岩伴生含铜磁铁矿(化) 体与磁 黄铁矿(化)体,是与印支期石英二长斑岩关系密切 的矽卡岩铜多金属矿化;②花岗斑岩内浸染状 Cu- Mo 矿化及外接触带内存在的矽卡岩型 Cu 多金属 矿化,是与燕山晚期斑岩关系密切的 Cu-Mo-Pb-Zn 矿化系统。 结合区域成矿背景,可知红山 Cu 多金 属矿区斑岩(白垩世) 及伴生的斑岩 Cu-Mo 矿床是 白垩世区域构造—岩浆—成矿系统的重要组成部 分,前人对区域成矿斑岩的研究认为该成矿带在晚 白垩世印度—亚洲大陆碰撞阶段(77 Ma) 已开始, 诱导大规模成矿作用。 因此,红山铜矿床早期发育 的印支期矽卡岩型铜矿,燕山期被含钼的成矿热液 叠加富化,为热液叠加—改造的斑岩-矽卡岩型 Cu 多金属矿床。 4 ꢀ 矿床成因 矽卡岩及角岩经成矿热液蚀变后变为类矽卡 岩、堇青石—斜长石—透辉石角岩,具体可划分为 4 个成矿期:高温阶段主要发育硅化、钾钠长石化,为 磁铁矿形成期;高—中温阶段发育硅化、早碳酸盐 化,为磁黄铁矿、辉钼矿、白钨矿形成期;中温期为阳 起石化、绿泥石化、绿帘石化阶段,是以黄铜矿、黄铁 矿为主的硫化物形成期;低温晚期为碳酸盐化、沸石 [ 11] 化阶段,为方铅矿、闪锌矿形成期 。 矽卡岩主要 由不纯碳酸盐岩经热液蚀变而成,其中钙铁榴石矽 卡岩为矿区矽卡岩的最主要类型,钙铁榴石含量大 于 60% ,普遍发育绿泥石、石英、碳酸盐等蚀变矿 物,同时多见磁铁矿、磁黄铁矿及黄铁矿的似透镜状 集合体,矿化强烈,深部隐伏的二长花岗岩具有全岩 5ꢀ 找矿标志 (1)矿化露头。 矿区位于高原雪山地区,剥蚀 程度较低,发现矿 ( 化) 体的概率较大, 因此矿化 (体)是找矿的直接标志。 (下转第 64 页) 4 9
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