柏國(guó)能，趙記芬

(云南華聯(lián)礦產(chǎn)勘探有限責(zé)任公司，云南 曲靖 655000)

云南永平瀾滄江以東地區(qū)大地構(gòu)造位置屬羌塘-三江造山系，蘭坪-思茅地塊之瀾滄江東側(cè)區(qū)域。近年相繼發(fā)現(xiàn)了水泄銅鈷礦、上打等銅多金屬礦、雞街子銅礦等中小型礦床。本文以云南省1∶5萬(wàn)水泄街幅董翁幅詩(shī)禮幅礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目為基礎(chǔ)，從地層、巖性、構(gòu)造、巖漿作用、變質(zhì)作用等方面初步分析其控礦地質(zhì)因素。

1 地質(zhì)概況

永平瀾滄江以東地區(qū)廣泛分布下古生界至新生界沉積建造(圖1)，受一系列構(gòu)造環(huán)境影響，總體呈北西向帶狀展布，以碎屑巖、碳酸鹽巖建造為主。瀾滄江西側(cè)變質(zhì)巖大面積出露，巖石類型為綠泥絹云板巖、砂質(zhì)板巖，千枚巖、變質(zhì)粉砂巖-砂巖等，火山巖僅出露牛井山蛇綠混雜巖帶內(nèi)，呈構(gòu)造斷片形式混雜于板巖、千枚巖夾變硅質(zhì)巖中。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，以斷裂最為發(fā)育，褶皺次之。構(gòu)造線方向主要為北西、北北西、北東、東西及南北向，其中北西、北北東、北東向?yàn)橹?。受區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力作用北東向斷裂往北逐漸轉(zhuǎn)為近南北向?？傮w上表現(xiàn)出北東、南北向斷裂多數(shù)為東西、北西向斷裂切割，北西、北北西向斷裂多數(shù)為東西向斷裂所切割。主要斷裂為瀾滄江斷裂(F6)、魚壩平坦斷層(F6-1)、馬鞍山-白巖子-雞街子斷裂(F6-2)、大舊寨-阿水箐-大尖山-多榆樹(shù)斷裂(F6-3)、和尚寺-仙水洞-大麥地-白巖子斷裂(F6-4)、水泄-耇街河-魯史斷裂(F7)等。褶皺主要發(fā)育別列梁子向斜、黃家寺-對(duì)戈梁子-靈寶山向斜。成礦與斷裂構(gòu)造密切相關(guān)，圍巖蝕變主要有退色蝕變、硅化、菱鐵礦化、黃鐵礦化、重晶石化、鏡鐵礦化、黃鐵礦化、磁鐵礦化等。

圖1 工作區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)圖[01]

2 礦床(點(diǎn))空間展布特征

2.1 礦床(點(diǎn))空間位置特征

礦床(點(diǎn))空間上明顯受主斷裂(F6)及其次一級(jí)北西向斷裂組(F6-2、F6-4、F7等)控制，其中水泄銅鈷礦、雞街子銅礦、上打等銅礦等“中低溫?zé)嵋撼梢虻V床(點(diǎn))”主要沿F6-2、F6-4、F7等斷裂構(gòu)造帶、別咧梁子向斜、水泄背斜、黃家寺-對(duì)戈梁子-靈寶山向斜構(gòu)造附近展布。產(chǎn)出層位以無(wú)量山巖群(PzW)、上三疊統(tǒng)麥初箐組(T3m)、三合洞組(T3sh)、中侏羅統(tǒng)花開(kāi)左組(J2h)等為主。騎馬箐鐵礦床、瓦廠鐵銅礦床、酒房鐵礦點(diǎn)、東河村鐵礦點(diǎn)、凹子地鐵礦點(diǎn)、多榆樹(shù)鐵礦點(diǎn)、白巖子銅礦點(diǎn)等“中低溫?zé)嵋?風(fēng)化淋濾成因”Fe、Cu、Pb、Zn等礦床(點(diǎn))主要沿F6-2、F6-4、F7等斷裂構(gòu)造帶、黃家寺-對(duì)戈梁子-靈寶山向斜構(gòu)造附近展布；產(chǎn)出層位以上三疊統(tǒng)三合洞組(T3sh)為主。

2.2 礦體、礦體群產(chǎn)出特征

單個(gè)礦體平面上呈透鏡狀、囊狀及脈狀產(chǎn)出，剖面上多呈層狀、似層狀、脈狀、透鏡狀產(chǎn)出；礦體群在平面上、剖面上緊鄰斷裂構(gòu)造，可見(jiàn)尖滅再現(xiàn)的現(xiàn)象。其次控礦斷裂破碎帶產(chǎn)狀突變處(即由陡變緩或由緩變陡)，裂隙帶、層間滑動(dòng)帶與斷裂破碎帶交匯處，兩組或多組小斷裂交匯處均有利于礦液匯聚和沉淀，往往形成規(guī)模較大的礦體。

3 控礦地質(zhì)因素分析

3.1 成礦與地層的關(guān)系

中低溫?zé)嵋撼梢虻腃u、Pb、Zn、Au、Fe、Co等礦床(點(diǎn))產(chǎn)出層位以無(wú)量山巖群(PzW)、上三疊統(tǒng)麥初箐組(T3m)、三合洞組(T3sh)及中侏羅統(tǒng)花開(kāi)左組(J2h)等為主，與成礦關(guān)系密切。據(jù)各元素平均含量(表3)及相關(guān)地層Au、Co、Cu、Pb、Zn元素平均含量與工作區(qū)背景值對(duì)比折線圖(圖2)對(duì)比，除無(wú)量山巖群 a、c段Pb、Zn元素低于工作區(qū)背景值以外，其余元素在無(wú)量山巖群(PzW)，下三疊統(tǒng)麥初箐組(T3m)、三合洞組(T3sh)及中侏羅統(tǒng)花開(kāi)左組(J2h)均表現(xiàn)出不同程度的富集。其中三疊系(T3m、T3sh)、侏羅系(J2h)富集程度略高于無(wú)量山巖群(PzW)。以Cu、Au、Co等元素為例，東區(qū)麥初箐組二段(T3m2)含量可達(dá)該區(qū)背景值數(shù)倍至數(shù)十倍；Pb、Zn元素在三合洞組(T3sh)碳酸鹽巖內(nèi)也可達(dá)該區(qū)背景值數(shù)倍至數(shù)十倍；平均含量均表現(xiàn)出遠(yuǎn)高于地殼豐度值，呈強(qiáng)烈富集；為成礦奠定了較好的地球化學(xué)基礎(chǔ)。

圖2 工作區(qū)水系沉積物Au、Co、Cu、Pb、Zn元素平均含量與工作區(qū)背景值對(duì)比折線圖

據(jù)東區(qū)水泄銅鈷礦床及其周圍以往地質(zhì)工作，上侏羅統(tǒng)壩注路組(J3b)、中侏羅統(tǒng)花開(kāi)左組上下段(J2h1、J2h2)Cu、Co 元素含量大于全區(qū)背景值及全國(guó)紅壤元素平均值(表1)。尤其花開(kāi)左組(J2h)Cu元素含量為其背景值數(shù)倍?？拷鼧?gòu)造帶或構(gòu)造夾持區(qū)受熱液二次疊加，元素的含量劇增。

表1 工作區(qū)與成礦密切相關(guān)的地層各元素平均含量表[01]

區(qū)內(nèi)印支期弧后前陸盆地內(nèi)沉積時(shí)可能受深層熱鹵水或巖漿熱液影響，元素豐度值高。據(jù)水泄幅填圖成果，前陸沖斷帶內(nèi)印支期滾波河輝長(zhǎng)輝綠巖(Pβμ)受區(qū)域大斷裂影響呈“北西～南東”向夾持于F6～4與F6～5之間。明顯受后期構(gòu)造作用改造，圖幅范圍長(zhǎng)約5km，寬約0.05km～0.5km，出露面積1.3km2。以輝長(zhǎng)輝綠巖夾輝綠巖為主，本次該巖墻Cu元素水系沉積物平均含量279.4×10-6。可側(cè)面佐證印支期該區(qū)存在一定巖漿活動(dòng)，可能引起上述地層背景值變高。

表2元素平均含量表明，構(gòu)造帶元素平均含量明顯高于普通地層，推測(cè)構(gòu)造帶來(lái)傳遞了熱液，并使其旁側(cè)地層背景值變高。由此分析，印支期推測(cè)地殼幔混合而成的富含CO2及一定Cu、Fe、S、Sb、As、Co、Au等元素含量的深源流體或巖漿熱液，以充填貫入方式沿瀾滄江斷裂及其東側(cè)次級(jí)構(gòu)造裂隙上升遷移，隨著溫度降低、pH和氧逸度升高，富含CO2的含礦流體遭受破壞，在弧后前陸盆地湖相深水盆地底部匯集于花開(kāi)左組等地層中，背景值高。加之燕山期受區(qū)域構(gòu)造熱動(dòng)力影響，熱鹵水進(jìn)一步對(duì)該類地層影響富集，最終使高背景值地層形成初始礦源層，表現(xiàn)出地層與成礦關(guān)系密切。

表2 水泄礦區(qū)及外圍地質(zhì)單元元素平均含量表[02]、[03]

3.2 成礦與巖性的關(guān)系

區(qū)內(nèi)地層從元古界、古生界、中生界均有出露，其巖性組合復(fù)雜多變，結(jié)合目前發(fā)現(xiàn)的礦床(點(diǎn))，區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)多與力學(xué)性質(zhì)相對(duì)偏硬的脆性巖石存在一定關(guān)系。石英砂巖、灰?guī)r、白云巖、大理巖、變質(zhì)石英砂巖等為主。

1.礦產(chǎn)與巖石力學(xué)性質(zhì)的關(guān)系

區(qū)內(nèi)以斷裂構(gòu)造控制成礦為主，區(qū)域應(yīng)力的影響下，脆性巖石易產(chǎn)生剝離破碎，亦可形成較大的破碎帶。同時(shí)在區(qū)域大構(gòu)造旁側(cè)，脆性巖石本身多發(fā)育孔隙、裂隙。當(dāng)受到區(qū)域構(gòu)造影響時(shí)，巖石破碎形成較大的層間破碎帶，有利于礦液運(yùn)移與富集，是較好的儲(chǔ)礦空間。由此褶皺構(gòu)造旁側(cè)形成的剝離破碎帶和區(qū)域構(gòu)造旁側(cè)層間破碎帶，均表現(xiàn)與成礦有一定關(guān)系。

2.礦產(chǎn)與巖性化學(xué)性質(zhì)活潑程度的關(guān)系

區(qū)內(nèi)以灰?guī)r、白云巖、大理巖等為例，該類碳酸鹽巖其化學(xué)性質(zhì)活潑，當(dāng)熱液流經(jīng)該類圍巖附近易發(fā)生交代作用，造成大量礦物質(zhì)析出并富集成礦。

3.礦產(chǎn)與軟硬巖性相間發(fā)育程度的關(guān)系

區(qū)內(nèi)脆性巖石與力學(xué)性質(zhì)為韌性的“泥巖、板巖、片巖”等相間或互層產(chǎn)出時(shí)，兩類巖石的力學(xué)性質(zhì)等均存在較大差異，既是構(gòu)造薄弱面又是化學(xué)界面。韌性巖石強(qiáng)度較低，在應(yīng)力作用下容易發(fā)生變形。伴隨著褶皺和斷裂作用活動(dòng)，沿兩者界面或附近易發(fā)生順層剪切滑動(dòng)、剝離，形成順層滑脫構(gòu)造，成為儲(chǔ)礦空間。其次含礦熱液富集成礦過(guò)程中，順層滑脫構(gòu)造對(duì)熱液的順層貫入和運(yùn)移起到了有利作用。同時(shí)，脆性巖石中碳酸鹽巖化學(xué)性質(zhì)活潑，易于發(fā)生交代作用而富集成礦。而韌性巖石化學(xué)性質(zhì)不活潑且滲透性差，作為隔水層對(duì)含礦熱液順層運(yùn)移起到很好屏蔽作用，使得成礦流體不易流失，有利于熱液中礦質(zhì)與流經(jīng)碳酸鹽巖圍巖發(fā)生充分的水-巖反應(yīng)，造成大量礦質(zhì)析出并富集成礦。當(dāng)軟硬巖性相間越發(fā)育時(shí)，越利于形成順層滑脫構(gòu)造，成為儲(chǔ)礦空間，同時(shí)也利于礦物質(zhì)沿該化學(xué)界面析出并富集成礦。

3.3 成礦與構(gòu)造的關(guān)系

1.瀾滄江大斷裂(F6)與成礦的關(guān)系

區(qū)內(nèi)由西向東發(fā)育大規(guī)模推覆構(gòu)造，整個(gè)構(gòu)造演化期，斷裂帶嚴(yán)格控制滇西中新生代紅層盆地之西界。西側(cè)分布有古生代崇山群(北段)、瀾滄群(南段)變質(zhì)巖；華力西期以來(lái)，西側(cè)一直有巖漿活動(dòng)；是區(qū)域推覆構(gòu)造中的主控構(gòu)造。其次瀾滄江構(gòu)造帶是華西力末期一條非常重要的擠壓逆沖帶，具有活動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、復(fù)雜的構(gòu)造變形性質(zhì)及構(gòu)造樣式；帶內(nèi)除具有殼體邊界擠壓匯聚形成的大規(guī)模構(gòu)造混雜堆積，還發(fā)育強(qiáng)烈的逆沖推覆構(gòu)造、倒轉(zhuǎn)和同斜褶皺、滑脫裂隙帶和劈理、片理、線理等小構(gòu)造。由此瀾滄江斷裂作為一條深大斷裂，控制著該區(qū)沉降-沉積、巖漿-火山活動(dòng)、構(gòu)造變形-變質(zhì)以及成礦作用。

2.東區(qū)F6-2、F6-3、F6-4、F7-1、F7等次級(jí)斷裂及褶皺與成礦的關(guān)系

區(qū)內(nèi)瀾滄江以東的礦化點(diǎn)主要位于雞街子斷裂(F6-2)與耈街河-魯史斷裂斷裂(F7)之間前陸沖斷構(gòu)造帶內(nèi)，即由 F6-2和 F7逆沖斷裂所夾的斷塊，北西、北北西向構(gòu)造為主線，后期發(fā)育、疊加北東、北東東及近東西構(gòu)造。主要斷裂(F6-2、F6-3、F6-4、F7-1、F7等)為瀾滄江斷裂帶的前展斷裂，屬于其次級(jí)斷裂。區(qū)內(nèi)各個(gè)礦床(化)呈現(xiàn)出北西、北北西向展布線性排列，主要沿F6-2、F6-4、F6-5、(F7)等分布，說(shuō)明其控礦作用的重要性。

晚二疊世-早三疊世間，強(qiáng)烈的弧陸碰撞作用(弧后前陸盆地階段)，形成了與瀾滄江斷裂帶平行的F6-2、F6-3、F6-4、 F7-1、F7等斷裂，以及別咧梁子向斜、水泄背斜、黃家寺-對(duì)戈梁子-靈寶山向斜褶皺構(gòu)造；燕山末期-喜馬拉雅早期，印度板塊向歐亞板塊俯沖擠壓使本區(qū)構(gòu)造變形更加變強(qiáng)，而先前次級(jí)斷裂向深部延伸并與導(dǎo)礦構(gòu)造(F6)聯(lián)通形成一系列通道，有利于礦液向上運(yùn)移形成良好的布礦構(gòu)造。這些斷裂擠壓破碎帶同時(shí)也成為重要的容礦構(gòu)造，先期褶皺構(gòu)造則更加緊閉或被破壞，或者形成新褶皺。這些褶皺虛脫和滑脫空間、地層之間層間滑脫、順層擠壓裂隙、順層剪切裂隙等成為本區(qū)第一期容礦構(gòu)造。

3.其余北東向等次級(jí)斷裂與成礦的關(guān)系

喜馬拉雅早期，印度板塊繼續(xù)俯沖碰撞，在擠壓后的拉張階段，形成北東、北東東、近東西向走滑拉張斷裂和次級(jí)褶皺，疊加在北西、北北西向構(gòu)造上，增加了容礦空間，屬于本區(qū)第二期重要的容礦構(gòu)造。

3.4 成礦與巖漿作用的關(guān)系

瀾滄江東側(cè)礦床(點(diǎn))屬中低溫?zé)嵋撼梢蝾愋蜑橹?，以水泄銅鈷礦床為典型礦床前人對(duì)巖漿熱液活動(dòng)與成礦關(guān)系進(jìn)行了大量研究，結(jié)合基金礦調(diào)項(xiàng)目成果對(duì)該區(qū)礦產(chǎn)與巖漿作用關(guān)系闡述如下：

據(jù)前人數(shù)據(jù)，水泄銅鈷礦碳、氫、氧同位素?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和相應(yīng)換算，整理出水泄銅鈷礦碳、氫、氧同位素組成(表3)。并對(duì)表中氫氧同位素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行投點(diǎn)得到成礦流體氫氧同位素組成(圖3)。

表3 水泄銅鈷礦碳、氫、氧同位素組成表

圖3 水泄銅鈷礦氫氧同位素組成圖[04]-[05]

從表3中可知水泄銅鈷礦成礦流體δ13C值為-13.6‰，既不同于巖漿碳(-5‰～-8‰)也不同于還原碳(-25‰左右)，可能是巖漿碳和還原碳混合產(chǎn)物。成礦流體為巖漿水和大氣水、地層水混合(圖3)。綜合氫、氧同位素組成特點(diǎn)，認(rèn)為礦床成礦流體起始來(lái)源均為演化巖漿水，且均在成礦作用過(guò)程中巖漿水與大氣水、地層水發(fā)生了混合；碳同位素結(jié)果表明，碳均來(lái)自巖漿源，后期混合了有機(jī)碳。

水泄礦區(qū)硫同位素δ34S值為‰值見(jiàn)表4，分析結(jié)果得出：SX2-3的δ34S值比較高，其他兩個(gè)樣品δ34S值比較低，且砷黝銅礦樣品更是接近于0，表明其成礦硫質(zhì)主要來(lái)源于地殼深源。

表4 水泄礦區(qū)硫同位素δ34S‰

水泄礦區(qū)礦石鉛同位素測(cè)量結(jié)果(表5)表明，礦區(qū)內(nèi)幾個(gè)礦石的同位素組成非常接近，將上表中鉛同位素值投點(diǎn)于Pb206/Pb204-Pb207/Pb204坐標(biāo)上(圖4)，投點(diǎn)均落于上地殼與造山帶鉛演化線之間，說(shuō)明鉛的來(lái)源受區(qū)域強(qiáng)烈造山帶構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，主要來(lái)源于地殼深部，且具有多源性特征。從表6包裹體氣相成分中可得出，包裹體氣相成分主要為 H2O，其次為CO2，還原參數(shù) R(摩爾比)=(CO+CH4+H2+C2H6)/CO2，R變化范圍大(0.01～1.35)，表明了水泄礦區(qū)成礦環(huán)境非唯一，礦化程度也不同。另外部分包裹體中含有N2和子晶CaCO3，應(yīng)視為CO2-H2O 體系，可見(jiàn)包裹體被捕獲時(shí)，既有均勻相也有非均勻相(其居多)，推測(cè)其為因局部構(gòu)造造成壓力釋放而捕獲的沸騰包裹體，應(yīng)為巖漿熱液來(lái)源(僅推測(cè))；圍巖有碳酸鹽巖(具CaCO3子晶)，另外所測(cè)流體包裹體物相種類和相比近相同，視為捕獲的是均勻流體。

表5 水泄礦區(qū)鉛同位素組成表

圖4 水泄礦床鉛同位素組成圖[04]-[05]

表6 水泄銅鈷礦床包裹體氣相成分

表7 水泄銅鈷礦床包裹體液相成分

根據(jù)前人研究包裹體測(cè)溫結(jié)果(表8)顯示，水泄銅鈷礦成礦溫度為141～253℃，平均溫度為 197℃，屬于中低溫成礦類型。

表8 水泄銅鈷礦床包裹體測(cè)溫簡(jiǎn)表

綜上，顯示瀾滄江東側(cè)以水泄銅鈷礦床為代表的中低溫成因礦床，成礦流體來(lái)自于地殼深部巖漿熱液或深部熱鹵水，后期受到盆地地下水的混合。顯示出巖漿熱液活動(dòng)與成礦關(guān)系密切。

3.5 成礦與變質(zhì)作用的關(guān)系

區(qū)內(nèi)根據(jù)變形變質(zhì)特征、變質(zhì)作用類型和所屬構(gòu)造單元，由西向東劃分了新街變質(zhì)巖帶、撒寨變質(zhì)巖帶、銅廠街混雜巖帶、習(xí)謙-幸福變質(zhì)巖帶、云縣-崇山變質(zhì)巖帶、無(wú)量山變質(zhì)巖帶。變質(zhì)作用主要以區(qū)域變質(zhì)作用為主、局部存在動(dòng)力變質(zhì)作用，各變質(zhì)作用與成礦的關(guān)系如下：

1.區(qū)域動(dòng)熱變質(zhì)作用

區(qū)域變質(zhì)作用其特殊的溫度、壓力條件為熱液運(yùn)移提供了動(dòng)力。同時(shí)促使了大氣降水演化成了熱鹵水，初始熱液沿導(dǎo)礦、配礦構(gòu)造向上運(yùn)移時(shí)，可活化、萃取高豐度值地層內(nèi)物質(zhì)，使熱液金屬元素進(jìn)一步富集。總體表現(xiàn)出區(qū)域變質(zhì)作用與成礦關(guān)系密切。

2.動(dòng)力變質(zhì)作用

區(qū)內(nèi)東部瀾滄江深大斷裂帶及次級(jí)構(gòu)造破碎帶中還存在動(dòng)力變質(zhì)作用，使該區(qū)巖石類型主要為構(gòu)造角礫巖、碎裂巖、糜棱巖、碎斑巖等。構(gòu)造破碎帶往往是銅鈷金等礦化的有利聚集場(chǎng)所。

4 結(jié)論

1.無(wú)量山巖群(PzW)、下三疊統(tǒng)麥初箐組(T3m)、三合洞組(T3sh)及中侏羅統(tǒng)花開(kāi)左組(J2h)等Au、Co、Cu、Pb、Zn元素平均含量高于區(qū)內(nèi)背景值，且遠(yuǎn)高于地殼豐度值，呈強(qiáng)烈富集，為成礦奠定了較好的地球化學(xué)基礎(chǔ)。地層中脆性巖石在區(qū)域應(yīng)力影響下產(chǎn)生剝離破碎形成破碎帶，有利于礦液運(yùn)移與富集，是較好的儲(chǔ)礦空間。其次碳酸鹽巖其化學(xué)性質(zhì)活潑，當(dāng)熱液流經(jīng)該類圍巖附近，易發(fā)生交代作用造成大量礦物質(zhì)析出并富集成礦。當(dāng)軟硬巖石相間越發(fā)育時(shí)，利于形成順層滑脫構(gòu)造成為儲(chǔ)礦空間，同時(shí)也利于礦物質(zhì)沿該化學(xué)界面析出并富集成礦。

2.與瀾滄江斷裂帶平行的F6-2、F6-3、F6-4、 F7-1、F7等斷裂與導(dǎo)礦構(gòu)造(F6)聯(lián)通，形成一系列通道，有利于礦液向上運(yùn)移，同時(shí)形成良好的布礦構(gòu)造、容礦構(gòu)造。顯示構(gòu)造活動(dòng)與成礦關(guān)系密切。

3.以水泄銅鈷礦床為代表的中低溫成因礦床，成礦流體來(lái)自于地殼深部巖漿熱液或深部熱鹵水，后期受盆地地下水混合。顯示巖漿熱液活動(dòng)與成礦關(guān)系密切。

4.區(qū)域動(dòng)力熱變質(zhì)作用促使了大氣降水演化成了熱鹵水，初始熱液沿導(dǎo)礦、配礦構(gòu)造向上運(yùn)移時(shí)，可活化、萃取高豐度值地層內(nèi)物質(zhì)使熱液金屬元素進(jìn)一步富集。構(gòu)造破碎帶內(nèi)構(gòu)造角礫巖、碎裂巖、糜棱巖、碎斑巖等往往形成了銅鈷金等礦化的有利聚集場(chǎng)所?？傮w表現(xiàn)出區(qū)域變質(zhì)作用、動(dòng)力變質(zhì)作用與成礦關(guān)系密切。