楊云

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局二〇二地質(zhì)隊(duì)，四川宜賓 644002）

銅礦的成礦類(lèi)型復(fù)雜多樣，主要有矽卡巖型、火山巖型、斑巖型、沉積變質(zhì)型、熱液型和砂巖型等類(lèi)型[1]。通常將不同時(shí)代的層狀或者層控銅礦床稱之為沉積型銅礦[2-3]，此類(lèi)礦床主要集中出現(xiàn)在元古宙、二疊-三疊紀(jì)和侏羅-三疊紀(jì)[4]。沉積型銅礦在中文文獻(xiàn)中通常被稱作層狀銅礦床[5-8]和砂（頁(yè)）巖型銅礦床[8-9]，在銅礦資源中起著舉足輕重的作用，眾多研究人員根據(jù)其形成的環(huán)境，分為海相砂巖型銅礦和陸相砂巖型銅礦[10]。沉積型銅礦床一般賦存于沉積盆地的還原性地層中，以輝銅礦等含銅硫化物為主[8]。

川南沉積型銅礦主要分布宜賓-瀘州一帶，分布廣泛，易采易選，近年來(lái)，在對(duì)川南沉積型銅礦金屬礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)中逐漸得到了重視。然而，目前對(duì)川南沉積型銅礦研究較少，因此，筆者在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)野外地質(zhì)調(diào)查、樣品采集和分析，對(duì)川南沉積型銅礦的礦床成礦地質(zhì)條件、成礦規(guī)律進(jìn)行了分析和總結(jié)，為該地區(qū)沉積型銅礦的研究提供更多更有效的科學(xué)依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地層

區(qū)域內(nèi)出露地層：從侏羅系下統(tǒng)自流井組、中統(tǒng)沙溪廟組、上統(tǒng)遂寧組、蓬萊鎮(zhèn)組地層，至白堊系上統(tǒng)窩頭山組、打兒凼組地層均有出露。局部河流低洼地段及斜坡存在第四系堆積物，均為沉積巖地層。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

研究區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)與四川臺(tái)坳交匯地段，新華夏構(gòu)造一級(jí)沉降帶之四川沉降盆地南緣，川東褶束帶之相嶺—象鼻場(chǎng)向斜及沙溪溝向斜為研究區(qū)主要構(gòu)造形跡，區(qū)內(nèi)主要由單斜地層組成，地層走向大致為東西向，見(jiàn)圖1。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造剛要圖

2 研究區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

研究區(qū)內(nèi)出露地層由老至新有：侏羅系中統(tǒng)下沙溪廟組、上沙溪廟組、上統(tǒng)遂寧組、蓬萊鎮(zhèn)組、白堊系下統(tǒng)窩頭山組、 打兒凼組及第四系?，F(xiàn)將各組、各段地層特征簡(jiǎn)述如下：

①侏羅系中統(tǒng)下沙溪廟組

屬河湖相沉積，巖性以紫紅色中層狀砂質(zhì)泥巖、泥巖為主，夾紫灰色、綠灰色厚層塊狀細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖，泥巖具水平層理，砂巖主要為大型板狀交錯(cuò)層理，泥巖中常含較多砂姜狀鈣質(zhì)結(jié)核。全組厚約260m，與下伏地層整合接觸。

②侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組

屬河湖相沉積，巖性由紫紅色砂質(zhì)泥巖、泥巖與灰-紫灰色長(zhǎng)石石英砂巖互層組成，具水平層理及交錯(cuò)層理。全組厚500m～600m，與下伏地層整合接觸。

③侏羅系上統(tǒng)遂寧組

屬河湖相泥巖沉積，上部為鮮紅色、棕紅色薄-中厚層狀泥巖為主，夾同色薄層狀砂質(zhì)泥巖，偶夾紫灰色細(xì)粒砂巖透鏡體，地表風(fēng)化呈鮮艷的紅色。底部8m～15m為磚紅色厚層狀長(zhǎng)石石英砂巖。全組220m～280m，與下伏地層整合接觸。

④侏羅系上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組

屬河湖相碎屑巖沉積，巖性主要由紫紅色砂質(zhì)泥巖、泥巖夾灰紫、 紫灰、紫紅、淺灰色中厚層狀細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖組成。局部夾薄層泥灰?guī)r，泥巖多含灰質(zhì)或灰質(zhì)結(jié)核。砂巖夾層為3套～7套，總厚20m～62m；下部常有三套砂巖，尤以底部長(zhǎng)石石英砂巖發(fā)育最好，厚8.6m～14.5m，整合覆于遂寧組之上。砂巖中夾薄層泥巖，常含泥礫，并具蟲(chóng)蛀構(gòu)造。此三套砂巖在地貌上常形成陡坎。

下部砂巖是區(qū)內(nèi)重要的含銅層位，一般以底砂巖為主，其次為第二砂巖層，個(gè)別地段為第三砂巖層。礦體呈透鏡狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖一致，礦體長(zhǎng)60m～230m，厚度0.95m～2.70m。一般不含夾石，品位與厚度多成正比關(guān)系，一般在1%～1.5%。周邊多屬貧化漸變尖滅。全組厚230m～350m，平均280m，與下伏地層侏羅系上統(tǒng)遂寧組呈整合接觸。

⑤白堊系下統(tǒng)窩頭山組

屬沙漠相，巖性以磚紅色厚-巨厚層狀細(xì)～中粒長(zhǎng)石石英砂巖為主，夾泥巖、粉砂巖薄層，底部為含礫砂巖薄層，全組厚110m，與下伏地層為平行不整合接觸。

⑥白堊系下統(tǒng)打兒凼組

巖性主要由磚紅色塊狀、巨塊狀長(zhǎng)石砂巖組成，具大型交錯(cuò)層理及斜層理，夾少許紫紅色泥巖透鏡體。 區(qū)內(nèi)未見(jiàn)頂，與下伏地層整合接觸。

⑦第四系

主要為坡積層和殘坡積層，由磚紅色長(zhǎng)石砂巖碎塊、含礫粘土、腐植土層等組成，主要分布于研究區(qū)北部及南部。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)南部位于象鼻場(chǎng)向斜南翼，地層傾向逐漸轉(zhuǎn)為5°～25°，傾角7°～12°；中部位于象鼻場(chǎng)向斜北翼，地層傾向180°～210°，傾角6°～15°；北部位于沙溪溝向斜南翼，地層傾向北西335°～北東65°之間，傾角7°～20°。

主要斷裂構(gòu)造為研究區(qū)中部的白楊灣逆斷層，傾向北，傾角33°～47°呈東西向展布，主要切割沙溪廟組地層，對(duì)銅礦資源的分布無(wú)直接影響。

3 研究區(qū)礦床（層）地質(zhì)特征

3.1 礦體（層）特征

本區(qū)含礦巖系為侏羅系上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組砂巖，該地層共有砂巖3～7層，銅礦體位于其中相對(duì)較穩(wěn)定的3層內(nèi)。第1層含銅砂巖賦存于侏羅系上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組地層底部（第一含礦層），為灰色、淺灰色中～厚層狀粉～細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖，膠結(jié)物以鈣質(zhì)為主，泥質(zhì)次之，具水平層理、斜層理和交錯(cuò)層理構(gòu)造，沿層面含炭質(zhì)碎屑，全層厚2.45m～32.59m；第2層含銅砂巖位于第1層含銅砂巖之上100m左右（第二含礦層），巖性為紫灰色～淺灰色中層狀長(zhǎng)石石英砂巖，具薄層、斜層理和交錯(cuò)層理構(gòu)造，全層厚1.58m～33.23m；兩層砂巖之間巖性為紫紅色泥巖夾薄層砂質(zhì)泥巖、粉砂巖。砂巖在延伸方向上常常發(fā)生尖滅，一般呈兩種情況。一種為突然尖滅，另一種為是隨著顏色及巖性逐漸變化尖滅。其順序?yàn)椋簻\灰色-灰色-紫灰色-灰紫色（局部為淺灰色與紫灰色相互交替的花斑紋狀）-紫色-紫紅色，即由砂巖到砂質(zhì)泥巖再到泥巖的變化過(guò)程，總體說(shuō)來(lái)，含礦的兩層砂巖較其他幾層砂巖相對(duì)穩(wěn)定；第3層含銅砂巖位于第2層含銅砂巖之上50m左右（第三含礦層），巖性為紫灰—淺灰色中層狀長(zhǎng)石石英砂巖。

本區(qū)銅礦體呈透鏡狀賦存于砂巖中下部（礦物呈浸染狀、細(xì)脈狀、薄層狀分布于砂巖中），礦體與頂、底界巖體間多呈過(guò)渡關(guān)系，銅礦體呈似層狀、透鏡狀沿砂巖層延伸方向展布。據(jù)調(diào)查，老硐、小硐沿巖層走向呈帶狀排列，區(qū)內(nèi)砂巖層一直沿走向延伸，層位相對(duì)穩(wěn)定，但銅礦體呈透鏡狀，斷續(xù)分布于砂巖內(nèi)。

礦體頂、底板圍巖特征：礦層頂板為灰色細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖，及紫灰色粉砂巖。顯水平層理，厚4.26m～14.84m，平均為11.24m。直接頂板為灰色細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖，局部含鈣質(zhì)，細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu)、中～厚層狀構(gòu)造。巖石成分：石英（60%～80%）、長(zhǎng)石（10%～17% ）、巖屑小于8%，鋯石、電氣石、磷灰石等微量。填隙物以方解石為主，局部為水云母，孔隙式膠結(jié)。

礦層底板：為灰色細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖，及紫灰色粉砂巖。厚：0.00m～27.04m，平均：4.58m。局部為紫紅色砂質(zhì)泥巖。直接底板一般為灰色長(zhǎng)石石英細(xì)砂巖（或細(xì)粒巖屑砂巖），局部含鈣質(zhì)，細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu)、具交錯(cuò)層理。巖石成分：石英（70%～76%）、長(zhǎng)石（16%～20%）、巖屑小于5%，白云母、黑云母小于2% ，鋯石、電氣石、磷灰石等微量。填隙物為方解石（或水云母），孔隙式膠結(jié)。

3.2 礦石質(zhì)量

礦石礦物組分：礦石礦物以輝銅礦為主（1%～5%），次為孔雀石（小于2%），及硅孔雀石、藍(lán)銅礦、赤銅礦等；脈石礦物：石英、長(zhǎng)石、云母、電氣石、鋯石、方解石以及少量的炭質(zhì)等。礦石為細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu)，中—厚層狀構(gòu)造。輝銅礦呈他形晶粒狀，大多為不規(guī)則狀，粒徑大小不等（0.019mm～0.72mm），在礦石中呈短脈狀產(chǎn)出或充填在砂粒間孔隙中，呈不均勻星散狀分布，在炭屑附近含量較高，少部分的輝銅礦包含在云母或炭質(zhì)中，有時(shí)可見(jiàn)到輝銅礦對(duì)所接觸的碎屑有輕度溶蝕交代現(xiàn)象；孔雀石為表生礦物，多見(jiàn)于層理面及巖石節(jié)理面，由輝銅礦次生淋濾氧化而成；赤銅礦在層理面可見(jiàn)，呈土狀集合體分布，與其伴生的有炭質(zhì)等。

經(jīng)化驗(yàn)分析，原礦X熒光光譜分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 原礦X熒光光譜分析結(jié)果表

從光譜分析可知，礦石中具有回收價(jià)值的元素僅有銅，有害元素砷、磷等的含量不高。

原礦化學(xué)多項(xiàng)分析結(jié)果：含Cu：2.11%～2.95%、S：0.24%～0.62%、SiO2：67.98%～76.58%、CaO：2.24%～4.98%、MgO：0.93%～1.12%、K2O：1.82%、Na2O：1.39%、Fe2O3：2.11%～2.36%、Al2O3：8.42%～9.15%、TiO2：0.49%、P： 0.175%，銅是唯一可回收利用的有價(jià)值金屬元素。

據(jù)收集的有關(guān)測(cè)試資料，調(diào)查區(qū)地表氧化率98%，為氧化礦；坑道中氧化率26%～87%，以氧化礦為主，次為混合礦；鉆孔中氧化率 3.8%～62%，以氧化礦為主，少數(shù)硫化礦。本次工作對(duì)礦石自然類(lèi)型分帶尚不能準(zhǔn)確劃分，故視為氧化、硫化混合礦石類(lèi)型。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

研究區(qū)含銅礦層及礦體賦存于蓬萊組，屬曲流河相地層，礦體形態(tài)與巖層產(chǎn)狀一致，且受巖性控制，礦石礦物以原生輝銅礦為主，呈他形晶粒狀，大多為不規(guī)則狀，粒徑大小不等（0.019mm～0.72mm），在礦石中呈短脈狀產(chǎn)出或充填在砂粒間孔隙中，呈不均勻星散狀分布，在炭屑附近含量較高，少部分的輝銅礦包含在云母或炭質(zhì)中，有時(shí)可見(jiàn)到輝銅礦對(duì)所接觸的碎屑有輕度溶蝕交代現(xiàn)象。基于以上礦體及礦石特征，該礦體成因：礦源與成巖物質(zhì)同期沉積，在固結(jié)及成巖后期，由地壓、低溫?zé)嵋?、地質(zhì)應(yīng)力等作用富集形成，屬曲流河相沉積型砂巖銅礦。

礦體受蓬萊組地層中之灰、綠灰色中～厚層狀細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖所控制，以灰、綠灰色細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖巖性作為該類(lèi)礦床的標(biāo)志。

5 結(jié)論

川南沉積型銅礦礦石類(lèi)型以輝銅礦為主，礦體呈似層狀、透鏡狀沿砂巖層延伸方向展布，主要賦存于侏羅系上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組砂巖中，區(qū)域地層層位穩(wěn)定。目前勘查工作僅局限于“點(diǎn)”上，尚未連成“線”和“面”，對(duì)川南沉積型銅礦的研究仍處于初級(jí)階段，川南沉積型銅礦的研究對(duì)中生代川南沉積環(huán)境及古地理環(huán)境的研究意義重大。