云南麗江-永勝地區(qū)二疊系火山巖銅礦成礦規(guī)律研究

2022-08-07 13:14羅洪昌劉曉進(jìn)何永波唐永昆肖亞旭

云南地質(zhì) 2022年2期

羅洪昌，劉曉進(jìn)，何永波，唐永昆，肖亞旭

(云南省有色地質(zhì)局三一〇隊(duì)，云南大理 671000)

1 區(qū)域地質(zhì)背景

云南麗江-永勝地區(qū)大地構(gòu)造屬揚(yáng)子陸塊區(qū)，上揚(yáng)子古陸塊，鹽源-麗江被動(dòng)陸緣。夾持于麗江-木里斷裂和程海-賓川深大斷裂之間，為不同構(gòu)造單元的接觸過渡地帶。主要出露二疊系上統(tǒng)及三疊系，其中二疊系包括峨眉山玄武巖組(P2β)玄武巖火山巖系建造與黑泥哨組(P2h)火山-沉積建造；三疊系下統(tǒng)青天堡組(T1q)碎屑巖、中統(tǒng)北衙組(T2b)碳酸巖建造、上統(tǒng)中窩組(T3z)碳酸巖建造與松桂組(T3sg)碎屑巖建造。二疊系火山巖廣泛發(fā)育，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)頻繁(圖1)。斷裂構(gòu)造以近南北向及北北東向斷裂為主，褶皺構(gòu)造主要有松坪背斜與團(tuán)街向斜；松坪背斜核部位于松坪西部，沿小松坪山系延伸展布，軸向北北西向；團(tuán)街向斜核部位于橡子坪-大安一帶，向斜軸向北西。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前二疊系火山巖中發(fā)現(xiàn)大小銅礦床(點(diǎn))多達(dá)51處，由北至南分布有麗江拉馬古小型銅礦、麗江文通小型銅礦、永勝米厘小型銅礦、永勝寶坪中型銅礦等。

圖1 麗江-永勝地區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù)文獻(xiàn)[2]修編)Fig 1.Geologicl Sketch Map of Lijiang-Yongsheng Area

2 二疊系火山巖系特征

麗江-永勝地區(qū)二疊系火山巖系的分布南至彌渡，東至賓川，西達(dá)劍川、洱源，北至永勝、寧蒗，往北東抵鹽源、木里。整個(gè)玄武巖區(qū)南北長約300km，東西寬約60km，面積18000km2(圖2)。位于程海斷裂帶玄武巖系北段，主要出露上二疊統(tǒng)玄武巖組，其次為上二疊統(tǒng)黑泥哨組。前者形成了火山噴發(fā)巖系，后者為火山-沉積巖系。

圖2 峨眉山玄武巖系分布圖Fig 2 Distribution Map of Emeishan Basalt Series

區(qū)域上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P2β)在永勝大迪里剖面層序最全，具有代表性，厚約2885m。二疊系上統(tǒng)黑泥哨組(P2h)主要分布于黑泥哨、朵美一線以北地區(qū)，厚度變化較大，厚116m～650m不等。

程海斷裂帶玄武巖按其沉積間斷、巖性組合、沉積巖夾層，可分為2組4個(gè)旋回[3]。旋回Ⅰ：相當(dāng)于玄武巖組下段，假整合于下二疊統(tǒng)茅口組之上，僅分布于程海斷裂西側(cè)上餐、大迪里、七棵梁子一帶，主要由玄武巖和凝灰角礫巖組成，厚約124m；旋回Ⅱ：相當(dāng)于玄武巖組中段，連續(xù)沉積于旋回Ⅰ上，或直接超覆于茅口組上，分布較廣，西部達(dá)麗江油本、洱源溫水村等地，下部以角礫凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)角礫巖為主，上部以致密狀、杏仁狀玄武巖為主，頂部見灰?guī)r，厚約1816m；旋回Ⅲ：相當(dāng)于玄武巖組上段，分布廣泛。在麗江縣城以西大羊坊巴迪、劍川、洱源、靈源等地分布，出現(xiàn)斜斑玄武巖，上部夾少量安山巖和砂頁巖為特征，連續(xù)沉積于旋回Ⅱ之上，厚度約945m；旋回Ⅳ：相當(dāng)于黑泥哨組，沉積于旋回Ⅲ之上，厚度變化較大，厚116m～650m不等，分布范圍小，南至鶴慶黑泥哨、朵美，西至麗江窩古木，東到永勝靈源，成礦元素背景值較高。

本區(qū)火山巖系常夾細(xì)粒碎屑巖、炭質(zhì)層、灰?guī)r、硅質(zhì)巖等，旋回、韻律發(fā)育，沉積夾層中含海相生物化石，為海底基性火山噴發(fā)巖相，黑泥哨組為封閉、半封閉的濱-淺海海灣相。

3 典型礦床成礦特征概述

礦區(qū)主體構(gòu)造為寶坪斷隆帶(也稱反逆沖滑覆構(gòu)造帶)，從總體上看，礦區(qū)構(gòu)造自東向西可分為寶東逆沖背斜帶、滑覆構(gòu)造帶、寶西背斜帶(圖3、圖4)，近東西向斷裂較為發(fā)育，多為陡傾正斷層，破壞或錯(cuò)移早期地層、礦化帶及滑覆構(gòu)造帶?；矘?gòu)造帶特點(diǎn)：①出露地層時(shí)代較老，主要為二疊系上統(tǒng)和三疊統(tǒng)下統(tǒng)，其東、西兩側(cè)為三疊系上、中、下統(tǒng)，顯示背斜隆起特征；②變形強(qiáng)度大，走向上正斷層和逆斷層，順層剪切斷層以及斜歪、同斜、平臥褶皺及重褶皺發(fā)育，東、西兩帶主要為開闊寬緩褶皺；③斷隆帶內(nèi)構(gòu)造分帶性明顯，自東向西依次為：a.西側(cè)逆沖斷層F1與軸面西傾的寶東斜歪背斜組成逆沖帶；b.F2及其分支F3、F11組成先逆沖、后正滑的西傾犁式斷層帶；c.F3與F5或F7之間的平臥褶皺系，其內(nèi)順層發(fā)育向西緩傾的正斷層(F9)、向東傾的逆斷層(F4、F5、F8等)及軸面向東緩傾的平臥褶皺，平緩F9被地形切割成折返狀；d.東傾逆斷層和軸面東傾背斜構(gòu)成寶西背斜帶。

圖3 寶坪銅礦地質(zhì)簡圖(據(jù)文獻(xiàn)[6]修編)Fig 3.Geological Sketch Map of Baoping Cu deposit1-斷層；2-逆斷層；3-正斷層；4-地質(zhì)界線；5-礦體；6-下三疊統(tǒng)青天堡組砂頁巖；7-上二疊統(tǒng)黑泥哨組，為火山-沉積巖建造，分5段，其中第五段分上下兩層；8上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組；9剖面及編號(hào)

圖4 寶坪銅礦A-B剖面示意圖(據(jù)文獻(xiàn)[6]修編)Fig 4.Section A-B Sketch Map of Baopin Cu Deposit

鐘康惠等對(duì)寶坪銅礦區(qū)內(nèi)反映構(gòu)造及成礦石英ESR年齡測(cè)定顯示，代表斷裂變形樣品在36.2Ma～19.3Ma之間，礦石樣品大部分在57.0Ma～27.1Ma，表明滑覆構(gòu)造發(fā)生于早-中喜馬拉雅期，成礦主要發(fā)生在古近紀(jì)始新世-漸新世期，與區(qū)域褶皺大致同期[6]?；矘?gòu)造帶活動(dòng)及次生裂隙為構(gòu)造同期熱液活動(dòng)提供了通道；由平臥褶皺黑泥哨組凝灰?guī)r、砂巖、(炭質(zhì))頁巖、玄武巖互層系及順層剝離剪切糜棱巖帶構(gòu)成多級(jí)次屏蔽-容礦構(gòu)造，構(gòu)造同期熱液所攜帶的少量銅質(zhì)及火山-沉積巖系內(nèi)大量銅質(zhì)活化富集于容礦構(gòu)造及黑泥哨組有利部位形成層狀、似層狀礦體。受構(gòu)造及熱液活動(dòng)影響，圍巖蝕變較為強(qiáng)烈，有硅化、碳酸鹽化、綠簾石化、綠泥石化、黃鐵礦化、菱鐵礦化、絹云母化、高嶺土化及葉臘石化等；其中硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、菱鐵礦化與成礦關(guān)系密切[7]。

4 火山巖型銅礦成礦規(guī)律研究

(1)地層控礦規(guī)律：該區(qū)成礦嚴(yán)格受地層層位控制[5]，二疊系上統(tǒng)玄武巖組與黑泥哨組火山巖巖系均有銅礦分布(表1)，但主要賦存于黑泥哨組炭質(zhì)、凝灰質(zhì)碎屑巖及凝灰?guī)r中，少部分脈狀礦賦存于玄武巖組及黑泥哨組玄武巖中。銅礦的形成與火山噴發(fā)沉積活動(dòng)有關(guān)，礦床(點(diǎn))多分布于玄武巖與碎屑巖過渡帶或兩種不同巖性接觸界面附近，多層礦化與賦礦巖石呈多韻律層產(chǎn)出相一致。

表1 麗江-永勝地區(qū)各地層含礦情況一覽表Tab 1.Metallogenesis Situation of Strata in Lijiang-Yongsheng Area

(2)火山巖控礦規(guī)律：該區(qū)火山活動(dòng)分4個(gè)噴發(fā)旋回，所形成巖石在麗江-永勝地區(qū)出露廣泛，其中第四噴發(fā)旋回與成礦關(guān)系密切，賦銅巖系多出現(xiàn)在火山活動(dòng)的間歇期，為熔巖向沉積巖過渡的凝灰?guī)r或碎屑巖?；鹕綆r是銅礦質(zhì)的主要物源，后期構(gòu)造、熱液活動(dòng)等使火山巖中銅質(zhì)活化轉(zhuǎn)移富集成礦。

(3)巖性控礦規(guī)律：玄武巖組與黑泥哨組中不同巖石其含礦性亦存在差異。含礦性最好的為炭質(zhì)、凝灰質(zhì)碎屑巖及凝灰?guī)r，礦體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。另外玄武巖中也可見少量礦體分布，但玄武巖含礦性明顯弱于炭質(zhì)、凝灰質(zhì)碎屑巖及凝灰?guī)r，玄武巖中銅礦體，呈脈狀，規(guī)模較小。

(4)巖相古地理環(huán)境控礦規(guī)律：黑泥哨組火山噴發(fā)與沉積作用同時(shí)進(jìn)行，火山巖與沉積巖呈犬牙交錯(cuò)，在白山-勞馬古一線形成火山噴發(fā)隆起，其東西兩側(cè)形成凹槽。寶坪廠、米厘廠等銅礦床均分布于東側(cè)槽形凹地斜坡地帶，礦體賦存于氧化-還原界面，賦銅巖石為炭質(zhì)，凝灰質(zhì)碎屑巖、泥巖。槽形凹地為銅質(zhì)濃集沉淀創(chuàng)造了良好條件，形成了礦體之“礦源層”(圖5)。

圖5 黑泥哨期巖相古地理與成礦關(guān)系圖(據(jù)文獻(xiàn)[1]修編)Fig 5.Relationship Section between Heinishao Period Rock Facies Palaeogeography and Metallogenesis

(5)構(gòu)造控礦規(guī)律：麗江-木里斷裂、程海-賓川深大斷裂及鹽源-麗江被動(dòng)陸緣的演化，控制了研究區(qū)地層、巖相古地理環(huán)境和火山巖漿活動(dòng)。后期黑泥哨組中近南北向斷裂構(gòu)造(如梅子箐-板橋斷裂隆起帶)控制了區(qū)內(nèi)構(gòu)造變形及熱液活動(dòng)，從而控制了礦帶展布。節(jié)理、褶皺及軸面劈理等可促進(jìn)礦體富集程度。

5 區(qū)域成礦模式

麗江-永勝地區(qū)二疊系火山巖型銅礦成礦明顯受地層、巖性、火山巖、巖性組合、巖相古地理環(huán)境及構(gòu)造等控制，成礦具有獨(dú)特的成礦特征和規(guī)律。研究區(qū)礦床成礦與火山噴發(fā)旋回關(guān)系密切，銅礦賦存于火山活動(dòng)間歇期、熔巖與沉積巖過渡的凝灰?guī)r或碎屑巖中。火山物質(zhì)是銅的主要來源，巖相古地理相對(duì)凹陷地段為銅質(zhì)濃集沉淀創(chuàng)造了良好條件，形成了銅的礦源巖；而后期構(gòu)造、熱液活動(dòng)等，使巖石中銅質(zhì)活化，有利的地層巖性及糜棱巖帶構(gòu)成多級(jí)次屏蔽-容礦構(gòu)造，富含銅質(zhì)之熱液在容礦構(gòu)造及圍巖間發(fā)生物化反應(yīng)，使得銅質(zhì)沉淀富集成礦，并伴隨硅化、碳酸巖化、綠泥石化等圍巖蝕變。如圖6，該區(qū)銅礦為火山沉積+后期構(gòu)造熱液疊加改造型銅礦床。