劉代福，楊 金，郭祖江，余 璨

獅子山銅大地構(gòu)造位置位于元古宙揚子地塊邊緣昆陽裂谷內(nèi)的武定-易門-元江裂陷槽中段，北、南分別祿武斷陷盆地、元江斷陷盆地所圍限，東、西兩側(cè)則挾持于易門及綠汁江，沉積了從震旦系、古生代到中生代的一整套地層，以昆陽群地層出露最為廣泛。昆陽裂谷大致經(jīng)歷了裂谷早期（因民期）、近EW向拉張斷陷、中晚期（落雪、鵝頭廠期）平靜沉降、晚期（晉寧-澄江期）的擠壓褶皺抬升三個基本階段，中生代疊加了印支期構(gòu)造變形。因此，區(qū)域具有構(gòu)造發(fā)育且多期構(gòu)造復(fù)合疊加的特征。裂谷演化是重要的成礦作用過程，昆陽裂谷拉張-沉降階段形成了一套火山、陸源碎屑-碳酸鹽建造，并完成了銅、鐵等硫化物的初始富集。褶皺抬升期強烈的擠壓作用，圍巖中成礦物質(zhì)活化轉(zhuǎn)移，進一步富化為本區(qū)特有的沉積-改造型銅礦床。自上世紀50年代發(fā)現(xiàn)以來，獅子山銅礦經(jīng)過了多年的開采利用，前人亦在礦區(qū)開展了大量研究工作，認為獅子山礦床是位于昆陽裂谷中易門斷陷帶沉積-改造成因的中等規(guī)模銅礦床，礦體形態(tài)復(fù)雜，成礦后期構(gòu)造發(fā)育，且對礦體影響較大。為進一步探明礦床深部資源情況，本次工作在詳實野外地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上，總結(jié)礦床成礦地質(zhì)條件，厘定礦床控礦因素，為礦山下步開發(fā)利用提供科學依據(jù)。

1 區(qū)域成礦背景

礦區(qū)所屬的易門銅礦區(qū)北起祿豐、南到峨臘廠，西起綠汁江、東至易門，南北長70km，東西寬30km，面積達2100km2。區(qū)域以北緊鄰祿武斷陷盆地，以南與元江斷陷盆地相鄰，以東為昆明凹陷帶，沉積了從震旦系、古生代到中生代的一整套地層。區(qū)內(nèi)出露地層復(fù)雜，以綠汁江斷裂為界，東西兩側(cè)分別分布昆明凹陷帶及元謀-新平古陸，出露地層為前震旦系中元古界昆陽群（Pt2）、三疊系（T）、侏羅系（J）、白堊系（K）、第三系（N～E）及少量第四系（Q），以昆陽群綠汁江組（Pt1lz）、鵝頭廠組（Pt2e）、落雪組（Pt2l）、因民組（Pt2y）及美黨組（Pt2m）出露最為廣泛。受東西向擠壓作用力的影響，區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，由SN向的主干斷裂及NW向、近EW向的次級斷裂相互交切為復(fù)雜的網(wǎng)格狀構(gòu)造格局，以SN向綠汁江大斷裂和湯郎-易門大斷裂規(guī)模最大，次一級構(gòu)造則發(fā)育SN向、NNE向、NNW向及EW向四組斷層，其中：SN向斷裂為綠汁江大斷裂伴生構(gòu)造，由一組緊密排列的背向斜與逆斷層組成；NNE向構(gòu)造則由褶皺組與壓性縱斷層組成；NNW構(gòu)造為一組壓扭性斷層構(gòu)成；EW向構(gòu)造則由走向延伸較短的斷層、褶皺分布于易門礦區(qū)南部。

此外，區(qū)內(nèi)巖漿巖種類相對單一，主要為輝綠巖和花崗巖。輝綠巖出露點較多，呈大小不等的巖脈產(chǎn)出，多長100m～1000m、寬1m～30m，主要在晉寧期背斜與斷裂帶中成群出現(xiàn)，與晉寧期構(gòu)造緊密共生，為晉寧期產(chǎn)物。輝綠巖則多與晉寧期構(gòu)造緊密共生，對早期的沉積型礦（化）體起穿插和改造作用?；◢弾r則呈小侵入體少量分布于一六街等地，在晉寧期昆陽裂谷回返封閉作用下，部分構(gòu)造中有晉寧期花崗巖侵入，致使Sn、W等元素在侵入接觸部位改造富集。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)內(nèi)出露地層為第四系和中元古界昆陽群鵝頭廠組（Pt2e）、落雪組（Pt2l）、因民組（Pt2y）地層。鵝頭廠一段（Pt2e1）是礦區(qū)的含銅層位之一，巖性以灰黑色～黑色碳質(zhì)板巖夾薄～中厚層深灰色白云巖炭泥質(zhì)白云巖透鏡體為主；鵝頭廠二段（Pt2e2）為深灰色～灰綠色板巖，厚度大于200m。落雪組為礦區(qū)主要的含礦層位，自上而下發(fā)育三段巖性，且厚度呈逐漸變薄的演化趨勢：落雪組三段（Pt2l3）為青灰色厚層狀白云巖、硅紋層硅條白云巖，偶見Cohphyton Gaubitza Krylor疊層石，為含銅礦層，與上行下巖性段均呈整合接觸，厚度20m～200m；落雪組二段（Pt2l2）為淺灰色厚層狀白云巖或硅質(zhì)白云巖，厚度0m～30m，是主要的含礦層位之一；落雪組一段為淺灰色、灰白色、淺肉紅色薄～中層狀泥沙質(zhì)白云巖，厚0m～20m。因民組二段（Pt2y2）為紫灰色薄層狀泥砂質(zhì)白云巖與板巖或白云質(zhì)板巖互層，厚80m～200m；因民組一段（Pt2y1）則為紫灰色、灰紫色板巖與肉紅色粉砂巖互層，中部夾數(shù)層厚約4m～40m的灰白色、米黃色粗～中細粒長石石英砂巖，為含銅層位之一，厚30m～80m。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)地處綠汁江深大斷裂東側(cè)10km處，受長期構(gòu)造斷裂活動及東西向造山擠壓作用，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多樣，褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育。礦床總體受控于獅子山背斜，核部為因民組紫紅色凝灰?guī)r、泥巖及白云質(zhì)斑巖，兩翼分別為落雪組白云巖及鵝頭廠組黑色碳質(zhì)板巖。該背斜形態(tài)十分復(fù)雜，北西翼地層走向NE30°～60°，傾向SE，傾角較陡，為65°～80°；南東翼巖層走向NE40°～50°，傾向SE，傾角為65°～80°。

獅子山背斜傾伏端（傾角80°～90°）NW翼形成了一系列同次序的背、向斜與斷裂構(gòu)造，并在褶皺轉(zhuǎn)折端附近分布一系列微型褶曲，這些褶皺的轉(zhuǎn)折端、層間斷裂與配套的節(jié)理裂隙是成礦的有力場所。礦床中1號、4號主礦體群均產(chǎn)于倒轉(zhuǎn)背斜鞍部，8號飄帶礦體群則產(chǎn)于次級褶皺。

礦區(qū)斷層集中于獅子山背斜的傾伏側(cè)，按性質(zhì)可分為四組：①北東向縱斷層包含F(xiàn)l1、Fl3、Fl4三條斷層，F(xiàn)l1地處獅子山背斜西翼的首個次級背斜與首個次級向斜之間走向NE，與褶皺核部延伸方向一致，傾向SE，傾角75°，走向延長約500m，破碎帶貫入輝綠巖脈，局部發(fā)育銅礦化；Fl3位于第三個向斜的核部落雪白云巖與鵝頭廠板巖的接觸線上，走向NE，傾向SE，傾角80°～80°，產(chǎn)狀與地層一致，板巖受斷層影響而成角礫狀與壓碎狀，礦（化）體沿斷層破碎帶進一步富化；FL4是礦區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的斷層，走向上被F5、F6、F7所錯移動，沿斷層面多處貫入輝綠巖脈，該斷層是獅子山背斜軸部因民組與落雪組、鵝頭廠組地層的分界線，與橫向斷層組交匯部位礦化顯著富集，控制著礦床內(nèi)1號主礦體和鵝頭廠底部3、4號礦體的展布；②NW向橫斷層組發(fā)育較多，主要為分布于獅子山背斜傾伏端橫切主礦體的F3、F5、F6以及分布于杉老嶺的F14～F16斷層，向或SN傾斜，均為水平位移，錯距在10m～40m之間，展布于獅子山背斜傾伏端，切割和破壞了NE向縱向斷層；③F4、F6則為層間滑動斷層，F(xiàn)4斷層位于3號背斜頂端落雪白云巖與鵝頭廠板巖接觸線，屬背斜形成時的層間滑動斷層，F(xiàn)6斷層后期有對NW向橫斷層順時針扭動的疊加，錯斷Fl4斷層和礦體，對礦體有著顯著的改造作用；④Fy2為規(guī)模最大的隱伏亞扭性斷層，切錯了礦區(qū)鵝頭廠組、落雪組和因民組地層，破壞了礦體的空間連續(xù)性。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿活動較強，主要表現(xiàn)為輝綠輝長巖脈侵入獅子山背斜核部、兩翼及頂端，多沿NE向縱斷層、SN向橫斷層及層間破碎帶福貫入呈巖墻和巖柱，厚度1.5m～30m。巖體礦物成分為輝石、斜長石、黑云母及少量角閃石，偶見脈體邊沿發(fā)育星點狀黃銅礦化，整體對礦體有破壞改造作用。

2.4 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變整體較弱，以碳酸鹽化、硅化、綠泥石化等中-低溫蝕變作用為主。碳酸鹽化由白色～灰白色方解石、白云石晶體組成，多與石英共生，呈團塊狀、脈狀及網(wǎng)脈狀嵌布于礦化蝕變帶礦體周圍及構(gòu)造帶中，蝕變帶中見黃銅礦、斑銅礦呈星散狀、細脈狀不均勻分布。硅化主要呈團塊狀、網(wǎng)脈狀或脈狀沿裂隙充填，其蝕變強度與礦化作用呈顯著的正相關(guān)。綠泥石化則主要見于落雪組一段、二段地層中，因民組地層及斷層破碎帶偶有發(fā)育。

3 礦床地質(zhì)

3.1 礦體（層）特征

礦床主要揭露1號、4號、5號、8號、9號共5個礦體群，其中1、4號礦體群屬賦存于背斜鞍部落雪組青灰色白云巖中的硅質(zhì)白云巖型銅礦體，5號礦體群為板巖型礦（化）體，8號礦體群為賦存于落雪組過渡層泥砂質(zhì)白云巖與灰白色白云巖中的飄帶礦，9號礦體群為因民組紫色砂、板巖互層的淺色中厚層長石石英砂巖中的砂巖型礦體。

①號礦體為1號礦體群的主要礦體，分支、復(fù)合現(xiàn)象顯著，形似珊瑚，礦體沿傾向有尖滅趨勢，品位逐漸降低，被NW向的Fy2斷層所圍限。⑤號礦體賦存于鵝頭廠組碳質(zhì)板巖與灰色白云巖互層中，呈斷續(xù)狀展布。8號礦體群包含⑧、⑧-1～⑧-4共5個工業(yè)礦體，礦體主要賦存于落雪組灰白色白云巖和青灰色白云巖中，層位穩(wěn)定且分布連續(xù)，礦（化）體規(guī)模較大，受褶皺應(yīng)力作用而呈褶曲板狀，形似飄帶，走向斷續(xù)延伸長大于190m，礦體走向NE20°～50°，傾向SE，傾角78°～87°，礦體平均品位0.36%，品位變化系數(shù)47.37%，厚度1.0m～12.48m，平均厚度7.45m。9號礦體群共揭露工業(yè)礦和低品位礦各1支，礦（化）體規(guī)模相對小，多見黃銅礦呈細脈狀、斑點狀沿層或刺穿層分布。

3.2 礦石礦物特征

礦床內(nèi)礦石礦物成分復(fù)雜，金屬礦物可細分為金屬硫化物及金屬氧化物兩大類，其中：金屬硫化物以黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦為主，含少量輝砷鈷礦、輝銅礦及微量砷黝銅礦、閃鋅礦；金屬氧化物包含藍銅礦、赤鐵礦、褐鐵礦及孔雀石、金紅石等，脈石礦物主要為白云石、方解石、石英。

在輝綠巖、硅化白云巖及細晶白云裂隙中均有石英-方解石脈發(fā)育，沿層理發(fā)育斑銅礦化，裂隙旁側(cè)見星點狀黃銅礦、斑銅礦。此外，還觀察到石英細脈呈X型充填于輝綠巖中，亦或見強硅化、方解石化白云巖中方解石呈港灣狀交代于石英中，方解石中可見完全節(jié)理。礦石結(jié)構(gòu)主要為自形～半自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形晶粒狀結(jié)構(gòu)、固熔體分類結(jié)構(gòu)、核晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)及破碎膠結(jié)結(jié)構(gòu)，礦石結(jié)構(gòu)則主要為紋層狀結(jié)構(gòu)、脈狀結(jié)構(gòu)、浸染狀結(jié)構(gòu)，偶見團塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。

綜合礦物組成及礦石組構(gòu)特征，礦床內(nèi)主要礦物的結(jié)晶順序為黃銅礦+輝砷鈷礦→黃銅礦+閃鋅礦+方鉛礦→斑銅礦→輝銅礦+藍輝銅礦→銅藍+孔雀石+褐鐵礦。

3.3 礦石化學成分

根據(jù)獅子山銅大樣化學全分析及多元素分析結(jié)果：礦石化學成分具有高Ca、Mg的特征，CaO平均含量22.9%，MgO平均含量17.23%，大樣中主要元素Cu含量0.97%，伴生有益組分S（1.44%）、Co（0.004%），Ag（1.2g/t～1.68g/t）、Au（0.007g/t），其中S、Ag達到伴生有用組分要求，其余元素含量均較低，難以加以利用。

3.4 礦體圍巖

8號礦體群上盤為因民組紫色泥質(zhì)白云巖，下盤圍巖及礦體夾石為落雪組青灰色白云巖和灰白色白云巖，金礦圍巖礦物成分主要為白云石、方解石、石英，少量長石、黝簾石等，有用有益元素為Cu、S。以矽化、碳酸鹽化（白云石化、方解石化）、硅化等為代表特征，圍巖與礦體呈整合接觸。

4 礦床成因

獅子山礦床為典型的熱鹵水沉積型東川式層型礦床，在昆陽裂谷背景下經(jīng)同生沉積和二次富集作用而成，經(jīng)歷了同生階段、成巖階段和后生階段。主礦體形成于同生沉積階段，并在褶皺和斷層的改造作用下發(fā)生富化和褶曲變形，在后生階段因外來物質(zhì)的侵入而發(fā)生交代和風化作用。礦床內(nèi)銅礦（化）體賦存于落雪組白云巖、鵝頭廠組黑色碳質(zhì)板巖、因民組紫色砂板巖和長石石英砂巖，順層分布，受褶皺和斷層的控制、改造作用而發(fā)生變形、位移和富化。

5 找礦標志

5.1 地層巖性標志

前已述及，獅子山礦床為典型的層控型礦床，具有多層成礦的特征，礦化在因民組、落雪組及鵝頭廠組地層中均有發(fā)育，不同層位對應(yīng)著不同的礦化類型：因民組下部砂板巖互層中的淺色厚層長石石英砂巖中賦存砂巖型銅礦；因民組中上部鐵質(zhì)凝灰質(zhì)板巖賦存“稀礦山式”含銅磁鐵礦；落雪組中下段灰黃色～灰白色含泥硅質(zhì)白云巖中賦存“飄帶礦”；落雪組上段青灰色硅質(zhì)白云巖中賦存獅子山主礦體；鵝頭廠底部灰黑色～黑色碳質(zhì)板巖夾薄層～中厚層白云巖透鏡體中賦存板巖型銅礦。

各類型礦（化）體顏色、類型均有所不同，但“稀礦山式”含銅磁鐵礦并沒有向礦床深部進一步延伸的趨勢，深部僅發(fā)育主礦體和“飄帶礦”，主礦體主要賦存于落雪組白云巖中，其他地層中未發(fā)育銅礦體。因此，落雪組地層是深部找礦的重要找礦標志。

5.2 控礦構(gòu)造標志

前已述及，礦床主要賦存于獅子山復(fù)背斜核部，嚴格受地層和構(gòu)造的控制，銅礦體主要沿地層分布，并受褶皺、斷層控制和構(gòu)造作用而進一步變形、富化。獅子山背斜轉(zhuǎn)折端、NW向斷裂與NE向斷裂的交匯部位是尋找富礦的有利部位。

5.3 地球化學-地球物理標志

礦床的規(guī)模、強度、延伸方向及元素組合分帶直接反映出深部礦體的產(chǎn)出部位、規(guī)模，Cu-Mo-Ag-Bi元素組合是探尋深部礦床的重要地球化學找礦標志。兼之地表礦化露頭及次生暈Cu異常，故同時具備Cu-Mo-Ag-Bi元素組合及低電阻率高極化率的地段，深部可能存在隱伏原生銅礦體。

5.4 圍巖蝕變

礦床經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造作用及巖漿熱液作用，巖石發(fā)生不同程度的圍巖蝕變，已碳酸鹽化、硅化、綠泥石化等，自礦化中心往外蝕變逐漸減弱，圍巖蝕變的強弱程度可直接指示成礦部位，故圍巖蝕變發(fā)育程度高可作為存在礦（化）體的找礦標志。