香格里拉市红牛铜矿矿体分布特征及矿化富集规律_陶俊宇.pdf

71矿产资源Mineral resources香格里拉市红牛铜矿矿体分布特征及矿化富集规律陶俊宇，何建生摘要：香格里拉市红牛铜矿属矽卡岩型铜矿，规模达到大型。通过生产探矿和采矿工程揭露，矿体主要产于大理岩与角岩的岩性结构面上，但矿区大理岩主要呈不规则透镜状产出，分布规律性不强，致使矿区矿体的产出规律复杂，矿体整体规模较小，沿走向、倾向连续性较差，形态复杂、产状不稳定、厚度变化、品位变化均较大，主要呈小透镜状、瘤状、细脉状产出，分支复合，膨胀夹缩明显，在不同方向节理裂隙发育和交汇部位、大理岩与角岩接触产状变缓部位、大理岩与角岩互夹层位矿体厚度较大、品位较富集。本文通过勘探和建设过程中收集的地质资料，对矿区内的矿体分布特征和矿化富集规律进行总结，以期对矿山后续资源开发利用和外围找矿有所帮助。关键词：富集规律；接触带；过渡；复合叠加1 矿体地质特征简述红牛铜矿位于北西-南东向展布的红山铜多金属矿带内（中矿带），属红山铜矿西侧的外围矿床。矿区出露地层为第四系冰川堆积层（Q），三叠系上统图姆沟组（T3t）、曲嘎寺组（T3q）。矿区位于北西-南东向展布的红山复背斜西翼，矿区构造较简单，矿区范围内总体呈单斜层，地层总体走向呈北北西向，倾向总体为南西西，局部向东倾，倾角陡，主要为64 87，由于断层影响，局部倾角小于50。地层由南南西向北北东方向，由新变老，受断层影响，局部出现地层重复。矿区内断层发育，根据断裂的空间展布及性质、形成的先后顺序等可划分为三组：北西向组的F11、F15、F5，三条断层性质均为逆断层，F11断层北部被东西向F19断层错断；北东向断层不甚发育，区内仅有F12一条，为成矿后期构造；东西向组断层有F18、F19。据区域及矿区地质资料，北西向（近南北向）断层为成矿前期构造，与区内岩浆岩、矿体、蚀变矿化带等关系密切，是本区主要导矿及容矿构造，具多期次活动特征。矿体主要产出于T3q2-2、T3q2-1地层中，含矿部位主要是大理岩与角岩的接触部位及矽卡岩化角岩，含矿围岩主要是矽卡岩和角岩，其次是大理岩。矿体的形态和空间分布与矽卡岩化带基本一致。红牛铜矿是晚三叠世印支期义敦岛弧形成过程中，中酸性岩浆侵入后，富含铜、钼、银等成矿物质的岩浆期后热液沿红山断裂及其附近的北西向次级层间挤压破碎带、节理带向上运移、活动过程中，到达大理岩夹层后就在其节理裂隙发育部位或大理岩与角岩接触带等有利地段，岩浆期后气成热液在扩散过成中形成富矿热液与富含钙镁质的大理岩发生物质交代反应，形成矽卡岩化带及铜矿体，红牛铜矿床严格受岩浆活动、构造和岩性控制，属多期次复成热液矽卡岩型矿床。矿体主要以浸染状分布在大理岩顶、底面的矽卡岩化带中，以细脉浸染状分布在透辉石长英角岩中，铜矿化与矽卡岩及钙硅酸盐角岩在空间上重合,矿体产状和形态受矽卡岩和钙硅酸盐角岩产出形态的制约。矿床围岩蚀变具有典型矽卡岩型矿床的分带特征。在垂向上，由浅至深依次出现黑云母角岩条带状黑云母角岩（含斑点角岩）透辉石长英角岩矽卡岩大理岩；在平面上，以石英二长斑岩岩枝出露点北东为中心，向两侧存在典型矽卡岩型矿床的分带特征，即粗粒红褐色石榴子石矽卡岩褐黄色中细粒（3mm 5mm）石榴子石矽卡岩透辉石-石榴子石矽卡岩硅灰石矽卡岩。2 矿体分布特征区内矿（化）体带总体呈北北西南南东向展布，铜矿化集中分布在19勘探线 24勘探线间，南北长约1.8km，东西宽约0.5km 1.0km。矿区内共圈出大小392个矿体，其中工业矿体有264个，低品位矿体128个。矿体产于曲嘎寺组二段二亚段（T3q2-2）、曲嘎寺组二段一亚段二层（T3q2-1（2）、曲嘎寺组二段一亚段一层（T3q2-1（1）大理岩夹层顶、底与角岩的内外接触部位及矽卡岩化角岩中，矿体受岩性分界面控制，走向呈北西-南东向平行展布，倾向南西。含矿部位主要是大理岩与角岩的接触部位及矽卡岩化角岩，含矿岩石主要是矽卡岩和角岩，其次是大理岩。矿体形态较复杂，为脉状、分枝-复合脉状、透镜状矿体。下文分别从矿体空间产出规律、矿体形态和厚度等方面描述矿体分布特征。2.1矿体空间产出规律红牛铜矿位于红牛向斜核部及两翼，揭露EKT矿体群、KT21矿体群、KT1矿体群、KT2矿体群、KT3矿体群、KT4矿体群、KT5矿体群、KT6矿体群等8个矿体群，探获EKT3、KT21、KT2、KT2-2、KT4、KT4-2等6条主矿体，近20条次要矿体，百余条小矿体，根据矿体产出的空间关系，可划分为东段带、中矿带、西矿带三个矿带，东矿带整体位于红牛向斜东翼曲嘎寺组二段二亚段上部碳酸盐岩与中部碎屑岩接触带附近，岩性变化较大，矿体主要产于碳酸盐岩与碎屑岩的岩性结构面，形成EKT矿体群、KT21矿体群、KT6矿体群，中矿带整体位于红牛向斜72矿产资源Mineral resources核部附近曲嘎寺组三段地层中，矿体主要产于曲嘎寺组三段碎屑岩与曲嘎寺组二段碳酸盐岩接触带及内部岩性结构面中，形成KT1矿体群、KT2矿体群、KT3矿体群，西矿带整体位于红牛向斜西翼曲嘎寺组二段二亚段中部碎屑岩与上、下部碳酸盐岩接触带附近及内部岩性结构面中，与东矿带及红山铜矿同属一层位，主要产于形成KT4矿体群、KT5矿体群。2.2矿体形态特征及厚度变化规律2.2.1矿体形态特征红山-红牛矿体形态主要为似层状、扁豆状、透镜状，以红牛铜矿矿体形态为例，似层状矿体主要产于大理岩与角岩的岩性结构面较稳定地段，其形态整体呈似层状，局部由于矿化不均匀、成矿地质条件的差异而形成扁豆状。扁豆状矿体主要产于角岩夹大理岩透镜体地段，大理岩透镜体断续出现，沿其岩性结构面产出，大理岩透镜体之间纯角岩地段矿体厚度一般较薄，或由于其他成矿地质条件的影响，致使成矿沿走向或倾向存在差异而形成扁豆状矿体。透镜状矿体一般产于角岩中，偶夹大理岩透镜体地段，因大理岩透镜体常孤立存在，或角岩中局部赋矿空间的独立存在，难以形成连续的矿体，致使矿体呈透镜状产出。矿区矿体形态受控于成矿地质条件，大理岩与角岩岩性结构面为主要控矿因素，似层状、扁豆状、透镜状矿体的形成与岩性结构面的连续性密切相关。本文根据矿山日常收集的地质资料从矿体品位和厚度的变化情况。2.2.2矿体厚度变化规律红牛铜矿矿体厚度变化较大，整体矿体厚度均较小，平均厚度在3m 4m，矿体厚度变化与成矿岩石条件、构造条件、岩层产状变化等关系密切，红牛铜矿铜矿体厚度变化规律如下。（1）矿体厚度与成矿围岩岩石的关系。整体产于大理岩与角岩岩性结构面的矿体厚度较小，多在1m 3m之间，特殊情况下，若大理岩与角岩过渡带明显，岩性频繁变化，则矿体厚度较厚大，局部超过10m，若大理岩规模较大，大理岩与角岩过渡带不明显，且角岩为黑云母角岩，则矿体厚度较小，一般仅数十厘米或是几厘米；产于角岩中的矿体厚度整体变化较大，以角岩的岩性厚度及矿化蚀变程度密切相关，条带状角岩中一般形成较为厚大的矿体，矿体厚度一般在大于10m，在条带状角岩厚度较大及蚀变较强地段，矿体厚度可达30m左右，在条带状角岩厚度较小且蚀变较差地段，矿体厚度相应变小，甚至不成矿，灰色、灰绿色、会灰紫色角岩、纹层状角岩中矿体厚度一般较小或是难以连接矿体，但矿化体厚度较大，蚀变较强地段，矿化体厚度达数十米，形成角岩整体矿化的局面，灰紫色黑云母角岩中一般难以形成矿体。（2）矿体厚度与构造的关系。一般向斜两翼矿体厚度较转折端矿体厚度较大，两翼及核部中浅部较深部矿体厚度较大，形成红牛铜矿中矿带3972m标高以上矿体较厚大、密集，而3972m标高以下矿体薄小，西矿带3700m标高以上较以下矿体厚度较大的格局。北西向次级节理裂隙构造、岩性结构面、层理面赋矿构造规模与矿体厚度关系密切，其规模越大矿体厚度越大，同时当北西向赋矿构造与北东向配矿构造密集发育地段矿体厚度一般较大。（3）矿体厚度与产状的关系。主要体现在产出于大理岩与角岩岩性结构面上的矿体，通常情况下，走向上及倾向上岩性结构面向大理岩凹进去地段矿体厚度较厚，向角岩一侧凹进去地段厚度较薄，角岩夹大理岩岩性结构面成矿时，透镜体两端矿体厚度变大，中间大理岩凸出部位矿体厚度表薄，岩性结构面倾角由陡变缓部位，矿体厚度由薄变厚。3 矿体品位变化及矿化富集规律矿区的矿体顶、底板围岩有角岩、大理岩、矽卡岩等，矿体是含矿热液通过交代矿化蚀变形成，且受岩性变化和构造叠加等影响较大，因此矿体矿化不均匀，但有一定的富集规律。3.1矿体品位变化规律矿区矿体整体矿化不均匀，红山铜矿较靠近成矿地质体，其矿体铜品位整体较红牛铜矿低，但铁品位整体较红牛铜矿高，本次矿体品位变化规律重点研究铜品位，以红牛铜矿为例，矿化蚀变与成矿岩石条件、构造条件、岩层产状变化等关系密切，矿体铜品位变化规律总结如下。3.1.1矿体品位与成矿围岩岩石的关系整体产于大理岩与角岩岩性结构面的矿体品位较富集，一般品位均在1%以上，靠近大理岩一侧一般品位高于靠近角岩一侧，若大理岩与角岩过渡带明显，岩性频繁变化，则矿体品位整体较富集，若大理岩规模较大，大理岩与角岩过渡带不明显，且角岩为黑云母角岩，则矿体品位整体较低，若大理岩规模较小，呈小透镜产于角岩中，则一般形成高品位透镜状矿体；产于角岩中的矿体品位较低，以透辉石角岩或石榴子石角岩为主要条带的条带状角岩中常形成工业品位以上的工业矿体，品位一般在0.5%1%，以黑云母角岩为主要条带的条带状角岩常仅能形成低品位矿体，品位一般在0.3%0.5%，浅灰色、灰绿色、会灰紫色角岩中可根据岩石颜色决定着矿化的强弱，一般浅灰色或灰绿色为主色调时，常能形成工业矿体，品位在0.5%1%，灰紫色为主色调时常仅具有矿化蚀变，不形成矿体，纹层状角岩中矿化蚀变一般仅能达到矿化程度，而不形成矿体，灰紫色长英质角岩中一般达不到矿化。3.1.2矿体品位与构造的关系一般规模较大的北西-北北西向构造破碎带中不形成矿体，仅在局部石英脉发育地段形成矿体，主要起导矿作用，其次级北东向张裂隙中局部形成矿体，但沿北东向延伸不远，主要起配矿作用，北西向次节节理裂隙构造、岩性结构面、层理面为最主要赋矿构造，大理岩与角岩岩性结构面最易成矿，当北西向赋矿构造与北东向配矿构造密集发育地段矿体品位较富集。向斜构造73矿产资源Mineral resources两翼矿体品位较转折端富集，且两翼浅部矿体较深部矿体品位较富。3.1.3矿体品位与产状的关系主要体现在产出于大理岩与角岩岩性结构面上的矿体，通常情况下，走向上岩性结构面向大理岩凹进去地段矿体品位较富，向角岩一侧凹进去地段品位较贫，倾向上按含矿热液运移方向，若热液进入岩性结构面，上盘为角岩时品位更富集，相反则品位变贫，同向岩性结构面向大理岩一侧凹进去是品位较富集，或倾角由陡变缓部位，品位由贫变富。3.1.4矿体品位变化与成矿地质体的关系控制矿体品位变化的因素是多方面的，成矿地质体与成矿的距离是最核心的要素之一，成矿元素的沉淀富集机制是本质，以上所分析岩石条件、构造条件、产状变化等品位富集规律均是建立在含矿热液能够到达赋矿位置且满足沉淀的物理化学条件的基础之上，从红牛铜矿来看，总体成矿品位富集与矿体空间分布规律类似，同时中浅部整体较深部品位较富集。3.2矿化富集规律矿体空间产出、形态、厚度变化及品位变化与成矿地质体的空间侵位密切相关，矿体产出均在成矿地质体一定范围之内，以成矿地质体为中心，形成了斑岩型铜钼矿-矽卡岩型铁铜矿-远程矽卡岩型铜矿-热液型铅锌银多金属矿的成矿分带。红牛铜矿矿体主要产于红牛向斜中，东翼矿体产状较缓，厚度较大，西翼及近核部矿体产状较陡，厚度较薄，品位大致相当，整体中浅部矿体厚度较深部大，品位较深部富。3.2.1矿体富集情况红牛铜矿东矿带产于红牛向斜东翼19线 28线，断续分布，往北西、南东两侧矿体厚度变薄，品位变贫，连续性变差；中矿带走向上主要矿体产于2线-11线，而向北西、南东方向矿体整体变差，4047m标高以上0线 5线矿体较富集，3972m 4047m之间，0线 5线与5线 9线矿体较富集，倾向上，3972m标高以上矿体较富集；西矿带走向上主要矿体产于2线 11线，向北西、南东方向矿体整体变差，4097m标高 以 上，0 线 5 线 矿 较 富 集；4097m 4017m 标 高 之 间，1线7线矿体较富集；4017m标高及以下地段3线9线矿体相对较富集，但主要集中在3线5线之间，矿体沿走向向北西方向侧伏，倾向上0线3线存在两个富集区，富集标高在4047m4220、3700m3900m，5线7线仅存在一个富集区，富集标高在3700m4047m，沿南北两侧倾向上矿体变差，仅见零星薄小矿体。3.2.2矿体富集受围岩影响情况红牛铜矿矿体富集规律与岩石岩性特征密切相关，大理岩与角岩岩性结构面为主要赋矿构造，矿体整体呈似层状、扁豆状或透镜状产出，矿体连续性、稳定性相对较好，矿体品位较富、厚度较薄；而条带状角岩中透辉石角岩或石榴子石角岩条带与灰紫色黑云母角岩条带之间的岩性结构面为次要赋矿构造，矿体整体呈似层状产出，矿体连续性或稳定性较好，矿体整体品位较低、厚度较大，因条带状角岩对形成于大理岩与角岩岩性过渡带中，二者常叠加复合在一起，有利于成矿。而大理岩中仅在局部节理裂隙发育地段形成矿体，一般不形成矿体，灰紫色黑云母角岩、浅灰色灰绿色黑紫色斑杂状角岩、纹层状角岩中在矿化蚀变较强地段（0线 3线）形成小矿体，呈透镜状产出，矿体连续性、稳定性较差，整体蚀变为矿化体，具有全岩蚀变的现象，但在矿化蚀变不强地段仅形成零星小矿体，矿化蚀变不强。整体大理岩中矿体品位较富，矿岩界线明显，角岩中矿体品位较贫，矿岩界线不明显；大理岩与角岩岩性结构面、条带状角岩岩性结构面矿体连续性或稳定性较好，而大理岩内、其他角岩内产出的矿体连续性或稳定性较差。产于大理岩与角岩的岩性结构面的矿体，靠近大理岩一侧矿体品位较富，靠近角岩一侧矿体品位变贫，在大理岩与角岩接触带若存在明显的过渡带，大理岩与角岩岩性频繁变化，矿体厚度较大、品位较富，零星小矿体发育；若大理与角岩接触带不存在明显的过渡带，且角岩为黑云母角岩，则矿体厚度较小、品位较贫，零星小矿体不发育。大理岩与角岩岩性结构面常与条带状角岩岩性结构、层间破碎带叠加，形成复合叠加成矿结构面，复合叠加成矿结构面矿体厚度较大、品位较富、零星小矿体发育，若复合叠加成矿结构面与北东向配矿构造较差部位矿体厚度更大、品位更富、零星小矿体更发育。复合叠加成矿结构面产状发生变化时有利于成矿，一般复合叠加成矿结构产状由陡变缓，矿体厚度由薄变厚，品位由贫变富，大理岩凹处较凸处矿体厚度较大、品位较富，大理岩透镜体中，透镜体两端较中间位置有利于成矿，整体复合叠加成矿结构面上盘为角岩更有利于成矿。4 小结红牛矿区矿体整体形态较为复杂，沿走向、倾向整体形态呈藕节状、透镜状、囊状、脉状、局部呈“S”形分布。总体矿体厚度变化规律与矿体空间分布规律类似。产于大理岩于角岩接触带的矿体相对较富，且从靠近大理岩一侧往角岩一侧逐渐变贫，该类矿体基本比较稳定，矿体受岩性界面、裂隙、构造控制明显;整体矿体分支复合、局部膨大、夹石较多的现象比较显著，矿体在大理岩凹处较凸处矿体厚度较大、品位较富；产于角岩内的矿体相对较贫，且形态较为复杂多为脉状、透镜状、囊状，在节理裂隙较为发育地段矿体相对富厚，在节理裂隙不发育地段相对贫薄。（作者单位：云南黄金矿业集团股份有限公司）