东川金江铜矿地质特征及成因浅析

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年12期   作者:丰俊霞
[导读] 东川又称天南铜都,是我国著名的铜矿区,金江铜矿位于东川铜矿区北部,北临金沙江
       丰俊霞
       内蒙古包头市核工业二0八大队  内蒙古包头市  014010
       摘要:东川又称天南铜都,是我国著名的铜矿区,金江铜矿位于东川铜矿区北部,北临金沙江,是东川铜矿区的重要组成部分,包括人站石、尖子溜口两个矿段,矿区主要出露地层为中昆阳群黑山组和青龙山组,岩浆活动强烈,构造裂隙极为发育。赋矿地层为青龙山组白云岩,矿化出露于人占石背斜两翼。
       关键词:东川铜矿区;昆阳群;青龙山组
0前言
       云南作为矿产资源大省,但近几年来东川、个旧等城市的资源枯竭已拉响了资源储备的警钟,矿产资源供需矛盾突出,矿产品原料的对外依存度不断增高。在提高资源利用率的前提条件下,加大找矿力度,寻找隐伏矿体,或者寻求接替资源,延长矿山服务年限,保证以矿为原料的资源行业能保持可持续发展。
1区域地质特征
1.1区域地质背景
       按2010年《云南省构造分区图》划分,东川铜矿区大地构造处于扬子—华夏陆块区、上扬子古陆块上的三级康滇基底断隆带之四级落雪褶皱基底隆起北部;据《云南省区域地质志》,东川铜矿区大地构造处于扬子准地台西缘之滇东台褶带的南北向小江断裂、普渡河断裂与东西向宝九断裂所夹持的中晚元古代断隆地块内昆阳裂谷系。地壳厚度大,地质构造演化历史复杂,成矿条件十分有利。据构造形迹可划分为:落雪—因民复式褶皱带;滥泥坪—汤丹—新塘断裂褶皱带;杉木箐—拖布卡褶皱破碎带;南部盖层构造为上震旦统陡山陀组、灯影组,经晋宁运动后呈缓倾斜不整合覆盖于昆阳群地层之上。
       东川铜矿位于“康滇地轴”云南段的北端,该区俗称“东川裂陷盆地”,裂谷的形成经历了初始地堑一断裂坳陷一沉降坳陷一挤压封闭四个阶段[2],各阶段伴随着不同程度的火山活动。火山活动不仅为矿床提供热源,而且提供深源矿液,有利于铜的迁移和沉淀,从而形成各种控矿类型的裂隙矿。
1.2区域地层
       区域内基底岩系为强烈褶曲成厚度近万米的昆阳群浅变质岩,盖层为上元古界震旦系和古生界地层,二者呈不整合接触关系。区内地层分布较全,从新生界、中生界、古生界、元古界均有出露,以元古界地层为主。新生界主要出露第四系;中生界主要为三叠系;古生界分布于小江断裂以东及小江断裂西侧局部地区,有寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系、二叠系等;元古界为上元古界震旦系及中元古界昆阳群。
1.3区域构造
       总体来看,昆阳群地层分布区的褶皱构造都有一个共同的特征,那就是背斜相对紧密,向斜宽缓。从矿产情况来看,铜及含铜磁铁矿主要集中分布在背斜近轴部附近,赤铁矿、铅锌矿、锰矿等矿产主要集中分布在向斜近轴部附近。
1.4岩浆活动
       区域内地史上岩浆活动强烈,岩浆喷发、喷溢、侵入活动均有,且具有多期次活动特征。这些岩浆活动与区内大多数铜铁矿的形成存在着直接的关系。
2矿区地质特征
2.1矿区地层
       矿区地层总体呈近南北向展布,在人占石形成近南北向的背斜,两翼地层倾向分别向东西两侧倾斜。主要出露中昆阳群青龙山组、黑山组、落雪组,其中青龙山组为矿区铜矿主要含矿层位,是一套以碳酸盐岩为主的白云岩、泥质白云岩、硅质白云岩,炭硅质板岩建造。
2.2矿区构造
       矿区内地表无明显的断层出露,主要为北北向、近南北向的断层,在牛敞坪附近出露一破碎带,为落因破碎带向北延伸部分。在坑道内断层较明显,数量较多,以近东西向、北西向、北西西向为主。断层规模大小不一,断层宽度一般为20-50cm,倾角一般为50°-80°,部分可见破碎带及断层泥。断层内充填物也不一样,有围岩充填、有角砾岩充填、也有辉绿岩充填,部分为粘土物质,少部分则无充填物。断层内偶见黄铜矿、黄铁矿矿化。


2.3矿区岩浆岩
       矿区内出露以辉绿岩、辉绿辉长岩为主的基性岩,以岩脉、岩墙形态产出,大都沿东西向断裂及破碎带产出,一般呈细—中粒等粒状,并普遍遭受构造破坏,具蚀变现象,除大量绿泥石化外,还有少量黑云母化。分布较广泛,边界不规则,矿物成分为普通辉石、角闪石、绿泥石、斜长石、黑云母、方解石,偶见星点状黄铁矿、黄铜矿化。其次为石英钠长岩侵入,由于多次热动力及长期风化作用,其蚀变强烈,原岩浆岩的结构及构造多已遭破坏。围岩蚀变发育,与铜矿化的关系密切。
3矿体地质
3.1矿体特征
       人占石矿段铜赋存于昆阳群青龙山组白云岩中,厚度0—300米,向南延伸至大地尖灭,过江北至新厂尖灭。具工业价值的铜矿床,赋存在金沙江南岸青龙山组白云岩中,矿带长(断续含矿)约900米,中部被角砾岩分割成南北两个不同的矿段,江北之白云岩褪色不均,且不含矿,且属四川省,不在矿区内。矿体形态呈细脉状、细脉浸染状、星点状及斑点状,金属矿物主要为黄铜矿,次要为辉铜矿、斑铜矿。在构造裂隙(层间及横向裂隙)及层理发育处矿富,灰白色的中粒硅化的白云岩矿富。
       尖子溜口矿段矿体南北长470米,高差500米,其厚度及品位变化较大,平均厚度4.55米,按其含矿围岩性质及部位的不同,可分为南北两段,其北在白水沟东坡尖灭。北段矿体赋存在青灰色块状白云岩的层间裂隙中,该裂隙发育时岩层都具有薄层的产状,且蚀变强烈。矿液多数沿裂隙傍侧交代。南段矿体主要赋存在青灰色硅化白云岩与黄色蚀变白云岩之接触部位,其矿体多数沿裂隙富集。矿体形态呈粗脉、细脉、网状、星点状及斑点状,矿物构造与裂隙和岩性有一定的相依性。金属矿物主要为黄铜矿,次要为辉铜矿、斑铜矿。
3.2矿石质量
       矿体中所含矿物单一,多为黄铜矿,有时伴生少量之斑铜矿,脉石矿物主要为石英、白云岩及黄铁矿、镜铁矿,有害杂质含量也甚微。黄铜矿呈致密块状、细脉状、浸染状等,镜铁矿为片状产出,黄铁矿多呈粒状,少数为块状与石英及白云石共生。成矿作用受构造、岩性、蚀变围岩及岩浆活动等多种因素制约。
       根据矿石野外观察和矿石光、薄片鉴定及物相分析,确定矿石中主要矿物的成分,矿段内矿物组成相对较简单。金属硫化物主要有黄铜矿、黄铁矿,其次为斑铜矿、辉铜矿等;氧化矿物有孔雀石,偶见蓝铜矿、铜蓝。金属硫化物黄铜矿为主要工业矿种,氧化矿物主要见于地表。脉石矿物主要有白云石,其次为石英、方解石等。矿石结构主要为不规则微细粒状集合体结构;其次为半自形、它形微细晶结构等。构造主要有网脉状、星点状、浸染状,次为细脉状、条带状、团斑状、团块状等。
       矿石主要化学成分是CaO、SiO2、MgO,次为Fe2O3、Al2O3、少量K2O、MnO、TiO2等,微量元素有Cu、S、Ag、Au、Pb、Zn、Co等,P、As含量甚低。
4矿床成因
       对于东川式铜矿的成因,前人论述颇多,矿床成因出现了沉积—变质、火山—沉积—变质、沉积—改造、喷流—沉积、岩浆叠加、生物成因等,现大部分研究者持沉积—改造观点,冉崇英等认为“喷流沉积成矿”或“岩浆叠加”尚依据不足[7]。
参考文献
[1]杨毓才.论清代云南铜、银政的发展[J].云南学术探讨.1993,2(14);28-33.
[2]刘文剑,梁红飞,刘卫明.东川铜矿区层控矿床裂隙矿类型和分布规律分析[J].有色金属,2013,65(4);27-31.
[3]龚琳,何毅特等.云南东川元古宇裂谷型铜矿[M].北京:冶金工业出版社.1996.
[4]游奔,张少云等.云南东川人占石铜矿水文地质特征及水害预防[J].能源技术与管理.2016,41(5);107-110.
[5]云南省有色地质局地质地球物理化学勘查院.云南省昆明市东川区一、四棵树铜矿
勘探报告[R].云南:云南省有色地质局地质地球物理化学勘查院.2015.
[6]李志伟.浅议“东川式”铜矿成因[J].云南地质.1992,11(1);47-51.
[7]冉崇英,吴鹏.东川一易门式铜矿床成矿作用研究的几个问题[J].大地构造与成矿学,2014,38(4);848-854.
[8]龚琳,何毅特等.云南东川元古宇裂谷型铜矿[M].北京:冶金工业出版社.1996.
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