Question

元古宇铁铜多金属矿床类型及特征

Answer 1

攀西地区元古宇钠质火山-变质作形成的铁铜多金属矿床系列以会理-东川坳拉槽中最为典型。吴健民等(1998)依据客矿主岩性及成矿特征，在海相火山岩型和海相沉积岩型基础上，进一步划分出矿床式和矿床亚式(表3-1)。现仅以其中拉拉式、稀矿山式和东川式为代表，并参照赵彻终、刘肇昌等(1999)的总结归纳如下。

表3-1 会理-东川坳拉槽铜矿床类型划分

(据吴建民等，1998)

1.拉拉式落凼铜矿床

落凼铜矿产于河口群变钠质火山岩内，近年来研究对比发现，河口群原划分的6个岩性段内普遍存在地层对称重复，有大量同斜褶皱、顺层韧性剪切带和断层存在，恢复后层序从下至上为：大营山组变沉积岩(原一、三、五段)；落凼组变火山岩(原二、四、六段)；小青山组变沉积岩。落凼铜矿床由32个矿体组成，其中1～5号矿体规模较大，金属储量占该矿床的97%。矿体产状与围岩片理一致，严格受岩性和层位控制，总体走向以近EW或NWW向为主。含矿岩石为变角斑质(沉)凝灰岩、凝灰质铁白云石大理岩、凝灰质片岩和碳质绢云母片岩。在黑云石英片岩(原岩凝灰岩)与石英钠长岩接触带或岩石交替频繁部位，矿体厚度较大，品位较高(0.96%～1.38%)，连续性好，如1、2、3号矿体；岩性单一或致密状石英钠长岩中矿体连续性差，变化较大，矿化不均，如4、5号矿体。主要矿物为黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿，次要矿物为斑铜矿、辉钼矿、辉钴矿、赤铁矿、褐铁矿及少量自然金、自然银、自然铜、辉铜矿、铜矿等。除Cu、Fe以外，还伴生Au、Co、Mo、Ag、Se及稀土等有用组分。

落凼铜矿矿石中黄铁矿Co/Ni值2.67～16.27，平均11.56(杨应选等，1988)，硫同位素δ³⁴S 5.9‰～5.1‰，集中于3%～4‰之间，明显显示火山-内生成矿特点。矿石包裹体成分富Na⁺、Ca²⁺、Cl^-，与含矿钠质火山岩系相似。包裹体水氢氧同位素落在靠岩浆水一侧的变质水区，说明成矿流体以岩浆水(火山)-变质水为主，并有海水和大气降水参加。成矿温度325℃，流体盐度30%，密度1.008/cm³，pH值5.6，成矿时海水深度最深可达850m，显然应为深—半深海局限滞流盆地中温高盐度热卤水成矿。矿石铅及矿岩石组合铅模式年龄858.4～888.2Ma，反映变形变质改造作用最终形成工业矿床，发生于晋宁末期。

2.稀矿山式铁铜矿床

稀矿山式铁铜矿产于东川落雪-因民矿区因民组稀矿山段。主要含矿岩石为火山角砾岩、变细碧质凝灰岩—沉凝灰岩，变磁铁细碧质、斑碧质熔岩(磁铁矿含量较高时为矿浆型块状磁铁矿石)，准同生角砾状赤铁矿石，赤铁矿质白云质绢云母板岩，火山喷流热水沉积钠长硅质岩、铁质岩及铁白云岩等。矿体似层状、透镜状，主矿体长1285m，平均厚10.93m，平均铜品位1.06%。主要矿物磁铁矿、赤铁矿、辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿、蓝铜矿、自然铜、黄铁矿等。矿物分带较好，水平方向从中心至边部，垂直方向从底至顶为磁铁矿→赤铁矿，相应硫化物分带为辉铜矿→斑铜矿→黄铜矿→黄铁矿。

矿石稀土元素分配模式与因民组火山岩相似，反映矿质来自深部(上地幔)。硫同位素δ³⁴S-8.89%～5.3%，且多为负值，主要为海水硫和地层(生物)硫。含铜磁铁矿包裹体水δ¹⁸O的值为4.83%～6.56%，平衡水δ¹⁸O 6.53%～8.98%，同岩浆水或火山岩氧同位素组成接近，反映成矿流体是以岩浆水为主的火山喷流热液，但有海水和变质水加入。稀矿山熔浆型铁矿的爆裂温度高达420～560℃，细脉状铜矿为270～320℃，反映脉状铜矿成矿较铁矿晚。推测成矿时海水深度在200m左右，这有利于含矿火山喷流热液的聚集而不至沸腾逸散。稀矿山铁铜矿床应属海底火山喷流沉积成矿。

3.东川式铜矿床

东川式铜矿床包括产于落雪组底部因民亚式、中下部落雪亚式和中上部汤丹亚式的铜矿床。

因民亚式铜矿产于落雪组底部过渡层内，包括东川因民、石将军，通安红旗沟等铜矿床。含矿岩石主要为灰白色、浅灰黄色薄至中厚层泥砂质白云岩、硅质白云岩，并含有较多的火山物质。矿体呈层状、似层状。主矿体长160m，平均厚度6.2m，延深大于400m，平均铜品位0.85%，主要矿物黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿，部分黄铁矿，少量砷黝铜矿、硫砷铜矿，呈脉状产出，具有辉铜矿→斑铜矿→黄铜矿→黄铁矿(方铅矿)分带特征。

落雪亚式铜矿产于落雪组中下部，包括东川落雪、通安红岩、黎溪黑箐等铜矿床。含矿岩石为聚环柱状—波纹状藻叠层石硅质白云岩、竹叶状—纹层状含凝灰质硅质白云岩。矿体呈层状、似层状。主矿体长390m，延深450m以上，平均厚度11m，平均铜品位1.59%。主要矿物斑铜矿、辉铜矿，少量黄铜矿。

汤丹亚式铜矿产于落雪组中上部，包括东川汤丹、新塘，会东新田等铜矿床，主要含矿岩石为灰黄色、灰白色薄至厚层状泥砂质硅质白云岩及其上部藻席、藻礁叠层石硅质条带白云岩。矿体呈层状、似层状、透镜状，主矿体长4300m，斜深780m以上，厚数米至70m，平均铜品位0.78%。主要矿物有斑铜矿、辉铜矿、黄铜矿、黄铁矿，脉状铜矿中具硫砷铜矿、含钴黄铁矿等矿物。

东川式铜矿床矿石中黄铁矿Co/Ni值为1.25～2.43，反映内生成矿特征；硫同位素组成分布范围宽(δ³⁴S 14‰～1.67‰，多峰塔式分布)，说明硫源以海水硫为主，并有深源硫参加。包裹体成分有相对富钾型[K⁺—Ca²⁺—

(Cl^-)]和相对富钠型[Na⁺—Ca²⁺—

(Cl)]两者共存。包裹体水氢氧同位素为^-

6.43‰～6.53‰，δD-83.9‰～59.7‰，在δ¹⁸OδD图上落入岩浆水区，显示深源(岩浆)热液成矿特征。含矿层中广泛分布的硅质岩和硅质白云岩(凝灰质硅质白云岩)具有热水沉积特征，是含铜富硅深部热水与潮坪藻礁白云岩混合沉积成岩形成的藻礁硅岩组合，与单纯生物和化学成因成岩明显不同。层状铜矿的平均成矿温度162～177℃，盐度7.25%～18.3%，密度9.40～10.04 g/m³，海水深度75～85m，pH 值4～4.46，E_h值2.061～0.172V，lgf(O₂)为-55.91～41.1，为中低温、中—高盐度混合热流体于弱酸—弱还原环境浅水局限滞流盆地成矿。东川式层状铜矿是以深源为主的多源混生喷流沉积-改造型铜矿床。

综上所述，发育于中新元古代的原扬子地块西部被动大陆边缘自西向东伸入陆内的攀西地区坳拉槽，铜铁多金属矿产资源高度富集，可划分为海相火山岩型和海相沉积岩型及若干矿床型式。从构造角度看，控矿的主要因素是：富铜地幔提供了丰富的深部矿质来源，坳拉槽拉张构造环境使矿质通过火山喷发活动带到地表，其中，生长断裂构成有利于形成导矿构造，次级局限盆地使矿质聚集沉淀，进而伴随坳拉槽发育演化的不同发展阶段的变形-变质改造成矿作用，最终形成不同类型和不同矿质组合的铜铁为主的多金属矿床，即坳拉槽盆地的构造演化阶段和沿走向盆地地壳构造类型的演化，控制了矿床在时间和空间上的变化规律。