何進強,徐 鑫,高麗萍
(云南同興資源勘查有限公司,云南 昆明 650000)
工作區(qū)大地構(gòu)造位置按最新的大地構(gòu)造分區(qū)為揚子-華南陸塊區(qū)(Ⅰ級)上揚子古陸塊(Ⅱ級)-康滇基底斷隆帶(Ⅲ級)落雪褶皺基底隆起(Ⅳ級)南部。北東部與滇東被動陸緣(PZ)相鄰。位于小江斷裂帶北段西側(cè)。屬昆陽中元古代古陸裂谷內(nèi)會理-東川拗拉槽東端的一個梯形斷陷盆地邊緣。該斷陷盆地以同生斷層為邊界而被圍限,東部以南北向小江斷裂為界、西部以普渡河斷裂為界,南部以東西向?qū)毦艛嗔?,北部以麻塘斷裂為邊界。四條邊界斷裂控制了東川梯形斷陷盆地和本區(qū)構(gòu)造格局。南北向的斷裂主要反映了元古代裂谷盆地的邊緣斷裂及其內(nèi)部深大斷裂,這是元古代裂谷盆地的一級構(gòu)造,它控制了元古代裂谷盆地的總體形態(tài)、地層展布、火山活動帶和成礦帶等,并形成元古代原裂谷盆地內(nèi)部的主要構(gòu)造格架。元古代裂谷盆地帶的二級構(gòu)造為規(guī)模略小的南北向、東西向和北東向的同生斷裂帶,現(xiàn)今地表和淺部成為逆沖推覆斷褶帶,這些斷褶帶主要控制了火山—巖漿活動中心和礦集區(qū),如南北向的落因破碎帶、拖布卡—杉木箐破碎褶皺帶、東西向的黃草嶺褶皺帶[1]。在東川梯形斷陷盆地內(nèi)發(fā)育一系列三級斷陷盆地(洼地)和古火山機構(gòu)組成的水下隆起,控制了東川礦床的大體定位。晉寧運動之后,不整合于昆陽群之上的震旦下統(tǒng)澄江組為陸相磨拉石建造,澄江運動之后,震旦上統(tǒng)陡山陀組和燈影組為砂泥質(zhì)建造和碳酸鹽建造,并可直接超覆于昆陽群之上。
東川銅礦區(qū)在大地構(gòu)造位置上處于楊子板塊西緣,屬于昆陽元古代大陸裂谷內(nèi)會理~東川拗拉槽東端的一個梯形斷陷盆地。該斷陷盆地以同生斷層為邊界而被圍限,東部以南北向小江斷裂為界、西部以普渡河斷裂為界,南部和北部以東西向?qū)毦艛嗔押吐樘翑嗔褳檫吔纭@リ柫压仁窃谕硖糯椎貙由习l(fā)展起來的受一組南北向深大斷裂控制的狹長海槽,其基底構(gòu)造形態(tài)復雜,由一系列南北向隆起、凹陷組成。四條邊界斷裂控制了東川梯形斷陷盆地和本區(qū)構(gòu)造格局,在區(qū)內(nèi)形成南北向與東西向兩組主干斷裂。其中南北向落因破碎帶、東西向湯丹-濫泥坪斷裂,黃水箐-新塘斷裂,下四棵樹~面山斷裂與雙水井斷裂等具生長斷裂特征(且后期發(fā)生多次構(gòu)造活動),使東川斷陷盆地進一步分解成一些半地塹式的沉積洼地。本區(qū)位于川滇經(jīng)向構(gòu)造體系東亞帶和南嶺緯向構(gòu)造體系西段,又有其它構(gòu)造體系的疊加復合,構(gòu)造十分發(fā)育,其構(gòu)造形跡又以經(jīng)向和緯向的褶皺、斷裂構(gòu)造為主,二者呈相互截接復合關(guān)系。
東川礦區(qū)地史上巖漿活動強烈,且時間長,噴發(fā)、噴溢、侵入活動均有,且具有多期次活動特征,活動高峰是因民期及晉寧晚期(晉寧運動)。因民期以火山巖為主,晉寧晚期以侵入巖為主。這些巖漿活動與區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)賦存之間存在密切的關(guān)系。
表1 東川地區(qū)巖漿巖時空分布表
由于本區(qū)處于川滇古大陸邊緣昆陽裂谷帶,因而其成礦與裂谷的發(fā)展和演化相關(guān)。早元古代沿元謀—綠汁江斷裂在云南大紅山和四川拉拉廠形成了火山噴發(fā)中心;中元古代因民期,于因民組底部斷裂形成了很厚的角礫巖帶。裂谷內(nèi)早期噴發(fā)的富鈉質(zhì)細碧巖,平均含銅0.045%,鐵16%~28%,因而在火山噴發(fā)的同時或晚期,有含鐵、銅礦液的溢出,形成大紅山式和稀礦山式鐵銅礦;在火山噴發(fā)晚期,由于海水下滲到深部并與巖漿熱液混合,加熱、上升并萃取圍巖內(nèi)的銅元素,形成含銅熱水溶液,在通道內(nèi)形成角礫銅礦和脈狀銅礦,含銅熱水溶液上升到海底凹地則沉積成層狀銅礦。在東川地區(qū),于落雪組底部和中部形成熱鹵水沉積型層狀和裂隙脈狀銅礦床,稱為“東川式”銅礦。于黑山組底部形成黑色頁巖沉積改造型銅礦稱為“桃園式”銅礦;在裂谷晚期的收縮擠壓階段剌穿角礫巖內(nèi)形成的火山氣液再造型銅礦稱為“鳳山式”銅礦;在裂谷期后的不整合面上形成古礫巖型銅礦床,稱為“濫泥坪式”銅礦。這就是東川礦區(qū)特有的“四樓—梯”礦床組合模式。
(1)成礦控制因素。大地坡銅礦在其成礦作用中,主要控礦因素有:層位、古地理環(huán)境、古基底構(gòu)造、后期構(gòu)造改造。它們之間既有密切的聯(lián)系,各自又有一定的獨立性,并在成礦系統(tǒng)中發(fā)揮著不同的作用。
受層位控制:銅礦體賦存于陡山陀組下部(Z2d2)底部砂礫巖、硅化白云巖中,受不整合面控制;而在炭泥質(zhì)白云巖、泥質(zhì)白云巖中,礦體則分布不廣泛。前者是本區(qū)主要含礦層。
受古地理環(huán)境控制:從地層巖性分析,含銅礫質(zhì)砂巖成分復雜,隨基底巖石種類變化而變化,礫石園度差,沉積時受寶臺廠—九龍斷裂制約,基底砂礫巖及礫質(zhì)砂巖、硅質(zhì)白云巖沉積物多分布在半封閉海盆中,靠近隆起區(qū)緣及底凹處,銅元素有的賦存于上述沉積物中而形成礦源層,后經(jīng)成巖及構(gòu)造作用而形成有價值的礦床。
受古基底構(gòu)造埪制:隆起區(qū)是以銅為主的構(gòu)造單元,分布有大、中、小型礦床和礦點,而各類巖石含有不同程度的微量銅元素。上述礦床、礦點和巖石遭受長期風化作用,其銅質(zhì)經(jīng)搬運帶入海盆地,通過物理及化學作用,形成有價值的陡山沱組底部銅礦床(稱為濫泥坪式)。
受后期構(gòu)造改造控制:后期構(gòu)造對礦床改造較為明顯。由于各期構(gòu)造作用,使銅質(zhì)沿節(jié)理、層理迂移而富集,節(jié)理、裂隙發(fā)育礦化較強,節(jié)理、裂隙減少而礦化減弱。
本區(qū)陡山沱組底部銅礦床受巖相、地層、古基底以銅為主的構(gòu)造單元及后期構(gòu)造改造作用等地質(zhì)因素控制。形成了沉積成巖改造型層控礦床。
(2)礦化富集規(guī)律。①銅礦化主要賦存于震旦系上統(tǒng)陡山陀組(Z2d2)下部硅化白云巖中,其次為震旦系上統(tǒng)陡山陀組(Z2d3)下部灰黑色厚至塊狀炭泥質(zhì)白云巖中,個別賦存于石英脈及構(gòu)造發(fā)育的裂隙中。②銅礦化與白云石化、硅化關(guān)系密切。白云石化、硅化越強,銅礦化越強。③銅礦化的強弱與賦礦巖石的節(jié)理、裂隙的發(fā)育程度關(guān)系密切。節(jié)理、裂隙越發(fā)育,黃銅礦化越強。
礦區(qū)地處昆陽裂谷中段,中元古代處于冒地槽演化階段,接受碎屑巖和碳酸鹽巖沉積,處于風化剝蝕狀態(tài)的元謀地盾為裂谷內(nèi)輸送了大量銅、鐵、鉛、鋅、金、銀等礦物質(zhì),是昆陽裂谷重要的多金屬成礦期。在裂谷早中期階段,于因民組地層中部形成了火山噴流型的含銅赤(磁)鐵礦床,稱為稀礦山式;于落雪組底部和中部形成熱鹵水沉積型的層狀和裂隙脈狀銅礦床,稱為東川式;于黑山組底部形成黑色頁巖沉積改造型銅礦稱為桃園式;在裂谷晚期收縮擠壓階段形成剌穿角礫巖內(nèi)的火山氣液再造型銅礦稱為鳳山式;在裂谷期后的不整合面形成沉積改造型砂礫巖型銅礦床,稱為濫泥坪式。這就是東川礦區(qū)特有的“四樓一梯”礦床組合模式。大地坡銅礦就屬濫泥坪式銅礦。
圖1 大地坡白云巖礦床成礦模式圖
晉寧運動后冒地槽褶皺回返,轉(zhuǎn)為地臺演化階段,昆陽群分布地區(qū)處于風化剝蝕狀態(tài),又為裂谷期后的不整合面砂礫巖型銅礦床(如濫泥坪銅礦、大地坡銅礦)提供了豐富的礦物質(zhì)來源。從大地坡銅礦白云巖型礦石中,可以看到礫石呈棱角狀,含大量白云石、巖屑等現(xiàn)象分析,大地坡銅礦的礦物質(zhì)未經(jīng)較遠距離搬運,而是就近接受了昆陽群地層剝蝕區(qū)的礦物質(zhì)供給,在濱海一帶沉積成礦。
東川地區(qū)無論是冒地槽演化階段,或是地臺演化階段,巖漿活動具有多期次但表現(xiàn)微弱。侵入活動以基性巖漿為主,主要為輝長-輝綠巖類,侵入時代晉寧期至喜山期均有,主要的成礦活動表現(xiàn)為對原有礦體的改造?;鹕交顒右砸蛎衿跒橹鳎饕獮榧毐處r,角斑巖類,其次為玄武巖,局部見粗面巖,于因民組地層中部形成了火山噴流型的含銅赤(磁)鐵礦床。澄江運動后,區(qū)內(nèi)僅在局部地區(qū),在澄江組砂巖頂部發(fā)育了一層沉凝灰?guī)r,表明在早震旦紀晚期本地區(qū)火山活動微弱且距離遠,難以影響大地坡銅礦床的形成。