纸房河铜矿成矿规律与深部找矿方向探讨

徐海文

摘要：纸房河铜矿位于西南三江成矿带中南段兰坪-思茅凹陷盆地中部，属于改造型中低温热液矿床。本文在综合分析矿床地质资料的基础上，阐述纸房河铜矿主矿体的特征，总结成矿规律。通过近期开展地质工作所取得的成果结合区域地质背景分析，发现主矿体后期受到了一系列层间发育的断层错断，矿体被破坏呈阶梯状。本文通过对该矿床的地质资料进行综合分析，为矿床深部找矿圈定靶区。

关键词：纸房河铜矿成矿规律；深部找矿；靶区

1.矿床地质背景

纸房河铜矿位于西南三江成矿带中南段，属于永平成矿带上水泄铜矿区内的一个矿床，在区域位置上位于扬子准地台与三江褶皱系的结合部位，即兰坪一思茅凹陷盆地的西缘。按板块划分，处于保山微板块、昌宁N：连微板块与兰坪—思茅微板块的结合部位（图1），西邻澜沧江深大断裂。

矿区经历了晚二叠世至早三叠世的澜沧江运动，自中三叠世开始沿澜沧江深大断裂下陷，沉积了由海相逐渐过渡为陆相的盖层。三叠纪末，保山微板块与兰坪一思茅微板块碰撞，形成澜沧江逆冲断裂带；随着燕山一喜山期挤压力增强，整个盆地开始抬升，形成NNW向线状构造。澜沧江断裂为其主要逆冲断裂，倾向西，倾角70°左右，在澜沧江逆断裂活动时盆地西缘派生一系列推覆构造，西缘发现的矿床主要受逆冲断层控制。

2.矿床地质特征

2.1地层

矿区出露地层有中侏罗统花开左组下段（J₂h¹）、下侏罗统漾江组（J₁y）和上三叠统麦初箐组（T₃m）。

中侏罗统花开左组下段（J₂h¹）：下段（J₂h¹）厚337m～491m，為紫色、紫红色泥岩、砂质泥岩夹薄层细砂岩，局部见浅色泥岩、细砂岩条带。见重晶石化和退色蚀变，局部见铜矿化。

下侏罗统漾江组（J₁y）：厚110m～130m，紫红色泥质页岩、泥岩夹石英长石砂岩，下部粒度较粗，底部夹砾石层。出现3个韵律层，韵律岩性变化为细砾岩一粗砂岩一细砂岩一粉砂岩一泥岩。与下伏地层呈整合接触，局部见铜矿化，紫红色长石石英砂岩退色蚀变为本区含矿有利部位。

上三叠统麦初箐组（T₃m）：厚120m～760m，上部主要为灰绿、灰白色石英砂岩和砂质页岩互层，从下向上出现4个韵律层，每个韵律层由砂岩一粉砂岩一泥岩组成。本段为矿区的主要赋矿层位，蚀变主要有重晶石化、黄铁矿化、菱铁矿化、褐铁矿化等。下部为灰黑色粉砂岩、砂岩、泥质板岩，局部夹灰白色薄层砂岩及砂质结核，本层由三个韵律旋回组成，其岩性变化为砂岩一粉砂岩一泥岩。

2.2构造

矿区内主要发育的构造有褶皱和断裂，其中中侏罗统花开左组下段（J₂h¹）、下侏罗统漾江组（J₁y）和上三叠统麦初箐组（T₃m）组成了小团山背斜的南东翼。矿区内断裂主要有NE向、NW向和近EW向。

（1）褶皱。矿区内褶皱主要为小团山背斜，小团山背斜位于北起和尚山，南至三七场，轴向由350。经矿区往南逐渐转为30°，轴部地层为上三叠统麦初箐组（T₃m），东翼为下侏罗统漾江组（J₁y）和中侏罗统花开左组（J₂h）。两翼地层产状基本对称，倾角12°～51°。纸房河铜矿的矿体主要赋存于东翼三叠纪初箐组（T₃m）。

（2）断裂。①NE向断裂：该组断裂又可分为NW倾向和sE倾向两组，其中NW倾向的断裂有F5为矿区的主要含矿断裂，产状260°～300°∠40°～65°，宽3m～26m不等，成分主要为重晶石化碎裂岩，蚀变主要有重晶石化、硅化、黄铁矿化，局部见粘土化，铜矿化发育。SE倾向的断裂主要为层间发育的顺层断裂，倾向120°～150°，倾角20°～50°，该类断裂发育较为普遍，对矿体有破坏作用。②NW向断裂：该组断裂走向310°～330°，倾向220°～240°，倾角46°～59°，宽1.5m～3.2m，成分主要为断层泥、碎裂砂岩，局部可见硅化、重晶石化，该组断裂与铜矿化关系不大。③EW向断裂：该组为成矿期后断裂，长500m～2500m，断距一般在200m以内，常切割矿体，主要断裂有F12和F27，其特征如下：④F12：长500m左右，倾向南，倾角近于垂直，水平错移20m左右，为成矿后断裂，宽1.5m～3.5m，成分主要为断层泥。⑤F27：沿纸房河谷延伸，长800m左右，倾向南，倾角近于垂直，为成矿后断裂，宽2.5m～5.3m，成分主要有断层泥、断层角砾岩，局部见错断前期断裂的现象。

2.3围岩蚀变

矿段内围岩蚀变分布广泛，主要沿F5断裂及其派生的近南北向次级裂隙呈线状、条带状分布，控制着铜矿化的产出。

（1）硅化。硅化为矿区的主要围岩蚀变类型，分布较广。硅化在含矿岩系中尤为强烈，硅质增高，碎屑石英次生加大，岩石致密，硬度加大，与之伴随的黄铁矿化、铜矿化较强，与铜矿化关系密切。

（2）重晶石化。伴随菱铁矿呈大脉状、细脉状、网脉状、团块状充填于断裂带中，常与铜矿体共同产出或者产出于铜矿体底部。

（3）菱铁矿化。多呈细脉、网脉状穿插于矿体或附近围岩中，一般在矿体两侧10m～20m以内出现，与成矿关系密切。

（4）黄铁矿化。黄铁矿呈团块状、细脉状、网脉状分布于矿体及围岩中，一般为细粒或粉末状，结晶形态为自形、半自形立方体、五角十二面体，少数为他形晶。

（5）褐铁矿化。为后期次生变化，主要由菱铁矿、黄铁矿氧化而成，分布于地表或者浅部。

2.4矿体特征

矿区内发现两个主要矿体，分别为①-1号矿体和①-2号矿体。铜矿体主要产出于小团山背斜东翼的F5断裂带以及其次级断裂带内，大部分矿体赋存在上三叠纪麦初箐组（T₃m）上部，仅有个别小矿体赋存在中侏罗统花开左组下段（J₂h¹）。

①-1号矿体：沿F5断层破碎带充填而成，脉状矿体，长750m，厚3.29m～31.32m。最高铜品位3.35%，平均0.72%；最高钴品位0.10%，平均0.043%。从南到北均有地表工程及坑道或钻孔控制，目前开采深部为200m～300m，目前矿山开采的最低标高为1560m，从地表往深部该矿体有厚度变大，品位变富的趋势。含铜矿物以砷黝铜矿为主，黄铜矿次之，少量辉铜矿、斑铜矿，伴生矿物有黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、菱铁矿、重晶石，次生氧化矿物有孔雀石、铜蓝、蓝铜矿、褐铁矿等。

①-2号矿体：沿F5断层破碎带充填而成，在①-1号矿体西侧平行产出，产状：290°～300°∠53°～70°，脉状矿体，长600m，控制斜深170m，平均厚度5.75m。最高铜品位2.23%，平均0.96%；最高钴品位0.06%，平均0.044%。矿石中铜矿物以砷黝铜矿为主，黄铜矿次之，少量辉铜矿、斑铜矿，伴生矿物有黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、菱铁矿、重晶石，次生氧化矿物有孔雀石、铜蓝、蓝铜矿、褐铁矿等。

3.成矿规律与深部找矿方向探讨

3.1热液流体与成矿的关系

据李峰等（1994）对矿床进行流体包裹体成分、成矿流体的温度与盐度测定结果表明：成矿热液主要是大气降水溶解地层中的膏盐而形成的中等盐度加热热卤水，与岩浆活动和变质作用无成生关系，属于典型的陆相热卤水改造矿床。始新世末，在区域构造运动影响，兰坪一思茅盆地发生强烈褶皱并形成一系列断裂，盆地封闭并提升，在区域性慢热异常和地壳上部岩石的挤压变形作用下，地热梯度剧增，在这种异常热一动力环境中，地下水和岩层水温度增高，沿着构造系统和渗水层循环，不断溶解、萃取地层中盐类物质，形成热卤水。最初，溶液呈弱酸性，随着温度、CO₂、有机质和盐度的增加，活化、萃取矿物质能力增强，逐渐演化成含矿热卤水。含矿流体在向上运移过程中，不断和围岩发生化学作用，在温度、压力、Ph、Eh等物理化学条件改变的情况下，矿质大量析出，形成工业矿体。本区热液流体来源丰富，且具有多期次性，对成矿元素的浸出和富集十分有利。

3.2地层与成矿的关系

据李峰等（1994）在矿区及周边取样进行地层岩性元素测定发现，与中国陆壳丰度值比较，砂岩中富集元素较多，其中Cu、As、Sb、Co等主要成矿元素富集系数大。矿区及外围砂岩中亲硫元素富集，亲铁元素和亲石元素较贫乏，成矿元素已初步富集。在长期的地下水循环过程中，不断溶解、萃取地层中的成矿元素，在成矿热液中富集。

矿区内地层主要有中侏罗统花开左组下段（J₂h¹）、下侏罗统漾江组（J₁y）和上三叠统麦初箐组（T₃m），纵观各地层的岩性中，以砂岩所占比例最高，因此，矿区及外围地层为成矿提供了重要的矿源。

在成矿过程中，岩性的差异对矿质的富集、沉淀有一定的影响。在矿山开采中发现，在垂直方向上，从下而上岩性由具还原性质的灰绿色石英砂岩变为氧化性质的紫红色岩系时，矿体具由富大变为贫小的趋势。

3.3断裂构造与成矿的关系

矿区内断裂构造与成矿关系极为密切，可分为成矿期断裂和成矿后断裂两类型，成矿期断裂为含矿流体的循环提供良好的通道，同时为主要成矿元素的富集成矿提供空间。成矿后断裂对矿体产生破坏作用。

矿区内成矿期断裂为F5，走向延伸达3.7km，宽3m～26m，产状：260°～300°∠40°～65°，北侧向西轉折，走向为北西。F5在水泄地区控制着①号矿体和⑤号矿体，在纸房河矿床内控制着主要矿体（①-1号矿体和①-2号矿体）的产出。

矿区内成矿后断裂主要有EW向断裂和NE向顺层断裂，其中发育于背斜南东翼的一组顺层断裂对矿体破坏最明显。

由于铜矿体赋存于小团山背斜东翼，矿带的倾向与小团山背斜东翼的地层倾向相反，在矿体形成以后，受到来自矿区西侧澜沧江逆冲断层活动时产生的挤压应力作用，小团山背斜东翼地层内部因岩性差异形成的层间薄弱面形成一系列的层间断裂并产生一定的位移，这些层间断裂在垂向上把铜矿体错断成阶梯状，断距在11m～40m不等。

3.4深部找矿方向探讨

纸房河矿床属于热卤水改造矿床，成矿物质来源丰富，地下水循环对流圈范围大，易形成规模大，品位富的矿体。根据探矿工程揭露结果显示，矿体严格受控于F5断裂，F5断裂延伸规模大，具有多期热液活动，矿体由南西往北东侧伏的趋势，矿体在1650m标高以上沿走向和倾向延伸均较稳定，在1650m标高以下矿体被NE向顺层断裂错断而呈阶梯状往南东侧列。建议纸房河矿床下一步深部找矿总结1530坑以浅矿体的侧列规律，尽量利用现有的探矿坑道利用坑内钻孔由浅入深往北西方向对矿体延伸情况进行控制，不但节约探矿成本，而且能更有效地揭露矿体。

4.结语

本文通过综合分析纸房河铜矿的区域地质背景、矿床地质特征、成矿地质条件和成矿规律，认为纸房河地区具备富含成矿元素的地层，热液活动发育且具备多期多阶段，热液在不断的演化过程中通过与围岩发生系列化学反应而富含成矿物质，成矿物质在温度、压力、pH、eh等物理化学条件改变的情况下大量析出，形成工业矿体。在矿体形成后，受到来自矿区西侧澜沧江逆冲断层活动时产生的挤压应力作用，小团山背斜东翼地层内部因岩性差异形成的层问薄弱面形成一系列的层间断裂并产生一定的位移，把铜矿体错断成阶梯状。通过总结纸房河铜矿的成矿规律，为下一步深部找矿提供地质依据。