云南易门凤山铜矿床“阶梯空当”定位矿体及其构造地球化学异常证据

收稿日期: 2013-05-08; 改回日期: 2014-05-25

项目资助: 国家自然科学基金项目(批准号: 41102049, 41202069)、国家危机矿山研究专项(编号: 20089943)、矿床地球化学国家重点实验室

开放基金项目(编号: 201109)和云南省矿产资源预测评价工程实验室及昆明理工大学创新团队项目联合资助。

第一作者简介: 吴鹏(1981–), 男, 副教授, 主要从事矿产普查与勘探的教学与科研。Email: 76902594@qq.com

通信作者: 韩润生(1964–), 男, 研究员, 主要从事成矿动力学与隐伏矿预测研究。Email: 554670042@qq.com

① 易门铜矿地质勘探队. 1976. 易门铜矿三家厂矿床第二期储量计算报告书: 34-38.

② 昆明工学院层控矿床研究室. 1988. 易门铜矿狮、凤山矿床构造角砾岩及其控矿特征与成矿预测研究报告: 1-112.

③ 中国有色金属工业总公司西南地质勘查局. 1994. 昆阳裂谷铜矿地质及成矿预测: 179-183.

卷(Volume)38, 期(Number)4, 总

(SUM)143

页(Pages)879~884, 2014, 11(November, 2014)

大 地 构 造 与 成 矿 学Geotectonica et Metallogenia

云南易门凤山铜矿床“阶梯空当”定位矿体

及其构造地球化学异常证据

吴 鹏, 韩润生, 冉崇英, 王 雷, 黄建国

(昆明理工大学 国土资源工程学院, 有色金属矿产地质调查中心 西南地质调查所, 云南 昆明 650093)

摘 要: 通过易门凤山铜矿床控矿构造解析与13~15中段南部矿体空间位置对比, 矿体向SW深部侧伏, 预测15中段2、

4号矿体的SW端深部具找矿潜力。在纵投影图上, 夹持矿体的“空当”呈现“阶梯、斜列、平行、等距”特点, 表现出三个

“空当”带与四个矿体带相间交替、平行斜列的组合型式。推测“阶梯空当”夹持的四个空白区为有利的找矿地段。在24号

勘探线以南、15中段坑道开展1︰500断裂构造地球化学填图, 圈定了5个铜异常和3个主要的元素组合(Cu-In-Bi-Hg-Sb)

异常, 其中, Ⅱ、Ⅲ号异常与“阶梯空当”定位的d、e位置相对应, 为重点找矿靶区, 对凤山铜矿床南部、深部找矿具有

指示意义。

关键词: 阶梯空当; 构造地球化学异常; 凤山铜矿床; 易门; 云南

中图分类号: P622.3 文献标志码: A 文章编号: 1001-1552(2014)04-0879-006

0 引 言

云南易门铜矿床是康滇铜成矿带海相沉积-改

造型铜矿床的典型代表。铜矿田内分布狮山、凤山、

一都厂、峨腊厂、田心、梅山等矿床(点)。凤山铜矿

床改造成矿作用明显, 与“狮山型”层状矿床的矿体

差异显著, 尤其是凤山矿床南部矿体连续性差, 相

对独立分布, 明显受断裂控制, 构造改造强烈, 发

育刺穿体(王雷等, 2011)。易门铜矿地质勘探队

(1976)①

提出北西、北东向断裂平面上组成“棋盘格”

式矿块构造。冉崇英(1981, 1983, 1984, 1988②, 1989), 昆明工学院层控矿床研究室(1988)②

与中国有色金属

工业总公司西南地质勘查局(1994)③

提出“掌状控矿”

模式。韩润生等(2011)建立了刺穿构造岩-岩相分带

模式。韩润生等(2000)、王雷等(2010)先后应用构造

地球化学勘查技术对11~15中段进行隐伏矿定位预

测, 找矿效果显著。

目前, 凤山铜矿床南部(18号勘探线以南)、深部(15

中段以下)受探矿工程少、找矿信息弱、矿体埋深大、

坑内温度湿度高等条件制约, 矿山生产难以延续。针对

凤山铜矿床受断裂控制的特点, 本文以15中段为研究

对象, 讨论矿体在平面、剖面定位特征, 开展构造地球

880 第38卷

化学填图, 为南部地段的深部找矿预测提供依据。

1 矿床地质概况

凤山铜矿床位于绿汁江断裂与小江断裂间的昆

阳裂谷中。矿体主要赋存于中昆阳群绿汁江组凤山 段断裂旁侧蚀变白云岩(DL)中(图1)。地层走向NE,

倾向NW, 倾角60~70°。矿体呈脉状、囊状、柱状

等, 延深多大于延长, 常切穿地层。矿体厚度变化大

(6.35 m~126.54 m), 沿走向、倾向具膨缩特征。金属

矿物主要为黄铜矿、斑铜矿, 次为黄铁矿, 偶见闪锌

矿。铜含量平均1.42%。

1. 第四系; 2. 三叠系-侏罗系; 3. 昆阳群绿汁江组; 4. 昆阳群鹅头厂组; 5. 昆阳群落雪组; 6. 昆阳群因民组; 7. 地层整合或不整合界线; 8. 硅

化白云岩及其蚀变界线; 9. 刺穿体; 10. 断裂与推测断裂; 11. 倒转向斜; 12. 倒转背斜; 13. 铜矿体。

图1 易门铜矿田区域地质(a)与凤山铜矿床地质(b)简图(据中国有色金属工业总公司西南地质勘查局, 1994③

改绘)

Fig.1 Geological sketch map of the Yimen ore field (a) and the Fengshan deposit (b)

韩润生等(2003)研究认为, 凤山铜矿床受NE向

断裂、刺穿体构造控制。近SN向规模较大的左行

扭张性断裂为导矿构造, 规模次之的NW向张扭性

断裂为配矿构造, 规模较小的NE向左行压扭性断

裂及NEE向右行扭压性断裂为容矿构造。NE向构

造带为易门矿区改造富集期的主要成矿构造体系。

2 矿体侧伏、“阶梯空当”定位特征

2.1 矿体SW向侧伏特征

1、2、3、4号矿体从北到南依次展布, 在13中

段(1015 m平面)与15中段(915 m平面)的变化特点

如图2所示。4个矿体从浅部(13中段)向深部(15中

段)延伸, 其空间位置明显向SW“移动”。重点对比

2、4号矿体在13、14、15中段的平面位置, 从浅到

深, 在100 m高程差内, 矿体位分别向SW40°、

SW20°“移动”, 移距超过100 m。

1号至4号矿体总体走向NE, 倾向NW。受NE向左行压扭性断裂控制, 单个矿体在剖面上呈雁行

斜列状分布, 具尖灭再现特点, 由此判断, 15中段

2、4号矿体位置的SW方向深部具找矿潜力。综合

矿山地质资料, 原施工ZK43钻孔在该预测范围的

深部揭露铜矿(化)体, 进一步验证了矿体SW向侧伏

的特征, 对深部找矿勘探具指示意义。

2.2 矿体“阶梯空当”定位规律

从矿体纵投影图上看(图3), 南部独立矿体之间

存在着无矿空间(如A与F间; B与C间), 即矿体之

间的“空当”(图3中以“×”表示)。这些“空当”具有“等

间距、阶梯式”排布的特点, 并向南、向深部延伸。

对比发现, 每个独立矿体的周围, 都被四个“空当”

所夹持, 即矿体定位于上、下、左、右四个“空当”

之间。“空当”遵循“阶梯、斜列、平行、等距”的延

伸特点, 依据该特征推测, 在30号勘探线以南, 15

中段以下的深部空间, 可能有铜矿体存在。近年来

新开拓的找矿工程揭露了a、b号矿体(图3), 与“阶

梯空当”定位矿体的指示性一致。

第4期 吴 鹏等: 云南易门凤山铜矿床“阶梯空当”定位矿体及其构造地球化学异常证据 881

1. 铜矿体及编号; 2. 矿体分布位置; 3. 推测矿体位置; 4. 钻孔位置及编号; 5. 勘探线位置及编号; 6. 矿体侧伏方向; 7. 断裂。

图2 凤山铜矿床13~15中段南部矿体展布规律与深部预测平面图

Fig.2 Distribution of ore bodies and depth prognosis on the No.13 to No.15 level in the south of the Fengshan Deposit

“空当”斜列呈三个带, 且带与带平行、等距。

将矿体位置(图3中以“√”表示)连线, 可划出①、②、

③号矿(化)体带, 且向南继续可能存在第④带。在

纵投影图上, 形成“空当”带与矿体带相间交替、平

行斜列的组合型式。依据矿体向深部SW侧伏、“阶

梯空当”定位特征, 在纵投影图上推测①、②、③、

④矿体带上, “阶梯空当”夹持的c、d、e、f四个空

白区(图3), 是有利的找矿地段。预测位置d、e与

图2中2号、4号矿体深部延伸的预测范围对应, 有

望探获铜资源。预测位置c、f, 分别位于已知矿体

A(④带)、b(①带)南部、深部“空当”夹持的位置, 具

找矿前景。

3 构造地球化学异常证据

凤山铜矿床构造作用对成矿元素的迁移、富集有重要控制作用。韩润生(2013)利用构造地球化学勘

查技术已取得找矿成果, 构造地球化学异常能有效

反映深部的矿化信息。

3.1 样品采集与数据分析

在15中段南部坑道开展1︰500断裂构造地球

化学填图, 系统采集构造岩样品117件, 由西北有

色地质研究院采用ICP-MS分析, 38个元素测试结果

通过内、外检, 数据可靠。应用Statistic软件将117

件样品的38个元素进行R型聚类分析(图4), 在距

离系数为0.45时, 显示“Cu-In-Bi-Hg-Sb”元素组合,

具亲硫、中-低温成矿特点, 反映矿化元素富集与构

造热液活动密切相关。其中, Hg、Sb异常指示近矿

前缘特征, 具找矿意义。

3.2 地球化学异常

绘制Cu与“Cu-In-Bi-Hg-Sb”元素组合异常图,