砂岩型铜矿成矿机制分析

刘恩法李书文刘向阳

摘要院近年来，我国各地发现大量的砂岩型铜矿,一时间出现了寻找砂岩型铜矿的热潮。本文通过分析云南省宁蒗县砂岩铜矿的地层、构造、岩浆活动、沉积环境、化学组成，探求其矿床成因，认为区内三叠系砂岩和砂页岩在还原环境下有利于铜矿富集,喜马期的岩浆及热液活动是矿进一步富集的重要因素。

Abstract:Inrecentyears,plentyofsandstonetypecoppermineshavebeenfoundinmanyregionsinChina,whilethesearchforsandstonetypecopperdepositsbooms.Throughtheanalysisofthestrata,structure,magmaticactivity,sedimentaryenvironmentandchemicalcompositionofsandstonecopperdepositsinNinglangcounty,Yunnanprovince,thisarticleexploresthegenesisofdeposits.TheTriassicsandstoneandsandyshaleunderthereductionenvironmentareconducivetotheenrichmentofcopperdepositsandmagmaandhydrothermalactivitiesofHimalayanperiodareimportantfactorsforfurtherenrichmentofore.关键词院砂岩型铜矿；还原环境；富集Keywords:sandstonetypecoppermine；reductionenvironment；enrichment中图分类号院P618.41文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）31-0317-02

0引言云南省宁蒗县砂岩型铜矿区位于泛华夏大陆群云南三江地区右特提斯构造或扬子板块西南活动边缘。扬子准地台（玉级）西缘的大理-丽江台缘过渡带（域级）的北东侧，东南边以箐河断裂与康滇地轴分界，西北边邻区为松潘-甘孜褶皱系（玉级）的中甸-德钦褶皱带（域级）。本区处于两个槽台一级构造单元的结合部位，属扬子地台西南边缘的台槽过渡带。

本区处于巨型“三江成矿带”东侧，濒临青藏高原腹地。青藏高原强烈隆升的喜山期造山运动，强烈波及本区，以致区内构造作用及岩浆活动均有强烈表现。处在丽江-木里隐伏大断裂与程海-宾川大断裂夹持带内，褶皱构造较多。

上古生代以来，本区经历了两次强烈的构造运动，并伴随两次明显的岩浆活动，形成两期侵入岩。其一是华力西期基性火山岩———峨眉山玄武岩，在本区西北部为海相喷发，详查区内则以陆相喷发为主，玄武岩中间夹多层凝灰岩；其二是喜马拉亚期中酸性侵入岩。

1区内地层区内出露地层有泥盆系中统（D12）砂岩、中上统（D22-D3）灰岩、白云质灰岩；石炭系（C）灰岩、白云质灰岩；二叠系下统（P1）灰岩、上统玄武岩（P2茁）及砂岩夹粘土岩（P2l）；三叠系下统青天堡组（T1q）紫红色碎屑岩、中统盐塘组（T2y）杂色碎屑岩、白山组（T2b）紫红色碎屑岩等。

其中三叠系下统青天堡组（T1q）灰紫红色、灰色、土黄色、灰绿色砂岩，粉砂岩，是砂岩型铜矿的主要含矿地层。

青天堡组地层岩性主要为中细粒砂岩、细粒砂岩粉砂岩、泥质砂岩、页岩和砂质泥岩，颜色有紫红色、灰褐色、土黄色、灰色和灰绿色。

2区内构造区内褶皱较发育，矿体位于向斜上。向斜轴向以北西向为主，铜矿体主要产于三叠系下统青天堡组（T1q）灰绿色砂岩、泥质砂岩和页岩中。

区内以北西向断裂为主。还有多个层间小断裂出现，宽度约1.0m，断距不明，见顺层破碎和层间角砾岩，并伴有黄铜矿和自然铜呈星点状分布。为区内成矿提供了通道。

3岩浆岩以华力西期基性喷出熔岩为主，岩性为玄武岩，厚度达2000m以上，在矿区大面积出露，为二叠系上统峨眉山玄武岩（Pe），具多期喷发特征。

另外，喜马期的岩浆及热液活动也较发育，可见到碱性岩脉煌斑岩和中酸性岩体二长斑岩在区内出露。

4矿石矿物成分砂页岩型铜矿石：主要碎屑成分是石英（50%）、长石（35%），次要碎屑成分为岩屑（10%），含铜矿物（5%）。胶结物为硅质和碳酸盐；胶结物主要是与碎屑同时沉积的颗粒更细的黏土。

矿石中金属矿物：主要孔雀石、自然铜、黄铜矿，少量的辉铜矿；脉石矿物：主要是长石、石英，其次是方解石。

淤孔雀石：分布极不均匀，绿色，丝绢光泽，块状、皮壳状、结核状，呈浸染状和细脉状产出。矿石中见到孔雀石时，铜矿品位高达4.76%依。于黄铜矿：分布极不均匀，仅局部出现。铜黄色，中细粒，半自形—它形，呈团块状、细脉状和散点状，多与黄铁矿伴生，一般矿石中较少见。盂自然铜：在矿石中少量分布，颜色为浅黄铜色，金属光泽，呈片状、散点状分布在矿石中。榆辉铜矿：在矿石中少量分布，新鲜面铅灰色，风化表面黑色，常带锖色，呈散点状、团块状分布。

5矿石的化学成分通过对砂岩型铜矿石作为化学全分析样品，分析矿石中化学成分含量，见表1。

矿石的岩石化学成分如表1所示，从表中可以看出，砂岩型铜矿石SiO2含量43.48耀55.88%，K2O约Na2O，CaO约MgO，（K2O垣Na2O）含量2.98耀3.58%，说明矿石中低钾；FeO含量2.26耀5.82%，不含Fe2O3，说明铜矿形成时所处的沉积环境是还原环境，由此可见低钾、还原性的地球化学环境有利于铜的富集。

6矿石的结构构造6.1矿石结构矿石结构主要是砂状结构。

6.2矿石构造淤块状构造：是区内较为普遍的一种构造类型，其特征为：矿石的物质组成部分其成分、结构相对均一，矿物组分排列具有无序性和不定向性。内各探矿工程中所见铜矿石多为块状构造。于浸染状构造：部分黄铜矿、辉铜矿和自然铜呈中细粒自形-它形晶粒，散点状，疏密不等地分布在砂岩中。盂细脉状构造：自然铜、黄铜矿及辉铜矿，呈细脉状穿插在砂岩的裂隙中。榆层状构造：孔雀石、自然铜、黄铜矿及辉铜矿顺层理有规律地分布在砂页岩的层理面上。

7围岩蚀变主要为：硅化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化等，蚀变多沿层间构造带分布。硅化、绿帘石化强烈的岩石矿化明显，是铜矿化的重要标志。

8矿床成因砂岩型铜矿床在表生条件下，铜一般呈CuSO4溶液从风化壳中被搬运出去，当其汇聚到盆地中的还原环境中时，铜易发生沉淀和集中，由这种方式沉淀的矿质多与砂、泥质物伴生，成岩后为含铜砂页岩矿床或砂页岩型铜矿床。这类矿床的含矿岩层一般含有较多的有机质和植物残骸以及黄铁矿微粒，有机质等的存在也说明了还原环境的存在，一般情况下，有机质含量越多，说明环境的氧化位势越低，还原性越强。因此，在植物碎屑多时则矿化强度高，铜矿物越富集。

华力西期峨眉山玄武岩的大规模喷发，是铜矿物富集的前提和保障，提供成矿物质来源；后期的造山运动为铜矿床的形成提供了有利的地形条件，当含铜的硫酸盐溶液被搬运至适宜的地区（即还原环境沉积条件下的内陆湖盆地中）聚集并沉淀下来，而形成矿床或含矿层位。后来，受喜马拉亚期构造、岩浆热液影响，并使砂页岩中Cu进一步富集，形成矿体。

参考文献院[1]廖炳勇，张建岭，张强.新疆拜城察尔其铜矿矿床成矿模式[J].云南地质，2013（02）.[2]韩文文，陶晓风，岳相元.新疆滴水砂岩铜矿床特征及成因探讨[J].华南地质与矿产，2011（03）.[3]霍亮.新疆西昆仑造山带内生金属成矿作用及成矿预测研究[D].吉林大学，2010.