云南中甸县雪鸡坪铜矿床

一、大地构造单元

矿区大地构造位置属西南“三江”褶皱系的义敦岛弧带。东侧与扬子地台相邻。义敦岛弧带是夹持于金沙江-哀牢山缝合线与甘孜-理塘缝合线之间的晚三叠世短暂岛弧；它的弧前区和主弧区分别位于措交玛-稻城花岗岩东侧和赠科-昌台-乡城之东。中甸雪鸡坪铜矿则位于弧后区，是弧后4个盆地最南的中甸盆地。

二、矿区地质

（一）地层

矿区及其外围出露中三叠统格咱组、上三叠统雪鸡坪组、红山组，为一套浅变质的类复理石和海底火山岩建造，厚近万米。矿区内只出露有雪鸡坪组，其岩性见表2-53。

表2-53　矿区地层表　Table 2-53　Stratigraphic scale of Xuejiping ore district

此套火山沉积岩系共有17个沉积-火山旋回，每个旋回由砂岩、板岩-凝灰岩或砂板岩-熔岩或砂板岩-凝灰岩-熔岩组成。层面可见波痕、泥裂，属浅海相沉积。

（二）构造

区域构造线方向与金沙江-哀牢山缝合线一致，呈NNW，由紧密的褶皱和高角度的断层组成。矿区位于格咱断裂东侧，格顶水-阿热背斜东翼。地层倾向NE50°～70°。斑岩体群附近的岩层产状局部倒转，倾向SW约80°矿区内次级断层15条，其中一组NNW向压扭性断层，生成稍早；另一组NE向张扭性断层稍晚，切割前者。

（三）岩浆岩

矿区内岩浆活动具有同源多期特征，为一套由火山岩→次火山岩→侵入岩组成的序列。火山岩为上三叠统雪鸡坪组的安山岩、石英安山岩、安山质凝灰岩；次火山岩为石英闪长玢岩，与安山岩为渐变接触关系；侵入岩为石英二长斑岩、二长花岗斑岩，侵入于石英闪长玢岩中，最晚期还有石英闪长玢岩脉贯入。雪鸡坪铜矿主要赋存于石英闪长玢岩岩体中，Rb-Sr法测定石英闪长玢岩的黑云母年龄值为224.6Ma，属印支期产物，与地层时代相吻合。

安山岩类火山岩为灰绿色，斑状结构或基质交织结构。斑晶以钠长石为主，占30%～40%，次为普通角闪石及黑云母。基质由斜长石、微晶角闪石及少量玻璃质组成。副矿物为钛铁矿、白钛石、磷灰石。区域上安山岩按w（K₂O）-w（SiO₂）投影主要落于钙碱亚系列区间，少数落入橄榄安粗岩亚系列。岩石光谱分析结果，安山岩含Cu达（70～120）×10^-6，高出中性岩背景值2～3倍，Sn含量也高于平均值。

含矿的雪鸡坪斑岩体虽以石英闪长玢岩为主，实际是一个由石英二长闪长玢岩到石英闪长玢岩再到石英二长斑岩、二长花岗斑岩的演化序列。岩体长2.2km，宽200～870m，面积0.98km，呈岩株状产出，走向NW，向NE陡倾。岩体东部、北部的围岩是石英砂岩，南部围岩是安山岩。岩体接触带常见片理化并含板岩角砾，岩体内部也常见有带状分布的围岩捕虏体。岩体成分随上述4种岩类作有规律的演化，自基性至中酸性，SiO₂含量由61.20%→66.685%,K₂O含量由2.07%→3.93%,w（Na₂O）/w（K₂O）由1.7%→0.9%，岩浆自老到新向高硅富钾方向演化。各类岩性特征如下：

石英二长闪长玢岩：深灰色，斑状结构。斑晶由斜长石、角闪石组成，黑云母少见。

基质具微粒结构，包含霏细结构。当基质中无钾长石时则变成石英闪长玢岩。

石英闪长玢岩：灰色，斑晶以斜长石为主，黑云母次之，角闪石少见。基质为斜长石、石英。岩石结构随标高而变化，地表以下200m内，基质粒度＜0.03mm，斑晶＜2mm，常呈隐斑状，属微斑岩；地表以下＞200m的更深部位，基质增大至0.1mm，出现显斑结构，属正常斑岩。

石英二长斑岩：灰至肉红色，与石英闪长玢岩的区别是斑晶粗大，有时见钾长石斑晶。岩石结构也随海拔标高而变化，从地下300m以上到地表，暗色矿物斑晶以黑云母为主，300m以下逐渐以角闪石为主。由于石英与长石镶嵌，也出现似斑状结构。接近地表，基质渐变成微粒状。钾长石分原生、次生两种。

二长花岗斑岩：呈脉状分布于岩体东侧。肉红-灰红色，显斑状，斑晶为斜长石、钾长石、角闪石、黑云母。基质粒度粗，呈包含微晶结构、微晶结构。

三、矿床地质

（一）矿体形态及规模

铜矿体呈透镜状赋存于石英绢云母化、钾化的石英二长斑岩及石英闪长玢岩中。产状与岩体一致，走向NW，倾向NE60°～70°。全区共有6个矿体群计26个矿体。以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号较大。矿体长200～650m，平均厚20～80m，延深300～＞450m，平均铜品位0.3%～0.65%。其中最大的Ⅲ号矿体长480m，厚5～94m，延深520m，平均含铜0.63%（图2-83、图2-84）。

（二）矿石金属矿物

以黄铁矿、黄铜矿为主，辉铜矿、辉钼矿、闪锌矿、方铅矿次之。黄铁矿呈星散状、斑点状，粒径0.2～0.5mm，含量约5%～10%。黄铜矿呈他形粒状，部分为斑点状、细脉状，粒径0.02～0.3mm，含量0.1%～0.55%。辉铜矿、辉钼矿多呈细脉状、不规则状。脉石矿物有石英、绢云母、钠长石、方解石、白云石、角闪石、黑云母。当富含石英脉条带时，铜品位加富。矿床氧化带不深，一般5～10m。只在Ⅰ、Ⅱ号矿体的局部深处出现次生富集带。

（三）矿石结构构造

矿石以浸染状、细脉状构造为主。其结构主要为自形粒状结构、交代结构、少量乳滴状、脉状和似胶状结构。

（四）矿石化学成分

矿区铜主要属中贫矿石，富矿储量仅占0.1%，富矿平均铜品位1.38%。矿石中伴生组分不高，Mo 0.005%,Au 0.06×10^-6,Ag 1.46×10^-6。但采用铜优先浮选流程获得的铜、硫两种精矿，于铜精矿（Cu 21.70%）中，含Mo 0.0735%,Se 0.0108%,Au 1.10×10^-6,Ag 42.06×10^-6；硫精矿（含S 36.15%）中，含Mo 0.028%,Se 0.091%,Au 0.21×10^-6,Ag 9.36×10^-6，均可综合利用。

（五）矿化分带

上述6个矿体群的周边均为铜矿化，如按Cu含量≥0.1%圈定，其矿化带长1300m，宽250m。

以铜矿为中心，按岩石中含黄铁矿的多寡可分成三个带：矿体部分一般含黄铁矿低于5%；紧靠矿体外侧含黄铁矿大于5%，最高可达30%；再向外，黄铁矿明显减少，仅为1%～5%。辉钼矿化分布零星，不成带。铅锌矿化主要见于矿区北部，与石英碳酸盐脉关系密切。钼、铅锌均未形成工业矿体。

（六）近矿围岩蚀变

矿区蚀变复杂，分面型和线型两种。线型是脉旁发生的局部蚀变，面型是主要的晕圈状蚀变。

由于受NW断裂带不同通道的控制，矿区出现两个热液活动中心。南部以石英二长斑岩为中心，出现以钾化（钾长石化、黑云母化和早期青磐岩化）为主的蚀变晕圈；北部以Ⅰ、Ⅱ号矿体为中心，出现以石英绢云母化为主的蚀变晕圈。两个蚀变晕圈向外是碳酸盐-伊利石化带，最外边是青磐岩化带。矿区主要矿体群与两个蚀变中心相重叠。现按蚀变矿物组合，形成顺序分别叙述：

1.钾长石-黑云母化带

主要是早期的钾长石化、黑云母化、磷灰石化和青磐岩化，并叠加了稍后的石英绢云母化的地段。蚀变矿物有钾长石、黑云母、石英、磷灰石，次为绿泥石、斜长石、碳酸盐、绢云母。

渗透状钾长石化仅见于石英二长斑岩中。脉状钾长石化则受裂隙系统制约，分布广泛，甚至在地下500m的深处仍出现，但强度减弱。黑云母化的分布比钾长石化范围大，尤以矿区的浅部及北部明显，当其受稍后的石英绢云母化改造时，黑云母仅残存并出现新生的金红石。早期青磐岩化是暗色矿物的绿泥石化，绿泥石同样受稍后的白云母、绢云母所交代。

图2-83　雪鸡坪铜矿区地质图　Fig.2-83　Geological map of Xuejiping copper deposit（据云南第七地质队）（after Geological Team 7 of Yunnan province）

1—板岩；2—细粒砂岩；3—砂岩夹板岩；4—凝灰岩夹安山岩；5—闪长玢岩；6—石英闪长玢岩；7—二长花岗斑岩；8—石英二长斑岩；9—石英闪长岩；10—石英安山岩；11—实测及推测矿体及编号；12—钾化带；13—石英绢云母化带；14—成矿后石英闪长玢岩岩脉；15—实测及推测地质界线；16—实测及推测逆断层及编号；17—实测及推测正断层及编号；18—实测及推测性质不明断层及编号；19—正常及倒转岩层产状；20—A-A′剖面线

钾长石-黑云母化带形成于石英二长斑岩之后，沿石英二长斑岩侵位的通道强烈发育。

2.石英-绢云母化带

本带的蚀变中心与钾长石-黑云母化带不同，它虽也受北西向断裂控制，但与铜的富集密切相关。其地表硅化强烈，富含硫化物的网脉状石英发育，深部形成含矿热液角砾岩。

从强硅化地段向外，依次出现强蚀变的黄铁绢云岩带，再外则为中等强度的石英-绢云母化带。

图2-84　雪鸡坪铜矿A—A′剖面图　Fig.2-84　Profile A—A′of Xuejiping copper deposit（据云南第七地质队）（after Geological Team 7 of Yunnan province）

1—砂岩；2—板岩；3—石英闪长玢岩；4—石英二长斑岩；5—二长花岗斑岩；6—蚀变带界线；7—矿体及编号

蚀变矿物组合有石英-绢（白）云母-黄铁矿、-铁白云石、石英-绢（白）云母-黄铁矿两种，次要有石英-绢（白）云母、单一的石英组合。

3.伊利石-碳酸盐化带

分布于石英-绢云母化带外围，矿物组合两者相似，属石英-绢云母化带的弱亚带。蚀变表现为斜长石的伊利石化、铁白云石化，暗色矿物的绢云母化、白云母化。

4.青磐岩化带

系矿区最外圈的蚀变带，按共生矿物进一步分为两个亚带。内亚带：绿泥石-伊利石组合，系过渡性晕圈。外亚带：绿泥石-钠长石组合，是青磐岩化带的主体。

（七）矿区地球化学场

雪鸡坪成矿岩体的元素背景值为：Cu 92×10^-6、Pb 100×10^-6、Zn 136×10^-6、Mo 18×10^-6、W 13×10^-6、Sn 51×10^-6。对原生晕进行光谱分析，其结果是，伊利石-碳酸盐化带含Cu 83.3×10^-6，青磐岩化带49.6×10^-6，围岩的碎屑岩（28.9～38.6）×10^-6。

水系沉积物在雪鸡坪构成4.2km²的Cu-Mo-Pb-Zn组合异常，平均含量为Cu 664×10^-6、Mo 14.3×10^-6、Pb 222×10^-6、Zn 111×10^-6、W 2.5×10^-6、Sn 5.4×10^-6。

四、成矿条件

（一）稳定同位素

硫同位素：雪鸡坪矿区20件黄铁矿、黄铜矿、方铅矿的（δ³⁴S值变化于—2.3‰～＋1.3‰之间，平均—0.76‰。纯矿体到矿化体再到围岩（距矿体最大26m，距岩体最大19m），其6件黄铁矿（δ³⁴S值除矿体为—0.3‰外，其依次变化为—1.0‰、—1.5‰、—0.5‰、—0.3‰、＋0.4‰，表明硫质主要来自幔源，同时自矿体向外，重硫值作有规律但幅度很小的变化，可能反映围岩的混染。

铅同位素：矿区两件铅同位素值为²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=17.8920～17.9134、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.5010～15.5275、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=37.8368～37.9079，均属正常铅。图解落在岛弧铅范围。

铅模式年龄值419～435Ma，其年龄比矿床老，说明铅和岛弧是在古老地壳上发展起来的。

锶同位素：对矿区磷灰石、全岩、全岩＋磷灰石共4件样品测定，⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始值为0.7052～0.70601，明显属于幔源性质，且与地壳混染程度不高。

（二）包裹体测温及成岩成矿有关参数

斑岩体未蚀变的新鲜部分未做包裹体测温，按5种二长石法计算成岩温度为550～685℃；按岩石化学里特曼法计温为718℃；按钾长石结构状态参数计温为620℃。

青磐岩化带对石英包裹体的均一法温度有288～306℃、200～220℃两组。对矿化蚀变的石英闪长玢岩中黄铁矿只取得爆裂法200℃数据。对含钼含铜碳酸盐石英脉取得均一法300～313℃数据。对含铜石英脉取得均一法158～107℃数据。

由于测温数据不全，初步认为，雪鸡坪斑岩体主要形成于620～718℃之间。钾化阶段属气成-高温期。从成矿高潮的石英绢云母化到伊利石碳酸盐化、青磐岩化为中温到低温的阶段，铜的成矿温度以200～300℃最重要。

根据黑云母的研究结果，雪鸡坪岩体是在氧逸度较高、碱度较低、水饱和度较低的环境中形成。

雪鸡坪岩体的稀土特征：∑REE含量为142.50～161.07、w（∑Ce）/w（∑Y）=6.18～6.44、δEu1.03。稀土分配模式为向左陡倾斜曲线，铕亏损不明显，反映出岩浆源来自上地幔，具同熔型特点。

（三）成矿条件分析

雪鸡坪岩体的围岩为硅铝质岩，成矿环境属封闭-半封闭系统，故矿体只集中于斑岩体内。

该含矿斑岩体系沿层间破碎带被动侵入，属似层状岩株，其与火山岩系关系密切，具有高温快速冷凝的超浅成特点。

成铜强度总体上与斑岩体的蚀变分带有空间上关系，但下列规律明显：

矿化最强的部位是以网脉状石英硫化脉形成的热液角砾岩，一般Cu品位＞2%。

矿化较强的部位是钾化与石英-绢云母化两者叠加的部位，Cu平均品位达0.48%，而单纯钾化或单纯石英-绢云母化者很少达工业品位，平均Cu仅0.17%。

外围伊利石-碳酸盐化铜背景值仅0.032%，青磐岩化铜更低，为0.0035%。

面型蚀变的矿化方式均为浸染状、细脉浸染状；线型蚀变则多为细脉状、大脉状。

斑岩成岩及蚀变研究表明，虽然气成-高温阶段形成强烈的钾长石-黑云母化带，但铜在此第一成矿期并未能形成工业矿体，平均含铜仅0.17%，黄铜矿细小＜0.01mm）。而第二成矿期即中低温阶段，岩体形成从石英-绢云母化到青磐岩化的三个蚀变带，但黄铜矿最重要集中于中温为主的石英-绢云母化带。第三成矿期为脉状重晶石、脉状方解石和蒙脱石化，低温阶段，仅铜、铅锌矿化或呈叠加矿体。

结合稳定同位素资料初步认为，成矿物质虽具多源性，但以上地慢来源为主；其水介质在早期阶段以岩浆水为主，铜仅初步富集，而成矿主要的中期阶段则有一定数量的大气降水与岩浆水参与。

由于含铜的矿物包裹体中多见有石盐子晶存在，可能反映成铜溶液具有较高的含盐度。

斑岩体受剥蚀程度不高。

总之，雪鸡坪铜矿床是一个与火山岩系有密切联系在超浅成条件下具明显蚀变分带的典型斑岩铜矿床。

五、找矿标志和矿床模式

区域上寻找类似雪鸡坪的斑岩铜矿床标志：

（1）晚三叠世弧后盆地，特别是由拉张性区域断裂所控制的火山岩喷溢活动中心。

（2）超浅成贯入的斑岩体，从中性到中酸性多期次的分异程度高的地域。

（3）蚀变分带的钾化、石英-绢云母化叠加地段，尤其是具隐爆或气液富集的热液角砾岩分布区。

（4）与中深成夕卡岩型铜矿区域上共生或者有斑岩型、夕卡岩型复合矿化的地带。

（5）水系沉积物、土壤、原生晕等地球化学场中铜异常分布区。成矿模式见图2-85。

图2-85　与印支期斑岩有关的铜矿床成矿模式图　Fig.2-85　Metallogenic model of copper deposite related to Indosinian porphyry

δoμ—石英闪长玢岩；ηοπ—石英二长斑岩；ηγπ—二长花岗斑岩；T₃T^2-1（T₃x）—上三叠统图姆沟组上段下部（雪鸡坪组）；T₃T^2-2（T₃h）—三叠统图姆沟组上段上部（红山组）；H—角岩；SK—夕卡岩；单箭头—天水或地表水；双箭头—岩浆或混合热液；①雪鸡坪斑岩型铜矿；②红山（斑岩）夕卡岩型铜矿