摘要：为寻找东川汤丹铜矿外围新的矿体，对研究区开展了系统地质调查和找矿潜力分析。研究区位于黄草岭向斜北西翼，主要含矿层位为落雪组白云岩。地表调查发现两条铜矿化带和七个矿点，其中d19-d20矿化带铜品位0.99%，d26-d27矿化带铜品位1.33%。物探显示重力负异常，航磁呈规则正异常。化探数据显示Cu-Pb-Zn-Ag-Mn-Co元素组合异常明显，Cu富集系数达3.42。综合分析表明，研究区具备良好的成矿地质条件，找矿潜力较大。

　　关键词：东川铜矿；落雪组；成矿地质条件；找矿预测；元素组合异常

　　东川汤丹铜矿是典型的沉积变质型铜矿床，赋存于中元古界落雪组白云岩中，已探明铜资源储量大于120万t。近年来，随着开采深度增加，寻找外围新的矿体显得尤为重要。研究区位于汤丹铜矿北西部，出露地层与已知矿体相同，构造位置对应，为找矿潜力分析提供了有利条件。通过地质填图、岩矿鉴定、物探化探等手段，系统分析研究区成矿地质特征，建立找矿预测模型，为外围找矿提供依据。

　　1外围矿体地质特征

　　1.1含矿地层及赋矿特征

　　研究区主要赋矿层位为昆阳群落雪组（Pt2l），次之为因民组、黑山组。落雪组地层赋矿岩性为青灰色细晶白云岩、硅化细晶白云岩、泥质白云岩，在研究区中部至西部均有出露。落雪组下段（Pt2l1）属过渡层，岩性为浅肉红色、浅灰色、浅灰黄色互层夹浅灰紫色薄层泥质微细晶白云岩，厚度0～40m，偶含黄铜矿散点；上段（Pt2l2）分三部分：上部为青灰色带，岩性为青灰色厚层至块状白云岩夹硅质条带及团块；中部为浅灰色带，主要为浅灰、灰白色薄至中厚层含藻白云岩；下部为黄白色蚀变带，为浅灰白色、瓷白色薄至中厚层波纹状叠层石白云岩。

　　在研究区内发现有基性岩脉侵入，主要为辉绿岩和辉长岩，呈带状或透镜状产出。岩体规模不大，长50m～200m，宽3m～15m，延深30m～100m。岩体具有明显的接触变质，在接触带可见角岩化、大理岩化现象。这些基性岩体的侵入增加了研究区成矿物质来源的多样性，对成矿具有一定的促进作用。

　　地表调查发现，在姑庄一带有两个铜矿化带，d19-d20矿化带（X：2904983，Y：34902628，H：1768）长约300m，宽1.5m～3m，铜平均品位0.99%，矿体倾向115°倾角52°;d25-d26-d27矿化带长约200m，宽1.3m～3m，铜平均品位1.33%，矿体倾向175°倾角55°。研究区西部见大量民采老硐，虽已封闭，但地表零星可见孔雀石化，白云岩中可见强烈褪色蚀变、硅化、碳酸盐化等蚀变现象，表明具有较好的找矿空间。

　　1.2矿体特征及矿石特征

　　研究区矿体主要分布在北东—南西向黄草岭向斜南西翼及核部。地表发现七个铜矿化点（d7、d8、d11、d23、d28、d29、d30），其中d7矿化点（X=2899634，Y=34603567，H=1670）位于汤因线公路边，宽1.5m～2.3m，长约50m，铜平均品位0.4%～0.6%，矿体倾向99°倾角59°;d11矿化点（X=2899526，Y=34603181，H=1698）宽1.2m～2.3m，长约50m，铜平均品位0.90%，矿体倾向102°倾角56°。姑庄一带三个不同标高的坑道揭露了厚310m的层状铜矿体，铜平均品位约0.8%，以及3条脉状构造铜矿体，厚度0.50m～3.00m，铜平均品位0.4%～1.8%。矿石矿物组合主要为辉铜矿、黄铜矿、斑铜矿，少量黝铜矿、黄铁矿，氧化带矿石出现黑铜矿、孔雀石、蓝铜矿、自然铜。

　　2成矿控制因素分析

　　着重分析黄草岭向斜对矿体的控制作用，结合重力异常（-265×10-5m/s2）、航磁异常（40nT）等物探数据，以及Cu富集系数（3.42）等地球化学数据进行综合分析。

　　2.1构造控制特征

　　研究区构造发育，白锡腊背斜为一扇形背斜，轴向东西，延长6km，轴部主要为因民组，两翼为落雪组。黄草岭向斜轴向N60°E，延长5km，构成研究区主要构造骨架。向斜北西翼倾向110°~150°,倾角45°~68°;南东翼倾向270°~340°,倾角60°~80°。核部为黑山组地层，两翼为落雪组地层。

　　向斜轴呈北东延伸后被黄水箐断裂推覆而隐伏于大营盘组之下，南翼受控于汤丹因民组下部的逆断层，被错断至田坝梁子至新塘一带呈南北向展布。该向斜东南翼控制着大型铜矿汤丹铜矿的发育，经工程验证，矿体沿倾向延深控制标高为2830m～1280m，矿体连续性较好，矿化较均匀。黄水箐断裂沿黄水箐沟呈东西向延伸，在月亮田附近转为北北东向，在达朵以北被小江断裂切割。断层产状在新塘经平坑揭露为南北向，西倾40°,沿断层形成厚约10m的糜棱岩带，带内有小辉绿岩体侵入。次级断裂成组发育，主要有北东向断裂、近东西向断裂和北北东向断裂3组，这些断层错综复杂，在走向上将矿体分割成大小不等的矿块段，在倾向上呈阶梯状，形成地堑、地垒式构造，错距5m～20m，最大约50m。小江断裂沿矿区东界，断裂总体西倾，倾角40°~87°,具左旋压扭性质，沿断裂带有连续的重、磁异常分布。

　　研究区内次级褶皱发育，主要表现为一系列北东走向的背、向斜。这些褶皱规模较小，一般延伸200m～500m，两翼倾角35°~65°。褶皱轴面多倾向北西，倾角60°~80°。褶皱形态多为不对称，西翼较陡，东翼较缓。褶皱在控矿方面起着重要作用，特别是向斜核部常常成为矿化富集的有利场所。断裂构造在研究区内呈现网状分布特征，主要由三组断裂组成：北东向主断裂、近东西向次级断裂和北西向张性断裂。这些断裂的交汇部位往往成为成矿的有利部位。

　　2.2物探异常特征

　　研究区物探特征在1：25万布格重力图上显示，汤丹铜矿位于汤丹重力低以北5km之平缓区，场值为-265×10-5m/s2，总体特征为北西重力相对高，南东重力低，南东重力低分布两个中心，梯度较缓。在剩余重力图上汤丹矿区位于负异常的低缓区（-2×10-5m/s2），极值为（-5×10-5m/s2），零值线呈近南北向从中间穿过。在重磁推断构造图上有推断断裂从汤丹矿区东边重力转换带上通过。在航磁ΔT等值线平面图上汤丹矿区位于规则的正异常中，异常呈南北向长椭圆状，规模比较大，长超过20km，宽8km，强度40nT，极值为45nT，东西两侧为负异常相伴，梯度较陡。在化极图上异常向北位移，形态发生变化，矿区均落在正异常的低缓部位，而垂向一阶导数图汤丹矿区则落在规模比较大的正异常中南端，变化率不大。物探特征表明研究区断裂构造发育，重磁异常主要受控于深部地质体，表现为北西—南东向的梯度带，与区域断裂构造吻合。区域重力负异常与航磁正异常的叠置指示深部可能存在有利的成矿构造环境。区内断裂构造在物探场上呈现为重力梯度带，与已知矿化带分布具有良好的空间对应关系。深部地球物理探测结果显示，研究区地壳结构具有明显的分层特征。地震反射剖面揭示在15km～20km深度存在一个低速层，可能为岩浆活动的热源层。大地电磁测深数据显示，研究区5km～8km深度范围内存在低阻异常带，与已知矿体在空间上具有继承性，预示着成矿系统具有深部来源。瞬变电磁法测量在黄草岭向斜核部探测到多个低阻异常体，埋深300m～800m，与矿化带具有良好的空间对应关系，可能代表深部隐伏矿体。

　　2.3地球化学特征

　　研究区1：20万水系沉积物测量显示，Cu、Ag、Pb、Zn、Mn在研究区属高度富集元素，富集系数均大于1.5，其中Cu富集系数达3.42，Ag富集系数2.25，Pb富集系数2.00，Zn富集系数1.79，Mn富集系数1.57，Fe2O3富集系数为1.07，Co富集系数为0.90。元素含量统计表明，Cu元素在辉长、辉绿岩及中元古界地层中含量最高，平均含量达642.9×10-6；Pb、Zn、Ag元素主要在晚元古界地层中含量最高且远大于其他地层含量；Co、Fe2O3含量主要在峨眉山玄武岩中富集，各地层变化不明显；Mn主要在晚元古界地层中富集。研究区属AS4（小水井）异常，异常内出露地层主要为中元古界地层，已知的矿（床）点有东川滥泥坪、白锡腊、汤丹铜矿。异常元素组合为Cu-Pb-Zn-Ag-Mn-Co，其中Cu、Ag、Pb、Zn异常规模和强度最大，浓集中心明显，具三级浓度分带，Pb、Zn、Ag异常未完全封闭，向南延伸，Mn异常规模稍小，Co异常主要位于异常北部，与已知的铜矿相隔一定距离，但其异常展布方向基本上与区内的辉长、辉绿岩分布及小江断裂走向一致，为近南北向。地球化学特征表明研究区具有与东川汤丹铜矿相似的元素富集和分带特征，预示着良好的找矿前景。元素相关性分析显示，Cu与Ag呈显著正相关，相关系数达0.85，表明两者可能具有相同的成矿来源；Cu与Co呈中等正相关，相关系数为0.62，反映基性岩浆活动对成矿的影响；Cu与Pb、Zn呈弱正相关，相关系数分别为0.43和0.38，说明成矿过程中存在多期次的热液活动。研究区内REE配分模式显示轻稀土富集特征，Eu呈负异常，δEu值平均为0.65，指示成矿热液可能经历了较强的演化分异过程。

　　3找矿潜力预测

　　基于10项找矿标志和成矿要素判据，划分潜力区，提出找矿建议。

　　3.1找矿标志与判据

　　东川式铜矿的找矿标志包括地质、地球物理、地球化学和遥感四大类。地质找矿标志主要为落雪组下部的过渡层及上部的含藻白云岩，裂谷盆地的次级坳陷中心，巨厚的叠层礁特别是柱状、球状等叠层石发育地段，水动力条件有利于铜质再富集的潮间带、内碎屑发育部位。区域性大型逆冲构造带附近、底辟构造及楔形冲断体是重要构造标志。强度较大的退色带，具硅化、碳酸盐化等综合蚀变区及基性岩体发育的构造软弱带为重要蚀变标志。地球物理找矿标志包括莫霍面变异带，重力梯度带，航磁异常正负交替、强度大梯度变化大的地区。地球化学找矿标志为Cu、Pb、Zn、Ag、Ni、Co等指示元素异常地段或高值区，伴有Hg、As等构造指示元素异常叠加的地段是寻找隐伏矿的有利部位。遥感影像及解译标志表现为东川式铜矿床具格状、网状、瘤状纹型之带状影像，碎裂结构，条块状色彩异常。矿床主要分布在环状构造内边缘，线性构造发育地段。成矿要素判据显示，研究区地质构造环境属康滇基底隆起带落雪褶皱基底隆起，含矿岩系包括因民组落雪组，为类碳酸盐岩建造，矿产以铜为主。根据目前研究成果，汤丹铜矿成矿模式可概括为：中元古代裂谷环境下海底热水沉积—沉淀成矿作用与后期变质改造叠加的复合成因模式。

　　3.2潜力区划分

　　研究区找矿潜力区划分主要基于成矿地质条件、物探化探异常特征和找矿标志的综合分析。姑庄一带发育两条铜矿化带，d19-d20矿化带（X：2904983，Y：34902628）长约300m，铜品位0.99%，d26-d27矿化带长约200m，铜品位1.33%。发现七个铜矿化点（d7、d8、d11、d23、d28、d29、d30），如d7矿化点铜品位0.4%～0.6%，d11矿化点铜品位0.90%。姑庄一带坑道揭露厚310m的层状铜矿体，铜品位约0.8%，以及3条脉状构造铜矿体，厚度0.50m～3.00m，铜品位0.4%～1.8%。黄水箐断裂以南区域化探显示较好的Cu-Pb-Zn-Ag-Co-Mo异常，铜矿化呈带状沿落雪组地层分布。北部大营盘组分布区1：20万地球化学测量显示铜元素值异常较强。值得注意的是，矿体在黄草岭向斜核部及北西翼的埋藏情况尚不清楚，需要实际工程进一步验证。已知矿体埋深0～1400m，矿体倾向南东，倾角约50°,向斜核部倾角变缓，矿化带推测倾向长度约1500m，呈“U”型，具有尖灭再现的特征。

　　3.3找矿建议

　　研究区目前存在三个主要问题：因东川地区大部分采矿权为停产状态，不能进行典型矿床的深部找矿工作，缺少相应的坑道调查及采样分析数据支撑；重点研究区含矿地层多隐伏与昆阳群黑山组地层之下，深部矿化带及落雪组地层沿倾向延深情况暂时不清，建议下一步开展工程验证或物探勘查验证；进一步加强深部找矿预测研究的相关工作。针对北部大营盘组分布区，建议开展以时频电磁法、瞬变电磁法等物探勘查手段为主的找矿工作，以寻找“观音山式”铜矿床。对于西部见大量民采老硐区段，虽已封闭，但地表零星可见孔雀石化，白云岩中可见强烈褪色蚀变、硅化、碳酸盐化等蚀变现象，建议加强地表及深部找矿工作。黄水箐断裂以南区域的Cu-Pb-Zn-Ag-Co-Mo异常地段，结合铜矿化带状分布特征，应进一步开展找矿工作。通过构造—岩性—蚀变—地球化学等多要素叠加分析，将研究区划分为以下三个找矿靶区。

　　Ⅰ靶区：位于姑庄一带，面积约2.5km2，发育两条已知矿化带，物化探异常叠加，找矿潜力最大。

　　Ⅱ靶区：位于黄水箐断裂以南区域，面积约1.8km2，具有较强的Cu-Pb-Zn-Ag-Co-Mo异常，找矿潜力次之。

　　Ⅲ靶区：位于北部大营盘组分布区，面积约1.2km2，具有较好的铜元素异常，但需进一步验证。

　　4结论

　　对东川汤丹铜矿外围找矿潜力分析表明，研究区处于黄草岭向斜北西翼有利构造部位，发现的矿化带具有较好品位；物探显示有利的重力负异常和规则航磁正异常；化探异常强度大，Cu富集系数达3.42。综合判断，姑庄一带、姑庄至石将军一带具有较大找矿潜力。建议进一步开展深部找矿工程验证工作。