滇中武定—禄丰覆盖区铜矿找矿取得新突破
doi: 10.20008/j.kckc.202509019
王礼兵1,2 , 陈辉3 , 李宏坤1,2 , 张晓飞3 , 涂显刚1,2 , 王珺璐3 , 段必飞1,2 , 俞炳3 , 周家喜4 , 陈毅1,2 , 李高云1,2 , 曹元1,2 , 李毓灵1,2 , 龙思睿1,2
1. 云南省有色地质局三〇六队,云南 昆明 650217
2. 锡多金属矿成矿作用及勘查技术创新基地,云南 昆明 650051
3. 中国地质调查局发展研究中心,北京 100037
4. 云南大学地球科学学院,云南 昆明 650500
基金项目: 本文受中国地质调查局发展研究中心重点勘查区资源潜力评价与勘查示范项目(DD20230356)、云南省重大科技专项计划项目 (202402AB080006)联合资助
New achieved in copper prospecting in the covered area of WudingLufeng, central Yunnan
WANG Libing1,2 , CHEN Hui3 , LI Hongkun1,2 , ZHANG Xiaofei3 , TU Xiangang1,2 , WANG Junlu3 , DUAN Bifei1,2 , YU Bing3 , ZHOU Jiaxi4 , CHEN Yi1,2 , LI Gaoyun1,2 , CAO Yuan1,2 , LI Yuling1,2 , LONG Sirui1,2
1. Geological Team 306 of Yunnan Nonferrous Geological Bureau, Kunming 650217 , Yunnan, China
2. Innovation Base for Snpolymetallic Mineralization and Exploration of the Geological Society of China, Kunming 650051 , Yunnan, China
3. Development and Research Centre, China Geological Survey, Beijing 100037 , China
4. School of Earth Sciences, Yunnan University, Kunming 650500 , Yunnan, China
铜(Cu)作为关键战略性矿产,是中国新型工业化与能源转型的核心原材料。随着特高压电网、新能源装备及高端制造业的快速发展,其供需矛盾日益尖锐,成为全球资源竞争与勘查投资的热点领域。铜广泛应用于特高压输电、新能源汽车、航空航天导热部件等领域,目前最大的消费端是清洁能源基础设施和电动交通系统。自然界中铜多以独立硫化物(黄铜矿、斑铜矿)或类质同象形式赋存,工业可利用资源主要集中于斑岩型、沉积岩容矿层控型及矽卡岩型矿床,独立矿体日趋稀缺。云南省作为中国铜资源核心产区,已探明铜矿床以四大类型为主导:沉积改造型、斑岩型、热液脉型及岩浆熔离型等,其中以沉积改造型为主,占全省总资源量的 68%,斑岩型、岩浆熔离型和热液型次之,主要以共伴生铜矿形式产出,滇中地区的铜矿占云南省铜矿总资源储量的 78%。在新一轮找矿突破战略行动中,中国地质调查局科学谋划,统筹部署,设置了 “云南省武定—易门铜矿重点勘查区找矿预测课题”,经云南省有色地质局三〇六队近一年勘查研究,在滇中地区朱家坝铜矿外围深覆盖区取得找矿突破(图1),实现滇中地区禄武盆地深部隐伏铜矿勘查的历史性突破,为滇中前寒武系层控铜矿的勘查范式革新与资源接续提供了科学依据。
1扬子板块大地构造简图(a)、区域构造简图(b)及朱家坝铜矿矿区地质简图(c)
1—第四系冲积物;2—侏罗系冯家河组;3—侏罗系张河组;4—昆阳群绿汁江组;5—昆阳群鹅头厂组;6—昆阳群落雪组;7—昆阳群因民组; 8—昆阳群美党组;9—石英钠长斑岩;10—辉绿岩;11—实测、推测断层及编号;12—地质界线;13—钻孔及编号;14—东川断陷盆地;15—笔架山断陷盆地;16—武定断陷盆地;17—易门断陷盆地;18—元江断陷盆地;19—元谋—绿汁江断裂;20—汤郎—易门江断裂;21—普渡河断裂; 22、23—小江断裂
通过前期的勘查、研究工作,取得如下成果和初步认识:
(1)集成了地质填图+高精度磁测+土壤地球化学+气体地球化学+时频电磁法剖面测量等多技术方法组合体系,通过各方法优势互补与协同攻关,为研究区隐伏铜矿勘查提供了高效技术支撑,有效解决了深覆盖区隐伏矿体探测难题。本研究综合运用多技术手段开展系统性勘查:通过大比例尺专项地质填图,精准厘定成矿地质体属性与区域构造格架;依托高精度磁法测量,有效识别隐伏构造及矿化异常分布特征;借助时频电磁法(TFEM)剖面探测,清晰刻画深部低阻异常体(可能为隐伏矿体或含矿流体通道)的空间形态、埋深及规模,为钻探工程部署提供精准深部地质依据;结合土壤地球化学测量,深入分析 Cu-Co-Mn 等关键成矿元素的分布规律,圈定元素组合异常区,追溯深部矿化信息,实现“地表异常-深部矿化”的有效关联;利用多组分气体地球化学测量,探测深覆盖区构造展布及深部隐伏金属硫化物。通过多技术方法勘查数据的综合分析,系统解析研究区成矿构造演化过程与成矿结构面的发育特征,创新性构建“沉积-改造-深源热液叠加”成矿模式,同时建立“构造-岩性-地球化学-物探异常”四位一体的找矿预测地质模型,成功圈定一批高置信度找矿靶区,并针对性开展钻探验证工作,实现隐伏工业矿体的有效发现。本次多技术方法集成应用,不仅为研究区铜矿勘查突破提供关键技术支撑,更形成一套适用于滇中地区深覆盖区隐伏铜矿勘查的技术方案,具备在区域内同类矿床勘查中推广应用的示范价值。
(2)查清了覆盖区隐伏铜矿体赋矿层位组合及岩矿石特征。区内含矿地层主要为落雪组(Pt2l):是一套潮坪沉积相的碳酸盐岩类,岩性为白云岩夹硅质白云岩团块、透镜或条纹条带、泥质白云岩。其上被鹅头厂组(Pt2e)粉砂质板岩、石英砂岩、炭质板岩覆盖。 2024 年施工 ZK0412,在孔深 611.12~615.70 m 处揭露厚 4.58 m 的矿体,Cu 品位 0.19%~3.0%,平均品位 1.05%,其中样品 H39 的 Co 品位 0.012%,达伴生矿的品位要求;钻孔揭露的铜矿体位于隐伏的落雪组(Pt2l)地层中,矿体倾向南东,倾角 40°;含矿岩石为白云岩,其中 598.70~611.12 m 为白色强硅化白云岩,矿体底板为青灰色白云岩,其中见方解石脉和石英脉;矿石矿物由黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿组成(图2),呈半自形—他形粒状结构,浸染状、细脉状构造;脉石矿物有白云石、方解石、石英、白云母,围岩蚀变主要有黄铁矿化、硅化、大理岩化、碳酸盐化等。
2采样位置钻孔柱状图(a)、浸染状矿石手标本照片(b)、浸染状矿石镜下照片(c)、细脉状矿石手标本照片(d)及细脉状矿石镜下照片(e)
1 —白云质板岩;2—白云质大理岩;3—含铜矿白云质大理岩;4—样槽;Ccp—黄铜矿;Py—黄铁矿;Bn—斑铜矿
(3)厘定了成矿物质流体来源,揭示了矿床成因机制。方解石及石英 C、O同位素结果显示,成矿流体以岩浆热液为主导:方解石和石英 δ18OH2O= 5.05‰~11.53‰,与原始岩浆流体氧同位素典型区间值吻合,表明成矿主体流体为岩浆热液;方解石 δ13C=-0.83‰~1.56‰与海相碳酸盐岩接近,表明成矿流体中的C元素可能主要源于围岩白云岩的溶滤或同化;δ34S=0.69‰~7.74‰,与典型岩浆硫同位素组成基本一致,表明硫源主体为岩浆热液,仅少量混入外源硫。成矿构造上,北东向断裂与层间破碎带构成热液通道,背斜构造轴部及层间滑脱带为矿体赋存优势部位;强硅化伴随钠化蚀变及 Cu-Fe-Ag-Bi-Se-Co 元素组合异常是关键地球化学指标,其中 Bi>1000×10-6 、Se>200×10-6 可指示矿化中心。综合分析,岩浆热液在成矿过程中发挥主导作用。
(4)本研究通过系统性勘查与综合研究,在滇中武定—禄丰铜矿覆盖区找矿领域取得重大进展,为新一轮找矿突破战略行动的科学部署提供了重要依据。ZK0412 钻孔揭露的具有工业价值的铜矿体,不仅开辟了滇中深部铜多金属矿勘查的新方向,更为找矿理论创新和技术方法突破提供了关键地质证据。基于高精度物探资料解译成果,武定— 禄丰地区构造格局呈现自西向东展布的复式向斜构造形态,新发现的深部工业矿体严格受控于该复式向斜西翼构造部位。ZK0412钻孔地层剖面揭示,在中生代及元古宙覆盖层之下,昆阳群落雪组 (Pt2l)、因民组(Pt2y)等含矿地层广泛发育,且地层完整性良好,为深部隐伏富矿体的形成、运移和赋存创造了有利地质条件。多源勘查数据综合分析表明,1∶5 万高精度磁法测量圈定的迤纳厂—龙潭梯度带、时频电磁探测识别的低阻异常区,与土壤地球化学测量圈定的Cu-Co-Mn元素组合异常区在空间上呈现高度耦合特征。结合汤郎—易门断裂带次级构造控矿规律研究,朱家坝—观天厂等重点靶区深部及外围区域展现出多层位、大规模成矿潜力。建议后续工作重点开展深部地质验证工程,加强构造-岩相过渡带精细勘查,这将对实现滇中元古宇铜矿找矿重大突破具有关键意义。
1扬子板块大地构造简图(a)、区域构造简图(b)及朱家坝铜矿矿区地质简图(c)
2采样位置钻孔柱状图(a)、浸染状矿石手标本照片(b)、浸染状矿石镜下照片(c)、细脉状矿石手标本照片(d)及细脉状矿石镜下照片(e)