大红山铁铜矿床地质特征
引言：康滇地轴位于扬子准地台西南缘， 是我国重要的元古 宙铁铜矿床集中分布区， 产有大量赋存于元古宙变质火山沉积岩 中的Fe-Cu多金属矿床，其中大红山铁铜矿床为该区南部的代表 性矿床。大红山矿床既是大型铁矿又是大型铜矿， 两者密切共生， 但又各自富集成独立矿体， 所以它的矿床地质特征及成因就特别 引人注意。三十多年来，人们纷纷提出许多不同的认识，先后有 岩浆热液成矿， 火山喷发沉积成矿，
火山喷发沉积―后期变质改 造成矿，火山喷发沉积一多阶段复合改造富集成矿等观点。 因此，
本文试图通过总结前人对矿床地质特征认识， 为进一步研究矿床 成因及矿区远景区勘查开发活动提供参考依据。
一、成矿地质背景 大红山铁铜矿床大地构造位置位于滇中中 ?_坳南端，介于红 河断裂与绿汁江断裂所夹持的三角地区。 区内构造运动强烈， 处 于东〜西向、南〜北向及北〜西向三组主要构造线的交汇地带。
从太古代末期开始， 不同时期和不同阶段的构造运动在本区均有 不同程度的反映。 所形成的构造线、 构造形态和伴随的岩浆活动、 变质作用自成体系， 相互继承和干扰， 致使本区地质构造趋于复 杂化，对“大红山式 "铁、铜矿的形成、富化和发展变化有着一 定的依存关系。 矿床的形成与早元古代的海相基性岩浆喷发作用 关系密切，在火山作用的过程中形成了较为丰富的以铜、 铁为主， 伴随有金、银、钒、钴、镍等元素的矿床。矿床具有火山喷溢和 火山喷发沉积的特点， 后期又经历了区域变质作用的改造， 是经 过多次地质作用而形成的多成因复合型矿床。
二、矿床地质特征
2.1 地层 矿区仅出露两套地层，盖层为晚三叠世干海子组及舍资组； 基底为早元古代大红山群，是一套古海底火山喷发〜沉积变质岩
系。大红山群主要见于大红山矿区及外围东么、河口等地，在矿 区内赋存的大红山群地层出露比较完整，自下而上由老厂河组、 曼岗河组、红山组、肥味河组及坡头组构成。矿段内铁、铜矿体 产于大红山群曼岗河组、红山组地层中，简述含矿地层如下：
2.1.1曼岗河组（Ptdm）:是大红山铜矿的产出层位。其组 成以钠质火山沉积岩为特征， 火山岩以凝灰岩为主， 全组构成一 火山沉积旋回。自下而上分为四个岩段，下部一、二岩段以火山 岩及火山碎屑岩为主， 笫三岩段为火山沉积变质的绿片岩段， 其 间产大型的贫铁黄铜矿体（I号矿体），第四岩段为大理岩。
2.1.2红山组（Ptdh）:大红山式铁矿即赋存与红山组地层 中，自下至上分为三段。 第一段为浅灰色变钠质熔岩及火山角砾 岩，厚大的H1铁矿体产于其中；第二段为绿色片岩，产铁铜共 生的山号铜铁矿；第三段为角闪变钠质熔岩， 其顶部赋存V号铁 矿，下部产有W号铁矿。
2.2 矿区岩浆岩
矿区变质火山岩种类较多， 其中较主要的有角斑岩、 角斑质 火山凝灰岩、角斑质凝灰角砾岩，细碧岩、细碧质凝灰岩等。次 火山岩则有石英钠长斑岩、 变斑状辉绿岩、 辉长辉绿岩及石英钠 长白云石岩等。
综合本区各类火山岩和次火山岩的岩石特征， 并结合其化学 成分特点，可知本区各类火山岩具有以下特点： ①火山岩系总体属细碧―角斑岩系列， 为碱中性和碱基性变 钠质火山岩。②火山岩浆属于贫硅、钙，缺钾、镁的碱中性和碱 基性的火山熔浆体系。 ③根据岩石中的主要矿物成分， 钠长石化 普遍，Na2O H2O含量甚高，说明火山熔浆进入海水，与海水发 生激烈水岩反应， 致使火山岩产生强烈的气体与热液作用。 ④原 岩中磁铁矿广泛而普遍存在，
Fe203+ Fe0 含量高而均匀，多在 20%- 28%之间。这是原岩富含铁质所造成的必然结果， Fe203 —
般均大于 Fe0， Fe203/Fe0 比值多大于 1，说明其延续时间长， 为氧化条件下的产物。 ⑤成岩环境及介质中富钠， 属区域性富钠 区，碱交代普遍，除广泛而普遍见到基性长石被钠长石交代外， 辉石均已变为角闪石、 纤闪石或透闪石。 ⑥辉长辉绿岩及辉绿岩 明显切穿火山岩系及多层矿体， 说明是成矿后的次火山侵入作用 形成，且其含铁量正常，一般低于变钠质火山岩，说明其与铁矿 的成因和富化无直接联系。 ⑦区内变火山岩中的方柱石全为钠柱 石，石榴石均为铁铝一锰铝榴石，角闪石多为长柱状角闪石，它 们均与原岩成分有关， 系区域变质作用的产物。
⑧碱基性火山岩 含铜量甚高，对铜的成矿有利；碱中性火山岩铁、钠含量较高， 对铁矿生成极为有利。
2.3 变质和蚀变作用
矿区火山一沉积岩系普遍经受了浅〜中等程度的变质， 其中
角斑岩及其火山碎屑岩、 块状大理岩、 石英岩相当于变粒岩或浅 粒岩相； 细碧岩、 绿片岩等相当于绿片岩相中的石英―钠长石― 绿帘石―铁铝榴石岩相。 变质作用主要以区域变质、 热液交代变 质对各类岩石有较大影响。
蚀变作用主要表现在变钠质熔岩、 凝灰岩及构造带中， 主要 有硅化、钠长石化、绢云母化，次要有碳酸盐化、绿泥石化、黑 云母化、电气石化等
2.4 矿区构造
大红山矿区构造与区域构造基本一致， 以东西向及北西向构 造最为发育。 近东西向基底构造活动时间最长， 而北西向构造则 叠加和切割了东西向构造。可分褶皱与断裂两方面加以说明。
2.4.1 东西向构造 （1）区内东西向褶皱构造是含矿系基底构造的主要型式。
①、底巴都主背斜 轴向接近东西，西端有向南偏转之势。总体上看，背斜两翼 比较平缓、对称开阔，北翼倾角（15°〜20。），南翼略陡（20。〜 35°）。核部为老厂河组及曼岗河组下段，两翼为曼岗河组、红 山组和肥味河组。背斜出露走向长达 9km以上，沿走向往东、往
西均被上三叠统所覆盖。I号铁铜矿的分布受其南翼产状和形态
所控制。 ②、大红山向斜
即深部铁矿所分布的储矿向斜， 由红山组及肥味河组第一岩 段组成。轴向80° E,其北翼缓而南翼较。长约2650m宽为400, 750m东端仰起，西端倾伏，西段倾伏角 16°〜21°，东段倾 伏角 41 °。
（2）矿区内东西向断裂较为发育，其规模和延伸也相对较 大，主要代表有 F1 、 F2 等。
① F1断裂： 分布于大红山向斜南面，为深部H1 铁矿的南界。地表见有
断裂带露头，断裂带倾向南，倾角 70°左右。断裂带内辉长、
辉绿岩，断层角砾岩十分发育。断裂具有多期运动复合的特征， 早期为逆断层或逆平移断层，晚期为正断层或正平移断层。 F1 断裂构成H1铁矿的天然南界
② F2断裂： 位于大红山向斜北面，走向北东东，倾向南南东，倾角为
70°〜 85°，断裂有明显的多期活动迹象， 沿断裂带辉长辉绿岩、 角砾岩，碳酸盐化普遍，钠化退色现象也很强烈，伴随钠化常有 不规则状小铁矿体产出。F2断裂为深部铁矿与浅部铁矿的自然 分界。
上述东西向构造， 是矿区主要基底构造， 为同一南北向挤压 应力作用的结果， 大红山铁铜矿床产于东西向底巴都主背斜南翼
西端，属层控矿床。铁矿分布于曼岗河南岸及大红山向斜中，产 于红山组地层中； 铜矿赋存于背斜南翼曼岗河组第三岩段中； 铁 铜矿含矿岩系的分布，与东西向古断裂（ F1）有关。
2.4.2 北西向构造 主要分布于矿区西南， 是与北西向哀牢山构造带和红河深断 裂方向相一致的构造。
（1） F3断层
走向北西，倾向南西，倾角 65°,延长达4?N。使I号含铁 铜矿带平均垂直落差200m断裂构造特征明显，断层擦痕及断 层角砾岩可见，
具平移活动特征。 由水平擦痕判断北东盘相对北 西推移。F3断裂是划分I号含铁铜矿带东西段的自然边界。
2.5 矿体特征
本矿床为古海相火山岩型铁铜矿床， 矿床规模巨大。 矿段内 铁、铜矿体产于大红山群曼岗河组、红山组地层中。根据矿体产 出层位和部位，划分为 7个含矿带（I、H、M、W、V、W、 叫），其中I、山矿带中的矿体为铁、铜共生矿体；H、W、V 矿带中的矿体为单一的铁矿体两个矿体不具工业价值。
2.5.1 大红山铁矿体特征
大红山矿区铁矿带主要由三个矿带组成，而V、 W、％矿体规模较小，远不及前者。上述三个矿带及 其间的所有矿体都是本区海底火山喷发―沉积不同阶段、 不同环 境的产物。现将主要铁矿体H1 矿组的特征简述如下：
H1矿组南以Fl断层为界，北至F2断层，呈一轴向近东西 向延伸的断块倾伏向斜， 矿体产状与围岩基本一致， 矿体倾伏方 向南西，南翼陡于北翼，轴部矿体厚大，产状平缓。总观H1 矿
体是一个东高西低、南北翘起、中厚边薄、形似如船形。
矿体产于红山组下部 （Ptdh1 ）富铁的角斑质火山碎屑岩夹 熔岩中，位于大红山向斜底部，受地层，岩性及交叉断裂的复合 控制，以富矿为主，贫矿次之。贫矿与围岩呈渐变关系，富矿与 贫矿及围岩界限清楚。 各类矿石在分布上， 沿垂向由浅到深赤铁 矿增加而磁铁矿减少，
沿横向由东向西赤铁矿增加， 磁铁矿减少。 其含量变化规律是由浅到深，由东向西，由磁铁矿一赤、磁铁矿一 磁、赤铁矿一赤铁矿。且矿石越富粒度越粗，且其成分以磁铁矿 为主；脉石少，几乎全为石英。总的来看矿体为高硅，低硫、磷 的酸性铁矿石。
2.5.2 大红山铜矿体特征
大红山铜矿体位于铁矿体的下部， 产于 Ptdm3 石榴黑云角闪 片岩夹变钠质凝灰岩段的中上部。 为一铁铜含矿带， 铁铜矿体共 生。含矿岩石为石榴黑云钠长片岩（变钠质凝灰岩）、石榴黑云 片岩、石榴黑云白云石大理岩、炭质凝灰岩、炭质板岩。自上而 下包含 Ic 含铜铁矿体、 I3 含铁铜矿体、 Ib 含铜铁矿体、 I2 含 铁铜矿体、 Ia 含铜铁矿体、 I1 含铁铜矿体、 Io 含铜铁矿体等七 个矿体。平面上， I3 、
I2 主铜矿体在区段内连续分布，呈层状、 似层状产出，其他次要矿体断续分布，呈似层状、透镜状产出。
其中 I3 、I2 、 I1 三个主铜矿体均具有铁铜共生特点，属贫 铁黄铜矿型组合。铜含量的变化特点是：沿走向由西到东，矿体 由厚变薄，由富变贫；由以铜为主，变成以铁为主；由以凝灰岩 型磁铁为主，变成以大理岩型菱铁为主。沿倾向，在 200〜600m
标高内较厚较富。 矿体的厚度和品位， 铁与铜的含量均有正相关 关系，即矿体厚度越大，品位越高，而 ?F 与铜含量有同步消长 趋势， 铜矿富集时， 磁铁品位较高， 铜矿变贫时， 含铁品位就低， 并往往被菱铁矿所代替。变钠质凝灰岩中含铜和磁铁品位较高， 白云石大理岩中，含铜变低，而菱铁矿较富集。
结语：大红山矿床产于大红山群变质火山岩系地层中， 受时 代、层位、岩性、岩相控制明显，故首先具有层控特征；其次矿 床多产于火山机构及其附近， 使矿床除层控之外， 并有火山岩控 特征；由于火山活动多期次，多旋回性，地幔与热流多次上升成 矿（大型工业富矿即是多次火山热液充填，交代的结果。其主矿 体为两个阶段的产物，首先火山喷溢形成富铁凝灰角砾岩及贫 矿，后期火山气液沿层交代、 充填和富化，形成厚大的富铁矿体） ， 从而形成了铁、铜、金等成矿元素富集的规模大、品位富的成矿 系列与矿床组合。