四川会理拉拉铜矿找矿预测模型构建与找矿示范
陈辉1,2，林鲁军3，庞振山1,2，程志中1,2，薛建玲1,2，陶文1，马一行1,2，龚灵明4，申红涛4
1 中国地质调查局发展研究中心
2 自然资源部矿产勘查技术指导中心
3 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所
4 四川省地质矿产勘查幵发局四O三地质队
第一作者：陈辉，博士，高级工程师，主要从事矿床学和找矿预测研究工作。
通信作者：林鲁军，博士，工程师，主要从事成矿规律和找矿预测研究。
拉拉铜矿是我国西南重要的大型铜矿，也是四川省最大铜矿生产基地。陈辉博士等以勘查区找矿预测理论与方法体系为指导，通过厘定成矿地质体、成矿构造和成矿结构面，总结成矿作用特征标志，创新建立了拉拉铜矿找矿预测地质模型。依据找矿预测模型，结合地质和物探方法，圈定找矿靶区，经钻探验证，发现了厚大矿体，打开了区域找矿空间，起到了找矿示范作用。研究成果具有重要地质找矿意义！同时也为读者学习和应用三位一体找矿预测理论方法提供了实例。此外本文对物探方法的应用和异常推断解释也有启示。
0 引言
21世纪以来，随着找矿走向深部，深部矿体定位探测已成为当前国际找矿预测学的科学前沿，也是矿床勘查及矿床学研究的主要难点和研究热点之一。多年来，国内众多专家学者提出了多种成矿预测理论和方法技术，代表性的矿床预测理论有：（1）相似类比理论、地质异常致矿理论。其利用自然的理论和法则，认为相似的地质环境和成矿条件可以形成相似的矿床。（2）矿床成矿系列理论。它主要研究在一定的地质时期和地质环境中，在主导的地质成矿作用下，形成的时间、空间和成因具有密切联系的一组矿床类型组合。（3）成矿系统理论。它将成矿的构造体系、流体系统和化学反应及矿床定位机制有机结合起来，从成矿作用动力学演化的角度，分析控制矿床形成、变化和保存的全部地质要素和成矿作用过程及所形成的矿床系列、矿化异常系列构成的整体。（4）矿床模型预测理论。其针对不同矿种、不同类型的矿床进行成因模型研究，利用已知矿床成因模型开展未知区成矿预测并指导找矿勘查工作。（5）勘查区找矿预测方法与理论。21世纪初以来，通过全国危机矿山找矿专项的实施，尤其是通过5年时间对129个典型矿床的深入研究，以叶天竺教授为首的科研团队，针对勘查区大比例尺的找矿预测理论与方法，在地球化学、矿物学、矿床学理论基础上，结合我国各主要类型矿床实例，构建了勘查区找矿预测理论与方法的框架。从成矿作用内因（元素的地球化学特征）和外因（地质作用类型）相结合的思路出发，构建了成矿地质体、成矿构造与成矿结构面、成矿作用特征标志为主要内容的找矿预测地质模型。该方法技术体系是以地球化学、矿床学理论和元素地球化学实验、矿物实验资料为支撑，在大量典型矿床研究资料及勘查项目实践验证基础上总结而形成，又经过部分矿产勘查项目验证而证明其理论方法的有效性，是一种特别适合生产找矿第一线使用的有效方法。在总结前期成果的基础上，编著了《勘查区找矿预测理论与方法》（总论、各论），较系统地总结了找矿预测的基础理论，初步建立了中国25种主要矿床类型的找矿预测模型，并在实践中得到检验，初步解决了矿产勘查最后一公里的难题。四川会理地区位于扬子板块西缘，经历多期构造事件，成矿地质条件优越、成矿动力学机制复杂、多期构造复合叠加强烈，形成了一系列独具特色的铁铜矿床。近年来，通过利用勘查区找矿预测理论和方法技术，在会理拉拉铜矿的深部及外围取得了重大找矿突破和进展，本文以此为典型矿床实例，阐述勘查区找矿预测方法及其应用过程，以实现抛砖引玉之目的，助力我国深部找矿成功率的显著提高。1 区域地质
拉拉地区在大地构造位置上处于扬子板块西缘SN向延伸的川滇被动大陆边缘裂谷系的中段（图1A）。川滇被动大陆边缘裂谷系南北长1200km以上，东西宽约150～250km。其北段为NE-SW向延伸，位于前龙门山（北川一映秀）断裂与川中陆核西侧的龙泉山断裂之间；中段（西昌地区和南段（滇中地区）为SN北向延伸，位于安宁河—绿汁江断裂与雷波断裂、小江断裂之间，部分地区越过小江断裂向东到达黔西六盘水断裂带。![]()
图1 拉拉地区大地构造位置(A)及拉拉矿田地质简图(B)区域地层自古元古界到新生界，除缺失奥陶系、石炭系之外，其他地层均有分布，尤以元古宙和中生代地层最发育。区域地层主要组合有：前震旦系（Pt1，Pt2）、震旦系至志留系（Z—S）、二叠系（P）、三叠系至白垩系（T—K）和新生界（N-Q）。其中前震旦系河口群是本区域的主要铜矿赋矿层位（图1B）。河口群地层为大陆边缘裂谷环境下沉积的海相火山-沉积岩系，按其喷发特点可分为3个构造旋回，分别是大营山组、落凼组、长冲组，由一系列的变质碎屑岩和变质火山岩组成。前人的年代学工作显示河口群地层为早元古代喷发沉积（约1700Ma）。区域内岩浆活动强烈，并具有多旋回多期次特征，主要期次有晋宁期、澄江期、华力西期及印支期。在会理期、晋宁期及震旦纪以来不同时期、不同性质构造运动的相互叠加之下，区内形成了一系列以东西向为主、南北向次之的复式背斜、复式向斜和逆冲断层，且具双层结构，下层构成下褶皱基底并发育东西向褶皱，上层构成上褶皱基底并发育南北向褶皱。2 矿床地质
拉拉铜矿（田）地处四川省凉山州会理县黎溪区绿水乡复兴村境内，矿区范围北起大团箐，南至营盘山，东至四人抬桥，西迄老鸦田，面积约4km2，是我国西南重要的大型铜矿，也是四川省最大铜矿生产基地；构造上位于河口复式背斜南翼的次一级双狮拜象背斜南端西侧（图1B）。几十年来，经勘查的主要矿床（点）10余个，其中大型矿床2个（落凼铜矿、红泥坡铜矿），中型矿床2个（石龙铁铜矿、老羊汗滩沟铜矿），其余为小型矿床和矿点。累计探明铜资源量174万t。矿区内发育的地层主要为古元古代河口群，中元古代会理群和三叠纪白果湾组。河口群底部被辉长岩体侵蚀，未见下伏地层。河口群之上为会理群通安组，虽在矿区西侧出露，但是两者以断层相隔，未见连续的接触关系。三叠纪白果湾组主要分布于矿区南东部，在矿区北西角也有零星分布，它们受南北向断裂控制，不整合于河口群之上。河口群为一套火山-沉积变质岩，是区内主要含矿建造。根据建造特征，可分为三个不同的火山喷发—沉积旋回，每个旋回以正常沉积开始，至火山喷发沉积结束而告终。最早的火山喷发以钾质为主，表现为富钾而贫钠，包括钾长石英变粒岩、含钾长石英钠长岩。越后的火山喷发越富钠而贫钾，以钠质角斑岩为代表，如钠长变粒岩、石英钠长岩等。该建造三个旋回中的火山喷发作用都表现出火山集块岩不发育的特点，表明区内的火山喷发是以较为宁静的裂隙式喷溢作用为主，这与矿区火山岩主要沿东西走向的Fl断层两侧分布一致。拉拉矿区（田）处于区域性的近南北向断裂F13和F29之间。F13断层走向约为北东10倒20°，倾向北西，倾角约70°～85°属逆断层，同时西盘有向北平移的性质。F29走向北东30°左右，倾角北西，地表倾角70°～85°，向深部由陡变缓，逐步变化到30°～40°，断层属逆断层。在F13和F29之间，矿区北部有轴向约NE20°左右的双狮拜象平缓背斜，南部有相同轴向的红泥坡向斜以及分隔它们的近东西走向的断层F1。F1断层东西两端被F13和F29所限制，走向60°～80°破碎带宽10～30m，最大垂直断距325m，断层早期具逆断层性质，后期具有正断层性质。双狮拜象背斜西翼岩层倾向南西，倾角40°～50°；东翼岩层倾向南东，倾角40°～50°。双狮拜象背斜南部由一系列小型背斜和向斜组成，从西到东有落凼背斜、老羊汗滩沟向斜、老虎山背斜、小厂向斜、寨子管背斜等。F1断层以南的红泥坡向斜与双狮拜象背斜轴向近于一致，它的东部有次一级的新老厂背斜、石龙向斜（图1B）。拉拉矿区岩浆活动强烈且分布广泛，河口期火山岩构成矿区的含矿层位。区内出露侵入岩以辉长岩为主，次为基性脉岩和侵入角砾岩等。辉长岩是矿区内广泛出露的基性侵入岩体，区内分布有十几个大小不等的岩体、岩墙和岩床。辉长岩群呈暗绿色，纤柱状结构、辉长结构和辉绿结构，块状构造，其分布主要受构造断裂控制。岩体沿F1和F1与F13交汇处侵入，地表出露于落凼—老虎山—老羊汗滩—石龙一带（图1B）。花岗斑岩在矿区附近相对少见，呈浅肉红色，具全晶质斑状结构，中见少量石英脉沿裂隙充填。矿区内后期脉岩种类多、分布广，受断裂、节理和裂隙构造的控制，有辉绿岩脉、闪长岩脉和煌斑岩脉，但以煌斑岩脉为主，其岩性为斜闪煌斑岩、云斜煌斑岩、拉辉煌斑岩和橄辉煌斑岩等，一般厚为几十厘米至几米不等，斜交层理，穿插岩体，并有穿切和破坏矿体的现象。落凼矿床西迄老鸦田，东至四人抬轿，北起哨房梁子，南抵烂田湾F1断层，铜矿矿体主要赋存于落凼组的中下部，有工业价值的矿体都集中在石英钠长岩、石榴黑云片岩中。上含矿段主要分布于拉拉向斜轴部，落凼矿体即赋存于该矿层，这段所具有的铜的储量占整个矿区的50％以上，含矿岩石为互层黑云石英片岩和石英钠长岩；中含矿段的含矿岩石为灰白色厚层块状石英钠长岩并含有少量的白云石英片岩，这段在矿区均可见到，但并没有发现有工业价值的铜矿体；下含矿段的含矿岩石为石榴黑云片岩夹少量石英钠长岩、云母石英片岩，岩石呈灰白色，具有变余结构和块状构造。落凼矿段铜矿体地表露头较少，多为隐伏-半隐伏状态，本区矿体比较稳定，延伸性较好，拉拉矿区矿体东西延伸1960m，南北宽900m，面积1.76km2。该矿段由32个矿体组成，矿体长度大于1000m的有4个，矿体厚度自3～20m不等。矿体规模差异颇大，走向延伸80～1960m，单矿体平均倾向延伸43～525m，平均铅直厚度1.60-30.71m（图2A）。矿体膨缩现象明显，有交叉复合现象。矿区矿石矿化较为均匀，矿体Cu品位一般为0.67%～1.26%，平均品位约0.9%，主矿体Cu平均品位为0.80%～0.89%。
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图2 拉拉铜矿落凼矿区Ⅷ号剖面(A)和红泥坡矿区-3线剖面(B)示意图红泥坡铜矿产于落凼组上段第三层（Pt1l2-3）和长冲组上段（Pt1c2）地层中，矿体受层位和岩性控制明显。矿区共圈定5个矿体，编号为①～⑤号（图2A）。①号矿体赋存于长冲组上段下部（图2B），②～⑤号矿体赋存于落凼组上段第三层，层位与落凼铜矿可对比各矿体呈似层状、层状或透镜状顺层平行产出，受地层和岩性控制，产状与围岩近乎一致，倾向南西。①号主矿体东西最大延伸1950m，南北延伸2100m；矿体厚1.07～36.88m，平均10.37m。②号矿体东西最大延伸950m，南北延伸1400m；矿体厚1.01～6.93m，平均2.99m。⑤号矿体东西最大延伸700m，南北延伸1350m；矿体厚0.81～2.04m，平均1.2m。①、②、⑤号矿体铜资源量64万t，Cu平均品位1.31%。3 矿床成因与叠加成矿作用
拉拉矿田的研究工作始于20世纪90年代初，前人从矿床地质、矿床地球化学、成岩成矿时代、成矿流体、成矿物质来源等方面对拉拉矿田开展了大量研究，积累了较为丰富的资料。在该矿床研究早期，多数学者根据其赋存于河口群落凼组海相火山岩中，矿体呈层状、似层状产出，矿石主要为块状、条带状构造，结合部分硫铅同位素数据显示成矿物质来自于河口群地层，认为拉拉铜矿是VMS成因。在此基础上，可能存在元古宙末发生的晋宁运动和辉绿岩的侵位，促使成矿元素的再次活化富集。2000年以来，随着IOCG矿床成因研究的兴起，一些学者根据拉拉铜矿发育很强的钠长石化，出现大量的贫Ti磁铁矿，并富集Co、Au、P、F、REE等证据提出拉拉矿床属于IOCG矿床，此后，拉拉铁铜矿床可能的IOCG属性陆续得到关注。大量研究得出：拉拉铜矿具有典型IOCG矿床特征，成矿地质背景为板内裂谷拉张环境，C-H-O-S同位素数据显示其成矿流体为岩浆热液来源且有部分成矿物质来自于地层，发育有大面积的钠、钠-钙及钾化蚀变特征，成矿具多期多阶段特征。成矿时代是矿床学和区域成矿学研究的重要内容。精确的成矿年龄的测定对于确定矿床的成因类型、构建矿床成因和找矿模型以及指导进一步找矿勘探工作具有重要的意义。康滇地区构造复杂，其位于扬子板块西缘，可能经历了哥伦比亚超大陆裂解、罗迪尼亚超大陆拼贴与裂解等复杂作用过程导致其围岩普遍发育绿片岩相变质变形作用，各类基性、酸性侵入岩体也很发育，因此，其成矿时代的确定一直是研究热点，也是确定矿床成因类型的重要依据。起初前人的研究较多使用Rb-Sr和40Ar39Ar同位素测年方法，其多数给出了新元古代的年龄，如黑云母Ar-Ar年龄约为850Ma，但是全岩的Rb-Sr同位素和40Ar39Ar同位素体系封闭温度较低，极易受到后期热事件的影响，尤其矿区于新元古代经历了大规模区域变质作用，因此应用该方法确定成矿时代值得商榷。近些年，随着测年技术的进步，辉钼矿Re-Os同位素测年因其较高的封闭温度，被认为是目前较可靠的成矿年龄确定方法。前人在该地区也开展了此方法测年工作。李泽琴等报道的4个辉钼矿Re-Os年龄为1005～928Ma。Chen和Zhou报道的辉钼矿Re-Os年龄为（1086±8）Ma。Zhu和Sun得到了（1290士38）Ma的辉钼矿Re-Os同位素年龄。Zhu等对拉拉矿田落凼铜矿中辉钼矿进行了Re-Os测年，得到了（1306士8）Ma、（988士8）Ma和（835士4）Ma3组年龄，并结合前人资料认为拉拉铜矿田内由于受到复杂地质作用的影响可能存在至少四期的热成矿作用事件。而Chen等对落凼铜矿中黄铁矿开展了Pb-Pb等时线年龄的确定，认为其可能存在两期矿化：第一期为（1669士110）Ma，对应于早期的纹层状矿化；而第二期为（1053士75）Ma，可能对应于后期的脉状矿化阶段。Lin等获得红泥坡纹层状矿石中黄铁矿Rb-Sr等时线年龄为（1552士80）Ma，脉状富铜矿石黄铜矿Re-Os等时线年龄为（794.8士7.9）Ma，同样认为可能存在两期矿化。综上，结合区域上赋矿河口群火山岩的锆石U-Pb年龄（1700～1670Ma及大量的新元古代的脉体年龄（图3），我们认为本区存在两期显著的成矿事件，分别对应于两期超大陆裂解事件，早期可能与火山作用相关，后期发生了热液叠加改造事件。![]()
4 找矿预测地质模型的构建
4.1 成矿地质体的确定
成矿地质体是指形成矿床主要矿产（达工业品位）主成矿阶段空间定位的成矿地质作用的实物载体，与矿床的形成在时间、空间和成因上有密切联系。它包括地质建造及其形成的环境两部分内容，也指自然岩石组合和控岩构造。矿床形成与成矿地质体形成的时间相同或相近，矿床的分布空间和成矿地质体相依。明确了成矿地质体才能更加准确地预测深部及外围盲矿床（体）的空间位置，为进一步的找矿勘查提供重要依据。4.1.1 成矿地质体与矿床的时、空关系
（1）早期。在时间上，落凼组赋矿火山岩的形成年龄约为1.68Ga，而其矿体形成年龄约为1.67Ga，成矿稍晚于成岩。在空间上，经原岩恢复发现，矿体常与火山岩相伴，或赋存于火山岩中，或赋存于火山岩与沉积岩接触带附近的沉积岩中（图4）。![]()
a一1974m平台西坡；b—1950m平台东坡；c一1950m平台西坡。
（2）叠加期。从定年结果来看，脉状矿体形成时间为841.1Ma（辉钼矿Re-Os）和794.8Ma（黄铜矿Re-Os），该组年龄晚于四堡造山所造成的区域变质时限（1.1～0.9Ga），但伴随Rodinia超大陆在850～700Ma的裂解，该区所在康滇地区处于大陆裂谷环境，位于裂谷下方的超级地幔柱上涌，在康滇地区形成了大量842～795Ma超基性、基性到酸性的岩体，因此，推测拉拉地区深部可能存在该期的隐伏岩体。4.1.2 成矿地质体与矿床物质来源的联系
（1）早期。该期条带状矿石中黄铁矿稀土元素球粒陨石配分模式与基性-中性火山岩相似；硫同位素表明，矿石硫主要来源于海水淋滤基性-中性火山岩来源，并有海水硫酸盐的参与；黄铁矿初始Sr同位素值约为0.712，与容矿火山岩成矿时的87Sr/86Sr值（0.711614～0.718937）相当，表明成矿物质来自于河口群基性-中性火山岩；Pb同位素分析显示，206pb/204Pb为17.687—67.289，208Pb/204Pb为36.533～63.573（未发表数据），表明其源区为具高U、Th含量且富放射性成因铅的河口群火山岩。（2）叠加期。前人对河口群125个随机样品的的元素测试表明，Cu含量为161.8X10-6，约为其克拉克值的3倍；脉状矿石S同位素值多数介0‰～2.2‰，少量为显著负值（-10.3‰～-6.5‰），表明硫主要为幔源，且有地层硫的加入；辉钼矿Re含量为1.27X10-4～1.83X10-4（未发表数据），显示幔源特征；黄铜矿初始Os比值（2.8）和γOs值（2202），显示物源以壳源（河口群）为主，但不排除有少量幔源物质加入。综上，早期成矿地质体为古元古代海底火山喷发（溢）的基性-中性火山岩，它提供成矿物质和海水对流的热能；而叠加期成矿地质体可能为新元古代隐伏岩体，其可能主要提供流体和热能。4.2 成矿构造和成矿结构面
成矿构造与成矿结构面的研究是为了了解矿体的空间赋存位置、展布、形态以及产状等特征，其直接目的是找矿预测，意义重大。成矿构造通常是与成矿作用同时活动的构造，包括成矿前已存在、成矿作用发生时再发生活动的构造和成矿作用发生的同时形成的构造。成矿结构面是指成矿作用过程中赋存矿体的显性或隐性存在的岩石物理及化学性质不连续界面。成矿结构面可分为3种类型：（1）原生成矿结构面，指原生构造形成的成矿结构面，包括岩性界面、地质体界面，重力、压力、热力、热流体形成的结构面；（2）次生成矿结构面，指区域应力形成的褶皱、断裂、节理、裂隙等结构面；（3）物理化学条件转换结构面，指温度、压力、pH值、Eh值转换界面。（1）早期。该期最主要的成矿构造与成矿结构面为一套原生成矿结构面，矿体均产于基（中）性火山岩（已变质为钠长岩类）与沉积岩（已变质为各类片岩）的界面处（图5a），而这套火山岩为裂谷环境下的裂隙式喷发的产物，喷发产状受控于南北向的拉张环境。此外，在落凼铜矿床野外考察时，见火山通道相产物，火山角砾岩和坍塌角砾岩（图5b-d）指示此处可能是喷溢口，喷溢口也是一种原生成矿结构面。F1断裂作为宝台厂一九龙深大断裂的西延部分，控制含矿岩体的分布及矿体的延展与富集，并可作为辉长岩侵位的通道，表明其为同生断裂；此外，据项目组最新钻探资料，F29断裂两侧岩性变化巨大且存在大量的菱铁矿（图5e）、层间滑塌堆积岩（图5f），说明其也为同生断裂。![]()
Cep黄铜矿；Py黄铁矿；Qz石英；Sd菱铁矿；Br岩石角砾。
（2）叠加期。该期主要为次生成矿结构面，主要为褶皱、断裂和裂隙。区内构造主要有近东西向和近南北向两期（图6）。东西向构造受古、中元古代造山运动（会理运动）影响，南北向为主压应力，形成了轴向近东西的河口背斜和红泥坡向斜，其控制了基底地层和矿体的整体展布方向。南北向构造受到新元古代扬子板块和华夏板块拼贴作用的影响，东西向为主压应力，形成了一系列近南北向褶皱构造，它们叠加于早期东西向褶皱构造之上，明显控制了矿体的富集改造。因此，叠加期主要的成矿结构面为复合褶皱的核部，如图6。![]()
早期形成的近东西向断裂（如F1）是拉拉地区最为重要的东西向断裂，它控制了矿床的分布。目前拉拉地区所发现的矿床均分布于F1断裂的两侧，且F1断裂带是含矿的（图7a），具有多期活动性质，是成矿前已存在、成矿期发生活动的断裂构造。钻孔揭示红泥坡矿床①号矿体中常见含矿断裂，说明其为成矿期断裂构造（图7b）。另外，一些裂隙也是重要的次生结构面（图7c，d）。![]()
Cep—黄铜矿；Qz—石英；Py—黄铁矿；Cal—方解石。
图7 落凼铜矿床与红泥坡铜矿床热液叠加期断裂、裂隙次生成矿结构面特征照片 4.3 成矿作用特征标志
成矿作用过程十分复杂，其产物也复杂多样，其中能够直接指示矿体赋存位置、对找矿预测有特殊意义的标志称为成矿作用特征标志，这些标志必须是通过宏观和微观手段确定无疑的地质事实。（1）矿体特征。矿体主要呈层状、似层状、透镜状，产状与地层层理一致，显示典型的层控特征。容矿岩石为石英钠长岩、黑云石英片岩、白云石英片岩及大理岩等（图4）。（2）矿石类型、矿物组成、结构构造。矿石类型有纹层状、块状、角砾状和脉状矿石（图8）。矿石矿物主要为黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿，次为辉钼矿、赤铁矿、铁硫砷钴矿、闪锌矿等，偶见自然金（图9）。脉石矿物主要为石英、方解石、黑云母、白云母、绿泥石等。矿石结构主要为自形-半自形粒状结构、它形粒状结构、交代结构、包含结构、压碎结构，偶见固溶体分离结构、筛状结构。矿石构造主要为纹层状构造、块状构造、角砾状构造和脉状构造。![]()
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a，b—纹层状矿石；c，d—块状矿石；e，f一角砾状矿石；g，h—脉状矿石。Bt—黑云母；Br—岩石角砾；Cal—方解石；Ccp—黄铜矿；Py—黄铁矿。
图8 落凼铜矿床矿石野外照片
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a—自形-半自形磁铁矿；b一自形-半自形黄铁矿；c一黄铜矿交代黄铁矿和辉钼矿；d一黄铜矿交代铁硫砷钻矿和黄铁矿，铁硫砷钻矿具明显碎裂现象；e一黄铁矿包裹磁铁矿和黄铁矿；f一黄铁矿和磁铁矿具裂纹；g一闪锌矿中出溶乳滴状黄铜矿；h—黄铁矿包含围岩颗粒。Py—黄铁矿；Ccp—黄铜矿；God—铁硫砷钻矿；Mot—辉钼矿；Sp—闪锌矿；Mt—磁铁矿。图9 典型矿石结构镜下照片
（3）成矿期与成矿阶段。根据矿体特征、矿石穿切关系（图10），并结合矿石结构、矿物共生组合及矿物穿插关系，可将拉拉矿床成矿作用过程划分为海底火山喷流-沉积期和热液叠加期两个成矿期（表1）: ①海底火山喷流-沉积成矿期。这一时期矿床主要的矿石类型为纹层状、块状矿石以及少量坍塌角砾状矿石，矿物组合为磷灰石＋石英＋方解石＋磁铁矿＋黄铁矿＋黄铜矿＋微量自然金＋铁硫砷钴矿。②热液叠加期。这一时期可分为（Ⅰ）磁铁矿-硫化物阶段、（Ⅱ）石英-方解石-硫化物阶段和（Ⅲ）贫矿石英-方解石阶段，主要形成脉状矿石。![]()
a-g—火山喷流-沉积期；h-j—热液叠加成矿期磁铁矿硫化物阶段；k—m—热液叠加期石英-方解石-硫化阶段；n，o—热液叠加期贫矿石英-方解石阶段。Qz—石英；Cal—方解石；Ap—磷灰石；Ms—白云母；Bi—黑云母；Py—黄铁矿；Cep—黄铜矿；God—铁硫砷钻矿；Po—磁黄铁矿；G1—自然金；Prs—氟碳钙铈矿；Mot—辉钼矿；Mt—磁铁矿；Hem—赤铁矿。
图10 落凼铜矿不同期次与阶段矿物组合镜下照片
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（4）蚀变类型。早期形成的纹层状、块状矿体蚀变较弱，以硅化、绿泥石化、碳酸盐化为主；叠加期主要发育碳酸盐化、硅化、钠长石化、黑云母化、萤石化、电气石化等（图11）。![]()
A，B—早期蚀变类型；C-F—叠加期蚀变类型。Qz—石英；Cal—方解石；Chi—绿泥石；MuS—白云母；Bt—黑云母；Ab—钠长石；Tur—电气石；Fl—萤石。
4.4 找矿预测地质模型构建
以勘查区找矿预测理论与方法体系为指导，厘定了成矿地质体、成矿构造和成矿结构面，总结了成矿作用特征标志，最终建立了拉拉铜矿的找矿预测地质模型(图12)。该区成矿作用复杂。成矿过程大致分为火山喷发沉积和热液叠加改造两个成矿阶段：(1)火山喷发沉积阶段。火山喷发沉积主要是形成含矿的火山沉积建造或矿源层，多次连续的火山喷发过程中，更多的有用组分则伴随着熔岩流和火山碎屑直接喷溢到海底；经过搬运堆积在海底盆地或斜坡上，主要分布在火山碎屑岩及其向沉积岩过渡的地段，经沉积成岩作用而形成含矿的火山沉积建造及其原始的矿化层。(2)热液叠加改造阶段。新元古代Rodinia超大陆的聚合导致区域岩石普遍变质，形成了绿片岩相至绿帘-角闪岩相的矿物组合，构造变形所产生的空间为后期含矿热液叠加提供了通道和赋存场所。超大陆在聚合后发生裂解事件，地幔柱上涌，辉绿岩大量侵入，岩浆流体或地幔流体与盆地边缘存在的大量卤水发生混合，形成的盐度极高的热液沿着断裂迁移，使成矿物质进一步富集，在浅部与大气降水混合或发生沸腾现象，导致矿质沉淀成矿富集，形成了红泥坡典型的脉状矿石。![]()
5 靶区确定及验证示范
找矿预测模型构建的研究成果反映，拉拉铜矿矿体主要分布于河口群落凼组上段和长冲组上段层位中，具典型层控特征，赋存于变质火山岩和变质沉积岩界面附近，且与火山岩关系极为密切，因此河口群地层的分布对于拉拉铜矿找矿意义重大。该区布格重力异常可圈定河口群分布范围，并推断其在红泥坡以南至黎洪一带连续分布；邱林等通过对各出露地层岩石进行磁性测量，发现河口群火山岩具高磁特征；1:5万航磁资料（图13）显示该区南部仍有大面积高磁异常，推测河口群火山岩在南部覆盖区下有稳定延伸；近南北向的AMT剖面（图14）高低阻梯度带表明基性-中性火山岩与沉积岩界面有较为连续的延伸；结合地质上在南部黎洪—姜驿一带已发现河口群火山沉积岩露头，进一步显示河口群火山沉积岩具有稳定向南延伸趋势。同时，红泥坡向斜作为热液叠加期的有利的次生成矿结构面，AMT剖面显示其分布于拉拉—黎洪一带。以往勘查工程大都分布于其北翼，已发现红泥坡大型铜矿床，而其南翼覆盖层之下靠近轴部的区域同样具有广阔的找矿前景，因此将这一区域圈定为A级找矿靶区。![]()
图13 拉拉地区局部航磁平面图
在南部部署了两条AMT剖面AMT-16-08和AMT-19-1（图13，14）来确定最终的验证孔位。落凼铜矿和红泥坡铜矿典型剖面电阻率反演结果显示，火山岩和沉积岩界面与高低阻梯度带有良好的对应关系（图15）。 ![]()
图14 AMT-16-08剖面(a)和AMT-19-1剖面(b)电阻率反演结果
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图15 落凼一黎洪地段地质剖面图(a)和AMT剖面电阻率反演结果(b)
两条近东西向的剖面AMT-16-08和AMT-19-1显示了成矿结构面的形态与深度（图15），据此，相继部署了ZK-1801.ZK-1401和ZK33个验证钻孔，在深部成功发现了厚大矿体。经资源量估算，新增潜在资源铜金属量达56万t，铜矿石平均品位0.7%，实现了找矿重要突破，打开了区域覆盖层之下巨大的找矿空间（图16）。![]()
6 结论
（1）本区存在显著的两期成矿事件，分别对应于两期超大陆裂解事件，早期可能与火山作用相关，后期发生了热液叠加成矿作用。（2）早期成矿地质体为赋矿火山岩（河口群钠长岩类），成矿构造与成矿结构面主要为基（中）性火山岩与沉积岩的界面及可能的喷溢口，为原生成矿结构面；热液叠加期成矿地质体推测为深部隐伏岩体，成矿构造与成矿结构面主要为褶皱.断裂和裂隙，为次生成矿结构面。总结成矿作用特征标志，建立了拉拉铜矿勘查区找矿预测地质模型。（3）结合地质和物探方法，圈定红泥坡南部为找矿靶区，经钻探验证，发现厚大矿体，打开了区域找矿空间。谨以此文祝贺赵鹏大院士90华诞。感谢王功文教授的约稿。整个研究过程中，得到了叶天竺教授的亲切指导，论文审稿人提出了宝贵的修改意见，在此一并表示谢忱！-------END------
原文来源：陈辉,林鲁军,庞振山,等.四川会理拉拉铜矿找矿预测模型构建与找矿示范[J].地学前缘, 2021, 28(3):19.DOI:10.13745/j.esf.sf.2021.1.29.
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