云南永善金沙廠鉛鋅礦成礦特征及成因淺析

李高良，喬麗梅，潘金祿，孫萬明，劉大榮

(永善金沙礦業(yè)有限責任公司，云南 永善 657309)

1 礦區(qū)地質

云南省永善縣金沙廠礦區(qū)位于云南東北部，構造上屬于濱太平洋成礦域，是我國重要的鉛鋅成礦區(qū)之一。受北東向的巧家—蓮峰大斷裂和北西向的金沙逆斷層銳角交匯影響，礦區(qū)地層構造主要為古生代地層組成的一個短軸背斜(圖1)，礦體主要受北東向構造控制，該礦床為地層碳酸鹽巖和斷層構造控制的鉛鋅礦床。

1.1 地 層

礦區(qū)地層發(fā)育，除泥盆系—石炭系、侏羅系—白堊系外，自中元古界至下三疊統(tǒng)均有出露。其中震旦系上統(tǒng)燈影組和下寒武統(tǒng)梅樹村組碳酸鹽巖是本區(qū)鉛鋅礦的賦礦地層。

礦區(qū)內燈影組與下伏震旦系砂巖、紫色頁巖、冰磧礫巖及薄層狀泥質白云巖與炭質白云巖整合接觸，與上覆下寒武統(tǒng)梅樹村組白云巖、硅質白云巖平行不整合接觸。燈影組在本區(qū)僅出露其上部的兩個填圖單元，即舊城段(Z2dn4)和白巖哨段(Z2dn5)。白巖哨段又可分為上、下兩個亞段：白巖哨段下亞段(Z2dn5-1)厚163.19m，為灰、淺灰色厚層狀藻白云巖，白巖哨段下亞段是本礦區(qū)主要的賦礦層位；白巖哨段上亞段(Z2dn5～2)厚70.52m，巖性為灰白色中-薄層狀粉晶白云巖。

下寒武統(tǒng)梅樹村組可分為三段：小歪頭山段(∈1m1)、中誼村段(∈1m2)和大海段(∈1m3)，其中中誼村段和大海段為本區(qū)次要的賦礦層。中誼村段厚21.25m，主要由白云質磷塊巖、硅質磷塊巖和含磷白云巖、含磷硅質巖組成。為本區(qū)磷礦主要產(chǎn)出層位。大海段厚8m～10m，主要為灰色中厚層狀泥質白云巖，夾深灰色薄層狀磷質粉砂質泥巖和硅質條帶，底部多為內碎屑白云巖，中部常出現(xiàn)層紋狀和條帶狀白云巖，頂部與筇竹寺組分界處往往出現(xiàn)一層厚約0.2m的生物碎屑磷塊巖。梅樹村組向上與筇竹寺組呈現(xiàn)整合接觸。

圖1 永善金沙廠鉛鋅礦區(qū)域地質圖

1.2 構 造

由于受區(qū)域構造擠壓，礦區(qū)金沙廠背斜和金沙斷裂(F1)、層間滑動斷層(FC1)、層間滑動斷層(FC2)及陡傾斜斷層(F4)等構造形跡構成了礦區(qū)的主體控礦構造格架(圖2)。

(1)金沙廠背斜：為一近東西向展布的穹窿構造，背斜核部為燈影組，翼部四周依次為寒武系、奧陶系、志留系、二疊系。

(2)金沙斷裂(F1)：是礦區(qū)內的主要斷裂，為逆斷層，貫穿整個礦區(qū)，斷層傾向北東，傾角40°～73°，垂直斷距60m～130m，斷層破碎帶寬數(shù)米至10m左右。該斷層為礦區(qū)成礦后構造。

(3)層間滑動控礦斷層(FC1、FC2)：

FC1位于寒武系下統(tǒng)梅樹村組大海段(∈1m3)與寒武系下統(tǒng)筇竹寺組(∈1q)之間，為張性層間滑動成礦斷層，總體傾向為北北東。該層間滑動控礦構造控制著礦區(qū)第II種類型的礦體。

FC2位于震旦系上統(tǒng)燈影組白巖哨段下亞段(Z2dn5-1)內部白云巖之間，為張性層間滑動成礦斷層，構造控制著礦區(qū)第I種類型礦體的展布。

(4)F4切層的陡傾斜控礦正斷層。F4位于金沙廠背斜核部，切斷震旦系上統(tǒng)燈影組白巖哨段(Z2dn5)、寒武系下統(tǒng)梅樹村組(∈1m)及寒武系下統(tǒng)筇竹寺組(∈1q)等地層，為張性成礦斷層，總體傾向北北東，為區(qū)內鉛鋅礦賦礦構造，發(fā)育1～3條控礦構造，控制著礦區(qū)第III種類型礦體的形成。

(5)成礦后的陡傾斜斷層：位于金沙廠背斜不同部位，切斷震旦系上統(tǒng)燈影組白巖哨段(Z2dn5)寒武系下統(tǒng)梅樹村組(∈1m)及寒武系下統(tǒng)筇竹寺組(∈1q)等地層和礦區(qū)所有控礦構造，為壓扭性破壞礦體斷層，總體走向為北北東和北西向，該組斷層往往使得區(qū)內三種類型的礦體發(fā)生錯位，嚴重影響找礦勘查工作。

1.3 巖漿巖

區(qū)域內巖漿活動僅有海西旋迴中的基性巖漿噴溢活動，形成玄武巖火山建造。區(qū)域內可能距溢出中心不遠，據(jù)巖性、巖石組合特征自下而上劃分為下、中、上三段，共厚1 131m。下段主要由玄武質火山集塊巖、火山角礫巖及含斑玄武巖組成，厚267m；中段主要由斑狀玄武巖、杏仁含斑玄武巖夾凝灰?guī)r等組成，厚317m；上段主要由致密玄武巖，杏仁玄武巖夾凝灰?guī)r、熔角礫巖等組成，厚547m。川滇黔鉛鋅礦帶的礦點、礦化帶與峨嵋山玄武巖的展布相一致，表明鉛鋅礦床的形成與玄武巖漿活動有一定的關聯(lián)性。

2 礦床(體)地質特征

金沙廠鉛鋅礦體分別受緩傾斜層間滑動和陡傾斜斷層破碎帶的控制，可分為三種類型(圖2)。

第一種是賦存于礦區(qū)震旦系上統(tǒng)燈影組白巖哨段下亞段(Z2dn5-1)層間滑動斷層破碎帶(FC2)并順層產(chǎn)出的鉛鋅礦體(第I種類型)。礦體受地層和層間滑動破碎斷層帶FC2控制。位于金沙斷裂F1上盤的礦體因地層產(chǎn)狀較平緩，礦體產(chǎn)狀也大多較平緩，而位于F1下盤的礦體因地層產(chǎn)狀較陡，礦體產(chǎn)狀也較陡，局部甚至直立。該類礦體的形態(tài)較為復雜，呈似層狀、透鏡狀、囊狀形態(tài)產(chǎn)出，礦體沿走向和傾向都表現(xiàn)出尖滅再現(xiàn)、分支復合現(xiàn)象。礦體與圍巖界限清楚，其頂?shù)捉缦蕹什钇鸱?。在礦體中，有時見到圍巖夾層和包體。單個礦體規(guī)模大小不一，其中最大的礦體長140m，寬50m，平均厚度2.16m～4.42m。其一般礦體長30m～100m，寬20m～50m，平均厚2m～3m。礦石礦物主要為鉛灰色、灰黑色的方鉛礦，黃色、褐黃色的氧化方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、孔雀石、銅藍、藍銅礦、輝銀礦、輝銅礦，黝銅礦、銀黝銅礦、砷黝銅礦、硫銻銅礦。鉛品位2ω%～12ω%、鋅品位1ω%～2ω%、銅品位0.3ω%～5ω%、銀品位60～450g/t。該類型礦體厚度變化不穩(wěn)定和品位變化較不均勻。脈石礦物主要為重晶石為主、螢石、鐵白云石和少量方解石。礦石多為硫化礦、少量為氧化礦。

第二種是賦存于礦區(qū)寒武系下統(tǒng)梅樹村組大海段(∈1m3)層間滑動斷層破碎帶(FC1)控制的緩傾斜順層產(chǎn)出的鉛鋅礦體(第Ⅱ種類型黑礦)。該類礦體均賦存于寒武系下統(tǒng)梅樹村組大海段(∈1m3)含磷質、硅質白云巖地層中。礦體受地層和層間構造滑動面及層間破碎斷層帶FC1控制。礦體的分布和產(chǎn)狀與寒武系下統(tǒng)梅樹村組大海段(∈1m3)地層的分布和產(chǎn)狀一致，位于金沙斷裂F1上盤的，產(chǎn)狀較緩。位于F1下盤的礦體產(chǎn)狀較陡，有的直立甚至局部倒轉。該類礦體形態(tài)大多呈層狀、似層狀、扁豆狀和脈狀。礦體在賦礦層位中的分布存在沿走向和傾向具有尖滅再現(xiàn)、斷續(xù)分布的特點。礦體與圍巖和構造面的界限明顯。單個礦體長20m～60m，寬10m～50m，厚度相對穩(wěn)定一般為1m～4m。礦石礦物主要為黃色、褐黃色的具有玻璃光澤的閃鋅礦，少量鉛灰色的方鉛礦，鋅品位1.5ω%～8ω%、鉛品位1.5ω%～4ω%。該類型礦體厚度變化穩(wěn)定和品位變化較均勻。脈石礦物主要為重晶石為主、螢石、石墨、磷灰石、泥質和少量方解石。所有礦石均為硫化礦。

圖2 金沙廠鉛鋅礦區(qū)6號勘探線剖面圖

第三種是產(chǎn)于礦區(qū)陡傾斜斷層破碎帶中的鉛鋅礦體(第Ⅲ種類型)。礦體產(chǎn)于F4斷裂構造破碎帶中，呈復脈狀產(chǎn)出，一般由3～6條脈體組成。礦體產(chǎn)狀與斷層產(chǎn)狀一致，均為陡傾斜，傾向北東，傾角65°，復脈體分布寬度為1m～3m，長度20m～50m不等，傾斜延深10m～50m，礦體厚度1m～3.76m。礦石礦物主要為鉛灰色、灰黑色的方鉛礦，黃色、褐黃色的氧化方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、孔雀石、銅藍、藍銅礦、輝銅礦、輝銀礦，黝銅礦、銀黝銅礦、砷黝銅礦極少量，鉛品位2ω%～6ω%、鋅品位1ω%～3ω%、銅品位0.3ω%～2ω%、銀品位60～350g/t。該類型礦體厚度不穩(wěn)定，品位變化大。脈石礦物主要為重晶石為主、螢石、石英、褐鐵礦、鐵白云石和少量方解石。礦石多為硫化礦、少量為氧化礦。

礦區(qū)三種類型的礦體都為容易選冶礦，含有害元素不超標。礦體多位于潛水面之上，為隱伏礦體，全部用坑道地下開采，采礦對地下水和地表環(huán)境影響比較小，但是由于巖石比較破碎使得開采難度大。

3 礦床成因和找礦標志

3.1 成礦要素

研究表明，區(qū)域內的成礦作用主要有四方面因素：

(1)構造要素

由于成礦期的構造運動影響，在形成金沙廠穹窿褶皺的同時，因巖層的剛柔不同，厚與薄不同和受力的不均，從而在寒武系下統(tǒng)梅樹村組大海段(∈1m3)與寒武系下統(tǒng)筇竹寺組(∈1q)平行不整合面以及震旦系上統(tǒng)燈影組白巖哨段下亞段(Z2dn5-1)地層中分別產(chǎn)生了規(guī)模不等的層間破碎帶或層間剝離空間(FC1、FC2)和陡傾斜張扭性斷裂帶(F4)等容礦控礦構造，同時伴隨成礦熱液活動，成礦熱液沿上述層間破碎帶或剝離空間及張扭性斷裂帶運移充填而形成似層狀、脈狀、透鏡狀、扁豆狀的鉛鋅銅銀多金屬礦體。上述層間破碎帶或層間剝離空間帶(FC1、FC2)，以及張扭性斷裂帶F4對成礦有利，是礦區(qū)的成礦構造要素(圖3)。

圖3 金沙廠鉛鋅礦區(qū)控礦構造模型圖

(2)礦床形成與巖性的關系

礦區(qū)主要含礦層位為震旦系上統(tǒng)燈影組白巖哨段下亞段(Z2dn5-1)的中上部白云巖、硅質白云巖和寒武系下統(tǒng)梅樹村組大海段(∈1m3)含磷白云巖、白云巖、硅質白云巖與寒武系筇竹寺組灰綠、深灰色泥巖、頁巖、粉砂巖接觸帶。由于白云巖、硅質白云巖是屬于性脆而堅硬的巖石，受力后易于產(chǎn)生層間剝離空間或層間破碎帶和裂隙，為成礦提供空間。而寒武系筇竹寺組灰綠、深灰色泥巖、頁巖、粉砂巖地層具可塑性和不透水性，對含礦溶液的上升(或下降)、擴散、運移起了阻擋的作用。同時白云巖、硅質白云巖對礦液中含礦元素具有很好的親合性，它們是本礦區(qū)成礦的巖性因素。

(3)成礦環(huán)境因素

該礦床在早期沉積建造成巖時，康滇古陸中元古界昆陽群老地層中的含礦風化剝蝕物在古陸邊緣海的環(huán)境沉積成巖作用下就形成了原始礦源層。峨眉山玄武巖噴發(fā)時熱液作用略有富集，但在這時還沒有形成工業(yè)礦體，后期受到褶皺斷裂構造熱源活動作用時富集形成工業(yè)礦體。

(4)成礦溫度因素

礦體中礦物組分繁多，除主要組份鉛、鋅、銀、銅外，尚有伴生組份十余種。以方鉛礦、閃鋅礦、銅礦、黃鐵礦、輝銀礦、重晶石、螢石等為主要代表性原生礦物。以及礦物互相穿插關系及溶蝕交代現(xiàn)象和螢石呈獨立的淺紫色、無色單一立方體出現(xiàn)等現(xiàn)象都顯示該礦床為低溫熱液成礦的特點。

3.2 礦床成因認識

礦體的形成受古陸邊緣海環(huán)境地層巖石的嚴格控制，礦體產(chǎn)于震旦系上統(tǒng)燈影組白巖哨段下亞段(Z2dn5-1)的中上部白云巖和寒武系下統(tǒng)梅樹村組大海段(∈1m3)含磷白云巖、白云巖、硅質白云巖中，寒武系筇竹寺組灰綠、深灰色泥巖、頁巖、粉砂巖為封閉層。就其地層巖石的物理性質而言，震旦系上統(tǒng)燈影組白巖哨段下亞段(Z2dn5-1)與寒武系下統(tǒng)梅樹村組大海段(∈1m3)的白云巖、硅質白云巖性脆，且厚薄相間，在構造作用下，易產(chǎn)生層間破碎帶或沿層剝離空間，為礦體運移、沉淀提供了空間，而寒武系下統(tǒng)筇竹寺組(∈1q)灰綠、深灰色泥巖、頁巖、粉砂巖具可塑性和不透水性，對含礦溶液的運移起到了阻擋的作用，有利于成礦。就其化學性質而言，震旦系上統(tǒng)燈影組白巖哨段下亞段(Z2dn5-1)與寒武系下統(tǒng)梅樹村組大海段(∈1m3)地層的巖石均為白云巖，其化學性質活潑、易于交代成礦。

礦體受斷層破碎帶控制明顯。多期活動的巧家-蓮峰陡傾斜深大斷裂為含礦熱液的向上運移提供了通道，而震旦系上統(tǒng)燈影組白巖哨段下亞段(Z2dn5-1)與寒武系下統(tǒng)梅樹村組大海段(∈1m3)的白云巖中的層間破碎帶及陡傾斜斷裂為成礦提供了賦存空間，有利于成礦。

礦體中礦物組合及成因礦物學特征，礦物互相穿插關系、溶蝕交代現(xiàn)象和在螢石呈獨立的淺紫色單一立方體產(chǎn)出等現(xiàn)象都顯示為低溫熱液成礦的特點。

綜合上述金沙廠鉛鋅礦是受地層、巖石和斷裂控制的碳酸鹽巖類型中低溫熱液鉛鋅銅銀多金屬礦床。

3.3 找礦標志

(1)構造標志：構造破碎帶是礦液運移的通道和儲礦的有利場所，震旦系上統(tǒng)燈影組白巖哨段下亞段(Z2dn5-1)與寒武系下統(tǒng)梅樹村組大海段(∈1m3)的白云巖、硅質白云巖中的層間破碎帶或沿層剝離空間或斷裂破碎帶、裂隙帶是尋找礦體的構造找礦標準。

(2)層位巖石標志：礦體產(chǎn)于震旦系上統(tǒng)燈影組白巖哨段下亞段(Z2dn5-1)的中上部藻白云巖和寒武系下統(tǒng)梅樹村組大海段(∈1m3)含磷白云巖、硅質白云巖中，寒武系筇竹寺組泥巖、頁巖、粉砂巖為封閉層，所以上述兩個地層單元為找礦的層位標志。

(3)蝕變標志：蝕變密切伴生著礦化，是構成礦化的前提，礦區(qū)內各礦化體均具有程度不同的硅化、重晶石化、螢石化、碳酸鹽化、炭化及褪色蝕變，且多種蝕變疊加地段，蝕變越強烈，礦化越好。

(4)物、化探標志：礦區(qū)Pb、Zn、Ag化探異常區(qū)是找礦的明顯標志。

(5)礦化露頭標志：礦區(qū)位于金沙江南側，地形切割深，由于山高坡陡，基巖直接出露地表或垮塌造成陡坎、峭壁，使得礦體或礦化巖石形成天然露頭的機率比較大，所以尋找礦化露頭是最直接的找礦標志。

(6)老硐標志：民采點、老采坑也是找礦的直接標志。

參 考 文 獻

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