云南巖腳鉛鋅礦床地質(zhì)特征及區(qū)域成礦作用對(duì)比

張 權(quán)，郭世釗，楊金彪，王道會(huì)

(1. 云南馳宏鋅鍺股份有限公司，云南 曲靖 655000；2. 云南瀾滄鉛礦有限公司，云南 普洱 665000；3. 云南冶金資源股份有限公司，昆明 650000)

20世紀(jì)，在蘭坪盆地發(fā)現(xiàn)了大量沉積巖容礦的鉛鋅礦床，如金頂鉛鋅礦、白秧坪鉛鋅銅多金屬礦、李子坪鉛鋅礦等中型—(超)大型鉛鋅礦床。但思茅盆地的鉛鋅找礦工作一直沒(méi)有取得突破，直到近年來(lái)巖腳鉛鋅礦找礦取得突破(2011年至今，巖腳礦區(qū)采用物探激電掃面、音頻大地電磁測(cè)深，鉆探驗(yàn)證的方式，投入鉆探近萬(wàn)米，坑探3 000余米，實(shí)現(xiàn)新增鉛鋅資源量35萬(wàn) t，伴生銀200 t)，才打開這種局面。

前人主要從控礦特征和地球化學(xué)特征等方向?qū)r腳鉛鋅礦床進(jìn)行研究[1-2]，本文通過(guò)對(duì)巖腳鉛鋅礦床的成礦地質(zhì)特征、成礦規(guī)律等方面進(jìn)行研究、總結(jié)，并與金頂鉛鋅礦床、李子坪鉛鋅礦床做對(duì)比，旨在為思茅盆地中尋找同類鉛鋅礦床提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)

云南西部蘭坪—思茅盆地地處歐亞板塊與印度板塊的結(jié)合部位，為特提斯構(gòu)造域東段的組成部分。該盆地夾持于金沙江—哀牢山斷裂帶與瀾滄江斷裂帶之間，是在瀾滄江洋和金沙江洋消亡之后發(fā)展起來(lái)的一個(gè)中新生代陸內(nèi)盆地，沿盆地中央發(fā)育有南北—北北西向的隆起帶(亦稱中軸斷裂帶)[3-5]。

蘭坪—思茅盆地西以瀾滄江斷裂為界與保山地塊相接，東以金沙江—哀牢山斷裂為界與揚(yáng)子陸塊毗鄰，盆地東、西兩側(cè)金沙江—哀牢山斷裂和瀾滄江斷裂控制了盆地的構(gòu)造演化。三疊紀(jì)早期，受金沙江—哀牢山、瀾滄江斷裂活動(dòng)影響，蘭坪—思茅盆地成為揚(yáng)子陸塊與保山地塊之間的微板塊，晚三疊世盆地具有殘留海性質(zhì)，侏羅—白堊紀(jì)發(fā)展為陸內(nèi)坳陷盆地，古近紀(jì)以來(lái)受印度板塊與歐亞板塊碰撞影響，蘭坪—思茅盆地演化為走滑拉分盆地，喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)中地層發(fā)生褶皺和斷裂，并有堿性巖漿活動(dòng)[6]。

盆地內(nèi)主要出露中新生界地層，古生界地層僅于盆地邊緣少量出露，區(qū)域上出露地層主要有：1)上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M，巖性主要為一套碎屑灰?guī)r及薄層煤層；2)上三疊統(tǒng)三合洞組，巖性主要為一套陸源生物碎屑灰?guī)r、砂屑灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r；3)中侏羅統(tǒng)和平鄉(xiāng)組，巖性主要為一套海陸混合相雜色砂泥巖和碳酸鹽建造；4)中侏羅統(tǒng)花開佐組，分兩個(gè)巖性段，下段為紫紅色層狀礫巖夾石英雜砂巖、絹云母板巖，上段為淺灰綠色、灰白色薄層狀絹云母鈣質(zhì)板巖、泥灰?guī)r、中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖夾絹云母板巖；5)上侏羅統(tǒng)壩注路組，巖性主要為紫紅色絹云母板巖夾薄至中厚層砂巖；6)下白堊統(tǒng)景星組，巖性為紫紅色粉砂巖、中粗粒砂巖夾灰綠色砂巖、礫巖和泥巖；7)古新統(tǒng)云龍組，巖性主要為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)粉砂巖，局部可見石膏層。

區(qū)內(nèi)共有褶曲二十余個(gè)，褶曲以線狀及長(zhǎng)軸狀為主，大部分為北西向，少數(shù)為南北向，彼此大體平行排列，由于斷裂破壞，發(fā)育多不完整，其中以軸面直立的對(duì)稱型褶曲為主，個(gè)別為軸面西傾的倒轉(zhuǎn)背斜。區(qū)域斷裂構(gòu)造按其方向可分為NW向縱斷層和NE向橫斷層。NW向的縱斷層較NE向的橫斷層更為發(fā)育，其規(guī)模也較大。此外，NE向的橫斷層明顯地切割NW向的縱斷層。

區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)金頂超大型鉛鋅礦床、白秧坪大型鉛鋅多金屬礦床、李子坪中型鉛鋅礦床、金滿中型銅礦床、巖腳中型鉛鋅礦床、勐野井鉀鹽礦床等金屬、非金屬礦床。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

巖腳鉛鋅礦區(qū)位于坡腳—過(guò)克梁子背斜西翼，礦區(qū)出露地層有侏羅系中統(tǒng)和平鄉(xiāng)組(J2h)，白堊系下統(tǒng)景星組(K1j)(見圖1)。

侏羅系中統(tǒng)和平鄉(xiāng)組(J2h)為一套海陸混合相雜色砂泥質(zhì)—碳酸鹽建造，主要出露于礦區(qū)北部。白堊系下統(tǒng)景星組(K1j)為一套海陸交互相淺色砂泥質(zhì)復(fù)理石建造，由黃綠色細(xì)粒、中粒石英砂巖、巖屑石英砂巖與黃綠、灰綠、灰黃、紫紅等色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，主體以砂巖為主，該套地層的淺色砂巖是區(qū)內(nèi)的主要含礦地層。

景星組第一巖性段(K1j1)：主要由黃白、灰白、黃綠色粉—細(xì)粒、中粒石英砂巖、巖屑石英砂巖組成，巖石中節(jié)理、裂隙、破碎帶發(fā)育，沿構(gòu)造破碎帶褐鐵礦化、泥化發(fā)育，常伴有鉛鋅礦化和銅礦化，是礦區(qū)主要含礦層位。

景星組第二巖性段(K1j2)：由黃綠、灰綠、灰黃、紫紅等色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，在該巖性段里，構(gòu)造發(fā)育的地段，礦化情況好，是礦區(qū)次要含礦層位。

景星組第三巖性段(K1j3)：由灰—灰白色細(xì)粒、中粒石英砂巖組成，礫石成分主要為灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r，少量砂巖，呈次棱角、次圓狀，礫徑大小0.3～2.0 cm，膠結(jié)物主要為泥質(zhì)和鈣質(zhì)，礫巖中見鉛鋅礦化。沿節(jié)理、裂隙、破碎帶、層理面見鉛鋅礦化。

景星組第四巖性段(K1j4)：由黃綠、灰綠、灰黃、紫紅等色鈣質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖組成。巖石擠壓揉皺特征明顯，厚15～23 m，厚度變化較大，局部沿走向尖滅。

景星組第五巖性段(K1j5)：由灰至灰白色細(xì)?！辛Ｊ⑸皫r組成，底部發(fā)育一層含礫砂巖，礫石成分主要為砂巖，呈次棱角狀、次圓狀，粒徑大小0.3～1.0 cm，膠結(jié)物主要為砂質(zhì)，經(jīng)少量工程揭露在底部沿層面、破碎帶見鉛鋅礦化。

圖1 巖腳鉛鋅礦區(qū)地質(zhì)略圖Fig.1 Geological sketch map of the Yanjiao lead-zinc deposit

景星組第六巖性段(K1j6)：主要由紫紅色、灰紫色鈣質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、細(xì)砂巖、含礫砂巖組成，局部夾薄層狀灰綠色、灰黃色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖。

景星組第七巖性段(K1j7)：由灰至灰白色、黃褐色細(xì)粒—中粒石英砂巖組成。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)主要斷層有北西向斷層、北東向斷層、近南北向斷層、近東西向斷層。其中，近東西向斷裂為控礦斷裂。F8斷裂：出露長(zhǎng)500 m 左右，產(chǎn)狀165°∠74°，向西延伸被F4斷層截切，向東延伸被F1、F6斷層錯(cuò)斷，并發(fā)生明顯位移。斷裂破碎帶寬2～3 m，由斷層泥、砂巖角礫組成，斷層兩側(cè)節(jié)理裂隙發(fā)育，褐鐵礦化較強(qiáng)，兩側(cè)淺色石英砂巖中見鉛鋅礦化，具正斷層性質(zhì)，為含礦和控礦斷裂，Ⅰ1、Ⅰ2號(hào)礦體主要受該斷層控制。F9斷裂：總體與F8斷層平行，產(chǎn)狀165°∠75°，出露長(zhǎng)700 m左右，斷裂破碎帶寬1.5～3 m，由斷層泥、砂巖角礫組成，斷層兩側(cè)節(jié)理裂隙發(fā)育，褐鐵礦化較強(qiáng)，兩側(cè)淺色石英砂巖中見鉛鋅礦化，具正斷層性質(zhì)，為含礦和控礦斷裂。

礦區(qū)范圍內(nèi)未見巖漿巖出露。

3 礦床特征

礦區(qū)內(nèi)，鉛鋅礦體主要賦存于景星組第一巖性段(K1j1)層位中，零星小礦體或礦化點(diǎn)賦存于景星組第二(K1j2)、第三(K1j3)巖性段及和平鄉(xiāng)組(J2h)層位中，以Ⅰ1、Ⅰ3、Ⅰ4號(hào)礦體規(guī)模較大。

3.1 礦體特征

Ⅰ-1號(hào)礦體賦存于景星組第一巖性段K1j1地層細(xì)—中粒石英砂巖及紫色、淺紫色交互帶的泥質(zhì)粉砂巖中，呈陡傾、脈狀產(chǎn)出，是礦區(qū)主要礦體之一。礦體產(chǎn)狀為150°～250°∠55°～75°，總體產(chǎn)狀為200°∠73°，與地層產(chǎn)狀有較大區(qū)別。礦體分布，在地表主要受F8號(hào)斷層控制，東段向北東深部側(cè)伏。

Ⅰ-3號(hào)礦體賦存于景星組第一巖性段K1j1地層細(xì)—中粒石英砂巖及紫色、淺紫色交互帶的泥質(zhì)粉砂巖中，呈陡傾斜、脈狀產(chǎn)出，是礦區(qū)主要礦體之一。礦體產(chǎn)狀為150°～250°∠56°～78°，總體產(chǎn)狀為200°∠65°。礦體呈近東西向展布，礦體東段向北東深部側(cè)伏。

Ⅰ-4號(hào)礦體賦存于景星組第一巖性段K1j1地層細(xì)—中粒石英砂巖及紫色、淺紫色交互帶的泥質(zhì)粉砂巖中，呈陡傾狀、脈狀產(chǎn)出，是礦區(qū)主要礦體之一。礦體產(chǎn)狀為150°～250°∠60°～75°，平均200°∠65°。

3.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

如圖2所示，礦石結(jié)構(gòu)以半自形—自形粒狀結(jié)構(gòu)為主。方鉛礦呈半自形粒狀，解理發(fā)育，閃鋅礦呈它形包含于方鉛礦內(nèi)，也可見閃鋅礦被方鉛礦交代。

圖2 巖腳鉛鋅礦床礦石組圖特征圖Fig.2 Ore texture characteristics in the Yanjiao lead-zinc deposit

礦石主要為細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造。以方鉛礦為主的有用礦物絕大部分呈細(xì)脈、網(wǎng)脈狀沿巖石中的裂隙分布，少部分呈小團(tuán)塊分布于裂隙或裂隙交匯處，偶爾可見極小部分呈浸染狀分布于緊靠裂隙的巖石的孔隙中。

3.3 圍巖蝕變

礦區(qū)常見的蝕變現(xiàn)象有黃鐵礦化、褐鐵礦化、方解石化、硅化、白云石化，其中黃鐵礦化、方解石化與鉛鋅礦化關(guān)系最為密切。

黃鐵礦化。主要分布于景星組第一巖性段(K1j1)層位中，黃鐵礦呈立方體，五角十二面體兩種晶形出現(xiàn)，以立方體居多，單晶最大可達(dá)5 mm，普遍≤1 mm，多呈浸染狀，少量呈細(xì)脈狀、斑塊狀。離礦體近，黃鐵礦化強(qiáng)烈；反之，則弱。

方解石化。主要分布于景星組第一巖性段(K1j1)層位中，在裂隙中，方解石多呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀，少量呈團(tuán)塊狀出現(xiàn)，鉛鋅礦化往往位于方解石脈與圍巖接觸面上，沿脈產(chǎn)出。局部可見方解石呈五角十二面體單晶或晶簇狀出現(xiàn)，晶體最大為3 mm。

4 礦床成因探討

4.1 成礦物質(zhì)來(lái)源

為了探討蘭坪—思茅盆地紅層銅礦的物質(zhì)來(lái)源，前人對(duì)蘭坪—思茅盆地各地層中Cu、Pb、Zn、As、Sb、Co、Ni、Ti、Cr、V、Mn、Be等元素的地球化學(xué)豐度進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(見表1)[7]，從表中統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，盆地紅層(T-E)中的Pb、Zn元素含量均較地殼克拉克值富集，表明盆地內(nèi)紅層可能為該區(qū)鉛鋅成礦提供了物質(zhì)來(lái)源。

表1 蘭坪—思茅盆地地層地球化學(xué)豐度表Table 1 The trace element concentrations and relative parameters for strata of Lanping-Simao basin /10-6

表2 巖腳礦區(qū)鉛鋅礦床圍巖中微量元素含量特征表Table 2 Characteristics of trace elements in surrounding rock of the Yanjiao lead-zinc deposit /10-6

注：元素含量值為幾何平均值，濃集克拉克值=幾何均值/地殼豐度，參與計(jì)算樣數(shù)20件。地殼豐度(黎 彤，1976)。

4.2 控礦因素

地層。礦區(qū)內(nèi)，鉛鋅礦體主要賦存于景星組第一巖性段(K1j1)層位中，主要由黃白、灰白、黃綠色粉—細(xì)粒、中粒石英砂巖、巖屑石英砂巖組成，巖石中節(jié)理、裂隙、破碎帶發(fā)育，沿構(gòu)造破碎帶褐鐵礦化、泥化發(fā)育，常伴有鉛鋅礦化和銅礦化。

構(gòu)造。近東西向斷裂為含礦和控礦斷裂，具正斷層性質(zhì)。

圖3 巖腳鉛鋅礦床熱水沉積—疊加改造成礦模式示意圖Fig.3 Sketch map of hydrothermal sedimentary superimposed transformation metallogenic model in Yanjiao lead-zinc depositA、早白堊世熱水沉積成礦示意圖；B、喜山期熱液疊加改造成礦示意圖1-下白堊統(tǒng)烏紗河組；2-下白堊統(tǒng)景星組；3-基底；4-礦體

4.3 礦床成因

前人認(rèn)為巖腳鉛鋅礦床是由沉積作用形成的受下白堊統(tǒng)景星組這一層位控制的層控型礦床，礦體主要順層緩傾產(chǎn)出，傾角一般為16°～38°[1]。本文通過(guò)前期較系統(tǒng)的地質(zhì)、物探工作及鉆探工程揭露，認(rèn)識(shí)到礦體呈近東西向展布，向南陡傾產(chǎn)出，其礦體傾角65°～80°，與斷層傾角基本一致，少部分低品位礦體呈似層狀大致沿層間構(gòu)造破碎帶產(chǎn)出。認(rèn)為礦區(qū)近東西向斷裂和有利的地層巖性是鉛鋅礦體形成的主要控礦因素，斷裂破碎帶既是礦區(qū)有利的導(dǎo)礦構(gòu)造同時(shí)也是主要的容礦構(gòu)造；白堊系下統(tǒng)景星組下段第一巖性段(K1j1)黃白色、灰白色細(xì)粒-中粒石英砂巖、巖屑石英砂巖是鉛鋅礦體形成的有利巖性段。

近年，通過(guò)礦區(qū)構(gòu)造疊加暈樣品及背景樣的采集分析，對(duì)礦區(qū)景星組地層不同巖性段的元素背景特征做了統(tǒng)計(jì)(見表2)與總結(jié)：景星組第一巖性段(K1j1)以富含Pb、Zn、Ag、Cu、As、Sb、Li、Cd、Ge、Bi為特點(diǎn)；景星組第二巖性段(K1j2)以富含Pb、Zn、Ag、As、Sb、Li、Cd、Ge、Bi為特點(diǎn)；景星組第三巖性段(K1j3)以富含Pb、Zn、Ag、As、Sb、Li、Cd、Bi為特點(diǎn)；景星組第四巖性段(K1j4)以富含Pb、Zn、Ag、As、Sb、Ba、Li、Cd、Ge、Bi為特點(diǎn)；景星組第五巖性段(K1j5)以富含Pb、Zn、Ag、As、Li、Cd、Bi為特點(diǎn)；和平鄉(xiāng)組(J2h)地層以富含Pb、Zn、Ag、As、Sb、Li、Cd、Ge、Bi為特點(diǎn)。景星組第一巖性段(K1j1)至第四巖性段(K1j4)Pb元素含量為礦區(qū)背景值的20倍以上，Zn含量為礦區(qū)背景值的4～7倍[2]。

綜上，推斷巖腳鉛鋅礦床的成礦作用過(guò)程為：在早白堊世，伴隨碎屑巖的沉積作用，鉛鋅在巖石礦物顆粒之間初步沉淀、富集，伴隨喜山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的發(fā)生、發(fā)展，礦區(qū)地層產(chǎn)生斷裂，隨著喜山期構(gòu)造作用的進(jìn)一步深化，礦區(qū)產(chǎn)生一條連通基底的深大斷裂，深部熱鹵水及構(gòu)造熱液在應(yīng)力驅(qū)動(dòng)下向上運(yùn)移，與所經(jīng)巖層發(fā)生水巖反應(yīng)，不斷萃取所經(jīng)巖層中的Pb、Zn等礦質(zhì)，形成成礦熱液，主要沿?cái)嗔?、裂隙充填形成與其產(chǎn)狀一致的脈狀礦體，部分礦液疊加于早期形成的低品位礦體之上使之變富(見圖3)。認(rèn)為其礦床成因類型為沉積—熱液改造型礦床。

表3 蘭坪—思茅盆地典型鉛鋅礦床成礦特征對(duì)比Table 3 Comparison of ore-forming characteristics between typical lead-zinc deposits in Lanping-Simao basin

5 結(jié)論

通過(guò)與區(qū)域內(nèi)金頂鉛鋅礦床和李子坪鉛鋅礦床進(jìn)行對(duì)比(見表3)，可以看出，巖腳鉛鋅礦床、金頂鉛鋅礦床、李子坪鉛鋅礦床在區(qū)域成礦地質(zhì)背景、控礦因素、礦化特征等方面具有可比性，反映出蘭坪—思茅盆地內(nèi)鉛鋅成礦具有相似的成礦地質(zhì)條件及成礦規(guī)律，現(xiàn)簡(jiǎn)要總結(jié)如下：

1)鉛鋅成礦與侏羅系、白堊系地層關(guān)系較為密切，該地層不但提供了部分成礦物質(zhì)，也是礦體的賦礦層位。

2)近EW向斷裂構(gòu)造對(duì)成礦具有明顯控制作用。

3)區(qū)域內(nèi)鉛鋅礦化及圍巖蝕變特征較為相似。礦體均賦存于陸相碎屑巖內(nèi)且呈似層狀、脈狀、透鏡狀產(chǎn)出。主要礦石礦物組成和組構(gòu)特征相似，圍巖蝕變主要為黃鐵礦化、白云石化。