云南瀾滄老廠銀鉛鋅銅多金屬礦床流體化學(xué)特征及找礦方向預(yù)測*

李小明，王黨靠，李得元，石增龍，鄭秋容

（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）

西南“三江”（怒江、瀾滄江、金沙江）成礦帶地處印度板塊與歐亞板塊的拼接部位，是古特提斯構(gòu)造域東段的重要組成部分，由于其特殊的地質(zhì)壞境（巖漿活動頻繁、構(gòu)造作用強(qiáng)烈），造就了其有利的成礦條件，是中國重要的多金屬富集區(qū)。瀾滄老廠是“三江”地區(qū)典型的多金屬礦床之一，目前礦山保有資源（鉛鋅）日漸枯竭，雖在二十世紀(jì)初開展了危機(jī)礦山找礦并發(fā)現(xiàn)了深部銅（鉬）礦體，但由于銅（鉬）礦石品質(zhì)及埋藏較深等原因，目前還未能開采，礦山面臨著較為嚴(yán)峻的資源危機(jī)，急需調(diào)整和統(tǒng)一下步找礦方向和思路。

1 成礦流體與成礦物質(zhì)來源

老廠礦床具火山噴流沉積型礦床和斑巖熱液型礦床的特點(diǎn)，李峰等[1]識別出了礦床中不同成因類型的礦化系統(tǒng)（火山噴流沉積型和斑巖熱液型成礦系統(tǒng)），在前人研究的基礎(chǔ)上，對兩類礦化系統(tǒng)的成礦流體和成礦物質(zhì)的來源進(jìn)行探討。

1.1 C-O同位素示蹤

通過對老廠礦床脈石礦物方解石及碳酸鹽巖圍巖的碳氧同位素統(tǒng)計(jì)（表1），老廠礦床碳氧同位素的投圖（圖1），除一個樣品落入海相碳酸鹽巖范圍內(nèi)，其余樣品均落入碳酸鹽溶解作用所指的區(qū)域（相比于海相碳酸鹽巖，δ18O值明顯偏低，而δ13C值變化不大）。老廠礦床斑巖熱液型方解石落入低溫蝕變區(qū)域，表明斑巖熱液型成礦流體中的C可能來自深部巖漿，火山噴流沉積型方解石分布則較廣，但總體呈現(xiàn)出向海相碳酸鹽巖的碳、氧同位素靠近的趨勢，結(jié)合礦床近礦圍巖碳氧同位素變化特征表明，早期的火山噴流沉積型成礦流體中的C主要來自深部巖漿，成礦流體在運(yùn)移過程中不斷與近礦圍巖發(fā)生水巖反應(yīng)，從而使得碳氧同位素相互交換，流體中的碳氧同位素逐漸向海相碳酸鹽巖的碳氧同位素靠近，而近礦圍巖中的碳氧同位素則逐漸向地幔的碳氧同位素靠近。

表1 瀾滄老廠礦床碳、氧同位素組成統(tǒng)計(jì)表Tab.1 Statistical table for carbon and oxygen isotope composition of Laocang deposit of Lancang

圖1 瀾滄老廠礦床δ18OSMOW-δ13CPDB圖解Fig.1 δ18OSMOW-δ13CPDBdiagram of Laocang deposit of Lancang

1.2 S同位素組成

通過老廠礦床礦石礦物和脈石礦物中的硫化物統(tǒng)計(jì)分析（表2），可以看出兩類礦化系統(tǒng)的硫化物S同位素組成區(qū)間大部分重合，斑巖熱液型礦化系統(tǒng)中硫化物S同位素組成有-4‰至-3‰?yún)^(qū)間的，火山噴流型礦化系統(tǒng)中硫化物S同位素組成有3‰至4‰?yún)^(qū)間的。熱液體系沉淀硫化物時，硫同位素受熱液的總硫同位素組成、離子強(qiáng)度、溫度、氧逸度、pH值等因素制約，其中pH值和氧逸度是最主要的控制因素。根據(jù)Ohmoto的理論計(jì)算，在低氧逸度環(huán)境下，硫酸鹽不能存在，則有 δ34S硫化物≈δ34SΣS。老廠礦床兩類礦化系統(tǒng)中均未出現(xiàn)硫酸鹽礦物，主要硫化物的δ34S平均值大致可代表成礦流體的總硫同位素組成，即斑巖熱液型成礦流體的δ34SΣS≈-1.3‰，火山噴流沉積型成礦流體的δ34SΣS≈+0.9‰，結(jié)合以上信息及眾多研究表明，認(rèn)為老廠礦床的S元素是火山噴流型礦化系統(tǒng)的成礦物質(zhì)，火山噴流型成礦物質(zhì)S來自地?；虻貧ど钐帲邘r熱液型成礦流體的S也來自地?；虻貧ど钐帯?/p>

表2 瀾滄老廠礦床硫同位素組成統(tǒng)計(jì)表Tab.2 Statistical table for sulfur isotope composition of Laocang deposit of Lancang

1.3 H-O同位素示蹤

統(tǒng)計(jì)前人所測礦石礦物及脈石礦物的H、O同位素?cái)?shù)據(jù)（表3），數(shù)據(jù)點(diǎn)投圖在δD-δ18O圖解（圖2），可看出斑巖熱液型樣品投影點(diǎn)部分落入巖漿水下方的建造水區(qū)域，部分落入大氣降水線附近，證明老廠礦床斑巖熱液型階段成礦流體的H2O來自巖漿水及深部發(fā)生循環(huán)加熱的建造水，隨著流體的演化，后期大氣降水混入，后期成礦流體中的H2O主要為大氣降水?；鹕絿娏鞒练e型樣品投影點(diǎn)除一個落入巖漿水范圍內(nèi)，其余均落入巖漿水和大氣降水的過渡帶上，可能是由于巖漿水與大氣降水的混合造成氫、氧同位素組成向大氣水線的“漂移”造成，根據(jù)張理剛[3]的研究表明，混入的大氣降水越多，“漂移”越強(qiáng)烈。以上表明火山噴流沉積型初始成礦流體中的H2O可能來自于巖漿分異熱液，隨著成礦作用的進(jìn)行，大氣降水的滲入比例明顯加大。

表3 瀾滄老廠礦床氫、氧同位素組成統(tǒng)計(jì)表Tab.3 Statistical table for hydrogen and oxygen isotope composition of Laocang deposit of Lancang

圖2 瀾滄老廠礦床δD-δ18O圖解Fig.2 δD-δ18O diagram of Laochang deposit of Lancang

1.4 Pb同位素示蹤

根據(jù)前人對老廠礦床礦石鉛同位素研究（表4），在Pb同位素演化模式（圖3），兩類礦化系統(tǒng)的礦石樣品投影點(diǎn)均比較分散，且都具有明顯的線性趨勢，這種斜率極大的線性趨勢通常被解釋為鉛具有混合來源[4]。斑巖熱液型礦石鉛投影區(qū)范圍在地幔-造山帶-上地殼同位素演化曲線區(qū)間范圍內(nèi)，通常情況下，造山帶鉛具幔源和殼源（上部地殼和下部地殼）鉛混合的特點(diǎn)[6]，表明老廠花崗斑巖具殼幔混合型花崗巖的特征，認(rèn)為斑巖熱液型成礦物質(zhì)Pb為殼幔混合來源，火山噴流型礦石鉛投影點(diǎn)在下地殼-地幔-造山帶-上地殼區(qū)間均有分布，證明火山噴流沉積型成礦物質(zhì)Pb亦為殼?；旌蟻碓?。

圖3 瀾滄老廠礦床鉛同位素演化模式圖Fig.3 Isotope evolution model diagram of lead from Laochang

表4 瀾滄老廠礦床鉛同位素組成統(tǒng)計(jì)表Tab.4 Statistical table for lead isotope composition of Laocang deposit of Lancang

2 成巖成礦時代探討

老廠礦區(qū)下石炭統(tǒng)主要為一套以玄武巖為主的火山噴發(fā)旋回，前人對其成巖時代研究（表5）獲得玄武巖年齡為（312±4） Ma、凝灰?guī)r年齡為（323.6±2.8） Ma，這些年齡數(shù)據(jù)與火山巖分布在下石炭統(tǒng)依柳組（C1y） 基本吻合，可以確定本區(qū)火山巖成巖時代為早石炭世。

表5 瀾滄老廠床成巖成礦時代統(tǒng)計(jì)表Tab.5 Statistical table for petrogenetic and metallogenic age of Laocang deoposit of Lancang

眾多測試和分析數(shù)據(jù)表明礦區(qū)深部隱伏巖體為新生代斑巖，李峰等[1]測得與斑巖有關(guān)的細(xì)脈浸染狀輝鉬礦年齡為（43.78±0.78） Ma，成巖至成礦作用歷時約0.9 Ma，與多數(shù)斑巖型礦床的成礦持續(xù)時間相當(dāng)，且成礦時代在王登紅等[5]根據(jù)三江地區(qū)新生代主要成巖成礦測年結(jié)果確定的斑巖型Cu-Au成礦高峰期（65～35） Ma內(nèi)，證實(shí)了瀾滄江斷裂以西同樣存在新生代斑巖成礦作用。龍漢生[6]獲得老廠部分鉛鋅礦石成礦年齡為（45±3.6） Ma。說明部分鉛鋅礦石的成礦年齡與深部隱伏巖斑巖體接近，說明斑巖體與鉛鋅礦化有密切關(guān)系，不僅形成了銅（鉬）礦化，還形成了鉛鋅礦化。

本文認(rèn)為在鉛鋅礦床雙重系統(tǒng)成礦作用中，早石炭系海底火山噴流沉積成礦系統(tǒng)不是鉛鋅礦床的主成礦期和主要成礦物質(zhì)來源（鉛、鋅） 的提供者，后期斑巖型成礦系統(tǒng)才是礦區(qū)鉛鋅主成礦期和主要成礦物質(zhì)來源（鉛、鋅）的提供者。

3 找礦方向預(yù)測

3.1 鉛鋅礦體

隨著礦區(qū)上部已探明厚大鉛鋅礦體的逐漸消耗，今后鉛鋅找礦也應(yīng)由以尋找透鏡狀、塊狀、厚層狀及緩傾斜礦體思路轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫ふ液衩}狀、稠密浸染狀及陡傾斜礦體為主，主要找礦方向有：

1）主礦體及周邊追索找礦。利用現(xiàn)有采礦平臺結(jié)合生產(chǎn)鉆探及坑探對主礦體周邊部開展獨(dú)立盲礦體探尋。如：152線F1斷裂帶周邊及東部1 500 m標(biāo)高以上（1 600 m、1 650 m、1 750 m等中段），存在尋找陡傾斜脈狀礦體空間；以現(xiàn)有1 680 m、1 710 m中段為平臺結(jié)合現(xiàn)Ⅰ24礦體產(chǎn)狀，向南東方向的12、11、10號勘探線追索找礦；依據(jù)物探、蝕變、圍巖、構(gòu)造等特征在（1 750～1 850） m標(biāo)高范圍，4～8號勘探與155A～157號勘探線相交部位，繼續(xù)尋找類似Ⅳ（Ⅰ25）礦體類型的礦體；

2）邊角礦、殘礦。礦山邊角礦回采及資料綜合梳理證明，以往老采區(qū)及周邊具有較好的找礦潛力，應(yīng)充分利用好1 650 m、1 750 m、1 800 m等中段采礦平臺，Ⅰ礦群邊角殘礦應(yīng)主要集中在7～N5號勘探線1 650 m標(biāo)高以上；Ⅱ礦群邊角殘礦主要集中在149A～151號勘探線1 650 m以上；1 750 m中段將集中在152～154號勘探線之間；Ⅳ礦體邊角殘礦應(yīng)集中在1 750 m中段以上17～19號與11～13號勘探線相交部位，沿F5層間斷層，碳酸鹽巖與凝灰?guī)r相接處找尋；

3）加大礦區(qū)深部及西部找礦力度。從1 480 m坑道及鉆孔揭露信息看，F(xiàn)3、F11斷裂帶下盤深部大理巖化帶存在較好尋找硫化鉛鋅礦體潛力，目前在1 480 m中段有兩個鉆孔在深部揭露到脈狀熱液型高品位硫化鉛鋅礦信息，但只為單孔見礦，對礦體規(guī)模及空間分布規(guī)律掌握不夠，今后應(yīng)進(jìn)一步研究深部大理巖化帶及碳酸鹽巖存在規(guī)模型硫化鉛鋅礦體的可能。

近年在1 480 m中段150 cm西部及157勘探線施工的部分鉆孔揭露到了F11斷裂帶內(nèi)的深部鉛鋅氧化礦體，結(jié)合地表F11斷層大鐵帽區(qū)域出露的大量氧化礦，認(rèn)為礦山F11斷層在走向及垂向具有較大找礦空間；

4）加大對核心采礦區(qū)外圍探索及研究：根據(jù)礦區(qū)構(gòu)造特點(diǎn)及后期斑巖體對礦區(qū)構(gòu)造的破壞，以及礦區(qū)鉛鋅礦體的分布特點(diǎn)等分析，判斷礦區(qū)西部F3～F11斷層之間，甚至F11斷層西邊深部存在類似于F1～F3斷層之間的平緩帶，F(xiàn)3、F11以西的深部應(yīng)存在未知礦體，是今后深部及外圍找礦的重點(diǎn)區(qū)。

3.2 銅（鉬）礦體

銅（鉬） 找礦應(yīng)結(jié)合礦化蝕變類型，分布規(guī)律，找礦標(biāo)志等開展，主要方向如下：

1）現(xiàn)有資料梳理研究表明，礦山F1以東區(qū)域具有較大的找礦潛力，今后應(yīng)成為新的重點(diǎn)研究和勘查區(qū)域，尤其是148、150線以北區(qū)域，以153線主混合井勘查孔為例，該孔在F1以東揭露到了三層礦化段，其中最厚一段見礦厚度約110 m，見礦效果較好；

2）繼續(xù)加強(qiáng)對礦區(qū)西部、深部、礦體走向方向找礦潛力的研究，目前礦山主要保有資源集中在該區(qū)，未來該區(qū)仍將是銅（鉬） 資源找礦及增儲的主力區(qū)；

3）綜合研究表明，礦區(qū)銅（鉬） 礦體有以下規(guī)律：銅（鉬） 礦化體在垂向上嚴(yán)格受隱伏斑巖體的控制，高品位銅（鉬）礦體主要產(chǎn)于巖體近外帶的矽卡巖化、角巖化帶及黃鐵礦化帶以及絹云母化帶內(nèi)；銅（鉬）礦化蝕變存在橫向影響范圍小，垂向影響范圍較深的特點(diǎn)；現(xiàn)有工程揭露的隱伏露巖體分布在（500～1 550） m標(biāo)高之間，有中部侵入高（150線），南、北侵入低的趨勢，且侵入地層均為下石炭統(tǒng)依柳組（C1y）；銅（鉬）礦化體南北走向近1 400 m，東西寬約（50～800）m，礦化體主要集中在146～152線、7～11線等。應(yīng)根據(jù)以上規(guī)律特點(diǎn)，開展就礦找礦及追蹤找礦。

4 結(jié)語

綜上，老廠礦床火山噴流沉積礦化系統(tǒng)成礦流體中的C早期來自深部巖漿；晚期混染圍巖中的C，S來自地?；虻貧ど钐?；H2O早期來自巖漿水，后期有雨水混入；Pb為殼?；旌蟻碓础０邘r熱液型礦化系統(tǒng)成礦流體中的C來自深部巖漿；S來自地幔或地殼深處；H2O早期來自巖漿水及深部發(fā)生循環(huán)加熱的建造水，后期大氣降水大量混入；成礦物質(zhì)Pb為殼?；旌蟻碓?。

1） 礦區(qū)下步找礦應(yīng)結(jié)合礦床新的成因認(rèn)識，根據(jù)礦床上部鉛鋅、中部銅（鉬）、深部鉬（銅）的礦化分布規(guī)律，制定不同的找礦思路；

2） 結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)營現(xiàn)狀，短期（2～3年） 以找鉛鋅兼顧銅為主（保生存），中長期（3～5年） 以銅鉛鋅共進(jìn)（謀發(fā)展）的思路開展地質(zhì)勘查。