蘭坪金頂鉛鋅礦礦床成因與找礦預(yù)測(cè)淺析

蘭坪金頂鉛鋅礦床位于西南三江褶皺系南段緊密收斂部位的蘭坪—思茅中生代坳陷盆地北端的蘭坪盆地內(nèi)，屬環(huán)特提斯構(gòu)造域的一個(gè)重要組成部分。區(qū)域上先后沉積了海相—陸相的碳酸鹽巖、火山巖和碎屑巖建造，存在多個(gè)沉積間斷和多個(gè)含鹽層位。受板塊碰撞擠壓影響，盆地內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，有大規(guī)模有效溝通地幔的盆地動(dòng)力機(jī)制。蘭坪盆地內(nèi)與礦床關(guān)系密切的主要為南北向構(gòu)造高坪—老母井向斜與沘江深斷裂，同時(shí)區(qū)內(nèi)地層普遍較高的地球化學(xué)背景和蒸發(fā)鹽、油氣藏等與礦床關(guān)系密切。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

金頂鉛鋅礦床位于高坪—老母井向斜東翼，沘江大斷裂（F

）西側(cè)，為一穹窿構(gòu)造。穹窿上部及翼部為已倒轉(zhuǎn)了的“外來系統(tǒng)”中生代地層所組成，由上而下依次為上三疊統(tǒng)歪古村組（T

w）紫紅色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖，三合洞組（T

s）灰至深灰色灰?guī)r和麥初箐組（T

m）灰黑色粉砂質(zhì)泥巖；中侏羅統(tǒng)花開左組（J

h）紫紅色泥巖、砂巖，上侏羅統(tǒng)壩注路組（J

b）紫紅泥巖與泥質(zhì)粉砂巖互層和下白堊統(tǒng)景星組（K

j）含角礫細(xì)粒石英砂巖等

。穹窿下部及核部為正常層序的“原地系統(tǒng)”地層組成，由上而下依次為古新統(tǒng)云龍組（Ey）砂巖、灰質(zhì)或砂質(zhì)角礫巖，上白堊統(tǒng)虎頭寺組（K

h）淺灰紫色細(xì)粒含長(zhǎng)石石英砂巖及南新組（K

n）紫紅色由含礫石及鈣質(zhì)團(tuán)塊的砂礫巖地層（見圖1）。兩套地層之間為水平推覆構(gòu)造主斷層（F

）所分隔見（圖2）。礦體主要賦存于F

斷層上下盤的景星組（K

j

）與云龍組上段（Ey

）兩個(gè)巖性段內(nèi)，按礦體上下疊復(fù)關(guān)系，稱上盤為上含礦帶，下盤為下含礦帶。

2 礦床特征

“上含礦帶”主要由淺灰色灰質(zhì)膠結(jié)細(xì)粒石英砂巖組成，巖性單一，砂屑粒度分選性較好，孔隙較發(fā)育，幾乎全巖礦化。代表性礦體為Ⅰ號(hào)礦體，礦體控制走向長(zhǎng)度1255m，控制最大傾斜延深達(dá)1300m，深部尚未尖滅，為本區(qū)已探明的規(guī)模最大的層狀鉛鋅礦體

。礦體產(chǎn)狀與地層一致，隨著F

與F

斷層夾持的景星組地層的變化而變化，礦體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，以工業(yè)礦為主，總體上鋅礦化強(qiáng)于鉛，礦床總體沿走向呈現(xiàn)東貧西富，傾向上深貧淺富，沿厚度方向則在F

斷層兩側(cè)較富，礦床平均品位鉛1.4%、鋅7.3%，總鉛鋅含量比約為1：5。

“下含礦帶”巖相變化大，礦區(qū)內(nèi)大致以P17線為分界，東部以富含碳酸鹽的粗碎屑沉積為主，賦存“灰?guī)r型”礦體，如北廠礦段的Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ號(hào)礦體群以及跑馬坪礦段、架崖山礦段，由于灰質(zhì)及瀝青質(zhì)含量較高，孔隙發(fā)育，大部分含礦較富，深部夾有石膏、硬石膏及天青石、硫鐵礦透鏡體，一般為隱伏盲礦體，呈似層狀—透鏡狀產(chǎn)出，形態(tài)較為復(fù)雜，“灰?guī)r型”礦以鋅為主，鉛含量偏少，礦體平均品位鉛1.7%，鋅8.3%，鉛鋅含量比約為1：5；P17線以西，碎屑粒度自東向西逐漸變細(xì)，以灰色含灰?guī)r細(xì)角礫砂巖為主，石英砂屑粒度一般細(xì)于“上含礦帶”，賦存“砂巖型”似層狀鉛鋅礦體，礦體鉛含量偏低，平均品位鉛0.4%、鋅3.4%，鉛鋅含量比約為1：8，伴生少量細(xì)粒星散狀黃鐵礦、白鐵礦，局部含天青石斑點(diǎn)或團(tuán)塊（見圖3）。

3 礦床成因分析

3.1 盆地地層認(rèn)識(shí)

蘭坪中生代坳陷盆地以侏羅—白堊統(tǒng)沉積地層為主，盆地基底為前寒武統(tǒng)古老結(jié)晶基底。區(qū)內(nèi)地層總體鉛鋅元素含量較高，據(jù)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查成果顯示，區(qū)內(nèi)各地層土壤中鉛、鋅、銀平均含量分別為52.7ppm、92.92ppm、0.15ppm，巖石中鉛、鋅、銀平均含量分別為34.79ppm、60.86ppm、0.17ppm，鉛、銀在各地層中具有由老到新逐漸增加的趨勢(shì)，顯示化學(xué)活潑元素有隨地史發(fā)展向晚期富集的趨勢(shì)；鋅從晚侏羅世后，變化較為穩(wěn)定，時(shí)代趨勢(shì)變化不明顯。作為金頂?shù)V床基底地層的白堊統(tǒng)、侏羅統(tǒng)、三疊統(tǒng)地層均具有本區(qū)較高的Pb、Zn元素含量，推測(cè)其對(duì)礦區(qū)成礦提供了部分Pb、Zn源，同時(shí)，礦區(qū)及其鄰近地區(qū)鉛鋅礦除大部分賦存于景星組（K

j

）和云龍組（Ey）內(nèi)，侏羅統(tǒng)、三疊統(tǒng)地層中亦發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦床，如菜籽地鉛鋅礦產(chǎn)于花開左組（J

h）砂巖中，來龍鉛鋅礦、金龍鉛鋅礦產(chǎn)于三合洞組（T

m）灰?guī)r中，由此可以推測(cè)，盆地在沉積過程中存在沉積成礦的可能，盆地基底地層可能本身已經(jīng)礦化或局部已富集成礦，區(qū)內(nèi)深部地層具有一定的找礦潛力

。

3.2 推覆構(gòu)造認(rèn)識(shí)

近日，寧夏青龍管業(yè)股份有限公司喜訊頻傳，不僅在河南省安陽(yáng)市南水北調(diào)配套工程建設(shè)勞動(dòng)競(jìng)賽中獲第二階段競(jìng)賽管材制造一等獎(jiǎng)和“先進(jìn)管材制造單位”稱號(hào)，還被中國(guó)水利企業(yè)協(xié)會(huì)評(píng)選為“2011—2012年度全國(guó)優(yōu)秀水利企業(yè)”。此外其旗下的全資子公司天津海龍管業(yè)有限責(zé)任公司預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管三期工程獲得了天津市濱海新區(qū)2013年度工業(yè)技術(shù)改造專項(xiàng)資金。青龍管業(yè)可謂“名利雙收”，公司的品牌效力和綜合實(shí)力再度彰顯。

金頂穹隆在地表出露范圍3km×2.5km，為北北東向稍長(zhǎng)的橢圓形，核部地層以云龍組和白堊統(tǒng)地層為主，頂部及周邊是推覆構(gòu)造的外來系統(tǒng)地層，巖層與礦體圍繞著穹隆核心分布，穹隆構(gòu)造在褶皺過程中產(chǎn)生一系列層間滑移，特別是在穹隆頂部產(chǎn)生虛脫剝離構(gòu)造，為成礦提供良好的容礦空間，這也解釋了為何越靠近穹隆頂部礦體越厚；在穹隆頂部由于巖層上拱到一定程度使得穹隆破裂，從而形成放射狀張性斷裂，據(jù)以往科研認(rèn)為，該穹隆具有熱隆升性質(zhì)，隆升應(yīng)在云龍組沉積結(jié)束，推覆構(gòu)造形成之后發(fā)生，可能與隱伏巖體有關(guān)，也可能與鹽丘、油氣藏的底劈作用有關(guān)，鉛鋅成礦作用的流體動(dòng)力源可能來自于熱隆升使深部含礦流體向上運(yùn)移。受推覆構(gòu)造和熱隆升及穹隆上部巖性圈閉構(gòu)造控制，礦體呈板狀、層狀、似層狀、脈狀產(chǎn)在主推覆構(gòu)造面上下的景星組和云龍組陸相碎屑巖中。穹隆北、西兩翼礦體保存較好，東、南兩翼因剝蝕殘存不全。

納入標(biāo)準(zhǔn)：所有患者入院時(shí)均存在不同程度脊柱骨折，患者及其家屬均配合實(shí)驗(yàn)并簽署知情同意書；均經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)；

3.3 穹隆構(gòu)造認(rèn)識(shí)

由于云龍組上段（Ey

）巖性在空間上變化較大，東部多為灰?guī)r或?yàn)r青質(zhì)角礫巖、大巖塊砂礫巖，向西變?yōu)榈[質(zhì)含礫的石英砂巖、細(xì)砂巖，巖性均具有高孔隙度、高滲透率特性，有利于成礦熱液的流動(dòng)，但同樣因?yàn)闁|西部巖性差異及孔隙度的不同，東部灰?guī)r或含瀝青質(zhì)角礫巖的滲透性以及鈣、鎂、瀝青質(zhì)與鉛鋅親和度較高，更易與含礦流體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而較之于西部砂巖滲透性以及巖石化學(xué)活性相較于東部較弱，從而造成云龍組西部礦體較東部品位相對(duì)偏低，但礦體連續(xù)較為穩(wěn)定，東部連續(xù)性差，品位相對(duì)較高。由此可以推測(cè)，推覆構(gòu)造可能在礦區(qū)北部某個(gè)部位與沘江斷裂溝通，主推覆斷層F

可能既是一個(gè)容礦構(gòu)造，又是一個(gè)導(dǎo)礦構(gòu)造，成礦熱液先沿著沘江斷裂上升，然后進(jìn)入F

斷層，在其中的有利部位成礦

。

3.4 蒸發(fā)鹽認(rèn)識(shí)

區(qū)域上蘭坪—思茅盆地具有多套儲(chǔ)油、生烴含油系統(tǒng)，晚三疊世—侏羅紀(jì)、第三系膏鹽沉積層是區(qū)域重要的含油層位。金頂?shù)V區(qū)瀝青總體含量低，但分布廣，一般含量0.01%～0.1%，呈亮黑色、黑褐色，在孔洞、裂隙中與金屬硫化物及天青石、方解石、石膏密切共生，成分分析結(jié)果表明，油質(zhì)、石臘質(zhì)、瀝青質(zhì)、膠質(zhì)等，礦區(qū)東部灰?guī)r角礫中多見呈黑色玻璃狀焦瀝青，其與方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、天青石等密切共生；同時(shí)在方解石、天青石晶洞中、灰?guī)r角礫巖的裂隙中和呈包裹體賦存于粗大的方解石、天青石晶體中可見黑褐色、黑色粘稠狀瀝青，此外在礦區(qū)南北向構(gòu)造破碎帶礦體中亦可見大量黑色、黑褐色瀝青。據(jù)以往地質(zhì)科研研究發(fā)現(xiàn)，金頂鉛鋅礦床中硫化物S同位素為生物硫成因。包裹體測(cè)溫顯示鉛鋅成礦溫度為270℃～350℃，推測(cè)為有機(jī)質(zhì)經(jīng)過熱變質(zhì)作用使硫酸鹽還原產(chǎn)生，含礦熱液使有機(jī)質(zhì)發(fā)生熱裂解，其結(jié)果使有機(jī)質(zhì)大量消耗，形成CO

，CH

，H

O，H

S及其他氣態(tài)、液態(tài)烴類。H

S提供了還原硫，甲烷以及其他氣態(tài)、液態(tài)烴類還可將硫酸鹽還原形成H

S(如CaSO

+CH

→CaCO

+H

S+H

O)，從而為金頂超大型礦床的形成提供了還原硫以及成礦時(shí)的氧化還原條件，有機(jī)質(zhì)對(duì)礦區(qū)成礦起著顯著作用。據(jù)薛春紀(jì)、高永寶等研究認(rèn)為，金頂油氣藏先于鉛鋅硫化物大規(guī)模成礦，烴類物質(zhì)具有通過熱化學(xué)還原硫酸鹽提供鉛鋅成礦所需硫化氫的客觀條件，油氣成藏與鉛鋅成礦在金頂?shù)V床很可能是一個(gè)先后發(fā)生的連續(xù)地質(zhì)過程，成藏為成礦奠基，成礦伴隨著油氣藏的破壞。

3.5 有機(jī)質(zhì) （油氣藏）認(rèn)識(shí)

金頂?shù)貐^(qū)無(wú)巖漿巖出露，深部亦無(wú)蝕變?cè)鰪?qiáng)的現(xiàn)象，但礦層及周圍具有大量蒸發(fā)巖類。區(qū)域上蘭坪—思茅盆地已知的食鹽/鉀鹽礦床20余處，石膏類礦床100余處，鹽泉90多處，在厚約25km的沉積建造中，鹽系地層將近2km。蘭坪縣境內(nèi)鹽礦1處（拉井鹽礦）、鹽泉16處，均產(chǎn)于云龍組地層內(nèi)，拉井鹽礦至今已開采200余年，與區(qū)域上的江城勐野井鹽礦具有極高的相似性，據(jù)鄭綿平、張震等對(duì)勐野井鹽礦研究，鹽類物質(zhì)在區(qū)域性構(gòu)造作用下使得深部原鹽通過大型通道（斷層）發(fā)生由下向上的塑性流動(dòng)，遷移至淺部合適層位，形成“二層樓成礦模式”。蘭坪地區(qū)在古新統(tǒng)至三疊統(tǒng)地層均有石膏礦發(fā)現(xiàn)，一般為隱伏礦體，與鉛、鋅、硫鐵、天青石礦共生。區(qū)域上已證實(shí)主要的蒸發(fā)巖建造為：中—上三疊統(tǒng)含鹽建造(T

)；中—上侏羅統(tǒng)含鹽建造(J

)；古新統(tǒng)云龍組含鹽建造(E

y)。在這些蒸發(fā)巖建造中，易溶鹽類可以提供高鹽度的含礦流體，而硫酸鹽類又是提供還原硫的主要來源，由于可溶鹽類溶解時(shí)，其中的金屬可以全部進(jìn)入鹵水中，因此蒸發(fā)巖建造還可提供部分鉛、鋅、鍶、鋇等金屬礦源，此外，蒸發(fā)鹽的溶解和硫酸鹽的還原作用形成蒸發(fā)鹽溶解崩塌，為成礦提供了有利容礦空間。礦區(qū)花開左組、云龍組巖層均可見可溶鹽類溶蝕充填痕跡，巖層層面及滑動(dòng)面不同程度可見石膏薄膜，由此可以推測(cè)，金頂穹隆核部“原地系統(tǒng)”的深部地層具有提供含礦鹵水的可能，在區(qū)域構(gòu)造或鹽丘、油氣藏底劈作用下，深部熱鹵水將蒸發(fā)鹽中的金屬元素萃取向上運(yùn)移，在合適位置形成礦體。

3.6 成礦模式

綜合上述認(rèn)識(shí)，初步認(rèn)為金頂?shù)V床成因有別于MVT、SST和Sedex型鉛鋅礦床類型。區(qū)域多個(gè)膏鹽層在深大斷裂的導(dǎo)通以及推覆構(gòu)造、熱隆升、油氣等的多重作用下，不同深度、地層以及地幔源含礦流體之間發(fā)生混合，在膏巖層的溶蝕崩塌及油氣藏的熱解作用下，形成鉛鋅礦床（見圖4）。

金頂鉛鋅礦床的“外來系統(tǒng)”中發(fā)育著一組水平推覆斷層，主要有F

、F

、F

及主推覆斷層F

，推覆構(gòu)造使得“上含礦帶”從深部推覆至第三系地層之上的同時(shí)，導(dǎo)通了地表與深部的聯(lián)系，導(dǎo)致深部含礦熱液與盆地鹵水形成對(duì)流，在景星組（K

j

）地層本身已礦化或已成礦成立的條件下，構(gòu)造的導(dǎo)通在使上含礦層鉛鋅礦再度富集，更使斷層云龍組（Ey）地層蒸發(fā)鹽溶解坍塌，為“下含礦層”成礦提供了良好容礦空間，這也是上含礦層礦石品位高于下含礦層“砂巖型”的原因之一。

選用甘農(nóng)2號(hào)紫花苜蓿、隴春BJ103小麥作為試驗(yàn)材料，供試種子來自甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，肉桂酸、羥基苯甲酸、香豆素和苜蓿素4種外源自毒物質(zhì)購(gòu)買于武漢天植生物技術(shù)有限公司，分析純≥99%，并分別編號(hào)為：A、B、C、D。

4 結(jié)論

金頂鉛鋅礦床成礦是多因素耦合的結(jié)果，穹隆核部地層在區(qū)域上具有較好的成礦條件和物質(zhì)基礎(chǔ)，在多因素綜合作用下，預(yù)測(cè)核部地層具有較好鉛鋅礦資源找礦前景，有必要針對(duì)穹隆核部展開適當(dāng)找礦探索研究。

[11]Richard Butwell, “Burma and Southeast Asian Politics”, United Asia, Vol.11, No.3, 1959, p.256.

金頂?shù)V床在主推覆構(gòu)造延伸方向礦體尚未殲滅，沿主構(gòu)造傾向延伸具有極好的找礦潛力。

[1]云南省第三地質(zhì)大隊(duì)．云南省蘭坪縣金頂鉛鋅礦詳細(xì)勘探地質(zhì)報(bào)告[R]．1984．

[2]曲一華,原品泉,等．蘭坪-思茅盆地鉀鹽成礦規(guī)律及預(yù)測(cè)[M]．地質(zhì)出版社，1998．

[3]薛春紀(jì),高永寶,CHI Guo-xiang,等．滇西北蘭坪金頂可能的古油氣藏及對(duì)鉛鋅大規(guī)模成礦的作用[J]．地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào)，2009,31（3）：221-229．

[4]薛春紀(jì),陳毓川,楊建民,等．滇西蘭坪盆地構(gòu)造體制和成礦背景分析[J]．礦床地質(zhì)，2002,21（1）：36-44．

[5]苗忠英,張震,鄭綿平,等．東特提斯構(gòu)造演化與蘭坪—思茅盆地蒸發(fā)巖的形成[J]．地球?qū)W報(bào)，2017,38（6）：883-896．

[6]曾榮,薛春紀(jì),劉淑文,等．金頂超大型鉛鋅礦床成礦條件分析[J]．地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào)，2005,27（2）：21-25．

[7]薛春紀(jì),陳毓川,楊建民,等．金頂鉛鋅礦床地質(zhì)—地球化學(xué)[J]．礦床地質(zhì)，2002,21（3）：270-277．

[8]張乾．云南金頂超大型鉛鋅礦床的鉛同位素組成及鉛來源探討[J]．地質(zhì)與勘探，1993,29（5）：21-28．

[9]鄭綿平,張震．云南江城勐野井組成礦新認(rèn)識(shí)[J]．地球?qū)W報(bào)，2014，34（5）：11-24．