鄧　平，楊　剛

毛坪-云爐河壩-大發(fā)鉛鋅礦田成因模型及成礦潛力

鄧平1，楊剛2

（1.彝良馳宏礦業(yè)有限公司，云南 昭通 657600；2.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊，成都 610213）

在礦區(qū)地質(zhì)和室內(nèi)工作基礎(chǔ)上結(jié)合新探礦工程揭露的現(xiàn)場地質(zhì)資料，成礦物質(zhì)來源的新證據(jù)，重點討論了區(qū)內(nèi)峨眉山巖漿活動和裂谷活動與成礦關(guān)系，并提出該礦田礦床“裂谷沉積-改造”成礦模式，以此為依據(jù)，對區(qū)內(nèi)各點成礦潛力簡要對比。

鉛鋅礦床；成礦模式；成礦對比；毛坪-云爐河壩-大發(fā)；

毛坪-云爐河壩-大發(fā)鉛鋅礦田位于滇東北彝良縣與黔西北威寧縣交界處，康定-水城斷裂（北西向，在本區(qū)隱伏）與翻身村斷裂（北東向）、待補斷裂（北東向）、洛澤河斷裂（北北西向）在區(qū)內(nèi)交匯，在后三者圍限的面積僅百余平方公里區(qū)域內(nèi)產(chǎn)出一個大型礦床（毛坪）、兩個中型礦床（云爐河壩、大發(fā)）和數(shù)十個鉛鋅礦床（點）。該礦田成礦條件的優(yōu)越性正得到越來越多的關(guān)注。前人對該區(qū)礦床進行了較廣泛的研究，對成因進行了深入的探討，主要觀點有：①沉積成礦說；②側(cè)分泌成礦說；③沉積加后期熱液改造說；④“玄武巖漿萃取基底礦源形成均一化成礦流體貫入成礦” （黃智龍，陳進，韓潤生等）[1]。本文在“成礦流體貫入成礦”觀點基礎(chǔ)上，指出礦物來源，提出新的成礦模式，為區(qū)內(nèi)各點成礦潛力評價提供思路和依據(jù)。

1　成礦地質(zhì)背景

1.1區(qū)域地層及巖漿活動

區(qū)域范圍主要出露中志留統(tǒng)至下侏羅統(tǒng)，總厚4 400m。由于加里東、海西、印支運動的影響，常見不同時代地層間的假整合超覆現(xiàn)象。中上志留統(tǒng)出露于東北部及云爐河壩地區(qū)，泥盆系至二疊系在全區(qū)廣泛出露，三疊系分布于北部。

中志留統(tǒng)—中泥盆統(tǒng)以濱淺海相碎屑巖夾碳酸鹽巖為主；上泥盆統(tǒng)—下二疊統(tǒng)以淺海相碳酸鹽巖為主夾少量濱海相碎屑巖含煤沉積，其中上泥盆統(tǒng)—中石炭統(tǒng)之灰?guī)r、白云巖是本區(qū)重要的鉛鋅銀的容礦層；下石炭統(tǒng)-下二疊統(tǒng)底部為含煤巖層。上二疊統(tǒng)下部為陸相基性火山巖（玄武巖），上部為海陸交互相含煤建造。中生代中下三疊統(tǒng)為淺海相碎屑巖夾不純碳酸鹽建造。

區(qū)內(nèi)巖性變化迅速，地層厚度變化大（圖1）。

加里東、海西、印支以及燕山運動在本區(qū)表現(xiàn)顯著。礦區(qū)只有峨眉山玄武巖出露，主要分布于花苗寨背斜北西翼外圍，以翻身村斷裂為噴發(fā)裂隙中心。峨眉山玄武巖跟地幔柱活動有關(guān)[2]。

圖1　區(qū)域構(gòu)造和地質(zhì)礦產(chǎn)圖

1.2 區(qū)域構(gòu)造

研究區(qū)位于揚子準地臺西南緣滇東北臺褶束中部，北東向構(gòu)造與北西向構(gòu)造的相交部位，構(gòu)造活動強烈，斷裂發(fā)育，褶皺以緊密尖棱褶皺為主，且多被斷層破壞（圖1），以北東向待補斷裂、翻身村斷裂、以及近南北向的花苗寨背斜、洛澤河斷裂為代表。西部北東向構(gòu)造帶與東部北西向構(gòu)造帶交匯部位，組合成了“入”字型、“T”字型構(gòu)造。北西向的康定-水城斷裂經(jīng)過本區(qū)，為隱伏構(gòu)造。翻身村斷裂、待補斷裂、洛澤河斷裂均為高角度逆沖斷裂?；缯承币阅嗯柘禐楹瞬?，石炭和二疊系為兩翼，北西翼陡傾（70°~80°），南東翼緩傾（10°~20°）。待補斷裂和洛澤河斷裂兩側(cè)巖層均不同程度隆起，形成待補背斜和洛澤河背斜，兩區(qū)巖層傾角分別為30°~40°和10°~20°(圖1)。

2　礦體地質(zhì)

區(qū)域內(nèi)已發(fā)現(xiàn)礦體以泥盆系地層為主要容礦層，石炭系次之。筆者將區(qū)內(nèi)泥盆系和石炭系礦體群分別編號為ⅠⅡ號礦體群。毛坪礦區(qū)和云爐河壩礦區(qū)礦體發(fā)育兩層礦體，大發(fā)礦區(qū)僅在泥盆系發(fā)現(xiàn)礦體。

2.1構(gòu)造-蝕變-巖性控礦

區(qū)內(nèi)主要礦床沿三條高角度逆沖斷裂分布：翻身村斷裂，待補斷裂，洛澤河斷裂。毛坪鉛鋅礦礦體產(chǎn)于與翻身村斷裂平行的層間滑脫面，云爐河壩鉛鋅礦主礦體產(chǎn)于待補斷裂旁側(cè)層間滑脫面，大發(fā)鉛鋅礦主礦體產(chǎn)于洛澤河斷層旁側(cè)的層間滑脫面。高角度逆沖斷層為溝通深部礦源的導(dǎo)礦構(gòu)造，層間滑動面為儲礦構(gòu)造。蝕變強度大，種類齊全。從礦體向外依次為黃鐵礦化，白云石化，方解石化，重晶石化，硅化，各種蝕變以其含量和冷凝速度在礦體外圍形成蝕變環(huán)，蝕變環(huán)發(fā)育越全、蝕變面積越大指示礦體越大。毛坪一號礦體蝕變前鋒硅化延伸可達200m遠。需要指出的是控礦斷層及控礦斷層旁側(cè)圍巖還普遍具瀝青質(zhì)充填浸染，這暗示存在盆地（裂谷）流體參與成礦。

巖性選擇，礦體賦存選擇物化性活潑巖層。區(qū)內(nèi)石炭系地層由下統(tǒng)煤層和中統(tǒng)灰?guī)r與白云巖互層組成，三者含礦性白云巖最好，灰?guī)r次之，煤層不含礦。

2.2礦體產(chǎn)狀、規(guī)模

礦體以致密塊狀礦體為主，整體占比大于90%，其余浸染狀。塊狀礦截面呈扁柱狀，立體呈筒狀，似層狀，囊狀，一般陡傾斜地層產(chǎn)出礦體大。單個礦體品位富，規(guī)模大：鉛鋅品位通常>25%，夾石含量通常＜1%，毛坪一號礦體鉛鋅金屬量大于200萬噸，成礦流體具有高度濃集、貫入充填特征。

2.3礦物成分、伴生元素

礦物以鉛鋅鐵的硫化物為主，伴生元素主要為銀、鎘、鍺、鎵、釷，另有少量錫、鉬、銻、金。值得注意的是鍺、鎵、釷等分散元素的高度富集亦指示該區(qū)成礦條件優(yōu)越性，成礦流體可能來自超殼斷裂。錫、鉬、銻、金的伴生說明這些礦床的深部，可能存在與成礦有關(guān)的中酸性巖體。

2.4礦物遷移、分異特征

從淺部到深部，礦體變厚變富。同一礦區(qū)鉛鋅礦體鉛/鋅比值，老地層普遍低于新地層，同一層位礦體下部低于上部。體現(xiàn)成礦流體運移方向為由下往上，由老（地層）到新（地層）。從深部到淺部，鉛、鋅、鐵三者硫化礦物呈現(xiàn)明顯分異特征。例如毛坪一號礦體在0標高鉛、鋅、鐵硫化物均勻混雜，在670標高鉛、鋅硫化物呈不同條帶分異。以上特征指示本區(qū)礦床明顯為“高度濃集礦液貫入充填”成礦特點，且熱液來源于深部—泥盆系及泥盆系下伏地層。成礦過程可能有巖體參與。

3　成礦物質(zhì)來源探討

區(qū)域內(nèi)鉛鋅成礦密集、且規(guī)模巨大，毛坪Ⅰ號礦體群遠景儲量可達200萬金屬噸，云爐河壩和大發(fā)也具有類似超常富集特征。正常條件下，玄武巖和碳酸鹽層的Pb、Zn化學背景值均不足以形成該類型礦體?？刀?水城隱伏深大斷裂經(jīng)過本區(qū)，本區(qū)具有接受裂谷沉積物條件。區(qū)內(nèi)礦源來自泥盆系或泥盆系下伏地層，康定-水城裂谷形成于早古生代，時間上也允許。區(qū)內(nèi)地層厚度突變,對比泥盆系及其上地層厚度:毛坪>云爐河壩>大發(fā)；區(qū)內(nèi)巖相突變，例如含礦層白云巖中硅化殲滅再現(xiàn)現(xiàn)象，三者出現(xiàn)頻率：毛坪>云爐河壩>大發(fā)。在有限范圍內(nèi)（100km2），沉積巖相、地層厚度迅速變化，是裂谷活動的反映。礦田具有裂谷特征。

因此，成礦物質(zhì)的主要來源主要為早期康定-水城裂谷火山活動和噴氣活動產(chǎn)生的金屬硫化物堆積。這與川滇黔幾百個鉛鋅礦點絕大部分都靠近深斷裂分布的特征吻合[4]。地層巖相變化由裂谷活動造成，其速度與裂谷沉積礦源的速度成正比。對比區(qū)內(nèi)地層，泥盆系巖相變化最快，石炭系趨于緩和，（志留系出露較少，不能對比），這指示礦源主要儲存于泥盆系及泥盆系以下地層。

4　成礦動力探討

區(qū)內(nèi)礦床沿主干構(gòu)造分布，具有明顯逆沖斷層控制特點，構(gòu)造擠壓是重要動力。礦田內(nèi)礦體伴生元素之豐富，鉛鋅成礦溫度之高（達到300℃）都暗示巖漿熱源參與成礦。礦田內(nèi)最強烈的巖漿活動是峨眉山玄武巖噴發(fā)，其噴發(fā)作用引起康定-水城裂谷內(nèi)火山活化，或者康定水城裂谷本身就是玄武巖噴發(fā)次級通道。峨眉山玄武巖噴發(fā)活動發(fā)生在礦源形成之后，玄武巖有參與礦源改造的可能。

4.1玄武巖與川滇黔鉛鋅成礦關(guān)系爭論

目前，多數(shù)學者否定玄武巖漿參與川滇黔鉛鋅成礦，筆者將其論據(jù)簡要歸納為三點逐一質(zhì)疑：

1）玄武巖噴發(fā)溫度與鉛鋅成礦溫度差異。有學者指出玄武巖噴發(fā)溫度超過1000℃，鉛鋅礦成礦溫度一般在300℃，兩者差距過大。需要指出的是，玄武巖對礦源的改造過程中直接接觸的是初始礦源巖層，甚至是礦源巖層下伏的基底地層，并沒有直接接觸金屬物質(zhì)，所以溫度差異大是允許的。

2）玄武巖噴發(fā)的時間與成礦元素年齡不符。川滇黔鉛鋅礦區(qū)是一個大成礦省，包含礦床（點）達到400之多，其所在的大地構(gòu)造背景為康滇地軸與楊子地臺拼接部位，該區(qū)被太平洋構(gòu)造帶與特第斯構(gòu)造帶長期聯(lián)合作用，其活動性與成礦作用是多期的，不能一概而論，僅憑幾個礦床的定年數(shù)據(jù)就概括整個區(qū)域的鉛鋅成礦年齡值得商榷。

3）印支運動造山，與玄武巖噴發(fā)作用割離。海西期是否造山？海西期大面積玄武巖噴發(fā)，不僅提供熱力，同時對上覆地殼牽引、褶皺，后來印支期構(gòu)造對海西期構(gòu)造疊加。

峨眉山玄武巖的噴發(fā)是多期，多裂隙式噴發(fā)。區(qū)域上玄武巖巨大的物化性差異，峨眉山玄武巖噴發(fā)年齡可能并沒弄清，它在局部的噴發(fā)年齡可能延續(xù)到印支期甚至印支期之后，它的噴發(fā)年齡可以與造山作用重合。

4.2礦田內(nèi)玄武巖噴發(fā)促成造山

花苗寨背斜北西翼由二疊系地層至泥盆系地層組成，其間平行整合接觸，背斜形成于二疊紀后。花苗寨背斜北西翼外層下二疊棲霞茅口灰?guī)r與上二疊峨眉山玄武巖接觸帶沿翻身村斷裂延長超過10km，接觸帶普遍具明顯的硅化特征和鐵質(zhì)浸染特征，厚達10m，這個接觸帶未出現(xiàn)后期大規(guī)?；瑒印＿@說明背斜形成于玄武巖裂谷噴發(fā)時或噴發(fā)前。整個接觸帶上，玄武巖與茅口灰?guī)r呈高角度不整合接觸，玄武巖產(chǎn)狀傾角10°~20°，背斜西翼產(chǎn)狀傾角70°~80°。這說明背斜形成于玄武巖噴發(fā)之時或噴發(fā)之后。

所以，區(qū)內(nèi)主干構(gòu)造花苗寨背斜形成與玄武巖噴發(fā)同期，也即區(qū)內(nèi)造山與玄武巖噴發(fā)同期。區(qū)內(nèi)在峨眉山玄武巖噴發(fā)期爆發(fā)了大規(guī)模造山運動，峨眉山玄武巖的噴發(fā)對上覆地殼的牽引和底辟很可能活化了地殼運動，加劇了板塊間本已存在的碰撞，形成造山運動，而造山碰撞也激活了玄武巖巖漿噴發(fā)動力，兩者相互作用，相互加強。區(qū)內(nèi)峨眉山巖漿噴發(fā)與造山一氣呵成，巖漿底辟與造山擠壓同時作用成為本區(qū)成礦主要動力。

5　裂谷沉積-改造成因模型

早古生代，康定-水城裂谷形成以后，不斷活動，裂谷火山和噴氣作用帶來的金屬硫化物沉積在基底地層（主要為泥盆系及其下伏地層）中，這種礦源具有靠近裂谷中心富集的特征。海西期峨眉山玄武巖沿翻身村斷裂噴發(fā)，巖漿對上覆地殼牽引，拖曳，底辟，加劇板塊碰撞造山，形成系列溝通基底的高角度逆沖斷層。造山擠壓和巖漿底辟動力對深部礦源層活化、萃取，形成高度濃集的成礦流體沿這些逆沖斷層上沖，成礦流體向上運移過程不斷選擇物化性活潑的巖層貫入充填成礦。

深部為礦源萃取區(qū)，淺部為運、儲礦區(qū)，萃取區(qū)礦液具有高溫高壓特點且?guī)r層顯塑性，礦液容易穿層傳播，整個萃取區(qū)礦液流體系統(tǒng)成混沌狀態(tài)，礦液無固定方向，整體向上。礦液向上運移時不斷減溫減壓，遭遇巖層脆性增加，進入運儲區(qū)，礦液通道過渡為層間滑脫斷層。

6　成礦潛力對比淺析

根據(jù)裂谷沉積-改造成礦模式，區(qū)內(nèi)成礦需具備熱動力、構(gòu)造動力、物源、儲層四大條件。四者配合越好，成礦潛力越大。區(qū)內(nèi)物源中心為康定-水城裂谷，熱動力中心為翻身村斷裂。筆者對區(qū)內(nèi)成礦要素進行簡要評價：

1）成礦物源，康定-水城裂谷為隱伏裂谷，需根據(jù)沉積相變化情況尋找裂谷中心。步驟是先區(qū)域上選沉積厚度最大的亞區(qū)，亞區(qū)上再尋找在同一層位上沉積相變化最快的點。一般地層越厚，地層厚度變化越快，沉積相變化越快，指示裂谷活動越劇烈，或離裂谷活動中心越近。經(jīng)對比得出，離裂谷中心距離毛坪<云爐河壩<大發(fā)（圖1）。

2）成礦熱動力，該區(qū)玄武巖噴發(fā)裂隙翻身村斷裂，距其越近，熱動力越強。三者與之距離毛坪<云爐河壩<大發(fā)（圖1）。

3）成礦構(gòu)造動力，構(gòu)造與成礦同期，且構(gòu)造形成后回返可忽略。構(gòu)造擠壓強度由地層產(chǎn)狀直接，一般產(chǎn)狀越陡，構(gòu)造越強，越易形成層間滑脫，成礦越好。三者構(gòu)造強度毛坪優(yōu)于云爐河壩，云爐河壩優(yōu)于大發(fā)（圖2）。

4）儲層條件，遮擋層與容礦層相互間隔。遮擋層以煤層、頁巖、粉砂巖等化學惰性層為宜，容礦層以薄層白云巖為宜，薄層灰?guī)r次之。薄層白云巖具有脆性良好，層間易形成滑脫斷層，化學性質(zhì)活潑特點，易于礦質(zhì)沉淀。儲層條件三者差異不大（圖2），都具有容礦層與遮擋層相間組合形態(tài)。

綜上，區(qū)內(nèi)成礦條件，毛坪優(yōu)于云爐河壩，云爐河壩優(yōu)于大發(fā)。裂谷沉積-改造成因模型在川滇黔鉛鋅成礦省具有一定代表性，為區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床找礦和成礦潛力評價提供了新思路和方法。

圖2　毛坪-云爐河壩-大發(fā)鉛鋅礦田礦床成礦模式

[1] 鄧平．云南彝良毛坪鉛鋅礦“底辟基底萃取”成礦模式[J]．云南地質(zhì)，2013

[2] 黃智龍，陳進，韓潤生，等.云南會澤超大型鉛鋅礦床地球化學及成因[M]．北京：地質(zhì)出版社，2004．

[3] 胡瑞忠，陶琰，等．地幔柱成礦系統(tǒng)：以峨眉山地幔柱為例[J]．地學前緣，2005,12（1）：43～54．

[4] 王峰，羅大峰，等．昭通鉛鋅礦河?xùn)|片區(qū)深部地質(zhì)勘探報告[R]．（2008-2009）.

[5] 柳賀昌，林文達．滇東北鉛鋅銀礦床規(guī)律研究[M]．昆明：云南大學出版社，1999．

[6] 劉家遠，單娜琳，錢建平，吳虹．隱伏礦床預(yù)測的理論和方法(2006年版) [M]．北京：冶金工業(yè)出版社，2007．

Genetic Model and Prospecting Potential for the Maoping-Yunluheba-Dafa Pb-Zn Ore Field

DENG Ping1YANG Gang2
（1-Yiliang Chihong Mining Co.， Ltd.， Zhaotong， Yunnan657600； 2- Regional Geological Surveying Team，BGEEMRSP， Chengdu610213）

This paper has a discussion on relation of ore-formation with magmatism and tectonism in Maoping-Yunluheba-Dafa Pb-Zn ore field and put forward a rift sedimentary-reformed ore-forming model for the ore field based on field date.

Pb-Zn deposit； ore-forming model； Maoping-Yunluheba-Dafa

P618.42、43

A

1006-0995（2015）03-0351-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.03.008

2014-06-23

鄧平（1987-），男，重慶永川人，助理工程師，從事礦山地質(zhì)與礦床學研究工作