滇东北小河——乐马厂地区铅锌成矿模式及找矿模型

滇东北小河 乐马厂地区铅锌成矿模式及找矿模型
作者简介：罗光明（１９８１－），男（白族），云南洱源人，本科，地质工程师，从事地质矿产调查工作㊂
罗光明，米云川
（云南省地质调查院，云南昆明６５０２１６）
摘㊀要：小河 乐马厂地区地处上扬子古陆块，扬子陆块南部被动边缘褶⁃冲带㊂地史发展经历了前晋宁期地槽阶段和后晋宁期盖层发展阶段㊂该区含矿地层主要为震旦系灯影组，控（含）断裂主要为北东㊁北西向组断裂，且以北西向组中矿点最多㊁矿体规模最大㊂本文对小河 乐马厂地区铅锌矿成矿地质条件㊁矿床成因及成矿模式进行了分析，并通过成矿地质体㊁成矿构造和成矿结构面㊁成矿作用特征标志三方面的研究构建区内铅锌矿的找矿模型㊂关键词：铅锌矿；找矿模型；成矿模式；小河 乐马厂中图分类号：Ｐ６１８
文献标识码：Ａ
文章编号：２０９６－２３３９（２０１７）０５－００２１－０３
㊀㊀小河 乐马厂地区位于昭通 曲靖（弧间盆地）Ｐｂ㊁Ｚｎ㊁Ａｇ成矿带内，该区成矿作用强烈，矿床㊁矿（化）点多，分布密集，区内分布有大型铅锌矿床１处，中型铅锌矿床
２处，另有多处小型铅锌矿床㊂各矿床中大多伴生有银㊁锗㊁镉㊁铜多种伴生金属，且具综合回收利用价值，是滇东北重要的铅锌多金属矿集区㊂
１㊀区域成矿背景
１．１㊀区域成矿地质条件
地层从中元古界昆阳群至第四系均有分布，以震旦系㊁寒武系至二叠系为主㊂地史发展经历了前晋宁期地槽阶段和后晋宁期盖层发展阶段，形成了各不相同的地层⁃岩石组合㊂前晋宁期主要为地槽演化阶段，形成昆阳群，为被动边缘型灰黑色板岩夹变质砂岩㊂后晋宁期即从震旦纪开始为盖层演化阶段，其沉积环境比较稳定，主要为陆表浅海相碳酸盐岩，间有部分陆缘海陆交互相碳酸盐岩或陆相碎屑岩㊂区内断裂发育，具多阶段活动性特征，以压扭性断裂为主，并伴生张（扭）性断裂，均夹持于区域上的ＮＥ向巧家 莲峰断裂㊁乐马厂断裂间㊂北东向构造以压扭性断层为主，呈近等距排列，控制了区内的沉积盆地和岩性岩相的分布㊂沿断裂带有众多铅锌矿点分布，与成矿关系极密切；北西向构造以张扭性断层为主，近年工作成果和综合研究发现该区北西向构造对成矿有十分重要的控制作用㊂已发现的乐红㊁小河㊁白牛厂铅锌矿区及其他一些矿区矿体均赋存于北西向断裂破碎带中㊂
１．２㊀区域地球物理㊁化学特征
区域内剩余重力异常与布格重力异常基本对应，总体为在剩余重力正异常上，叠加了若干剩余重力负异常㊂剩余重力正异常总体呈北北东向展布，异常强度达（９
１１）ˑ１０－
５ｍ／ｓ２㊂剩余重力负异常大多呈椭圆状展布，强度达－４ˑ１０
－５
ｍ／ｓ２，反映了地表低密度体的异常形态㊂
该区铅锌矿体大多位于剩余重力正负异常的交接部位㊁
剩余重力零值线附近或剩余负异常中㊂
该区地球化学异常属巧家铅厂 鲁甸 彝良毛坪铅㊁锌元素地球化学异常带，带内Ｐｂ㊁Ｚｎ㊁Ａｇ等元素为高背景区，具有北东向和北西向分布的特征㊂Ｐｂ极值可高
达２１０３０ˑ１０－６㊁Ｚｎ极值６７８４ˑ１０－６㊁Ａｇ极值１７０００ˑ１０－
９，分别是地壳平均背景值的１７００倍㊁９７倍和２４０倍，表现出强烈的矿致异常特征㊂
２㊀成矿规律
２．１㊀控矿地质条件
（１）地层㊂该区与铅锌矿成矿密切的地层主要为震
旦系上统灯影组（Ｚ２ｄｎ），矿体规模从大型到矿点均有分布㊂从矿化蚀变情况看，位于白云质碎裂岩内矿化较强，
当含矿层中断裂发育时，易形成铅锌矿体，说明围岩对铅锌矿化有一定影响㊂
（２）岩性㊂该区众多铅锌矿床点均产于海相镁质碳
酸盐中，因其含矿围岩⁃白云岩属炎热气候下的蒸发浓缩环境所形成，有藻类生物的繁衍，其对铅锌金属的吸附使原始沉积物的铅锌丰度较高，利于铅锌浓缩沉淀；更由于其岩性较脆及孔隙度较大，利于后期铅锌矿液的迁移聚集㊂岩性组合对成矿也有较大的控制作用，区内众多铅锌矿床点含矿层顶底板岩性，以页岩㊁粘土岩㊁炭质页岩等为主，起到隔挡层的作用，分布于其间的白云岩往往形成较大的矿体㊂
（３）构造㊂含矿断裂控制了矿体的形态㊁产状及规
模㊂首先，断裂活动产生的摩擦热为成矿作用提供热能动力；其次，断裂活动产生一定的空间，为含矿气水热液提供运移通道；第三，断层破碎带本身也是储矿的有利空间㊂与之相配套的一些次级断裂及裂隙也是有利的储矿构造㊂
２．２㊀矿床（点）空间展布特征
铅锌矿床（点）主要受北西向㊁北东向断裂的控制㊂
赋矿地层主要为震旦系上统灯影组（Ｚ２ｄｎ），且以该地层
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中矿体规模最大，矿体分布最多㊂据不完全统计（云南省矿产总结），与上震旦统灯影组有关的矿床资源储量占滇东北铅锌资源的４２．７８％ ４３．９７％㊂区内乐红大型铅锌矿㊁小河中型铅锌矿㊁白牛厂中型铅锌矿即赋存于震旦系上统灯影组（Ｚ２ｄｎ）地层中㊂
区内铅锌矿体产出有三种类型：顺层接触面型㊁断裂破碎带型和局部张裂破碎带型㊂以产于断裂破碎带型中的矿体延伸较远，规模最大㊂
２．３㊀成矿时间演化
区内主要铅锌矿床样品的Ｓｍ⁃Ｎｄ同位素测试显示，热液方解石的１４７Ｓｍ／１４４Ｎｄ值变化范围为０．１２４１ ０．４１４２，１４３Ｎｄ／１４４Ｎｄ值变化为０．５１２００８ ０．５１２４４３，εＮｄ（ｔ＝２０５Ｍａ）值变化范围为－９．５ ８．９，其Ｓｍ⁃Ｎｄ等时线年为２０５ʃ９Ｍａ，说明矿床形成于晚三叠纪，可能与古特提斯洋闭合背景下的印支期造山事件有关㊂矿床形成明显晚于峨眉山玄武岩浆活动，暗示矿床成因并非与峨眉山玄武岩浆活动有关的岩浆期后中⁃低温热液型，同时也排除喷流沉积型的可能㊂
３㊀矿床成因及成矿模式
３．１㊀矿床成因
该区铅锌在沉积成岩时初步富集，地壳隆升致使地层埋深加大，温度㊁压力升高，层间水排出加热，形成热卤水㊂在华力西晚期，越北板块从南南东向北北西方向俯冲，由此发生了小江断裂的左行走滑，从而形成区域性巧家 莲峰断裂㊁乐马厂断裂等构造带，这些构造带主要由ＮＷ㊁ＮＥ向褶皱群和断裂组成㊂在上述区域性大断裂构造作用引起的定向压力及深部热能的驱使下，地下热卤水作定向迁移，运移的热卤水对分散在富含铅锌沉积层地壳岩石中的铅㊁锌成矿元素萃取㊁溶滤和搬运，形成含矿热卤水，并在岩相变化㊁基底隆起㊁断裂及裂隙发育等还原环境部位经热化学还原作用而成矿㊂
３．２㊀成矿模式
小江断裂带为成矿流体提供了有利的成矿地质背景，巧家 莲峰断裂㊁乐马厂断裂为热卤水定向迁移提供了通道，是主要的导矿构造㊂巧家 莲峰断裂㊁乐马厂旁侧的次级断裂㊁层间破碎带㊁裂隙等为矿质沉淀堆积提供了储存空间，并控制了矿体的形态和产状，为各矿床㊁矿点的主要容矿构造㊂各断裂㊁裂隙交汇部位矿体变富㊁变厚，为配矿构造㊂
４㊀找矿模型
该区找矿地质模型构建研究的内容包括：成矿地质体研究㊁成矿构造和成矿结构面研究㊁成矿作用特征标志研究三方面㊂
４．１㊀成矿地质体
成矿地质体是指成矿地质作用的实物载体，其主要包括自然岩石组合体和不同尺度地质体间的结构构造（叶天竺等，２０１４）㊂通过对该区主要铅锌矿的野外地质调研，发现区内北东㊁北西向断裂与成矿有着密切的关系㊂同时矿体多产于以震旦系灯影组（Ｚ２ｄｎ）为主的一套中厚层状细晶白云岩中，因此确定北东㊁北西向断裂以及震旦系灯影组（Ｚ２ｄｎ）中厚层状细晶白云岩的组合为该区铅锌矿的成矿地质体㊂
（１）成矿地质体与成矿时代㊂对该区主要铅锌矿含矿断裂研究表明，主要含矿断裂可能与区域上的ＮＥ向巧家 莲峰断裂㊁乐马厂断裂为同一构造应力下的产物，在时间上与两条断裂相近㊂该区主要铅锌矿Ｓｍ⁃Ｎｄ同位素定年研究表明，该区主要铅锌矿成矿时期应该在２０５ʃ９Ｍａ即印支晚 燕山早期，与主要含矿断裂在形成时间上相近，因此在时间上满足了确定成矿地质体的要求㊂
（２）成矿地质体与成矿的空间关系㊂通过对该区最大铅锌矿乐红铅锌矿深部工程研究，发现乐红铅锌矿体延伸数千米，倾斜深度＞８９２ｍ，最大厚度２９．６４ｍ，平均７．３７ｍ㊂在垂向上，矿体赋存于震旦系灯影组（Ｚ２ｄｎ）细晶白云岩中，沿乐红断裂的上升盘展布，而在矿区地质图上显示，矿体走向延长和延深与乐红断裂一致，因此在空间上，乐红断裂㊁震旦系灯影组（Ｚ２ｄｎ）细晶白云岩在与矿体的空间位置上关系密切，满足确定成矿地质体在空间上的要求㊂
（３）成矿地质体与三源（矿源㊁流体源㊁热源）的关系㊂矿源：主要矿体矿石的Ｓ㊁Ｓｒ等同位素组成反映出，矿源主要为海水硫酸盐的热化学还原作用（ＴＳＲ）；金属组分最可能来源于基底地层和沉积盖层；流体源：成矿流体有部分来源于深部，部分来源于震旦系灯影组（Ｚ２ｄｎ）细晶白云岩，成矿流体在有利部位混合，沉淀成矿；热源：成矿地质体的热源主要来自于构造应力㊂
通过以上三个方面的分析，可以确定北东㊁北西向断裂及震旦系灯影组（Ｚ２ｄｎ）中厚层状细晶白云岩的组合是该区铅锌矿床的成矿地质体㊂
４．２㊀成矿构造和成矿结构面
成矿结构面是指成矿作用过程中赋存矿体的显性或隐性存在的岩石物理及化学性质不连续面，也就是赋存矿体的各类界面㊂通过对该区主要矿床的成矿结构面研究，将该区主要矿床成矿结构面类型划分为三类：岩性界面成矿结构面㊁断裂构造成矿结构面和物理化学障成矿结构面㊂
（１）岩性界面成矿结构面㊂层状矿体主要分布于震旦系灯影组（Ｚ２ｄｎ）层间断裂带中，同时少量也分布于寒武系筇竹寺组与震旦系灯影组（Ｚ２ｄｎ）接触带靠灯影组一侧的层间断裂中㊂岩性成矿结构面为特定的地层岩性组合界面：下部为浅灰色中厚层状细晶白云岩（透水层），上部为灰⁃深灰色中厚层状含白云质粉砂岩，含碳质泥岩（非透水层），构成良好的成矿流体圈闭的地球化学障㊂
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（２）断裂构造成矿结构面㊂断裂构造成矿结构面泛指岩石或矿物在外力作用下发生的不连续面，包括节理㊁劈理㊁裂隙㊁断层等㊂断裂结构面构成了成矿流体的通道和沉积场所㊂调查该区处于区域性ＮＥ向巧家 莲峰断裂㊁乐马厂断裂的夹持区域，受到了多阶段构造应力的作用，为调查评价区提供了必要的成矿条件㊂构造运动对围岩有破碎的作用，为热液流体上升，并富集成矿提供了有利的空间㊂
（３）物理化学障成矿结构面㊂区内主要矿体的物理化学成矿结构面控矿特征明显，以乐红铅锌矿为例，主要表现为Ｅｈ⁃ｐＨ与Ｓｉ⁃Ｃａ成矿结构面㊂主要表现在蚀变分带特征上以及不同岩性地层层间破碎带上㊂
４．３㊀成矿作用特征标志
（１）矿石中微量元素的分配㊂该区中含矿岩性主要为碳酸盐岩，与地壳中碳酸盐岩含量相比，该区碳酸盐岩地层中成矿元素具有更高的富集系数㊂而地层中分散元素含量富集系数相对较小，分别为Ｇｅ＝０．０９ ０．８７（地壳平均值采用１．５ˑ１０－６），Ｇａ＝０．３５ ２．２６（地壳平均值采用１５ˑ１０－６）；Ｉｎ＝０．０３ ０．３４（地壳平均值采用０．１ˑ１０－６），反映了较低的元素含量㊂
①与地壳中的同类岩石的微量元素相比，区内主要铅锌矿床的矿石和蚀变岩均不同程度富集Ｐｂ㊁Ｚｎ㊁Ｆｅ㊁Ｃｒ㊁Ｃｏ㊁Ｎｉ㊁Ｍｏ㊁Ｃｕ㊁Ｓｃ㊁Ｇｅ㊁Ｒｂ㊁Ｎｂ㊁Ｃｄ㊁Ａｓ㊁Ｓｂ等元素，亏损Ｍｎ㊁Ｔｉ㊁Ｓｒ㊁Ｚｒ㊁Ｇａ㊁Ａｇ㊁Ｓｎ㊁Ｂｉ㊁Ｔｈ㊁Ｈｇ等元素㊂而Ｂａ㊁Ｃｓ㊁Ｕ在蚀变岩中富集，在矿石中则亏损㊂同时，Ｐｂ㊁Ｚｎ㊁Ｃｄ㊁Ａｓ㊁Ｓｂ等元素在块状矿石中的富集程度极高，特别是前三者高达万倍，而它们在蚀变岩石中的富集程度则要低得多㊂
②对比本区矿石和蚀变岩中各微量元素，可见Ｐｂ㊁Ｚｎ㊁Ｆｅ㊁Ａｓ㊁Ｓｂ㊁Ｈｇ㊁Ｂｉ㊁Ａｇ㊁Ｃｄ㊁Ｓｎ㊁Ｎｉ㊁Ｃｕ㊁Ｇｅ㊁Ｇａ等元素含量呈现从块状矿石ң浸染状矿石ң近矿带蚀变岩依次降低的变化特点，反映出元素从热液向围岩运移的特点㊂（２）蚀变分带㊂区内主要铅锌矿床矿化蚀变分带相对比较简单，从中心向外依次为矿化中心带㊁矿化过渡带㊁矿化边缘带㊂各带蚀变矿物组合稳定㊂蚀变带与矿化类型有一定的对应关系㊂在不同的蚀变带形成不同的矿化，矿化中心带以Ｐｂ⁃Ｚｎ为主，分布有大量黄铁矿化，矿化形式为块状㊁网脉状矿化，矿化强度较高，为工业矿体的主要产出部位；矿化过渡带形成浸染状㊁细脉状Ｐｂ⁃Ｚｎ矿化，但黄铁矿化程度减弱；矿化边缘带基本无矿化㊂参考文献：
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