滇西蘭坪盆地北部銅鉛鋅多金屬成礦帶劃分

吳云輝 陸 堔

（1.中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設計研究院，云南 昆明 650051；2.中國黃金江西金山礦業(yè)有限公司，江西 德興 334213）

滇西蘭坪盆地是中國西南地區(qū)最重要的鉛鋅銅銀產地，礦產資源豐富，產出的銅、鉛、鋅、銀多金屬礦及汞、銻、鍶、膏鹽等礦種近20 種，礦床（點）多達220 多處，區(qū)內金頂超大型鉛鋅礦床聞名于世。 近年來，在金頂鉛鋅礦北側的白秧坪、河西地區(qū)發(fā)現鉛鋅銅銀多金屬礦床及礦點多達30 余處，是目前盆地內找礦最具潛力的地區(qū)[1][2][15]。

對蘭坪盆地北部Cu-Ag-Pb-Zn 多金屬礦以及鍶、 石膏等非金屬成礦機制的研究很多，但是還是存在較大爭議，比如中軸構造控制的三山成礦帶是否為熱水沉積成因礦床？維西-喬后斷裂東側菜籽地、青甸灣、老君山等礦床成礦作用與蘭坪盆地多金屬成礦機制（三山礦帶、白秧坪-富隆廠礦集區(qū)）的差別與聯(lián)系？盆地北部兩側推覆構造（四十里箐-富隆廠推覆構造、華昌山-水磨坊推覆）對礦床控制機制問題？盆地內部三合洞組地層中產出穩(wěn)定厚層大型鍶礦（河西、大三界）成因及與金屬礦床聯(lián)系如何？諸多問題一直懸而未決，阻礙該區(qū)找礦取得更進一步突破。本文擬對蘭坪盆地北部Cu-Ag-Pb-Zn 等金屬礦床以及天青石、石膏等非金屬礦床成礦機制及規(guī)律進行梳理，開展成礦帶劃分研究，查找影響地質找礦的關鍵因素。

1 蘭坪盆地區(qū)域構造背景與成礦特征

蘭坪盆地北段指蘭坪盆地通甸鄉(xiāng)以北區(qū)域，為盆地收縮變窄部分，地質上西至瀾滄江，東以維西-通甸推覆斷裂為界。盆緣斷裂外側分別出露前寒武系、早古生代變質基底。盆地地層主要為中新生界紅層，為一套砂巖、粉砂巖、泥巖、碎屑巖建造。 逆沖推覆構造是蘭坪盆地最主要的構造形式[3]。逆沖推覆構造由西側自南西西向北東東推覆和東側自北東東向南西西推覆的兩組逆沖斷層從兩側向盆地中央推進[2][4]，形成對沖式逆沖推覆構造系統(tǒng)，覆蓋了蘭坪盆地主體。 東部推覆構造帶主要包括葉枝-雪龍山逆沖推覆帶、華昌山推覆帶、水磨房斷裂[2]。卷入推覆構造的地層主要為三疊系、侏羅系和白堊系，推覆構造帶的主要推覆面多向東傾，傾角40～60°，向前鋒帶方向傾角變小，甚至水平，其形成與金沙江造山帶的逆沖推覆有關。 西部推覆構造形成主要與瀾滄江造山帶推覆構造有關，最大寬度20-30km。其中一系列西傾逆斷層近平行并置， 傾角多在30～45°， 卷入的地層包括石炭系--二疊系和三疊系--白堊系，主要包括富隆廠-四十里箐逆沖推覆斷裂。

晚古生代—中生代特提斯（Tethys）構造演化和新生代大陸碰撞造山疊加轉換[8]，加上兩大板塊多次開合，使區(qū)內的地殼結構復雜化，創(chuàng)造了良好的成礦條件[5]。 云南蘭坪盆地在其狹長的地帶，堆積巨量金屬及非金屬礦物，產出銅、鉛、鋅、銀多金屬礦及汞、銻、鍶、膏鹽等等礦種近20 種。 僅蘭坪縣境內產出包括蘭坪金頂巨型Pb、Zn 礦床在內礦床（點）多達220 多處，其中大型4 處、中型8 處、其他小型及礦點146 處，可謂星羅棋布。 蘭坪盆地礦床具有儲量大而集中，小礦點多而廣的特征，礦床具有明顯的南北分段東西分帶的特征[3]。 Pb-Zn 多金屬礦床主要集中于蘭坪盆地北部，見圖1。

圖1 蘭坪盆地地質礦產圖

2 蘭坪盆地北部區(qū)域成礦規(guī)律

蘭坪盆地北部有色多金屬礦床成礦分帶特征已有較多討論[3][14]并形成一定的共識。 但是對于礦帶劃分存在爭議，比如白秧坪—富隆廠礦帶與瀾滄江沿岸銅—銀成礦帶是否具有相同的成礦機制？ 中軸構造帶控制的成礦帶除了華昌山斷裂成礦帶是否還包括四十里箐—富隆廠成礦帶？ 維西推覆體多金屬礦集區(qū)與中軸成礦帶、瀾滄江沿岸成礦帶關系如何？ 研究區(qū)內非金屬礦床特別是石膏、天青石等鹽類礦床如何歸類？ 這些問題仍需要進一步梳理。

2.1 蘭坪盆地北部構造分帶

盆地西邊界瀾滄江-昌寧-孟連斷裂表現出明顯的由西向東的逆沖推覆和弧形彎曲的斷面直立的走滑斷裂特點[9]，發(fā)育了以向北東方向的逆沖為主的扇狀逆沖斷層[4]，形成一系列向盆地斜歪倒轉的褶皺，卷入地層主要為瀾滄江兩側石炭系--二疊系。瀾滄江斷裂往東， 發(fā)育一系列南北向與瀾滄江推覆構造有關次級推覆構造，推覆構造沿造山帶邊部呈長條狀分布，寬度一般為20—30km，其前鋒在蘭坪—云龍一線以西。卷入推覆構造的地層包括侏羅系和白堊系， 前鋒地帶可見它們逆沖于古新統(tǒng)地層之上。瀾滄江斷裂往東主要發(fā)育核桃箐—富隆廠斷裂、四十里箐斷裂。 營盤—金滿地區(qū)侏羅系地層亦發(fā)生強烈的片理化，形成緊閉直立褶皺。 推覆構造以疊瓦狀逆沖為主要特點， 平行造山帶展布，推覆斷層向西傾斜，傾角多在40°以上[2]。

盆地東邊界維西--喬后斷裂實際上是受金沙江—哀牢山造山帶演化有關的前陸逆沖推覆構造引起的一系列走向NW、NNW，傾向E，傾角50-70°疊瓦式推覆構造組成，從東向西分別是白馬駒--托枝斷裂、塘上村斷裂、四十馱斷裂、望香臺斷裂、葉枝—雪龍山斷裂[13]，邊界東為江達-維西-綠春火山弧帶[6]。 推覆構造往西進入蘭坪盆地，主要發(fā)育有水磨坊斷裂，華昌山推覆構造，卷入地層包括上三疊統(tǒng)、侏羅系和白堊系，前鋒地帶可見不同時代的地層推覆于古新統(tǒng)地層之上[2]。

深大斷裂之間的次級斷裂構造以及各級逆沖推覆構造為成礦流體運移以及礦質沉淀提供了良好的通道和貯藏場所。 盆地內發(fā)育的深大斷裂不但與盆地邊界深斷裂共同導礦， 而且作為開放體系提供了成礦貯礦適宜的溫度、壓力和化學物理[7]。 該區(qū)東西兩側發(fā)育的各級斷裂構造力學差異，所切割的圍巖、所溝通的成礦源區(qū)以及成礦物質聚集地段的差異決定了成礦分帶特征。只有查明各礦段所處構造位置，才能進一步理解該區(qū)礦床成礦特征及規(guī)律。

2.2 成礦元素分帶

蘭坪盆地北部主要是以Ag-Cu-Pb-Zn 為主的淺成低溫熱液礦床[10][12]。礦化主要產出在逆沖推覆構造中的主干斷裂和次級斷裂及斷裂破碎帶中（富隆廠斷裂礦帶、華昌山礦化帶），以及地層片理化帶中（瀾滄江沿岸侏羅-白堊系地層中銅礦化）。從盆地的西南部→中部→東北部（東部），主要成礦元素礦化顯示Cu-Ag（金滿，科登澗、小格拉等）→Ag-Pb-Zn-Cu-Hg（吳底廠、富隆廠、三山、下區(qū)五、白秧坪、掛登等）→Pb-Zn-Sr（河西、大三界、東至巖、）→Pb-Zn（菜子地、麻栗坪、青甸灣、金山桃等）的變化[10]，主要礦石礦物組合顯示黃銅礦-斑銅礦-黝銅礦→黝銅礦-方鉛礦-閃鋅礦-輝銀礦-辰砂→方鉛礦-閃鋅礦-天青石→方鉛礦-閃鋅礦的變化。總的來說，以蘭坪盆地內中部華昌山推覆斷裂為界，西部成礦元素以Cu、Ag、Co、Pb、Zn 為主，東礦帶的成礦元素組合以Pb、Zn、Sb、Hg、Ag、Au 為主。西礦帶成礦作用圍巖蝕變較強，以普遍發(fā)育硅化為特點；東礦帶的成礦作用圍巖蝕變較弱，以發(fā)育碳酸鹽化的蝕變?yōu)樘攸c，體現出兩者在成礦流體、溫度及圍巖上的綜合差異。

2.3 地球化學分帶性

從盆地兩側向盆地中心， 礦床地球化學存在明顯分帶特征。 西向東 （西南部→中部→東北部）， 流體包裹體鹽度w（NaCleq）明顯由高到低變化（10%→5%→1%），均一溫度也存在由高到低的變化趨勢[10]（圖2）。 鉛同位素研究表明，西南部（根帶）的樣品放射性鉛同位素組成較低，東北部（鋒帶）的樣品放射性鉛同位素組成較高，中部（中帶）樣品則位于兩者之間[11]。 以金滿礦床為代表的瀾滄江沿岸紅層中礦床方解石δ13CCO2（PDB）介于-7.4‰～-4.8‰， 平均-5.5‰，δ18OCO2（SMOW）介于14.2‰～15.9‰，平均為14.7‰；與白秧坪多金屬礦方解石δ13CCO2（PDB）介于-0.5‰～-4.2‰，平均-2.1‰。其δ18OCO2（SMOW）變化有兩個數據段，平均值分別為0.4‰和平均值16.0‰[5]；華昌山斷裂成礦帶燕子洞、熱水塘礦床碳酸鹽礦物中δ13CCO2（PDB）值分布在0.17‰-2.14‰，δ18OCO2（PDB）介于-14‰-20.9‰[1]；盆地邊緣成礦帶菜籽地礦床δ13CCO2（PDB）介于-1.65‰～-1.7‰， 均值-0.435‰，δ18OCO2（SMOW）值介于12.64‰-17.05‰，均值15.041‰。 對碳酸鹽礦物碳來源研究表明，不同多金屬礦床方解石CO2來源不同[5]。以上金滿等礦床同位素源區(qū)以深源無機碳為主，其次為CO2交代海洋碳酸鹽巖中的碳[1]，也有可能產生于碳酸鹽巖溶解作用和深部地幔去氣作用；白秧坪礦段碳來源于碳酸鹽巖熱解作用或沉積有機物脫羥基作用[5]；灰山等中軸構造控礦碳來源為流體與圍巖之間水-巖反應引起的沉積碳酸鹽巖的溶解作用。 菜子地鉛鋅礦集區(qū)碳、氧同位素組成均落于海相碳酸鹽溶解作用的演化線上，表明成礦流體中的CO2來源于海相碳酸鹽溶解。

圖2 蘭坪盆地北部多金屬礦化脈體流體包裹體鹽度與均一溫度[10]

3 蘭坪盆地成礦帶劃分

從上面討論可以看出，蘭坪盆地北部多金屬與非金屬礦產呈現分帶性特征最根本的原因是瀾滄江斷裂造成由西向東和金沙江斷裂引起的由東向西推覆構造使盆地北部形成一系列NS向展布構造應力分帶，在不同部位（推覆構造峰帶、中部及跟帶）各類巖石力學差異、 斷層切割圍巖的不同以及流體運移距離的差異導致了地區(qū)地球化學、成礦元素、礦化種類的分帶特征。

據此，我們將蘭坪盆地北部礦床分為三類，賦存于侏羅-白堊系砂巖粉砂巖紅層中與后期熱液活動有關的脈狀銅礦床 （金滿、科登澗、吳底廠等），又稱為西帶；與推覆構造有關的后期熱液改造淺成Cu-Ag-Pb-Zn-Hg-Co 礦床，分為與四十里箐-富隆廠推覆構造相關的賦存與中新生界砂巖、碎屑巖Cu-Co-Ag-Pb-Zn 熱液礦床和與華昌山推覆構造相關的賦存于中生界碳酸鹽地層Ag-Pb-Zn-Hg 熱液-改造礦床兩類，該類礦床稱為中帶；東帶礦床亦分為兩類， 盆地內賦存于中生界碳酸鹽地層中與熱水沉積（噴流沉積）作用有關的Pb-Zn-Sr 礦床（河西、大三界、青甸灣、菜籽地、金山桃）和賦存于中、新生界砂巖、粉砂巖地層中與后期熱液層狀Cu-Pb-Zn（金竹村、黃竹廠、北松園、南松園、稗子溝、德勝）。

此次礦床類型劃分，有別于前人礦床劃分[3][10]的地方主要體現在不僅考慮蘭坪盆地北部構造分帶特征[3]，還兼顧了地球化學分帶， 因此將四十里箐-富隆廠斷裂和華昌斷裂控制的Cu-Ag-Pb-Zn-Hg-Co 礦床歸為同屬受推覆構造控制的礦床， 二者存在的差別主要是由于賦礦圍巖及礦質沉淀位置是物理環(huán)境差別引起。 此外，此次礦床分類考慮了非金屬礦床與汞礦、天青石礦，認為非金屬礦床與金屬礦床成礦關系密切， 應為同一成礦作用的產物。 另外，通過野外工作發(fā)現，盡管青甸灣、菜籽地鉛鋅礦與三山-燕子洞礦床同賦存于上三疊統(tǒng)三合洞組中，但是二者礦床特征具有顯著差別。前者礦床結構構造出現明顯的沉積組構，上部為具紋層狀構造的塊狀硫化物類型， 下部為網脈狀及脈狀的礦化類型，礦石具熱水沉積硅質巖，條帶狀硫化物含方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦，黑色硅質板巖的組合特征和層紋狀、條帶狀、氣孔狀等構造，反映了熱水沉積成礦的特點。在大三界鉛鋅礦點亦見紋層狀礦石，并發(fā)現一層產狀穩(wěn)定、成分單一的天青石礦體，δ13C、δ18O 值都為負值[1]，具有明顯熱水沉積特征。 雖然后者亦有紋層狀礦石等特征[1]，但是野外考察發(fā)現，三山等鉛鋅礦后期熱液脈發(fā)育、構造破碎，礦石后期熱液改造明顯，應為主要控礦作用。 因此，此次礦床分類將蘭坪盆地邊緣產于三合洞組菜籽地、青甸灣等鉛鋅礦與河西、大三界鉛鋅鍶礦歸為熱水沉積-后期改造型礦床，改變了以前統(tǒng)一歸為推覆構造控礦的礦床的思想，拓寬了找礦思路。

[1]陳開旭.云南蘭坪三山_ 白秧坪銅銀多金屬成礦富集區(qū)的碳氧同位素地球化學[J].華南地質與礦產，2000（4）:1-9.

[2]何龍清.云南蘭坪盆地推覆構造及其控礦作用[J].地質與勘探，2004，40（4）:7-13.

[3]侯增謙.青藏高原碰撞造山帶Pb_Zn_Ag_Cu 礦床新類型_ 成礦基本特征與構造控礦模型[J].礦床地質，2008，27（2）:123-144.

[4]李興振.西南三江地區(qū)碰撞造山過程[M].北京:地質出版社，2002:1-213.

[5]李志明.滇西蘭坪盆地多金屬礦床碳_ 氧_ 氫同位素組成及其地質意義[J].吉林大學學報（地球科學版），2004，34（3）:360-366.

[6]潘桂棠，西南三江多島孤造山過程成礦系統(tǒng)與資源評價[M].北京:地質出版社，2003:1-420.

[7]邵兆剛.云南白秧坪——華昌山礦帶構造特征及其控礦作用[J].地質力學學報，2003，9（3）:246-254.

[8]王安建.西南三江成礦帶中南段金屬礦床成礦規(guī)律與若干問題探討[J].地質學報，2009，83（10）:1365-1375.

[9]王義昭.三江地區(qū)南段大地構造與成礦[M].北京：地質出版社，2000:1-123.

[10]徐啟東.云南蘭坪北部銅多金屬礦化區(qū)成礦流體流動與礦化分帶_ 流體包裹體和穩(wěn)定同位素依據[J].礦床地質，2003，22（4）:365-376.

[11]徐啟東.云南蘭坪北部銅多金屬礦化區(qū)成礦流體流動與礦化分帶_ 礦石鉛同位素和特征元素組成依據[J]. 礦床地質，2004，23（4）:452-463.

[12]薛春紀.西南三江蘭坪盆地大規(guī)模成礦的流體動力學過程_ 流體包裹體和盆地流體模擬證據[J].地學前緣，2007，14（5）:147-157.

[13] 楊松. 云南蘭坪_ 維西地區(qū)銅礦床成礦地質條件研究[J].礦產與地質，2006，20（6）:640-644.

[14]張乾.蘭坪盆地大型礦集區(qū)多金屬礦床的鉛同位素組成及鉛的來源[J].礦物學報，2002，22（2）:147-154.

[15]朱華平.西南三江成礦帶中南段鉛鋅礦床成礦系列[J].沉積與特提斯地質，2008，28（4）:62-69.