毛坪-云爐河壩-大發鉛鋅礦田成因模型及成礦潛力

鄧　平，楊　剛

毛坪-云爐河壩-大發鉛鋅礦田成因模型及成礦潛力

鄧平1，楊剛2

（1.彝良馳宏礦業有限公司，云南 昭通 657600；2.四川省地質礦產勘查開發局區域地質調查隊，成都 610213）

在礦區地質和室內工作基礎上結合新探礦工程揭露的現場地質資料，成礦物質來源的新證據，重點討論了區內峨眉山巖漿活動和裂谷活動與成礦關系，并提出該礦田礦床“裂谷沉積-改造”成礦模式，以此為依據，對區內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；

毛坪-云爐河壩-大發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）在區內交匯，在后三者圍限的面積僅百余平方公里區域內產出一個大型礦床（毛坪）、兩個中型礦床（云爐河壩、大發）和數十個鉛鋅礦床（點）。該礦田成礦條件的優越性正得到越來越多的關注。前人對該區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”觀點基礎上，指出礦物來源，提出新的成礦模式，為區內各點成礦潛力評價提供思路和依據。

1　成礦地質背景

1.1區域地層及巖漿活動

區域范圍主要出露中志留統至下侏羅統，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象。中上志留統出露于東北部及云爐河壩地區，泥盆系至二疊系在全區廣泛出露，三疊系分布于北部。

中志留統—中泥盆統以濱淺海相碎屑巖夾碳酸鹽巖為主；上泥盆統—下二疊統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—中石炭統之灰巖、白云巖是本區重要的鉛鋅銀的容礦層；下石炭統-下二疊統底部為含煤巖層。上二疊統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。中生代中下三疊統為淺海相碎屑巖夾不純碳酸鹽建造。

區內巖性變化迅速，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表現顯著。礦區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裂隙中心。峨眉山玄武巖跟地幔柱活動有關[2]。

圖1　區域構造和地質礦產圖

1.2 區域構造

研究區位于揚子準地臺西南緣滇東北臺褶束中部，北東向構造與北西向構造的相交部位，構造活動強烈，斷裂發育，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。西部北東向構造帶與東部北西向構造帶交匯部位，組合成了“入”字型、“T”字型構造。北西向的康定-水城斷裂經過本區，為隱伏構造。翻身村斷裂、待補斷裂、洛澤河斷裂均為高角度逆沖斷裂。花苗寨背斜以泥盆系為核部，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巖層均不同程度隆起，形成待補背斜和洛澤河背斜，兩區巖層傾角分別為30°~40°和10°~20°(圖1)。

2　礦體地質

區域內已發現礦體以泥盆系地層為主要容礦層，石炭系次之。筆者將區內泥盆系和石炭系礦體群分別編號為ⅠⅡ號礦體群。毛坪礦區和云爐河壩礦區礦體發育兩層礦體，大發礦區僅在泥盆系發現礦體。

2.1構造-蝕變-巖性控礦

區內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于待補斷裂旁側層間滑脫面，大發鉛鋅礦主礦體產于洛澤河斷層旁側的層間滑脫面。高角度逆沖斷層為溝通深部礦源的導礦構造，層間滑動面為儲礦構造。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，蝕變環發育越全、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圍巖還普遍具瀝青質充填浸染，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。區內石炭系地層由下統煤層和中統灰巖與白云巖互層組成，三者含礦性白云巖最好，灰巖次之，煤層不含礦。

2.2礦體產狀、規模

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，一般陡傾斜地層產出礦體大。單個礦體品位富，規模大：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成礦條件優越性，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　成礦物質來源探討

區域內鉛鋅成礦密集、且規模巨大，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。康定-水城隱伏深大斷裂經過本區，本區具有接受裂谷沉積物條件。區內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。區內地層厚度突變,對比泥盆系及其上地層厚度:毛坪>云爐河壩>大發；區內巖相突變，例如含礦層白云巖中硅化殲滅再現現象，三者出現頻率：毛坪>云爐河壩>大發。在有限范圍內（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。對比區內地層，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

區內礦床沿主干構造分布，具有明顯逆沖斷層控制特點，構造擠壓是重要動力。礦田內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。礦田內最強烈的巖漿活動是峨眉山玄武巖噴發，其噴發作用引起康定-水城裂谷內火山活化，或者康定水城裂谷本身就是玄武巖噴發次級通道。峨眉山玄武巖噴發活動發生在礦源形成之后，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系爭論

目前，多數學者否定玄武巖漿參與川滇黔鉛鋅成礦，筆者將其論據簡要歸納為三點逐一質疑：

1）玄武巖噴發溫度與鉛鋅成礦溫度差異。有學者指出玄武巖噴發溫度超過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，所以溫度差異大是允許的。

2）玄武巖噴發的時間與成礦元素年齡不符。川滇黔鉛鋅礦區是一個大成礦省，包含礦床（點）達到400之多，其所在的大地構造背景為康滇地軸與楊子地臺拼接部位，該區被太平洋構造帶與特第斯構造帶長期聯合作用，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據就概括整個區域的鉛鋅成礦年齡值得商榷。

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

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

4.2礦田內玄武巖噴發促成造山

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巖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浸染特征，厚達10m，這個接觸帶未出現后期大規模滑動。這說明背斜形成于玄武巖裂谷噴發時或噴發前。整個接觸帶上，玄武巖與茅口灰巖呈高角度不整合接觸，玄武巖產狀傾角10°~20°，背斜西翼產狀傾角70°~80°。這說明背斜形成于玄武巖噴發之時或噴發之后。

所以，區內主干構造花苗寨背斜形成與玄武巖噴發同期，也即區內造山與玄武巖噴發同期。區內在峨眉山玄武巖噴發期爆發了大規模造山運動，峨眉山玄武巖的噴發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動力，兩者相互作用，相互加強。區內峨眉山巖漿噴發與造山一氣呵成，巖漿底辟與造山擠壓同時作用成為本區成礦主要動力。

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，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，淺部為運、儲礦區，萃取區礦液具有高溫高壓特點且巖層顯塑性，礦液容易穿層傳播，整個萃取區礦液流體系統成混沌狀態，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，礦液通道過渡為層間滑脫斷層。

6　成礦潛力對比淺析

根據裂谷沉積-改造成礦模式，區內成礦需具備熱動力、構造動力、物源、儲層四大條件。四者配合越好，成礦潛力越大。區內物源中心為康定-水城裂谷，熱動力中心為翻身村斷裂。筆者對區內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，需根據沉積相變化情況尋找裂谷中心。步驟是先區域上選沉積厚度最大的亞區，亞區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。經對比得出，離裂谷中心距離毛坪<云爐河壩<大發（圖1）。

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

3）成礦構造動力，構造與成礦同期，且構造形成后回返可忽略。構造擠壓強度由地層產狀直接，一般產狀越陡，構造越強，越易形成層間滑脫，成礦越好。三者構造強度毛坪優于云爐河壩，云爐河壩優于大發（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，薄層灰巖次之。薄層白云巖具有脆性良好，層間易形成滑脫斷層，化學性質活潑特點，易于礦質沉淀。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。

綜上，區內成礦條件，毛坪優于云爐河壩，云爐河壩優于大發。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，為區內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，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：地質出版社，2004．

[3] 胡瑞忠，陶琰，等．地幔柱成礦系統：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．昭通鉛鋅礦河東片區深部地質勘探報告[R]．（2008-2009）.

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

[6] 劉家遠，單娜琳，錢建平，吳虹．隱伏礦床預測的理論和方法(2006年版) [M]．北京：冶金工業出版社，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，從事礦山地質與礦床學研究工作