云南思茅廠洞箐礦區鉛鋅多金屬礦地質特征及靶區預測

葛鵬飛，吳志國，趙朋，孟璐，李剛，王東東

（遼寧省第十地質大隊有限責任公司，遼寧 撫順 113004）

0 引言

云南蘭坪-思茅盆地是一條重要的銅鉛鋅多金屬成礦帶，地質構造復雜，火山活動頻繁，成礦地質條件較好，鉛鋅礦產資源豐富。蘭坪-思茅盆地北部為蘭坪盆地，南部為思茅盆地，蘭坪盆地目前已發現的各類型多金屬礦（床）點達百余個，奠定了蘭坪盆地作為我國西南地區鉛鋅多金屬礦集區的重要地位。然而思茅盆地礦集區內發育的礦床數量較少，規模較小，以中小型為主，且多為民采或開采起步階段，地質礦產研究程度低，未有大的突破，代表礦床有蘿卜山、廠硐-曼旭、李新田等鉛鋅礦床（劉麗華和李章雄，2012；李爽等，2013；魏中林等，2015）。廠洞箐礦區隸屬于云南省普洱市思茅區，地理坐標為東經101°10′57″～101°15′57″，北緯22°41′59″～22°45′59″。廠洞箐礦區位于思茅盆地礦集區，盆地內斷裂構造復雜，規模較大的基底斷層和后期斷層對礦區內地質或巖體有不同程度的影響，是成礦的有利地帶。本文通過對礦區地質、地球物理、地球化學及遙感等信息綜合分析，初步對礦區進行了成礦預測及礦床成因分析，以期為廠洞箐礦區找礦工作提供幫助，并且期望對思茅盆地內部礦產勘查和理論研究工作有一定的借鑒和指導意義。

1 區域成礦地質背景

廠洞箐鉛鋅多金屬礦區位于蘭坪-思茅中新生代后碰撞裂陷盆地，地處特提斯-喜馬拉雅構造域東部，是岡瓦納大陸與古歐亞大陸結合地帶，特提斯造山帶與環太平洋造山帶的匯合部，其東側與揚子板塊相接，西側與藏滇板塊毗鄰為印度-歐亞大陸碰撞環境產物，歸屬于西南三江成礦帶南段之唐古拉-昌都-思茅陸塊銅、鉛、鋅、金成礦帶（范昱等，2010；孔會磊等，2012；李章雄等，2012；朱多錄等，2013；劉歡，2013）。蘭坪-思茅盆地發育中軸（斷裂）構造帶、中軸斷裂和垂向斷裂，均具很深的透入性，在下地殼和上地幔形成顯著熱窿，控制了蘭坪-思茅盆地新生代以來大規模的成礦作用，并且沿中軸（斷裂）構造帶火山活動的出現，使地溫梯度增高，熱動力增強，地下水大幅度增溫和循環上升，大量成礦物質由地殼深部帶到地表，為成礦提供了充足的物源和熱源，形成礦產富集帶（管燁，2006；李以科和王安建，2017）。蘭坪-思茅盆地受區域逆沖-推覆系統控制，表現為近南北向斷層控制礦床分布的區域性特點，印度-歐亞大陸的碰撞造就了大量近南北向發育的大型逆沖構造，這些深大斷裂成為盆地流體運移的導礦和容礦空間（江彪等，2014）。蘭坪-思茅裂陷盆地構造上早期處于陸間裂谷部位，后期發展為弧后盆地，早期引張、晚期擠壓、盆地底部的火山巖基底及盆地中含膏鹽紅色地層均為礦質汲取、鹵水環流、銅鉛鋅等礦床的形成提供有利條件（劉小東，2011）。

區域內出露地層主要為侏羅系—白堊系陸相沉積（紅層），內部褶皺、逆沖推覆構造發育（吉風寶等，2015）。三疊系上統一碗水組（T3y），分布于區域的西南部普洱-石膏箐，近南北向展布，為斷裂控制，巖性由砂巖、礫巖、泥質砂巖、泥巖等組成；侏羅系不甚發育，主要出露壩注路組（J2-3b），巖性為泥巖、砂巖；白堊系大面積分布，呈北西—南東向展布，主要出露有白堊系景星組（K1j）、曼崗組（K1m）、勐野組（K2m），巖性主要為礫巖、泥巖、石英砂巖、粉砂巖等。礦區內巖漿活動不發育，未見有巖漿巖出露。區域內礦產資源豐富，主要為銅、鉛、鋅等多金屬礦，主要賦存于白堊系下統曼崗組下段和中段的砂巖內。

2 礦床地質特征

2.1 礦區地質

廠洞箐鉛鋅多金屬礦區出露地層主要為三疊系上統一碗水組上段（T3y）、侏羅系上統壩注路組（J2-3b）、白堊系下統景星組（K1j）和曼崗組（K1m）、白堊系上統勐野組（K2m）、古近系古新統（E1）和新近系中新統（N1），由一套紅色內陸湖相的泥質巖、細砂巖、中細粒石英砂巖、長石石英砂巖及少量海陸交互相、淺海相-海相的砂泥巖、細砂巖、灰巖等組成，局部見有凝灰巖、巖屑凝灰巖，其中三疊系上統一碗水組上段（T3y）為礦區主要的賦礦層，白堊系為次控礦層（圖1）。

圖1 廠洞箐礦區地質概略圖

廠洞箐礦區位于瀾滄江斷裂帶與金沙江-哀牢山斷裂帶之間，近南北走向的大型逆沖推覆構造帶上，構造形變以北西與北北西向褶皺、斷裂為主，發育箐門口復背斜、曼練山向斜和思普鐵廠-羅澤沖斷層，構成了區內復雜的斷裂構造與褶皺形態。

廠洞箐礦區受中軸斷裂帶控制，構造發育，主干構造為北北西向斷裂，并被東西向和北東向斷裂錯斷，控制了本區巖體和礦體的展布情況。礦區西部F2斷層以西為區域性褶皺箐門口復背斜東翼，東部則位于區域性褶皺曼練山向斜的西翼，在礦區表現為向北東傾的單斜構造。F2斷裂帶巖石破碎，有硅化、碳酸鹽化，局部具鉛鋅礦化和銅礦化，是廠洞箐礦段的控礦構造。

2.2 礦體特征

礦區內發現3條鉛鋅礦（化）體，均受北西向斷裂的次級斷裂控制，斷裂面呈弧面，傾角近于直立，嚴格受構造破碎帶控制。礦化帶內巖石蝕變強烈，主要為硅化及碳酸鹽化。金屬礦化主要表現為鉛鋅礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、銅礦化。含礦巖性為鉛鋅礦化構造蝕變巖，礦（化）體圍巖為灰白/灰黑色泥質砂巖。

Ⅰ號礦（化）體，北西走向，傾向南西，地表工程控制長度約200 m，厚度0.2～0.3 m，Pb品位0.30%～0.76%，深部厚度一般在1.80～2.30 m，Pb品位1.38%～10.84%，Zn 品位0.36%～13.48%，Ag品位7.7～120 g/t。

Ⅱ號礦（化）體，北西走向，傾向南西，控制長度400 m，厚度一般在0.4～0.5m，Pb品位0.24%，Zn品位0.30%。

Ⅲ號礦（化）體，走向近南北，傾向西，厚度0.3～0.4 m，Pb 品 位0.25%～0.93%，Zn 品 位0.27%～2.96%。

2.3 礦石特征

礦石中主要金屬礦物為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、褐鐵礦，主要脈石礦物為長石、石英。礦石呈半自形—他形粒狀結構，以脈狀、浸染狀構造為主，團塊狀、結核狀次之。主要金屬礦物特征如下。

方鉛礦：藍灰色自形—半自形晶體，粒徑以1～3 mm為主，部分地段可見大于10 mm立方體晶體。多呈星點狀分布于礦石中，少數呈細粒集合體沿裂隙充填，形成條帶和團塊。礦石中方鉛礦含量一般在1%～10%，局部可達40%～50%，是主要含鉛礦物。

閃鋅礦：棕/棕褐色，半自形—他形粒狀結構，粒徑1～5 mm，呈星點狀、團塊狀分布于礦石或蝕變圍巖中，與方鉛礦伴生，是主要含鋅礦物。

黃鐵礦：多呈自形—半自形晶體，或呈他形星點狀分布于礦石中，與方鉛礦、閃鋅礦互為消長關系，在高品位地段少見黃鐵礦，在氧化帶變為褐鐵礦。

2.4 圍巖礦化蝕變

礦區受中軸斷裂帶的控制和影響，圍巖礦化蝕變強烈。礦化現象主要表現為鉛鋅礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、銅礦化等多金屬礦化，為典型的中低溫多金屬礦化，主要發育在斷裂破碎帶中。蝕變現象主要有硅化、碳酸鹽化，主要發育在斷裂破碎帶、裂隙及兩側巖石中。礦化富集明顯受地層巖性、斷裂構造、熱液蝕變等因素控制。

2.5 礦床成因

根據前人研究推測認為，廠洞箐鉛鋅多金屬礦床受“中軸斷裂帶”控制，成因為與逆沖推覆構造有關的構造熱液脈型銅鉛鋅銀多金屬礦床（吳南平等，2003；張洪瑞，2010；江彪，2014；魏中林，2016）。從區域構造演化、成礦環境及成礦特征對比分析認為（李文昌和莫宣學，2001；朱華平等，2008；張金學等，2009；高蘭等，2016），廠洞箐鉛鋅多金屬礦床產于逆沖斷裂上盤一碗水組斷裂構造破碎帶中，呈脈狀、透鏡狀，礦床成因與云南普洱蘿卜山鉛鋅礦床成因類似，為多期次成礦，成礦時代可能以喜山期為主，同時還有印支期。

印支期“三江”古特提斯洋閉合，發生造山運動，在蘭坪-思茅盆地兩側發育的晚古生代—中生代火山巖漿弧中巨厚火山巖系，為盆地內晚三疊世—古近紀沉積物中Cu、Pb、Zn、Au、Hg、As等元素初始富集提供了大量的礦質來源，從而為后期（喜馬拉雅期）逆沖推覆、走滑剪切構造作用過程中中低溫熱液成礦（構造熱液脈型或構造蝕變巖型多金屬礦床）提供了豐富物源。喜馬拉雅期，蘭坪-思茅盆地產生了東西兩個方向的相向的逆沖推覆，在這種雙向應力作用下，含礦流體在逆沖推覆構造的構造界面、構造薄弱部位中沉淀形成脈狀礦體（胡永興等，2016）。

廠洞箐鉛鋅多金屬礦（化）體賦存于三疊系上統一碗水組，礦體受地層和斷裂構造雙重因素控制。礦體呈脈狀產于F2斷裂上盤的次級斷裂帶中，主要分布于北北西向斷裂帶之間，主干斷裂被東西向和北東向斷裂錯斷，斷裂帶為礦質的運移和礦液沉淀富集提供通道和場所。F2斷層破碎帶伴生有硅化、碳酸鹽化，局部有鉛鋅礦化和銅礦化，是廠洞箐礦段的主要控礦構造。

斷層破碎帶原巖為粉砂巖，巖石受脆性動力變質作用影響，已被破（壓）碎成角礫狀碎塊、碎斑和碎基及填隙物等，并且伴生有后生礦物方解石、硅質石英及金屬礦物等，成礦熱液在構造和深部巖漿熱及變質熱的作用下順構造裂隙和不整合面及層面構造活動充填就位成礦，礦體主要由破碎的角巖、鉛鋅礦組成，破碎的角巖呈不規則的角礫狀，由硅質及鉛鋅膠結而呈條帶狀，說明該礦區礦石類型為含(細)脈狀鉛鋅多金屬礦構造蝕變巖型。故根據礦體產出部位、空間形態、礦物組合及圍巖礦化蝕變等特征，確定本礦床成因類型為中低溫熱液充填交代型礦床。

3 遙感信息影像特征

選擇遙感EMT數據，采用比值增強再進行主成分分析法，建立遙感解譯標志，以成礦地質條件為基礎，圈定工作區不同影像單元，解譯工作區線環狀構造的空間分布關系，圈定本礦區遙感影像遠景區5處（圖2），其具體影像特征如下：

圖2 廠洞箐礦區遙感解譯及遠景區預測圖

B1、B2遠景區分別位于大環形構造H1邊部及外側，二者影像條件和地質條件極為相似。大小環形構造發育，共同組成環網狀構造，形成遙感遠景區。大環形構造直徑較大，小環形構造內發育網格狀構造，由等間距的次級斷裂構造組成。其不同級別的環網狀構造相互疊加，代表了巖漿多次分異，最次級的環網狀構造是礦床的產出部位，并且環形構造與深部隱伏巖體和斷裂構造關系密切，預測深部有較好的找礦前景。

B3遠景區為B2遠景區的延伸部分，由1個小環網狀構造和1個網格狀構造共同組合形成遙感遠景區，具有一定的找礦前景。

B4遠景區位于大環形構造H1外側，與B1遠景區毗鄰。由1個大環形構造和1個小環網狀構造H5共同組成遙感遠景區，小環形構造內網格狀構造不甚規則，發育欠佳，B4遠景區尚且具有一定的找礦前景。

B5 遠景區位于大環構造H1 邊部次級環網狀構造中的第二級環網狀構造，遠景區有1 個環網狀構造1 個環形構造，小環形構造內發育網格狀構造，網格狀構造清晰、規則，由等間距的北東、北西、東西、南北向次級斷裂構造組成，具有較好的遙感影像條件，最次級的環網狀構造是礦床的產出部位。

4 地球物理異常特征

對已知廠洞箐鉛鋅多金屬礦（化）體重點區段（B5遙感異常）進行了1∶10000激電中梯測量，從激電中梯測量等值線平面圖可以看出（圖3），高極化率異常從東到西依次相間展布，與礦區構造帶、礦化蝕變帶展布方向一致。視極化率（ηs）異常以ηs≥2%為異常下限圈定3個異常C1、C2、C3，C1、C2異常呈北西-南東向展布的條帶狀，形態規則，梯度變化明顯，規模較大。C3異常呈近南北向的圓狀，形態規則，梯度變化明顯，規模較大。視電阻率（ρs）異常以ρs≥2000 Ω·m為異常下限圈定一個異常C4，呈近北西—南東向，面狀展布，形態規則，梯度變化明顯，規模較大。相對高極化率異常區與中高電阻率異常區分布范圍基本一致，可視為“中高阻、高極化”異常。據此在區內圈定C1、C2北西向激電異常帶，與已知Ⅰ、Ⅱ號鉛鋅礦化體相吻合，C3與Ⅲ號礦體相吻合，均為典型的礦致異常。綜合分析表明，3條激電異常帶與三疊系上統一碗水組一致，并且異常帶位于多金屬礦化內。根據地質資料對比，三疊系上統一碗水組是該區的主要賦礦層，為有利的找礦層位，且位于B5遙感異常范圍內。局部高值異常中心與淺部富集的鉛鋅礦化體有關，初步推斷可能為鉛鋅礦化體引起的異常。

圖3 廠洞箐地球物理測區激電中梯等值線平面圖

為深部找礦進一步提供依據，在鉛鋅礦化體及“中高阻、高極化”異常地段布設了激電測深（圖4）。激電測深電阻率和極化率由淺至深有逐漸增高的趨勢，在深層有中阻高極化率的異常，呈陡傾狀，與已知鉛鋅礦化體近于直立相吻合。

圖4 廠洞箐礦區140線剖面激電測深視極化率和視電阻率等值線斷面圖

綜合分析，初步推斷中高阻高極化異常可能是含鉛鋅礦化體的粉砂巖、泥質粉砂巖引起的礦致異常，是尋找鉛鋅礦化體的有利部位。

5 地球化學異常特征

5.1 元素含量特征

通過對礦區1∶10000土壤地球化學測量，采集B層或C層樣，通過獲得各元素地球化學參數(表1)，與中國土壤化學元素豐度進行對比表明：（1）濃度克拉克值＞1的元素有Ag、Pb、W、As、Sn、Sb、Hg，說明該類元素具有一定次生富集；（2）變異系數＞1的元素有Ag、Cu、Pb、Sn、As、Bi、Au，表明該類元素分布不均勻，離散程度大，分異性強，有富集的趨勢；（3）Ag、Pb、As、Sn、Hg元素含量較高，分異系數比較高，分布范圍較廣，表明該類元素參與了次生富集成暈作用及過程，易形成地球化學異常。

表1 廠洞箐礦區地表土壤微量元素地球化學參數統計

5.2 單元素異常特征

土壤元素在平面上的分布規律與特征分析可知，Ag、Cu、Pb、Zn、Sb、Bi、Au、Co、Mo、As、Hg等11種元素異常明顯，異常點數較多且集中，規模較大，大部分達到三級濃度帶。土壤地球化學異常以Au、Ag、Cu、Pb、Zn為主，伴生有Sb、Co、Bi、Mo元素，異常規模大，強度高，套合性較好，近北西向展布（圖5）。異常主要分布在三疊系上統一碗水組、白堊系地層中，受斷裂構造控制，與火山碎屑巖和鉛鋅礦床（點）分布比較吻合。Cu、Co、Mo元素主要分布在礦區西北部，元素異常范圍相對吻合，反映深部可能有較大范圍的隱伏礦體存在；W、Sn元素呈分散狀態，與巖體尚處于隱伏狀態的推測相符合；As、Hg元素主要分布在礦區西北部，反映該區存在深大斷裂，且深部存在異常源。

圖5 廠洞箐礦區元素含量異常等值線圖

5.3 元素組合分析

為了解區內各成礦元素間共生組合關系，對土壤地球化學元素測量進行了R型聚類分析、相關分析及因子分析。

聚類分析譜系圖（圖6）表明，當歐式距離R=15時，元素可劃分為三大類。第一大類為Sn、Bi、Pb中高溫元素組合，尾暈元素和中部元素共同產出，說明成礦的多期性，即本次的礦尾地段是下次熱液聚集的中部地段，礦體是多期脈動式形成的。第二大類為Zn、Co、W、Mo、Au中高溫元素組合，說明Au以伴生元素的方式存在，進一步反映成礦的多期性。第三大類為Ag、Cu、As、Sb、Hg中低溫元素組合，尾暈元素與前緣元素疊加充分說明成礦的多期性，同時反映成礦活動與構造密切相關。綜上所述，這種強烈的中低溫元素組合，兼有高溫元素特征，顯示了鉛鋅礦床經歷了從高溫到低溫演變的過程。

圖6 廠洞箐礦區土壤地球化學元素R型聚類分析譜系圖

相關分析結果（表2）表明，以顯著性水平0.30為基準，Pb、Zn、Sn、Bi、Au元素之間呈明顯的正相關，可能來自同一成礦階段，Cu、Ag、Co、As、Sb、Hg元素之間有較強的相關性，可能屬于同一成礦階段。

表2 微量元素相關分析結果

R型因子分析結果（表3）表明，F1因子，Ag、Pb、Cu、Zn、As、Sb、Hg、Bi元素具有高載荷，代表主要成礦元素的次生富集組合。F2因子代表與中高溫熱液成礦作用有關，與聚類分析中第一大類一致。F3、F4、F5因子綜合表明，與聚類分析中第二大類比較一致，反映了成礦的多期性。并且，5個主因子中沒有一個主因子所占的方差貢獻率大于50%，可能表示區內數據的方差貢獻收斂慢，說明該13個元素綜合信息較分散，同時也說明在該礦區各元素的物質來源和成因比較復雜。

表3 R型因子分析結果表

綜合分析認為，該區成礦活動為多期次成礦，以中低溫熱液成礦為主，兼有中高溫熱液成礦的特征，現以Pb、Zn、Sn、Bi、Au、Mo、Co元素組合與Cu、Ag、As、Sb、Hg元素組合作為主要成礦指示元素來圈定土壤地球化學異常，進行隱伏礦體定位預測。

6 綜合找礦預測靶區

依據成礦地質條件調查分析、遙感信息影像特征及土壤地球化學異常特征，結合物探異常特征，優選出成礦地質條件有利、遙感異常及土壤地球化學異常發育區段，作為成礦靶區預測，圈定出重點找礦靶區4個(圖7)，4個靶區明顯受斷層控制，其中Ⅰ號靶區異常強度高且規模較大，異常疊加較明顯，礦化蝕變較全面，且處于遙感、物探異常內，為成礦有利的部位，具體特征見表4。

表4 廠洞箐礦區找礦靶區特征表

圖7 廠洞箐礦區找礦靶區預測圖

7 結論

本文通過對廠洞箐礦區鉛鋅多金屬礦床地質、物探、化探及遙感信息進行系統的研究與分析，對廠洞箐礦區進行了成礦靶區預測，并取得以下認識。

（1）三疊系上統一碗水組上段為該區鉛鋅礦主要的賦礦層，白堊系為次控礦層。

（2）鉛鋅礦（化）體賦存在構造破碎帶中，北北西向斷裂是本礦區重要的成礦構造破碎帶。

（3）與成礦有關的遙感遠景區環網狀構造發育，化探異常呈北北西向展布，與該區構造控礦方向一致，物探異常與已知鉛鋅礦化體相吻合。

（4）本次優選出1個甲類成礦靶區，3個乙類成礦靶區，可作為該區內重點找礦靶區。