云南保山市打厂凹铜铅锌金多金属矿矿床地质特征及成因探讨

关键词：铜铅锌金多金属矿；地质特征；控矿因素；矿床成因 
1.区域地质及物化探异常特征
1.1区域地质背景
⑴ 地层
第四系全新统（Q4pal）砂砾石层、残坡积层；泥盆系中统何元寨组下段（Dh1）：上部为泥质网纹状灰岩下部为泥质条带灰岩；泥盆系下统向阳寺组（D1x）：灰、灰绿色钙质细砂岩夹泥灰岩、粉砂岩 ；志留系上中统粟柴坝组上段（Sl2）：紫红色泥质条带网纹状灰岩夹白色纯灰岩、钙质泥( 页)岩；志留系上中统粟柴坝组下段（Sl1）：灰色少许紫红色钙质泥(页)岩夹泥质条带灰岩，网纹状灰岩；奥陶志留系仁和桥组（Osr）：灰、灰黑色笔石页岩为主,间夹粉砂岩；奥陶系中—上统蒲缥组（Op），紫红、灰绿色粉砂岩、泥岩；奥陶系下—中统施甸组（O?)：灰、灰绿色粉砂岩夹少量砂岩泥质灰岩；奥陶系下统老尖山组（O1lj）：上部变质页岩夹粉砂岩下部泥质灰岩夹页岩、砂岩；寒武系上统保山组(∈3b)：灰、黄绿色页岩、砂岩夹灰岩泥质灰岩；寒武系上统沙河厂组上段（∈3sh2)：上部为变质砂岩、大理岩化灰岩、粉砂岩；下部以大理岩化灰岩，鲕状灰岩、泥质条带灰岩为主；寒武系上统沙河厂组下段 (∈3sh)：上部以灰绿色含云母砂岩，粉砂岩泥岩为主夹大理岩化灰岩、鲕状灰岩；下部以灰色大理岩化灰岩为主夹鲕状灰岩、粉砂岩、泥岩；寒武系上统核桃坪组（∈3h）：灰、灰绿色钙质板岩为主、夹粉砂质板岩，局部夹泥质灰岩，大理岩透镜体。
⑵ 构造
大地构造位置属冈底斯-念青唐古拉褶皱系,福贡-镇康褶皱带，属保山-镇康有色多金属成矿带北段，矿区处于核桃坪近南北向复式背斜东翼。
区内断裂主要有北北西向、南北向、北西向、北东向、东西向五组。南北向组断裂形成时间较早，并有多期次活动的特点。区域上主要构造线方向为北北西向。近南北向及北北西向断裂为主控矿断裂。
⑶ 岩浆岩
区域上岩浆岩出露较少，仅在澜沧江断裂带上见少量花岗岩、石英斑岩；其它地区见辉绿岩、辉长辉绿岩，呈岩脉、岩墙、岩株产出，规模较。
1.2磁异常特征
1:5万自由网地面磁测结果反映：区内沉积岩磁性弱，辉绿岩磁性较弱（即Jr为960×10—3A/m），含磁铁矿粉砂岩磁性较强（即Jr为1200×10—3A/m），矽卡岩型铜铅锌矿石（即Jr为1339×10—3A/m）较强，矽卡岩/矿化矽卡岩磁性最强（即Jr为19068×10—3A/m）。区内的奥陶、志留、泥盆系地层上磁场低缓平稳，幅值从-100—+100nT。磁场变化最大的是本区含矿地层即寒武系上统核桃坪组、沙河厂组地层。
1.3重力异常特征
位于保山－镇康不连续重力低异常带上，1:50万重力测量反映，矿集区处于澜沧江以西的六库-漕涧-昌宁重力异常带北段，近南北向西陡东缓的幔坳带之保山幔坳带上。1:10万重力测量进一步显示本区重力总体具西高东低、南高北低的特征，从中和-上河湾重力低异常(-230×10-5m/s2)与燕山期晚期酸性花岗岩对应分析，区内重力低异常应由隐伏低密度酸性岩体引起，并与本区铅锌多金属成矿关系十分密切，可能为矿区成矿提供了含矿热液和成矿动力热源。
1.4 区域地球化学特征
据1:20万区域化探资料，区域位于崇山大断裂带地球化学突变带的西侧之Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、W、Sn、Mo、Bi等21种元素富集区，区内亲铜元素尤其富集，以打厂凹为中心形成了Pb、Zn、Cu、Cd、Ag等元素的高浓集异常区，面积达50平方千米。异常元素组合为Pb、Zn、Cu、Ag、Au、As、Sb、Hg、W、Ni、Mo，峰值以Zn最高，达1099.87ppm，Pb 为471.27ppm，Cu 111.20ppm，Ag 0.47ppm，Au 3-27ppb。陡崖、金厂河等地亦有化探异常分布。
2.矿区地质
矿区内主要出露寒武系上统核桃坪组、沙河厂组，奥陶系下—中统施甸组、奥陶系中—上统蒲缥组，奥陶—志留系仁和桥组、志留系中-上统栗柴坝组及第四系全新统地层。矿区主要含矿层位为：（1）沙河厂组下段一层(∈3sh1-1)，上部为灰-灰白色中-薄层状大理岩化灰岩夹鲕状灰岩；中部以大理岩化灰岩、灰岩、泥质条带灰岩，夹灰绿色纹层状钙质板岩；下部为灰白色中-薄层状大理岩化灰岩，鲕状灰岩夹青灰、灰绿色板岩；（2）寒武系上统核桃坪组(∈3h)，青灰、灰绿色纹层状钙质板岩、钙质泥岩、安山质凝灰岩夹粉砂质板岩，局部夹大理岩化灰岩、大理岩透镜体。
3.矿床地质特征
3.1矿体特征
矿体受岩性、断裂控制明显，矽卡岩化、碳酸盐化、强硅化、黄铁矿化部位多有工业矿体产出。经地表、浅部及中深部坑、钻揭露，共圈出金铅锌多金属矿体多条，主矿体有DCV1、DCV2，次要矿体有DCV3、DCV4。
（一）DCV1矿体：为打厂凹矿段最主要矿体，矿体产于近南向F2断层破碎带中，F2断层为DCV1矿体导矿容矿构造。矿体在走向和倾向上波状起伏、分枝复合的特征（见图1）。

图1 DCV1矿体空间形态示意图
矿体总体走向近南北向，倾向东，倾角62°-86°，平均74°，地表局部倾向西，倾角57°-84°，平均70°，工程控制矿体走向长730米；倾向上五个中段有工程控制，中段高33-135米，工程控制矿体倾向最大斜深570米。地表及浅部为构造蚀变岩型氧化金铅锌共生矿，深部为矽卡岩型硫化铅锌矿、铜矿。地表及浅部矿体顶板岩性为大理岩化灰岩，深部为矽卡岩、矽卡岩化钙质泥岩、安山质凝灰岩；矿体底板岩性为灰白色大理岩、大理岩化灰岩。矿体围岩蚀变主要有硅化、褐铁矿化、矽卡岩化、黄铁矿化、方解石化。
矿体在走向和倾向上具较明显的垂直分带现象，矿种间较具明显的相互过渡特征。
（二）DCV2矿体：为隐伏矿体，打厂凹矿段主要矿体之一，产于F3断层下盘桃坪组三段钙质泥岩、安山质凝灰岩中。矿体由18个工程控制，矿体走向长350米，矿体最大倾向延深350米。矿体走向近南北向，倾向65°-100°，平均倾向80°，矿体平均倾角30°。矿石类型为蚀变钙质泥型硫化铅锌矿石。矿体顶底板岩性以钙质泥岩、安山质凝灰岩为主，局部见大理岩、大理岩化灰岩。单工程矿体平均品位，Pb0.21-1.64%，Zn2.31-5.77%，伴生Cu0.11-1.32%，矿体平均品位Pb1.03%，Zn3.91%，伴生Cu0.42%。单工程矿体厚度0.69-11.47米，矿体平均厚度4.08米；矿体品位变化系数Pb：49.25%、Zn：59.77%，厚度变化系数98.10%，组分铅属均匀、锌属于较均匀矿体，厚度较稳定的矿体。
3.2矿石特征
⑴ 含矿岩石类型
矿区含矿岩石主要有：构造蚀变岩、矽卡岩、钙质泥岩。DCV1矿体地表及浅部为构造蚀变岩型，深部为矽卡岩型；DCV2矿体为矽卡岩型；DCV3矿体为蚀变钙质泥岩型，DCV4矿体为构造蚀变岩型。
⑵ 矿物成分
矿石中矿石矿物主要为异极矿、白铅矿、褐铁矿、磁铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿；脉石矿物主要为石英、高岭石、透闪石、阳起石、黑柱石、透辉石及方解石、符山石、绿泥石、绿帘石等。
⑶ 矿石结构构造
根据矿石结构构造可分为浸染状矿石、脉状矿石、团包状矿石、块状矿石、皮壳状矿石、葡萄状矿石、放射状矿石。
⑷ 围岩蚀变
矿体围岩蚀变主要有硅化、褐铁矿化、黄铁矿化、白铁矿化、方解石化、矽卡岩化。
4.矿床成因
4.1 控矿因素
矿区矿体的形成受地层(岩性)、构造、岩浆岩三重控制。
⑴ 地层对成矿的控制
矿体均产于寒武系上统核桃坪组（∈3h)地层中及沙河厂组上段一层中(∈3sh1-1)地层中。桃坪组（∈3h)地层岩性为钙质板岩夹粉砂质板岩，局部夹泥质条带灰岩、大理岩化灰岩，地层内铜铅锌金的含量明显高于区内其它的地层，铜铅锌金含量统计见表1。沙河厂组上段一层中(∈3sh1-1)岩性以薄层状大理岩化灰岩、鲕状灰岩、大理岩为主。地层中铅含量一般0.001—0.08%、锌含量一般0.01—0.08%，分别高出K 图尔基安等测定的碳酸盐中的元素含量铅2—67倍，最高222倍，锌5—40倍，最高达350倍。

表1 核桃坪组地层铜铅锌元素含量统计表
⑵ 构造控矿
1、近南北向-北北西向区域性深大断裂为含矿热液的运移提供通道：矿集区内矿体受朱石箐压扭性逆断裂、木瓜树—金厂河压扭性逆断裂（均为区域性大导裂）挟持。
2、近南北向、北北西向组断（层）为含矿热液的运移提供通道及富集场所，矿集区内部分近南北向、北北西向组断裂断即为导矿构造又为容矿构造。
3、断裂（层）的张开、交切、分枝、复合是引起矿体局部膨大的主要原因。断层裂隙交切处与分支复合处矿体常明显膨大。
4、断裂（层）的多期活动造成矿化叠加，形成共（伴）生矿体。
5、岩层发生褶皱时，易产生拉张及挤压现象，其拉张部位为矿体的形成提供了容矿空间。
⑶ 岩浆岩控矿
区内岩浆岩地表不发育，仅见华力西期辉绿岩、辉长辉绿岩分布。展布方向为近南北—北西向及北东向，呈岩脉、岩墙及岩枝状沿构造带产出，长几米—数百米，宽几厘米—数十米。经对矿区外围无蚀变辉绿岩采样进行分析，辉绿岩是Cu、Pb、Zn、Au、Ag高背景值岩石，分析结果见表2。              
在区内取无蚀变辉绿岩进行分析金0.01—0.15g/t，锌0.02-0.35%，铅0.01—0.12%，铜0.01-0.08%；近断裂破碎带蚀变辉绿岩含金0.05—0.28g/t，锌0.08—1.92%，铅0.04—0.32%，铜0.01-0.12%。从含矿性显示辉绿岩为成矿前期形成，所以辉绿岩是矿集区成矿物质来源之一。

表2 保山地块基性岩脉元素平均含量
在区域上矿集区位于茅竹棚重力低西侧边部，阿依寨重力高北侧，推测成矿物质主要来源于地下深部的隐伏酸性岩体。
4.2成矿物质来源
经打厂凹、黑岩凹取矽卡岩型、构造蚀变岩型方铅矿矿石进行硫、铅同位素测定，测定成果见表3，从表中可以看出δ34S具岩浆源硫和地层中海水源硫的混合特点；铅同位素年龄小于地层年龄，但按朱炳泉（1998年编）编绘铅的Δβ—Δγ成因分析类图[4]，矿石铅投影点分布于壳源铅与岩浆作用有关的铅源边界线上，说明矿床中铅具壳源与岩浆源相混合的特点。综上所述，矿区成矿的物质来源有三，一是原生同生沉积；二是华力西期辉绿岩；三是后期岩浆侵入时携带的大量成矿物质。

表3矿石铅、硫同位素组成表
4.2矿床成因
寒武系上统地层沉积时,带有大量成矿物质,成岩后使该统地层成为Cu、Pb、Zn、Au高背景值地层，沉积岩在遭受区域变质时所释放出来的热水溶液使成矿物质发生迁移和富集;华力西期基性岩浆侵入时又携带有大量成矿物质；后期,在深部隐伏中酸性岩体侵入时，富含矿质及活性组份的深部气水热液沿构造通道运移，不断与地层中的活性矿物质反复交代、迁移富集，在封闭的有利构造空间冷凝沉淀，随着温度、压力的降低，高温元素Fe先与造岩矿物沉淀下来形成矽卡岩型磁铁矿，其后中低温元素Cu、Pb、Zn继续沉淀形成矽卡岩型铅锌（铜）矿及构造蚀变岩型铅锌（铜）矿，铜铅锌沉淀后还有大量含Au低温硅质热液进一步运移沉淀或沿周围运移充填到较小的构造裂隙中形成构造蚀变岩型或石英脉型金矿体。综上所述，矿床成因类型应属高中低温热液型铜铅锌金多金属矿床。
参考文献：
[1] 陈永清,卢映祥,夏庆霖.《云南保山市核桃坪铅锌地球化学特征及其成矿模式与找矿模型》[M].北京:科学出版社,2005年.6-7。
[2] 云金集团保山分公司.《云南省保山市珑阳金铅锌多金属矿区黑岩凹、打厂凹矿段地质普查报告》[R]. 2009年. 档案资料.28-33。