云龙县荒田铜铅银矿地质特征及成因

石 平，李雪梅

(1.中国冶金地质总局昆明地质勘查院，云南 昆明 650203；2.云南陆缘衡矿业权评估有限公司，云南 昆明 650224)

云南云龙县荒田铜铅银矿位于兰坪-思茅拗陷中轴断裂带北段，该矿区南、北分别有白洋厂大型银多金属矿床和兰坪金顶超大型铅锌矿床。该区域经历了地槽-地台-地洼长期而复杂的大地构造发展过程。地槽期地层沿两侧隆起带分布，包括元古界至志留系变质岩系和上古生界中基性火山-沉积岩系。地台期以区域性隆起夷平为标志，下部地层缺失。地洼期地层广泛发育。中-上三叠统以陆相中酸性火山岩、杂色碎屑岩和碳酸岩为主。侏罗系至第三系为红色碎屑岩夹碳酸盐岩建告。其中，中侏罗统和古新统是重要的含膏盐层位。地洼期盆地历经区域性引张到区域性挤压的构造演变，褶皱和断裂活动强烈，沿拗陷中部纵向出现大型推覆构造，逆掩断层和线状复式(倒转)褶皱。这纵向中轴断裂是兰坪金顶等铅锌矿同类型矿床的导矿通道及控矿构造。

1 矿区地质特征

1.1 矿区地层

矿区出露地层比较简单，主要出露一套中生界的碎屑岩沉积地层，少量新生界古近系(E1)和第四系(Q)地层，地层总体走向与区域构造线方向一致，呈近南北向展布。各地层单元从老至新简述如下：

(1)上侏罗统坝注路组(J3b)：为紫色泥岩夹薄层细砂岩、粉砂岩。厚862.4m；

(2)下白垩统景星组一段(K1j1)：灰白、紫灰色中-厚层状中-细粒岩屑石英砂岩和紫红-灰黄色粉砂岩、泥岩为主，中下部夹泥砾岩及灰质砾岩。厚550.74m，与下伏地层呈整合接触。

(3)下白垩统南新组(K1n)：为灰白、黄灰色中-厚层状石英砂岩与紫红、灰紫色细粒岩屑砂岩互层，间夹紫红粉砂岩、泥岩;浅灰紫、紫红色含砾中-细粒岩屑砂岩、砂岩夹粉砂岩、细砾岩;紫红色、紫灰色薄层泥岩粉砂岩与中层状细粒岩屑砂岩不等厚互层。层厚554.93m～679.50m。与下伏地层呈整合接触。

(4)下白垩统虎头寺组(K1h)：为浅灰、黄灰色厚层-块状中-细粒岩屑长石石英砂岩、细粒砂岩夹粉砂岩，底部局部出露石英质砾岩。厚52.23m，与下伏地层呈整合接触。

(5)古近系古新统勐野井组(E1m)：为砖红色泥岩、粉砂岩与同色中-厚层状中至细粒砂岩不等厚互层。厚264.32m。与下伏地层呈平行不整合接触。

(6)第四系(Q)：为冲积、洪积、残坡积紫红色、灰色亚砂土及粘土层，下部砂砾卵石层。厚0～5m。

1.2 矿区构造

矿区沘江断裂为兰坪-思茅中轴断裂的一部分，受该断裂带控制，矿区构造呈近南北向展布，岩层大多向或向东南东东倾斜，局部因受近东西向断层的影响和破坏，造成矿区相对复杂的地质构造。

1.2.1 断裂构造

主要断层为沘江断裂带：近南北向纵贯全区，为叠瓦状断裂带主要由三条逆冲断层构成，平面近于平行延伸，剖面上呈叠瓦状排列，形成叠瓦状冲断带。带中断层面均向东倾，倾角40°～70°。由西向东，叠瓦带中所夹叠瓦断片的地层时代由新变老，局部呈波状弯曲，靠近断层带有规模不大的牵引褶皱，各断层宽5m～8m，带中发育断层角砾岩，断层以脆性破裂变形为主，是本矿区的导矿、控矿断裂。

此外，研究区内发育近东西向组和北西向组两组次级横断层，属伴生或后期发育的小型断裂及大型节理系或裂隙带，垂直或斜切地层走向和切错南北向主构造，具右行错动特征，对近南北走向的矿体具破坏作用，同时该类小断层部分亦为容矿构造，形成规模较小的脉状铜矿或铅锌矿体。

图1 工作区地质矿产简图

1.2.2 褶皱

大路坪～瓦窑场背斜从北到南贯穿工作区北西端，核部位于工作区西北部，轴向呈向西微凸的弧形弯曲，轴面直立，南部枢纽向南倾伏，倾伏角约为7°。核部地层为景星组(K1j)，两翼为南新组(K1n)和虎头寺组(K1h)。西翼倾向259°～299°，倾角32°～44°；东翼向东倾斜，倾角30°～47°。

2 矿体地质特征

2.1 矿(化)体形态

目前矿区已发现铜铅银矿体3个，控制程度较好的为Ⅰ号铜银铅矿。该矿体分布于主干断裂带旁侧次级构造裂隙中，由两个矿体组成(图2)。

图2 荒田矿段39-1号地质剖面示意图

Ⅰ-1号矿体：呈似层状产出，矿体围岩为虎头寺组(K1h)浅灰-米黄色砂岩及南新组(K1n)紫红色砂-粉砂岩。矿体与围岩界线多呈渐变过渡，无明显界线。矿体上部和下部均受断层切错。矿体厚度2.19m～5.92m，平均厚3.68m；Cu品位0.54ω%；Pb品位0.21ω%～1.08ω%，Pb平均品位0.59ω%；Ag品位54.13～627.02g/t、，Ag平均353.75g/t；

Ⅰ-2号矿体：矿体顶板为南新组(K1n)紫红色砂岩、粉砂岩，含矿岩石和底板为虎头寺组(K1h) 的浅灰、米黄色砂岩，具较强白云质化和硅化。矿体呈脉状产出，整体走向约70°，倾向南东，倾角35°～46°。矿体厚度0.91m～1.13m，Cu品位0.36ω%～1.83ω%，平均品位1.25ω%；Pb品位0.48ω%～4.41ω%，平均品位3.86ω%；Ag品位165.50～2150.54g/t，平均品位1381.26g/t。

除此之外，矿区内还发现较多矿化点，多赋存于虎头寺组(K1h)、南新组(K1n)和景星组(K1j)之构造裂隙中，形态为脉状，品位变化较大，Cu品位一般在0.12ω%～6.54ω%、Pb品位0.31ω%～4.94ω%，Ag含量2.98～144.78g/t之间。

矿石的结构构造为砂状结构、他形微晶状结构、显微他形粒状结构、隐晶质状结构，块状、细脉状、浸染状构造，斑块状构造。

矿石矿物主要为方铅矿、辉银矿、自然银、孔雀石，少量铜蓝、黄铜矿、闪锌矿、褐铁矿。脉石矿物主要为石英、方解石、白云质，少量硅质和泥质。

2.2 围岩蚀变及找矿标志

2.2.1 围岩蚀变

区内近矿围岩蚀变发育，主要有方解石化、白云岩化、硅化、粘土化等，产于紫色地层中的矿化一般伴有褪色现象。

方解石化：是主要的蚀变现象，一般以数毫米宽的脉体形式出现，少量出现在石英砂粒间作为胶结物，方解石化强烈地段一般铜银铅矿化也较强。

白云岩化：白云质以胶结物形式分布在石英砂粒间，含量可达30%左右，形成砂岩的基底式胶结。

硅化：硅化一般较弱，多以重结晶的形式出现。

2.2.2 找矿标志

地层标志：虎头寺组(K1h)浅灰、米黄色砂岩是主要的铜铅银矿赋存层位，是区内有利的找矿地层标志；南新组(K1n)紫红色砂岩和景星组(K1j)灰白色石英砂岩也发现有矿(化)点，主要沿构造裂隙分布，出露规模一般较小，是次有利的找矿地层标志。

构造标志：区内矿化都与纵向的或横向的断裂构造有关，矿化或直接产于破碎带和裂隙中，或产于断层旁侧的浅色砂岩中。松散性较好的砂(砾)岩与导矿断裂相结合的部位，是区内理想的地层-构造找矿标志。

蚀变标志：褪色，碳酸岩化、硅化及弱的褐铁矿化、孔雀石化等，是找矿的直接标志。

物探异常标志：部分异常已证实有铜铅银铜矿(化)体产出，特别是南部沿虎头寺组(K1h)及沿帚状构造带分布的带状异常。

另外，区内民采老硐遗址较多，也可视为直接的找矿标志。

3 成矿地质条件

兰坪-思茅拗陷形成过程中，经历了多期次的构造演化，经历了地槽-地台-地洼复杂的发展过程，多期多层次的构造活动为成矿物质的运移及富集提供了条件。

3.1 成矿作用演化过程

据《云南铜多金属壳体大地构造成矿学》(陈国达，彭省临等。2004)，其以金顶矿床、白秧坪矿床为例，把兰坪-思茅盆地的成矿机理大致概况为三个构造演化成矿过程：

第一期为白垩系(K)致古近系(E1)早期：凹拗陷带初始形成，中轴断裂带向两侧拉伸，外侧隆起内侧下降，沉积形成富含成矿元素的矿源层；

第二期为古近系(E1)早期致古近系(E2)中期：中轴断裂带及两侧断裂带的多期活动，幔源流体上升，与大气降水、地层建造水混合形成含矿流体沿构造裂隙上升，随着一系列物理化学条件的改变，在不同的构造、岩性部位富集成矿；

第三期为古近系(E2)中期致现代：盆地两侧断裂带持续活动，兰坪-思茅微陆块挤压隆起，盆地北-中部形成一系列推覆构造，浅～近地表经氧化作用成较深的氧化带。

3.2 成矿条件

(1)古地理条件：大规模走滑拉分及走滑断裂切割岩石圈，诱发岩浆上侵，下伏地幔隆起，促进了深部地应力与热能的释放，驱动热液活动，形成一系列的扩容中心(李文昌 2010年)，为热卤水的形成及循环提供热源和动力。

(2)地质构造条件：

通过本矿区的沘江中轴断裂带不仅是一条重要的导矿构造，其构造性质也为工作区形成低角度的逆冲构造及帚状构造提供了动力，局部形成较老地层超覆在较新地层之上，并使后者形成封闭～半封闭容矿空间；

另外，工作区南部帚状构造带中的断裂多具右行错动特征，其活动促使伴生节理系或裂隙带的发育，提供部分容矿空间，其次，构造活动对混合卤水萃取地层中的含矿元素提供了一定的热能。

(3)地层岩性条件：据区域资料，下白垩统虎头寺组(K1h)具Cu、Sb、Pb、Zn、Ag等元素均具较高的丰度值；古近系勐野井组(E1m)是兰坪-思茅盆地重要的含膏盐岩层，是区内形成金属矿床的卤源。这两套地层岩石的组合，再叠加上大气降水、建造水等流体混合，为含矿卤水的形成提供必要的条件。

4 成矿模式浅析及找矿前景探讨

4.1 成矿模式浅析

根据已有地质资料，初步认为工作区的成矿模式主要有热液充填型矿床和层控型矿床两种(图3)，控矿条件具构造及地层双控特征：构造主控型形成热液充填型矿体，地层主控型形成层状、似层状矿体。

(1)热液充填型矿体：多集中分布于横切虎头寺组(K1h)、南新组(K1n)的断裂带内，矿体多呈脉状或沿破碎带产出，与围岩多为突变式接触，矿石多具脉状、条带状构造，矿石品位较高但变化也大的特点。矿床成因应为含矿热水沿构造通道向低压、低热位置运移并与地层卤水混合，在热循环系统中溶解、萃取地层中的成矿元素，在温度和压力逐渐下降的条件下，在断裂带、裂隙破带及因推覆引起的封闭-半封闭空间等有利于矿物质沉淀的位置富集成矿。

图3 工作区成矿模式简图

(2)层状～似层状矿体：产于虎头寺组(K1h)浅色砂岩中，矿体一侧或旁侧均有断裂破碎带分布，矿体边界一般不清晰，与围岩多呈过渡关系，金属矿物呈浸染状、星点状、不规则微细脉状散布于砂岩中，无明显的条带状及脉状构造，有矿石品位不高但变化不大的特点。笔者认为区域上虎头寺组(K1h)地层具Cu、Pb、Ag等元素均具较高的丰度值，具一定的沉积特征，但在工作区内未形成具工业价值的矿体，应为后期漫长的地质演化过程中，地表水下渗，溶解了膏盐层中的NaCl，提高了对金属离子的溶解能力，在构造活动的驱动下，在热循环系统中重复萃取富化成矿元素，并在相对屏蔽的狭小空间内矿物质的浓度不断增加而从液体中沉淀形成矿体，具一定的改造特征。

上述两个类型矿体在时间上存在矿体成因的连续性，空间上存在矿体富集位置的关联性。时间上表现为原始矿物质沉积阶段→构造热液循环充填阶段→重复富化沉淀阶段；空间上表现为层状～层状似矿体多在热液充填型矿体周围，外延有品位变贫厚度变小的特点。

4.2 找矿前景探讨

综合研究区内成矿地质条件，坚持就矿找矿，从已知到未知，循序渐进，逐步向边部、深部发展的原则，围绕前述的成矿模式，提出如下找矿前景探讨

(1)建议全矿区开展1∶1万土壤地球化学测量，圈定并评价地化异常，对重要异常区进行查证，优选找矿靶区。

(2)根据主矿体产出层位及其出露厚度，断裂构造、工程控制程度因素及综合物探异常分布特征分析，已知矿体应该还有一定的延长和延深；边部-深部可能还有一定规模的隐(盲)矿体存在；

(3)对比白洋厂帚状构造带(赵大康，2004)在构造形态上存在一定的相似性，通过对比研究有望找到同类型矿体。