云南盐津县落茨坝铅锌矿地质特征及成因

2019-12-17包从法普志坤

云南地质 2019年4期

包从法，唐忠，普志坤，马劼

(1.云南省国土资源规划设计研究院，云南昆明 650216；2.云南省地质调查院，云南昆明 650051)

云南盐津县落茨坝铅锌矿位于川滇黔铅锌(银)多金属矿富集区内，矿区大地构造位置扬子板块的西南边缘，该区域以深断裂为界，分别与三江褶皱系、义敦岛弧带、甘孜-理塘褶皱带和龙门山造山带相邻[1]，矿区夹持于南北向小江断裂、北东向弥勒-师宗断裂以及北北西向北紫方-垭都断裂三条深大断裂之间，构造变形强烈，褶皱和断裂发育。区内地层出露比较完整，从元古宇昆阳群至第四系均有分布，以震旦系至二叠系为主，三叠系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系及第四系分布较少。区内岩浆岩主要为峨眉山组玄武岩。区域矿产资源丰富，主要有煤、铅锌、铁等矿产。

1 矿区地质特征

1.1 矿区地层

落茨坝矿区为一倒转背斜构造(图1)，核部地层为古生界寒武系中、上统娄山关群(∈2-3l)，两侧地层分别为奥陶系下统下巧家组 (O1q)、中统上巧家组(O2q)、中-上统大箐沟组(O2-3d)及志留系下统龙马溪组(S1l)、第四系(Q4)。现由老至新分述如下：

(1)寒武系中-上统娄山关群(∈2-3l)：岩性主要为灰，浅灰色薄-厚层状粉-细晶白云岩，夹灰色砂质白云岩和泥质白云岩，度>680m，与上覆地层呈平行不整合接触。由下至上共分为三个岩性段。

娄山关群第一段(∈2-3l1)：由深灰、灰色薄-中层状白云岩，泥砂质白云岩夹紫红色、黄褐色泥岩、泥质粉砂岩组成，局部含星点状黄铁矿。厚度>220m。

娄山关群第二段(∈2-3l2)：为灰、浅灰色薄-中层细粒白云岩，夹深灰色薄层状泥砂质白云岩，前者风化后呈瓦灰色，具流蚀孔，充填白云石，后者风化后呈黄色。厚>230m，铅锌矿体呈脉状、透镜状、似层状主要产于该岩层的层间挠曲、层间破碎构造中。

娄山关群第三段(∈2-3l3)：由灰、浅灰色夹深灰色薄-厚层细粒状白云岩，夹灰色泥砂质、泥质灰岩及粉砂岩组成。厚>100m。

(2)奥陶系下统下巧家组(O1q)：岩性主要为灰色、浅灰色中厚层状石英粉-细砂岩，夹灰绿色薄层状泥质粉砂岩、粉砂质泥岩。厚度100m～130m。与上覆地层呈整合接触。

(3)奥陶系中统上巧家组(O2q)：岩性主要为灰色、暗灰色薄-中层状粉-细晶白云岩夹泥质白云岩、粉砂质泥岩。厚度130m～180m。与上覆地层呈整合接触。

(4)奥陶系中-上统大箐沟组(O2-3d)：岩性为灰、深灰色中厚层状-块状细-粗晶白云岩。含较多白云石脉和白云石团块，局部夹灰色厚层状砂质白云岩。厚度220m～380m。

(5)志留系下统龙马溪组(S1l)：岩性为黑色碳质页岩夹粉砂岩，厚度>120m。

1.2 构造

总体来看，落茨坝矿区处于倒转背斜构造(米滩子背斜)之中，核部地层为古生界寒武系中-上统娄山关群，两侧地层分别为奥陶系下统下巧家组、中统上巧家组、中-上统大箐沟组及志留系下统龙马溪组。赋矿层位为寒武系中上统娄山关群组第二段(∈2-3l2)白云岩、泥砂质白云岩之层间破碎带中(图1)。

矿区总体构造格架为一单斜构造，位于区域背斜米滩子倒转背斜的中东段北翼，落茨坝逆断层上、下盘。主要断裂为压性、压扭性，延深大，多伴有羽状断裂及层间构造(层间压碎、挠曲)。逆断层为平行多条、主逆断层F2上、下盘均有矿，F3的上盘也有矿化，F4的上盘也有矿化异常(图1)。

1.3 岩浆岩

滇东北地区岩浆活动主要围绕扬子板块演化过程中的构造-岩浆事件展开，为具有多个喷发旋回的峨眉山玄武岩及火山凝灰岩系列。该岩浆活动对区域内金属成矿作用提供了大量的金属物质来源及成矿有关的热源驱动力[2]。

1.4 围岩蚀变

矿区围岩蚀变主要为白云石化、方解石化、硅化，少量褐铁矿化、重晶石化、铜矿化等现象。其中，硅化分布普遍，在矿体附近围岩中硅化作用更加发育，主要表现为石英重结晶后形成石英脉、硅化云石岩，与铅锌矿化有一定联系。褐铁矿化表现为在矿体及顶底板岩石中，常见软褐铁矿、铁白云石矿物含量明显增加，与铅锌矿关系密切。

2 矿体特征

2.1 矿体

落茨坝铅锌矿床共圈定矿体五个，分别是落茨坝矿段Ⅰ、Ⅱ号矿体，银厂坝矿段Ⅰ、Ⅱ号矿体，斑竹林矿段Ⅰ号矿体。

2.1.1 落茨坝矿段

落茨坝矿段为矿权内主要开采的矿体，分为Ⅰ号矿体和Ⅱ号矿体，矿体赋存在F1～F3间的中、寒武系上统类山关群第二段(∈2-3l2)之层间构造破碎带中。

(1)Ⅰ号矿体：分布于矿区北部，F2上盘，是矿区主要矿体(图2)，呈近EW向似层状产出，据云南省有色地勘局317队钻孔控制资料，该矿体最大倾向延深大于100m。矿体倾向320°～10°，倾角25°～35°，矿化带长约1100 m，已控矿体厚1.00m～5.11 m，平均2.76 m。矿体Pb平均品位4.23ω%，Zn平均品位 5.42ω%。

(2)Ⅱ号矿体：断续分布于F2下盘、Ⅰ号矿体南部，矿化带长约500m.倾向310°～10°，倾角25°～40°，倾向延深控制大于80 m，矿体厚1.00～7.00 m，平均厚3.35 m，矿体Pb平均品位3.27ω%，Zn平均品位 5.12ω%。

图2 落茨坝铅锌矿区落茨坝矿段19号勘探线剖面图

2.1.2 银厂坝矿段

银厂坝矿段矿体分布于F2北盘中、寒武系上统娄山关群第二段地层中，受F2断裂之次级层间破碎(裂)构造所控制。

(1)Ⅰ号矿体：赋存于破裂构造中，矿化带长约540m，矿体厚2.0m～3.30m。矿体倾向335°～155°，倾角40°～ 55°。倾向延深超过40m。矿体Pb平均品位0.43ω%，Zn 平均品位7.60ω%。

(2)Ⅱ号矿体：赋存于破裂带中。矿化带长约300m，矿体厚2.00 m。矿体倾向330°～150°，倾角44°～53°，长度和延深尚未完全控制。矿体Pb平均品位0.01ω%，Zn平均品位 6.33ω%，Pb+Zn 6.34%左右。

2.1.3 斑竹林矿段

Ⅰ号矿体：为进行地表地质踏勘中发现的铅锌矿体。矿体围岩为中-寒武系上统娄山关群第二段地层白云岩之层间构造破碎带中，矿化带长约1200 m，平均厚2.09 m。矿体产状：倾向60°～240°，倾角45°～78°，经YLT42、YTC32、YTC28取样分析结果Pb品位0.17ω%～4.10ω%、Zn品位 4.04ω%～31.34ω%，延深尚不清楚。

2.2 矿石特征

2.2.1 矿石矿物

矿石矿物以闪锌矿、方铅矿为主，偶见辉铜矿、斑铜矿、铜蓝。

闪锌矿为矿石中主要金属矿物，它形晶粒状、不规则粒状，粒度一般在0.001mm～0.2mm之间，它常充填于岩石的裂隙中，成集合体脉状、不规则细脉状产出，也有少量的或极少量的闪锌矿在岩石裂隙处成浸染状产出。闪锌矿与方铅矿皆产于岩石(矿石)的裂隙处和微细脉中，它们之间，仅为伴生关系，无先后形成的现象产出。它们有时共生在一起，有时又单独产出，且后者多见。其含量在贫、富矿石中变化较大，在贫矿石中含量1%～2%，在富矿石中含量达5%～10%，甚致更多。

方铅矿仅次于闪锌矿的金属矿物，它形粒状、不规则粒状，少数为半自形、自形晶状，晶粒大小在0.01mm～0.5mm之间，但大多在0.1mm～0.3mm左右。它们大都成星点状稀疏散布于脉石矿物粒间(分布极不均匀)或裂隙中，部分成0.1mm～0.7 mm大小的不规则颗粒散布于闪锌矿粒状集合体中，少数方铅矿成0.01mm～0.05mm宽，长约0.1mm～0.9mm的微细条纹产于岩石的裂隙中。其含量在贫、富矿石中变化较大，在贫矿石中含1%～2%，在富矿石中可达5%，闪锌矿与方铅矿有时密切共生，有时单独产出，有时见到闪锌矿包裹方铅矿，也见有方铅矿包裹闪锌矿的现象。

辉铜矿：偶见于闪锌矿粒状集合体中，晶粒大小在0.10mm左右。

斑铜矿、铜蓝：后者可能是前者的氧化物。斑铜矿常与铅锌矿伴生在一起，但含量很少。

2.2.2 脉石矿物

脉石矿物主要为黄铁矿、白云石、方解石。少量石英、重晶石等。

白云石为它形粒状、不规则粒状产出，粒度较小，大多在0.01mm～0.05mm之间。

方解石为它形粒状，由于受后期地质作用，其大小不等，变化较大，大多以细脉状穿插于岩石中。

重晶石常成不规则的集合体形态分布于方解石集合体中，有时成不规则斑点状、团块状，有时又成不规则脉状。

石英不规则粒状，次棱角状少量浑圆状、次浑圆状产出，不均匀散布干岩石碎裂带或其附近(包括岩石裂缝中)。

黄铁矿为它形晶状、不规则粒状，晶粒十分细小，在0.001mm～0.02mm粒左右，大者可达0.15mm。其普遍分布于脉石矿物晶粒间或岩石裂隙中，或与闪锌矿、方铅矿密切伴生，或单独产出，偶见被闪锌矿包裹。

2.2.3 矿石结构构造

(1)矿石结构以粒状结构为主，次有粒状变晶结构、交代残余结构、溶蚀、放射状、环带状结构等。

粒状结构：主要金属矿物呈自形、半自形、他形粒状出现。

交代残余结构：闪锌矿交代白云石、黄铁矿，石英交代白云石，常保留后者的骸晶。

放射状结构：异极矿呈放射状、环状。

环带状结构：白云石晶粒外围出现菱锌矿环圈，菱锌矿边缘出现异极矿环带。

溶蚀结构：闪锌矿常被溶蚀呈他形粒状、港湾状、不规则状。

(2)硫化矿矿石构造以致密块状、斑块状、浸染状为主，次有角砾状、细脉状、网脉状。

致密块状构造：由闪锌矿、方铅矿、黄铁矿密集而均匀地分布组成块状矿石。

斑块状构造：金属硫化物(闪锌矿、方铅矿、黄铁矿)呈大小不等的团块状、粒状集合本不均匀分布于矿石中。

浸染状构造：金属硫化物沿脉石矿物粒间或裂隙呈星散状分布。

细网脉状构造：方铅矿、闪锌矿、黄铁矿及其氧化矿物充填于微细裂隙中。

角砾状构造：角砾状方铅矿、闪锌矿被后期硅质、白云质及钙质胶结。

(3)氧化矿矿石构造以砂土状、皮壳状、钟乳状、网格状、蜂窝状为主，少量致密块状、角砾状；

砂土状构造：矿石风化后呈疏松的砂粒状、泥土状。

网格状、蜂窝状构造：由菱锌矿、异极矿、褐铁矿组成网格状，蜂窝状。

钟乳状、皮壳状构造：菱锌矿、异极矿分布于褐铁矿或脉石矿物边缘，呈钟乳状、皮壳状。

3 矿床成因

滇东北铅锌矿床的成因一直是争议比较大，很多学者分别提出了不同的矿床成因模式：岩浆-热液成因、沉积成因、古岩溶洞穴沉积成因、沉积-原地改造成因、沉积-改造成因、沉积-成岩期后热液改造-叠加成因、贯入-萃取-控制成因、均一化成矿流体贯入成因、MVT型、SEDEX型及VMS型等[3]。总结前人观点，研究区矿床成因大体分为两类：一类观点试图说明铅锌矿床与峨眉山玄武岩的喷发关系密切；另一类观点则认为矿床属非岩浆沉积-改造(后成-叠加)成因。即使目前仍存在有关同生成因(SEDEX)的矿床成因观点，但总体看来，研究区的铅锌矿床可归入为后成矿床这一点上几乎达成了共识，目前争论的焦点主要集中在峨眉山玄武岩对铅锌矿的形成是否起到关键的控制作用上[1-3]。

根据上述前人研究资料及本次工作所获的地质成果，分析认为落茨坝矿区的铅锌矿(化)体既有“层控”矿床的特征，也有后期改造特点，属层控中至低温热液型的沉积-改造矿床矿体，主要赋存于古生界寒武系中-上统娄山关群第二段(∈2-3l2)灰，浅灰色薄-厚层状粉-细晶白云岩之层间构造破碎带中，矿体呈脉状、透镜状、似层状产出。容矿岩性以薄至中厚层砂质、硅质白云岩利于矿化。其表现为后期构造-热液活动明显，深部的热液沿断裂破碎带上升，运移过程中摄取地层中的Pb、Zn、Ag等成矿元素，形成矿液，在有利空间(断裂破碎带、裂隙发育地段(带)、层间滑动面，特别是断层与背斜倾伏端相交部位，与破碎带岩石发生充填、交代作用，沉淀形成矿体，其矿床成因为热卤水淋虑-沉积-改造型铅锌矿床。