云南双柏县石羊厂铅锌银矿床特征及成因

尹红光，蒋 政，高 扬，杨 芬

(云南省有色地质局三一三队，云南 玉溪 653100)

石羊厂铅锌银矿位于双柏县城南西礼社江(石羊江)两岸，是滇中地区重要的铅锌银矿床类型之一，目前控制规模银铅矿达中型，具有大型-超大型成矿前景。

1 矿区地质

矿区大地构造位置位于扬子准地台、滇中中台陷、楚雄凹陷的大姚-新平坳陷盆地南部，属楚雄盆地西部边缘隆起带，以红河深大断裂(F31)为界，西部属哀牢山蛇绿岩混杂带(Ⅶ-2-4-2)，东部属较稳定的楚雄陆内盆地(Ⅴ-2-5)之大姚-新平坳陷盆地(Ⅴ-2-5-2)[3]，盆地主要分布中生代地层。楚雄(前陆盆地)为Cu-Fe-Pb-Zn-Ag-Au-Pt-Pa-Ni-REE-蓝石棉-盐类-煤成矿带(Ⅳ22)，在该成矿区带北西有小水井大型金矿床、阿别田铜矿床、洒巴苴-八角锌矿床、官朗山金矿床、金宝山大型铂钯矿床等，南东有大红山特大型铁铜矿床[4]。

1.1 矿区地层

区域内地层缺失古生界，仅出露三叠系上统(T3)、侏罗系下统(J1)，三叠系上统直接超覆于大红山群(Pt1d)基底之上，具双基底构造。区域构造处于近南北向石羊江断层(F4)和戛洒江-马鹿塘断层(F5)夹持的近南北向狭长带中，主体为一复式背斜构造-中生代红色盆地(J-K)内的中央隆起带(T)。褶皱构造主要为北北西向大荒地褶皱(图1)，由大团山复式背斜〈11〉(老石羊背斜)和瓦房塘向斜〈12〉组成。

矿区出露由新至老地层有

(1)侏罗系下统冯家河组(J1f)：泥岩、砂质泥岩。

(2)三叠系上统白土田组(T3b)：其岩相古地理环境为近滨湖相沉积为主，夹海相地层。可划分为三个岩性段，本矿区仅见第三段和第二段

白土田组第三段(T3b3)：变质泥质粉砂岩、粉砂质板岩、变质岩屑长石砂岩；

白土田组第二段(T3b2)：长石石英砂岩、变质石英砂岩。赋矿层为三叠系上统白土田组下段(T3b2)砂岩、粉砂岩。

1.2 矿区地质构造

矿区最大的褶皱构造有老石羊背斜和老石羊向斜，枢纽均向南扬起，向北倾没。

(1)老石羊背斜：背斜轴向335°，轴长3.2km，轴部位置即是老石羊断层(F4-1)所在位置；核部为白土田组第二段(T3b2)，翼部为白土田组第三段(T3b3)、冯家河下段(J1f)；西翼倾向240°，倾角30°～65°；东翼倾向30°，倾角20°～30°，与西翼形成斜歪倾伏背斜。

(2)老石羊向斜：位于老石羊背斜之东翼，向斜轴向与背斜轴平行，轴长比背斜略短，核部为冯家河组(J1f)、白土田组第三段(T3b3)，翼部为白土田组第三段(T3b3)、第二段(T3b2)，为对称向斜。老石羊背斜向南延伸称为新石羊背斜，为陡倾斜背斜，核部为V矿体群产出位置。

矿区地质断层构造可分为两期，早期为北北西向断层(F4、F4-1、F5等)多属逆断层，为控矿断层。晚期为北西向(F10、F12、 F6)多具平移性质，多为破矿构造。北东向断层(F11)。晚期断层切错早期断层。

(1)石羊江正断层(F4)：长52 km，走向33°，倾向245°，倾角65°～85°，该断层分布在三叠纪-侏罗纪地层中，沿石羊江沿岸，构造角砾岩、断层泥和擦痕非常明显，碎裂带宽数十米，角砾尖棱，大小1mm～20mm，硅质胶结；其上盘断面较平整，下盘断面波状弯曲；于下段波状弯曲处有铜矿化，为成矿构造。

图1 石羊厂铅锌银矿地质图

(2)戛洒江-马鹿塘断层(F5)：与石羊江断层大致平行，全长52km。断层线微呈波状作北北西-南南东向延伸，倾向西，倾角40°～55°，为压性逆断层。

(3)老石羊断层(F4-1)：处于老石羊背斜的核部，长度大于8.3km，与石羊江断层(F4)大致平行，是矿区内最大的控矿和容矿断层，主矿体Ⅰ1即沿此断层产出。断层走向335°，倾向245°，倾角65°～85°，为张性正断层。

(4)F10断层：长1.5km，走向近东西，略向北倾，倾角较陡，85°～90°，为左旋平移正断层，是Ⅲ1矿体产出位置，为成矿构造(导矿和容矿)，有可能为晚期派生断层。

2 矿床特征

矿床位于老石羊村-大象场一带，分为3个矿段，老石羊矿段矿化带长3000m，新石羊矿段矿化带长500m，大象场矿段矿化带长900m。圈定了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(老石羊-小尖山)、Ⅳ(大象场)、Ⅴ(新石羊)五个矿体(群)，共31个矿体(老石羊Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅰ5、Ⅰ6、Ⅰ7、Ⅰ8、Ⅰ9、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1，新石羊Ⅴ1、Ⅴ2、Ⅴ3、Ⅴ4、Ⅴ5、Ⅴ6、Ⅴ7、Ⅴ8、Ⅴ9，大象场Ⅳ1、Ⅳ2、Ⅳ3)，其中老石羊Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅳ为主矿体，Ⅲ1、Ⅴ为次要矿体，矿体产出于北西向或近东西向断裂、裂隙、层间构造破碎带中，含矿地层为三叠系上统白土田组第二段(T3b2)，含岩性为砂岩、粉砂岩等。新增铅锌银矿石资源量323.88万吨，金属量银423742kg，铅195453吨，锌9360吨，Ag品位139.411g/t、Pb品位 5.96ω%、Zn品位 4.28ω%。银、铅规模为中型，锌为小型。

(1)Ⅰ1号矿体：为隐伏矿体，矿体呈似层状产于F4-1断层破碎带中，赋矿岩性为蚀变碎裂石英砂岩、构造角砾岩。北段分布标高1082m～765m，顶面埋深20m～110m，矿体长度433m，控制最大斜深310m。走向325°，倾向235°，倾角62°。厚度4.09m，Ag品位 213.66g/t、Pb品位 5.57ω%。810m标高A13线附近KD17局部共生锌，Zn品位3.38ω%。

在断层带旁侧次级裂隙构造带中平行产出7条透镜状小矿体(Ⅰ2～8)。矿体平面上呈北西向平行排列，剖面上呈“八”字形(图2)。南段分布标高1165m～879m，顶面埋深42m～183m，矿体长度1137m，控制最大延深245m。走向325°，倾向235°，倾角64°。矿体厚度4.31m，Ag品位213.91g/t、Pb品位 9.16ω%。900m标高A26～28线KD18局部共生锌，Zn品位1.36ω%～2.77ω%。厚度变化系数30.7%，属稳定型；品位变化系数74.0%，属均匀分布型。Ⅰ1为规模最大的矿体，占探获总矿石量的70.5%。

(2)Ⅱ1矿体：为隐伏矿体。顶面埋深38m～110m，分布标高998m～770m，长度386m，控制最大斜深230m。矿体呈似层状产于北西向层间构造破碎带中。总体走向320°，倾向50°，倾角58°。厚度2.02m，品位Ag 251.49g/t、Pb 7.15ω%。800m标高附近局部共生锌，品位Zn 1.55ω%。

(3)Ⅲ1矿体：为半隐伏状矿体。矿体顶面埋深10m～110m，分布标高668m～586m，长度180m，控制最大斜深70m。矿体呈透镜状产出于近东西向断裂—裂隙构造破碎带(F10)中。走向90°，倾向0°，倾角82°，局部向南反向陡倾。厚度1.28m，品位Ag 192.03g/t，Pb 4.87ω%。

(4)Ⅳ矿群：为半隐伏状矿体，由3个透镜状小矿体组成矿体沿F4-1断层呈“串珠状”展布。Ⅳ1矿体走向309°，倾向31°，倾角86°；矿体长67m，矿体长25m，矿体走向340°，倾向70°，倾角88°；圈定标高1162m～1068m，控制最大斜深59m；厚度0.80m，品位Ag 107.53g/t、Pb 2.26ω%。Ⅳ3矿体长50m，矿体走向340°，倾向250°，倾角88°；圈定标高1325m～1255m，斜深20m；厚度1.00m，品位Ag 222g/t、Pb 0.98ω%。

(5)Ⅴ矿群：为隐伏矿体，分布标高785m～617m，顶面埋深72m～190m，矿体产于新石羊背斜轴部两侧，由平面上呈北西走向、平行分布的12个小矿体组成(图2)，小矿体间距5m～20m；剖面上陡倾斜“八”字形展布，最大控制延深105m。单个矿体长50m～200m，矿体总厚度56.94m，单矿体厚4.75m，品位Ag 163.98g/t 、Pb 6.68ω%。矿体倾角较陡66°～87°。矿体沿层间破碎带、裂隙产出，以Ⅴ1、Ⅴ5、Ⅴ6矿体规模稍大。Ⅴ1～5产于背斜轴部西侧，走向325°，倾向235°，倾角74°～87°，Ⅴ6～12产于背斜轴部东侧，走向330°，倾向60°，倾角66°～88°。

图2 老石羊A19、新石羊X2剖面图

3 矿石质量特征

矿石结构主要有粒状结构、胶态集合体结构、表生氧化矿物及氧化残余结构等。主要矿石构造有块状构造、脉状、网脉状构造、散点状构造。

混合矿原生金属矿物主要有方铅矿、银铅矿、辉银矿、闪锌矿等，次有黄铁矿、黄铜矿、自然银等。氧化金属矿物有褐铁矿、白铅矿、铅矾、纤锌矿、孔雀石等。脉石矿物有石英、长石、方解石、岩屑等。混合矿石具粒状、镶嵌状结构，细脉浸染状、脉状构造；氧化矿石具胶质、交代结构，土状、皮壳状、蜂窝状构造。

表1 石羊厂铅锌银矿伴生元素分析结果表*

通过基本分析、组合分析(表1)、光谱分析(表2)，矿区主要有用的主元素为银、铅，锌含量很低，局部达工业品位，其他元素均未达到单独成矿或伴生元素的品位，有害组份砷、汞、镉等含量甚微，组合分析硫含量偏高(S 0.15%～1.97%)。主要成矿元素为银、铅，次要成矿元素为锌(局部共生)，其它伴生组分含量低，未达综合评价要求。

表2 原矿光谱分析结果表(%)

4 矿石类型和品级

4.1 自然类型

原生金属硫化矿物主要有方铅矿、银铅矿、辉银矿、闪锌矿等，次有黄铁矿、黄铜矿、自然银等。氧化金属矿物有褐铁矿、白铅矿、铅矾、纤锌矿、孔雀石等。脉石矿物有石英、长石、方解石、岩屑等。原生矿石具粒状、镶嵌状结构，细脉浸染状、脉状构造；氧化矿石具胶质、交代结构，土状、皮壳状、蜂窝状构造。

铅物相分析矿石主要分布于氧化—半氧化带。浅表部为氧化矿，铅氧化率35.15%～96.59%、平均67.40%。浅深至深部为混合矿、局部见硫化矿，铅氧化率6.47%～27.33%、平均17.78%。氧化带深度50～200m。氧化矿占39.1%，混合矿占60.9%。本次圈定了氧化带与混合带，硫化矿暂并入混合带圈定。

银物相分析，银的氧化率5.77～31.82%，平均氧化率17.22%，以混合化矿为主。银的赋存状态有5种，其中硫化银占80.2%，金属银占2.0%，氯化银占1.1%，氧化银占0.16%，硫酸银占0.14%，难溶包裹银占16.4%。

4.2 工业类型及品级

工业类型属泥岩、碎屑岩类型银铅矿。

本矿区Pb、Ag可以达到单独圈定矿体，确定为共生矿，Zn仅有少部分样品达工业品位，量少且分布零星，不能连成片，Zn确定为局部共生矿。

5 矿床成因及找矿标志

5.1 矿床成因

通过对成矿物质来源 、成矿环境和成矿作用的研究，来划分矿床的成因类型[5、6]。结合本区的矿床地质、构造及控矿特征等，分析如下：

(1)矿区处于楚雄盆地西部边缘的隆起带，岩相为内陆湖盆沉积相，岩石组合为陆源碎屑物及火山碎屑，岩性为石英砂岩、长石石英砂岩，夹薄层凝灰岩，砂屑组分为石英、长石、岩屑、填隙物、碳酸盐(白云石)细脉等，具有典型的陆相沉积特征。矿物质来源为火山喷发含铅银矿元素的物质经长距离搬运、沉积而成，矿石得到初步富集。

(2)富矿体即有产于断层破碎带中的(Ⅰ1)，也有产于地层层间破碎带的(Ⅱ1)，矿体品位比围岩高，具有后期叠加改造加富现象。

(3)矿石矿物成分简单，以金属硫化物为主，如方铅矿、辉银矿、纤锌矿、黄铁矿、铜矿等，其成矿环境为还原环境。近矿围岩蚀变较弱，主要为硅化、黄铁矿化，具低温成矿特点。

(4)特征元素简单，主要矿产为Ag、Pb，次为Zn。

(5)矿床的成矿时代，与地层的成矿时代一致，有可能是燕山期，但又经历后期多期次的改造。

综上所述，矿床成因属受构造破碎带控制的中低温热液型铅锌银多金属矿，矿床工业类型为泥岩、碎屑岩容矿的银铅(锌)矿。

5.2 成矿模式

本区矿床特征总体为处于盆地(楚雄)边缘隆起带中的褶断构造，为一复式背斜+核部纵张断裂及次级向斜推覆+东侧逆冲推覆断裂(F5)+晚期叠加断层(F10)。其成矿模式可归纳为“石羊厂式”铅锌银矿(图3)。

图3 石羊厂铅锌银矿床模式图

5.3 矿化富规律

含矿物质经火山喷发、搬运、沉积，含矿元素得到初步富集，在特定部位(断层、破碎带、层间裂隙)沉淀、富集成矿，在断层由陡变缓处(凹兜)矿体变厚、变大。成矿后矿体稳定、连续性好，分支、复合少，夹石少，矿石品位富，矿体厚度大。浅表为氧化矿(铅钒、白铅矿、少量孔雀石)，往下渐变为混合矿(铅钒、白铅矿、方铅矿、孔雀石、铜蓝)、硫化矿(方铅矿、黄铜矿)。氧化矿围绕原生矿体及附近分布，有的还保留原生矿的残余结晶。矿石也具有后期改造迹象。

5.4 找矿标志

根据矿区的矿体特征、矿石质量特征及控矿因素，归纳找矿标志为

(1)上三叠统白土田组第二段(T3b2)为主要的地层找矿标志，其次在侏罗系下统冯家河组(J1f)中(J1f)寻找浅色层。

(2)以肉眼可见的方铅矿、氧化铅矿体露头为直接的找矿标志，以矿石转块为间接的找矿标志。

(3)以断层构造为间接的找矿标志。