滇西老厂银铅锌多金属矿床热液蚀变特征

吴忠如，王思学，杨玉琼，魏中林

（1.江西有色地质勘查五队，江西 九江 332000；2.江西省地质工程（集团）公司，江西 南昌 330001；3.中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院，北京 100083）

0 引言

滇西澜沧老厂银铅锌多金属矿床位于云南省澜沧县城北西约30 km，地理坐标东经99°43′28″～99°45′14″，北 纬22°43′21″～22°46′24″，是“三江”成矿带南段最具代表的多金属硫化物矿床之一，同时也是昌宁-孟连裂谷带内目前探明资源储量最大的多金属硫化物矿床，累计查明原生工业铅金属量561621 t，锌金属量398548 t，银金属量1899.06 t，铜金属量118464 t、品位0.83%，钼335 t、品位0.01%；原生低品位铅金属量2207 t，锌金属量1973 t，银金属量38.14 t，伴生铜金属量220 t（李峰等，2010a，2012；代清华和钟桂芬，2012）。前人对矿区成矿地质环境演化、成矿地质条件及控矿因素、矿床地质特征、成矿规律等做了大量研究，认为老厂矿床火山岩的形成与演化对成矿十分有利，火山岩直接控制了矿体展布，是主要的矿源层，同时火山喷发必然带来大量热源，使得地层中的成矿元素活化、迁移（龙汉生等，2007；叶霖等，2012；张云付，2020），并建立了“双成矿系统同位叠加”成矿模式—早石炭世火山喷流沉积成矿系统（VMS型）和始新世隐伏花岗斑岩成矿系统（斑岩型或热液型），初步将矿区围岩蚀变类型划分为矽卡岩化、黄铁绢英岩化、铁锰碳酸盐化和青磐岩化4类（梅友松和汪东坡，2000；李峰等，2010a），但关于矿区深部与隐伏花岗斑岩有关的热液蚀变特征与成矿研究不多。因此，本文主要以矿区1480 m中段2号硐室主巷和CM9穿脉横向矿化蚀变剖面为研究对象，在野外详细观察和室内岩矿鉴定工作的基础上，参考前人研究成果，对老厂矿区深部热液蚀变分带特征及其矿化特征总结，以期能进一步理解老厂矿区成矿作用特征和成矿机理，为矿区今后深部找矿工作提供依据。

1 成矿地质背景

滇西老厂银铅锌多金属矿床位于昌宁-孟连裂谷带南段的黑河断裂与昌宁-双江断裂交汇处附近，裂谷带经历了大陆裂谷期（D—P）-区域断块隆升与断陷期或滇西特提斯开启与闭合期（T—K）-陆内碰撞造山期（Kz）的演化（图1a）（李峰等，2010a）。区域内出露的地层有泥盆系、石炭系、二叠系、侏罗系、白垩系；区内断裂极发育，主要构造线为南北向、北西向及北东向3组，其中南北向断裂在全区范围内最为发育，规模也较大，与区域裂谷构造线一致；裂谷带内仅在矿区的北东方向和南部地区出露有印支期黑云母二长花岗岩、花岗闪长岩和燕山晚期浅色花岗岩、白云母花岗岩。

图1 滇西澜沧老厂大地构造位置图（a）和老厂矿区地质简图（b）（据李峰等，2010a）

2 矿床地质特征

矿区出露地层主要有石炭系、二叠系（图1b）。石炭系出露有下石炭统依柳组和中上石炭统，下石炭统依柳组主要由中-基性火山岩及碳酸盐岩组成，属火山-沉积建造，自下而上出露有（叶庆同等，1992），其中段上部为灰色、灰白色粗面安山质凝灰岩夹沉凝灰岩、炭质灰岩；中部为杂色粗面玄武质凝灰岩和粗面安山质角砾熔岩；下部为灰色粗面玄武质凝灰岩夹条带状硅质岩、透镜状大理岩，是矿区火山喷流沉积型铅锌矿体（Ⅰ、Ⅴ号矿体群）最主要的含矿控矿地质体；中上石炭统岩性为深灰色中厚层状泥晶灰岩、粗晶白云岩、鲕状灰岩及紫色页岩，其裂隙发育地段及与下伏岩性段接触地段是矿区Ⅲ、Ⅱ号铅锌矿体群主要的赋矿空间。二叠系地层主要为下二叠统，岩性为深灰色中厚层状泥晶灰岩、粗晶白云岩夹泥晶灰岩、鲕状灰岩及紫色页岩。

矿区褶皱主要为老厂背斜（图1b），延伸约2.1 km，轴向近南北向，受后期北西向、近东西向断层错动，但保存较完整，核部由下石炭统依柳组安山玄武岩、集块岩（）组成，两翼地层为组成，西翼地层产状220°～250°∠50°～82°，东翼地层产状115°～135°∠45°～55°。主要发育有南北向和北西向两组断裂，南北向断层是矿区内最重要的主干断层，与区域裂谷构造近于平行，由西往东主要有F11、F3、F1等，产状为75°～103°∠72°～82°，控制着区内岩浆岩及Ⅳ号矿体群的分布，是主要的控岩控矿构造；F4断层是矿区内规模最大的北西向断层，北起矿区西北部太尔布，延伸至馒头山后与F10断层相接，产状为35°～40°∠52°～60°，切割南北向断层，为成矿后断裂。

矿区地表无岩浆岩出露，前人在ZK15006、ZK15007、ZK15106、ZK14827等钻孔深部陆续见到花岗斑岩脉，侵入的最高层位为，总体受F1、F3断层及老厂背斜轴部控制，整体呈北北西向分布，其岩性属于酸性偏铝质高钾钙碱性系列岩浆岩，是矿区深部矽卡岩（斑岩）型铜钼矿（Ⅵ矿体群）主要成矿母岩。通过SHRIMP锆石U-Pb法测定隐伏花岗斑岩的侵位结晶年龄为（44.6±1.1）Ma，辉钼矿进行Re-Os同位素测定其等时线年龄为（43.78±0.78）Ma（李峰等，2010b）。

矿区内矿体可分为两大类，由火山喷流沉积作用形成的Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ矿体群和与隐伏花岗斑岩侵入作用有关的Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ矿体群（图2）（张准等，2006；王磊等，2019）。Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ号矿体群产于依柳组岩性段及岩性段与中上石炭统接触地段，矿体走向长80～350 m，倾向延伸50～230 m，厚5～12 m，主要呈层状-似层状、透镜状，受后期褶皱变形的影响，随地层产状同步变形，主要为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、含铜黄铁矿等硫化物矿石；Ⅲ号矿体群产于中上石炭统C2+3碳酸盐岩各种次级断层和节理裂隙中，规模小，一般厚1～10 m，延伸10～60 m，多呈脉状、透镜状产出，主要为铅锌矿、褐铁矿；Ⅳ号矿体群是指产于F3、F1等主断层中的陡倾斜大脉状矿体，后生性明显，矿体发育有角砾岩型矿石，氧化程度较高，普遍褐铁矿化；Ⅵ号矿体群是赋存于隐伏花岗斑岩体及外围矽卡岩中呈细脉状、浸染状铜（钼）矿体（李峰等，2009；杨玉琼等，2014）。

图2 老厂矿区9号勘探线剖面简图（据李峰等，2010a修改）

矿石结构主要有自形—半自形粒状、交代、残余、溶蚀、细脉充填交代、草莓状、胶体等结构；构造主要有块状、角砾状、稠密浸染状、层纹状、斑杂状、透镜状及条带状等。按矿体产出部位，将矿石类型划分为火山岩型、碳酸盐型和矽卡岩型3种。其中火山岩型矿石金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉银矿、黄铁矿、褐铁矿，次为硫锌铅矿、白铅矿、铅钒、毒砂、雌黄铁矿等；脉石矿物主要为石英、方解石、白云石、长石等。碳酸盐型矿石金属矿物主要有白铅矿、方铅矿、菱铁矿、闪锌矿等；脉石矿物主要为方解石、白云石、石英。矽卡岩型矿石金属矿物以黄铜矿、辉钼矿、含铜黄铁矿、黄铁矿、雌黄铁矿为主，次为方铅矿、辉铋矿、黑钨矿等；脉石矿物主要为石英、方解石、石榴石、绿泥石、透辉石、硅灰石等、绢云母、榍石等（图3）。

图3 老厂矿区矽卡岩型矿石结构构造

3 蚀变类型及蚀变带特征

3.1 蚀变类型

矿区围岩蚀变强烈，类型多样、复杂，分为与火山喷流作用有关的热液蚀变和与隐伏花岗斑岩岩浆作用有关的热液蚀变两类。火山喷流作用有关的热液蚀变类型主要有硅化、黄铁矿化和碳酸盐化等；隐伏花岗斑岩岩浆作用有关的热液蚀变主要有矽卡岩化、青磐岩化、绢英岩化等。

3.2 蚀变带特征

为研究老厂银铅锌多金属矿区深部与隐伏花岗斑岩岩浆作用有关的热液蚀变及成矿特征，笔者在矿区1480 m中段2号硐室主巷和CM9穿脉横向矿化蚀变剖面共采集13件代表性岩矿石样品（10件不同程度蚀变样品和3件大理岩样品）。根据样品特征和矿化蚀变特征划分为大理岩化带（①③④带）、含钙铝榴石黄铁矿绢云母绿泥石青磐岩化带（②带）、黄铁矿化透辉石矽卡岩化带（⑤带）、黄铜矿化硅灰石-透辉石-石榴子石矽卡岩化带（⑥带）和黄铁绢英岩化带（⑦带）（图2,4）（张叔贞和凌其聪，1993；王道会等，2020）。

大理岩化带：岩石呈灰白色、灰黑色，变晶结构，致密块状构造，主要由方解石、白云石组成，局部含星点状方铅矿、闪锌矿，青磐岩附近大理岩化带局部裂隙充填有脉状铅锌矿（图4a）。

图4 老厂矿区1480 m中段2号硐室主巷及CM9穿脉热液蚀变分带示意图及标本照片

含钙铝榴石黄铁矿绢云母绿泥石青磐岩化带：岩石呈浅黄-浅墨绿色，致密块状构造，主要由绿泥石、绢云母、黄铁矿、钙铝榴石、方解石和石英组成，局部含石英、方解石以及钙铝榴石颗粒。绿泥石晶体为假六方板状（图5a）；绢云母呈片状，主要分布于绿泥石之间（图5b）；黄铁矿主要分布在方解石颗粒一侧，呈它形粒状。

黄铁矿化透辉石矽卡岩化带：岩石呈灰绿-浅黄绿色，致密块状构造，主要由透辉石、绿泥石组成，其次为黄铁矿、方解石等（图5c～d），是矿区深部矽卡岩型钼矿主要的含矿地质体。

黄铜矿化硅灰石-透辉石-石榴子石矽卡岩化带：岩石呈墨绿色、浅红棕色，致密块状构造，主要由石榴子石、透辉石、硅灰石组成，其次为方解石、绢云母、黄铜矿、黄铁矿等。石榴石主要为钙铝榴石，裂纹中充填有绢云母细脉（图5e）；黄铁矿、黄铜矿主要沿裂隙分布（图3e）；透辉石集合体呈粒状或放射状，局部含方解石颗粒（图5g）；硅灰石单矿物为针状，集合体呈放射状，与钙铝榴石共生（图5f），是矿区深部矽卡岩型铜（钼）矿最主要的赋矿空间与含矿地质体。

黄铁绢英岩化带：岩石呈浅绿色，致密块状构造，主要由绢云母、石英、黄铁矿组成。石英单见溶蚀现象，黄铁矿呈它形粒状有后期石英脉穿插，绢云母主要沿石英颗粒分布（图5h～i）。

图5 老厂矿区典型蚀变岩正交偏光镜下照片

3.3 蚀变带与成矿关系

通过对老厂矿区1480 m中段2号硐室主巷和CM9 穿脉野外编录及光薄片鉴定，由内向外将与隐伏花岗斑岩有关的蚀变岩划分为黄铁绢英岩、黄铜矿化硅灰石透辉石石榴子石矽卡岩、黄铁矿化透辉石矽卡岩、含钙铝榴石黄铁矿绢云母绿泥石青磐岩和大理岩，铜（钼）矿（化）由内向外逐渐减弱，主要分布于矽卡岩内，尤以黄铜矿化硅灰石透辉石石榴子石矽卡岩内铜（钼）矿（化）最强，是矿区深部矽卡岩型铜（钼）矿最主要的含矿地质体（图4f）。含矿热液演化后期，沿含钙铝榴石黄铁矿绢云母绿泥石青磐岩旁侧大理岩裂隙充填铅锌矿脉（图4a）。

4 结论

（1）老厂矿区深部由岩体中心往外，出露有黄铁绢英岩、黄铜矿化硅灰石透辉石石榴子石矽卡岩、黄铁矿化透辉石矽卡岩、含钙铝榴石黄铁矿绢云母绿泥石青磐岩、大理岩。

（2）铜（钼）矿（化）主要分布于矽卡岩内，其中黄铜矿化硅灰石透辉石石榴子石矽卡岩是深部矽卡岩型铜（钼）矿最主要的含矿地质体，含钙铝榴石黄铁矿绢云母绿泥石青磐岩旁侧大理岩裂隙是铅锌矿脉主要赋矿空间。

（3）靠近岩体一侧，矽卡岩呈现红棕色，远离岩体一侧，矽卡岩过渡为灰绿色，这将对后期深部隐伏花岗斑岩体（脉）的预测及寻找与斑岩有关的矿床提供了找矿思路与方向。

致谢感谢各位同行对本次工作的大力支持，同时感谢编辑部老师和审稿专家的意见与建议。