云南永善金沙厂铅锌矿床地质特征及深部找矿预测

李江应，李小宽，蔡永恒，李江鸿

(1.永善金沙矿业有限责任公司，云南昭通657309；2.云南省地质矿产勘查开发局第二地质大队，云南文山 663099；3.云南省地质矿产勘查院玉溪地质矿产所，云南玉溪 653100)

永善金沙厂铅锌矿大地构造单元属扬子准地台，滇黔川鄂台拗，威宁水城-昭通凹断褶束，威宁-昭通褶冲带内，处于北东向巧家-莲峰大断裂与北西向金沙逆断层锐角交汇的短轴背斜内。震旦系上统灯影组、寒武系下统梅树村组蒸发沉积碳酸盐岩是本区铅锌矿主要赋矿层位。主体构造为轴向近东西金沙穹窿及其近东西向断裂(F1)、北西向断裂(F4、F5等)和近东西顺层层间滑动断层FC1、FC2构成了本区褶皱-断裂-裂隙控矿容矿破矿构造系统。为矿区提供较大的找矿空间和找矿前景[7]。

1 矿区地质特征[2]

1.1 地层

矿区出露震旦系上统灯影组旧城段(Z2dn4)黑色碎屑岩，未见底，厚70m～80m；白岩哨下亚段(Z2dn5-1)藻白云岩，厚163.19m；上亚段(Z2dn5-2)粉晶白云岩，厚70.52m；寒武系下统梅树村组小歪头山段(∈1m1)硅质白云岩，厚10m左右；中谊村段(∈1m2)含磷白云岩夹磷块岩、硅质磷块岩，厚39.23m；大海段(∈1m3)泥炭质白云岩，厚8m～10m；筇竹寺组(∈1q)黑色页岩夹粉砂岩、泥灰岩，厚210.86m；沧浪铺组(∈1c)紫红/灰绿色薄层状页岩夹灰岩、砂岩、泥质白云岩，厚206.90m；龙王庙组(∈1c)灰/灰黑色白云质灰岩、白云岩、粉砂岩，厚151.80m及部分侵蚀阶地和河沟中第四系(Q)冲洪、残坡积层等。大海段(∈1m3)上-顶部、白岩哨段下亚段(Z2dn5-1)中上部是主要的铅锌矿赋矿层位(图1)。

1.2 构造

1.2.1 褶皱

矿区主体褶皱为近东西向金沙厂短轴背斜。金沙厂逆断层F1切断且被F1上盘掩盖，背斜南翼上震旦统灯影组白岩哨段和下寒武统梅树村组在断层下盘未出露。核部出露震旦系上统灯影组(Z2dn)和寒武系下统梅树村组(∈1m)均属于F1上盘地质体。背斜受后期断裂切割，转折端滑脱部位层间滑动断裂FC1、FC2及F4、F4-1陡倾斜截断层是较好的成矿控矿构造。

1.2.2 断裂构造

矿区主要容矿成矿断层有FC1、FC2、F2、F4、F4-1、F6、F7和F8共8条，FC1和FC2是矿区重要的控矿成矿断层，控制了矿区95%的Ⅰ、Ⅱ类铅锌矿体；F2、F4、F4-1、F6、F7和F8共6条断裂控制着矿区陡倾斜穿过地层的Ⅲ类型铅锌矿体，其余成矿后小断层F9-F15走向延伸不大，长约50m～200m，断距2m～15m。FC1和FC2为褶皱形成过程中张性层间滑动成矿控矿断层，FC1位于大海段(∈1m3)与筇竹寺组(∈1q)之间，总体倾向为北北东和北西向，倾角5°～15°，断面平直，沿走、倾向延伸较稳定，不具明显分叉复合现象。FC2位于白岩哨下亚段(Z2dn5-1)白云岩间，倾向北和北西，倾角25°～65°，褶皱转折端及两翼形成多个断层不平直滑动面，沿走、倾向延伸不稳定，有明显分叉复合现象，形成羽状排列，是矿区复杂的控矿构造。

1.3 岩浆岩

矿区内未出露侵入岩，区域内仅有华力西晚期基性岩浆喷溢形成峨眉山玄武岩火山建造。自下而上为下、中、上三段。下段由玄武质火山集块岩、火山角砾岩及含斑玄武岩组成，厚267m；中段由斑状玄武岩、杏仁含斑玄武岩夹凝灰岩等组成，厚317m；上段由致密玄武岩，杏仁玄武岩夹凝灰岩、熔角砾岩等组成，厚547m。川滇黔铅锌矿带矿点、矿化带与玄武岩展布相一致，表明铅锌矿床的形成与玄武岩岩浆活动有一定关联性[6]。

1.4 物探特征

2011年云南地矿局物化探队采用直流激电(IP)、瞬变电磁法(TEM)和电磁法(EH4)等方法对矿区小厂沟、官房矿段中部(PD908)和大厂沟开展综合物探工作[4]，矿区内几类特殊地质体激电异常组合特征：①寒武系下统筇竹寺组(∈1q)、下统梅树村组(∈1m)、震旦系上统灯影组旧城段(Z2dn4)含炭质岩石为较宽的低阻、高极化特征；②大海段(∈1m3)中硫化铅锌矿为突出的低阻、高极化特征；③白云哨上下亚段(Z2dn5-1、Z2dn5-2)白云岩为较宽的高阻、低极化特征；④白云哨下亚段(Z2dn5-1)中硫化铅锌矿为突出的高阻、高极化特征；⑤不含矿断裂构造破碎带及砂、泥岩为低阻、低极化特征；⑥含矿或含炭质断裂构造破碎带为低阻、高极化特征。

2 矿床地质特征

截至2019年底，金沙厂铅锌矿区累计圈出44个铅锌矿体，根据矿体赋存层位、控矿构造、矿石特征等将矿体划分归纳为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类[1]，其特征如下表：

表1 矿区I、Ⅱ、Ⅲ类型铅锌矿体特征表

3 成矿规律

据物化探异常、成矿地质背景条件及矿床特征的综合研究(图2)，其成矿规律如下[6]：(1)矿区位于近北西西向金沙厂逆断层和轴向近北西向金沙厂短轴背斜交切部位。F1和金沙厂短轴背斜层间滑动断裂构造(FC1、FC2)、张扭性断裂(F4、F4-1)及牵引褶皱构造对矿体的形成和富集起着十分重要的作用，是矿区重要的控矿构造，F1为成矿后构造，层间滑动断裂构造(FC1、FC2)为成矿期构造，控制矿区Ⅰ、Ⅱ类型铅锌矿体的形成和空间展布；成矿期陡倾斜断裂控制着矿区陡倾斜穿层Ⅲ类型铅锌矿体。(2)矿区铅锌银矿体均分布在F1上、下盘灯影组白岩哨段下亚段(Z2dn5-1)含藻白云岩和梅树村组大海段(∈1m3)含磷质、硅质白云岩中。Z2dn5-1中上部和大海段(∈1m3)顶部是矿区重要赋矿层位。(3)矿区矿体分布地段围岩硅化、重晶石化、萤石化、白云石化等热液蚀变非常明显。(4)赋矿地层及断裂带FC1、FC2、F4距F1和金沙厂背斜核部越近，铅锌银矿体越大，随与F1及背斜核部距离的加大，容矿空间趋于紧闭，矿体逐渐变薄直至尖灭。(5)矿区三类型的铅锌矿体沿着走向、倾向均有尖灭再现的特点。Ⅰ类型矿体在局部成矿有利部位具分叉复合多层重叠分布，层与层之间间距2～10m不等。Ⅰ、Ⅱ类型矿体近F1部位受拖拽牵引作用呈弯曲现象。

4 靶区预测与靶区优选

4.1 靶区预测确定

4.1.1 靶区预测级别划分

一级预测区：在已知矿段周边外延地段，地层、构造等成矿条件最有利，物化探的异常较强，附近控制矿段已发现隐伏矿体有往预测段延伸的趋势，有实现增加储量的条件。

二级预测区：地层、构造等成矿条件良好，有较好的物化探异常，地表有矿化，预测有隐伏矿体的部位，具有较好的找矿前景。

4.1.2 靶区预测的确定

矿区西部F1上盘炎山矿段为一级找矿靶区；F1下盘官房矿段延伸至炎山矿段PD831-PD833之间及东部F1上盘Ⅰ3矿体南东和Ⅰ12矿体周边一带为2个二级预测找矿靶区及(图2)。

4.2 靶区优选

4.2.1 矿区西南部F1上盘区域一级靶区

(1)分布于金沙背斜轴部与背斜西部倾覆端地段灯影组白岩哨段下亚段(Z2dn5-1)及寒武系下统梅树村组大海段(∈1m3)两个赋矿岩系区域；其层间破碎带是Ⅰ、Ⅱ类矿体赋矿层位，以往工作程度低，潜在较好的找矿前景；(2)地面已圈定激电异常5处，坑道圈定激电异常7处，均为矿致异常，大部分异常为新发现铅锌矿(化)体引起(图3)；(3)F1断层上盘Ⅰ类缓倾斜矿体尚未控制封边，沿北西、南东走向及北东倾向有潜在找矿前景；(4)有程度不同的重晶石化、萤石化、硅化、铁白云石化、方解石化等构造热液蚀变现象；(5)95号勘探线PD1190内施工坑内钻KZK95-1、KZK95-7均见矿，且矿体厚度及品位与已知Ⅳ号矿体相近，推测为Ⅳ号矿体向深部延伸[2]。有望找到新的Ⅰ、Ⅱ类工业矿体。

4.2.2 矿区中部F1下盘PD831-PD833之间二级靶区

(1)位于金沙背斜轴部与背斜西部倾没端地段灯影组白岩哨段下亚段(Z2dn5-1)及寒武系下统梅树村组大海段(∈1m3)两个赋矿岩系区域；(2)地面已圈定激电异常2处，坑道圈定激电异常5处，均为矿致异常，其中大部分异常为新发现铅锌矿(化)体引起。(3)PD831坑道内施工坑内钻KZK39-3、KZK39-6在700m～800m标高均见矿，厚度5.23m～8.05m不等，平均品位：Pb1.48ω%～6.17ω%，Zn4.66ω%～27.51ω%。Ag13.43×10-6～77.10×10-6。有望找到深部的Ⅰ、Ⅱ类型铅锌矿工业矿体。

4.2.3 矿区东北部F1上盘Ⅰ3矿体南东和Ⅰ12矿体周边二级靶区

(1)位于金沙厂短轴背斜核部及靠核部两翼、同褶皱发育的层间滑动FC1、FC2张扭性断裂构造破碎带和切层的北西向F4、F4-1张扭性断裂破碎带构造区域；(2)背斜转折端滑脱部位存在较好的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类型成矿构造；(3)F1断裂附近金沙复背斜轴部尤其背斜东、西两个倾覆端是成矿有利构造部位；(4)地面已圈定激电异常3处，坑道圈定激电异常4处，均为矿致异常，其中大部分异常为新发现铅锌矿(化)体引起。有望找到新的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类型铅锌矿工业矿体。

5 结论

近年矿区依据成矿控矿模型预测找矿靶区开展生产勘探均取得了突破。本次根据矿区成矿地质条件和综合矿化信息，在开展钻孔施工成果的基础上，应用综合信息法、多成因类型矿床预测法和趋势外推法确定一级找矿靶区1个和二级预测找矿靶区2个。靶区成矿地质条件较好，结合多年地质勘查成果初步预测三个靶区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类型矿体累计Pb+Zn 金属资源量20万吨，为矿区可持续发展提供远景资源条件。