云南澜沧老厂银铅锌铜多金属矿床流体化学特征及找矿方向预测*

李小明，王党靠，李得元，石增龙，郑秋容

（1.云南驰宏锌锗股份有限公司，云南 曲靖 655000；2.云南澜沧铅矿有限公司，云南 普洱 665000）

西南“三江”（怒江、澜沧江、金沙江）成矿带地处印度板块与欧亚板块的拼接部位，是古特提斯构造域东段的重要组成部分，由于其特殊的地质坏境（岩浆活动频繁、构造作用强烈），造就了其有利的成矿条件，是中国重要的多金属富集区。澜沧老厂是“三江”地区典型的多金属矿床之一，目前矿山保有资源（铅锌）日渐枯竭，虽在二十世纪初开展了危机矿山找矿并发现了深部铜（钼）矿体，但由于铜（钼）矿石品质及埋藏较深等原因，目前还未能开采，矿山面临着较为严峻的资源危机，急需调整和统一下步找矿方向和思路。

1 成矿流体与成矿物质来源

老厂矿床具火山喷流沉积型矿床和斑岩热液型矿床的特点，李峰等[1]识别出了矿床中不同成因类型的矿化系统（火山喷流沉积型和斑岩热液型成矿系统），在前人研究的基础上，对两类矿化系统的成矿流体和成矿物质的来源进行探讨。

1.1 C-O同位素示踪

通过对老厂矿床脉石矿物方解石及碳酸盐岩围岩的碳氧同位素统计（表1），老厂矿床碳氧同位素的投图（图1），除一个样品落入海相碳酸盐岩范围内，其余样品均落入碳酸盐溶解作用所指的区域（相比于海相碳酸盐岩，δ18O值明显偏低，而δ13C值变化不大）。老厂矿床斑岩热液型方解石落入低温蚀变区域，表明斑岩热液型成矿流体中的C可能来自深部岩浆，火山喷流沉积型方解石分布则较广，但总体呈现出向海相碳酸盐岩的碳、氧同位素靠近的趋势，结合矿床近矿围岩碳氧同位素变化特征表明，早期的火山喷流沉积型成矿流体中的C主要来自深部岩浆，成矿流体在运移过程中不断与近矿围岩发生水岩反应，从而使得碳氧同位素相互交换，流体中的碳氧同位素逐渐向海相碳酸盐岩的碳氧同位素靠近，而近矿围岩中的碳氧同位素则逐渐向地幔的碳氧同位素靠近。

表1 澜沧老厂矿床碳、氧同位素组成统计表Tab.1 Statistical table for carbon and oxygen isotope composition of Laocang deposit of Lancang

图1 澜沧老厂矿床δ18OSMOW-δ13CPDB图解Fig.1 δ18OSMOW-δ13CPDBdiagram of Laocang deposit of Lancang

1.2 S同位素组成

通过老厂矿床矿石矿物和脉石矿物中的硫化物统计分析（表2），可以看出两类矿化系统的硫化物S同位素组成区间大部分重合，斑岩热液型矿化系统中硫化物S同位素组成有-4‰至-3‰区间的，火山喷流型矿化系统中硫化物S同位素组成有3‰至4‰区间的。热液体系沉淀硫化物时，硫同位素受热液的总硫同位素组成、离子强度、温度、氧逸度、pH值等因素制约，其中pH值和氧逸度是最主要的控制因素。根据Ohmoto的理论计算，在低氧逸度环境下，硫酸盐不能存在，则有 δ34S硫化物≈δ34SΣS。老厂矿床两类矿化系统中均未出现硫酸盐矿物，主要硫化物的δ34S平均值大致可代表成矿流体的总硫同位素组成，即斑岩热液型成矿流体的δ34SΣS≈-1.3‰，火山喷流沉积型成矿流体的δ34SΣS≈+0.9‰，结合以上信息及众多研究表明，认为老厂矿床的S元素是火山喷流型矿化系统的成矿物质，火山喷流型成矿物质S来自地幔或地壳深处，斑岩热液型成矿流体的S也来自地幔或地壳深处。

表2 澜沧老厂矿床硫同位素组成统计表Tab.2 Statistical table for sulfur isotope composition of Laocang deposit of Lancang

1.3 H-O同位素示踪

统计前人所测矿石矿物及脉石矿物的H、O同位素数据（表3），数据点投图在δD-δ18O图解（图2），可看出斑岩热液型样品投影点部分落入岩浆水下方的建造水区域，部分落入大气降水线附近，证明老厂矿床斑岩热液型阶段成矿流体的H2O来自岩浆水及深部发生循环加热的建造水，随着流体的演化，后期大气降水混入，后期成矿流体中的H2O主要为大气降水。火山喷流沉积型样品投影点除一个落入岩浆水范围内，其余均落入岩浆水和大气降水的过渡带上，可能是由于岩浆水与大气降水的混合造成氢、氧同位素组成向大气水线的“漂移”造成，根据张理刚[3]的研究表明，混入的大气降水越多，“漂移”越强烈。以上表明火山喷流沉积型初始成矿流体中的H2O可能来自于岩浆分异热液，随着成矿作用的进行，大气降水的渗入比例明显加大。

表3 澜沧老厂矿床氢、氧同位素组成统计表Tab.3 Statistical table for hydrogen and oxygen isotope composition of Laocang deposit of Lancang

图2 澜沧老厂矿床δD-δ18O图解Fig.2 δD-δ18O diagram of Laochang deposit of Lancang

1.4 Pb同位素示踪

根据前人对老厂矿床矿石铅同位素研究（表4），在Pb同位素演化模式（图3），两类矿化系统的矿石样品投影点均比较分散，且都具有明显的线性趋势，这种斜率极大的线性趋势通常被解释为铅具有混合来源[4]。斑岩热液型矿石铅投影区范围在地幔-造山带-上地壳同位素演化曲线区间范围内，通常情况下，造山带铅具幔源和壳源（上部地壳和下部地壳）铅混合的特点[6]，表明老厂花岗斑岩具壳幔混合型花岗岩的特征，认为斑岩热液型成矿物质Pb为壳幔混合来源，火山喷流型矿石铅投影点在下地壳-地幔-造山带-上地壳区间均有分布，证明火山喷流沉积型成矿物质Pb亦为壳幔混合来源。

图3 澜沧老厂矿床铅同位素演化模式图Fig.3 Isotope evolution model diagram of lead from Laochang

表4 澜沧老厂矿床铅同位素组成统计表Tab.4 Statistical table for lead isotope composition of Laocang deposit of Lancang

2 成岩成矿时代探讨

老厂矿区下石炭统主要为一套以玄武岩为主的火山喷发旋回，前人对其成岩时代研究（表5）获得玄武岩年龄为（312±4） Ma、凝灰岩年龄为（323.6±2.8） Ma，这些年龄数据与火山岩分布在下石炭统依柳组（C1y） 基本吻合，可以确定本区火山岩成岩时代为早石炭世。

表5 澜沧老厂床成岩成矿时代统计表Tab.5 Statistical table for petrogenetic and metallogenic age of Laocang deoposit of Lancang

众多测试和分析数据表明矿区深部隐伏岩体为新生代斑岩，李峰等[1]测得与斑岩有关的细脉浸染状辉钼矿年龄为（43.78±0.78） Ma，成岩至成矿作用历时约0.9 Ma，与多数斑岩型矿床的成矿持续时间相当，且成矿时代在王登红等[5]根据三江地区新生代主要成岩成矿测年结果确定的斑岩型Cu-Au成矿高峰期（65～35） Ma内，证实了澜沧江断裂以西同样存在新生代斑岩成矿作用。龙汉生[6]获得老厂部分铅锌矿石成矿年龄为（45±3.6） Ma。说明部分铅锌矿石的成矿年龄与深部隐伏岩斑岩体接近，说明斑岩体与铅锌矿化有密切关系，不仅形成了铜（钼）矿化，还形成了铅锌矿化。

本文认为在铅锌矿床双重系统成矿作用中，早石炭系海底火山喷流沉积成矿系统不是铅锌矿床的主成矿期和主要成矿物质来源（铅、锌） 的提供者，后期斑岩型成矿系统才是矿区铅锌主成矿期和主要成矿物质来源（铅、锌）的提供者。

3 找矿方向预测

3.1 铅锌矿体

随着矿区上部已探明厚大铅锌矿体的逐渐消耗，今后铅锌找矿也应由以寻找透镜状、块状、厚层状及缓倾斜矿体思路转变为以寻找厚脉状、稠密浸染状及陡倾斜矿体为主，主要找矿方向有：

1）主矿体及周边追索找矿。利用现有采矿平台结合生产钻探及坑探对主矿体周边部开展独立盲矿体探寻。如：152线F1断裂带周边及东部1 500 m标高以上（1 600 m、1 650 m、1 750 m等中段），存在寻找陡倾斜脉状矿体空间；以现有1 680 m、1 710 m中段为平台结合现Ⅰ24矿体产状，向南东方向的12、11、10号勘探线追索找矿；依据物探、蚀变、围岩、构造等特征在（1 750～1 850） m标高范围，4～8号勘探与155A～157号勘探线相交部位，继续寻找类似Ⅳ（Ⅰ25）矿体类型的矿体；

2）边角矿、残矿。矿山边角矿回采及资料综合梳理证明，以往老采区及周边具有较好的找矿潜力，应充分利用好1 650 m、1 750 m、1 800 m等中段采矿平台，Ⅰ矿群边角残矿应主要集中在7～N5号勘探线1 650 m标高以上；Ⅱ矿群边角残矿主要集中在149A～151号勘探线1 650 m以上；1 750 m中段将集中在152～154号勘探线之间；Ⅳ矿体边角残矿应集中在1 750 m中段以上17～19号与11～13号勘探线相交部位，沿F5层间断层，碳酸盐岩与凝灰岩相接处找寻；

3）加大矿区深部及西部找矿力度。从1 480 m坑道及钻孔揭露信息看，F3、F11断裂带下盘深部大理岩化带存在较好寻找硫化铅锌矿体潜力，目前在1 480 m中段有两个钻孔在深部揭露到脉状热液型高品位硫化铅锌矿信息，但只为单孔见矿，对矿体规模及空间分布规律掌握不够，今后应进一步研究深部大理岩化带及碳酸盐岩存在规模型硫化铅锌矿体的可能。

近年在1 480 m中段150 cm西部及157勘探线施工的部分钻孔揭露到了F11断裂带内的深部铅锌氧化矿体，结合地表F11断层大铁帽区域出露的大量氧化矿，认为矿山F11断层在走向及垂向具有较大找矿空间；

4）加大对核心采矿区外围探索及研究：根据矿区构造特点及后期斑岩体对矿区构造的破坏，以及矿区铅锌矿体的分布特点等分析，判断矿区西部F3～F11断层之间，甚至F11断层西边深部存在类似于F1～F3断层之间的平缓带，F3、F11以西的深部应存在未知矿体，是今后深部及外围找矿的重点区。

3.2 铜（钼）矿体

铜（钼） 找矿应结合矿化蚀变类型，分布规律，找矿标志等开展，主要方向如下：

1）现有资料梳理研究表明，矿山F1以东区域具有较大的找矿潜力，今后应成为新的重点研究和勘查区域，尤其是148、150线以北区域，以153线主混合井勘查孔为例，该孔在F1以东揭露到了三层矿化段，其中最厚一段见矿厚度约110 m，见矿效果较好；

2）继续加强对矿区西部、深部、矿体走向方向找矿潜力的研究，目前矿山主要保有资源集中在该区，未来该区仍将是铜（钼） 资源找矿及增储的主力区；

3）综合研究表明，矿区铜（钼） 矿体有以下规律：铜（钼） 矿化体在垂向上严格受隐伏斑岩体的控制，高品位铜（钼）矿体主要产于岩体近外带的矽卡岩化、角岩化带及黄铁矿化带以及绢云母化带内；铜（钼）矿化蚀变存在横向影响范围小，垂向影响范围较深的特点；现有工程揭露的隐伏露岩体分布在（500～1 550） m标高之间，有中部侵入高（150线），南、北侵入低的趋势，且侵入地层均为下石炭统依柳组（C1y）；铜（钼）矿化体南北走向近1 400 m，东西宽约（50～800）m，矿化体主要集中在146～152线、7～11线等。应根据以上规律特点，开展就矿找矿及追踪找矿。

4 结语

综上，老厂矿床火山喷流沉积矿化系统成矿流体中的C早期来自深部岩浆；晚期混染围岩中的C，S来自地幔或地壳深处；H2O早期来自岩浆水，后期有雨水混入；Pb为壳幔混合来源。斑岩热液型矿化系统成矿流体中的C来自深部岩浆；S来自地幔或地壳深处；H2O早期来自岩浆水及深部发生循环加热的建造水，后期大气降水大量混入；成矿物质Pb为壳幔混合来源。

1） 矿区下步找矿应结合矿床新的成因认识，根据矿床上部铅锌、中部铜（钼）、深部钼（铜）的矿化分布规律，制定不同的找矿思路；

2） 结合生产经营现状，短期（2～3年） 以找铅锌兼顾铜为主（保生存），中长期（3～5年） 以铜铅锌共进（谋发展）的思路开展地质勘查。