云南澜沧老厂银铅锌铜多金属矿床构造特点及成因认识*

李小明，石增龙，刘吉金，夏颜乐，杨金彪，蒙福清

（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）

通过对成矿地质背景、矿床地质特征、成岩成矿时代、成矿物质来源等方面的概括总结，对于老厂矿床前人分别提出了“早石炭世海底火山喷流沉积成因矿床（潘桂棠等）[1]”、“燕山期次火山热液成因矿床（李虎杰等）[2]、”“火山喷气-岩浆热液叠加型矿床（张准等）[3]”、“火山岩容矿的块状硫化物矿床（VHMS型） 和典型沉积岩容矿的海底喷气沉积矿床（SEDEX） 之间的过渡类型矿床（龙汉生等）[4]”和“早石炭世火山喷流沉积+后期岩浆热液成因的多因复成矿床（李峰等）[5]”等主要五种成因认识。

以上观点从喷流沉积作用、岩浆热液作用、构造作用等方面对铅锌矿床的形成做了阐述，尤其近年来，众多学者认识到矿床形成与海底火山喷发、后期岩浆侵入等有关，矿床多成因、多次叠加、复和成矿的观点得到众多学者重视和接受，但以上观点均未解决和说明铅锌矿床主要成矿期次和主要成矿物质来源的问题。认为后期斑岩型成矿系统才是铅锌矿床的主成矿期和主要成矿物质来源。

1 矿体地质特征简述

老厂矿床已控制的铅锌铜（钼）矿带长1 800余米[6]，宽（400～1 000） m，共圈定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ号六个矿群，150余个矿体，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ矿群为银铅锌，Ⅴ为铜（钼）矿群、Ⅵ为钼（铜）矿群，次生矿为地表第四系分化层中的铁锰银结核、地表泥铅及砂铅矿体、古人遗留高铅炉渣堆积体等。

铅锌体：铅锌矿体受断层、地层及深部岩体控制，其分布规律和控矿因素各有不同。

Ⅰ号矿体群：产于下石炭统依柳组（C1y） 凝灰岩、沉凝灰岩地层（C15+6）的厚脉状、透镜状银铅锌矿体，矿群走向北西，主要由Ⅰ1+2、Ⅰ25、Ⅰ27、Ⅰ31、Ⅰ43等矿体组成。

Ⅱ号矿体群：包括产于石炭系中-上统（C2+3）石灰岩、灰质白云岩与下石炭统依柳组（C1y）（C18）或（C17β）凝灰岩、沉凝灰岩、玄武质凝灰岩地层中的层状、似层状、透镜状银铅锌矿体，矿群走向南北，主要由Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ4等矿体组成。

Ⅲ号矿体群：主要为产于石炭系中-上统（C2+3）石灰岩、灰质白云岩中的透镜状、囊状、脉状银铅锌矿体，矿石类型主要以氧化矿为主，主要由Ⅲ1、Ⅲ35、Ⅲ36号矿体组成。

Ⅳ号矿体群：主要为产于F1、F3、F6、F11等断层中的大倾角陡倾斜银铅锌矿体，矿体主要受构造控制，呈厚脉状产出，主要由F1-Ⅳ、F3-Ⅳ、F6-Ⅳ等矿体组成。

铜（钼） 矿体：与铜矿体相关的主要有Ⅴ、Ⅵ矿体群，Ⅴ矿群是产于产于下石炭统依柳组（C1y） 凝灰岩、沉凝灰岩（C15+6） 地层中的似层状、细脉浸染状、透镜状、网脉状含铜黄铁及铜（钼）矿体。Ⅴ矿群蚀变强烈，主要以矽卡岩岩化、角岩化、青磐岩化为主，主要由Ⅴ1、Ⅴ3、Ⅴ4等矿体组成。

钼（铜）矿体：Ⅵ矿体是与喜山期隐伏花岗斑岩有关的细脉浸染状、网脉状钼（铜） 矿体。主要产于下石炭统依柳组（C1y）矽卡岩化凝灰岩或矽卡岩及与围岩接触的花岗斑岩的裂隙面中，由辉钼矿和少量黄铜矿呈细脉浸染状产出，主要受隐伏花岗斑岩体及构造控制。

2 地层及构造认识

2.1 地层

矿区地层自下而上有泥盆系、石炭系、二叠系及第四系，泥盆系为一套碎屑岩、硅质岩建造，呈飞来峰分布于矿区西侧；石炭系中-上统（C2+3）及二叠系下统（P1）为一套海相沉积的碳酸岩建造，为矿山主要出露地层，石炭系中-上统（C2+3）为氧化银铅锌矿体的含矿层位；石炭系下统依柳组（C1y）为一套海底火山喷发的沉积建造，为矿区硫化银铅锌铜（钼）矿体的含矿层位。

2.2 构造

褶皱：矿区褶皱主要为老厂背斜和睡狮山向斜[7]，老厂背斜形态复杂，是重要控矿构造，轴向近南北向，断续延伸约3 km，背斜核部地层主要为下石炭统依柳组（C1y） 安山质玄武岩、安山集块岩，两翼地层为下石炭统依柳组（C1y）凝灰岩、沉凝灰岩、玄武质凝灰岩和石炭系（C2+3）中-上统石灰岩、灰质白云岩，西翼地层产状为210°～250°∠55°～80°，东翼地层产状为 120°～130°∠45°～65°，背斜轴（端）相对平缓；睡狮山向斜位于老厂背斜东面平距约1 km，沿睡狮山向南展布，两翼及核部主要由石炭系中-上统（C2+3）石灰岩、灰质白云岩地层组成，西翼地层产状 60°～85°∠25°～45°，东翼地层产状 210°～250°∠25°～50°。

断层：矿区主干断层为近南北向断层，主干断层与区域主干构造走向基本一致，具有控制岩性、地层及矿体特征，主要有F1、F3、F4、F8、F11等断层。F1位于矿区东侧，为逆断层，走向近南北，倾向东，倾角70°～80°，矿区及周边出露长约5 km，破碎带宽（5～20）m，局部50 m以上；F3纵贯矿区中部，为逆断层，出露长度3.5 km以上，走向近南北向，倾向东，倾角70°～85°；F11位于矿区西部，为逆断层，近南北向展布，长约2 km，倾向东，倾角75°～85°，在燕子洞北西方向与F3汇合；F4北起矿区北西方向，经雄狮南西部、上平坝、选矿厂，从石门坎东麓出矿权区，为逆断层，断层走向北西°，倾向东，倾角55°～60°，延伸长度大于7.5 km。

矿区F1、F3、F11等主要控矿构为早期的基底断裂，为造岩期的同生构造，从以上断层产状及其内部结构特征分析，断层力学性质及演变过程复杂，具有多期活动特点，以上构造基本控制了矿区的岩性架构，而F4应形成于裂谷后期，因此F4对F1、F3、F11等近南北向断层进行了切割（图1），后经过裂谷封闭期（印支期） 以及在喜山期斑岩侵入的基础上进一步挤压、活化和改造，共同控制了后期隐伏斑岩体的形态，形成现今的构造格架（图3），因此F1、F3、F11等断层应是矿床主要的热液通（管） 道及控矿、导矿、布容矿构造 （图 3）。

图1 澜沧老厂矿山主要构造分布图Fig.1 Distribution drawing for major structure of laochang mine in lancang

另需指出，通过近年来的综合研究，对于矿区构造及地层、岩性有以下几点认识：

2.2.1 关于“雄狮山向斜”

原矿区第一期地质勘探报告（1991） 中提出雄狮山为一轴向N 20°W，长约1.4 km，宽0.6 km，核部为上石炭统（C2+3）白云质灰岩，两翼为依柳组（C1Y）火山岩的向斜，后所有文献资料均沿用此结论阐述，李峰等[5]对此观点亦提出质疑，并进行了相关论证。经近年来野外地质研究，发现雄狮山上部东、西两侧的石炭统（C2+3）白云质灰岩地层局部有倒转现象，但产状基本一致，倾向西，产状 220°-260°∠25°-30°，雄狮山东 C2+3/C18地层接触线出露于雄东沟坡中腰，西边地层接触线出露于燕子洞及象山二号竖井一带，雄狮山两侧地层石炭统（C2+3）白云质灰岩与依柳组（C1Y） 火山岩属正常接触过度关系，雄狮山为向西缓倾的单斜构造，因此本文认为“雄狮山向斜”不存在。

2.2.2 关于“F2断层”

原矿区地质勘探报告（1991） 和矿区地质图中，在（C2+3）白云岩与（C18）或（C17）沉凝灰岩间依据以上两地层接触带存在“断层泥化带”而划出层间断层F2。本文通过梳理近年来井下众多坑道工程及钻孔揭露，发现（C2+3）与（C18）或（C17）间地层岩性连续较好，上、下地层关系属正常接触过度，前期认为的断层泥化带主要为沉凝灰岩水解后的泥化现象，因此亦认为F2断层不存在。

2.2.3 关于“大理岩透镜体”

前期各类资料对凝灰岩（C15+6）地层中出露的大理岩，划定为大理岩透镜体，但根据本文梳理研究表明，该大理岩在走向及垂向延伸上都有一定规模，长约1.3 km，厚（20～150） m，最高出露标高 1 750 m，产状变化范围为 210°～250°∠55°～75°，出露稳定，规律明显，大理岩层上部为致密块状玄武岩、玻基辉橄岩（C17β），下部为凝灰岩（C15+6），上下部均为正常过度接触关系，因此认为该大理岩为产于凝灰岩（C15+6）地层中上部的独立岩性段，主要成因认识为早石炭系火山旋回的末期，火山喷发处于休眠（间歇）期，海底沉积环境稳定，在凝灰岩（C15+6）上部沉积为碳酸盐岩，经后期蚀变（重结晶） 改造变质成大理岩。目前已在矿山施工的多个钻孔均在在该岩性段揭露到了脉状高品位硫化铅锌矿体，建议在今后地层划分及找矿中对以上信息加以重视和研究。

3 矿床成因及成矿作用认识

3.1 矿床成矿过程

对于老厂铜（钼） 矿床成因认识多数学者与本文观点一直（是与喜山期隐伏岩体有关的斑岩及斑岩外带的斑岩型矿床），但对于铅锌矿床成因认识分歧较大，尤其是以往多数研究中均未解决和说明铅锌矿床主要成矿期次和主要成矿物质来源的问题，认为铅锌矿床中主要硫化物及少量铅锌来源于早石炭系火山喷流成矿系统，后期喜山期隐伏斑岩体为矿床成矿提供了主要的铅锌物质来源，且自早石炭系火山喷流沉积至喜山期花岗斑岩侵入的整个成岩周期中始终伴随着少量热液（火山+岩浆热液） 成矿过程（图2、图3）。

图2 澜沧老厂矿床早石炭火山喷发成岩及成矿阶段模式图Fig.2 Pattern diagram of early carboniferous paroxysmal eruption petrogenetic and metallogenic stages of Laochang deposit in Lancang

图3 澜沧老厂矿床期喜山期斑岩侵入成矿阶段模式图Fig.3 Pattern diagram of Himalayan period porphyry intrusion metallogenic stage of Laochang deposit in Lancang

据叶庆同等[8]和李虎杰[2]对矿区铅锌矿体样品硫同位素组成的测试研究表明，老厂铅锌矿床主要硫化物的δ34S在-1.7‰～+5.2‰之间，平均值为1.58‰，说明铅锌矿床的硫主要来源于火山热液，同时前人研究表明铅锌矿床中各硫化物矿物之间的硫同位素组成未达到平衡，硫化物之间的同位素不平衡，且矿石中交代结构十分发育，证明各硫化物不是同时沉淀的。

根据以往老厂矿床同位素测年数据统计（表1），得出老厂下石炭统依柳组（C1y） 火山岩的成岩年龄为（323.6±2.8） Ma，花岗斑岩的年龄为（44.6±1.1） Ma，辉钼矿成矿年龄为 （43.78±0.78）Ma。统计分析表明铅锌矿床的成矿年龄约（40～350） Ma之间，主要集中在早石炭系（300～350）Ma及喜山期（40～45） Ma，说明铅锌矿床成矿是长周期、且持续的过程（根据成矿地质条件等因素有弱有强）。

表1 老厂矿区矿床同位素测年数据统计表Tab.1 Isotope dating data statistical table of Laochang deposit

3.2 构造及矿床富集特点

老厂矿床不论铅锌矿体还是铜（钼） 矿体，矿化体均具有在褶皱转折端、断层虚脱带、地层平缓等部位加厚富集现象，研究表明矿区块状硫化物矿体含碳、泥质高，胶结固化程度低，多呈松散状，在构造变形过程中易于蠕动并挤入构造低压空间，出现局部加厚富集现象，上文提到矿区主要构造形成裂谷封闭前期（印支期），说明矿区矿化富集成矿作用主要出现在火山喷流沉积后期。

矿区后期构造活动对早期构造的改造十分强烈，主要表现在：断层对火山喷流沉积成矿系统的改造及对矿带的错断、对矿体空间组合形态的改变、对斑岩成矿系统的控制（就斑岩成矿系统而言，矿区的断层多为成矿前断层，对成矿体的控制主要体现在对隐伏花岗斑岩体空间就位以及铜、钼矿体及热液型脉状铅锌矿体形态的控制）等方面。

3.3 矿（化） 集中带划分

根据矿区地质特征、成岩成矿时代、成矿物质来源、岩性及构造、矿床成因、矿体分布特点等，本文将老厂银铅锌铜（钼）多金属矿床划分为四个矿化集中带（图3），内带及次内带为与喜山期斑岩有关的斑岩型钼（铜） 矿床及斑岩体系外带的斑岩型铜（钼）矿床；次外带及外带为以斑岩型成矿为主及早期火山喷流沉积为辅相叠加的银铅锌矿床及铁锰银次生矿床。形成内带钼（铜） 矿化集中带、次内带铜（钼） 矿化集中带、次外带银铅锌矿化集中带、外带次生锰银矿化集中带的四层矿化分布特点。

4 结语

1）老厂矿床成因复杂，具有多种成矿有利要素耦合，多期成矿环境、长周期和多种类型成矿作用叠加的特点。具有早石炭系火山喷流成矿系统和喜山期花岗斑岩侵入成矿系统的双重作用的特点；

2）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；铜（钼）矿床则是与喜山期隐伏岩体有关的斑岩及斑岩外带的斑岩型矿床。