王 磊,韓潤生**,張 艷**,周高明,鐘 華,佐嘉庚,鄧 平
(1昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院,有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心西南地質(zhì)調(diào)查所,云南昆明 650093;2彝良馳宏股份有限公司,云南昭通 657600)
滇東北泛指西以安寧河-綠汁江斷裂為界,南以彌勒-師宗斷裂為界的云南省境內(nèi)地區(qū),因其地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜、多期構(gòu)造疊加強烈、成礦動力學(xué)機制復(fù)雜,成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,形成了一系列大型-超大型富鍺銀鉛鋅多金屬礦床(韓潤生等,2012),是中國重要的鉛鋅鍺銀產(chǎn)地之一(韓潤生等,2014;Zhang et al.,2015)。迄今,滇東北鉛鋅礦集區(qū)已發(fā)現(xiàn)超大型鉛鋅礦床1個(會澤)、大型鉛鋅礦床5個(毛坪、茂租、樂紅、富樂和金沙廠)、中型鉛鋅礦床18個、小型鉛鋅礦床及鉛鋅礦(化)點若干。該區(qū)鉛鋅礦床具“富(Pb+Zn品位≥30%)、大(礦床和單個礦體的資源儲量大)、多(共伴生Ge、Ag等有益組分)、深(礦體垂向延深大)、強(鐵白云石、白云石化熱液蝕變強烈)、帶(礦物組合與蝕變巖相分帶明顯)、高(成礦溫度可高達255~355℃)”等獨特的地質(zhì)特征(韓潤生等,2012;2014),與經(jīng)典的密西西比河谷型(MVT)礦床差異明顯,從而吸引了眾多學(xué)者對其成因類型的關(guān)注(Zhou et al.,2001;王獎?wù)榈龋?002;張長青等,2005;韓潤生等,2012;2020;Xu el al.,2014;梁峰等,2016;崔銀亮等,2018;吳越等,2019)。
毛坪鉛鋅礦床是滇東北地區(qū)最具代表性的礦床之一,其鉛鋅金屬儲量有望達到超大型規(guī)模(韓潤生等,2010)。前人對該礦床的研究取得了較為豐碩的成果,主要集中在礦床地質(zhì)特征(周高明等,2005;魏愛英等,2012;楊斌等,2018)、流體包裹體(Han et al.,2007)、C-H-O-S-Pb-Zn-Cd同位素示蹤(申屠良義等,2011;任順利等,2018;談樹成等,2019;Yang et al.,2019;Xiang et al.,2020;He et al.,2020;Wu et al.,2021)、Rb-Sr同位素定年(沈戰(zhàn)武等,2016;Yang et al.,2019)、礦物原位微量元素(Wei et al.,2021)等方面,對礦床成因研究提供了依據(jù)。近些年來,礦山陸續(xù)在毛坪礦區(qū)深邊部發(fā)現(xiàn)隱伏礦體(Ⅰ-6、Ⅰ-8、Ⅰ-9、Ⅰ-10、Ⅰ-11等)(韓潤生等,2019a),極大地拓展了礦區(qū)礦化分布范圍,也進一步表明該區(qū)仍存在巨大的找礦潛力。眾所周知,查明礦體的定位規(guī)律是礦體定位預(yù)測的核心問題,而研究礦體的空間結(jié)構(gòu)特征則是揭示礦體定位規(guī)律的最有效途徑。然而,毛坪鉛鋅礦區(qū)內(nèi)礦體數(shù)量眾多,分布范圍較廣,空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此,剖析該礦床的礦體空間結(jié)構(gòu)特征、揭示礦體定位規(guī)律,已成為找礦勘探工作中亟待解決的關(guān)鍵問題。本文從分析毛坪鉛鋅礦床礦體空間結(jié)構(gòu)入手,闡明該礦床礦體定位規(guī)律,結(jié)合工程揭露到的礦化蝕變等現(xiàn)象,開展深部礦體預(yù)測,為該礦區(qū)深部找礦勘查工作提供依據(jù)。
滇東北富鍺鉛鋅礦集區(qū)位于太平洋構(gòu)造域與特提斯構(gòu)造域的結(jié)合部位,是揚子陸塊西南緣川滇黔鉛鋅多金屬成礦域的重要組成部分,其展布于南北向小江斷裂帶、北西向康定-奕良-水城斷裂帶(南部稱紫云-埡都深斷裂帶)及北東向彌勒-師宗深斷裂帶所圍成的“三角區(qū)”內(nèi),毗鄰龍門造山帶、南盤江-右江增生弧型沖褶帶及哀牢山墨江綠春造山帶(圖1)。區(qū)內(nèi)地層發(fā)育較為齊全,從中元古界昆陽群至第四系均有出露,具明顯的雙層結(jié)構(gòu)(柳賀昌等,1999):下部為前寒武系變質(zhì)褶皺基底(一套淺海相復(fù)理石碎屑巖夾火山巖、碳酸鹽巖建造所形成的區(qū)域中-淺變質(zhì)巖),上部為震旦系至第四系組成的沉積蓋層(包括震旦系至二疊系海相沉積巖、上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖和晚中生界至新生界陸相沉積巖),由地幔柱活動所形成的晚二疊世峨眉山玄武巖在區(qū)內(nèi)廣泛分布(圖1)。通常認為,變質(zhì)基底及沉積蓋層為本區(qū)眾多鉛鋅礦床的形成提供了成礦物質(zhì),而峨眉山玄武巖不具有提供成礦物質(zhì)的潛力(李波等,2012)。加里東、海西、印支以及燕山運動是區(qū)內(nèi)重要的構(gòu)造運動,造成地層的假整合和超覆(柳賀昌等,1999)。
圖1 川滇黔地區(qū)區(qū)域構(gòu)造格架簡圖(據(jù)王寶祿等,2004;張志斌等,2006改繪)Fig.1 Theregional tectonic framework of the Sichuan-Yunnan-Guizhou district(modified from Wang etal.,2004;Zhang etal.,2006)
礦區(qū)出露的地層以古生界為主,從古到新主要有上泥盆統(tǒng)宰格組(D3zg)、下石炭統(tǒng)大塘組(C1d)和擺佐組(C1b)、上石炭統(tǒng)威寧組(C2w)、中二疊統(tǒng)梁山組(P2l)和棲霞-茅口組(P2q+m)及上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖(P3β)(圖2),其中,除下石炭統(tǒng)大塘組(C1d)和中二疊統(tǒng)梁山組(P2l)為含煤碎屑巖系外,其他地層均為碳酸鹽巖建造。上泥盆統(tǒng)宰格組、上石炭統(tǒng)威寧組為礦區(qū)的主要賦礦層位。
貓貓山背斜、毛坪斷裂及洛澤河斷裂是礦區(qū)的主要構(gòu)造(圖2)。貓貓山背斜軸展布方向為NE-SW向,延伸長度大于6 km,核部最老地層為泥盆系,兩翼分別為石炭系、二疊系等,南東翼地層產(chǎn)狀平緩,傾向南東,而北西翼地層產(chǎn)狀較陡,局部地段發(fā)生倒轉(zhuǎn),總體傾向NW;毛坪斷裂為壓扭性,長30 km,寬10~40 m,產(chǎn)狀變化較大,整體走向呈NE-SW向,在礦區(qū)表現(xiàn)為近EW向,傾角為南東70°~85°;洛澤河斷裂為壓扭性,長大于40 km,整體走向呈NE-SW向,在礦區(qū)表現(xiàn)為近SN向,傾角為SE60°~70°。礦區(qū)巖漿巖不發(fā)育,晚二疊世峨眉山玄武巖僅分布于礦區(qū)外圍。礦區(qū)范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)明顯的變質(zhì)作用。
圖2 毛坪鉛鋅礦區(qū)地質(zhì)簡圖1—上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖;2—中二疊統(tǒng)棲霞茅口組;3—中二疊統(tǒng)梁山組;4—上石炭統(tǒng)威寧組第二段;5—上石炭統(tǒng)威寧組第一段第三亞段;6—上石炭統(tǒng)威寧組第一段第二亞段;7—上石炭統(tǒng)威寧組第一段第一亞段;8—下石炭統(tǒng)擺佐組;9—下石炭統(tǒng)大塘組第三段;10—下石炭統(tǒng)大塘組第二段;11—下石炭統(tǒng)大塘組第一段;12—上泥盆統(tǒng)宰格組第三段第三亞段;13—上泥盆統(tǒng)宰格組第三段第二亞段;14—上泥盆統(tǒng)宰格組第三段第一亞段;15—地層整合界線;16—地層不整合界線;17—斷裂;18—背斜軸;19—地層產(chǎn)狀;20—礦體水平投影;21—河流;22—剖面位置;23—礦段范圍及編號Fig.2 The simplified geologic map of the Maoping lead-zinc mining area 1—Upper Permian Emeishan basalt;2—Middle Permian Qixia and Maokou Formation;3—Middle Permian Liangshan Formation;4—Thesecond member of Weining Formation of Upper Carboniferous;5—Thethird sub member of thefirstmember of Weining Formation of Upper Carboniferous;6—The second sub member of the first member of Weining Formation of Upper Carboniferous;7—The first sub member of the first member of Weining Formation of Upper Carboniferous;8—Lower Carboniferous Baizuo Formation;9—Thethird member of Datang Formation of Lower Carboniferous;10—Thesecond member of Datang Formation of Lower Carboniferous;11—Thefirst member of Datang Formation of Lower Carboniferous;12—Thethird sub member of thethird member of Zaige Formation of Upper Devonian;13—Thesecond sub member of thethird member of Zaige Formation of Upper Devonian;14—Thefirst sub member of thethird member of Zaige Formation of Upper Devonian;15—Stratigraphic conformity boundary;16—Stratigraphic unconformity boundary;17—Fault;18—Anticline axis;19—Stratigraphic occurrence;20—Horizontal projection of ore body;21—River;22—Section position;23—Ore block range and its number
該礦床由多個礦體組成,礦體規(guī)模相差懸殊,具厚大(長寬比?。?、延深巨大(傾向延深大于走向延長)的特點,與圍巖界線明顯,均賦存于貓貓山背斜近軸部及北西翼發(fā)育的NE向壓扭性層間斷裂中,礦體具壓扭性斷裂控礦的“緩寬陡窄”形態(tài)特點(圖3)。根據(jù)礦體的空間位置和賦礦層位,礦區(qū)內(nèi)鉛鋅礦體被劃分為6個礦體群:以洛澤河為界,河?xùn)|片區(qū)分布Ⅰ號、Ⅱ號、Ⅲ號礦體群,河西片區(qū)分布水爐、千層硐及紅尖山礦體群(圖2)。目前,Ⅰ-6號礦體為礦區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的礦體,該礦體Pb品位(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)在4.82%~8.71%之間,平均品位7.02%;Zn品位在14.62%~19.81%之間,平均品位16.93%。礦石礦物以方鉛礦、閃鋅礦和黃鐵礦為主,閃鋅礦從淺黃褐色→黃褐色→棕紅色→黑色均有出現(xiàn)(圖4a、b);脈石礦物主要為白云石和方解石,含少量石英、重晶石和瀝青等。礦石的主要構(gòu)造有致密塊狀(圖4a)、浸染狀(圖4b)、條帶狀(圖4c)、團斑狀(圖4d)等,主要結(jié)構(gòu)有交代(圖4f)、粒狀(圖4g)、共邊(圖4h)、碎裂(圖4i)等。大多數(shù)礦體具有明顯的礦物組合分帶現(xiàn)象,礦體從底板到頂板,大致為粗晶黃鐵礦→方鉛礦+閃鋅礦→方鉛礦+閃鋅礦+細晶黃鐵礦→方解石+白云石。礦區(qū)圍巖蝕變發(fā)育,類型較多,強度不等,具有多期多階段的特點,主要有(鐵)白云石化、方解石化、黃鐵礦化、硅化、有機質(zhì)化、重晶石化等,并形成相應(yīng)的蝕變礦物及其組合,其中強黃鐵礦化和強黃鐵礦化-強方解石化-強硅化粗晶白云巖蝕變組合是重要的找礦標(biāo)志(陳隨海等,2016)。
圖3 賦存于層間斷裂中的Ⅱ-1號礦體橫剖面圖(據(jù)柳賀昌等,1999改繪)Fig.3 The cross section of the No.Ⅱ-1 orebody hosted in interlayer fault(modified from Liu et al.,1999)
圖4 毛坪鉛鋅礦床礦石組構(gòu)特征a.塊狀礦石,發(fā)育3種顏色的閃鋅礦;b.稠密浸染狀礦石,礦石礦物呈稠密浸染狀分布于方解石中;c.條帶狀礦石,閃鋅礦呈條帶狀分布于方解石條帶兩側(cè);d.團斑狀礦石,礦石礦物呈團斑狀分布于方解石中;f.交代結(jié)構(gòu),閃鋅礦被方鉛礦交代呈港灣狀;g.粒狀結(jié)構(gòu),黃鐵礦呈粒狀分布于閃鋅礦中;h.共生邊結(jié)構(gòu),方鉛礦與閃鋅礦同時生成;i.碎裂結(jié)構(gòu),黃鐵礦呈碎裂狀分布Gn—方鉛礦;Sp—閃鋅礦;Py—黃鐵礦;Cal—方解石;Dm—白云巖Fig.4 The features of ores from the Maoping lead-zinc deposit a.Massive orewith threecolors of sphalerite;b.Densedisseminated ore,oreminerals aredistributed in calcitein dense disseminated shape;c.Banded ore,sphaleriteisdistributed on both sides of calcitestrip in strip shape;d.Massive&crumby ore,oremineralsaredistributed in calcitein mass porphyry;f.Replacement texture,sphaleriteisreplaced by galenain aharbor shape;g.Granular texture,pyriteisdistributed in sphaleritein granular;h.Common edgetexture,galena and sphaleritearegenerated at thesametime;i.Cataclastic texture,pyriteis distributed in abroken shape Gn—Galena;Sp—Sphalerite;Py—Pyrite;Cal—Calcite;Dm—Dolomite
毛坪鉛鋅礦床自北東向南西依次分為河?xùn)|、水爐、千層硐和紅尖山礦段(礦化富集中心),河?xùn)|礦段包括賦礦層位不同的Ⅰ號、Ⅱ號、Ⅲ號礦體群(圖2)。除近貓貓山背斜軸部的Ⅰ號、Ⅱ號礦體群外,分布在貓貓山背斜北西翼的Ⅲ號礦體群、水爐礦體群、千層硐礦體群、紅尖山礦體群具等距性分布特征,各礦體群中心(礦化富集中心)距離約700 m,總體上呈NESW向展布,與區(qū)域構(gòu)造線展布方向趨于一致。從礦體在貓貓山背斜的產(chǎn)出部位來看,又可將礦體在空間上的展布格局分為核帶(礦體產(chǎn)出在貓貓山背斜核部,如Ⅰ號礦體群礦體)和翼帶(礦體產(chǎn)出在貓貓山背斜翼部,如Ⅱ號、Ⅲ號、水爐、千層硐和紅尖山礦體群礦體)。
(1)Ⅰ號礦體群,為礦區(qū)規(guī)模最大的礦體群,走向長約600 m。礦體呈似層狀、透鏡狀、囊狀等賦存于上泥盆統(tǒng)宰格組第三段第二亞段(D3zg3-2)和上泥盆統(tǒng)宰格組第三段第三亞段(D3zg3-3)的中粗晶白云巖中,分布標(biāo)高目前為-38~1052 m。礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致,礦體走向NE-SW,傾向SE,傾角60°~85°,呈隱伏或半隱伏分布于貓貓山背斜核部近軸部。在平面上,礦體具分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)之現(xiàn)象(圖5a、b);在剖面上,礦體呈右列式展布,具尖滅側(cè)現(xiàn)、膨大縮小之現(xiàn)象(圖6a);
(2)Ⅱ號礦體群,走向長約160 m,礦體呈似層狀、透鏡狀、扁豆?fàn)畹荣x存于上石炭統(tǒng)威寧組第一段第一亞段(C2w1-1)和上石炭統(tǒng)威寧組第一段第二亞段(C2w1-2)的中粗晶白云巖中,分布標(biāo)高目前為610~1260 m。礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致,礦體走向NE-SW,傾向SE,傾角60°~90°,在深部隨著地層傾角變陡至直立,逐漸轉(zhuǎn)向NW傾斜,礦體產(chǎn)狀也隨之變化;礦體呈隱伏或半隱伏分布于貓貓山背斜NW翼近軸部。在平面上,礦體具尖滅再現(xiàn)之現(xiàn)象(圖5c);在剖面上,礦體呈右列式展布,具尖滅側(cè)現(xiàn)、分支復(fù)合、平行排列之現(xiàn)象(圖6b)。
圖5 毛坪鉛鋅礦床礦體平面圖a.河?xùn)|670 m中段Ⅰ號礦體群;b.河?xùn)|490 m中段中段Ⅰ號礦體群;c.河?xùn)|670 m中段Ⅱ號、Ⅲ號礦體群;d.河西610 m中段千層硐礦體群;e.河西610 m中段水爐礦體群;f.河西670 m中段紅尖山礦體群Fig.5 Geologic level plans at different elevation of orebodies of the Maoping lead-zinc deposit a.No.Ⅰorebody group at 670 m elevation of Hedong;b.No.Ⅰorebody group at 490 m elevation of Hedong;c.No.Ⅱand No.Ⅲorebody groups at 670 m elevation of Hedong;d.Qiancengdong orebody group at 610 m elevation of Hexi;e.Shuilu orebody group at 610 m elevation of Hexi;f.Hongjianshan orebody group at 670 m elevation of Hexi
(3)Ⅲ號礦體群,走向長約120 m,礦體呈似層狀、透鏡狀、扁豆?fàn)畹荣x存于上石炭統(tǒng)威寧組第一段第三亞段(C2w1-3)的中粗晶白云巖中,分布標(biāo)高目前為590~820 m。礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致,礦體走向NE-SW,傾向SE,傾角70°~80°,呈隱伏或半隱伏分布于貓貓山背斜NW翼近軸部。在平面上,礦體具尖滅再現(xiàn)、膨大縮小之現(xiàn)象(圖5c);在剖面上,礦體呈右列式展布,具尖滅再現(xiàn)、膨大縮小之現(xiàn)象(圖6b)。
(4)水爐礦體群,走向長約200 m,礦體規(guī)模小,多呈扁柱狀、囊柱狀賦存于上石炭統(tǒng)威寧組第一段第三亞段(C2w1-3)的中粗晶白云巖中,分布標(biāo)高目前為270~950 m。礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致,礦體走向NE-SW,傾向NW,傾角70°~85°,呈隱伏或半隱伏分布于貓貓山背斜NW翼。在平面上,礦體具尖滅再現(xiàn)、膨大縮小之現(xiàn)象(圖5e);在剖面上,礦體亦具尖滅再現(xiàn)、膨大縮小之現(xiàn)象(圖6c)。
(5)千層硐礦體群,走向長約480 m,礦體規(guī)模小,多呈扁柱狀、囊柱狀賦存于上石炭統(tǒng)威寧組第一段第三亞段(C2w1-3)的中粗晶白云巖中,分布標(biāo)高目前為610~1180 m。礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致,礦體走向NE-SW,傾向NW,傾角80°~86°,呈隱伏或半隱伏分布于貓貓山背斜NW翼。在平面上,礦體具尖滅再現(xiàn)、膨大縮小、平行排列之現(xiàn)象(圖5d);在剖面上,礦體具尖滅再現(xiàn)、尖滅側(cè)現(xiàn)之現(xiàn)象(圖6d)。
圖6 毛坪鉛鋅礦床礦體剖面圖a.Ⅰ號礦體群礦體;b.Ⅱ號、Ⅲ號礦體群礦體;c.水爐礦體群礦體;d.千層硐礦體群礦體;e.紅尖山礦體群礦體;剖面位置見圖2Fig.6 Representative geologic sections of orebodiesthrough the Maoping lead-zinc deposit a.Orebodies of No.Ⅰorebody group;b.Orebodiesof No.Ⅱand No.Ⅲorebody groups;c.Orebodies of Shuilu orebody group;d.Orebodies of Qiancengdong orebody group;e.Orebodies of Hongjianshan orebody group;The section positions are shown in Fig.2
(6)紅尖山礦體群,走向長約160 m,礦體呈似層狀、透鏡狀、囊狀等賦存于上石炭統(tǒng)威寧組第一段第三亞段(C2w1-3)的中粗晶白云巖中,分布標(biāo)高目前為171~1500 m。礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致,礦體走向NE-SW,傾向NW,傾角60°~85°,呈隱伏或半隱伏分布于貓貓山背斜NW翼。在平面上,礦體具尖滅再現(xiàn)、平行排列、膨大縮小之現(xiàn)象(圖5f);在剖面上,礦體具尖滅再現(xiàn)、尖滅側(cè)現(xiàn)、平行排列、膨大縮小之現(xiàn)象(圖6e)。
礦區(qū)內(nèi)礦體具有明顯的側(cè)伏特征,這在礦體垂直縱投影圖(圖7)上表現(xiàn)的十分清楚。其具體表現(xiàn)為:Ⅰ號、Ⅱ號、Ⅲ號礦體群向SW側(cè)伏,而水爐、千層硐、紅尖山礦體群向NE側(cè)伏。可以看出,礦體側(cè)伏方向隨著貓貓山倒轉(zhuǎn)背斜NW翼地層走向而變化。從礦區(qū)北東到南西方向(地層走向),礦體側(cè)伏方向由SW向轉(zhuǎn)變?yōu)镹E向。
圖7 毛坪鉛鋅礦床礦體垂直縱投影圖(據(jù)彝良馳宏礦業(yè)有限公司,2012)Fig.7 The vertical longitudinal projection of orebodies of the Maoping lead-zinc deposit(from Yiliang Chihong Mining Co.,Ltd.,2012)
在成礦預(yù)測中,特別是在隱伏礦體預(yù)測中,掌握礦體的側(cè)伏規(guī)律具有少走彎路、節(jié)約找礦成本的實際意義。受斷裂控制的脈型和蝕變巖型礦體,其側(cè)伏向與側(cè)伏角和成礦時的主構(gòu)造應(yīng)力密切相關(guān),要研究礦體的側(cè)伏規(guī)律,就必須著眼于實際容礦空間的形成機制(汪勁草等,2006)。毛坪鉛鋅礦床的礦體嚴(yán)格受到NE向?qū)娱g斷裂控制,礦體呈似層狀、筒狀、扁柱狀、扁豆?fàn)?、脈狀等。圍巖蝕變發(fā)育有黃鐵礦化、白云石化、方解石化、硅化等,礦體屬于典型的受斷裂控制的具脈狀及蝕變巖特征的礦體,其側(cè)伏向與印支期—燕山早期NW-SE向主壓應(yīng)力(σ1)密切相關(guān)。毛坪礦區(qū)在印支期—燕山早期NW-SE向主壓應(yīng)力作用下形成NE構(gòu)造帶(韓潤生等,2019),以NE向毛坪左行壓扭性斷裂、軸跡NE向的貓貓山背斜及其派生的NE向?qū)娱g左行壓扭性斷裂為主,其中,NE向?qū)娱g斷裂直接控制著礦體的產(chǎn)出特征,為礦體的實際容礦空間。所以,NE向?qū)娱g斷裂的形成機制(包括幾何學(xué)、運動學(xué)、力學(xué)等方面)與毛坪礦床礦體的側(cè)伏規(guī)律直接相關(guān)。
礦區(qū)控礦斷裂(NE向?qū)娱g斷裂)受統(tǒng)一應(yīng)力場控制,具有相同的力學(xué)性質(zhì)(壓扭性),及相同的運動學(xué)方向(左行斜沖)。然而,礦區(qū)河?xùn)|片區(qū)礦體向SW向側(cè)伏,河西片區(qū)礦體向NE向側(cè)伏,表現(xiàn)出相反的側(cè)伏方向。分析可知,造成河?xùn)|和西河礦體側(cè)伏方向不同的原因可能是斷裂的幾何學(xué)特征不同所致,事實也確實如此。毛坪斷裂左行斜沖推覆,派生了局部倒轉(zhuǎn)的貓貓山背斜,并且地層倒轉(zhuǎn)部位剛好位于河?xùn)|片區(qū)。這就導(dǎo)致河?xùn)|片區(qū)的層間斷裂上、下盤相對位置與河西片區(qū)的上、下盤相對位置相反,兩側(cè)層間斷裂具有不同的幾何學(xué)特征,河?xùn)|層間斷裂傾向SE,河西層間斷裂傾向NW,所以導(dǎo)致了河?xùn)|片區(qū)礦體與河西片區(qū)礦體的側(cè)伏方向不同(圖8)。
圖8 毛坪鉛鋅礦床礦體側(cè)伏方向形成機制示意圖Fig.8 The sketch map of formation mechanism of lateral plunge direction of orebodies of the Maoping lead-zinc deposit
滇東北地區(qū)鉛鋅礦化具有“多層分布,集中產(chǎn)出”的特點,礦化在震旦系到三疊系中均有分布,且礦化集中形成相應(yīng)的大型-超大型鉛鋅礦床(圖9)。滇東北鉛鋅礦床受巖性組合控礦的特征十分明顯,這些鉛鋅礦床的賦礦圍巖主要為白云巖、灰?guī)r、硅質(zhì)白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r等,為一套賦礦碳酸鹽巖,且礦體上部普遍發(fā)育有透水性較差的還原性蓋層(主要為泥質(zhì)巖建造),其巖石致密均一,空隙率、滲透性極低,為不透水層,且塑性強,構(gòu)造作用對其的破壞程度較小,即使構(gòu)造作用切穿巖層后其延伸也十分有限,外來成礦物質(zhì)既難以進入,也難以聚集,使得其成為一個良好的隔擋層,致使成礦流體無法進一步上升逃逸,為其在容礦層有利部位充填、交代富集成礦創(chuàng)造了良好的屏障條件。如會澤鉛鋅礦床礦體賦存于上震旦統(tǒng)燈影組硅質(zhì)白云巖和下石炭統(tǒng)擺佐組粗晶白云巖及白云質(zhì)灰?guī)r中,燈影組上部發(fā)育有下寒武統(tǒng)筇竹寺組泥質(zhì)頁巖,擺佐組上部發(fā)育有中二疊統(tǒng)梁山組碳質(zhì)頁巖;茂租、樂紅鉛鋅礦床礦體賦存于上震旦統(tǒng)燈影組中-粗晶白云巖和中厚層狀粉-細晶硅質(zhì)白云巖中,燈影組上部發(fā)育有下寒武統(tǒng)筇竹寺組泥巖、泥質(zhì)頁巖及砂質(zhì)泥巖;金沙廠鉛鋅礦床礦體賦存于上震旦統(tǒng)燈影組及下寒武統(tǒng)梅樹村組硅質(zhì)白云巖中,燈影組合梅樹村組上部發(fā)育有下寒武統(tǒng)筇竹寺組頁巖;富樂鉛鋅礦床礦體賦存于中二疊統(tǒng)陽新組白云巖夾灰?guī)r中,陽新組上部發(fā)育有峨眉山玄武巖。同樣,毛坪鉛鋅礦床也存在下部碳酸鹽巖(賦礦層)+上部泥質(zhì)巖建造(隔擋層)的2套沉積建造:其礦體賦存于上泥盆統(tǒng)宰格組第三段中粗晶白云巖和上石炭統(tǒng)威寧組第一段細晶白云巖及細晶灰?guī)r中,宰格組上部發(fā)育有下石炭統(tǒng)大塘組碳泥質(zhì)頁巖,威寧組上部發(fā)育有中二疊統(tǒng)梁山組頁巖(圖9)。
圖9 滇東北地區(qū)主要鉛鋅礦床礦體產(chǎn)出層位示意圖Z2dn—上震旦統(tǒng)燈影組;?1m—下寒武統(tǒng)梅樹村組;?1q—下寒武統(tǒng)筇竹寺;D2h—中泥盆統(tǒng)??诮M;D3zg—上泥盆統(tǒng)宰格組;C1d—下石炭統(tǒng)大塘組;C1b—下石炭統(tǒng)擺佐組;C2w—上石炭統(tǒng)威寧組;C2m—上石炭統(tǒng)馬平組;P2l—中二疊統(tǒng)梁山組;P2q+m—中二疊統(tǒng)棲霞茅口組;P2y—中二疊統(tǒng)陽新組;P3β—上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖Fig.9 The stratigraphy columns of ore-bearing stratum of major lead-zinc deposits in northeast Yunnan Z2dn—Dengying Formation of Upper Sinian;?1m—MeiShucun Formation of Lower Cambrian;?1q—Qiongzhusi Formation of Lower Cambrian;D2h—Haikou Formation of Middle Devonian;D3zg—Zaige Formation of Upper Devonian;C1d—Datang Formation of Lower Carboniferous;C1b—Baizuo Formation of Lower Carboniferous;C2w—Weining Formation of Upper Carboniferous;C2m—Maping Formation of Upper Carboniferous;P2l—Liangshan Formation of Middle Permian;P2q+m—Qixiaand Maokou Formation of Middle Permian;P2y—Yangxin Formation of Middle Permian;P3β—Emeishan basalt of Upper Permian
另外,在會澤、毛坪等鉛鋅礦區(qū)外圍大塘組、宰格組等地層中普遍發(fā)育由海相硫酸鹽礦物(石膏、重晶石等)組成的膏鹽層(任順利等,2018),研究表明,海相硫酸鹽是會澤、毛坪等鉛鋅礦床主要的硫源(王磊等,2016;任順利等,2018;談樹成等,2019)。而毛坪地區(qū)大塘組和梁山組碎屑巖地層中均含有煤層,是該地區(qū)煤礦的主要來源層,有機質(zhì)的質(zhì)(成熟度高)和量(足夠多)可以為TSR的發(fā)生提供足夠的還原劑,為成礦流體中鉛鋅的沉淀提供充足的還原硫。綜上所述,毛坪鉛鋅礦床成礦有利的巖性組合為下部碳酸鹽巖(賦礦層)+上部含有機質(zhì)泥質(zhì)巖(隔擋層)+膏鹽層(硫源層)建造。礦區(qū)內(nèi)膏鹽層較為少見,因其在成礦過程中被大量消耗。
目前,毛坪礦區(qū)威寧組中的礦體規(guī)模遠不如宰格組中的礦體規(guī)模,可能是因為成礦流體從深部向淺部遷移時,首先受限于第一套有利巖性組合,從而使后續(xù)流體規(guī)模變小所導(dǎo)致。巖性組合表明,毛坪礦區(qū)下石炭統(tǒng)擺佐組及上石炭統(tǒng)威寧組第二段均有賦存礦體的可能,目前在擺佐組中已發(fā)現(xiàn)部分規(guī)模較小的鉛鋅礦體。
毛坪礦區(qū)的整體構(gòu)造格架為一斷褶構(gòu)造(毛坪斷裂+其派生的貓貓山背斜)(圖2),其成礦作用最突出的特點是受構(gòu)造作用控制明顯。毛坪斷裂沿NE走向控制著毛坪大型鉛鋅礦床及一系列小型鉛鋅礦床和鉛鋅礦(化)點的分布(圖10),礦體則隱伏或半隱伏于毛坪斷裂上盤的貓貓山背斜近軸部及北西翼的NE向?qū)娱g斷裂中。也就是說,毛坪斷裂及其派生的貓貓山背斜組成的“斷褶”構(gòu)造控制了礦化的整體展布格局,層間斷裂構(gòu)造控制了礦體的具體產(chǎn)出特征。可以看出,NE向毛坪斷裂與其上盤形成的貓貓山背斜和其NE向?qū)娱g斷裂共同構(gòu)成了礦區(qū)“入字型”控礦構(gòu)造型式。
圖10 毛坪地區(qū)地質(zhì)略圖(a)和剖面圖(b)(據(jù)柳賀昌等,1999修改)Fig.10 The sketch geologic map(a)and cross section map(b)of the Maoping area(modified after Liu et al.,1999)
韓潤生等(2019b)通過構(gòu)造篩分和配套法,將毛坪礦區(qū)構(gòu)造劃分為4種構(gòu)造組合,代表4種不同的構(gòu)造體系:①SN構(gòu)造帶;②NE構(gòu)造帶;③NW構(gòu)造帶;④EW構(gòu)造帶,反映了4期構(gòu)造在礦區(qū)的演化與發(fā)展。而毛坪鉛鋅礦床主控礦構(gòu)造毛坪斷裂的走向為NE-SW向,在成礦期其力學(xué)性質(zhì)為壓扭性,指示其是在NW-SE向構(gòu)造應(yīng)力作用下所形成,應(yīng)歸屬于NE構(gòu)造帶構(gòu)造體系,即NE向構(gòu)造帶是礦區(qū)主要的成礦構(gòu)造體系。但NE構(gòu)造帶的毛坪斷裂內(nèi)并無礦體產(chǎn)出,只有礦化痕跡,如熱液蝕變或浸染狀礦化,表明其為礦床的導(dǎo)礦構(gòu)造;而NE向?qū)娱g斷裂直接控制著礦體,且其構(gòu)造巖的Zn、Pb、Ag、As、Tl等微量元素有明顯的富集,含量遠高于其他方向的斷裂(胡彬等,2003),表明其為礦床的容礦構(gòu)造。因此,毛坪鉛鋅礦床構(gòu)造對成礦的控制可以表示為在NW-SE向構(gòu)造應(yīng)力作用下形成的NE-SW向毛坪壓扭性斷裂為成礦流體向上運移提供了通道;貓貓山背斜NW陡傾斜翼中的NE向?qū)娱g斷裂為成礦流體賦存提供了有利空間(圖11)。
圖11 毛坪鉛鋅礦床斷褶構(gòu)造示意圖Fig.11 Schematized model of thrust fold structural system of the Maoping Pb-Zn deposit
通過礦體空間結(jié)構(gòu)特征及其定位規(guī)律的分析,并結(jié)合工程揭露到的礦化蝕變等現(xiàn)象,提出以下4個深部預(yù)測靶區(qū)。
(1)K-1區(qū):以河?xùn)|670 m中段為探礦平面,靶區(qū)位于80~90號勘探線之間,Ⅰ-8號礦體SW側(cè)深部約-200~200 m標(biāo)高之間(圖12a、b)。推測隱伏礦體在平面上與Ⅰ-8號礦體平行呈NE-SW向分布,走向與地層走向近一致(圖12b);在剖面上順層產(chǎn)出,傾向與地層傾向一致,賦存于D3zg3-2中(圖12c)。證據(jù)如下:①Ⅰ號礦體群具NW向的側(cè)伏規(guī)律;在垂直縱投影圖上,Ⅰ號礦體→Ⅰ-6號礦體→Ⅰ-8號礦體→預(yù)測礦體的礦體中心有似等間距(約400 m)分布的特點(圖12a);②具有利的巖性組合:下部碳酸鹽巖(賦礦層)+上部含有機質(zhì)碎屑巖(遮擋層);③順層發(fā)育的層間斷裂控制著礦體的具產(chǎn)狀及形態(tài);④預(yù)測靶區(qū)附近發(fā)育強黃鐵礦化和白云石化等近礦圍巖蝕變。
(2)K-2區(qū):以河?xùn)|670 m中段為探礦平面,靶區(qū)位于98~106號勘探線之間,Ⅰ-6號東側(cè)、Ⅰ-11號礦體西南側(cè)深部約0~300 m標(biāo)高之間(圖12a、b)。推測隱伏礦體在平面上與Ⅰ-6號礦體呈左列NESW向分布,與Ⅰ-11號礦體平行呈NE-SW向分布,走向與地層走向近一致(圖12b);在剖面上順層產(chǎn)出,傾向與地層傾向一致,賦存于D3zg3-2中(圖12d)。證據(jù)如下:①Ⅰ號礦體群具NW向的側(cè)伏規(guī)律;在垂直縱投影圖上,Ⅰ-7號礦體→Ⅰ-9、Ⅰ-10和Ⅰ-11)號礦體→預(yù)測礦體呈左列,礦體中心有似等間距(約300 m)分布的特點(圖12a);②具有利的巖性組合;③順層發(fā)育的層間斷裂控制著礦體的產(chǎn)狀及形態(tài)。
圖12 毛坪鉛鋅礦區(qū)Ⅰ號礦體群垂直縱投影(a)、河?xùn)|670 m中段平面(b)、86號勘探線剖面(c)及102號勘探線剖面(b)Fig.12 The vertical longitudinal projection of the No.Ⅰorebodies group(a),the level plan at 670 m elevation of the Hedong(b),the section of the exploration line No.86(c)and the section of the exploration line No.102(d)of the Maoping Pb-Zn mining area
(3)Q-1區(qū):以河西610 m中段為探礦平面,靶區(qū)位于26~29號勘探線之間,H8號礦體近東側(cè)360~580 m標(biāo)高之間(圖13a、b)。推測隱伏礦體在平面上與H8號礦體呈平行NE-SW向展布,走向與地層走向近一致(圖13b);在剖面上順層產(chǎn)出,傾向與地層傾向一致,賦存于C2w3-1中(圖13c)。證據(jù)如下:①具有利的巖性組合;②順層發(fā)育的層間斷裂控制著礦體的產(chǎn)狀及形態(tài);③預(yù)測靶區(qū)上部發(fā)育強黃鐵礦化,下部發(fā)育黃鐵礦化和鉛鋅礦化等近礦圍巖蝕變(圖13c)。
(4)Q-2區(qū):以河西610 m中段為探礦平面,靶區(qū)位于27~30號勘探線之間,H8號礦體北東側(cè)-200~30 m標(biāo)高之間(圖13a、b)。推測隱伏礦體在平面上與H8號礦體呈左列NE-SW向展布,走向與地層走向近一致(圖13b);在剖面上順層產(chǎn)出,傾向與地層傾向一致,賦存于C2w3-1中(圖13c、d)。證據(jù)如下:①紅尖山礦體群具SE向的側(cè)伏規(guī)律,礦體群側(cè)伏方向深部可能存在礦體(圖13a);②具有利的巖性組合;③順層發(fā)育的層間斷裂控制著礦體的產(chǎn)狀及形態(tài);④預(yù)測靶區(qū)上部存在礦體尖滅端,旁側(cè)發(fā)育近礦圍巖蝕變——強黃鐵礦化(圖13d)。
圖13 毛坪鉛鋅礦區(qū)紅尖山礦體群垂直縱投影(a)、河西610 m中段平面(b)、28號勘探線剖面(c)及29號勘探線剖面(d)Fig.13 The vertical longitudinal projection of the Hongjianshan orebodies group(a),level plan at 610 m elevation of the Hexi(b),the section of the exploration line No.28(c)and the section of the exploration line No.29(d)
(2)成礦有利的巖性組合為下部碳酸鹽巖(賦礦層)+上部含有機質(zhì)泥質(zhì)巖(隔擋層)+膏鹽層(硫源層)建造;NE向毛坪斷裂與其上盤形成的貓貓山背斜和其NE向?qū)娱g斷裂共同構(gòu)成了礦區(qū)“入字型”控礦構(gòu)造型式:NE向構(gòu)造帶是礦區(qū)主要的成礦構(gòu)造體系,其中毛坪斷裂為礦床的導(dǎo)礦構(gòu)造,層間斷裂為礦床的容礦構(gòu)造。
(3)河?xùn)|片區(qū)的Ⅰ號、Ⅱ號、Ⅲ號礦體群向SW側(cè)伏,河西片區(qū)的水爐、千層硐、紅尖山礦體群向NE側(cè)伏,由兩側(cè)層間斷裂具不同的幾何學(xué)特征所導(dǎo)致;提出4個深部預(yù)測靶區(qū):K-1、K-2、Q-1和Q-2,為礦區(qū)深部找礦勘查工作提供依據(jù)。
致謝野外工作期間得到了云南彝良馳宏股份有限公司相關(guān)人員的大力支持與幫助,審稿專家提出了很多有益于本文提升的修改意見,在此一并致謝。
Chen S H,Han R S,Shentu L Y,Wu P,Qiu W L and Wen D X.2016.Alteration zoning and geochemical element migration in altera‐tion rock of Zhaotong lead-zinc deposit in northeastern Yunnan mineralization concentration area[J].Journal of Jilin University(Earth Science Edition),46(2):711-721(in Chinese with English abstract).