云南瀾滄老廠銀鉛鋅銅多金屬礦床流體化學特征及找礦方向預測*

李小明，王黨靠，李得元，石增龍，鄭秋容

（1.云南馳宏鋅鍺股份有限公司，云南 曲靖 655000；2.云南瀾滄鉛礦有限公司，云南 普洱 665000）

西南“三江”（怒江、瀾滄江、金沙江）成礦帶地處印度板塊與歐亞板塊的拼接部位，是古特提斯構造域東段的重要組成部分，由于其特殊的地質壞境（巖漿活動頻繁、構造作用強烈），造就了其有利的成礦條件，是中國重要的多金屬富集區。瀾滄老廠是“三江”地區典型的多金屬礦床之一，目前礦山保有資源（鉛鋅）日漸枯竭，雖在二十世紀初開展了危機礦山找礦并發現了深部銅（鉬）礦體，但由于銅（鉬）礦石品質及埋藏較深等原因，目前還未能開采，礦山面臨著較為嚴峻的資源危機，急需調整和統一下步找礦方向和思路。

1 成礦流體與成礦物質來源

老廠礦床具火山噴流沉積型礦床和斑巖熱液型礦床的特點，李峰等[1]識別出了礦床中不同成因類型的礦化系統（火山噴流沉積型和斑巖熱液型成礦系統），在前人研究的基礎上，對兩類礦化系統的成礦流體和成礦物質的來源進行探討。

1.1 C-O同位素示蹤

通過對老廠礦床脈石礦物方解石及碳酸鹽巖圍巖的碳氧同位素統計（表1），老廠礦床碳氧同位素的投圖（圖1），除一個樣品落入海相碳酸鹽巖范圍內，其余樣品均落入碳酸鹽溶解作用所指的區域（相比于海相碳酸鹽巖，δ18O值明顯偏低，而δ13C值變化不大）。老廠礦床斑巖熱液型方解石落入低溫蝕變區域，表明斑巖熱液型成礦流體中的C可能來自深部巖漿，火山噴流沉積型方解石分布則較廣，但總體呈現出向海相碳酸鹽巖的碳、氧同位素靠近的趨勢，結合礦床近礦圍巖碳氧同位素變化特征表明，早期的火山噴流沉積型成礦流體中的C主要來自深部巖漿，成礦流體在運移過程中不斷與近礦圍巖發生水巖反應，從而使得碳氧同位素相互交換，流體中的碳氧同位素逐漸向海相碳酸鹽巖的碳氧同位素靠近，而近礦圍巖中的碳氧同位素則逐漸向地幔的碳氧同位素靠近。

表1 瀾滄老廠礦床碳、氧同位素組成統計表Tab.1 Statistical table for carbon and oxygen isotope composition of Laocang deposit of Lancang

圖1 瀾滄老廠礦床δ18OSMOW-δ13CPDB圖解Fig.1 δ18OSMOW-δ13CPDBdiagram of Laocang deposit of Lancang

1.2 S同位素組成

通過老廠礦床礦石礦物和脈石礦物中的硫化物統計分析（表2），可以看出兩類礦化系統的硫化物S同位素組成區間大部分重合，斑巖熱液型礦化系統中硫化物S同位素組成有-4‰至-3‰區間的，火山噴流型礦化系統中硫化物S同位素組成有3‰至4‰區間的。熱液體系沉淀硫化物時，硫同位素受熱液的總硫同位素組成、離子強度、溫度、氧逸度、pH值等因素制約，其中pH值和氧逸度是最主要的控制因素。根據Ohmoto的理論計算，在低氧逸度環境下，硫酸鹽不能存在，則有 δ34S硫化物≈δ34SΣS。老廠礦床兩類礦化系統中均未出現硫酸鹽礦物，主要硫化物的δ34S平均值大致可代表成礦流體的總硫同位素組成，即斑巖熱液型成礦流體的δ34SΣS≈-1.3‰，火山噴流沉積型成礦流體的δ34SΣS≈+0.9‰，結合以上信息及眾多研究表明，認為老廠礦床的S元素是火山噴流型礦化系統的成礦物質，火山噴流型成礦物質S來自地幔或地殼深處，斑巖熱液型成礦流體的S也來自地幔或地殼深處。

表2 瀾滄老廠礦床硫同位素組成統計表Tab.2 Statistical table for sulfur isotope composition of Laocang deposit of Lancang

1.3 H-O同位素示蹤

統計前人所測礦石礦物及脈石礦物的H、O同位素數據（表3），數據點投圖在δD-δ18O圖解（圖2），可看出斑巖熱液型樣品投影點部分落入巖漿水下方的建造水區域，部分落入大氣降水線附近，證明老廠礦床斑巖熱液型階段成礦流體的H2O來自巖漿水及深部發生循環加熱的建造水，隨著流體的演化，后期大氣降水混入，后期成礦流體中的H2O主要為大氣降水。火山噴流沉積型樣品投影點除一個落入巖漿水范圍內，其余均落入巖漿水和大氣降水的過渡帶上，可能是由于巖漿水與大氣降水的混合造成氫、氧同位素組成向大氣水線的“漂移”造成，根據張理剛[3]的研究表明，混入的大氣降水越多，“漂移”越強烈。以上表明火山噴流沉積型初始成礦流體中的H2O可能來自于巖漿分異熱液，隨著成礦作用的進行，大氣降水的滲入比例明顯加大。

表3 瀾滄老廠礦床氫、氧同位素組成統計表Tab.3 Statistical table for hydrogen and oxygen isotope composition of Laocang deposit of Lancang

圖2 瀾滄老廠礦床δD-δ18O圖解Fig.2 δD-δ18O diagram of Laochang deposit of Lancang

1.4 Pb同位素示蹤

根據前人對老廠礦床礦石鉛同位素研究（表4），在Pb同位素演化模式（圖3），兩類礦化系統的礦石樣品投影點均比較分散，且都具有明顯的線性趨勢，這種斜率極大的線性趨勢通常被解釋為鉛具有混合來源[4]。斑巖熱液型礦石鉛投影區范圍在地幔-造山帶-上地殼同位素演化曲線區間范圍內，通常情況下，造山帶鉛具幔源和殼源（上部地殼和下部地殼）鉛混合的特點[6]，表明老廠花崗斑巖具殼幔混合型花崗巖的特征，認為斑巖熱液型成礦物質Pb為殼幔混合來源，火山噴流型礦石鉛投影點在下地殼-地幔-造山帶-上地殼區間均有分布，證明火山噴流沉積型成礦物質Pb亦為殼幔混合來源。

圖3 瀾滄老廠礦床鉛同位素演化模式圖Fig.3 Isotope evolution model diagram of lead from Laochang

表4 瀾滄老廠礦床鉛同位素組成統計表Tab.4 Statistical table for lead isotope composition of Laocang deposit of Lancang

2 成巖成礦時代探討

老廠礦區下石炭統主要為一套以玄武巖為主的火山噴發旋回，前人對其成巖時代研究（表5）獲得玄武巖年齡為（312±4） Ma、凝灰巖年齡為（323.6±2.8） Ma，這些年齡數據與火山巖分布在下石炭統依柳組（C1y） 基本吻合，可以確定本區火山巖成巖時代為早石炭世。

表5 瀾滄老廠床成巖成礦時代統計表Tab.5 Statistical table for petrogenetic and metallogenic age of Laocang deoposit of Lancang

眾多測試和分析數據表明礦區深部隱伏巖體為新生代斑巖，李峰等[1]測得與斑巖有關的細脈浸染狀輝鉬礦年齡為（43.78±0.78） Ma，成巖至成礦作用歷時約0.9 Ma，與多數斑巖型礦床的成礦持續時間相當，且成礦時代在王登紅等[5]根據三江地區新生代主要成巖成礦測年結果確定的斑巖型Cu-Au成礦高峰期（65～35） Ma內，證實了瀾滄江斷裂以西同樣存在新生代斑巖成礦作用。龍漢生[6]獲得老廠部分鉛鋅礦石成礦年齡為（45±3.6） Ma。說明部分鉛鋅礦石的成礦年齡與深部隱伏巖斑巖體接近，說明斑巖體與鉛鋅礦化有密切關系，不僅形成了銅（鉬）礦化，還形成了鉛鋅礦化。

本文認為在鉛鋅礦床雙重系統成礦作用中，早石炭系海底火山噴流沉積成礦系統不是鉛鋅礦床的主成礦期和主要成礦物質來源（鉛、鋅） 的提供者，后期斑巖型成礦系統才是礦區鉛鋅主成礦期和主要成礦物質來源（鉛、鋅）的提供者。

3 找礦方向預測

3.1 鉛鋅礦體

隨著礦區上部已探明厚大鉛鋅礦體的逐漸消耗，今后鉛鋅找礦也應由以尋找透鏡狀、塊狀、厚層狀及緩傾斜礦體思路轉變為以尋找厚脈狀、稠密浸染狀及陡傾斜礦體為主，主要找礦方向有：

1）主礦體及周邊追索找礦。利用現有采礦平臺結合生產鉆探及坑探對主礦體周邊部開展獨立盲礦體探尋。如：152線F1斷裂帶周邊及東部1 500 m標高以上（1 600 m、1 650 m、1 750 m等中段），存在尋找陡傾斜脈狀礦體空間；以現有1 680 m、1 710 m中段為平臺結合現Ⅰ24礦體產狀，向南東方向的12、11、10號勘探線追索找礦；依據物探、蝕變、圍巖、構造等特征在（1 750～1 850） m標高范圍，4～8號勘探與155A～157號勘探線相交部位，繼續尋找類似Ⅳ（Ⅰ25）礦體類型的礦體；

2）邊角礦、殘礦。礦山邊角礦回采及資料綜合梳理證明，以往老采區及周邊具有較好的找礦潛力，應充分利用好1 650 m、1 750 m、1 800 m等中段采礦平臺，Ⅰ礦群邊角殘礦應主要集中在7～N5號勘探線1 650 m標高以上；Ⅱ礦群邊角殘礦主要集中在149A～151號勘探線1 650 m以上；1 750 m中段將集中在152～154號勘探線之間；Ⅳ礦體邊角殘礦應集中在1 750 m中段以上17～19號與11～13號勘探線相交部位，沿F5層間斷層，碳酸鹽巖與凝灰巖相接處找尋；

3）加大礦區深部及西部找礦力度。從1 480 m坑道及鉆孔揭露信息看，F3、F11斷裂帶下盤深部大理巖化帶存在較好尋找硫化鉛鋅礦體潛力，目前在1 480 m中段有兩個鉆孔在深部揭露到脈狀熱液型高品位硫化鉛鋅礦信息，但只為單孔見礦，對礦體規模及空間分布規律掌握不夠，今后應進一步研究深部大理巖化帶及碳酸鹽巖存在規模型硫化鉛鋅礦體的可能。

近年在1 480 m中段150 cm西部及157勘探線施工的部分鉆孔揭露到了F11斷裂帶內的深部鉛鋅氧化礦體，結合地表F11斷層大鐵帽區域出露的大量氧化礦，認為礦山F11斷層在走向及垂向具有較大找礦空間；

4）加大對核心采礦區外圍探索及研究：根據礦區構造特點及后期斑巖體對礦區構造的破壞，以及礦區鉛鋅礦體的分布特點等分析，判斷礦區西部F3～F11斷層之間，甚至F11斷層西邊深部存在類似于F1～F3斷層之間的平緩帶，F3、F11以西的深部應存在未知礦體，是今后深部及外圍找礦的重點區。

3.2 銅（鉬）礦體

銅（鉬） 找礦應結合礦化蝕變類型，分布規律，找礦標志等開展，主要方向如下：

1）現有資料梳理研究表明，礦山F1以東區域具有較大的找礦潛力，今后應成為新的重點研究和勘查區域，尤其是148、150線以北區域，以153線主混合井勘查孔為例，該孔在F1以東揭露到了三層礦化段，其中最厚一段見礦厚度約110 m，見礦效果較好；

2）繼續加強對礦區西部、深部、礦體走向方向找礦潛力的研究，目前礦山主要保有資源集中在該區，未來該區仍將是銅（鉬） 資源找礦及增儲的主力區；

3）綜合研究表明，礦區銅（鉬） 礦體有以下規律：銅（鉬） 礦化體在垂向上嚴格受隱伏斑巖體的控制，高品位銅（鉬）礦體主要產于巖體近外帶的矽卡巖化、角巖化帶及黃鐵礦化帶以及絹云母化帶內；銅（鉬）礦化蝕變存在橫向影響范圍小，垂向影響范圍較深的特點；現有工程揭露的隱伏露巖體分布在（500～1 550） m標高之間，有中部侵入高（150線），南、北侵入低的趨勢，且侵入地層均為下石炭統依柳組（C1y）；銅（鉬）礦化體南北走向近1 400 m，東西寬約（50～800）m，礦化體主要集中在146～152線、7～11線等。應根據以上規律特點，開展就礦找礦及追蹤找礦。

4 結語

綜上，老廠礦床火山噴流沉積礦化系統成礦流體中的C早期來自深部巖漿；晚期混染圍巖中的C，S來自地幔或地殼深處；H2O早期來自巖漿水，后期有雨水混入；Pb為殼幔混合來源。斑巖熱液型礦化系統成礦流體中的C來自深部巖漿；S來自地幔或地殼深處；H2O早期來自巖漿水及深部發生循環加熱的建造水，后期大氣降水大量混入；成礦物質Pb為殼幔混合來源。

1） 礦區下步找礦應結合礦床新的成因認識，根據礦床上部鉛鋅、中部銅（鉬）、深部鉬（銅）的礦化分布規律，制定不同的找礦思路；

2） 結合生產經營現狀，短期（2～3年） 以找鉛鋅兼顧銅為主（保生存），中長期（3～5年） 以銅鉛鋅共進（謀發展）的思路開展地質勘查。