金厂河铁铜铅锌多金属矿床地质特征及成矿分带特征

董文伟 陈少玲 杨绍文 云南黄金矿业集团股份有限公司 昆明 650224

1. 区域地质背景

金厂河铁铜铅锌多金属矿床位于保山地块北部，在构造位置上，处于冈底斯-念青唐古拉褶皱系南段，福贡-镇康褶皱带，云南保山-永德褶皱束北段之核桃坪复背斜东侧金厂河隆起，区域性木瓜树-阿石寨断裂西侧，地块内寒武系沙河厂组、核桃坪组以及保山组碳酸盐岩地层和奥陶系地层是本区重要的赋矿层位。

区域航磁、地震和重力异常推测中深部存在酸性隐伏岩体，是构造变形、热液活动较为集中的地区，矿产资源丰富，成矿作用与沉积作用、构造活动、岩浆活动和构造热液活动叠加等多因素有关。围绕金厂河—核桃坪次级背斜的已知主要矿床(点)除金厂铜铁多金属矿床外，其它矿床(点)还有：大雪山铜镍矿、核桃坪铅锌矿、打厂凹金铅锌矿、茅竹棚铅锌矿、陡崖铜铅锌铁矿、黑岩凹铅锌矿、黄家地金矿、大金岩金矿、黑牛凹金铅锌矿。

2. 矿床地质特征

2.1 地层

区内为南北向保山地块古生界浅变质岩带沉积环境较稳定，以浅海、潮坪、泻湖沉积为主，其中寒武系上统核桃坪组、沙河厂组为赋矿层位。

矿区主要出露核桃坪组，分为三段四个岩性层：下段（∈3h1）岩性为钙质粉砂岩、粉砂岩夹泥质粉砂岩，具铅锌铜矿化；中段一层（∈3h2-1）岩性为薄-中层状大理岩、大理岩化灰岩、泥质灰岩夹钙质板岩，厚度大于505m，为矿床含矿层位；中段二层（∈3h2-2）岩性为纹-薄层状钙质板岩夹大理岩化灰岩，厚度160.69m，构造破碎带中见金矿化；上段 (∈3h3)岩性为薄-中层状大理岩化灰岩夹鲕状灰岩、泥灰岩、变质粉砂质、钙质板岩，厚76.54m，具金铜铅锌矿化。

2.2 构造

褶皱构造主要为核桃坪背斜和金厂河隆起。核桃坪背斜轴向5～20°，核部地层为∈3h1，两翼分别为∈3h2、∈3h3、∈3sh；东翼地层倾向南东，倾角40°～77°，矿区内大范围出露；西翼倾向南西，倾角27°～45°，主要出露于西部黑牛凹-黄家地一带；北部于观音寺-大山头-茅竹棚一带倾伏。金厂河隆起地表向南东单倾，地表倾角12°～42°，地下向南西、北东侧伏；隆起轴向300°，轴线向南东侧伏，侧伏角12°；核部地层为∈3h2-2，翼部为∈3h2-1、∈3h3；隆起中心平缓，外侧逐渐变陡；南东侧为F9、F10和北东侧为F1、F2切割，形态显得支离破碎。矿床产于隆起核部的矽卡岩体内。

断裂构造主要发育近南北向、北西向、北东向、东西向四组，其中近南北向的木瓜树-朱石箐断裂、木瓜树-阿石寨断裂控制了背斜核部的分布，具形成时间较早、多期次活动的特点；北西向瓦窑断裂带限制了其它组构造的延伸。沿背斜分布的次级断裂为导矿及容矿构造，其中近东西向断裂主体为破矿构造。

2.3 岩浆岩

沿北西向瓦窑断裂带上见花岗岩、石英斑岩，与锡矿、铜、铅、锌、铁矿关系密切。矿区地表主要出露华力西期辉绿岩-辉长岩-玢岩，主要呈岛状-透镜状分布，出露面积0.11～0.39km2；次为沿∈3h3与∈3sh1接触带呈透镜状-脉状产出，少量沿构造破碎带、层间裂隙呈脉状-透镜状分布。见石英粗面岩呈透镜状于上坪子产出，与金矿关系密切。矿区深部的黑柱石透闪石矽卡岩原岩为含磁铁矿火山岩。

2.4 变质作用

矿区岩石普遍变质，区域变质作用使原石发生重结晶形成大理岩化灰岩、板岩及变质砂岩，热接触变质作用于中深部形成矽卡岩和大理岩。矽卡岩旁侧为大理岩中，但厚度较小，与矽卡岩化强度、规模不匹配。

2.5 矿区地球化学特征及其含矿性

经核桃坪组基岩样品分析结果表明：核桃坪组下段可能是Cu矿化的矿源层；核桃坪组中段可能是Zn矿化的矿源层；核桃坪组上段有可能是Pb矿化的矿源层。

2.6 矿区物探磁异常特征

金厂河磁异常以正异常为主，呈椭圆形，面积约3km2，磁异常的磁性体走向北东、长650m，倾向北西、倾角30°，倾向延伸800m，埋深250m，厚度大于130m。钻探工程揭露证实，磁性体为金厂河铜铁多金属矿体，其形态与异常推断形态相似。

综上所述，核桃坪组地层为铜铅锌的矿源层，成矿活动与岩浆活动、矽卡岩化和热液活动密切相关。

3.矿体及矿石特征

3.1 矿体特征

根据矿体中成矿元素中分布规律及产出形态、成矿元素共伴生关系、矿物组合等，主要分为铅锌矿、铜矿、磁铁矿三个主要矿石类型。按30°～210°方向为矿体走向、300°～120°方向为矿体倾向，矿化带走向总长达1000m，铜矿、铅锌矿、磁铁矿在金厂河隆起中心部位矿化较强，矿体厚度较大，隆起中心总厚度达400m，沿南、北方向缓倾斜，矿化减弱，厚度减小，在纵剖面上尤其明显。在倾向上，矿化带总长可达1500m，矿体产状波状起伏，总体缓倾向东，与走向一致，隆起中心部位矿化较强，矿体厚度较大，沿东、西方向矿化减弱，矿体厚度减小。矿区矿石均为矽卡岩型，含矿岩石主要为矽卡岩，主要的含矿矽卡岩有透(辉)闪石-阳起石矽卡岩、黑柱石矽卡岩等。体埋深位于地下278.70～541.91m，平均375.39m，为隐伏矿床。矿体呈脉状-透镜状、似层状产于∈3h2-2中的矽卡岩体内。矿床具Pb、Zn－Cu－Cu、Fe－Fe垂直分带、Fe、Cu－Pb、Zn－Cu水平分带现象，边部铜与铅锌矿过渡。目前金厂河矿区经过对主矿体（CuV32、CuV5、CuV33）及14个次要矿体进行资源/储量估算，探获铜资源量10万吨、铅锌资源量40万吨、铁矿石资源量6000万吨，有望继续扩大矿床规模。

据矿体产出形态、空间分布、矿物组合分为矿矽卡岩型铅锌矿体、矽卡岩型铁铜矿体、矽卡岩型磁性铁三类矿体。

铅锌矿体：主要产于核桃坪组中段一层（∈3h2-1）上部纹-薄层状泥质灰岩之下透闪石上矽卡岩带内，围岩主要是矽卡岩、大理岩、大理岩化灰岩。圈定主矿体1个（ZnV3）次。

锌矿体：主要产于核桃坪组中段一层（∈3h2-1）上部纹-薄层状泥质灰岩之下透闪石上矽卡岩带内，围岩主要是矽卡岩、大理岩、大理岩化灰岩。圈定主矿体1个（ZnV3），次要矿体8个。矿体产于上层矽卡岩内，主要分布于1710m高程以上，呈脉状-透镜状、似层状产出。轴部水平,侧部倾伏,倾伏角7～38°，向北西抬升。剖面矿体分枝复合、尖灭再现、工业矿体和低品位矿体相互过渡。单矿体北东向控制长150m，北西向控制长320～732m。矿体厚度1.15～28.14m，平均7.02m，厚度变化系数121.55%，属厚度变化不稳定矿体。隆起中心附近矿体底部伴生铜或达铜工为业要求，向两侧渐变。

铜矿体：产于核桃坪组中段一层（∈3h2-1）地层中矽卡岩带内，含矿岩石主要为透闪石矽卡岩及部分黑柱石矽卡岩，极少量大理岩。围岩主要为透闪石矽卡岩、黑柱石矽卡岩、大理岩、大理岩化灰岩。圈定主矿体3个（CuV32、CuV5、CuV33）， 次要矿体14个。矿体位于上层矽卡岩底部和下层矽卡岩中上部，主要分布于1680m高程以上，由上往下部磁铁矿化增加，中部铜铁矿体。矿体呈脉状-透镜状、似层状产出，轴部近水平，侧部倾伏，倾伏角5°～38°。剖面上矿体分枝复合、尖灭再现、工业矿体和低品位矿体相互过渡现象。单矿体北东向控制长148～150m,北西向控制长320～732m。矿体厚度1.00～44.08m，平均10.98m，厚度变化系数99.21%。矿体平均品位1.16%，品位变化系数Cu82.78%。

磁铁矿体：矿体产于核桃坪组中段一层（∈3h2-1）下矽卡岩带内，围岩主要为黑柱石矽卡岩、大理岩。圈定主矿体2个（FeV15、FeV19），次要矿体6个。矿体位于下层矽卡岩内，主要分布于1500m高程以上。轴部水平，侧部倾伏，倾伏角3°～28°。剖面上矿体分枝复合、尖灭再现、工业矿体和低品位矿体相互过渡。单矿体北西向控制长162～360m，南东向控制长137～422m，北东向控制长200～280m，南西向控制长240～330m。矿体厚度4.73～118.51m,平 均40.99m，厚度变化系数93.09%。矿体平均TFe35.53%、mFe21.86%，mFe品位变化系数30.24%。隆起中心矿体厚大、品位较高且品位变化较均匀，呈似层状产出；周侧矿化减弱，呈脉状-透镜状产出。

3.2 矿石的矿物成份

矿石的矿物成份主要为磁铁矿（10～40%）、石英（2～15%）、褐铁矿（<5%）、钙铁榴石（5%）、黑柱石（10～50%）、透闪（辉）石（10～30%）、绿泥石（2～10%）、方解石（5～10%）、菱铁矿（6～7%），少量绿帘石、云母、镍海绿石、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、毒砂、闪锌矿方铅矿、萤石。

4.矿床成矿分带特征

根据矿石组构特征、含矿岩石类型、矿体形态、产状、组分分布特征及矿化程度等条件对比，矿区内大致分为三个含矿带：

上矽卡岩带、中矽卡岩带、下矽卡岩带。上矽卡岩带主要为铜铅锌矿化带，以ZnV3主矿体为代表，含矿岩石主要为透闪石矽卡岩、少量大理岩，围岩主要是透闪石矽卡岩、大理岩、大理岩化灰岩及钙质板岩等。矽卡岩带最低标高1689～1820m，隆起中心（ZK12-5）标高最高，厚度达80m。矽卡岩带沿南、北走向缓倾伏，厚度减小；沿倾向方向，矽卡岩带向东缓倾，ZK8-7处矽卡岩带较厚，矿化较强，沿东、西方向厚度减小，矿化减弱。

中矽卡岩带主要为铜矿化带，含少量铅锌矿化、磁铁矿化，以CuV32、CuV5主矿体为代表，含矿岩石主要为透闪石矽卡岩、大理岩、黑柱石矽卡岩，围岩主要是透闪石矽卡岩、大理岩、黑柱石矽卡岩及少量大理岩化灰岩、钙质板岩等。矽卡岩带最低标高1538～1693m，ZK12-5处厚度达182m。矽卡岩带沿南、北走向缓倾伏，厚度减小；沿倾向方向，矽卡岩带缓倾向东，ZK8-7至ZK8-5之间矿化较强，沿东、西方向厚度减小，矿化减弱。

下矽卡岩带主要为磁铁矿化带，具少量铜矿化、金矿化，以FeV15、FeV19主矿体为代表，含矿岩石主要为黑柱石矽卡岩，围岩主要是黑柱石矽卡岩、大理岩及大理岩化灰岩。矽卡岩带最低标高小于1442m，最高1538m，厚度大于170m。沿走向南、北，矽卡岩带缓倾伏，沿走向南厚度减小，走向北未完全控制；倾向矽卡岩带缓倾向西，ZK8-7至ZK8-5之间矿化较强，沿东、西方向厚度减小，矿化减弱。

5.矿床成因初探

5.1 成矿物质来源

矿床产于∈3h2-1地层中，矿体产状总体与地层产状一致，∈3h2地层富含Zn、Pb具矿源层特征；矿区基性岩脉强烈富集Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、As、Sb、Bi、Sn 、F等矿化组分和矿化剂组分，与工业矿体富集的组分具有一致性。深色矽卡岩原岩为火山岩，普遍具磁铁矿化，磁铁矿来源于火山岩并为热液活动提供热源。

5.2 稳定同位素示踪及成矿流体特征

方铅矿硫同位素组成为1.95～0.99‰，其组成与深部岩浆作用有关的硫同位素组成（5‰）相一致，反映了深部岩浆硫源的同位素组成特点。铅同位素稳定，铅同位素模式年龄428.5Ma，晚于地层年龄。

流体包裹体以石英、方解石中为主，多呈细小（3～15μ）负晶形、椭圆形和不规则形，常呈群状、孤立状或平行主矿物生长线分布。富液二相包裹体气液比为3～10%，石英中包裹体均一温度98～306℃、盐度1.0～11.8 WNaCl%，方解石中包裹体均一温度85～214℃、盐度0.5～5.4 WNaCl%。成矿流体具有低温、低盐度的特点，成矿流体密度0.959～1.004g·cm-3，均一压力为 0.835-58.99×105Pa， 成 矿 温 度为中高温（135℃～315℃）和中低温（75℃～135℃）两个期次。

5.3 矿床成因

矿体赋矿岩石矽卡岩，岩石矿物生成顺序为黑柱石—辉石+透辉石+角闪石+石榴石—透闪石—绿帘石+方解石—绿泥石+方解石—方解石+石英—金属矿物，原岩完全为蚀变矿物取代。热液蚀变发育，近矿围岩蚀变组合为大理岩化、方解石化、硅化、黄铁矿化、矽卡岩化，矿化蚀变为黄铜矿化、闪锌矿化、方铅矿化、磁铁矿化，黑柱石透闪石矽卡岩中普遍具磁铁矿化。矿石矿物连生和包含结构发育。矿石结构以浸染状叠加细脉状、条带状构造为主，边部以细脉状构造为主。后期石英脉中见少量黄铜矿化、闪锌矿化、磁铁矿化。

矿床成矿机理推断为：富含铁质的加里东期岩浆侵位于核桃坪组地层中（上覆沉积层厚约2240m），磁铁矿富集于岩体下部，铜富集于上部，晚期分异形成的含矿质热液作用于岩体发生自变质，矿化进一步富集，于中上部及有利岩性形成铜、锌矿石。后期岩浆侵位（可能为印支期或燕山期）于岩体之下或附近，岩体变质，矿质再次活化迁移交代，富集形成铁、铁铜矿体；晚期形成的含矿质热液流体沿构造、裂隙上升，在地表水向下渗透参与作用下萃取围岩成矿元素形成含铜铅锌热液，受围岩遮盖，选择金厂河隆起核部泥质条带灰岩下的纹-薄层状碳酸盐岩反复交代，形成含铜铅锌多金属矿体。

综上所述，矿床成因类型定为热液交代矽卡岩型铜铁多金属矿床。

6.结论

综前所述：金厂河铜铁多金属矿为热液交代矽卡岩型铜铁多金属矿床，核桃坪组地层为铜铅锌的矿源层。矿体呈脉状-透镜状、似层状产于矽卡岩体内。矿床具Pb、Zn－Cu－Cu、Fe－Fe垂直分带、Fe、Cu－Pb、Zn－Cu水平分带现象，边部铜与铅锌矿过渡，地表在矿区西侧约1千米上坪子具有金矿化，矿区成矿垂直分带及水平分带特征明显。

1、《云南省保山市金厂河铜锌铁多金属矿详查报告》，云南矿资源股份有限公司保山分公司，2007年7月

2、《云南省保山市隆阳区金厂锌多金属矿资源储量核实报告》，云南黄金矿业集团股份有限公司，2011年8月

3、《保山-镇康地块铅锌金金属矿集区典型矿床特征研究》，中国地质调查局发展研究中心、中国地质大学（武汉）、云南省地质调查院，2003年9月