滇西兰坪盆地北部铜铅锌多金属成矿带划分

吴云辉 陆 堔

（1.中国有色金属工业昆明勘察设计研究院，云南 昆明 650051；2.中国黄金江西金山矿业有限公司，江西 德兴 334213）

滇西兰坪盆地是中国西南地区最重要的铅锌铜银产地，矿产资源丰富，产出的铜、铅、锌、银多金属矿及汞、锑、锶、膏盐等矿种近20 种，矿床（点）多达220 多处，区内金顶超大型铅锌矿床闻名于世。 近年来，在金顶铅锌矿北侧的白秧坪、河西地区发现铅锌铜银多金属矿床及矿点多达30 余处，是目前盆地内找矿最具潜力的地区[1][2][15]。

对兰坪盆地北部Cu-Ag-Pb-Zn 多金属矿以及锶、 石膏等非金属成矿机制的研究很多，但是还是存在较大争议，比如中轴构造控制的三山成矿带是否为热水沉积成因矿床？维西-乔后断裂东侧菜籽地、青甸湾、老君山等矿床成矿作用与兰坪盆地多金属成矿机制（三山矿带、白秧坪-富隆厂矿集区）的差别与联系？盆地北部两侧推覆构造（四十里箐-富隆厂推覆构造、华昌山-水磨坊推覆）对矿床控制机制问题？盆地内部三合洞组地层中产出稳定厚层大型锶矿（河西、大三界）成因及与金属矿床联系如何？诸多问题一直悬而未决，阻碍该区找矿取得更进一步突破。本文拟对兰坪盆地北部Cu-Ag-Pb-Zn 等金属矿床以及天青石、石膏等非金属矿床成矿机制及规律进行梳理，开展成矿带划分研究，查找影响地质找矿的关键因素。

1 兰坪盆地区域构造背景与成矿特征

兰坪盆地北段指兰坪盆地通甸乡以北区域，为盆地收缩变窄部分，地质上西至澜沧江，东以维西-通甸推覆断裂为界。盆缘断裂外侧分别出露前寒武系、早古生代变质基底。盆地地层主要为中新生界红层，为一套砂岩、粉砂岩、泥岩、碎屑岩建造。 逆冲推覆构造是兰坪盆地最主要的构造形式[3]。逆冲推覆构造由西侧自南西西向北东东推覆和东侧自北东东向南西西推覆的两组逆冲断层从两侧向盆地中央推进[2][4]，形成对冲式逆冲推覆构造系统，覆盖了兰坪盆地主体。 东部推覆构造带主要包括叶枝-雪龙山逆冲推覆带、华昌山推覆带、水磨房断裂[2]。卷入推覆构造的地层主要为三叠系、侏罗系和白垩系，推覆构造带的主要推覆面多向东倾，倾角40～60°，向前锋带方向倾角变小，甚至水平，其形成与金沙江造山带的逆冲推覆有关。 西部推覆构造形成主要与澜沧江造山带推覆构造有关，最大宽度20-30km。其中一系列西倾逆断层近平行并置， 倾角多在30～45°， 卷入的地层包括石炭系--二叠系和三叠系--白垩系，主要包括富隆厂-四十里箐逆冲推覆断裂。

晚古生代—中生代特提斯（Tethys）构造演化和新生代大陆碰撞造山叠加转换[8]，加上两大板块多次开合，使区内的地壳结构复杂化，创造了良好的成矿条件[5]。 云南兰坪盆地在其狭长的地带，堆积巨量金属及非金属矿物，产出铜、铅、锌、银多金属矿及汞、锑、锶、膏盐等等矿种近20 种。 仅兰坪县境内产出包括兰坪金顶巨型Pb、Zn 矿床在内矿床（点）多达220 多处，其中大型4 处、中型8 处、其他小型及矿点146 处，可谓星罗棋布。 兰坪盆地矿床具有储量大而集中，小矿点多而广的特征，矿床具有明显的南北分段东西分带的特征[3]。 Pb-Zn 多金属矿床主要集中于兰坪盆地北部，见图1。

图1 兰坪盆地地质矿产图

2 兰坪盆地北部区域成矿规律

兰坪盆地北部有色多金属矿床成矿分带特征已有较多讨论[3][14]并形成一定的共识。 但是对于矿带划分存在争议，比如白秧坪—富隆厂矿带与澜沧江沿岸铜—银成矿带是否具有相同的成矿机制？ 中轴构造带控制的成矿带除了华昌山断裂成矿带是否还包括四十里箐—富隆厂成矿带？ 维西推覆体多金属矿集区与中轴成矿带、澜沧江沿岸成矿带关系如何？ 研究区内非金属矿床特别是石膏、天青石等盐类矿床如何归类？ 这些问题仍需要进一步梳理。

2.1 兰坪盆地北部构造分带

盆地西边界澜沧江-昌宁-孟连断裂表现出明显的由西向东的逆冲推覆和弧形弯曲的断面直立的走滑断裂特点[9]，发育了以向北东方向的逆冲为主的扇状逆冲断层[4]，形成一系列向盆地斜歪倒转的褶皱，卷入地层主要为澜沧江两侧石炭系--二叠系。澜沧江断裂往东， 发育一系列南北向与澜沧江推覆构造有关次级推覆构造，推覆构造沿造山带边部呈长条状分布，宽度一般为20—30km，其前锋在兰坪—云龙一线以西。卷入推覆构造的地层包括侏罗系和白垩系， 前锋地带可见它们逆冲于古新统地层之上。澜沧江断裂往东主要发育核桃箐—富隆厂断裂、四十里箐断裂。 营盘—金满地区侏罗系地层亦发生强烈的片理化，形成紧闭直立褶皱。 推覆构造以叠瓦状逆冲为主要特点， 平行造山带展布，推覆断层向西倾斜，倾角多在40°以上[2]。

盆地东边界维西--乔后断裂实际上是受金沙江—哀牢山造山带演化有关的前陆逆冲推覆构造引起的一系列走向NW、NNW，倾向E，倾角50-70°叠瓦式推覆构造组成，从东向西分别是白马驹--托枝断裂、塘上村断裂、四十驮断裂、望香台断裂、叶枝—雪龙山断裂[13]，边界东为江达-维西-绿春火山弧带[6]。 推覆构造往西进入兰坪盆地，主要发育有水磨坊断裂，华昌山推覆构造，卷入地层包括上三叠统、侏罗系和白垩系，前锋地带可见不同时代的地层推覆于古新统地层之上[2]。

深大断裂之间的次级断裂构造以及各级逆冲推覆构造为成矿流体运移以及矿质沉淀提供了良好的通道和贮藏场所。 盆地内发育的深大断裂不但与盆地边界深断裂共同导矿， 而且作为开放体系提供了成矿贮矿适宜的温度、压力和化学物理[7]。 该区东西两侧发育的各级断裂构造力学差异，所切割的围岩、所沟通的成矿源区以及成矿物质聚集地段的差异决定了成矿分带特征。只有查明各矿段所处构造位置，才能进一步理解该区矿床成矿特征及规律。

2.2 成矿元素分带

兰坪盆地北部主要是以Ag-Cu-Pb-Zn 为主的浅成低温热液矿床[10][12]。矿化主要产出在逆冲推覆构造中的主干断裂和次级断裂及断裂破碎带中（富隆厂断裂矿带、华昌山矿化带），以及地层片理化带中（澜沧江沿岸侏罗-白垩系地层中铜矿化）。从盆地的西南部→中部→东北部（东部），主要成矿元素矿化显示Cu-Ag（金满，科登涧、小格拉等）→Ag-Pb-Zn-Cu-Hg（吴底厂、富隆厂、三山、下区五、白秧坪、挂登等）→Pb-Zn-Sr（河西、大三界、东至岩、）→Pb-Zn（菜子地、麻栗坪、青甸湾、金山桃等）的变化[10]，主要矿石矿物组合显示黄铜矿-斑铜矿-黝铜矿→黝铜矿-方铅矿-闪锌矿-辉银矿-辰砂→方铅矿-闪锌矿-天青石→方铅矿-闪锌矿的变化。总的来说，以兰坪盆地内中部华昌山推覆断裂为界，西部成矿元素以Cu、Ag、Co、Pb、Zn 为主，东矿带的成矿元素组合以Pb、Zn、Sb、Hg、Ag、Au 为主。西矿带成矿作用围岩蚀变较强，以普遍发育硅化为特点；东矿带的成矿作用围岩蚀变较弱，以发育碳酸盐化的蚀变为特点，体现出两者在成矿流体、温度及围岩上的综合差异。

2.3 地球化学分带性

从盆地两侧向盆地中心， 矿床地球化学存在明显分带特征。 西向东 （西南部→中部→东北部）， 流体包裹体盐度w（NaCleq）明显由高到低变化（10%→5%→1%），均一温度也存在由高到低的变化趋势[10]（图2）。 铅同位素研究表明，西南部（根带）的样品放射性铅同位素组成较低，东北部（锋带）的样品放射性铅同位素组成较高，中部（中带）样品则位于两者之间[11]。 以金满矿床为代表的澜沧江沿岸红层中矿床方解石δ13CCO2（PDB）介于-7.4‰～-4.8‰， 平均-5.5‰，δ18OCO2（SMOW）介于14.2‰～15.9‰，平均为14.7‰；与白秧坪多金属矿方解石δ13CCO2（PDB）介于-0.5‰～-4.2‰，平均-2.1‰。其δ18OCO2（SMOW）变化有两个数据段，平均值分别为0.4‰和平均值16.0‰[5]；华昌山断裂成矿带燕子洞、热水塘矿床碳酸盐矿物中δ13CCO2（PDB）值分布在0.17‰-2.14‰，δ18OCO2（PDB）介于-14‰-20.9‰[1]；盆地边缘成矿带菜籽地矿床δ13CCO2（PDB）介于-1.65‰～-1.7‰， 均值-0.435‰，δ18OCO2（SMOW）值介于12.64‰-17.05‰，均值15.041‰。 对碳酸盐矿物碳来源研究表明，不同多金属矿床方解石CO2来源不同[5]。以上金满等矿床同位素源区以深源无机碳为主，其次为CO2交代海洋碳酸盐岩中的碳[1]，也有可能产生于碳酸盐岩溶解作用和深部地幔去气作用；白秧坪矿段碳来源于碳酸盐岩热解作用或沉积有机物脱羟基作用[5]；灰山等中轴构造控矿碳来源为流体与围岩之间水-岩反应引起的沉积碳酸盐岩的溶解作用。 菜子地铅锌矿集区碳、氧同位素组成均落于海相碳酸盐溶解作用的演化线上，表明成矿流体中的CO2来源于海相碳酸盐溶解。

图2 兰坪盆地北部多金属矿化脉体流体包裹体盐度与均一温度[10]

3 兰坪盆地成矿带划分

从上面讨论可以看出，兰坪盆地北部多金属与非金属矿产呈现分带性特征最根本的原因是澜沧江断裂造成由西向东和金沙江断裂引起的由东向西推覆构造使盆地北部形成一系列NS向展布构造应力分带，在不同部位（推覆构造峰带、中部及跟带）各类岩石力学差异、 断层切割围岩的不同以及流体运移距离的差异导致了地区地球化学、成矿元素、矿化种类的分带特征。

据此，我们将兰坪盆地北部矿床分为三类，赋存于侏罗-白垩系砂岩粉砂岩红层中与后期热液活动有关的脉状铜矿床 （金满、科登涧、吴底厂等），又称为西带；与推覆构造有关的后期热液改造浅成Cu-Ag-Pb-Zn-Hg-Co 矿床，分为与四十里箐-富隆厂推覆构造相关的赋存与中新生界砂岩、碎屑岩Cu-Co-Ag-Pb-Zn 热液矿床和与华昌山推覆构造相关的赋存于中生界碳酸盐地层Ag-Pb-Zn-Hg 热液-改造矿床两类，该类矿床称为中带；东带矿床亦分为两类， 盆地内赋存于中生界碳酸盐地层中与热水沉积（喷流沉积）作用有关的Pb-Zn-Sr 矿床（河西、大三界、青甸湾、菜籽地、金山桃）和赋存于中、新生界砂岩、粉砂岩地层中与后期热液层状Cu-Pb-Zn（金竹村、黄竹厂、北松园、南松园、稗子沟、德胜）。

此次矿床类型划分，有别于前人矿床划分[3][10]的地方主要体现在不仅考虑兰坪盆地北部构造分带特征[3]，还兼顾了地球化学分带， 因此将四十里箐-富隆厂断裂和华昌断裂控制的Cu-Ag-Pb-Zn-Hg-Co 矿床归为同属受推覆构造控制的矿床， 二者存在的差别主要是由于赋矿围岩及矿质沉淀位置是物理环境差别引起。 此外，此次矿床分类考虑了非金属矿床与汞矿、天青石矿，认为非金属矿床与金属矿床成矿关系密切， 应为同一成矿作用的产物。 另外，通过野外工作发现，尽管青甸湾、菜籽地铅锌矿与三山-燕子洞矿床同赋存于上三叠统三合洞组中，但是二者矿床特征具有显著差别。前者矿床结构构造出现明显的沉积组构，上部为具纹层状构造的块状硫化物类型， 下部为网脉状及脉状的矿化类型，矿石具热水沉积硅质岩，条带状硫化物含方铅矿、闪锌矿、黄铜矿，黑色硅质板岩的组合特征和层纹状、条带状、气孔状等构造，反映了热水沉积成矿的特点。在大三界铅锌矿点亦见纹层状矿石，并发现一层产状稳定、成分单一的天青石矿体，δ13C、δ18O 值都为负值[1]，具有明显热水沉积特征。 虽然后者亦有纹层状矿石等特征[1]，但是野外考察发现，三山等铅锌矿后期热液脉发育、构造破碎，矿石后期热液改造明显，应为主要控矿作用。 因此，此次矿床分类将兰坪盆地边缘产于三合洞组菜籽地、青甸湾等铅锌矿与河西、大三界铅锌锶矿归为热水沉积-后期改造型矿床，改变了以前统一归为推覆构造控矿的矿床的思想，拓宽了找矿思路。

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