云南杨梅田Cu-Pb-Zn多金属矿床构造叠加晕特征及矿床成因探讨

张 权，王积善，谢恩彩，王道会

(1.云南驰宏锌锗股份有限公司，云南 曲靖 655000；2. 云南永昌铅锌股份有限公司，云南 保山 678300；3. 云南冶金资源股份有限公司，昆明 650000)

特提斯构造域为欧亚大陆南部一条全球性展布的构造带，中国西南三江特提斯构造域处于全球特提斯构造域东段，增生—碰撞复合造山使西南三江特提斯构造域复合成矿作用突出，成为中国最重要的多金属富集区和全球罕见的多金属成矿省[1]。

保山地块位于三江特提斯构造域中南段，是我国重要的铁-铜-铅-锌-银-汞-锡-稀有金属矿集区。该地块向东与昌宁—孟连结合带以柯街—南定河断裂为界，向西与腾冲地块以泸水—潞西—瑞丽断裂为界，向南与缅甸掸邦地块相连，北部在碧江一带由于澜沧江和怒江断裂汇拢而消失[2]。该地块由北向南依次分布有核桃坪Pb-Zn-Fe多金属矿床、金厂河Pb-Zn-Fe多金属矿床、西邑Pb-Zn矿床、东山Pb-Zn矿床、杨梅田Cu-Pb-Zn多金属矿床、摆田Pb-Zn矿床、勐兴Pb-Zn矿床、芦子园Pb-Zn-Fe多金属矿床、放羊山Pb-Zn矿床、水头山Pb-Zn矿床(图1a,b)，这些矿床均赋存在古生界碳酸盐岩中。按矿化作用类型分，核桃坪、金厂河、芦子园为矽卡岩型矿床[3-6]，西邑、东山、摆田、勐兴、放羊山、水头山为低温热液型矿床[7-11]。

杨梅田铜铅锌多金属矿床位于保山地块西南部，其发现于20世纪50年代末，由于矿床规模仅为小型，受关注程度较低，前人通过矿床地质特征、控矿条件、矿石组构的分析，认为矿床为受构造和岩性共同控制的热液脉状矿床，成矿物质来源可能为岩体和地层[12-13]。鉴于保山地块已发现勐兴Pb-Zn矿床、西邑Pb-Zn矿床、东山Pb-Zn矿床、核桃坪Pb-Zn-Fe多金属矿床、芦子园Pb-Zn-Fe多金属矿床等中—大型铅锌(多金属)矿床，具有较好的铅锌找矿前景，为了能够尽快在杨梅田矿区取得找矿突破，拟在该区通过建立构造叠加晕模型，判断矿体在深部的延伸趋势，进而通过工程验证探寻盲矿体，同时结合构造叠加晕特征，探讨矿床的成因，指导矿山深部找探矿工作的开展。

图1 保山地块构造背景图(a); 保山地块主要构造、岩浆作用和主要铅锌矿床分布图[6](b)Fig.1 Tectonic setting of the Baoshan block(a);major tectonic,magmatism and major Pb-Zn deposits locations of the Baoshan block

1 矿床地质特征及区域地质背景

1.1 区域地质背景

西南三江特提斯构造域处于全球特提斯构造域东段，经历了古生代与中生代原—古—中—新特提斯洋闭合引发的增生造山和新生代印度—欧亚大陆汇聚导致的碰撞造山过程[1]。晚二叠世，伴随古特提斯洋的分支—哀牢山洋的闭合，华南板块与思茅地块拼接；中三叠世，古特提斯洋主洋—昌宁—孟连洋闭合，使得保山地块与思茅地块拼合；中三叠世，中特提斯洋俯冲，并于早白垩世关闭，腾冲与保山地块拼合；随后，新特提斯洋于中三叠世开启，早白垩世开始向北俯冲，于古近纪关闭，随后印度与欧亚大陆碰撞拼合[14]。

区内地层具有典型“二元”结构，基底主要为震旦系—寒武系公养河群，由轻微变质的海相砂岩、泥页岩夹硅质岩及少量灰岩组成，局部夹火山岩[15]；沉积盖层为一套浅海—潮坪环境的碳酸盐岩、砂页岩、碎屑岩建造，缺少上石炭统、上二叠统和下三叠统地层；其中，古生界碳酸盐岩为区内热液铅锌矿床的主要含矿岩系。区域内褶皱和断裂构造广泛发育，以SN向、NNE向及NE向的宽缓褶皱和断裂构造为主，复式背斜与深大断裂的交汇部位是区内同类系列中—大型热液铅锌矿床产出的重要位置[3]。

保山地块岩浆活动主要以寒武纪末期、早古生代、中生代晚期和新生代为主，具有代表性的有西盟老街子花岗岩体(687 Ma)[16]、平河花岗岩体(480～490 Ma)[16]、木厂花岗岩体(266 Ma)[17]、耿马大山花岗岩体(232～221 Ma)[18]、志本山花岗岩体(126 Ma)[3]、柯街花岗岩体(93 Ma)[3]、蚌渺花岗岩体(83～85 Ma)[19]、曹涧花岗岩体(73～72 Ma)[20-21]、桦桃林花岗岩体(60～66 Ma)[19]。

1.2 矿床地质特征

矿区内主要出露中、上奥陶统地层及下志留统地层。中奥陶统地层岩性为薄—中厚层状灰岩、长石石英砂岩，局部夹有板岩；上奥陶统地层岩性为中厚层状灰岩夹白云质大理岩、长石石英砂岩，局部夹有板岩；下志留统地层岩性为细至中粒长石石英砂岩夹砂质板岩。

矿区发育近南北向和北东向二组断裂构造(图2)。近南北向为区内最早形成的断裂，被北东向组切割。南北向断裂既是矿液运移通道，又是容矿构造，控制了区内矿体的形态、产状及规模。

矿区含矿地层为奥陶系上统地层，矿体呈脉状、透镜状产出于层间断层破碎带中，矿体沿层间断裂展布，界面清楚，产状与地层基本一致。在矿区范围内，共发现了氧化铜矿体两条、氧化铜铅矿体一条、硫化铅矿体三条。矿体走向近南北向，倾向西，局部反倾，倾角为58°～88°。

大发硐(V1)铜矿体已控制长度239.6 m，矿体单工程真厚度0.94～4.64 m，平均真厚度2.62 m，单工程铜品位0.85%～1.51%，平均1.00 %，伴生银3.65 g/t；老鸦藤(V2)铜矿体，已控制长162 m，垂深136.2 m。矿体单工程真厚度0.93 ～8.33 m，平均真厚度2.45 m，单工程铜品位 0.71%～7.98%，平均 1.38%，伴生银5.18 g/t；厂平街(V3)铅银矿化点，为前人开采、冶炼后，矿渣残留和堆积于地表及山谷中形成；老厂河万汞岩(V4)铅矿体已控制长120 m，垂深100 m，矿体单工程真厚度2.05～5.74 m，平均真厚度3.26 m，单工程铅品位0.86%～9.34%，平均2.93%，伴生铜品位0.28%，伴生银品位59.13 g/t；老厂河杨家寨(V5)铅矿体已控制长100 m，垂深47 m，矿体单工程真厚度0.85～2.13 m，平均真厚度1.27 m，单工程铅品位0.26%～16.59%，平均7.00%，伴生银品位38.78 g/t；宝顺硐(V6)铜铅矿体已控制长340 m，垂深67 m，矿体单工程真厚度0.53 ～6.30 m，平均真厚度2.26 m，单工程铜品位 0.36%～4.52%，平均1.34%，共生铅品位4.95%，伴生银品位32.14 g/t；宝顺硐(V7)铅矿体已控制长180 m，垂深72 m，矿体单工程真厚度0.40～11.83 m，平均真厚度4.77 m，单工程铅品位3.07%～14.95%，平均4.95%，伴生铜品位0.12%，伴生银品位51.27 g/t。

矿石矿物主要有孔雀石、蓝铜矿、方铅矿，次为黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、黝铜矿、赤铜矿，偶见黄铁矿及铅氧化物；脉石矿物主要有石英、方解石、白云石。

2 样品及分析结果

2.1 样品采集

地表沿F1构造带露头采样，坑道、钻孔内，沿构造带和控矿地层采样，采样点距5～10 m，当构造带宽度大于2 m时，垂直构造带每2 m采一件样品，共采集叠加晕样品931件。其中，地表样品277件；草山矿段样品51件；厂平街矿段钻孔样品21件；宝顺硐矿段样品219件；老鸦藤矿段样品81件；大发硐矿段样品145件；老厂河矿段样品112件；背景样品20件；单矿物样品5件。

在矿区外围采集了15件样品作为矿区的背景样，其中奥陶系中统(O2)砂岩采集背景样品3件；奥陶系上统(O3)灰岩采集背景样品4件；奥陶系上统(O3)砂质板岩采集背景样品4件；志留系下统(S1)砂质板岩采集背景样品4件；同时采集了矿区外围岩浆岩(大雪山花岗岩)样品5件。

2.2 样品加工、分析方法

样品加工按碎样规程每个样品粗碎、中碎、混匀、缩分，一半留作粗副样保存；另一半经60 ℃以下烘干后棒磨至74 μm待分析用，测试单位中国冶金地质总局地球物理勘查院测试中心具有国家级资质认定(CMA)及地质勘查岩矿测试乙级资质。采用四种定量方法，分析20种元素，Cu、Pb、Zn、Ba、Co、Ni、V、Mn、Be、Sr、La、Li等元素利用电感耦合等离子光谱进行分析，As、Sb、Bi、Hg、Ge等元素利用双道原子荧光进行分析，Ag、Cd等元素利用原子吸收进行分析，F元素利用离子电极进行分析。

2.3 样品分析结果

以背景样各元素的几何平均值作为矿区背景值，计算出了各微量元素背景含量及其浓集克拉克值(表1)，浓集克拉克值≥1的元素有Cu、Pb、Ag、As、Sb、Be、Cd、Bi。几种地层中奥陶系中统砂岩Cu、Pb、Ag、Sb、Mn元素含量相对较高；奥陶系上统(O3)灰岩Sr、Cd元素含量相对较高；奥陶系上统(O3)砂质板岩Zn 、Ba 、Ge、Bi元素的含量相对较高；志留系下统(S1)砂质板岩Hg、F、Be、La、Co、Ni、V元素含量相对较高；大雪山中粗粒花岗岩As、Li元素含量相对较高。综合分析奥陶系中统砂岩与奥陶系上统(O3)灰岩元素含量比较接近，成矿元素较其它地层含量高。奥陶系上统(O3)砂质板岩与志留系下统(S1)砂质板岩元素含量比较接近。

2.4 矿体元素组合特征及相关性

表2列出了杨梅田铜铅锌多金属矿床(Cu≥0.2%)、(Cu≥2%)、(Pb≥0.3%)、(Pb≥2%)、(Ag≥20×10-6)各类矿石中各指示元素的含量特征，以各元素衬值>1为标准，铜、铅、银矿体元素组合和特征元素组合接近，其共同的元素组合为：Cu、Pb、Zn、Ag、As、Sb、Hg、Bi、Mn。

杨梅田铜矿床Cu≥2%与2%>Cu≥0.2%矿(化)体中各元素相关关系相近，但Cu≥2%的相关元素总体少于Cu≥0.2%，2%>Pb≥0.3%、Pb≥2%矿(化)体中各元素相关关系相近，但Pb≥2%的相关元素总体少于2%>Pb≥0.3%，铜矿(化)体、铅矿(化)体、银矿(化)体元素相关性相似，Ge与其它元素呈负相关的共同特点。

表1 杨梅田矿区铜铅锌多金属矿床围岩中指示元素含量特征表

元素LiBeLaCdGeBiMnCoNiV奥陶系中统(O2)砂岩(3件)几何均值5.000.325.003.080.300.26437.141.003.002.71浓集克拉克值0.240.250.1320.560.2166.200.340.040.030.02奥陶系上统(O3)灰岩(4件)几何均值5.000.407.014.230.300.19224.861.744.006.13浓集克拉克值0.240.310.1828.200.2146.270.170.070.040.04奥陶系上统(O3)砂质板岩(4件)几何均值45.445.2269.821.042.331.15227.8415.0048.88109.04浓集克拉克值2.164.021.796.911.66287.290.180.600.550.78志留系下统(S1)砂质板岩(4件)几何均值16.356.9379.990.902.240.87410.1923.2760.20116.31浓集克拉克值0.785.332.056.031.60218.430.320.930.680.83大雪山中粗粒花岗岩(5件)几何均值51.763.7734.700.341.780.35423.854.935.5532.55浓集克拉克值2.462.900.892.271.2786.300.330.200.060.23矿区背景(15件)几何均值12.351.6323.151.810.890.49302.555.5315.1724.59浓集克拉克值0.591.250.5912.060.63122.350.230.220.170.18地壳丰度21.001.3039.000.151.400.0041 300.0025.0089.00140.00

注：1)单位为ng/g，背景值为几何平均值，浓集克拉克值=背景值/克拉克值。

3 构造叠加晕特征

本次构造叠加晕的异常分带以矿区主要围岩地层及岩体指示元素含量为背景确定，以背景值的2～4倍、4～8倍、8～32倍为标准，将各元素的浓度分为外带(弱异常)、中带和内带(强异常)。

3.1 地表沿F1构造带两侧构造叠加晕特征

矿区内，成矿元素Cu由南向北有变弱的趋势，南端的草山矿段、厂平街矿段、宝顺矿段、老鸦藤矿段、大发矿段地表矿体或矿化体，而北部只见中外带异常。Pb、Zn、Ag、 As、Sb、Hg都达到内带异常，F在矿区南部达到内带异常，北部只有外带异常。Sr、Ba、Cd，在全区内有零星内带异常出现，Bi、V、Mn在矿区南部达到内带异常，而在北部无异常或零星外带异常。Co、Ni、Ge、La、Li、Be在矿区南部有中外带异常出现，北部无异常。

3.2 草山矿段构造叠加晕特征

该矿段成矿元素Cu及Sb由地表向深部有逐渐变弱的趋势；As、Hg、Ag、Pb、Zn、Ba异常向深部有稳定的延伸；Co、Ni、V、Mn、Sr、La、F元素异常向深部有逐渐变强的趋势；Ge、Cd无变化规律；Li、Be无异常显示。

3.3 厂平街矿段构造叠加晕特征

该矿段，Cu、Pb、Zn、Ag、As、Sb、Hg元素达内带异常，向深部有变强的趋势，Ba、Co、Ni、V、Mn、Be、Sr、La、Li、Bi、Ge、Cd元素只有零星异常出现，没有规律性。

表2 杨梅田铜铅锌多金属矿床矿石中不同含量区间指示元素含量特征表

注：1)单位为ng/g。衬值=几何平均值/矿区背景。

3.4 宝顺硐矿段构造叠加晕特征

该矿段Cu、Pb、Ag、 As、Sb、Hg、Ba、F元素异常向深部有一定的延伸并有逐渐增强的趋势，Co、Mn、La、Bi、Cd元素异常向深部有逐渐增强的趋势。Li、Be、Ge、V元素在矿体周围无异常。

3.5 老鸦腾矿段构造叠加晕特征

该矿段，沿矿带(体)轴向从上至下，元素含量变化特征表现为：成矿元素Cu从地表到LD2有稳定的延续，Pb则逐渐变弱，Ag、As、Sb、Hg逐渐变强，Mn、Sr、Ba、La、Cd、Ni、Bi、Be、Ge、V元素呈逐渐增强的趋势，Li、Co元素只有外带异常，无明显变化趋势。

3.6 大发硐矿段构造叠加晕特征点

该矿段沿矿带(体)轴向从上至下，元素含量变化特征表现为：成矿元素Cu向下有一定的延伸，Pb、Zn、Ag、 As、Sb、Hg、Ge元素向深部呈减弱的趋势，Mn、F、Sr、Li元素向深部呈增强的趋势；Co、Bi、Cd元素无异常显示，在矿体周围无异常；Ba、La、Ni、Be、V元素变化趋势不明显。

3.7 老厂河矿段142#-150#勘探线间构造叠加晕特征

成矿元素Cu向下有一定的延伸，总体呈减弱的趋势；Pb、Zn、Ag、 As、Sb、Hg、Ge、Mn、F、Sr、Co、Bi Ba、La、Cd元素向深部都有稳定延伸，总体呈增强的趋势；Li、Be元素无异常显示。

4 讨论

4.1 杨梅田矿床构造叠加晕特征的可靠性

杨梅田矿床7个矿段总体所反映出来的构造叠加晕特征为：矿区从南至北铜矿化逐渐减弱，铅矿化逐渐加强。这与矿区矿体分布特征及铅矿石品位变化规律(矿区从南至北矿石中的铅的含量增高)一致，说明矿区构造叠加晕特征是可靠的。

4.2 轴向分带序列

杨梅田铜铅锌多金属矿床Sb、As等前缘晕元素出现在分带序列的中部，Pb、Ag等矿体晕元素出现在了分带序列的下部，Mn、V等尾晕元素出现在分带序列的上部，元素分带序列出现异常，反映了多期多阶段叠加的结果。

从杨梅田铜铅锌多金属矿床宝顺硐矿段分带序列计算结果可以看出，它与典型热液矿床有一定的相似之处，但尾晕指示元素Mn、V出现在上部，而前缘晕指示元素Sb、As反而出现在中下部，Pb、Ag等成矿元素出现在分带序列的下部和尾部，形成了明显的反分带现象，这充分说明先期形成的上部矿体的尾晕指示元素与下部矿体形成时的头部指示元素叠加而成，反常现象预示深部有盲矿体的存在。

4.3 矿床成因

西南三江特提斯构造域作为全球特提斯构造在中国大陆最典型的发育地区，经历了复杂而完整的演化历史，从晚元古代—早古生代泛大陆解体与原特提斯洋形成，经古特提斯多岛弧盆系发育与古生代—中生代增生造山/盆山转换，到新生代印度—欧亚陆陆碰撞的动力学过程。在其增生造山与碰撞造山过程中，特别是增生造山向碰撞造山的转换与碰撞造山挤压时期向伸展时期的转换过程中，形成增生造山成矿系统与碰撞造山成矿系统[1，22-23]。随着新特提斯洋关闭，燕山早期，发生洋陆俯冲造山至造山后伸展的转换，形成与造山后地壳减压伸展作用而导致的中酸性岩浆活动有关的矽卡岩型/岩浆热液型Pb-Zn-Cu-Ag-Hg多金属成矿系统，该成矿系统形成的矿床有核桃坪铅锌矿床、金厂河铁铜铅锌多金属矿床、芦子园铁铜铅锌多金属矿床、杨梅田铜铅锌多金属矿床、小干沟金矿床和水银厂汞矿床[1]。

杨梅田铜铅锌多金属矿床赋矿地层为上奥陶统，矿体呈脉状、透镜状产出于层间断层破碎带中，矿体与围岩界面清楚，产状与地层基本一致。通过开展构造叠加晕测量工作，指示元素分带序列出现异常，加之同一个矿体矿石中金属矿物组合复杂，反映了成矿为多期、多阶段叠加的结果。另外，矿区外围南西部、西部、北东部分别有平河岩体、桦桃林岩体、蚌渺岩体、勐冒岩体出露，在龙家岩一带出露矽卡岩及辉绿岩脉，且近年于矿区北部杨家寨—郭家坝一带，发现一磁铁矿矿点，经开展地面高精度磁测工作，异常与矿体套合较好。

矿区地层中Cu、Pb、Zn等成矿元素较为富集，构成初始矿源层，层间水及大气降水在岩浆热源的驱动下运移，并萃取地层中的成矿元素，在地层岩性变化界面处及有利空间卸载成矿；后期，随着矿区外围的岩浆侵位，岩浆热液与大气降水混合，形成大规模的成矿流体，成矿流体在运移至原先形成的矿体周边，对已形成矿体进行改造，使其有用元素增多，矿石品位变富。

综上，杨梅田铜铅锌多金属矿床为一受构造与岩性共同控制的沉积—改造型热液矿床。

5 结论

1)杨梅田铜铅锌多金属矿床赋矿地层为上奥陶统，矿体呈脉状、透镜状产出于层间断层破碎带中，矿体的产出受岩性与构造共同控制。

2)杨梅田铜铅锌多金属矿床Sb、As等前缘晕元素出现在分带序列的中部，Pb、Ag等成矿元素出现在了分带序列的下部，Mn、V等尾晕元素出现在了分带序列的上部，元素分带序列出现异常，加之，矿石中金属矿物的组成复杂，揭示该矿床成矿具有多期次、多阶段性。

3)矿床周围分布有不同时间侵入的花岗岩体，目前，由于矿床的成矿年代尚未确定，矿床与这些花岗岩体的确切关系还无法确定，但这些花岗岩的侵位不同程度上为矿床的形成与改造提供了物质来源和热动力。