云南思茅厂洞箐矿区铅锌多金属矿地质特征及靶区预测

葛鹏飞，吴志国，赵朋，孟璐，李刚，王东东

（辽宁省第十地质大队有限责任公司，辽宁 抚顺 113004）

0 引言

云南兰坪-思茅盆地是一条重要的铜铅锌多金属成矿带，地质构造复杂，火山活动频繁，成矿地质条件较好，铅锌矿产资源丰富。兰坪-思茅盆地北部为兰坪盆地，南部为思茅盆地，兰坪盆地目前已发现的各类型多金属矿（床）点达百余个，奠定了兰坪盆地作为我国西南地区铅锌多金属矿集区的重要地位。然而思茅盆地矿集区内发育的矿床数量较少，规模较小，以中小型为主，且多为民采或开采起步阶段，地质矿产研究程度低，未有大的突破，代表矿床有萝卜山、厂硐-曼旭、李新田等铅锌矿床（刘丽华和李章雄，2012；李爽等，2013；魏中林等，2015）。厂洞箐矿区隶属于云南省普洱市思茅区，地理坐标为东经101°10′57″～101°15′57″，北纬22°41′59″～22°45′59″。厂洞箐矿区位于思茅盆地矿集区，盆地内断裂构造复杂，规模较大的基底断层和后期断层对矿区内地质或岩体有不同程度的影响，是成矿的有利地带。本文通过对矿区地质、地球物理、地球化学及遥感等信息综合分析，初步对矿区进行了成矿预测及矿床成因分析，以期为厂洞箐矿区找矿工作提供帮助，并且期望对思茅盆地内部矿产勘查和理论研究工作有一定的借鉴和指导意义。

1 区域成矿地质背景

厂洞箐铅锌多金属矿区位于兰坪-思茅中新生代后碰撞裂陷盆地，地处特提斯-喜马拉雅构造域东部，是冈瓦纳大陆与古欧亚大陆结合地带，特提斯造山带与环太平洋造山带的汇合部，其东侧与扬子板块相接，西侧与藏滇板块毗邻为印度-欧亚大陆碰撞环境产物，归属于西南三江成矿带南段之唐古拉-昌都-思茅陆块铜、铅、锌、金成矿带（范昱等，2010；孔会磊等，2012；李章雄等，2012；朱多录等，2013；刘欢，2013）。兰坪-思茅盆地发育中轴（断裂）构造带、中轴断裂和垂向断裂，均具很深的透入性，在下地壳和上地幔形成显著热窿，控制了兰坪-思茅盆地新生代以来大规模的成矿作用，并且沿中轴（断裂）构造带火山活动的出现，使地温梯度增高，热动力增强，地下水大幅度增温和循环上升，大量成矿物质由地壳深部带到地表，为成矿提供了充足的物源和热源，形成矿产富集带（管烨，2006；李以科和王安建，2017）。兰坪-思茅盆地受区域逆冲-推覆系统控制，表现为近南北向断层控制矿床分布的区域性特点，印度-欧亚大陆的碰撞造就了大量近南北向发育的大型逆冲构造，这些深大断裂成为盆地流体运移的导矿和容矿空间（江彪等，2014）。兰坪-思茅裂陷盆地构造上早期处于陆间裂谷部位，后期发展为弧后盆地，早期引张、晚期挤压、盆地底部的火山岩基底及盆地中含膏盐红色地层均为矿质汲取、卤水环流、铜铅锌等矿床的形成提供有利条件（刘小东，2011）。

区域内出露地层主要为侏罗系—白垩系陆相沉积（红层），内部褶皱、逆冲推覆构造发育（吉风宝等，2015）。三叠系上统一碗水组（T3y），分布于区域的西南部普洱-石膏箐，近南北向展布，为断裂控制，岩性由砂岩、砾岩、泥质砂岩、泥岩等组成；侏罗系不甚发育，主要出露坝注路组（J2-3b），岩性为泥岩、砂岩；白垩系大面积分布，呈北西—南东向展布，主要出露有白垩系景星组（K1j）、曼岗组（K1m）、勐野组（K2m），岩性主要为砾岩、泥岩、石英砂岩、粉砂岩等。矿区内岩浆活动不发育，未见有岩浆岩出露。区域内矿产资源丰富，主要为铜、铅、锌等多金属矿，主要赋存于白垩系下统曼岗组下段和中段的砂岩内。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质

厂洞箐铅锌多金属矿区出露地层主要为三叠系上统一碗水组上段（T3y）、侏罗系上统坝注路组（J2-3b）、白垩系下统景星组（K1j）和曼岗组（K1m）、白垩系上统勐野组（K2m）、古近系古新统（E1）和新近系中新统（N1），由一套红色内陆湖相的泥质岩、细砂岩、中细粒石英砂岩、长石石英砂岩及少量海陆交互相、浅海相-海相的砂泥岩、细砂岩、灰岩等组成，局部见有凝灰岩、岩屑凝灰岩，其中三叠系上统一碗水组上段（T3y）为矿区主要的赋矿层，白垩系为次控矿层（图1）。

图1 厂洞箐矿区地质概略图

厂洞箐矿区位于澜沧江断裂带与金沙江-哀牢山断裂带之间，近南北走向的大型逆冲推覆构造带上，构造形变以北西与北北西向褶皱、断裂为主，发育箐门口复背斜、曼练山向斜和思普铁厂-罗泽冲断层，构成了区内复杂的断裂构造与褶皱形态。

厂洞箐矿区受中轴断裂带控制，构造发育，主干构造为北北西向断裂，并被东西向和北东向断裂错断，控制了本区岩体和矿体的展布情况。矿区西部F2断层以西为区域性褶皱箐门口复背斜东翼，东部则位于区域性褶皱曼练山向斜的西翼，在矿区表现为向北东倾的单斜构造。F2断裂带岩石破碎，有硅化、碳酸盐化，局部具铅锌矿化和铜矿化，是厂洞箐矿段的控矿构造。

2.2 矿体特征

矿区内发现3条铅锌矿（化）体，均受北西向断裂的次级断裂控制，断裂面呈弧面，倾角近于直立，严格受构造破碎带控制。矿化带内岩石蚀变强烈，主要为硅化及碳酸盐化。金属矿化主要表现为铅锌矿化、褐铁矿化、黄铁矿化、铜矿化。含矿岩性为铅锌矿化构造蚀变岩，矿（化）体围岩为灰白/灰黑色泥质砂岩。

Ⅰ号矿（化）体，北西走向，倾向南西，地表工程控制长度约200 m，厚度0.2～0.3 m，Pb品位0.30%～0.76%，深部厚度一般在1.80～2.30 m，Pb品位1.38%～10.84%，Zn 品位0.36%～13.48%，Ag品位7.7～120 g/t。

Ⅱ号矿（化）体，北西走向，倾向南西，控制长度400 m，厚度一般在0.4～0.5m，Pb品位0.24%，Zn品位0.30%。

Ⅲ号矿（化）体，走向近南北，倾向西，厚度0.3～0.4 m，Pb 品 位0.25%～0.93%，Zn 品 位0.27%～2.96%。

2.3 矿石特征

矿石中主要金属矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、褐铁矿，主要脉石矿物为长石、石英。矿石呈半自形—他形粒状结构，以脉状、浸染状构造为主，团块状、结核状次之。主要金属矿物特征如下。

方铅矿：蓝灰色自形—半自形晶体，粒径以1～3 mm为主，部分地段可见大于10 mm立方体晶体。多呈星点状分布于矿石中，少数呈细粒集合体沿裂隙充填，形成条带和团块。矿石中方铅矿含量一般在1%～10%，局部可达40%～50%，是主要含铅矿物。

闪锌矿：棕/棕褐色，半自形—他形粒状结构，粒径1～5 mm，呈星点状、团块状分布于矿石或蚀变围岩中，与方铅矿伴生，是主要含锌矿物。

黄铁矿：多呈自形—半自形晶体，或呈他形星点状分布于矿石中，与方铅矿、闪锌矿互为消长关系，在高品位地段少见黄铁矿，在氧化带变为褐铁矿。

2.4 围岩矿化蚀变

矿区受中轴断裂带的控制和影响，围岩矿化蚀变强烈。矿化现象主要表现为铅锌矿化、褐铁矿化、黄铁矿化、铜矿化等多金属矿化，为典型的中低温多金属矿化，主要发育在断裂破碎带中。蚀变现象主要有硅化、碳酸盐化，主要发育在断裂破碎带、裂隙及两侧岩石中。矿化富集明显受地层岩性、断裂构造、热液蚀变等因素控制。

2.5 矿床成因

根据前人研究推测认为，厂洞箐铅锌多金属矿床受“中轴断裂带”控制，成因为与逆冲推覆构造有关的构造热液脉型铜铅锌银多金属矿床（吴南平等，2003；张洪瑞，2010；江彪，2014；魏中林，2016）。从区域构造演化、成矿环境及成矿特征对比分析认为（李文昌和莫宣学，2001；朱华平等，2008；张金学等，2009；高兰等，2016），厂洞箐铅锌多金属矿床产于逆冲断裂上盘一碗水组断裂构造破碎带中，呈脉状、透镜状，矿床成因与云南普洱萝卜山铅锌矿床成因类似，为多期次成矿，成矿时代可能以喜山期为主，同时还有印支期。

印支期“三江”古特提斯洋闭合，发生造山运动，在兰坪-思茅盆地两侧发育的晚古生代—中生代火山岩浆弧中巨厚火山岩系，为盆地内晚三叠世—古近纪沉积物中Cu、Pb、Zn、Au、Hg、As等元素初始富集提供了大量的矿质来源，从而为后期（喜马拉雅期）逆冲推覆、走滑剪切构造作用过程中中低温热液成矿（构造热液脉型或构造蚀变岩型多金属矿床）提供了丰富物源。喜马拉雅期，兰坪-思茅盆地产生了东西两个方向的相向的逆冲推覆，在这种双向应力作用下，含矿流体在逆冲推覆构造的构造界面、构造薄弱部位中沉淀形成脉状矿体（胡永兴等，2016）。

厂洞箐铅锌多金属矿（化）体赋存于三叠系上统一碗水组，矿体受地层和断裂构造双重因素控制。矿体呈脉状产于F2断裂上盘的次级断裂带中，主要分布于北北西向断裂带之间，主干断裂被东西向和北东向断裂错断，断裂带为矿质的运移和矿液沉淀富集提供通道和场所。F2断层破碎带伴生有硅化、碳酸盐化，局部有铅锌矿化和铜矿化，是厂洞箐矿段的主要控矿构造。

断层破碎带原岩为粉砂岩，岩石受脆性动力变质作用影响，已被破（压）碎成角砾状碎块、碎斑和碎基及填隙物等，并且伴生有后生矿物方解石、硅质石英及金属矿物等，成矿热液在构造和深部岩浆热及变质热的作用下顺构造裂隙和不整合面及层面构造活动充填就位成矿，矿体主要由破碎的角岩、铅锌矿组成，破碎的角岩呈不规则的角砾状，由硅质及铅锌胶结而呈条带状，说明该矿区矿石类型为含(细)脉状铅锌多金属矿构造蚀变岩型。故根据矿体产出部位、空间形态、矿物组合及围岩矿化蚀变等特征，确定本矿床成因类型为中低温热液充填交代型矿床。

3 遥感信息影像特征

选择遥感EMT数据，采用比值增强再进行主成分分析法，建立遥感解译标志，以成矿地质条件为基础，圈定工作区不同影像单元，解译工作区线环状构造的空间分布关系，圈定本矿区遥感影像远景区5处（图2），其具体影像特征如下：

图2 厂洞箐矿区遥感解译及远景区预测图

B1、B2远景区分别位于大环形构造H1边部及外侧，二者影像条件和地质条件极为相似。大小环形构造发育，共同组成环网状构造，形成遥感远景区。大环形构造直径较大，小环形构造内发育网格状构造，由等间距的次级断裂构造组成。其不同级别的环网状构造相互叠加，代表了岩浆多次分异，最次级的环网状构造是矿床的产出部位，并且环形构造与深部隐伏岩体和断裂构造关系密切，预测深部有较好的找矿前景。

B3远景区为B2远景区的延伸部分，由1个小环网状构造和1个网格状构造共同组合形成遥感远景区，具有一定的找矿前景。

B4远景区位于大环形构造H1外侧，与B1远景区毗邻。由1个大环形构造和1个小环网状构造H5共同组成遥感远景区，小环形构造内网格状构造不甚规则，发育欠佳，B4远景区尚且具有一定的找矿前景。

B5 远景区位于大环构造H1 边部次级环网状构造中的第二级环网状构造，远景区有1 个环网状构造1 个环形构造，小环形构造内发育网格状构造，网格状构造清晰、规则，由等间距的北东、北西、东西、南北向次级断裂构造组成，具有较好的遥感影像条件，最次级的环网状构造是矿床的产出部位。

4 地球物理异常特征

对已知厂洞箐铅锌多金属矿（化）体重点区段（B5遥感异常）进行了1∶10000激电中梯测量，从激电中梯测量等值线平面图可以看出（图3），高极化率异常从东到西依次相间展布，与矿区构造带、矿化蚀变带展布方向一致。视极化率（ηs）异常以ηs≥2%为异常下限圈定3个异常C1、C2、C3，C1、C2异常呈北西-南东向展布的条带状，形态规则，梯度变化明显，规模较大。C3异常呈近南北向的圆状，形态规则，梯度变化明显，规模较大。视电阻率（ρs）异常以ρs≥2000 Ω·m为异常下限圈定一个异常C4，呈近北西—南东向，面状展布，形态规则，梯度变化明显，规模较大。相对高极化率异常区与中高电阻率异常区分布范围基本一致，可视为“中高阻、高极化”异常。据此在区内圈定C1、C2北西向激电异常带，与已知Ⅰ、Ⅱ号铅锌矿化体相吻合，C3与Ⅲ号矿体相吻合，均为典型的矿致异常。综合分析表明，3条激电异常带与三叠系上统一碗水组一致，并且异常带位于多金属矿化内。根据地质资料对比，三叠系上统一碗水组是该区的主要赋矿层，为有利的找矿层位，且位于B5遥感异常范围内。局部高值异常中心与浅部富集的铅锌矿化体有关，初步推断可能为铅锌矿化体引起的异常。

图3 厂洞箐地球物理测区激电中梯等值线平面图

为深部找矿进一步提供依据，在铅锌矿化体及“中高阻、高极化”异常地段布设了激电测深（图4）。激电测深电阻率和极化率由浅至深有逐渐增高的趋势，在深层有中阻高极化率的异常，呈陡倾状，与已知铅锌矿化体近于直立相吻合。

图4 厂洞箐矿区140线剖面激电测深视极化率和视电阻率等值线断面图

综合分析，初步推断中高阻高极化异常可能是含铅锌矿化体的粉砂岩、泥质粉砂岩引起的矿致异常，是寻找铅锌矿化体的有利部位。

5 地球化学异常特征

5.1 元素含量特征

通过对矿区1∶10000土壤地球化学测量，采集B层或C层样，通过获得各元素地球化学参数(表1)，与中国土壤化学元素丰度进行对比表明：（1）浓度克拉克值＞1的元素有Ag、Pb、W、As、Sn、Sb、Hg，说明该类元素具有一定次生富集；（2）变异系数＞1的元素有Ag、Cu、Pb、Sn、As、Bi、Au，表明该类元素分布不均匀，离散程度大，分异性强，有富集的趋势；（3）Ag、Pb、As、Sn、Hg元素含量较高，分异系数比较高，分布范围较广，表明该类元素参与了次生富集成晕作用及过程，易形成地球化学异常。

表1 厂洞箐矿区地表土壤微量元素地球化学参数统计

5.2 单元素异常特征

土壤元素在平面上的分布规律与特征分析可知，Ag、Cu、Pb、Zn、Sb、Bi、Au、Co、Mo、As、Hg等11种元素异常明显，异常点数较多且集中，规模较大，大部分达到三级浓度带。土壤地球化学异常以Au、Ag、Cu、Pb、Zn为主，伴生有Sb、Co、Bi、Mo元素，异常规模大，强度高，套合性较好，近北西向展布（图5）。异常主要分布在三叠系上统一碗水组、白垩系地层中，受断裂构造控制，与火山碎屑岩和铅锌矿床（点）分布比较吻合。Cu、Co、Mo元素主要分布在矿区西北部，元素异常范围相对吻合，反映深部可能有较大范围的隐伏矿体存在；W、Sn元素呈分散状态，与岩体尚处于隐伏状态的推测相符合；As、Hg元素主要分布在矿区西北部，反映该区存在深大断裂，且深部存在异常源。

图5 厂洞箐矿区元素含量异常等值线图

5.3 元素组合分析

为了解区内各成矿元素间共生组合关系，对土壤地球化学元素测量进行了R型聚类分析、相关分析及因子分析。

聚类分析谱系图（图6）表明，当欧式距离R=15时，元素可划分为三大类。第一大类为Sn、Bi、Pb中高温元素组合，尾晕元素和中部元素共同产出，说明成矿的多期性，即本次的矿尾地段是下次热液聚集的中部地段，矿体是多期脉动式形成的。第二大类为Zn、Co、W、Mo、Au中高温元素组合，说明Au以伴生元素的方式存在，进一步反映成矿的多期性。第三大类为Ag、Cu、As、Sb、Hg中低温元素组合，尾晕元素与前缘元素叠加充分说明成矿的多期性，同时反映成矿活动与构造密切相关。综上所述，这种强烈的中低温元素组合，兼有高温元素特征，显示了铅锌矿床经历了从高温到低温演变的过程。

图6 厂洞箐矿区土壤地球化学元素R型聚类分析谱系图

相关分析结果（表2）表明，以显著性水平0.30为基准，Pb、Zn、Sn、Bi、Au元素之间呈明显的正相关，可能来自同一成矿阶段，Cu、Ag、Co、As、Sb、Hg元素之间有较强的相关性，可能属于同一成矿阶段。

表2 微量元素相关分析结果

R型因子分析结果（表3）表明，F1因子，Ag、Pb、Cu、Zn、As、Sb、Hg、Bi元素具有高载荷，代表主要成矿元素的次生富集组合。F2因子代表与中高温热液成矿作用有关，与聚类分析中第一大类一致。F3、F4、F5因子综合表明，与聚类分析中第二大类比较一致，反映了成矿的多期性。并且，5个主因子中没有一个主因子所占的方差贡献率大于50%，可能表示区内数据的方差贡献收敛慢，说明该13个元素综合信息较分散，同时也说明在该矿区各元素的物质来源和成因比较复杂。

表3 R型因子分析结果表

综合分析认为，该区成矿活动为多期次成矿，以中低温热液成矿为主，兼有中高温热液成矿的特征，现以Pb、Zn、Sn、Bi、Au、Mo、Co元素组合与Cu、Ag、As、Sb、Hg元素组合作为主要成矿指示元素来圈定土壤地球化学异常，进行隐伏矿体定位预测。

6 综合找矿预测靶区

依据成矿地质条件调查分析、遥感信息影像特征及土壤地球化学异常特征，结合物探异常特征，优选出成矿地质条件有利、遥感异常及土壤地球化学异常发育区段，作为成矿靶区预测，圈定出重点找矿靶区4个(图7)，4个靶区明显受断层控制，其中Ⅰ号靶区异常强度高且规模较大，异常叠加较明显，矿化蚀变较全面，且处于遥感、物探异常内，为成矿有利的部位，具体特征见表4。

表4 厂洞箐矿区找矿靶区特征表

图7 厂洞箐矿区找矿靶区预测图

7 结论

本文通过对厂洞箐矿区铅锌多金属矿床地质、物探、化探及遥感信息进行系统的研究与分析，对厂洞箐矿区进行了成矿靶区预测，并取得以下认识。

（1）三叠系上统一碗水组上段为该区铅锌矿主要的赋矿层，白垩系为次控矿层。

（2）铅锌矿（化）体赋存在构造破碎带中，北北西向断裂是本矿区重要的成矿构造破碎带。

（3）与成矿有关的遥感远景区环网状构造发育，化探异常呈北北西向展布，与该区构造控矿方向一致，物探异常与已知铅锌矿化体相吻合。

（4）本次优选出1个甲类成矿靶区，3个乙类成矿靶区，可作为该区内重点找矿靶区。