峨眉山玄武岩与滇东北多金属矿集区铅锌矿成矿关系探讨

魏杰

（西南有色昆明勘测设计（院）股份有限公司，云南昆明 650051）

峨眉山玄武岩分布区域内矿产资源丰富、矿化、矿床类型多样，相关方面的研究成果颇丰。与之相关的矿产可划分为两类：一类为与岩浆活动直接相关的矿产，包括Cu-Ni-PGE、钒钛磁铁等矿床；另一类为与岩浆活动间接相关的矿产，包括玄武岩自然铜矿、细脉浸染型金矿及与热液体系成矿相关的铅锌多金属矿等［1-2］。滇东北区域内铅锌矿产资源丰富，分布有会泽铅锌矿、大海铅锌矿等多个矿床及矿点。目前峨眉山玄武岩与区内铅锌多金属矿成矿关系存在较大的争议，主要为以下几种观点：①峨眉山玄武岩成岩提供成矿物质；②峨眉山玄武岩提供热源；③玄武岩后期风化提供物质；④铅锌矿的形成与峨眉山玄武岩没有联系［1-2］。由此，从滇东北铅锌矿成矿物质、成矿流体来源、成矿时代等方面，进一步探讨铅锌矿成矿与峨眉山玄武岩的关系。

1 滇东北峨眉山玄武岩及铅锌矿分布概况

峨眉山玄武岩呈菱形状分布于扬子西缘，岀露范围长大于1000km，宽大于900km，总面积3.0×105km2～5.0×105km2，总体积大于5.0×105km3（图1），以龙门山-小箐河断裂带、哀牢山-红河断裂带、中越边界和贵阳以东的都匀-瓮安一线为边界［3］。滇东北地区包括云南曲靖和昭通两地，区内分布有会泽铅锌矿、大海铅锌矿等多个矿床及矿点。空间上，区内铅锌矿矿床与峨眉山玄武岩存在明显的重合（图1）。区内铅锌矿及矿点主要沿着小江断裂带、曲靖-昭通隐伏断裂等深大断裂带展布。这些深大断裂带与峨眉山玄武岩喷发关系密切，尤其是小江断裂带为玄武岩的主要喷发通道［3］。因此，两者存在空间及构造体系范围内的重合。

图1 峨眉山玄武岩系分布区区域地质简图（据文献［4］）

2 滇东北区域内铅锌矿床基本特征

区内铅锌矿矿体主要呈层状、似层状、脉状赋存于碳酸盐岩中，具明显的层控性及沉积-热液改造型矿床的特征。按赋矿地层，可划分为赋存于下古生界及上古生界的矿床。

赋存于下古生界中的矿床分布于下寒武统渔户村组、筇竹寺组中。渔户村组划分为旧城段、白岩哨段、小歪头山段及大海段。五星厂铅锌矿矿体呈脉状产出于旧城段中。金沙厂及茂租铅锌矿赋存于白岩哨段中。小歪头山段Pb、Zn含量高是重要的矿源层［4］，部分矿体产出于该段。大海段，岩性以白云岩为主，大海铅锌矿少部分矿体呈层状、脉状产出于该层。筇竹寺组划分为玉案山段和八道湾段。玉案山段，岩性以石英粉砂岩及泥质页岩为主，少量矿体产出于该段。八道湾段，金牛厂铅锌矿产呈层状、似层状产出于此层。

赋存于上古生界中的矿床分布于中泥盆统曲靖组、下石炭统摆佐组、中二叠统茅口组、栖霞组中。中泥盆统曲靖组岩性以碳酸盐岩为主，火德红铅锌矿顺层产出。下石炭统摆佐组，为主要的含矿层位，岩性以灰岩、白云岩为主，白云岩化与矿体关系密切，会泽铅锌矿及毛坪铅锌矿呈层状、似层状、透镜体状等产出。中二叠统栖霞组岩性以灰质白云岩、白云质灰岩为主；茅口组岩性以斑块状白云质灰岩为主。乐马厂铅锌矿呈透镜体状产出于栖霞组及茅口组中，富乐厂铅锌矿赋存于茅口组中。

3 成矿物质来源

区内铅锌矿资源量大，存在着巨大的矿源层。区内从震旦系到二叠系峨眉山玄武岩组铅锌丰度均大于克拉克值，其中锌的丰度更高［5］。区内368件玄武岩铅锌丰度统计，铅含量为24×10-6、锌含量为116×10-6，较区内其他岩石高，但和世界玄武岩及中国东部玄武岩相差较小［6］。因此，有学者认为峨眉山玄武岩提供了铅锌等成矿物质，硫、铅作为铅锌矿主要的成矿元素，其同位素能够示踪成矿物质来源。

茂租、毛坪和富乐厂铅锌矿三个矿床δ34S值变化范围3.16‰～30.53‰，其中黄铁矿为3.16‰～19.86‰，闪锌矿为9.62‰～23.49‰，方铅矿为11.50‰～14.92‰，石膏及硫酸盐分别为13.97‰、30.53‰［7］。会泽铅锌矿方铅矿δ34S变化范围8.8‰～14.493‰，闪锌矿为11.81‰～17.697‰，黄铁矿为4.18‰～17.416‰［2;4;6-7］。茂组、金沙厂铅锌矿δ34S变化范围-10.5‰～24.65‰［4］。综上，区内铅锌矿硫同位素值分散程度高，表明硫来源具多源性，硫同位素值集中于11‰～14‰之间，与深源岩浆δ34S值偏离，与同期海相硫酸盐接近，震旦系δ34S值为17‰、寒武系、石炭系、二叠系值δ34S分别为28‰、14‰、11‰［4］。因此区域内铅锌矿硫同位素值波动幅度大与地壳硫亦具有相似性，说明硫的来源主要来自同期海水硫酸盐及地壳。

会泽铅锌矿铅同位素特征为：206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb在方铅矿中平均值为18.417、15.685、38.901，黄铁矿中为18.477、15.722、38.904，闪锌矿中为18.456、15.700、38.843，白云岩中为18.511、15.859、38.378［8］。茂组铅锌矿闪锌矿和方铅矿平均值为18.260～18.375、5.655～15.686、38.396～38.557；18.129～18.162，15.644～15.658、38.220～38.372［9-10］。毛坪铅锌矿方铅矿中平均值为18.340～18.726、15.400～15.726、38.561～39.149，闪锌矿中为18.562～18.622、15.712～15.742、39.020～39.100；富乐厂铅锌矿方铅矿中平均值为18.595、15.720、39.074，闪锌矿中为18.550、15.963、38.641。会泽、茂租、毛坪及富乐厂铅锌矿闪锌矿和方铅矿铅同位素数据相差范围小，说明铅来源具有同源性，铅构造模式图显示铅源主要来自于造山带及上地壳，并混入少量幔源铅［7-10］。

4 成矿流体特征

会泽铅锌矿流体包裹体均一温度测试结果为方解石均一温度137.6℃～247.5℃，集中于180℃～210℃，平均189.5℃；闪锌矿均一温度100.2℃～344.5℃［8］。茂组铅锌矿流体包裹体均一温度在157.4℃～253.7℃，平均174.1℃～228.3℃［11］。大海麻栗坪铅锌矿流体包裹体均一温度变化范围为106℃～285℃，平均185℃［12］。毛坪铅锌矿均一温度154℃～218℃［7］。综上，区内铅锌矿成矿均一温度普遍表现为中低温100℃～250℃。而岩浆成矿作用中流体温度往往很高，假设峨眉山玄武岩喷发为滇东北铅锌矿成矿直接热源，那么铅锌矿成矿流体温度应达到高温350℃以上［13］，与测温数据存在近100℃～250℃的差异。因此，区内铅锌矿成矿时期应处于峨眉山玄武岩喷发后，但有部分铅锌矿成矿温度达300℃，应该为后期印支-燕山岩浆热事件的影响［4］。

5 成矿时代

区内分布铅锌矿由于含矿岩体主要为碳酸盐岩，缺少测年矿物石英、锆石等，测年数据存在很大的争议。随着测年技术的提升，区内铅锌矿成矿年龄分布于176.5Ma～227Ma，集中分布于200Ma～220Ma（表1），说明滇东北铅锌成矿发生于印支晚期阶段。关于峨眉山玄武岩系的喷发年限，地层学、古生物地层学、岩石地球化学测年数据等方面研究认为喷发开始于260Ma左右，历时3Ma左右［13］。区内铅锌矿在成矿年龄与峨眉山玄武岩喷发成岩上相差了近40Ma～60Ma，但岩浆喷发与后期采矿作用最大跨度可达60Ma［14］，说明区域内铅锌成矿与玄武岩成岩存在一定的叠合。

表1 滇东北地区主要铅锌矿成矿年龄

6 铅锌矿成矿与峨眉山玄武岩的关系

区内铅锌矿在空间分布上、构造体系上及成矿时代上与峨眉山玄武岩存在明显的叠加关系，但矿床特征、成矿物质来源及流体特征显示两者之间无密切联系。综上所述，①成矿物质来源方面，峨眉山玄武岩铅锌丰度值高，但和世界玄武岩及中国东部玄武岩相差较小，无明显的铅锌富集亏损现象［6］。硫同位素说明铅锌矿硫具多源性，但以海水硫酸盐及壳源硫为主；铅同位素说明铅主要来源于上地壳和造山带，少量为幔源铅。因此，峨眉山玄武岩在成矿中没有或提供少量的成矿物质，而大部分的成矿物质来于地壳。②成矿流体方面，成矿流体多为中低温，与岩浆成矿流体温度差异较大，与岩浆作用之间无直接联系。③成矿时代方面，区内铅锌矿成矿年龄集中于200Ma～220Ma，成矿处于印支晚期，峨眉山玄武岩喷发开始于260Ma，喷发年限小于3Ma，成岩属海西晚期，两者相差年限较大达40Ma～60Ma。④虽岩浆成矿作用可能晚于成岩期，最大达60Ma，但区内铅锌矿具多层赋矿性，呈层状、似层状产出，成矿流体温度多为中低温，成矿物质来源具明显的壳源特征，矿床成因具沉积-热液改造型矿床特征，由此可以推断峨眉山玄武岩与区内铅锌矿成矿没有直接的关系。但不排除峨眉山玄武岩喷发时岩浆高温作用对原始铅锌矿源层加热富集的可能性，及由于岩浆作用、岩浆去气作用使少部分铅锌混入参与后期成矿的可能性。