滇东北地区MVT 型隐伏铅锌矿床的勘查模式研究：以茂租铅锌矿床为例

张 伟，廖国忠，廖震文，杨 剑，王 桥，李 华，张 陈，蒋诗鹏

（1.中国地质调查局成都地质调查中心（西南地质科技创新中心），四川 成都 610218；2.中国地质调查局军民融合地质调查中心，四川 成都 610036；3.巧家县茂租铅锌有限公司，云南 昭通 654604；4.成都理工大学地球物理学院，四川 成都 610059）

0 引言

滇东北地区分布着以茂租、乐红、会泽、毛坪、乐马厂、富乐厂、金沙厂等为代表的大中型密西西比河谷型（MVT）铅锌矿床（刘英超等，2008），是我国重要的铅、锌、锗、银等多金属矿产资源基地（图1b），为我国的经济建设做出了巨大贡献。然而，经过数十年的开采，已查明的保有矿石资源逐渐枯竭，因此，当前大多数矿区都亟需在已有矿床外围或深部寻找新的接替资源。

图1 滇东北大型矿集区铅锌（银）矿床分布示意图（据荣惠锋等，2013 编绘）Fig.1 Distribution of lead zinc (silver) deposits in the large ore concentration area of northeastern Yunnan Province(modified from Rong et al., 2013)

图2 茂租铅锌矿区地质构造简图（据金灿海等,2015 编绘）Fig.2 Geological structure map of Maozu lead zinc mine (modified from Jin et al., 2015)

通过“典型矿床上成矿理论和勘探方法的突破，带动区域上矿产勘探的突破”是地质工作者的夙愿。茂租铅锌矿作为滇东北地区最为典型的铅锌矿床之一，吸引了大量地质工作者的关注。近年来，相关学者对茂租铅锌矿床的成矿条件（贺胜辉等，2006）、矿床成因（张荣伟，2013）、成矿物质来源（周家喜等，2012;张玙等，2018;孔志岗等，2018）、成矿时代（武俊婷等，2019）、成矿流体性质（杨清等，2017;张荣伟等，2017;吴永涛等，2019）、成矿模式（韩润生等，2012;明添学等，2017）、找矿方法（高航校等，2011;刘洪滔等，2013）等方面开展了一系列的研究工作，在矿床成矿理论上取得了一些重要的成果和认识。认为本区MVT 型铅锌矿床受深切断层、岩相岩性和冲断-褶皱共同控制，具有“流体贯入—地层萃取—构造控制”的成矿特点。然而，尽管相关单位在茂租矿区深部及外围开展了大量的地质勘查工作，但与相对于成矿理论方面的成果，矿产勘查方面的效果不甚理想。主要是因为随着勘探深度的增加，地质、物探、化探等相关学科难以凭借单一学科而精准揭露矿体；学科之间综合分析程度不够，建立的成矿理论模式未有效指导矿产勘探工作。

为了充分发挥不同学科的优势，本文将制约深部找矿的关键性地质问题总结如下：（1）深部是否存在成矿作用问题：深部存在成矿热液贯入、具有成矿物质活化、迁移背景是成矿的必要条件，因此，查明本区深部的成矿热液活动轨迹是缩小找矿靶区的首要前提。（2）深部热液通道的空间产状问题：深大断层及其与之贯通的浅表次一级断层网络是本区深源含矿热液运移的重要通道，该通道的邻近位置是形成富、厚铅锌矿床的有利部位。（3）有利赋矿层位的深部埋深问题：本区有利赋矿层位是由震旦系灯影组碳酸盐岩与上伏寒武系筇竹寺组碎屑岩组成的“屏蔽”界面，但本区处于南北向构造带和北东向构造带的交汇部位，构造变形强烈、不对称背斜（局部倒转）发育，因此，需要查明外围深部处于隐伏状态的背向斜褶皱向南倾伏端的埋深情况。

围绕这3 个关键性地质问题，本次研究在茂租矿区开展了地质—化探—物探的综合找矿方法试验工作（中国地质调查局成都地质调查中心，2016①），其主要技术路线可概括为“从已知到未知，从试验到模型，从点上到全局”的探索过程。其流程是：首先，选择矿区中工作程度高的典型矿床点（已知）开展多方法、多尺度、多参数的方法有效性“试验”，分析物化探多参数异常与已知矿床特征的响应规律，并结合前人的地质成矿规律认识，建立起有效的异常找矿标志和找矿方法“模型”；随后，在矿区外围的有利找矿远景区（未知）开展面积性物化探找矿工作，对比、分析新发现的综合异常与找矿模型的相似性，在未知区中圈定新的找矿靶区，交由矿山企业进行钻探施工，验证找矿方法模型的正确性；最后，对在方法试验点上（茂租铅锌矿区）被验证为有效的找矿方法模型进行归纳总结（点上），对比、分析成矿区带内其他铅锌矿区与“茂租式”铅锌矿床的相似性，将找矿方法模型推广到滇东北铅锌成矿带内的其他铅锌矿区进行找矿示范应用（全局）。

1 区域地质背景

研究区位于扬子地块西南缘的会理-昆明断陷带东侧，位于SN 向小江断裂带、NW 向康定-彝良-水城断裂带及NE 向弥勒-师宗-水城断裂所围成的三角形坳陷盆地中（图1a）。其大地构造位置属扬子准地台（Ⅰ级）之滇东台褶带（Ⅱ级），滇东台褶带基底为中元古代昆阳群，其岩性为一套巨厚的被动边缘型沉积浅变质岩，岩性为千枚岩、板岩、石英砂岩夹多层安山质凝灰岩等。（高林志等，2018）。经晋宁、加里东、海西、印支、燕山、喜山等各期强弱不同的构造运动，沉积了震旦系、古生界、中生界、新生界的巨厚地层盖层，碳酸盐岩及碎屑岩交替出现，中夹玄武岩，总厚度在万米以上，显示该区长期坳陷的沉积特征。其中震旦系以灯影组白云岩为主，是区内铅锌矿主要赋矿层位，寒武系下统为白云质粉砂岩、泥岩，中上统以碳酸盐岩为主。区内铅-锌矿产与构造、古地理环境、地层岩相密切相关，具有特定层位控矿、矿源层控矿、古地理岩相（台地相、潮坪相）控矿、褶皱-断裂带控矿等特点。

区域上主要出露地层为二叠系上统、泥盆系、志留系奥陶系、寒武系和震旦系上统。茂租矿区出露地层由新到老如下：

二叠系上统峨眉山组玄武岩（P2β）：为黄褐色、灰绿色块状玄武岩夹凝灰岩，顶部有喷发间断时的紫红色页状沉积物；分布于矿区西部的茂租逆断层下盘，厚度大于300 m，与上盘震旦系上统灯影组呈断裂接触。

寒武系中统西王庙组（∈2x）：紫红色砂岩与土黄色页岩互层，局部地段夹灰质白云岩透镜体，厚150～298 m。

寒武系中统陡坡寺组（∈2d）：上部为深灰色块状灰岩夹泥质灰岩，下部为灰绿色、粉红色薄层状泥岩、粉砂岩，厚32 m。

寒武系下统龙王庙组（∈1l）：灰白色、深灰色中至厚层状不纯灰岩及白云岩，底部有一层厚约50 m 的泥质灰岩夹黄绿色页岩，厚度300 m。

寒武系下统沧浪铺组（∈1c）：灰白色、黄绿色中至厚层状砂岩、页岩及砂页岩互层，厚140～179 m。

寒武系下统筇竹寺组（∈1q）：浅灰色、灰黑色页岩、泥质粉砂岩及砂质页岩，夹浅灰色钙质砂岩，偶见裂隙型铅锌矿，底部有0.15～5.30 m 厚的含磷层（砂状磷块岩），含磷层中可见铅锌矿化；厚度由矿区西部向东部逐渐变厚，厚150～260 m。与下伏震旦系上统灯影组（Z2d22）呈平行不整合接触。震旦系上统灯影组上段上亚段（Z2d22）：为矿区重要的上层矿赋矿层位。岩性为灰白色、浅灰色、深灰色、灰黑色薄至中厚层状粉-细中粗晶白云岩，夹有厚几毫米至几厘米的深灰色磷质白云质页岩和1～2 层相对稳定的角砾层；顶部局部地段可相变为灰岩和白云质灰岩；底部为灰白至灰色、瓷白色中厚层角砾状粉-细晶硅质白云岩（局部夹硅质岩），其角砾成分为白云岩、燧石、硅质白云岩等，砾径一般为1～40 mm。多发育雪花（鸟眼）状萤石白云石和波纹状萤石白云石条带，闪锌矿、方铅矿呈散点状、斑点状、斑块状及细脉状分布于细-中粗晶白云岩中，在该层上部形成似层状铅锌矿体，厚15～30 m。

震旦系上统灯影组上段下亚段（Z2d21）：为矿区重要的下层矿赋矿层位。区内出露最大厚度达200 余米，分上、下两个岩性层位。上岩性层由灰白、灰色、深灰色、瓷白色薄至中厚层状中细粒致密状硅质白云岩，局部有灰色、深灰色细粒不规则状白云岩透镜体，含稀密不均多沿层分布的燧石扁豆和燧石条带；闪锌矿、方铅矿呈散点状、斑点状、层块状及脉状分布其中，可见少许赋存于石英晶洞旁的铅锌矿化，并有沿层富集现象，厚55～127 m。下岩性层为灰白色、灰色致密块状硅质白云岩，夹灰色细晶白云岩及少量燧石扁豆，与上覆地层没有明显的分界线。

2 矿区地质特征与成矿模式

2.1 地质构造特征

区域上北东向构造发育，北东向的褶皱-断裂带基本控制了本区铅锌银矿床（点）的展布方向。茂租矿区由平行排列的不对称背斜（局部倒转）和宽缓向斜褶曲所组成。由西向东如下：

长坡倒转背斜：位于茂租逆断层与长坡断层之间的次级褶曲，轴长700 余米，轴向北翼倾角55°～65°。

干树林不对称向斜：轴线北东20°，其北段被茂租逆断层切割而残缺，南段逐渐开阔；北西翼平缓，倾角18°～22°，局部达35°；南东翼较陡。

洪发硐不对称背斜：与干树林不对称向斜毗邻，轴线15°～18°、轴长1 000 余米，轴面沿走向与倾向均呈波状起伏，在狮子山以南逐渐消失，使白卡与干树林两个向斜合并为同一宽缓的大向斜；北西翼陡峻，在申家梁子形成倒转，往狮子山以南又渐趋平缓；南东翼倾角20°～30°。

白卡向斜：轴线约北东20°，轴长3 000 余米。南东翼为宽缓的金阳背斜的北西翼，地层倾角一般为15°～30°，由震旦系灯影组白云岩构成；北西翼及核部由寒武系下统地层构成。

茂租矿区内以北东向断裂为主，次为近南北向、北西向断裂。根据断裂规模、断裂与矿体的赋存关系分述如下。

茂租逆断层（F1）：纵切矿区西部，西北延至四川省境内，向南经巧家县棉纱湾横穿金沙江再入四川省境内；该断层在矿区内的产状为100°～145°∠50°～60°，呈轻微波状起伏，破碎带宽2～10 m，在矿区范围内，断层上盘主要为震旦系上统灯影组白云岩和寒武系下统地层，下盘为二叠系上统峨眉山组玄武岩，垂直断距约4 000 m，为矿区主要控矿构造。

长坡逆断层（F2）：矿区内走向长数千米，向北延至长坡白水沟与大岩硐断层相交，是茂租逆断层的一个派生断层。产状110°～140°∠50°～75°，垂直断距约130 m，水平断距100～200 m，无明显破碎带，局部沿断层上盘有轻微的硅化、萤石化及铅锌矿化，对矿层起破坏作用。

大岩硐断层（F3）：矿区内长1 000 余米，北至白水沟交于茂租逆断层；断面总体呈波状起伏，倾角近于直立，局部产状80°∠75°，错断上层铅锌矿体约60 m，平移50～70 m；在大岩硐附近断层断面上见缓倾斜擦痕及少量铅锌矿脉。

2.2 典型矿床特征

矿区工业矿体主要赋存于震旦系上统灯影组上段上、下亚段两个含矿层位（图3）。

图3 茂租矿区铅锌典型矿床特征（据贺胜辉等,2006 编绘）Fig.3 Typical characteristics of lead zinc deposit in Maozu mining area (modified from He et al., 2006)

上含矿层（Z2d22）中的似层状矿体：位于灯影组上段上亚段，该层矿体呈似层状，稳定赋存于含磷层下11.5 m 的范围内，厚度小而变化大，最大厚度39 m，最小14.82 m，主要受原始沉积环境及岩性条件所控制，后期热液改造使矿化进一步富集，工业矿体的出现与含矿层Z2d2-2的厚度、岩相变化和热水沉积构造（波纹状、雪花状萤石白云石）的发育与否密切相关：一般Z2d2-2的厚度小于19 m 或大于25 m 时，无矿或仅见小裂隙矿。灰岩和白云质灰岩夹层厚度≥5 m 时，一般没有上层矿；当灰岩厚度为1～5 m 且分布面广时，则有贫薄的铅锌矿体；当灰岩厚度为0～1 m，在相变的白云岩中出现厚大矿体。条纹（波纹）状、雪花（鸟眼）状萤石白云石发育，矿化较好，厚达6～10 余米，有时可见闪锌矿与萤石白云石一起构成条纹（波纹）状矿化。

下含矿层（Z2d21）中的似层状矿体：位于灯影组上段下亚段，矿体赋存于距上下含矿层之间的标志层——燧石角砾层顶板最大距离为14 m，一般赋存于燧石层顶板下1～5 m 处。在该含矿层内，矿体往往尖灭再现，出现部位时高时低，较上层矿变化大。矿体赋存受岩性岩相条件控制，燧石层和角砾层的厚度及组分变化影响着矿体的赋存，有价值的下层矿体多赋存在燧石角砾层厚度为0.52～3.40 m的地方，当仅有角砾而无燧石条带或燧石且角砾层特别厚大时，则无工业矿体，仅见裂隙铅锌矿脉，即工业矿体赋存于燧石层和角砾层的过渡地带。近矿围岩成分较杂，局部伴有深灰色、黑色的泥质角砾，层理较清晰，显示出动荡的沉积环境；局部可见硅质白云质呈圈层状，可能由强烈的热水活动所产生的旋流形成。

裂隙型铅锌矿体：主要受NW 或NE 羽状裂隙组及一定的层位所控制，由含矿热液沿同生断裂两侧裂隙充填及后期改造形成。

2.3 矿床成矿模式

前人对本区MVT 型铅锌矿床的成因、物质来源、流体性质、成矿模式等开展了大量的研究工作，并基本达成共识：该区铅锌多金属矿床没有明显的岩浆热液作用，而是具有后生作用的特点。（秦建华等，2016;唐忠等，2016）。早期的沉积-改造成因观点（赵准，1995;刘文周，2009）认为矿源主要来自大陆被动伸展背景下形成的沉积地层，在碳酸盐台地边缘浅滩、海湾、海盆凹陷区、潮坪潟湖等相对闭塞的古地理位置，富含铅、锌元素的古陆基底经风化、剥蚀、搬运，在盆地中沉积形成初始矿源层或矿化层，矿源层固结成岩转入地下后，地下循环热卤水从矿源层中萃取Pb、Zn 等元素，沿同生断裂上升在有利成矿空间富集成矿。近些年来的构造-流体贯入成因观点（刘英超等，2008;韩润生等，2012;王健，2018），改变了MVT 型矿床与板块构造无关的观点，认为本区铅锌成矿作用主要与收缩汇聚构造环境关系密切，少数矿床形成于大陆伸展的构造背景中，铅锌等金属元素在强烈的构造推覆、冲断褶皱背景下活化→迁移→就位→富集成矿。近年来，一些同位素测年结果（武俊婷等，2019;王健，2018）也表明本区至少经历过两次铅锌成矿事件，成矿年龄分别为晚泥盆世—晚石炭世和中三叠世—早侏罗世，早期成矿事件（380～320 Ma）与古特提斯洋的扩张密切相关，在海西期伸展裂陷背景下形成天宝山（348.5±7.2 Ma）、大梁子（345.2±3.6 Ma）、毛坪（321.7±5.8 Ma）等矿床。晚期成矿事件（250～190 Ma）与古特提斯洋闭合、印支期—燕山早期强烈挤压造山运动相对应，在挤压推覆背景下形成会泽（225.9±1.0 Ma）、茂租（190.5±5.0 Ma）、金沙厂（206.8±3.7 Ma）等矿床。

目前对于滇东北“茂租式”铅锌矿床的成矿模式，如图4 所示，逐渐一致的认识是，茂租铅锌矿床至少经历了两期成矿作用。早期成矿事件发生于晚震旦世—早寒武世（图4a），早期近南北向基底断裂继承性活动和北东—南西向为主的拉伸作用导致本区发生强烈裂陷，局部受拉张和斜拉平移地应力的交替作用形成断陷海盆，引起热地幔隆起、上涌，海水下渗形成强大的热卤水环流成矿系统，热水不断地萃取、淋滤下伏昆阳群基底中的铅锌成矿元素，形成富含铅、锌等元素的含矿热卤水。当热卤水沿着同生断裂喷出海底，与海水发生快速的化学反应而产生金属硫化物的沉积作用，在震旦系灯影组地层上部、含磷层底板之下形成似层状的贫矿体或矿源层。晚期成矿事件发生于中三叠世—早侏罗世（图4b），随着古特提斯洋的逐渐闭合、进入造山阶段，形成了强烈的构造推覆和冲断褶皱，引发区域大规模流体运移，深部盆地循环热卤水（吴永涛等,2019）进一步淋滤中元古界昆阳群基底和早期沉积矿源层中的Pb、Zn 成矿元素，富CO2-中高温-酸性流体沿深大断裂通道向上运移，贯入到NE 向次一级断裂体系和裂隙空间中，当上升到灯影组燧石层及筇竹寺组页岩时，因燧石层、页岩的渗透性差而受阻，同时在水平方向挤压构造动力驱动下，成矿热液在孔隙发育、渗透性好、化学性质活泼的灯影组碳酸盐岩中发生层间侧向渗透，进而对原始沉积贫矿层进一步叠加富集，最终在筇竹寺组页岩、灯影组含燧石硅质白云岩屏蔽层下形成高品位的工业矿体。

图4 滇东北地区MVT 型铅锌矿床成矿模式图（修编于张荣伟，2013；王健，2018）Fig.4 Metallogenic model map of MVT-type lead-zinc deposits in the northeast of Yunnan Province(modified from Zhang, 2013; Wang, 2018)

3 方法试验与找矿标志

如图2 所示，已知点剖面选择在已由多个见矿钻孔控制的茂租矿区东侧的，剖面跨过白卡向斜构造，在该方法有效性试验剖面上开展了岩石地球化学剖面测量和音频大地电磁测深工作。

3.1 地球化学找矿方法试验

前人（韩润生等,2007;刘洪滔等,2013;廖国忠等,2020）的研究成果表明，构造地球化学方法是本区寻找隐伏铅锌矿床的一个有效方法。其工作方法是借助矿区已有的大比例尺地质构造填图或遥感线性构造解译成果，重点沿地表出露的断裂构造破碎带、褶皱裂隙带位置采集具有蚀变特征的岩石样品，认为来源于地下深部的成矿溶液会沿着围岩中构造软弱带、裂隙带以及相互连通的孔隙，进入围岩而形成的原生异常，相比传统地球化学方法（如岩石、土壤或水系沉积物），构造地球化学方法更能有效地提取深部隐伏矿体与地表地球化学信息之间的内在联系。野外工作中，在已知点剖面上共计采集了23 个蚀变岩石样品，完成了Cu、Pb、Zn、Ag、Au、As、Sb、Hg 元素的测试。已知点剖面的地质-构造岩石地球化学异常结果表明（图5），在已知铅锌矿（化）体的上方，存在明显的Cu-Pb-Zn-Ag 组合元素的高值异常，与地质构造剖面相对比，Pb、Zn 元素在地表的高值异常点位于层间界面位置，这意味着相对于致密的稳定地层，Pb、Zn 元素在构造应力作用下的层间“虚脱”空间更容易凸显深部成矿作用的弱化探异常信息，证明了地球化学元素的组合异常是寻找本区深部隐伏铅锌矿床的一个有效找矿标志。

图5 已知点剖面的地质-构造地球化学异常特征图Fig.5 Geological tectonic geochemical anomaly map of known point section

3.2 地球物理找矿方法试验

物性差异是开展地球物理工作的重要前提，也是地球物理异常解译的重要依据。研究区内主要岩石地层的电阻率和极化率参数如表1 所示（高航校等,2011;云南省有色地质地球物理化学勘查院,2008②），从浅到深具有明显的5 层电性结构差异：（1）浅表的二道水组、西王庙组的白云岩地层整体为低电阻率、低极化率特征；（2）下伏的龙王庙组页岩夹白云岩地层为中高电阻率、低极化率特征；（3）下伏的筇竹寺组、沧浪铺组的砂、页岩整体为低电阻率、低极化率特征；（4）铅锌矿体产出位置变为低电阻率、高极化率特征；（5）深部的灯影组白云岩整体为高电阻率、低极化率特征。铅锌矿体产出位置的上、下相邻地层电阻率由页岩的100～200 Ω·m 迅速增加到白云岩的1 000～2 000 Ω·m，存在约一个数量级的显著电阻率差异，因此可以通过高、低电阻率变化梯度带上的高极化率特征来识别出地下深部的隐伏铅锌矿体。

前人（高航校等,2011）研究成果表明，地球物理方法中的音频大地电磁测深法（以下简称AMT）能够通过探测地下0～2 km 岩石的电阻率差异来找出地下铅锌矿床的有利赋存位置，从而达到间接找矿的目的。在已知点剖面上，野外工作完成了14个音频大地电磁测深点的方法有效试验工作，其电阻率反演结果表明（图6），震旦系灯影组白云岩与上伏的寒武系筇竹寺组页、砂岩间存在显著的电阻率差异，白云岩整体表现为高电阻率特征，电阻率值大于10 000 Ω·m，而页岩整体表现为低电阻率特征，电阻率值为50～500 Ω·m。结合前文所述矿区典型的矿床特征，矿体主要赋存于筇竹寺组页岩和灯影组白云岩岩性分界面附近的白云岩一侧顺层产出，在AMT 剖面中，该岩性分界面表现为电阻率剧烈变化的梯度带。因此，这可以作为一个深部隐伏矿床的间接找矿标志。

图6 已知点剖面的音频大地电磁测深电阻率反演剖面图Fig.6 Resistivity inversion profile of audio frequency magnetotelluric sounding of known point profile

3.3 异常特征与找矿标志

通过上述已知点剖面上的找矿方法有效性试验可知，构造地球化学测量中的Cu-Pb-Zn-Ag 异常能够直接反映出深部是否存在地质成矿热液活动背景，具有组合元素异常响应特征的断层破碎带、构造裂隙是深部矿液向上运移的重要通道，预示着其深部有利赋矿层位位置（筇竹寺组页岩与灯影组白云岩的岩性分界面附近）具有较大的成矿概率。音频大地电磁测深剖面中的“低（筇竹寺组页岩）→高（灯影组白云岩）”电阻率突变带能反映出赋矿层位的埋深信息，与断层产状一致的“条带状”低电阻率异常带能反映出地下深部断裂导矿构造的产状信息，加之铅锌矿床本身存在与围岩差异显著的极化率物性差异特征（表1），因此“组合元素化探异常+电阻率突变带+极化率异常体”是本区寻找地下深部隐伏铅锌矿床的重要找矿标志。

3.4 方法验证

在总结已知点剖面上的找矿标志之后，以此找矿标志为解译标志，推测在剖面西侧07—08 点之间，在断层的下盘高低电阻率界面处为有利的赋矿部位。后期由矿山企业实施的钻孔ZK702，在灯影组白云岩中发现了品位较好的铅锌矿，成功验证了项目组提出的找矿模式。

4 外围深部找矿预测

如图2 中紫色虚线矩形框所示的干树林向斜西翼地区是茂租铅锌矿区外围的有利找矿远景区，该区域内未开展过勘探工作，资源潜力不明（后文统称为未知区）。按照前文所述找矿方法的有效性试验结果，在约2 km2内的未知区内使用构造地球化学测量、音频大地电磁测深、大功率激电扫面、大功率激电测深方法开展深部找矿预测工作，圈定出有利的深部找矿靶区。

4.1 地球化学组合元素异常特征

通过地表地质构造填图工作厘定了未知区内的地层界线和断层构造（图7a），采用追索法对断层破碎带、构造裂隙带中的蚀变脉体进行了采样，共采集了97 件样品，其中As、Sb、Hg、Pb、Zn、Cd、Ag、Cu 元素按对数间隔等比分级标记成图后的异常平面特征分别如图7b 至图7i 所示。经对比可以发现，As-Sb-Hg 低温成矿阶段的前缘晕元素组合和Zn-Pb-Cd 中温成矿阶段的近矿晕元素组合在长坡断层（F2）和大岩硐断层（F3）断层附近具有较一致的元素浓集套合异常特征，可推断其深部具有成矿热液活动“痕迹”，断层构造本身属于导矿构造，深部与之邻近的灯影组顶部有利赋矿位置具有较大的成矿概率。

图7 未知区的构造地球化学元素异常特征图Fig.7 Anomaly characteristics of tectono geochemical elements in unknown areas

4.2 地球物理电性结构异常特征

4.2.1 深部电性结构特征与控矿构造背景揭示

基于本区岩石地层存在的显著电阻率差异（表1），为清晰揭示未知区的深部地质构造背景，查明与地表高值地化异常相套合的深部导矿通道以及有利成矿界面的埋深，在未知区内共开展了6条音频大地电磁测深工作，测线沿东西向布置，从北到南分别编号为L1 至L6（图2b）。音频大地电磁法所揭示的未知区深部整体电性结构特征如图8 所示，茂租逆断层表现为线性低电阻率带特征，断层倾向南东，浅部较陡，深部逐渐变缓，该断层上下盘之间的地层错断规模巨大，属于区域性的深切大断层，是有利于深部成矿热液向上运移的重要通道，同时也是本区深部找矿远景区的西边界。灯影组白云岩在电阻率反演断面图中表现为厚层状高阻体，上伏的筇竹寺、沧浪铺组碎屑岩表现为中厚层状低阻体。长坡断层（F2）、大岩硐断层（F3）位置表现为陡倾的条带状低阻体，推断是地下水沿断裂破碎带贯入所致，且断层破碎带在电阻率断面图上沿深部延展未见封闭，推断其应在地下深部位置与茂租深大断层贯通相连。因此，基于上述所揭示的深部地质构造格架，深部高温、高压状态下的成矿热液沿区域深大断层（F1）向上运移，在中浅部位置贯入到矿区次一级断层网络后（F2、F3）继续运移，上升进入到本区有利成矿界面（灯影组与筇竹寺组地层界面）的侧向裂隙空间中时，随着温度、压力的释放以及PH 环境的剧变，热液中的Pb、Zn 元素不断交代、富集成矿。

4.2.2 横向平面维度极化率异常与找矿靶区圈定

如表1 所示，铅锌矿体、矿化蚀变体与围岩间存在显著的极化率差异，为进一步在未知区中圈定出地下深部铅锌矿体可能存在的平面位置，在未知区开展了大功率激电中梯扫面测量工作。野外数据测量工作的装置参数设置为：供电AB 极距为4公里，供电电流大于4 安培，测量MN 极距为40 米，MN 端二次场电压大于20 毫伏。测线沿东西向布置，南北方向的测线间距为50 米，东西方向的测点间距为20 米，共实测了29 条测线。由于工作区南西角的山体地形非常陡峭，在野外数据测量过程中不可避免地存在丢点现象。未知区的极化率等值线图中（图9a）存在两处横向连片高极化率异常带（视极化率值≥4%，异常带分别编号为Ⅰ和Ⅱ），其中Ⅰ号异常带整体表现为高极化率、中低电阻率特征，Ⅱ号异常带整体表现为高极化率、中高电阻率特征。已知的茂租断层、长坡断层在平面电阻率等值线图中（图9b）表现为与断层走向一致的低电阻率带（断层破碎带是地下水的渗漏通道），在茂租断层附近位置存在北东方向延展的“串珠状”高极化率异常，而在长坡断层附近位置存在东西方向扩展的“椭圆状”高极化率异常，推断其差别产生的原因为：在深部成矿热液沿茂租深大断层向上运移成矿过程中，区域性的茂租断层（F1）主要为导矿通道作用，能够在其局部有利裂隙空间位置发生矿化作用而形成高极化率异常；而在与茂租断层贯通的、次一级的长坡断层（F2）发挥了导矿、成矿作用，地下深处的开放空间规模较小，能够在垂向上形成布局屏蔽效应、能够有力支撑成矿热液在深部有利成矿界面附近的裂隙空间（灯影组碳酸盐岩和筇竹寺碎屑）发生持续性地横向运移、富集成矿而形成连片状地高极化率异常。因此，Ⅰ号激电异常带是未知区内在深部寻找到工业规模性、高品位厚大铅锌矿床的首选靶区。

图9 未知区大功率激电中梯测量电阻率/极化率异常平面图Fig.9 Abnormal plan of resistivity / polarizability measured by high power IP medium gradient in unknown areas

4.2.3 纵向空间维度极化率异常与隐伏矿床定位

为进一步对Ⅰ号激电异常带纵向深部可能存在的隐伏矿（床）体进行空间位置定位，进而为后续钻孔揭示工程的合理布置提供可靠的依据支撑，在图9 中紫色直线位置开展了大功率激电测深工作，以揭示该剖面纵向深度岩石地层的极化率、电阻率参数差异特征。该剖面共完成10 个激电测深点，点距为40 m，最大AB 极距为4 km，剖面的有效反演深度设置为500 m。如图10a 所示，平面尺度上的Ⅰ号激电异常带在纵向尺度上存在一致的高极化率异常，高极化率异常体在深部空间上（标高1 650水平面）存在横向变宽的趋势，同时在相邻位置的岩石电阻率（图10b）表现为往深部延展的条带状低电阻率异常特征，推断是断层构造导致岩层破碎、地下水注入所造成。结合本区成矿模式和岩（矿）石物性特征，深部成矿热液沿断层网络体系向上运移，在灯影组白云岩顶部（高电阻率）靠近筇竹寺页岩（低电阻率）的层间裂隙空间中富集成矿，矿体相对于围岩表现为高极化率异常特征，且矿体品位越高、规模越大则其极化率就越大，因此推断图10中的浅蓝色虚线矩形框所示高极化、电阻率剧烈变化梯度带位置可能是矿体赋存的有利位置。

4.3 综合评价与靶区预测

基于在已知铅锌矿体上建立的物化探异常找矿标志，并结合广大学者（韩润生等,2012;明添学等,2017）对本区MVT 型铅锌矿床成矿模式的最新认识，本文未知区距离茂租主矿体西侧约2 公里（图11a）（累计查明铅锌矿石量大于390 万吨，达到大型规模），成矿条件相同、构造背景相似，其深部具有较大的找矿前景。未知区内区域尺度（1∶10 000，中比例尺级）的多条音频大地电磁测深剖面所揭示出深部电性结构（图8 和图11d），表明茂租逆断层为区域级深切大断层，从其深部产状判断应与矿区级、次一级的长坡断层（F2）、大岩硐逆断层（F3）在深部相贯联，形成了有利于深部成矿热液向上运移的释压、释热通道，在断层附近位置出现的Cu-Zn-Pb 组合元素高值异常特征（图11b）进一步佐证了未知区深部是存在成矿热液活动“痕迹”的，客观反映出在未知区深部有利赋矿空间（灯影组白云岩与筇竹寺页岩界面附近，即电法异常中的高、低电阻率陡变带位置）具有极大的、形成规模型工业矿体的成矿概率。未知区内精细尺度（≥1∶5 000，大比例尺级）的面积性激电中梯测量结果（图9 和图11c）在横向平面上圈定出了2 处邻近矿区级断层（F2-1和F4-1）的高极化率异常带（异常带分别编号为Ⅰ和Ⅱ），并进一步通过激电测深剖面测量对Ⅰ号异常体的纵向分布特征进行了精细解剖，发现其纵向标高1 550～1 700 米位置存在低电阻率、高极化率异常体（图10），且与通过位置的音频大地测深剖面（L2 线）所测量的电阻率异常特征一致（图11e），因此综合推断该位置是未知区内首次揭示是否存在规模型矿体的优选靶区，并建议地表钻探工程为向西倾的斜孔（图11e 蓝色实线所示）。

图11 地物化综合异常特征与深部找矿预测图Fig.11 Geophysical and geochemical comprehensive anomaly characteristics and deep prospecting prediction map

5 结论与建议

综上所述，本文以滇东北MVT 型铅锌成矿带内的典型铅锌矿床（茂租铅锌矿）为例，从已知点方法有效性试验到未知区内方法应用验证，通过该研究过程，提出了适用于本区MVT 型隐伏铅锌矿床的多方法、多尺度、多参数的组合勘查技术方法体系（可简称为构造地球化学+多维度电法勘探）。进一步结合前人对本区地质背景、成矿模式、矿床特征等认识，可概要归纳出如图12 所示的针对本区深部隐伏铅锌矿床的找矿勘查模式：

图12 滇东北成矿带MVT 型铅锌矿床找矿模型图（据李小清,2013 绘编）Fig.12 Prospecting model map of MVT-type lead-zinc deposit in northeast Yunnan metallogenic belt

（1）区域级的深大导矿断层以及与之联通的次一级断层网络在纵向上具有明显的“条带状”低电阻率异常差异，可首先通过区域尺度的电磁勘探方法（例如本文所述音频大地电磁测深法）查明其深部产状特征，厘定出深部找矿靶区的边界以及有利赋矿层位（灯影组与筇竹寺组地层界面）的埋深。

（2）地表深穿透地球化探测量（例如本文所述构造地球化学测量）中Cu-Pb-Zn 组合元素高值异常特征可大致圈定出大概率成矿的区域范围，次一级断层附近的高值异常揭示了深部成矿热液的活动背景。

（3）铅锌矿体与围岩之间存在明显的极化率差异，通过大尺度横、纵向维度的大功率激电测量可对隐伏矿体的埋藏位置进行准确的空间定位，并能够为勘探工程的科学部署提供证据支撑。

近十余年来，在滇东北铅锌成矿带的老矿区深（边）部及外围开展的铅锌找矿已取得了重大突破，新增了2 处大型矿区（毛坪、乐红）和2 处中型矿区（小河、火德红），以及40 余处小型矿区，333 类（D级）以上铅＋锌金属量增加近10 倍（陈启良,2017），客观显示出该成矿带内仍存在巨大的深部找矿潜力。本文针对MVT 型隐伏铅锌矿床勘查找矿模式的研究成果，能够“以点带面”为该区正在开展的“攻深找盲、摸边探底”深部找矿工作提供较大的技术参考价值。

致谢：在野外工作期间得到了巧家县茂租铅锌有限公司的大力帮助与支持，两位审稿专家和本刊编辑对文章的修改提出了诸多宝贵意见，在此一并表示真诚谢意！

注释：

①中国地质调查局成都地质调查中心,2016.川滇黔地区隐伏铅锌矿综合勘查技术方法试验研究成果报告[R].

②云南省有色地质地球物理化学勘查院,2008.云南省巧家县茂租铅锌矿区外围物探高频大地电磁法（EH-4）勘查工作报告[R].