云南雙柏縣石羊廠鉛鋅銀礦床特征及成因

尹紅光，蔣 政，高 揚，楊 芬

(云南省有色地質局三一三隊，云南 玉溪 653100)

石羊廠鉛鋅銀礦位于雙柏縣城南西禮社江(石羊江)兩岸，是滇中地區重要的鉛鋅銀礦床類型之一，目前控制規模銀鉛礦達中型，具有大型-超大型成礦前景。

1 礦區地質

礦區大地構造位置位于揚子準地臺、滇中中臺陷、楚雄凹陷的大姚-新平坳陷盆地南部，屬楚雄盆地西部邊緣隆起帶，以紅河深大斷裂(F31)為界，西部屬哀牢山蛇綠巖混雜帶(Ⅶ-2-4-2)，東部屬較穩定的楚雄陸內盆地(Ⅴ-2-5)之大姚-新平坳陷盆地(Ⅴ-2-5-2)[3]，盆地主要分布中生代地層。楚雄(前陸盆地)為Cu-Fe-Pb-Zn-Ag-Au-Pt-Pa-Ni-REE-藍石棉-鹽類-煤成礦帶(Ⅳ22)，在該成礦區帶北西有小水井大型金礦床、阿別田銅礦床、灑巴苴-八角鋅礦床、官朗山金礦床、金寶山大型鉑鈀礦床等，南東有大紅山特大型鐵銅礦床[4]。

1.1 礦區地層

區域內地層缺失古生界，僅出露三疊系上統(T3)、侏羅系下統(J1)，三疊系上統直接超覆于大紅山群(Pt1d)基底之上，具雙基底構造。區域構造處于近南北向石羊江斷層(F4)和戛灑江-馬鹿塘斷層(F5)夾持的近南北向狹長帶中，主體為一復式背斜構造-中生代紅色盆地(J-K)內的中央隆起帶(T)。褶皺構造主要為北北西向大荒地褶皺(圖1)，由大團山復式背斜〈11〉(老石羊背斜)和瓦房塘向斜〈12〉組成。

礦區出露由新至老地層有

(1)侏羅系下統馮家河組(J1f)：泥巖、砂質泥巖。

(2)三疊系上統白土田組(T3b)：其巖相古地理環境為近濱湖相沉積為主，夾海相地層?？蓜澐譃槿齻€巖性段，本礦區僅見第三段和第二段

白土田組第三段(T3b3)：變質泥質粉砂巖、粉砂質板巖、變質巖屑長石砂巖；

白土田組第二段(T3b2)：長石石英砂巖、變質石英砂巖。賦礦層為三疊系上統白土田組下段(T3b2)砂巖、粉砂巖。

1.2 礦區地質構造

礦區最大的褶皺構造有老石羊背斜和老石羊向斜，樞紐均向南揚起，向北傾沒。

(1)老石羊背斜：背斜軸向335°，軸長3.2km，軸部位置即是老石羊斷層(F4-1)所在位置；核部為白土田組第二段(T3b2)，翼部為白土田組第三段(T3b3)、馮家河下段(J1f)；西翼傾向240°，傾角30°～65°；東翼傾向30°，傾角20°～30°，與西翼形成斜歪傾伏背斜。

(2)老石羊向斜：位于老石羊背斜之東翼，向斜軸向與背斜軸平行，軸長比背斜略短，核部為馮家河組(J1f)、白土田組第三段(T3b3)，翼部為白土田組第三段(T3b3)、第二段(T3b2)，為對稱向斜。老石羊背斜向南延伸稱為新石羊背斜，為陡傾斜背斜，核部為V礦體群產出位置。

礦區地質斷層構造可分為兩期，早期為北北西向斷層(F4、F4-1、F5等)多屬逆斷層，為控礦斷層。晚期為北西向(F10、F12、 F6)多具平移性質，多為破礦構造。北東向斷層(F11)。晚期斷層切錯早期斷層。

(1)石羊江正斷層(F4)：長52 km，走向33°，傾向245°，傾角65°～85°，該斷層分布在三疊紀-侏羅紀地層中，沿石羊江沿岸，構造角礫巖、斷層泥和擦痕非常明顯，碎裂帶寬數十米，角礫尖棱，大小1mm～20mm，硅質膠結；其上盤斷面較平整，下盤斷面波狀彎曲；于下段波狀彎曲處有銅礦化，為成礦構造。

圖1 石羊廠鉛鋅銀礦地質圖

(2)戛灑江-馬鹿塘斷層(F5)：與石羊江斷層大致平行，全長52km。斷層線微呈波狀作北北西-南南東向延伸，傾向西，傾角40°～55°，為壓性逆斷層。

(3)老石羊斷層(F4-1)：處于老石羊背斜的核部，長度大于8.3km，與石羊江斷層(F4)大致平行，是礦區內最大的控礦和容礦斷層，主礦體Ⅰ1即沿此斷層產出。斷層走向335°，傾向245°，傾角65°～85°，為張性正斷層。

(4)F10斷層：長1.5km，走向近東西，略向北傾，傾角較陡，85°～90°，為左旋平移正斷層，是Ⅲ1礦體產出位置，為成礦構造(導礦和容礦)，有可能為晚期派生斷層。

2 礦床特征

礦床位于老石羊村-大象場一帶，分為3個礦段，老石羊礦段礦化帶長3000m，新石羊礦段礦化帶長500m，大象場礦段礦化帶長900m。圈定了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(老石羊-小尖山)、Ⅳ(大象場)、Ⅴ(新石羊)五個礦體(群)，共31個礦體(老石羊Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅰ5、Ⅰ6、Ⅰ7、Ⅰ8、Ⅰ9、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1，新石羊Ⅴ1、Ⅴ2、Ⅴ3、Ⅴ4、Ⅴ5、Ⅴ6、Ⅴ7、Ⅴ8、Ⅴ9，大象場Ⅳ1、Ⅳ2、Ⅳ3)，其中老石羊Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅳ為主礦體，Ⅲ1、Ⅴ為次要礦體，礦體產出于北西向或近東西向斷裂、裂隙、層間構造破碎帶中，含礦地層為三疊系上統白土田組第二段(T3b2)，含巖性為砂巖、粉砂巖等。新增鉛鋅銀礦石資源量323.88萬噸，金屬量銀423742kg，鉛195453噸，鋅9360噸，Ag品位139.411g/t、Pb品位 5.96ω%、Zn品位 4.28ω%。銀、鉛規模為中型，鋅為小型。

(1)Ⅰ1號礦體：為隱伏礦體，礦體呈似層狀產于F4-1斷層破碎帶中，賦礦巖性為蝕變碎裂石英砂巖、構造角礫巖。北段分布標高1082m～765m，頂面埋深20m～110m，礦體長度433m，控制最大斜深310m。走向325°，傾向235°，傾角62°。厚度4.09m，Ag品位 213.66g/t、Pb品位 5.57ω%。810m標高A13線附近KD17局部共生鋅，Zn品位3.38ω%。

在斷層帶旁側次級裂隙構造帶中平行產出7條透鏡狀小礦體(Ⅰ2～8)。礦體平面上呈北西向平行排列，剖面上呈“八”字形(圖2)。南段分布標高1165m～879m，頂面埋深42m～183m，礦體長度1137m，控制最大延深245m。走向325°，傾向235°，傾角64°。礦體厚度4.31m，Ag品位213.91g/t、Pb品位 9.16ω%。900m標高A26～28線KD18局部共生鋅，Zn品位1.36ω%～2.77ω%。厚度變化系數30.7%，屬穩定型；品位變化系數74.0%，屬均勻分布型。Ⅰ1為規模最大的礦體，占探獲總礦石量的70.5%。

(2)Ⅱ1礦體：為隱伏礦體。頂面埋深38m～110m，分布標高998m～770m，長度386m，控制最大斜深230m。礦體呈似層狀產于北西向層間構造破碎帶中?？傮w走向320°，傾向50°，傾角58°。厚度2.02m，品位Ag 251.49g/t、Pb 7.15ω%。800m標高附近局部共生鋅，品位Zn 1.55ω%。

(3)Ⅲ1礦體：為半隱伏狀礦體。礦體頂面埋深10m～110m，分布標高668m～586m，長度180m，控制最大斜深70m。礦體呈透鏡狀產出于近東西向斷裂—裂隙構造破碎帶(F10)中。走向90°，傾向0°，傾角82°，局部向南反向陡傾。厚度1.28m，品位Ag 192.03g/t，Pb 4.87ω%。

(4)Ⅳ礦群：為半隱伏狀礦體，由3個透鏡狀小礦體組成礦體沿F4-1斷層呈“串珠狀”展布。Ⅳ1礦體走向309°，傾向31°，傾角86°；礦體長67m，礦體長25m，礦體走向340°，傾向70°，傾角88°；圈定標高1162m～1068m，控制最大斜深59m；厚度0.80m，品位Ag 107.53g/t、Pb 2.26ω%。Ⅳ3礦體長50m，礦體走向340°，傾向250°，傾角88°；圈定標高1325m～1255m，斜深20m；厚度1.00m，品位Ag 222g/t、Pb 0.98ω%。

(5)Ⅴ礦群：為隱伏礦體，分布標高785m～617m，頂面埋深72m～190m，礦體產于新石羊背斜軸部兩側，由平面上呈北西走向、平行分布的12個小礦體組成(圖2)，小礦體間距5m～20m；剖面上陡傾斜“八”字形展布，最大控制延深105m。單個礦體長50m～200m，礦體總厚度56.94m，單礦體厚4.75m，品位Ag 163.98g/t 、Pb 6.68ω%。礦體傾角較陡66°～87°。礦體沿層間破碎帶、裂隙產出，以Ⅴ1、Ⅴ5、Ⅴ6礦體規模稍大。Ⅴ1～5產于背斜軸部西側，走向325°，傾向235°，傾角74°～87°，Ⅴ6～12產于背斜軸部東側，走向330°，傾向60°，傾角66°～88°。

圖2 老石羊A19、新石羊X2剖面圖

3 礦石質量特征

礦石結構主要有粒狀結構、膠態集合體結構、表生氧化礦物及氧化殘余結構等。主要礦石構造有塊狀構造、脈狀、網脈狀構造、散點狀構造。

混合礦原生金屬礦物主要有方鉛礦、銀鉛礦、輝銀礦、閃鋅礦等，次有黃鐵礦、黃銅礦、自然銀等。氧化金屬礦物有褐鐵礦、白鉛礦、鉛礬、纖鋅礦、孔雀石等。脈石礦物有石英、長石、方解石、巖屑等?；旌系V石具粒狀、鑲嵌狀結構，細脈浸染狀、脈狀構造；氧化礦石具膠質、交代結構，土狀、皮殼狀、蜂窩狀構造。

表1 石羊廠鉛鋅銀礦伴生元素分析結果表*

通過基本分析、組合分析(表1)、光譜分析(表2)，礦區主要有用的主元素為銀、鉛，鋅含量很低，局部達工業品位，其他元素均未達到單獨成礦或伴生元素的品位，有害組份砷、汞、鎘等含量甚微，組合分析硫含量偏高(S 0.15%～1.97%)。主要成礦元素為銀、鉛，次要成礦元素為鋅(局部共生)，其它伴生組分含量低，未達綜合評價要求。

表2 原礦光譜分析結果表(%)

4 礦石類型和品級

4.1 自然類型

原生金屬硫化礦物主要有方鉛礦、銀鉛礦、輝銀礦、閃鋅礦等，次有黃鐵礦、黃銅礦、自然銀等。氧化金屬礦物有褐鐵礦、白鉛礦、鉛礬、纖鋅礦、孔雀石等。脈石礦物有石英、長石、方解石、巖屑等。原生礦石具粒狀、鑲嵌狀結構，細脈浸染狀、脈狀構造；氧化礦石具膠質、交代結構，土狀、皮殼狀、蜂窩狀構造。

鉛物相分析礦石主要分布于氧化—半氧化帶。淺表部為氧化礦，鉛氧化率35.15%～96.59%、平均67.40%。淺深至深部為混合礦、局部見硫化礦，鉛氧化率6.47%～27.33%、平均17.78%。氧化帶深度50～200m。氧化礦占39.1%，混合礦占60.9%。本次圈定了氧化帶與混合帶，硫化礦暫并入混合帶圈定。

銀物相分析，銀的氧化率5.77～31.82%，平均氧化率17.22%，以混合化礦為主。銀的賦存狀態有5種，其中硫化銀占80.2%，金屬銀占2.0%，氯化銀占1.1%，氧化銀占0.16%，硫酸銀占0.14%，難溶包裹銀占16.4%。

4.2 工業類型及品級

工業類型屬泥巖、碎屑巖類型銀鉛礦。

本礦區Pb、Ag可以達到單獨圈定礦體，確定為共生礦，Zn僅有少部分樣品達工業品位，量少且分布零星，不能連成片，Zn確定為局部共生礦。

5 礦床成因及找礦標志

5.1 礦床成因

通過對成礦物質來源 、成礦環境和成礦作用的研究，來劃分礦床的成因類型[5、6]。結合本區的礦床地質、構造及控礦特征等，分析如下：

(1)礦區處于楚雄盆地西部邊緣的隆起帶，巖相為內陸湖盆沉積相，巖石組合為陸源碎屑物及火山碎屑，巖性為石英砂巖、長石石英砂巖，夾薄層凝灰巖，砂屑組分為石英、長石、巖屑、填隙物、碳酸鹽(白云石)細脈等，具有典型的陸相沉積特征。礦物質來源為火山噴發含鉛銀礦元素的物質經長距離搬運、沉積而成，礦石得到初步富集。

(2)富礦體即有產于斷層破碎帶中的(Ⅰ1)，也有產于地層層間破碎帶的(Ⅱ1)，礦體品位比圍巖高，具有后期疊加改造加富現象。

(3)礦石礦物成分簡單，以金屬硫化物為主，如方鉛礦、輝銀礦、纖鋅礦、黃鐵礦、銅礦等，其成礦環境為還原環境。近礦圍巖蝕變較弱，主要為硅化、黃鐵礦化，具低溫成礦特點。

(4)特征元素簡單，主要礦產為Ag、Pb，次為Zn。

(5)礦床的成礦時代，與地層的成礦時代一致，有可能是燕山期，但又經歷后期多期次的改造。

綜上所述，礦床成因屬受構造破碎帶控制的中低溫熱液型鉛鋅銀多金屬礦，礦床工業類型為泥巖、碎屑巖容礦的銀鉛(鋅)礦。

5.2 成礦模式

本區礦床特征總體為處于盆地(楚雄)邊緣隆起帶中的褶斷構造，為一復式背斜+核部縱張斷裂及次級向斜推覆+東側逆沖推覆斷裂(F5)+晚期疊加斷層(F10)。其成礦模式可歸納為“石羊廠式”鉛鋅銀礦(圖3)。

圖3 石羊廠鉛鋅銀礦床模式圖

5.3 礦化富規律

含礦物質經火山噴發、搬運、沉積，含礦元素得到初步富集，在特定部位(斷層、破碎帶、層間裂隙)沉淀、富集成礦，在斷層由陡變緩處(凹兜)礦體變厚、變大。成礦后礦體穩定、連續性好，分支、復合少，夾石少，礦石品位富，礦體厚度大。淺表為氧化礦(鉛釩、白鉛礦、少量孔雀石)，往下漸變為混合礦(鉛釩、白鉛礦、方鉛礦、孔雀石、銅藍)、硫化礦(方鉛礦、黃銅礦)。氧化礦圍繞原生礦體及附近分布，有的還保留原生礦的殘余結晶。礦石也具有后期改造跡象。

5.4 找礦標志

根據礦區的礦體特征、礦石質量特征及控礦因素，歸納找礦標志為

(1)上三疊統白土田組第二段(T3b2)為主要的地層找礦標志，其次在侏羅系下統馮家河組(J1f)中(J1f)尋找淺色層。

(2)以肉眼可見的方鉛礦、氧化鉛礦體露頭為直接的找礦標志，以礦石轉塊為間接的找礦標志。

(3)以斷層構造為間接的找礦標志。