劉學龍，李文昌，2，周云滿，趙成峰，王基元，李慶銳，李守奎，王 海，陸波德，周杰虎，李方蘭，劉 雪

（1. 昆明理工大學國土資源工程學院，云南 昆明 650093；2. 中國地質調查局成都地質調查中心，四川 成都 610081；3. 云南黃金礦業(yè)集團股份有限公司，云南 昆明 650224）

0 引言

西南“三江”特提斯域歷經大陸多旋回演化，地質構造發(fā)育，巖漿活動強烈，成礦流體活躍，特有的成礦環(huán)境及成礦地質背景，致使金屬成礦元素大量富集，是我國重要的鐵-銅-鉛-鋅-金-銀等金屬礦產地，資源優(yōu)勢明顯，找礦潛力巨大，已成為地質找礦以及國內外開展地質科學研究工作的重點區(qū)域（李文昌等，2001；潘桂棠等，2001；侯增謙等，2004；Hou et al.，2007；鄧軍等，2014；Deng et al.，2016，2017a，2017b）。

保山地塊是“三江”特提斯構造帶的重要組成部分，區(qū)內歷經原、古、中、新特提斯洋演化及早古生代至新生代多期次巖漿活動，并發(fā)生了多期成巖成礦事件（陶琰等，2010；Dong et al.，2013；Li et al.，2016）。金廠河鐵銅金鉛鋅多金屬礦集區(qū)位于保山地塊北部，產出有多個大中型鉛鋅金多金屬礦床，其中金廠河鐵銅鉛鋅多金屬礦床是西南“三江”成礦帶內已知的典型大型矽卡巖型礦床之一，備受業(yè)內關注。近年來，隨著地質勘查工作程度的提高，對區(qū)內代表性鉛鋅多金屬礦床的礦床地質特征及地球化學特征（符德貴等，2004；薛傳東等，2008；張恩才等，2010；董文偉等，2013）、成礦流體（黃華，2014；鄭景旭，2017；陳福川，2018；李振煥等，2020）和成巖成礦年代學（陶琰等，2010；黃華等，2014a；羅應等，2020）等方面開展了研究工作，并以地質、物探、化探綜合調查為基礎，總結了區(qū)內金銅多金屬礦床的成礦控制因素及成礦機制（王基元等，2021），深化了對區(qū)內成礦作用的理解和礦床成因的認識。研究發(fā)現，金廠河、核桃坪、黑牛凹等礦床成礦流體性質具有一定的相似性，成礦物質的來源具有同源性（薛傳東，2008；黃華，2014b；楊懷，2017；陳福川，2018；李振煥，2020）。以上研究工作的開展為金廠河鐵銅金鉛鋅多金屬礦集區(qū)成礦系統(tǒng)的研究與總結提供了重要基礎。

本文在系統(tǒng)梳理以往研究工作的基礎上，結合最新研究成果，對金廠河礦集區(qū)主要礦床地質特征和地球化學特征進行了較為全面地研究和總結，對成礦系統(tǒng)的劃分作了新的界定，以期為該區(qū)地質找礦工作提供科學參考。

1 成礦地質背景

1.1 地質構造特征

西南“三江”特提斯構造域經歷了大陸形成與裂解及原—古—中—新特提斯洋擴張—消減—閉合—碰撞—構造轉化等過程，形成了復雜的多島弧盆系結構（鄧軍等，2016）。金廠河礦集區(qū)位于藏-滇-泰-馬中間板塊中段的保山地塊北中部（Metcalfe I，2013），夾持于昌寧-孟連結合帶和騰沖地塊之間，北段尖滅于碧江一帶瀾滄江斷裂與怒江斷裂匯攏部位，東界為柯街-南定河斷裂，西界為瀘水-潞西-瑞麗斷裂（怒江斷裂南段）。受區(qū)域構造演化的影響，本區(qū)主要經歷了寒武紀至早二疊世原—古特提斯穩(wěn)定臺地及臺盆階段、早二疊世末至三疊紀古特提斯俯沖-碰撞階段兩個漫長的地質演化過程（羅建寧等，1991）。寒武紀—志留紀早期，原特提斯洋經歷了洋脊擴張、板片俯沖及洋盆衰亡的復雜演化過程，但保山地塊晚寒武世核桃坪組—志留紀栗柴壩組基本上為連續(xù)的陸棚—臺地碳酸鹽巖沉積，為較為穩(wěn)定的地殼發(fā)展演化時期（鐘維敷，2014）。志留紀晚期，華北與華南陸塊從岡瓦納大陸發(fā)生分離，原特提斯洋盆進一步縮小，直至消亡，古特提斯洋盆開始逐漸擴張（Xiao et al.，2019）。晚二疊世之后，華南地塊和羌塘、思茅、保山等地塊一起向北運移，于中晚三疊世時期（240 ～220Ma）隨金沙江-墨江洋殼的西向俯沖和思茅地塊與保山地塊發(fā)生碰撞，在思茅地塊的東西兩側，古特提斯洋東支與西支相繼閉合，先后形成金沙江-哀牢山縫合帶和昌寧-孟連-瀾滄江結合帶（邢曉婉，2016；董美玲，2016）。該區(qū)主要出露早古生代復理石海底扇濁流碎屑巖和臺地碳酸鹽巖及淺海陸棚碎屑巖，另有少量的晚古生代濱淺海碳酸鹽巖及碎屑巖。受早二疊世末期昌寧-孟連特提斯洋的俯沖作用和陸-陸碰撞作用影響，研究區(qū)缺失晚二疊世及三疊紀沉積（羅亮等，2014）。

1.2 區(qū)域地球物理特征

重力資料反映，區(qū)內碳酸鹽巖類、基性侵入巖密度值較高，砂巖、頁巖次之，花崗巖及崇山群變質巖密度較低，花崗巖與寒武系沉積巖地層之間存在一定的密度差。在金廠河一帶重力異常近橢圓狀重力高，梯度北西，北東側變化大（李文昌等，2001；符德貴等，2004）。航磁資料顯示，區(qū)內磁場值變化較明顯，區(qū)內泥盆系、志留系、奧陶系及寒武系地層巖石大部分為弱磁性，而磁性最強的為銅鉛鋅礦化矽卡巖（云南黃金礦業(yè)集團股份有限公司，2012①）。在核桃坪、上廠、陡崖、金廠河、巖峰頭、黑牛凹等地，磁場變化強烈，形成了具有一定面積、梯度變化較大的磁異常，磁異常均分別對應了矽卡巖型鐵銅鉛鋅礦體（董文偉等，2007；楊飛等，2019）。以上資料顯示，區(qū)內重磁異常與金廠河礦集區(qū)礦床（點）的分布大體范圍一致，矽卡巖型礦體是引起異常的主要影響因素。

1.3 區(qū)域地球化學特征

1∶20 萬水系沉積物及1∶5 萬土壤化探測量成果顯示，Pb、Zn、Cu、Ag、Au 等元素異常主要沿保山復背斜兩翼和南北傾伏端呈帶狀展布（劉洪滔等，2013）。成礦元素為Cu、Pb、Zn、Ag、Au、Hg 等，高值區(qū)主要分布在寒武系地層上，為含礦地層，在金廠河-核桃坪地區(qū)親銅元素尤其富集，以核桃坪為中心形成了Pb、Zn、Cu、Cd、Ag 等元素的高濃集異常區(qū)，并具多處濃集中心，在陡崖、黑巖凹等地也有較好的化探異常（董文偉等，2007；楊飛等，2019）。

2 礦床地質特征

“三江”特提斯域曾歷經晚古生代至中生代的特提斯構造演化及新生代大陸造山的疊加轉換，發(fā)生過多幕式大規(guī)模成礦作用，完整記錄了超大陸裂解、增生、碰撞的演化史，目前仍舊活躍（黃汲清等，1984；劉增乾等，1993；李興振等，1999；鄧軍，2012，2014）。受區(qū)域構造演化的影響，保山地塊先后歷經原、古、中、新特提斯演化，并發(fā)育了多期成巖成礦事件，是西南“三江”特提斯域構造-巖漿成礦帶南段的重要組成部分。在北部形成了以金廠河鐵銅鉛鋅礦、核桃坪鉛鋅礦、陡崖鐵銅多金屬礦、黑牛凹金礦、黃家地金礦等為代表的多金屬礦集區(qū)。

2.1 金廠河矽卡巖型鐵銅鉛鋅多金屬礦床

金廠河鐵銅鉛鋅礦床位于保山地塊北部，是保山地塊多金屬成礦作用的典型代表。大地構造位置處于岡底斯-念青唐古拉褶皺系南段，福貢-保山-鎮(zhèn)康鉛鋅多金屬成礦帶北部，核桃坪背斜東段的金廠河隆起部位（符德貴等，2004）。礦區(qū)處于近SN向木瓜樹-朱石箐斷裂與NW向木瓜樹-阿石寨斷裂所夾持銳角區(qū)的NE、NW 向構造交匯處（董文偉，2007）。金廠河鉛鋅多金屬礦床共圈定鉛鋅礦體43 條、銅礦體57 條及磁鐵礦體65 條，礦體為隱伏礦體，賦礦圍巖為上寒武統(tǒng)核桃坪組二段（3h2）大理巖化灰?guī)r、陽起石矽卡巖、石榴子石矽卡巖和黑柱石矽卡巖等，礦體呈透鏡狀、脈狀和似層狀產出，局部呈現分支—復合現象。礦體垂向和側向分帶明顯，垂直分帶上部鉛鋅礦、中部銅礦和銅鐵礦、下部鐵礦（圖3）；側向分帶中心鐵礦、中部銅礦、外側鉛鋅礦，在中部銅與鉛鋅礦過渡，其外側可能為金礦化分帶。

圖3 金廠河鐵銅鉛鋅多金屬礦床Ⅰ-Ⅰ’線垂直縱剖面圖（云南黃金礦業(yè)集團股份有限公司，2011③）Fig.3 Vertical profile of I-I’line in Jinchanghe Fe-Cu-Pb-Zn polymetallic deposit（after Yunnan Gold Mining Group Co. LTD，2011③）

礦體淺部主要為透鏡狀、似層狀陽起石矽卡巖帶，產出于金廠河背斜核部的核桃坪組二段一層（3h2-1）下部，具Pb-Zn 礦化，已揭露礦體厚度在3～48m之間。原巖以灰?guī)r和泥灰?guī)r為主，夾少量鈣質板巖。中部主要為透鏡狀、似層狀石榴子石陽起石矽卡巖帶以Cu礦化為主，靠近淺部局部含Pb-Zn礦化，靠近深部含磁鐵礦礦化，為承上啟下的過渡帶，殘余結構發(fā)育，表現為石榴子石被后期網脈、細脈狀方解石不同程度穿切。深部主要為似層狀黑柱石陽起石矽卡巖帶，以磁鐵礦化為主，局部發(fā)育黃銅礦化，目前已施工完成的鉆探和坑道工程未穿透底板。

礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦和磁鐵礦，伴生少量黃鐵礦、磁黃鐵礦、斑銅礦和毒砂；脈石礦物為石榴子石、透輝石、陽起石、石英、方解石和黑柱石等。圍巖具矽卡巖化、退化蝕變、硅化和碳酸鹽化等蝕變特征，主要是原巖中的礦物被蝕變礦物取代而形成，蝕變礦物包括石榴子石、透輝石、黑柱石、陽起石、綠簾石、綠泥石、石英和方解石等。

圖1 保山地塊構造背景圖（a）和保山地塊主要構造、巖漿作用及礦床位置圖（b）（底圖據陶琰等，2010）Fig 1 Tectonic setting map（a）and the main structure，magmatism and deposit location map（b）of the Baoshan block（after Tao et al.，2010）

圖2 滇西保山地塊金廠河鉛鋅多金屬礦集區(qū)地質簡圖（據云南黃金礦業(yè)集團股份有限公司，2020②）Fig.2 Geological sketch map of Jinchanghe Pb-Zn polymetallic ore concentration district in Baoshan block，western Yunnan（after Yunnan Gold Mining Group Co. LTD，2020②）

2.2 核桃坪矽卡巖型鉛鋅多金屬礦床

云南保山核桃坪多金屬礦區(qū)位于保山地塊北部保山-施甸復背斜東翼北傾伏端與北西向區(qū)域性斷裂交匯地帶。賦礦地層為寒武系上統(tǒng)核桃坪組（3h）和沙河廠組（3?h）碳酸鹽巖建造夾板巖、砂巖等碎屑巖，普遍具有大理巖化特征。

核桃坪鉛鋅礦體產于上寒武統(tǒng)沙河廠組一段（3?h1）薄—中層狀大理巖化灰?guī)r、泥質條帶狀灰?guī)r內的斷層破碎帶及層間破碎帶中，呈脈狀、似層狀產出（圖4），礦體走向近南北，傾向東40° ～110°，傾角27° ～60°。區(qū)內圈定礦體6 條，礦體長50 ～590m；V1為主礦體，礦體長590m，厚0.52 ～27.65m、平均8.14m，傾向延伸大于122m，礦體單工程平均質量分數：Pb 為0.60% ～5.97%，Zn 為2.59% ～8.52%，鉛鋅比為1∶4.22。礦化類型包括矽卡巖型富銅礦體、矽卡巖型磁鐵礦體和矽卡巖型、熱液脈型銅鉛鋅多金屬礦體，礦體主要賦存在寒武系碳酸鹽地層，圍巖蝕變有矽卡巖化、大理巖化、硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、方解石化等。

圖4 打廠凹-核桃坪礦體剖面圖（據王基元等，2021修改）Fig. 4 Profile of Dachangwa-Hetaoping orebodies（modified from Wang et al.，2021）

礦石類型以鉛鋅硫化物礦石為主，金屬礦物主要有含閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦及少量黃銅礦；脈石礦物有陽起石、透輝石、方解石、石英、重晶石等；氧化礦物有水鋅礦、菱鋅礦、白鉛礦、異極礦、孔雀石、褐鐵礦等。伴生礦產有銅、銀、鎘，礦床類型為具一定層控特征的矽卡巖型鉛鋅多金屬礦（薛傳東等，2008）。

2.3 陡崖矽卡巖型鐵銅多金屬礦床

陡崖鐵銅多金屬礦位于金廠河礦集區(qū)西南部，產于核桃坪背斜西翼之北北東向木瓜樹-朱石箐斷裂東側。區(qū)內具有較好的磁異常和化探異常，經地表工程及地下坑探工程揭露，已發(fā)現了較好的銅、鉛鋅、鐵礦體。

區(qū)內屬茅竹棚-核桃坪復破背斜西翼，總體呈一單斜構造，傾向北西，傾角28° ～32°，由于斷裂發(fā)育，地層產狀零亂。區(qū)內斷裂構造發(fā)育，構造線以北北東向為主，其次為北西向。近北北東向斷裂與成礦關系密切，顯示先張扭后壓扭的特點，斷裂兩側縱張裂隙和破碎帶發(fā)育，為礦區(qū)主要導礦和容礦構造。礦體產于寒武系上統(tǒng)核桃坪組（3h），受地層及斷裂破碎帶控制。經地質填圖及地表工程揭控，共圈定礦體5 條，具一定規(guī)模的鉛鋅礦體有3條，即DYV5、DYV1、DYV2 礦體（圖5），經鉆探工程驗證，圈定出隱伏的矽卡巖型磁鐵礦體1 條。

圖5 陡崖銅多金屬礦區(qū)0線剖面圖（據胡安林等，2020）Fig. 5 Profile of line 0 in Douya Cu polymetallic mining area（revised after Hu et al.，2020）

2.4 黑牛凹中低溫熱液型金礦床

礦區(qū)構造位置處于“三江”造山帶“蜂腰”狀弧形構造南側散開端的末端部分，保山陸塊與蘭坪-思茅盆地相接且靠近保山陸塊一側。斷裂發(fā)育，主要為近南北向，顯示先張裂后壓扭多期次活動特征，南北向斷層為主，北東、北西向斷層次之，斷裂帶產有不同期次基性巖。斷裂兩側縱張裂隙和破碎帶發(fā)育，為礦區(qū)主要導礦和容礦構造。

礦區(qū)共劃分出3 個金礦化帶，均呈近南北向展布，其中Ⅱ礦化帶為礦區(qū)的主成礦帶。Ⅱ礦化帶，分布于礦區(qū)中部，主要出露核桃坪組二段一層（3h2-1）板巖、粉砂質板巖夾砂巖及二段二層（3h2-2）泥質灰?guī)r、大理巖化灰?guī)r等，局部見少量輝綠巖，呈巖脈、巖枝狀產出。區(qū)內構造較發(fā)育，主要見近南北向展布的F3 斷層及其配套節(jié)理、裂隙等，在北部坑道中，發(fā)育有近東西向平移小斷層，沿F3 斷層及其附近，巖石破碎，局部形成構造角礫巖，礦化蝕變強烈，Ⅱ1 金礦體則產于其中（圖6）。

圖6 黑牛凹金礦區(qū)30 線地質剖面圖（據陶興雄等，2020修改）Fig. 6 Geological profile of line 30 in Heiniuwa Au mining area（modified from Tao et al.，2020）

礦石結構有它形粒狀結構、碎裂狀結構；構造具條帶狀構造、晶洞狀構造、塊狀構造、砂糖狀構造、角礫狀構造及細脈狀構造。礦石中有用組分為金，金屬礦物主要有黃鐵礦、磁黃鐵礦、褐鐵礦；脈石礦物以石英為主，其次為粘土礦物（泥質物）、方解石、絹云母、高嶺石、綠泥石等。硅化、黃鐵礦化與金成礦關系密切。

2.5 黃家地中低溫熱液型金礦床

礦區(qū)位于茅竹棚-核桃坪復式背斜西翼，受構造影響，次級褶皺較發(fā)育，地層產狀變化大。區(qū)內斷裂發(fā)育，斷層與礦體的產出關系密切，按走向主要有近SN向、NWW向、NNE 向三組，其中近SN 向斷裂為礦區(qū)主要的容礦構造。礦體產于寒武系上統(tǒng)沙河廠組一段（3?h1），受斷裂破碎帶及石英脈的雙重控制（圖7），含礦巖石為構造蝕變巖及黃鐵礦化石英巖（脈）。經地表槽探、中淺部坑探工程揭露，礦區(qū)具一定規(guī)模的金礦體。礦體呈脈狀產出，礦體長230 ～798m，平均厚1.45 ～11.69m，平均品位Au 0.84 ～4.20g／t，礦床成因類型為與隱伏花崗巖體及斷裂構造破碎帶有關的中低溫熱液型金礦床。

圖7 黃家地金礦床31線剖面圖（據趙成峰等，2008）Fig. 7 Profile of line 31 in Huangjiadi Au deposit（modified from Zhao et al.，2008）

3 成礦主控因素

3.1 賦礦地層

3.2 巖漿作用

images/BZ_146_2321_1044_2350_1073.pngimages/BZ_146_2321_1980_2350_2008.pngimages/BZ_146_1356_1473_1385_1502.pngimages/BZ_146_1185_298_1219_332.pngimages/BZ_146_660_1138_689_1167.pngimages/BZ_146_656_1433_685_1462.pngimages/BZ_146_660_1756_689_1785.png

保山地塊巖漿活動較為頻繁，由前寒武紀至新生代均有發(fā)育。前寒武紀有西盟老街子花崗巖和潞西花崗巖，其Rb-Sr 等時線年齡分別為687Ma 和645Ma（張玉泉等，1990；李文昌等，2013）。早古生代巖漿巖在保山地塊內分布廣泛，有平河巖體、平達、勐堆、赧灑和松坡巖株等，鋯石U-Pb 年齡集中于500 ～470Ma，形成于統(tǒng)一的岡瓦納大陸時期。相關資料顯示，上述巖體巖漿源于古老地殼物質部分熔融，與原特提斯洋的俯沖作用有關（Chen et al.，2007；Liu et al.，2009；董美玲等，2013）。晚古生代巖漿活動在臥牛寺組玄武巖中有相關記錄，主要分布在滇西保山—永德—鎮(zhèn)康一帶，其40Ar-39Ar 年齡為273.9 ±1.5Ma和279.5 ±1.6Ma，可能屬于晚古生代峨眉地幔柱活動的產物（肖龍等，2003；曹俊等，2017）。中生代巖漿巖較為發(fā)育，主要有出露于保山地塊東部的臨滄花崗巖基和中西部的蚌東巖體。其中，蚌東巖體巖性以正長花崗巖為主的鋯石U-Pb年齡為228.3 ±1.7Ma，其成因可能與保山地塊巖石圈地幔的拆沉作用或與大洋板片俯沖作用有關（王曉林等，2018）；臨滄花崗巖基的巖石類型為花崗閃長巖和黑云母二長花崗巖，鋯石U-Pb 年齡為233 ～217Ma，起源于古老地殼物質部分熔融，是古特提斯洋閉合后構造伸展階段的產物（王舫等，2014）。新生代巖漿活動以樺桃林巖體為代表，集中于龍陵—潞西地區(qū)，巖性為二云母花崗巖的鋯石U-Pb年齡為66 ～60Ma，其巖漿可能源于古地殼部分熔融且受幔源物質混染（董美玲，2013）。

3.3 構造控制作用

保山地塊地處特提斯構造域，地殼演化經歷了長期、復雜的演化歷史，形成了多級次、多期次的地質構造及巖漿活動。區(qū)內構造以發(fā)育密集排列的斷裂和寬緩褶皺為特征，主要呈NE 向、NW 向、近SN向和EW向展布，是控制沉積構造、變質作用、巖漿活動及礦床分布的主要構造（鮑威等，2020）。區(qū)域主干斷裂有瀾滄江斷裂、柯街斷裂、南汀河斷裂及西部的怒江斷裂，次級斷裂發(fā)育，斷裂構造呈現多期性，NW 向、NE 向斷裂明顯多處錯段緊密排列的NNW向斷裂，控制了保山陸表海局部原始沉積環(huán)境，同時提供了廣泛的熱源活動和礦液運移通道，也是成礦的關鍵部位。區(qū)內褶皺較為發(fā)育，北部為保山-施甸復背斜，南部為鎮(zhèn)康復背斜，與鉛鋅多金屬礦床的空間分布關系密切。背斜核部的傾伏端往往次級斷裂較為發(fā)育，熱液活動強烈，為礦床的定位提供了主要條件。區(qū)內金廠河鐵銅鉛鋅多金屬礦、核桃坪鉛鋅礦均位于保山復背斜北部的核桃坪背斜傾伏端，沿軸部及東翼分布的近南北向及北東向斷裂與成礦密切相關，斷裂兩側的張性裂縫和破碎帶是主要的導礦和容礦構造（王基元，2021）。因此，區(qū)內已知的大—中型鉛鋅多金屬礦床的規(guī)模分布多受構造的影響，褶皺和斷裂的聯合控礦特征明顯。

4 成礦系統(tǒng)研究

4.1 礦床空間分布特征

區(qū)內礦產資源豐富，礦床形成是沉積作用、強烈構造和巖漿活動等諸多成礦因素相互疊加的結果。目前，地質勘查已經發(fā)現的礦體類型主要有矽卡巖型銅鉛鋅多金屬礦、矽卡巖型磁鐵礦及淺成低溫熱液（脈）型金礦等，各礦床整體沿NNW 向構造斷裂帶或與碳酸鹽巖圍巖接觸帶及其附近分布。從礦床的空間分布來看，金廠河礦集區(qū)內主要鉛鋅多金屬礦床大多位于海拔2600 ～1800m 的標高范圍。根據已探明礦床的特征分析（表1），礦床類型主要有矽卡巖型Fe-Cu-Pb-Zn 多金屬礦床（金廠河）、熱液-矽卡巖復合型礦床（核桃坪、黑巖凹、茅竹棚、陡崖和打廠凹）、淺成低溫熱液型Au礦床（黑牛凹、黃家地、上坪子、大金巖），除此之外還有月牙坪銅礦和上坪子汞礦等，礦床側向及垂向上分帶特征明顯。區(qū)內礦床成礦空間上具有明顯分帶規(guī)律，單個礦床在垂向上、平面上均呈有規(guī)律地分布，其分帶標志除了礦床類型外，還表現在有用礦物組合及元素分帶。由下往上、由內向外均有Fe→Cu-Fe→Cu-Pb-Zn→Au礦種分帶及“矽卡巖型→構造蝕變巖型（含層間破碎帶型）→石英脈型”的礦床類型分帶，成礦元素均從高溫元素到中低溫元素分帶。

4.2 成礦時代

滇西保山地塊成巖成礦時代的年代學研究工作相對較為薄弱，尚缺少對成礦時代的精確厘定，本文綜合整理已有的同位素年齡數據列于表2 所示。前已述及，保山地塊經歷了原、古、中、新特提斯的構造演化全過程，早古生代、印支期、燕山期、喜山期均有成巖成礦事件的響應（黃華等，2014）。區(qū)內賦存在早古生界碳酸鹽巖中的矽卡巖型鉛鋅多金屬礦床與特提斯構造演化階段的構造-巖漿事件密切相關。

表2 滇西保山地塊鐵銅鉛鋅多金屬礦床成巖成礦時代Table 2 Metallogenic epoches of polymetallic Fe-Cu-Pb-Zn deposits in Baoshan block，western Yunnan

黃華等（2014）開展了金廠河鉛鋅多金屬礦床石英-硫化物階段矽卡巖礦石中閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦和石英的Rb-Sr 定年，獲得礦床成礦年齡為120 ～117Ma，屬于早白堊世。這與保山核桃坪鉛鋅礦礦石硫化物Rb-Sr 等時線年齡（116.1 ±3.9Ma）和蘆子園鉛鋅礦Rb-Sr 等時線成礦年齡（141.9 ±2.6Ma）基本一致（陶琰等，2010；朱飛霖等，2011），都屬于早白堊世的成礦地質事件。保山地塊內已知的前寒武紀末期至新生代多次巖漿活動形成的花崗巖體中，僅有早白堊世志本山黑云母花崗巖體鋯石U-Pb 年齡為126.7 ±1.6Ma（陶琰等，2010），與金廠河、核桃坪礦床成礦時代一致，但二者相距約60km，距離過遠。目前，金廠河礦集區(qū)內尚未揭露出與成礦有關的中-酸性巖體。因此，認為與區(qū)內鐵銅鉛鋅多金屬礦床形成有關的中-酸性巖體可能位于礦區(qū)深部。

保山-鎮(zhèn)康地塊以古生代—中生代矽卡巖型鐵銅鉛鋅金成礦作用為主，寒武系地層普遍發(fā)生淺變質作用，而奧陶系之上的地層均未發(fā)生變質，表明在寒武紀末期—奧陶紀早期，該區(qū)發(fā)生了一次重要的地質事件（鐘維敷，2014）。另外，值得一提的是項目組近期對金廠河鐵銅鉛鋅礦床含礦矽卡巖采用石榴子石原位LA-SF-ICP-MS U-Pb 定年方法，獲得含礦矽卡巖的形成年齡為502 ±14 Ma 和508±19 Ma，表明區(qū)內存在早古生代的成礦事件（李方蘭等，2021）。結合蘆子園鉛模式年齡（502 ～409Ma）（陳永清等，2005），表明保山金廠河、蘆子園等鉛鋅多金屬礦的成礦作用至少開始于早奧陶世，或是主成礦期之一，并且該區(qū)晚寒武世的火山-沉積作用可能形成了初始的鉛鋅銅鐵等礦源層，在侏羅紀—早白堊世時期由于騰沖地塊和保山地塊碰撞的動力學背景之下而產生的巖漿熱液活動中成礦物質活化轉移，最終富集成礦。這些結論證實了金廠河鉛鋅多金屬礦集區(qū)可能存在早古生代的成巖成礦作用，這也為區(qū)內矽卡巖型鉛鋅多金屬礦床成礦時代的認識提供了新的證據。

4.3 成礦物質來源

成礦物質是構成成礦系統(tǒng)和形成礦床的物質基礎，也是礦床成因研究的重要內容之一。對區(qū)內成礦物質的來源前人曾有少量的研究，結果表明金廠河礦集區(qū)典型鉛鋅多金屬礦主要硫化物（閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、黃銅礦、毒砂等）的δ34S 值變化于-4.8‰～5.8‰，平均為1.4‰；圍巖中的δ34S 值變化于-0.93‰ ～4.58‰，平均為2.9‰，δ34S 具有明顯的塔式分布的特點（李振煥等，2020），說明硫同位素的分布變化范圍較窄，具有較高的均一性，顯示幔源硫的特征（圖8）。金屬硫化物與圍巖中的硫同位素δ34S值的變化范圍較為一致，說明兩者具有相同或者相近的來源，顯示硫的來源較深。礦區(qū)硫同位素δ34S 高于與深部巖漿作用有關硫化物的硫同位素組成（δ34S ＝±3‰），但保山地塊典型鉛鋅多金屬礦床的硫同位素組成明顯低于圍巖地層同期海水δ34S 值（寒武紀海水下限值為15‰）（陳永清等，2005；Hoefs J，2009；李振煥等，2020）。此外，各礦物硫同位素研究結果表明，δ34S閃鋅礦＞δ34S方鉛礦，礦床硫同位素已達到了同位素分餾平衡（鄭永飛等，2000；陳福川，2018；李振煥等，2019）。

圖8 保山地塊鉛鋅多金屬礦床硫同位素成因圖解Fig. 8 S isotope genesis diagram of polymetallic Pb-Zn deposits in Baoshan block

金廠河鉛鋅多金屬礦集區(qū)代表性礦床礦石中硫化物（黃銅礦、磁鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦）的206Pb／204Pb 變化范圍為18.167 ～18.497，平均值為18.316；207Pb／204Pb為15.596 ～15.609，平均值為15.752，變化范圍不大；208Pb／204Pb 為38.812 ～41.656，平均值為38.802。各代表性礦床中不同類型的礦石中硫化物鉛同位素比值十分穩(wěn)定，變化范圍較小，顯示正常鉛的特征。礦石鉛同位素組成的一致性表明，不同類型的礦化可能形成于同一地質構造背景，不同礦床在成礦作用過程中其成礦物質的來源具有相似性。鉛同位素不僅能夠提示Pb 的來源，同時也能被用來判別與Pb 關系密切的硫化物礦石中Cu、Zn、Fe、Au 等成礦元素的來源。利用礦石鉛同位素全方位對比來判別礦石鉛同位素的來源是一種近年來被地質學界所認同的同位素示蹤方法（吳開興，2002）。將金廠河礦集區(qū)各代表性礦床的鉛同位素數據投影到Doe 和Zartman 建立的鉛同位素模式圖解中，絕大部分為正常鉛，在Pb207／Pb204-Pb206／Pb204圖解中落入造山帶鉛演化線及下地殼的范圍，在鉛同位素Pb208／Pb204-Pb206／Pb204圖解中樣品主要集中于造山帶演化線及下地殼一側（圖9），有少數樣品點落入上地殼的范圍。因此，金廠河鉛鋅多金屬礦集區(qū)的鉛主要來源于下地殼中的造山帶，其次是幔源鉛，具多來源混合鉛的同位素特征。

圖9 鉛同位素207Pb／ 204Pb- 206Pb／ 204Pb、208Pb／ 204Pb- 206Pb／ 204Pb構造環(huán)境判別圖解（據Zartman et al.，1981）Fig.9 Tectonic environment discrimination diagram of 207Pb／ 204Pb- 206Pb ／ 204Pb and 208Pb／ 204Pb- 206Pb／ 204Pb（after Zartman et al.，1981）

另外，區(qū)內鉛鋅多金屬礦床的鉛同位素μ 值變化為9.46 ～9.97，平均為9.72，μ值均較高，其變化范圍很小，反映了高放射性成因的殼源鉛同位素特征。各代表性礦床中鉛同位素組成略低于區(qū)內寒武系地層的μ 值，而與花崗巖有關的鉛鋅礦床（緬甸金廠）基本一致，表明區(qū)內鉛鋅多金屬礦床的形成于中酸性巖漿活動可能存在密切的關系。Th／U比值變化為3.52 ～5.10，平均為3.96，變化不大，表明相對富集釷鉛，與中國大陸地幔的Th／U比值（平均3.60）較為接近，但低于中國大陸地殼下地殼的平均值5.48。因此，金廠河礦集區(qū)代表性礦床鉛主要來源于地幔和下地殼的過渡環(huán)境，具殼幔混合來源的特征。

4.4 成礦流體來源

成礦流體是與成礦作用相關的特殊地質流體，金屬礦物的沉淀主要由流體沸騰、混合、相分離、冷卻以及流體與圍巖間發(fā)生水-巖反應等機制引起（Ulrich et al.，2001；Liu and Mc Phail，2005）。已有研究工作表明，金廠河鉛鋅礦流體包裹體類型可分為：單一液相（L 型）、單一氣相（V 型）、富液相（W型）、含子礦物（S型）包裹體。氣相成分主要為H2O、CO2、CH4與N2，子礦物為斑銅礦（Cu5FeS4），流體屬H2O-NaCl 體系（李振煥等，2020）。退化蝕變階段、石英-硫化物階段、碳酸鹽階段均一溫度分別為148.2 ～550℃、135.3 ～266℃、116.5 ～250℃，鹽度為1.1wt. % ～9wt. % NaCl. eqv、6wt. % ～13wt. % NaCl. eqv、2.6wt. % ～9.9wt. % NaCl. eqv。成礦流體主要為巖漿來源，后期伴有大氣降水的參與。綜合研究認為，流體沸騰作用、水-巖反應和氧化-還原環(huán)境的改變是礦質沉淀和富集的重要機制。

核桃坪鉛鋅礦流體包裹體類型主要有，氣液兩相（W 型）、純液相（PL）、純氣相（PV）、含CO2（C型）包裹體。三成礦階段均一溫度分別為255 ～498°C、152 ～325°C、109 ～205°C，鹽度分別為11. 9wt. % ～18. 0wt. % NaCl. eqv、5. 0wt. % ～18. 0wt. % NaCl. eqv、0.9wt. % ～ 10.0 wt. %NaCl. eqv。各階段矽卡巖礦物的δ18O 值顯示出相似的變化特征，表明初始成礦流體主要起源于巖漿熱液，但在后期演化過程中有明顯的大氣水的混入（陳福川等，2018）。黑牛凹金礦流體包裹體分為4種類型，氣液兩相（I 類）、純液相（II 類）、富CO2的氣液兩相（III 類）、含CO2三相包裹體（IV 類）。石英-多金屬硫化物階段，均一溫度為163.0 ～316.8°C；鹽度為2.4% ～22.2% NaCl. eql。碳酸鹽階段，均一溫度為157.9 ～269.7°C。C、O同位素研究表明，成礦熱液可能來源于深部巖漿水與大氣降水的混合（楊懷等，2017）。

由上述可知，金廠河、核桃坪、黑牛凹礦床中主成礦期的流體特征具有相似性，包裹體主要類型為純液相、純氣相、氣液兩相和少量含CO2三相包裹體，流體均一溫度集中分布于125 ～300℃，屬中低溫熱液礦床，流體包裹體的鹽度變化于0.18% ～22.2%NaCl. eql（圖10），成礦流體形成于中低鹽度的H2O-NaCl 熱液體系。核桃坪和金廠河成礦流體性質相似，總體呈中-低溫、中-低鹽度、低密度及中-低壓力，主成礦階段均有大氣降水的混入。另外，黑牛凹δ34SV-CDT的變化范圍為-0.9‰～2.7‰，δ34S值的分布范圍很窄，與核桃坪、金廠河鉛鋅礦中硫同位素總體分布范圍基本一致，反映了成礦物質主要來自于深部流體，可能與中酸性巖漿密切相關。上述特征表明，金廠河鐵銅金鉛鋅礦集區(qū)礦床的形成具有相似的流體特征，也指示成礦流體可能來源于相同的源區(qū)。

圖10 流體包裹體均一溫度、均一鹽度直方圖Fig. 10 Histogram for homogenization temperature and salinity of fluid inclusions

表3 云南保山地塊典型鉛鋅多金屬礦床Pb同位素源區(qū)參數特征Table 3 Characteristic parameters of Pb isotope from the typical polymetallic Pb-Zn deposits in Baoshan block，Yunnan province

4.5 成礦作用機理

前已述及，保山地塊處于原特提斯階段演化階段，晚寒武世核桃坪組為連續(xù)的陸棚-臺地碳酸鹽巖沉積作用，形成了核桃坪組一段富含Pb、Zn、Cu、Ag等成礦元素的初始礦賦礦層位（陳永清等，2005）。古特提斯階段，近南北向張性斷裂的發(fā)育及基性巖漿的侵入作用，可能為后期成礦提供了空間、少量物質來源及礦化劑（鮑威等，2020）。古特提斯洋于早二疊世至晚三疊世期間發(fā)生擴張-碰撞拼合，騰沖和保山地塊分離-碰撞，碰撞造山從擠壓變?yōu)樯煺梗麑W等，2006），降壓、升溫作用下深部物質熔融形成大量富K的巖漿流（陳衍景等，2003），目前尚未揭露出與金廠河礦集區(qū)多金屬礦床形成相關的中酸性巖體，說明礦體距巖漿侵位和熱液出溶中心有一定距離，金屬元素沉淀前要保持較強穩(wěn)定性，才能滿足遠距離運移的需要。

溫度是影響金屬絡合物穩(wěn)定性的關鍵因素（Barnes，1997），初始成礦流體具高溫-高鹽度-高氧逸度的特征，攜帶的Fe、Cu、Pb 和Zn 等金屬元素以穩(wěn)定絡合物（如：硫酸鹽）形式存在、運移（Roedder，1971；Holland，1972）。雖然在諸多影響金屬絡合物穩(wěn)定性的因素中，溫度的降低最為重要（Barnes，1997），但其只是主導某一礦床形成的因素之一。金屬沉淀主要由流體沸騰、混合、相分離、稀釋、冷卻以及流體與圍巖間發(fā)生水-巖反應等機制中的至少一種引起（張德會，1997；Ulrich et al.，2001；Liu and Mc Phail，2005）。

金廠河、核桃坪、黑牛凹等礦床C-H-O 同位素特征顯示，流體運移、演化過程中有大量低溫-低鹽度大氣降水的混入，說明存在流體的沸騰作用。此外，金廠河礦集區(qū)內多金屬礦床的形態(tài)受斷裂及褶皺構造影響，構造控礦特征明顯，表明初始成礦流體沿區(qū)內構造從深部向上運移，至背斜軸面多層張性裂隙疊加處壓力突然釋放，引發(fā)流體減壓沸騰（靜水壓力＜流體的飽和壓力時，流體上升、斷裂張開引發(fā)的沸騰），使得流體不混溶，部分氣體逸出，流體中HCl、CO2以及H2S 等酸性揮發(fā)組分流出導致H＋濃度降低、PH 值升高，流體中的成礦金屬元素濃度升高至過飽和狀態(tài)結晶析出，最后礦質富集、沉淀，形成多層厚大的金屬礦體（Hemley et al.，1992；Benning et al.，1996）。成礦流體與碳酸鹽巖間的水-巖反應會引發(fā)含礦流體物、化條件（溫度下降、氧逸度升高和PH 值變化等）的改變，最終使得流體中的Fe、Cu、Pb、Zn等金屬元素發(fā)生沉淀，形成相應礦體（張德會，1997；黃誠等，2013）。區(qū)內多金屬礦床屬典型矽卡巖型礦床，圍巖矽卡巖化、硅化、碳酸鹽化、大理巖化較為明顯。高溫-高鹽度初始巖漿熱液受驅動力作用沿構造裂隙上升，經過長距離運移，流體溫度、鹽度逐漸降低，與碳酸鹽巖發(fā)生水-巖反應，在不同成礦階段形成不同矽卡巖礦物。

流體氧化-還原環(huán)境的改變也是金廠河礦集區(qū)礦床形成的主要機制之一。初始成礦流體攜帶的金屬元素呈穩(wěn)定絡合物形式向上運移，之后鐵離子在氧化環(huán)境中率先以氧化物形式沉淀，形成位于深部的矽卡巖型磁鐵礦體（Berman and Brown，1985）。磁鐵礦結晶沉淀的過程消耗了成礦流體中的氧，氧逸度降低后成礦熱液體系便轉變?yōu)檫€原環(huán)境，S-和SO2經熱化學還原作用（TSR）生成S2-，成礦金屬絡合物此時也不再穩(wěn)定，Cu2＋、Pb2＋和Zn2＋脫離絡合物載體與S2-結合成為硫化物（Simmons and Christenson， 1994； Seward and Barnes，1997；Wilkinson，2001），硫化物在中、上部先后富集沉淀形成矽卡巖型Cu-Pb-Zn 礦體。如金廠河鉛鋅多金屬礦床石英-硫化物階段包裹體子礦物中含有斑銅礦，便是銅鉛鋅礦體形成于還原環(huán)境的最佳證明。當陸-陸碰撞造山運動進入晚期，隨著深部溫度不斷降低，熔融物質和流體供應減弱，大氣降水持續(xù)混入并占據主導地位（Chen et al.，2007），成礦流體演化成組分單一的水溶液，成礦離子已經基本耗盡，僅有低溫石英、方解石和少量黃鐵礦等形成。

5 成礦模式初探

翟裕生等（2011）提出，不同巖性巖層間的剝離帶、破碎帶以及構造裂隙便于形成多層矽卡巖礦體，控礦意義重大。金廠河礦集區(qū)賦礦圍巖主要為上寒武統(tǒng)核桃坪組二段大理巖化灰?guī)r、鈣質板巖、大理巖、石榴子石矽卡巖、陽起石矽卡巖、黑柱石矽卡巖等，礦體呈似層狀、脈狀或透鏡狀伴隨地層褶皺形態(tài)展布，地層和構造條件均利于成礦。區(qū)域上廣泛發(fā)育有輝綠巖脈（株），表明地塊內地殼或巖石圈曾發(fā)生閉式拉張（范蔚茗等，2003；毛景文等，2005）。區(qū)內矽卡巖型Pb-Zn 多金屬礦床基本形成于騰沖-保山地塊碰撞的動力學背景之下，屬于中特提斯洋閉合過程中碰撞造山作用的響應。本文研究認為與成礦作用有關的侵入巖體位于地下深處，在綜合區(qū)內構造演化、典型礦床地質特征，建立了金廠河礦集區(qū)鐵銅金鉛鋅多金屬礦床成礦模式，如圖11 所示。

圖11 金廠河鐵銅金鉛鋅多金屬礦集區(qū)礦床成礦模式圖Fig. 11 Metallogenic model for the Jinchanghe polymetallic iron-copper-gold-lead-zinc ore concentration district

6 結論

（1）金廠河礦集區(qū)各鉛鋅多金屬礦床在成礦空間上具有明顯分帶規(guī)律，單個礦床在垂向上、平面上均呈有規(guī)律地分布，其分帶標志除了礦床類型外，還表現在有用礦物組合及元素分帶。由下往上、由中心向外均有Fe→Cu-Fe→Cu-Pb-Zn→Au 礦種分帶及“矽卡巖型→構造蝕變巖型→石英脈型”的礦床類型分帶，成礦元素均從高溫到中低溫變化。

（2）金廠河礦集區(qū)代表性礦床金屬硫化物硫同位素變化范圍較窄，具有較高的均一性，顯示巖漿硫與海水硫混合的特征。各代表性礦床中不同類型的礦石中硫化物鉛同位素比值十分穩(wěn)定，顯示正常鉛的特征。鉛主要來源于地幔和下地殼的過渡環(huán)境，具殼幔混合來源的特征。硫、鉛同位素均反映出成礦物質來源受到巖漿作用的影響。

（3）區(qū)內矽卡巖型Pb-Zn 多金屬礦床基本形成于騰沖-保山地塊碰撞的動力學背景之下，屬于中特提斯洋閉合過程中碰撞造山作用的響應。通過系統(tǒng)梳理成礦地質背景與流體演化過程，流體沸騰作用、水-巖反應和氧化-還原環(huán)境的改變是區(qū)內鉛鋅多金屬礦床形成的主要機制。

致謝：野外地質調查工作得到云南黃金集團公司金廠河礦業(yè)有限公司康國山副總經理、地測部付升、王海等人的熱心幫助和大力支持，在此表示衷心的感謝！同時，衷心感謝審稿專家及編輯部老師對本文提出的寶貴意見！

注釋：

①云南黃金礦業(yè)集團股份有限公司，2012. 云南省保山市金廠河鐵多金屬礦田2012 年物化探勘查報告［R］.

②云南黃金礦業(yè)集團股份有限公司，2020 . 云南省隆陽區(qū)金廠河金多金屬礦普查報告（2020 年）［R］.

③云南黃金礦業(yè)集團股份有限公司，2011. 云南省保山市隆陽區(qū)金廠鋅多金屬礦詳查報告［R］.