礦床特徵、地層構造、選採難點……深度起底亞洲第一大鉛鋅礦蘭坪...

提要：雲南金頂鉛鋅礦是目前中國最大的鉛鋅礦，也是鉛鋅礦金屬儲量超過千萬噸的世界級超大型礦床之一。本文將從成礦背景、礦床特徵、地層、構造、礦體特徵、礦石礦物、控礦因素、採選難點等多個方面對該鉛鋅礦進行深度起底，帶領大家一睹亞洲第一大鉛鋅礦的風採。

核心邏輯

●形成背景：喜馬拉雅期印度板塊與歐亞板塊的會聚和碰撞中形成

●控礦構造：該鉛鋅礦床的主要控礦構造為交匯的斷裂和穹隆狀鹽丘

●成礦時代：成礦時代為57～23 Ma

●礦床成因：對於礦床成因的認識以後生礦床為主

●選採難原因：自身條件和地理位置導致選採難

蘭坪金頂鉛鋅礦，位於蘭坪縣城西北18千米處，蘭坪地處中國西南邊陲怒江、瀾滄江、金沙江「三江併流」世界自然遺產核心區，素有「三江之門」之稱。該縣鉛鋅礦儲量豐富，因此蘭坪又被稱為「中國鋅都」。

蘭坪金頂鉛鋅礦屬於雲南境內一宗礦業資產，埋藏較淺、易露天開採的超級大礦。作為亞洲最大的鉛鋅礦床，金頂鉛鋅礦1957年由雲南省地質局區測隊經過重砂測量發現，1965年開始由雲南省地質局第三地質大隊開展詳查、勘探，先後於1984年、1989年提交了詳查、勘探報告，累計控制儲量Pb+Zn 為1500萬t，Pb1.2%，Zn6.08%，Pb∶Zn為1∶1.7。經預測，礦床深部尚有100萬t的潛在Pb、Zn金屬量，頂部有近600萬t的Pb、Zn金屬被剝蝕。因此，實際上在成礦過程中，金頂鉛鋅礦床的總金屬量要大於2200萬t。它曾是國內已探明的最大鉛鋅礦床，也是亞洲第一大鉛鋅礦，潛在經濟價值達1000億元。其特點和成因一直引起地球科學家的關注，一些學者作了長期而系統的研究。

成礦背景

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金頂鉛鋅礦區位於西南三江褶皺系南段的蘭坪—思茅中—新生代裂谷盆地的北端。礦區範圍，長4.5 km，寬2.5 km，面積約11 km²，出露地層由外來系統和原地系統兩部分組成。外來系統由上三疊統、中侏羅統及下白堊統組成，它是由水平推覆斷層從本區東部向西推覆並倒置於原地系統之上。原地系統由上白堊統和古近系組成。在礦田內二者同步褶皺形成北北東向的穹隆構造，分布於沘江大斷裂西側，東西兩側為南北向斷裂所切。

三江地區地質構造的形成與發展經歷了原特提斯(Pt3-Pz1)，古特提斯(D-T3)和中特提斯(T3-E1)洋的3 次打開和閉合，印支和燕山—喜馬拉雅期的2 次強烈碰撞造山作用及盆山(或洋陸)和殼幔的2種轉換的複雜演化過程，造成了地球各圈層物質的大循環、大混雜、大匯聚，為三江地區形成得天獨厚的成礦背景創造了條件。特別是喜馬拉雅期印度板塊與歐亞板塊的會聚和碰撞過程，使本區形成大推覆、逆衝、走滑、區域變質，使深源與淺成的熱氣液流體，沿斷裂系統對流，這是一次重大的熱事件，它對區內金屬與成礦物質的遷移和富集影響很大，金頂超大型鉛鋅礦床正是在這樣的區域地質背景下形成的。

相關因素及特徵

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礦床特徵及分布

砂礫巖型鉛鋅礦床產於海相或陸相砂巖、長石砂巖和礫巖中的鉛鋅礦床。礦石組成簡單，鉛鋅品位較高，圍巖蝕變微弱，成礦溫度低。這類礦床雖然在中國分布不廣， 但發育的多為大型、超大型礦床，開發經濟價值巨大，典型礦床為雲南蘭坪金頂鉛鋅礦床，該礦床位於三江造山帶的走滑拉分盆地中，與新特提斯洋閉合後，印度大陸與歐亞大陸的碰撞有關，其鉛、鋅儲量合計超過1500 萬t，並含有銀、鎘、TI、硫等有用元素。礦區的穹隆構造中心被剝蝕，出露虎頭寺組地層。圍繞穹隆中心分別為北廠、架崖山、蜂子山、西坡、南廠、白草坪、跑馬坪等礦段。

地層

礦區內地層可分為外來系統和原地系統兩部分。

外來系統地層倒置在原地系統地層之上，自上而下由三疊系上統、侏羅系及少部分白堊系下統組成；原地系統由白堊系上統及古新統雲龍組等組成。兩套地層系統之間以構造推覆面接觸。外來系統中的下白堊統景星組(K1j)上部為灰色厚層細粒石英砂巖，下部為灰色含礫屑(鈣質角礫)細砂巖夾粉砂巖，該組為礦區的主要含礦層。原地系統中的古近系雲龍組(E1y)含鹽地層上部(E1yb)為灰色夾紫紅色礫屑灰巖、含礫屑細-中粒砂巖，也為主要含礦層位。

構造

金頂鉛鋅礦床的主要控礦構造為交匯的斷裂和穹隆狀鹽丘。位於SN 向沘江斷裂和NE 向隱伏斷裂的交匯部位，成礦受兩大斷裂的控制,在兩條斷裂的交匯地帶礦化作用最強；沿斷裂向外側礦化作用有逐漸減弱的趨勢。

金頂超大型鉛鋅礦床分布在一個長3 km、寬2km 的穹隆構造中。沿著穹隆構造邊部似乎發育一系列放射狀斷裂。鹽丘的形態和規模與礦區的穹隆構造具有和諧的關係，沿著穹隆構造邊部發育的一系列放射狀斷裂說明穹隆構造極有可能是在區域構造應力作用下由於含鹽地層密度倒置導致膏鹽底闢形成鹽丘，並誘發形成金頂礦區的穹隆構造。穹隆控礦使礦體厚度產生了厚→薄→厚的變化，具體表現為：穹隆褶皺過程中，在側壓力的作用下，隨翼部地層產生滑動，平緩地段即為引張地帶，因而礦體變得富厚；陡傾地段即為擠壓地段，因而礦體變薄、變貧。

礦體特徵

礦區有兩個礦帶，上礦帶由下白堊統景星組底部的石英砂巖組成； 下礦帶由古近系雲龍組上段含角礫砂巖和灰巖角礫組成。礦體明顯受圍巖巖性控制，產狀與圍巖基本一致。全區共圈出鉛鋅礦體446 個，礦區95%以上的儲量分布於北廠、架崖山、蜂子山、跑馬坪四個礦段。與鉛鋅礦共生的礦體有硫鐵礦礦體76 個、天青石礦體100 個、石膏礦體59 個。各礦段的礦體圍繞穹隆核心呈不規則的環帶分布。按空間及層位來看，鉛鋅礦體主要發育在白堊系下統與古近系構造接觸面上下的景星組(上含礦帶)與雲龍組上段(下含礦帶)兩套地層中。上含礦帶位於鈣質膠結的分選好的灰色細粒石英砂巖中，礦化均勻穩定，幾乎全層礦化，金屬礦物多呈浸染斑點狀。礦體呈層狀、似層狀產出，延伸數百米，呈近EW 走向，傾向N，傾角約30°。下含礦帶賦礦巖石為一套含膏鹽陸相碎屑巖，礦體呈透鏡狀、脈狀和不規則狀產出，金屬礦物沿節理、裂隙充填交代，礦體除含鉛鋅外，常含黃鐵礦、白鐵礦、天青石、石膏，它們有時可構成單獨的工業礦體。

礦石礦物

原生金屬礦物為閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、白鐵礦，常見少量的赤鐵礦，偶見微量的黃銅礦、自然銀、銀黝銅礦、輝銀礦等。透明礦物主要為方解石、石英（多呈碎屑狀）、含Ba天青石、含Sr重晶石、

硬石膏、白雲石及各種碎屑礦物。氧化礦物主要為菱鋅礦、水鋅礦、異極礦、白鉛礦、含TI鉛鐵礬、褐鐵礦、菱Sr礦、無Ba天青石、粉狀重晶石、方解石及少量硫鎘礦等。按巖性可將礦石類型劃分為砂巖型和灰巖角礫巖型兩大類。其中砂巖型礦石主要賦存於上含礦層以及北廠17 線以西的下含礦層， 分布於北廠、蜂子山、西坡、架崖山、白草坪等礦段；灰巖角礫巖型礦石見於下含礦段，分布於北廠17 線以東的架崖山、南廠、跑馬坪等礦段。砂巖型礦石的結構較為簡單，主要以金屬礦物膠結砂屑而成的膠結結構為主，次為溶蝕交代結構、鮞狀結構；礦石構造以浸染斑點狀為主，塊狀次之。而灰巖角礫巖型礦石的結構構造較為複雜，主要為交代溶蝕結構、膠狀同心環帶結構、乳滴狀結構和似文象結構；常見的構造為網脈狀、角礫狀和條帶狀構造，具有明顯的後期充填交代特徵。圍巖蝕變常見黃(白)鐵礦化、方解石化、赤鐵礦化、矽化、白雲石化、重晶石化、天青石化和退色作用。此外，石膏的塑性變形和似脈狀穿插也發育，靠近補給系統的灰巖角礫巖型礦石蝕變較之上部砂巖型礦石強烈，尤其是角礫巖型礦石中各種蝕變作用疊加，強度不一。與鉛鋅礦化關係密切的有黃(白)鐵礦化、方解石化、赤鐵礦化、重晶石化和天青石化。

控礦因素

沿蘭坪盆地中央新生代盆地邊緣近南北向展布的沘江斷裂帶是重要導礦構造，砂、角礫巖是主要的儲礦巖性，推覆構造、（金頂）穹隆構造、斷裂構造控制著礦體分布。金頂礦體呈板狀主要產在推覆構造（F2）中及其上下附近的景星組（K1j）和雲龍組上段（E1yb）碎屑巖中，推覆構造是容礦構造之一。含礦巖系以石英砂巖和角礫巖為主，具有孔隙度大、滲透率高的特點，從儲集層厚度、儲集層類型、沉積相特徵以及有效孔隙度綜合分析，是成礦流體有利的儲集空間。推覆斷層F2連同主礦體在礦區形成以原地系統為核心的穹隆構造； 推覆滑動面也捲入穹隆，反映推覆構造形成於穹隆構造之前。穹隆孤立出現，礦體圍繞著穹隆核心分布，礦體厚度越靠近穹隆頂部越厚，金頂穹隆是重要的容礦構造。

成礦時代問題

金頂型鉛鋅多金屬礦床容礦地層多屬白堊系下統、古新統和侏羅系。成礦時代應晚於主巖。金頂礦石中微晶黃鐵礦的Re-Os 同位素等時線年齡為67 Ma， 白秧坪礦床中矽化石英的Ar-Ar 年齡為62 Ma，與喜馬拉雅期幔-殼源鹼性巖漿活動開始時間（68 Ma）一致，推測成礦時代為57～23 Ma。

區域成礦模式

金頂礦床成因問題一直爭論不休。歸納起來，主要有4 種成因觀點：

▲同生沉積-後期改造礦床；

▲後生熱液或後生熱液-層控礦床；

▲同生沉積(噴流沉積，即Sedex)礦床；

▲特殊類型礦床。

近年來，對於礦床成因的認識以後生礦床為主。

認識如下：在古特提斯基礎上，金頂地區中生代先後接受殘留海和坳陷盆地不連續陸相為主的碎屑沉積（含膏鹽），新生代（沘江等）近SN 向走滑構造活動，出現古近紀拉分盆地含鹽碎屑沉積。古新世末以來自東而西的逆衝構造使大量中生界推覆到古近系之上，於金頂礦區推覆構造末或隨後發生局部穹隆，金頂推覆構造捲入穹隆化過程。金頂穹隆中盆地流體聚集並易發生SO2-4被地下水中的細菌或聚集於穹隆中的油氣大量還原成H2S，可能形成H2S 氣藏。礦床的形成是含礦熱滷水與地下水的混合機制。含礦熱滷水帶來了重金屬元素， 地下水起到了改變成礦溫度，帶來有機質、細菌和硫質，改變成礦溶液的硫、氧逸度、pH 值、鹽度等的作用。含礦流體通過位於礦區東部的沘江斷裂從深部注入金頂穹隆， 向西運移，鉛鋅離子（團）與氣藏中H2S 的快速反應而集中沉澱在金頂穹隆中形成鉛鋅礦床，豐富的含礦熱滷水沿構造的持續補給、良好的容礦空間、不透水層的遮擋作用是形成金頂巨型礦床的最主要因素。進一步的穹隆化導致油氣藏破壞和硫化物礦體的不連續性。

採選技術難點

該礦具有地質勘探程度高、資源儲量大、礦體厚大集中，大部分可露天開採，鋅鉛比大等資源優勢，但該礦卻屬於世界上少有的氧硫混合礦、世界級難選難冶呆礦，平均品位低、開發投資大，加工成本高，加之該礦地處我國西南邊疆高海拔山區和少數民族貧困地區，交通不便，遠離國家電網、煤焦產地和鐵路交通線，開發建設的投資環境和外部條件都很差。

參考文獻：

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