CN115016015B - 受构造控制的后生热液矿床控矿构造深延格局的确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种受构造控制的后生热液矿床控矿构造深延格局的确定方法，该方法是基于后生热液矿床成矿模式、构造控矿模式及物化探异常模式，构建该类矿床的深部综合找矿模型；分析该类矿床的变形构造控矿系统、热液成矿系统、物化探异常信息系统，判别热液矿床的剥蚀程度，再提取控矿构造向深部的延展规律、获取矿床时空分布规律及深部矿体赋存规律，构建指示控矿构造深延格局的综合指标体系；基于深部综合找矿模型，再结合指示控矿构造深延格局的综合指标，确定矿床的控矿构造深延格局，圈定矿床深部成矿有利构造部位，进而推断深部矿体的赋存部位及其形态产状；本发明方法为深部找矿勘查提供重要依据。

Description

受构造控制的后生热液矿床控矿构造深延格局的确定方法

技术领域

本发明涉及一种受构造控制的后生热液矿床控矿构造深延格局的确定方法，属于矿产资源勘查领域。

背景技术

在当前百年未有之大变局的深刻变革和复杂调整的国际背景下，矿产资源开发成为新一轮全球资源战略的焦点，因而需要创新矿产勘查理论和技术体系，以实现从浅部资源向深部资源勘查发展的突破。因此，建立深部矿产资源勘查技术方法与发现深部隐伏矿床或矿体是当前紧迫的重大任务。

对于地球上广泛分布的明显受构造控制的后生热液矿床(如碳酸盐岩容矿的非岩浆后生热液矿床)，该类矿床的成矿地质体不清、其控矿构造深延格局和深部矿床或矿体空间定位格局不明等关键问题，一直是制约后生热液矿床深部勘查部署和实现找矿突破的焦点和难点。受构造控制的后生热液矿床作为主要的矿床类型之一，因其构造和岩石组合主要控矿因素的复杂性、构造-成矿作用的多期多阶段性，导致该类矿床的控矿构造难以识别，不少矿田或矿床深部找矿的地质对象及其控矿构造深部延展格局不清，导致矿床(体)深部空间定位格局不明等关键问题格外凸显。同时，目前矿床深部找矿勘查所采用的地质预测方法受限及物化探方法的异常多解性强，难以取得令人满意的深部找矿效果。因此，亟待提出一种明显受构造控制的后生热液矿床控矿构造深部延展格局的确定方法。

发明内容

本发明针对如何确定受构造控制的后生热液矿床控矿构造深延格局的难题，立足于“成矿构造体系控制热液成矿系统、物化探异常信息系统映射热液成矿系统和成矿构造体系”的研究思路，构建指示控矿构造深延格局的综合指标体系，进而确定后生热液矿床控矿构造深部延展格局。

本发明受构造控制的后生热液矿床控矿构造深延格局的确定方法如下：

一、构造找矿模型构建

(1)应用后生热液矿床成矿理论和区域成矿学理论，解析探采工程已揭露的后生热液矿床的热液成矿系统，查明热液成矿系统内矿床的时空分布规律、矿化蚀变分带规律、成矿流体物理化学条件、矿化蚀变岩地球化学特征、矿化样式及成矿演化过程，从而揭示矿床成矿规律并建立矿床成矿模式；

(2)基于矿田地质力学理论和方法、构造-蚀变相学填图方法，解析探采工程已揭露的控制后生热液矿床的变形构造控矿系统，查明变形构造控矿系统的控矿构造格架、控矿构造等级、控矿构造组合样式、指示控矿构造-矿化蚀变岩相的深度变化标志、矿床保存特征，揭示矿床的主要控矿构造类型及其控矿规律，进而划分成矿前、成矿期、成矿后构造体系，并厘定成矿构造体系，建立构造控矿模式；

(3)开展构造地球化学剖面测量，阐明构造地球化学异常的垂向分布规律；开展大深度地球物理综合探测，系统分析深部地质体的电性分布断面图，查明后生热液矿床的电阻率、极化率和/或坑道重力异常分布特征，提取控矿构造深部变化信息与物化探矿致异常信息，分别构建构造地球化学和地球物理异常模式；

(4)基于后生热液矿床成矿模式、构造控矿模式及物化探异常模式，构建该类矿床的深部综合找矿模型。

二、后生热液矿床的控矿构造深延格局和综合指标分析

(1)根据后生热液矿床在成矿后的构造活动强弱程度、矿化蚀变垂向分带特征及流体包裹体岩相学和温压变化规律，在经济条件允许的情况下也可开展U-Th-(He)低温年代学研究，判别后生热液矿床的剥蚀程度；

(2)分析该类矿床变形构造控矿系统、热液成矿系统、物化探异常信息系统，提取控矿构造向深部的延展规律、获取矿床空间分布规律及深部矿体赋存规律，构建指示控矿构造深延格局的综合指标体系；

其中变形构造控矿系统的指标，以构造控矿规律、成矿构造体系、主要控矿构造深延规律为主，兼顾控矿构造格架及矿床保存特征；热液成矿系统的指标，以矿体空间分布、矿化蚀变垂向分带、成矿流体包裹体岩相学和温压条件垂向变化规律为主，兼顾矿床成矿时代、赋矿岩石地球化学特征、特征矿物-元素深度示踪；物化探异常信息系统的指标，以大深度物探获得的电阻率异常和构造地球化学异常的垂向变化规律为主，兼顾特征元素异常分布特征。

三、基于步骤一的深部综合找矿模型，再结合指示控矿构造深延格局的综合指标，确定控矿构造深延格局，圈定矿床深部成矿有利构造部位，进而推断深部矿体的赋存部位及其形态产状，为深部找矿勘查提供重要依据。

所述控矿构造深延格局，是指在一定时空域内构造应力场作用下，控制矿田或矿床向深部(一般指500～3000m)延深的构造类型、几何学形态、产状变化、构造组合样式与控制深部矿化蚀变体所构成的空间格架，以揭示深部成矿有利构造部位的展布格局。其外延是指在当前经济技术条件下，矿田(床)、甚至矿集区尺度的深部(500～3000m)控矿构造体系及其控制热液成矿系统的矿化蚀变体。

本发明方法步骤二的(2)中，通过构造控矿规律研究获得成矿构造及其控制的矿体群的形态产状，通过构造体系研究获得成矿前、成矿期和成矿后构造体系，通过主控构造深延特征研究获得其垂向上的最大延深范围，通过控矿构造格架研究获得该类矿床的主要控矿构造 (断层或褶皱)在平面上、垂向上的空间展布特征，通过矿床保存特征研究获得成矿后矿床演变轨迹、剥蚀程度及保存状态；

通过矿体空间分布规律研究获得矿体在平面上和剖面上的赋存及其变化规律，通过矿化蚀变分带研究获得平面上和垂向上从矿体至围岩矿化蚀变分带的强度、尺度及范围，并建立矿化蚀变分带模型，通过流体包裹体岩相学和成矿温压条件垂向变化研究获得流体的温度、压力、盐度、组分等物理化学条件的垂向变化规律，通过矿床成矿时代研究获得矿床的形成时代，通过赋矿岩石地球化学特征研究获得赋矿岩石的物质组份(矿物组成、化学组成和主微量元素、同位素组成)特征及其空间变化特征，通过特征矿物-元素深度示踪研究获得矿物或元素在垂向上的最大延深范围；

通过广域电磁法的电阻率异常解释，反演矿床内不同深度空间的电性分布结构；通过电阻率异常研究获得控矿构造深延规律及深部矿体赋存规律，通过特征元素异常分析获得平面和剖面上矿化元素分布范围及其分布规律；基于构造地球化学异常分布规律厘定矿化异常中心、判断成矿类型和流体流向及深部矿体大致产状。

本发明至少具有以下优点和效果：

(1)该方法适用于受构造控制的后生热液型铜、铅、锌、银等多矿种的矿床深部找矿预测工作，也适用于勘查区的找矿预测工作；

(2)该方法可快速圈定受构造控制的后生热液矿床深部的重点找矿靶区和高效布置深部找矿工程；

(3)该方法较简便，易应用，可明显缩短深部找矿勘查周期，降低找矿成本；

(4)该方法明显减少物探或化探异常因素干扰和多解性的影响；

(5)该方法适用比例尺为1:2000～1:10000，探测深度为500～3000m。

附图说明

图1为受构造控制的后生热液矿床控矿构造深延格局确定方法流程示意图；

图2为控矿构造深延格局及指标体系构建流程示意图；

图3为云南东北某铅锌矿区构造-流体“贯入”成矿模型式图，图中1.三叠系；2.二叠系上统玄武岩；3.二叠系下统；4.石炭系；5.石炭系中上统；6.寒武系；7.震旦系灯影组；8.昆阳群；9.主控断层；10.主压应力方向；11.深部成矿流体；12.矿体及矿物分带；13.大气降水；

图4为云南东北部某铅锌矿区主控断褶构造实测剖面图；

图5为云南东北部某铅锌矿区主控断裂带实测剖面图；

图6为云南东北部某铅锌矿床构造控矿模式图；

图7为云南东北部某铅锌矿床控矿构造深延格局与找矿预测模型图，图中1.变质岩系 (基底)；2.白云岩；3.灰岩；4.砂岩；5.前陆盆地；6.造山带；7.山前次级盆地；8.河流；9.矿区；10.盆地流体；11.成矿流体；12.主压应力方向；13.白垩系；14.侏罗系； 15.三叠系；16.二叠系上统玄武岩；17.二叠系中下统；18.石炭系；19.泥盆系；20.寒武系-志留系；21.震旦系；22.变质基底；23.平行不整合；24.角度不整合；25.成矿流体流向；26.大气降水；27.蚀变岩相带；28.富锗铅锌矿体；29.主压应力方向；30.走滑断裂带；31.斜冲走滑断褶带；32.斜拉走滑断褶带；33.典型矿床：①天宝山；②大梁子；③大兑冲；④会泽；⑤毛坪；⑥富乐厂；⑦乐马厂；⑧乐红；⑨青山；⑩猪拱塘；筲箕湾；

图8为云南东北部某铅锌矿区深部矿化蚀变分带模式示意图，图中：1.铅锌矿石带；2.肉红色粗晶白云岩带；3.石炭系下统；4.白云质灰岩；5.铅锌矿化黄铁矿石带；6.网脉状粗晶白云石带；7.石炭系下统摆佐组；8.断裂及运动方向；9.矿化灰白色粗晶白云岩带；10.弱白云石化灰岩带；11.石炭系下统威宁组；12.蚀变带界线；13.灰白色粗晶白云岩带；14.未蚀变围岩；15.蚀变粗晶白云岩；16.地形线；17.米黄色粗晶白云岩带；18.剖面方向；19.灰岩；20.产状；

图9为云南东北部某铅锌矿区SY1线时频电磁解释剖面图；

图10为云南东北部某铅锌矿区1571m中段坑道构造地球化学异常图，上图为 Zn–As–Sb–Cd–Pb–Tl–Mo元素组合异常图；下图为Cu-Ge元素组合异常图；

图11为滇东地区某铅锌矿区670中段蚀变岩相分带和构造地球化学异常图，图中：1.二叠系；2.石炭系；3.泥盆系；4.地层界线；5.逆断裂及产状；6.坑道；7.蚀变分带及编号；8.矿体及编号；9.深部找矿靶区；10.主断裂带及运动方向；11.背斜；12.Zn-Fe-Pb-Cu-Cd组合异常；13.Fe-Cr-Co-Ni-Mo组合异常；14.Bi-Th-U组合异常；

图12为滇东地区某铅锌矿床成矿模式图；

图13为滇东地区某铅锌矿床构造控矿模式图；

图14为滇东地区某铅锌矿床地球物理异常模式图；

图15为滇东地区某铅锌矿区主控断裂深延格局图的1号剖面图；

图16为滇东地区某铅锌矿区主控断裂深延格局图的2号剖面图。

具体实施方式

下面通过实例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围不局限于所述内容，实例中方法如无特殊说明均为常规方法。

实施例1：本方法在云南东北部某铅锌多金属矿床深部实施，取得了良好的找矿效果，具体如下：

该矿床为川滇黔地区内后生热液型铅锌多金属矿床的典型代表。矿床主要受区内斜冲走滑-褶皱构造控制，矿体严格受主控断裂上盘的层间断裂和北西向断层控制。上震旦统灯影组 (Zbd)和下石炭统摆佐组(C₁b)碳酸盐岩为矿床的主要赋矿岩石。矿床平均品位特高 (Pb+Zn≥25％～35％)，其铅锌资源量可达大型规模；矿床平面展布范围高度集中。主要的矿石矿物为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿，脉石矿物为白云石、方解石等。该矿床历经数十年开发，资源危机再现，亟待勘查发现深部矿体，以增加资源储量。

本实施例主要针对该类铅锌成矿系统中控矿构造深延格局和深部矿床或矿体空间定位格局的科学难题，按照“成矿构造体系控制铅锌成矿系统、物化探异常信息系统映射铅锌成矿系统和成矿构造体系”的研究思路，以控矿构造深延格局和深部找矿靶区预测为主线，根据该类矿床控矿构造深延格局的确定方法，见图1、2，圈定深部重点找矿靶区。

1、深部综合找矿模型构建

(1)热液成矿系统剖析

采用后生热液矿床成矿理论和区域成矿学理论，解析探采工程已揭露的后生热液矿床的铅锌成矿系统，从矿床的时空分布规律、矿化蚀变分带规律、流体物理化学条件、矿化蚀变岩地球化学、矿化样式、成矿演化过程等方面剖析该矿床的铅锌成矿系统；

①矿体空间分布规律：矿体群在平面上呈左行斜列式展布，在剖面上呈不规则脉状向深部串珠状延展；

②矿物组合分带特征：从矿体底板到顶板，呈现深色闪锌矿+铁白云石→褐色-玫瑰色闪锌矿+方铅矿+黄铁矿→黄铁矿+方解石+白云石的矿物组合分带规律，反映了矿物共生分异的特征；

③矿化蚀变分带特征：赋矿白云岩不仅具明显的热液蚀变成因，而且与铅锌矿体相伴随，离矿体越近，蚀变越强，强蚀变岩紧靠矿体，在平剖面上均具明显的矿化蚀变分带模式；

④赋矿岩石地球化学特征：赋矿白云岩∑REE很低(2.59×10^-6～28.52×10^-6)，轻、重稀土总量及其分异特征相似，δCe(0.64～1.12)、δEu(0.35～0.72)为负异常或无异常；

⑤流体包裹体地球化学特征：闪锌矿原生流体包裹体类型：纯气相(V)(最主要类型)、富液相气液两相(L+V)、富气相气液两相(L+V)、纯液相(L)、含子矿物多相(L+V+S)及含CO₂三相(L_CO2+L_H2O+V_CO2)包裹体。流体包裹体均一温度主要集中于150～220℃和200～355℃，盐度主要集中于(2～4)wt％NaCl_eq和(14～18)wt％NaCl_eq两个区间。从成矿早阶段到晚阶段，成矿流体演化过程为：中高温-中低盐度→中低温-中盐度→低温-低盐度。

⑥同位素组成特征

δ³⁴S：方铅矿、闪锌矿、黄铁矿均以富集重硫为特征，峰值为12‰～16‰，与地层中石膏和重晶石δ³⁴S值相近(δ³⁴S在15‰)，反映硫主要来自地层中的还原硫酸盐；

δ¹³C-δ¹⁸O：δ¹³C_方解石＜δ¹³C_{蚀变白云岩}＜δ¹³C_灰岩＜δ¹³C_白云岩，δ¹⁸O_方解石＜δ¹⁸O_{蚀变白云岩}＜δ¹⁸O_灰岩＜δ¹⁸O

_白云岩，(成矿流体中C、O以溶解海相碳酸盐岩为主)；

δD-δ¹⁸O：成矿流体δ¹⁸O_H2O为-2.05‰～+10.08‰(平均为7.55‰)，δD为-43.5‰～-86‰(平均为56.3‰)，反映了成矿流体主要来自富矿基底中的构造流体。

Sr同位素：硫化物矿石、热液方解石⁸⁷Sr/⁸⁶Sr代表成矿期水/岩作用的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值，明显不同于围岩和同时代海水，预示矿床具混合锶的特征，矿质主要来自于昆阳群基底和深源；

Pb同位素：矿石铅同位素组成较稳定，分布于上地壳演化线之上的狭小区域，大部分落入岛弧铅和克拉通化地壳铅范围，少部分落在大洋火山岩铅的范围；

综合该矿床成矿作用过程与铅锌超常富集机制，建立矿床成矿模式(图3)。矿床形成过程可概括为三个主要阶段：1)陆内走滑断褶带形成与流体“贯入”大规模运移阶段；2)流体不混溶、流体混合作用与富矿流体形成阶段；3)矿质卸载与构造耦合成矿阶段。

(2)变形构造控矿系统解析

通过矿床构造精细解析，认为断褶构造系统为该矿床的控矿构造系统。控矿构造可划分为三级：矿床构造为矿山厂、麒麟厂、银厂坡断裂，分别控制矿山厂、麒麟厂、银厂坡铅锌矿床；矿体构造为NW向切层断层和主控断裂上盘的背斜构造；矿脉构造背斜翼部的层间断裂-裂隙带；矿山厂-金牛厂NE向构造带为区域性小江断裂的次级构造，控制了铅锌矿田(床) 的分布，为成矿流体运移提供链接小江断裂和昆阳群基底的通道；控制矿床的断褶构造(图 4、图5)将矿床限制于其上盘的褶皱构造中，为成矿提供了良好的构造条件及热液运移通道，为矿床的导矿构造；矿区内摆佐组(灯影组、宰格组次之)中的NE向层间断裂带为主要的容矿构造，SN向、NW向断裂为矿床的配矿构造，而EW向断裂为破矿构造。

基于不同方向断裂结构面力学性质的复杂转变过程，通过构造筛分和配套，将矿区构造划分为四种构造组合，代表四种不同的构造体系，反映成矿前、成矿期和成矿后构造体的演化和发展，矿区构造体系的成生发展顺序为：(1)成矿前构造体系：早SN构造带；(2)成矿期构造体系：NE构造带；(3)成矿后构造体系：NW构造带；晚SN构造带；EW构造带。其中，NE构造带是由一系列左列式“多字型”NE向褶皱和压扭性断裂组成，控制了铅锌矿床的分布，为矿区最主要的成矿构造体系；斜冲断层与短轴背斜同期形成的“背斜加一刀”的叠瓦状控矿模式是该矿床斜冲走滑-断褶构造控矿模式(图6)，该模式表明矿床的形成和分布严格受断褶构造控制，为深部隐伏矿预测提供了重要依据。

(3)物化探异常信息

构造地球化学异常区与该区Pb、Zn异常区重合或相邻，反映构造地球化学异常是靶区圈定的重要依据，即沿矿山厂等主断裂上盘Zbdn和C₁b中层间断裂-裂隙带是找矿预测区；

(4)综合后生热液矿床成矿模式、构造控矿模式及物化探异常特征，构建了该矿床的深部综合找矿预测模型(图7)。

2、控矿构造深延格局和指标体系

基于矿床内成矿后的构造活动强弱程度、矿化蚀变垂向分带特征及流体包裹体岩相学和温压变化规律等研究，确定矿床的剥蚀程度(一级指标)；通过热液成矿系统、变形构造控矿系统及物化探异常信息系统(二级指标)及这三类系统的主要内容(三级指标)的综合研究，构建控矿构造深延格局的三级指标综合体系，为推断深部矿体赋存的有利构造部位奠定基础。

一级指标，基于该矿床野外实地调研，依据围岩蚀变主要为白云石化、方解石化；地球化学异常为As-Sb-Hg-Pb-Zn，且矿化蚀变垂向分带和主成矿元素组合与矿化类型基本一致；闪锌矿流体包裹体主要为纯气相(V)(最主要类型)、富液相气液两相(L+V)、富气相气液两相 (L+V)、纯液相(L)、含子矿物多相(L+V+S)及含CO₂三相(L_CO2+L_H2O+V_CO2)包裹体，温度、压力均从浅部到深部逐渐升高。综合以上特征，该铅锌矿区为弱剥蚀区。

变形构造控矿系统的构造指标为：主要控矿断裂为多期活动的断裂带，组成叠瓦状构造，分别控制了三个富锗铅锌矿床，形成三个铅锌矿化带，构成矿区的“多字型”构造，分别是三个矿床的导矿构造。矿体因受NE向层间压扭性断裂带控制，在空间上具有等间距成矿、等深距离成矿特点，在剖面上呈现“阶梯状”的控矿构造样式。理论和实践已经证明，它是一种独特的构造控矿样式。这种构造主要是含矿断裂在平面和剖面上的等间距性控制的结果。因此，控矿构造的等间距性是控矿构造深延的重要指标。

热液成矿系统的指示指标为：矿床部分蚀变岩主量元素含量及相关参数具有如下特征：从蚀变带灰白色粗晶白云岩带(Ⅰ)→针孔状白云岩带(Ⅱ)→米黄色粗晶白云岩带(Ⅲ) →灰白色矿化粗晶白云岩带(Ⅳ)→铅锌矿化带(Ⅴ)(图8)，自围岩向矿体中心，白云石化、方解石化、黄铁矿化呈现出由弱变强的变化规律；随着离矿体距离越近，TFe、Pb、Zn含量总体上逐渐升高，说明矿化程度增强；CaO和MgO为各蚀变带主要氧化物，其中MgO 与矿体距离线性关系不明显，但含量有所变化；CaO含量越靠近矿体呈降低趋势，说明近矿各蚀变带MgO含量增加，白云石化增强，出现Mg²⁺、Ca²⁺不同程度的活化迁移；从蚀变带Ⅰ、Ⅱ到Ⅲ，SiO₂含量逐渐增加，Ⅲ带与Ⅳ带SiO₂含量接近，Ⅴ带SiO₂含量最高，说明靠近矿体弱硅化蚀变。因此，矿化元素分带及其主微量元素变化可作为指示控矿构造深延格局的指标，垂向矿化组合分带作为重要指标。

物化探异常信息系统指标：基于时频电磁法电阻率异常(图9)和构造地球化学异常(图 10)信息，结合矿床成矿地质条件，在去伪存真、深化解释地球物理异常信息的基础上，构建矿床深部层次的物化探异常模式，分析推断该矿床主控断裂构造的空间展布格局；推断控矿构造深部延深的变化特征，并区分矿致异常和非矿致异常信息，提出矿床深部找矿靶区。

3、控矿构造深延格局与成矿有利构造部位预测

综合热液成矿系统的成矿类型、矿化蚀变分带等指示矿体延深的信息，来推断控矿构造的形态、产状、规模向深部的变化趋势；集成指示控矿构造延深的控矿构造、成矿类型、矿化蚀变空间分带、特征矿物元素组合、构造地球化学异常、电阻率异常等综合指标，确定了控矿构造深延格局(图7)。通过初步工程验证，找矿效果明显。

实施例2：本方法在滇东地区另一非岩浆后生热液型铅锌矿床深部找矿预测中，依据控矿构造深延格局的确定方法(图1、2)，通过如下三个阶段研究，已取得良好的找矿效果，具体如下：

1、深部综合找矿模型构建

(1)热液成矿系统解析

该矿床主要由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体群组成，矿体走向NE-SW，倾向SE或NW，倾角60°～90°。呈透镜状、似层状、脉状、网脉状矿体集中分布于倒转背斜倾伏端之NW倒转翼陡倾斜的NE 向层间断裂带中，其延深明显大于走向延长。在平面和剖面上，矿体具明显的尖灭再现、膨大缩小现象，矿体与围岩界线明显，且矿体向SW向侧伏。自地表至深部，矿石呈现氧化矿→混合矿→硫化矿的变化规律。氧化矿矿石矿物主要由白铅矿、铅矾、菱锌矿、水锌矿、异极矿和褐铁矿组成，及残留方铅矿、闪锌矿及黄铁矿，呈胶状、皮壳状、多孔状、脉状、网格状及土粉状；脉石矿物有(铁)白云石、方解石等。硫化矿矿石矿物主要由方铅矿、闪锌矿、黄铁矿组成；脉石矿物为(铁)白云石、(铁)方解石、少量石英、偶见重晶石。闪锌矿呈浅黄色→玫瑰红色→棕褐色→黑色均有分布，为铁含量的高低所引起，是不同成矿阶段的产物。矿床具有清晰的矿物组合分带特征：从矿体底板到顶板，依次为：黄铁矿+深褐色闪锌矿+石英+铁白云石→褐色-玫瑰色闪锌矿+方铅矿→黄铁矿+方解石+白云石，各带之间呈过渡关系，其矿物组合与矿物晶形也有变化。

通过不同中段多条穿脉的详细观察和编录，发现不同的矿化蚀变带的蚀变类型、蚀变强度、蚀变矿物和矿化类型差异明显。不管在在平面上，还是在剖面上，蚀变强度总体上呈现以矿体为中心向外依次减弱的变化趋势，岩矿石矿化蚀变组合、产出特征、组构、矿物共生组合及形成条件也明显变化。从I号矿体矿石带(Ⅰ-闪锌矿-方铅矿-黄铁矿矿石带)到蚀变白云岩的上下盘，可圈定三个蚀变岩岩相带，依次为近矿带(Ⅱ-强铁白云石化-黄铁矿化针孔状粗晶白云岩岩相带)，过渡带(Ⅲ-强白云石化、方解石化中粗晶白云岩岩相带)和远矿带(Ⅳ- 方解石化中细晶白云岩岩相带)(图11)。对比760和670两个中段98穿脉，两者具有相同的蚀变岩相分带规律：从铅锌矿石相带→强蚀变矿化白云岩岩相带→蚀变白云岩岩相带→弱蚀变白云岩岩相带，构造岩-岩相也呈脆性变形→脆性兼韧性变形分带的规律，Pb、Zn、Fe、 Bi、Cu、Ge等含量和蚀变指数也依次降低。

综合该矿床成矿作用过程，建立矿床成矿模式(图12)，为确定控矿构造深延格局奠定了基础。

(2)变形构造控矿系统解析

该区的大陆动力学背景为：印支期，印支陆块向扬子陆块碰撞导致古特提斯洋关闭，区域构造应力向扬子陆内传导，在该区形成空间分布具广泛性、类型具分区性和多样性的陆内走滑构造系统：在滇东北矿集区，形成NE向左行斜冲走滑断褶带；在黔西北矿集区，形成 NW向右行斜落走滑断褶带；在川西南矿集区，发生SN向左行走滑作用形成NWW向走滑为主断褶带。该矿床直接受断层及其上盘的倒转背斜控制。在矿区，分布4条铅锌矿化带，主控构造为：NE向左行压扭—扭压性主断裂、近SN向左行扭性断层、NE向复式倒转背斜、 NNW向左行扭张性断裂。其主控构造为主断裂、断层和复式倒转背斜，主控岩石组合为不同层位(D₃zg^3-2～3、C₁b、C₂w、D₃zg^3-1)蚀变白云岩+碎屑岩组合。

该矿床构造特征：①分级控矿规律：矿田、矿床和矿体(脉)受不同级别的构造控制，呈现明显构造分级控矿规律。矿田尺度：三条呈叠瓦状分布的主断裂控制了铅锌矿田的分布，上盘形成了一系列轴向NE向褶皱。矿床尺度：NE向左行压扭性主断裂、NE倒转背斜、SN左行扭性断裂以及NNW向扭张性断裂共同控制矿床的空间展布。矿体(脉)尺度：NE向“多层位”层间断裂带以及更次级的节理裂隙为主要容矿构造，控制矿体和矿脉的空间产出。②控矿构造类型：复式背斜、SN向断裂及NNW-NW向断裂、NE向层间断裂为控矿构造；NE-NEE 向主控断裂为导矿构造；NNW向次级断裂、SN向断裂为配矿构造；复式倒转背斜派生的层间断裂为容矿构造，控制矿体(脉)空间产出。③控矿构造组合样式：矿床尺度：NE向左行压扭性主控断裂+NE向复式倒转背斜→斜冲走滑断层-复背斜组合(入字型)；矿体尺度：多层位中NE向左行压扭性层间断裂→“多字型”，NNW向左行扭张性断裂+NE向左行压扭性层间断裂→“断层交汇型”，热溶角砾化白云岩蚀变体+碎屑岩盖层→“蚀变体--碎屑岩盖层界面型”；矿脉尺度：层间断裂带、热溶角砾岩带、节理裂隙带。④控矿构造型式：斜冲走滑断层 -复背斜组合(入字型)是矿床的控矿构造组合样式，形成了左列右倾式、剖面左侧列的矿体分布规律。在此基础上，构建了构造控矿模式(图13)。

(3)在670中段进行1：500坑道构造地球化学研究(图11)，获得5个主因子：F1:Ti、Ba、V、P、Zr、Li、Be、Sc、Co、Ga、Rb、Y、Nb、Cs、LREE、HREE、Hf、Ta、W、Bi、 Th、Sn、Tl、Mn；F2:Pb、Zn、Ag、Cu、Cd、In、Tl、As、Sb、Hg；F3:Bi、Th、U；F4: Cr、Co、Ni、Mo；F5:-Sr。其中，F2代表铅锌矿化元素组合，其异常与Ⅰ-6号矿体分布区吻合，说明构造地球化学异常是矿体原生晕的反映。110穿脉与114穿脉间的异常是重点找矿靶区，异常变化特征指示成矿流体从SW向NE运移；F3代表高温热液的元素组合异常，异常走向NE-SW，与Ⅰ-6号矿体平行，是深部矿体的异常反映；F4因子元素组合均具较强的亲铁性和亲硫性，代表黄铁矿化的元素组合；通过广域电磁法、瞬变电磁法、坑道重力探测获得的电阻率、极化率、坑道重力异常解译，构建了地球物理异常模式(图14)。

(4)基于后生热液矿床成矿模式、构造控矿模式及物化探异常模式，构建该矿床的深部综合找矿模型(图14)；

2、控矿构造深延格局和指标分析

一级指标，基于对本矿床野外大量实地调研，依据围岩蚀变主要为白云石化；地球化学异常为Ge-As-Cd-In-Sb-Pb-Zn，且矿化蚀变垂向分带和主成矿元素组合与矿化类型总体一致；闪锌矿流体包裹体主要为纯气相(V)(最主要类型)、富液相气液两相(L+V)、富气相气液两相(L+V)、纯液相(L)、含子矿物多相(L+V+S)及含CO₂三相(L_CO2+L_H2O+V_CO2)包裹体，温度、压力均从浅部到深部逐渐升高。综合以上特征，确定该矿区为弱剥蚀区，指示矿床深部找矿潜力大。

变形构造控矿系统的指标为：①变形构造控矿系统具有不同尺度构造组合样式，并控制了矿田(床)矿化组合样式。②矿床主要经历了晋宁期-印支期SN向构造带→印支中晚期- 燕山早期NE向构造带→燕山早中期NW向构造带→燕山晚期SN向构造带→喜山期EW向构造带五期构造发展过程；③印支中晚期-燕山早期NE构造带NW-SE主压应力作用下，形成的NE向左行压扭性主断裂、NE向的倒转背斜、SN向左行扭性断裂、NNW向扭张性断裂以及“多层位”NE向压扭性层间断裂带，分级控制矿床；④区内主要的控矿构造深部地球物理探测显示它们向深部延深较大，为区内主导性导矿构造；⑤矿区内矿体的产状受断褶构造的直接控制，矿体主体SE陡倾斜，SW侧伏；矿体平面上呈等间距分布。

热液成矿系统的系列指标：①深部矿体矿石组构与围岩蚀变：矿石组构主要为自形-他形晶粒状、交代、共边、填隙、包含、内部解理、揉皱、碎裂、压碎结构等；致密块状、浸染状、条带状、脉状、网脉状、溶孔状、细脉状等构造；围岩蚀变为方解石化、(铁)白云石化、黄铁矿化、硅化、重晶石化等；②矿化特征：块状粗晶闪锌矿+方铅矿+黄铁矿，成矿阶段： II阶段：Py+Sp(多)+Gn，III阶段：Gn(多)+Sp+Py；③C-O同位素特征：δ¹⁸O由深向浅渐少，δ¹³C变化不明显，从东到西逐渐升高，δ¹³C变化不明显，由近矿带-矿石带-远矿带逐渐增加，δ¹³C逐渐增加；方解石集中于海相碳酸盐岩区域，为碳酸盐岩的溶解作用，主要来源于海相碳酸盐岩，并有深源碳的加入；白云石落于海相碳酸盐岩范围内，反映了白云岩的海相成岩环境；④成矿温压变化规律：流体包裹体类型：纯气相(V)、富液相气液两相 (L+V)、富气相气液两相(V+L)、纯液相(L)、含子矿物多相(S+L_H2O+V_H2O)、含CO₂三相 (L_CO2+L_H2O+V_CO2)包裹体，揭示不混溶作用存在；矿体群从深向浅逐渐降低，单个矿体具有相对集中的成矿温度，多个矿体垂向上成矿中心温度表现为规律性的变化，不同矿体群具相似的规律；压力垂向变化规律，整体压力由深到浅逐渐降低，断裂位置断层阀的存在突然降低；⑤浅部石炭系中矿化蚀变信息显示：铅锌矿体主要位于“白云石化+大理岩化+黄铁矿化”下部，“灰白-肉红色粗晶白云岩、灰绿色泥岩+紫红色泥岩”上部，垂向上二者所夹持的岩性段是铅锌矿体的赋存空间(矿化宽度30-50米)；深部泥盆系中矿化蚀变信息显示：垂向上分带规律为：灰白色细晶白云岩→黄铁矿化+白云石化→铅锌矿体→“方解石化+黄铁矿化”→灰白色细晶白云岩→紫红色泥岩+灰绿色泥岩→肉红色-灰白色细晶白云岩(矿化宽度120-190 米)；矿体(铅锌矿化)中心向外围的水平分带依次为：铅锌矿化硅化带→黄铁矿化带→黄铁矿化+去白云石化巨晶灰岩→黄铁矿化+弱大理岩化粗晶泥质白云岩→米黄色中粗晶白云岩；

物化探异常信息系统指标：①VI号矿体为该铅锌矿床近期在深部上泥盆统宰格组第三段第一亚段新发现的矿体，对其进行的元素相关性分析、R型聚类分析、因子分析及原生晕分带特征研究表明，Ge、As、Cd、In、Sb、Hg可作为寻找铅锌矿体的特征指示元素；VI矿体轴(垂)向分带序列从上至下为：W、Bi、Mo、Ga(前缘晕)→Cu、Pb、Hg、Zn、Ge、As、 Cd、In、Sb(近矿晕)→Co、Ni、Sn(尾晕)，出现“反向分带”现象；②元素组合特征:F1(Ag、 As、Sb、Hg、Cd、Cu、Pb、Zn、Ge)代表中低温热液型Pb、Zn成矿或矿化元素组合(矿化晕元素组合-成矿元素组合)；F2(Sn、Co、Cr、Cu、Ga、Ni、Rb、Tl、In)主要代表与成矿元素有关的深部中高温热液元素组合(尾晕元素组合-成矿指示元素组合)；F5(Sn、Ba)因子代表与成矿相关的元素组合(首晕元素组合)；F4(Ag、As、Mn)因子可能代表铁锰碳酸盐蚀变的元素组合；F3因子指示意义不明；③广域电磁剖面探测的电阻率信息显示：指示矿体处于低阻区域，且指示了变形构造向SE向陡倾伏的深延格局及深部矿化蚀变带的赋存部位。因此，电阻率异常指示控矿构造深延指标为：与控矿断裂带产状一致的中低阻异常梯度带或过渡带可指示矿化蚀变体的赋存部位。

3、控矿构造深延格局与成矿有利构造部位预测

该矿床控矿构造的深延格局为NE向左行压扭—扭压性主断裂、近SN向左行扭性断层、 NE向复式倒转背斜、NNW向左行扭张性断裂向深部延深，主要控矿主断裂倾向SE，倾角约 80度，且延深大于1500m，且矿体在剖面上呈现“缓宽陡窄”和等深距分布特征，即：垂向上每隔约300m深度，矿体出现增厚加大特征。据此，确定了该矿床控矿构造深延格局，并圈定了三处重点找矿靶区(图15、16)。截止目前，部分靶区已得到工程验证，发现隐伏矿体。

Claims (1)

1.一种受构造控制的后生热液矿床控矿构造深延格局的确定方法，其特征在于，步骤如下：

一、构造找矿模型构建

（1）应用后生热液矿床成矿理论和区域成矿学理论，解析探采工程已揭露的后生热液矿床的热液成矿系统，查明矿床的时空分布规律、矿化蚀变分带规律、流体物化条件、矿化蚀变岩地球化学特征、矿化样式及成矿演化过程，从而揭示矿床成矿规律并建立矿床成矿模式；

（2）基于矿田地质力学理论和方法、构造-蚀变相学填图方法，解析探采工程已揭露的控制后生热液矿床的变形构造控矿系统，查明变形构造控矿系统的控矿构造格架、控矿构造等级、控矿构造组合样式、指示控矿构造-矿化蚀变岩相的深度变化标志、矿床保存特征，揭示矿床的主要控矿构造类型及其控矿规律，进而划分成矿前、成矿期、成矿后构造体系，并厘定成矿构造体系，建立构造控矿模式；

（3）开展构造地球化学剖面测量，阐明构造地球化学异常的垂向分布规律；开展大深度地球物理综合探测，系统分析深部地质体的电性分布断面图，查明后生热液矿床的电阻率、极化率和/或坑道重力异常分布特征，提取控矿构造深部变化信息与物化探矿致异常信息，分别构建构造地球化学和地球物理异常模式；

（4）基于后生热液矿床成矿模式、构造控矿模式及物化探异常模式，构建该类矿床的深部综合找矿模型；

二、后生热液矿床的控矿构造深延格局及其综合指标分析

（1）根据后生热液矿床在成矿后的构造活动强弱、矿化蚀变垂向分带特征及流体包裹体岩相学和温压变化规律，判别后生热液矿床的剥蚀程度；

（2）分析热液成矿系统、变形构造控矿系统、物化探异常信息系统，提取主要控矿构造向深部的延展规律、获取矿床时空分布规律及深部矿体赋存规律，构建指示控矿构造深延格局的综合指标体系；

其中变形构造控矿系统的指标，以构造控矿规律、成矿构造体系、主要控矿构造深延规律为主，兼顾控矿构造格架及矿床保存特征；热液成矿系统的指标，以矿体空间分布、矿化蚀变垂向分带、成矿流体包裹体岩相学和温压条件垂向变化规律为主，兼顾矿床成矿时代、赋矿岩石地球化学特征、特征矿物-元素深度示踪；物化探异常信息系统的指标，以大深度物探获得的电阻率异常和构造地球化学异常的垂向变化规律为主，兼顾特征元素异常分布特征；

三、基于步骤一的深部综合找矿模型，再结合指示控矿构造深延格局的综合指标，确定控矿构造深延格局，圈定矿床深部成矿有利构造部位，进而推断深部矿体的赋存部位及其形态产状，为深部找矿勘查提供重要依据；

对于该类矿床，控矿构造深延格局是指在一定时空域内的构造应力场作用下，控制矿集区、矿田或矿床向深部延展的构造类型、几何学形态、产状变化、构造组合样式与控制深部矿化蚀变体所构成的空间格架，以揭示深部成矿有利构造部位的展布格局；其外延是指矿田或矿床、甚至矿集区尺度的深部控矿构造体系及其控制热液成矿系统的矿化蚀变体；

深部为500～3000m，适用的比例尺为1:2000~1:10000。