贵州省赫章县猪拱塘超大型铅锌矿
何良伦
贵州省地矿局一一三地质大队
一、任务来源
贵州省地矿局一一三地质大队于2003年取得“贵州省赫章县猪拱塘铅锌矿普查”探矿权，通过引资，与贵州省赫章鼎盛鑫矿业发展有限公司进行合作勘查。受贵州省赫章鼎盛鑫矿业发展有限公司委托，贵州省地矿局一一三地质大队于2013年3月开展贵州省赫章县猪拱塘铅锌矿详查地质工作。目的是查明区内铅锌矿产资源分布情况，通过预可行性研究，做出是否具有工业价值的评价，为下一步勘探工作提供依据。
二、找矿思路确定
（一）找矿历史背景或政策
矿产资源是自然资源的重要组成部分，是国家长治久安的重要物质基础，铅锌矿产资源作为国家重要战略性矿产资源，在国民经济和国防建设中用途广泛、地位重要。根据国家地质找矿突破战略行动计划，黔西北铅锌成矿区作为贵州省铅锌矿重要组成部分，成矿条件优越，具备寻找大型超大型铅锌矿床的条件。在新的地质找矿体制机制下，贵州省地矿局为加快贵州省重要成矿区带找矿工作，成立“黔西北地区铅锌找矿攻关”专项，贵州省地矿局一一三地质大队对黔西北地区垭都-蟒硐铅锌成矿带铅锌成矿规律已取得重要认识，并已初步形成黔西北地区铅锌找矿勘查专业技术团队。赫章鼎盛鑫矿业发展有限公司以猪拱塘铅锌矿区位优势，结合国家地质找矿战略契机，依托贵州省地矿局一一三地质大队专业技术优势，加快推进矿区地质找矿工作，快速实现了贵州省赫章县猪拱塘铅锌矿找矿重大突破。贵州省赫章县猪拱塘超大型铅锌矿床的发现是地质找矿新机制“商业跟进”的又一成果。
（二）初始找矿线索、信息
早在1980—1990年，贵州省地质调查院在垭都-蟒硐断裂带开展了1∶20万区域化探扫面，贵州省地矿局一一三地质大队在20世纪80年代开展了1∶5万土壤地球化学测量工作。圈定了若干化探异常区，通过实地检查，在猪拱塘、朱砂厂、水潮堡等地发现了多条铅锌矿化线索。早期找矿线索和信息主要是浅表沿断裂构造矿化蚀变、浅表氧化矿体的露头及地表的铁帽。
（三）找矿思路的确定及依据
根据浅表出露的铅锌氧化矿体、铁帽、沿断裂矿化蚀变及高强度铅锌化探异常，前期找矿思路局限于北西向断裂构造带浅表，根据垭都-蟒硐断裂带上下盘地层岩性组合特征，下盘地层由南东二叠系栖霞组向北西逐渐出露二叠系茅口组、峨眉山玄武岩及龙潭组过渡，二叠系栖霞组灰岩、泥质灰岩是区内铅锌矿最为有利的岩性组合。有利岩性组合沿F1断裂带分布由矿区南东往北西埋藏越深（图1）。因此，早期深部工程验证均集中于F1断裂上盘浅表，仅矿区北西段水槽堡1个钻孔在F2断层下盘栖霞组灰岩次级断裂中见厚9.6m、铅品位3.46%、锌品位11.24%的铅锌硫化矿体，铅锌找矿并未取得明显成效。
图1 猪拱塘铅锌矿区地质简图
1—龙潭组；2—峨眉山玄武岩；3—茅口组；4—栖霞组；5—梁山组；6—马平组；7—黄龙组；8—摆左组；9—旧司-祥摆组；10—尧梭组；11—望城坡组；12—韩家店组；13—逆断层；14—正断层；15—地质界线；16—矿体投影范围
根据前期找矿认识积累，通过技术队伍整合，科研工作快速跟进，对比川、滇、黔会泽等大型铅锌矿床成矿地质背景，发现区域内发育大型逆冲构造和碳酸盐岩，显示有利的成矿地质背景和找矿潜力。通过区域成矿地质背景分析，逐渐认识到，区内铅锌矿床是形成于印支-燕山期受构造控制的中低温热液型铅锌矿床，受断裂构造控制是其基本特征之一。所以后期找矿的工作思路以研究F1、F2断裂走向及倾向断层结构面的变化为重点，评价F1、F2断裂破碎带含矿性为主要任务。经矿区中部陈家寨段56号、57号勘探线深部钻孔揭露，680~780m埋深发现富厚铅锌矿体，极大地促进了之后的详查工作。
通过对矿床的详细研究，较快地查明了矿床的基本地质特征、矿床赋存的若干规律和深埋成矿富集所显示的矿物及地球化学标志。由此，逐步建立起一套行之有效的找矿模式及找矿标志。
三、技术方法选择
猪拱塘铅锌矿位于垭都-蟒硐断裂带北西段，矿区地质构造相对较为复杂，矿体埋藏深，找矿勘查技术难度大。早期对区内铅锌矿床主控因素多集中于“层控型”铅锌矿床的认识，勘查技术方法主要为传统地表地质测量、物探采用瞬变电磁法测量（TEM）、激电中梯测量、地表山地工程及局部浅表钻孔验证，地质找矿技术方法过于简单。对于沉积岩区以碳酸盐岩为主的矿床，矿床地层区分、构造识别难度大，对主要控矿规律不清，找矿方向不明。针对制约找矿突破的关键地质问题，课题组结合区域成矿地质背景与地质找矿工作平行进行，互相促进，与时俱进，进行“产、学、研”协同创新。通过区域成矿地质背景对比，认为垭都-蟒硐断裂带与川、滇、黔会泽铅锌矿等其他地区的地质背景相似，区域内发育大型逆冲构造和碳酸盐岩，具备形成大型碳酸盐岩容矿铅锌矿床的潜力，矿体多产于逆冲推覆构造系统前缘，受断裂构造控制是其基本特征之一。
针对区内铅锌矿床控矿因素的主要矛盾，地质找矿工作思路从“层控型”矿床到受构造控制的“MVT”型铅锌矿床发生根本转变。找矿技术方法转变为采用矿区岩相填图和构造解析、可控源音频大地电磁测深测量（CSAMT）和音频大地电磁测深测量（AMT）、构造地球化学测量及钻孔验证。逐渐形成了“矿区构造解析+深部构造物探精细解析与地球化学含矿性分析+深部工程验证”的有效找矿方法组合。
四、勘查发现过程
（一）矿床发现和勘查过程
1.预查阶段
主要开展区内1∶20万区域矿产调查和化探扫面，1∶5万区域地质调查和土壤地球化学测量工作，对矿区中部朱砂厂进行了踏勘和金属量测量。1987年提交了《赫章县朱砂厂地质普查报告》，提交铅锌D级储量810t，其中铅金属量360t，锌金属量450t。
2.普查阶段
2003年贵州省地矿局一一三地质大队取得“贵州省赫章县猪拱塘铅锌矿普查”探矿权，通过1∶1万地质测量、瞬变电磁法（TEM）测量，钻探施工、老硐清理调查及采样测试等工作，于2007年完成了矿区普查地质工作，于矿区北西一个钻孔见厚0.9m、铅+锌品位4.8%的铅锌混合矿体。
3.详查阶段
前期详查工作：2007—2012年由于毕威高速公路从猪拱塘矿区北部的水潮堡通过，影响了勘查工程施工，矿区找矿工作基本处于停滞状态，仅在矿区南东猪拱塘施工钻孔540m/个，矿区找矿工作未取得新的进展和发现。
2013年矿区恢复正常详查工作，通过前期成果资料综合分析，对矿区地层、构造进行了梳理，针对矿区中部爬头寨进行了重点分析，并选择矿化较好区域开展少量的钻探工程验证。当前找矿主要集中在矿区浅部，以沿北西向F1、F2断裂寻找浅部氧化矿体、混合矿为主。共计施工钻孔28个，主要集中在矿区北西段和南东段，通过老硐清理、钻孔揭露，于矿区中部爬头寨新发现铅锌混合矿体1个，2014年5月于矿区北西段水槽堡Zk4101钻孔新发现铅锌矿体5个，浅部为氧化矿，厚度、品位均较低，于380m见Ⅴ-10矿体厚9.60m、铅品位3.46%、锌品位11.24%的为铅锌硫化矿体，其深部显示较强的矿化蚀变特征（图2）。该矿体的发现为矿区深部找矿增强了信心。
图2 猪拱塘铅锌矿床41勘探线剖面图
1—龙潭组；2—峨眉山玄武岩；3—茅口组；4—栖霞组；5—梁山组；6—马平组；7—黄龙组；8—摆左组；9—旧司-祥摆组；10—尧梭组；11—望城坡组；12—韩家店组；13—断层；14—地质界线；15—钻孔位置及编号；16—铅锌矿体；17—矿体厚度/m铅品位/%丨锌品位/%
4.取得找矿重大进展
2014年7月，根据矿区已有成果对矿区地层、构造及矿体特征进行进一步梳理，并结合垭都-蟒硐断裂南东段垭都及筲箕湾2个中型铅锌矿床的矿体分布特征，对比猪拱塘矿区，其成矿地质条件相似，有可能形成类似矿床。进一步确定了F2断裂及下盘次级断裂为矿区主要控矿、容矿构造。针对矿区中部及南东段开展激电中梯扫面工作，在陈家寨矿段圈定激电异常4个，并在此基础上对矿区中部陈家寨矿段进行找矿远景预测。随即，矿区找矿工作加大对矿区中部的勘查力度，在陈家寨矿段针对F2断裂进行钻孔深部验证，前期施工16个钻孔，验证区域集中在F2断裂浅部及F1断裂上盘，孔深均在600m以浅，所揭露的矿体主要为浅部氧化矿体及泥盆系层间破碎带层控型矿体，矿体厚0.8~2.9m，铅+锌品位0.46%~7.48%，仅个别矿体具工业价值，但矿体薄、品位低，对矿区F1断裂深部含矿性尚不清楚，深部找矿工作未取得明显成效。由于对区内铅锌赋矿规律不清，找矿方向不明，勘查再一次陷入困境。矿区下一步的找矿勘查方向不明，钻探工程难以布置，勘查陷入了僵局。到底还有没有找矿潜力？有没有厚大富矿体？采用什么方法在哪里能够取得找矿突破？成为当时困扰项目组人员的难题。针对这些问题，科研工作快速跟进，贵州省地矿局启动“黔西北地区铅锌找矿攻关”，贵州省地矿局一一三地质大队成立铅锌找矿研究课题组，针对制约当时找矿突破的关键地质问题，开展了成矿潜力、矿床赋存规律、矿体定位预测研究。通过区域对比，认为垭都-蟒硐断裂带与川、滇、黔会泽铅锌矿等其他地区的地质背景相似，具有发育大型碳酸盐岩容矿铅锌矿床的潜力，发现区域内大型逆冲构造和碳酸盐岩发育，具有碳酸盐岩和碳质泥岩组合的特征，显示有利的成矿地质背景。区域上发育大规模高强度铅锌化探异常，具有形成大型铅锌矿床的潜力。通过矿区地质构造填图，对比密西西比河谷型（MVT）矿床，认为猪拱塘铅锌矿床为产于逆冲推覆构造系统前缘，矿体主要赋存于逆冲断裂下盘，受泥盆系、石炭系、二叠系碳酸盐岩及逆冲断层派生的次级构造控制，矿石主体为中低温热液充填型块状矿石。
通过矿区已有钻孔系统编录，对矿区F1、F2断裂倾向延伸及构造岩相的特征有了进一步的认识，已施工钻孔显示深部尚具充足的热源活动及矿化蚀变特征，确定了陈家寨北西深部矿化空间位置，并制定了钻探验证方案。2015年12月，经勘查施工验证，于矿区中部陈家寨段56号、57号勘探线埋深680~780m处F1断裂破碎带见厚20~31m、铅+锌品位12%~30%的硫化矿体，实现矿区深部铅锌矿找矿重大进展，同时推动了该区铅锌找矿的进程。
5.实现找矿重大突破
2016年根据猪拱塘深部找矿发现，课题组针对矿区地质构造、矿化（体）特征对矿区地层、构造进行详细修正，对已施工的钻孔进行二次编录，主要控矿构造F1、F2断裂斜跨矿区，对F1、F2断裂倾向延伸及变化有了基本的认识，同时确定了F1断裂破碎带为区内主要控矿容矿断裂构造，查明了主要控矿要素和矿体赋存规律。通过已有成果资料综合整理研究，对其成矿潜力进行了深入分析，明确了找矿前景应是巨大的。在此基础上，沿矿区中部北西向F1、F2断裂一次布置11个钻孔进行深部验证，其中在103勘探线F1断裂破碎带发现厚67.0m、铅+锌品位7.61%的黄铁矿型原生铅锌矿体，104勘探线F1断裂破碎带揭露矿体厚59.4m，铅+锌品位8.14%，矿床找矿的前景进一步扩大。随即，在矿区主矿体范围实施了4条可控源音频大地电磁测深测量（CSAMT）剖面。根据已取得的研究成果进行综合分析，提出了陈家寨矿段深部碳酸盐岩内可能存在富矿体，是找矿的主要方向，具有良好的成矿前景。同时，贵州省地矿局一一三地质大队与贵州省赫章鼎盛鑫矿业发展有限公司召开了找矿方向研讨会，提交了《贵州省赫章县猪拱塘铅锌矿详查变更实施方案》，明确了主攻方向，确定了验证钻孔。
2018年2月，完成猪拱塘铅锌矿详查野外验收工作；2018年4月25日，详查报告通过评审，提交铅锌资源量275.82×104t，共生矿产硫资源量176.52×104t，伴生矿产银684294.15kg、金531.49kg、镓2.78t、镉4554.96t、锗501.31t、硒275.01t。实现黔西北地区铅锌矿找矿历史性突破，成功发现贵州省首个超大型铅锌矿床。
（二）找矿思维、找矿认识的变化过程及依据
找矿认识的变化过程包括主要控矿因素从地层层位控制向构造+有利岩相控制的转变，矿床类型从“层控型”到受断裂构造控制的“MVT”型铅锌矿床的转变。区内铅锌矿床与区域内铅锌矿床具有相似性，体现普遍联系的观点。
通过传统地表地质填图→矿床构造解析→深部构造物探精细解析与地球化学含矿性分析→深部钻孔验证→矿床构造解析及成矿有利地段的推断→深部钻孔验证。体现实践→认识→再实践→再认识的认识论。
（三）技术方法应用及其效果
通过“矿区构造解析+深部构造物探精细解析与地球化学含矿性分析+深部工程验证”的有效找矿方法组合，在猪拱塘铅锌矿床实现深部地质找矿重大突破，并在其外围沿F2断裂破碎带成功发现了隐伏铅锌矿体，说明“矿区构造解析+深部构造物探精细解析与地球化学含矿性分析+深部工程验证”地质找矿方法组合适用于该地区深部地质找矿工作。
五、矿床基本情况
猪拱塘铅锌矿床位于贵州省赫章县水塘乡，距赫章县城15km，矿区西北部有毕威高速公路及326国道通过，交通较为便利。区内以汉族为主，杂居少数彝、苗、回族，工业不发达，以农业、牧业为主，劳动力有剩余。
猪拱塘铅锌矿床大地构造位置处于上扬子陆块鄂湘渝黔前陆褶断冲断带六盘水裂陷槽内，受北西向垭都-蟒硐断裂及晚古生代碳酸盐岩联合控制。查明铅锌资源量（332+333）275.82×104t，达超大型矿床规模，铅平均品位2.38%，锌平均品位7.56%。矿体沿北西向断裂构造及次级断裂构造分布，主要赋存于北西向F1、F2及隐伏F20、F30断裂破碎带及次级断裂破碎带中。赋矿围岩主要为中二叠统栖霞组、茅口组生物碎屑灰岩、泥灰岩，其次为上泥盆统尧梭组、望城坡组白云岩、白云质灰岩及石炭系摆佐组、黄龙组白云岩、生物碎屑灰岩。围岩蚀变主要为白云石化，其次有方解石化、黄铁矿化、重晶石化，越靠近矿体白云石化越强烈。主矿体严格受控于F1断裂破碎带，呈似层状、透镜状沿F1断裂破碎带分布，具舒缓波状起伏、膨大收缩、分支复合现象，走向长大于1600m，倾向延深达530m，矿体形态、产状相对较稳定，铅锌资源量181.92×104t，占总资源量的66%。矿石呈自形-半自形-他形粒状结构、交代残余结构，块状构造、脉状构造及条带状构造。金属矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，次为黝铜矿、褐铁矿及少量白铅矿、菱锌矿，非金属矿物主要有白云石、方解石。矿区1680m标高以下为铅锌硫化矿体，以浅为铅锌氧化矿和混合矿体。铅、锌以金属硫化物的形式存在，可浮性较好，属于易选硫化矿石。矿床类型为产于碳酸盐岩断裂中的中低温热液充填交代型矿床。
六、结束语
为什么区域内几十年的铅锌地质找矿工作一直未取得大的进展？原因有：①有关“层控型”等传统观念认识在很大程度上限制以“构造控矿”为主的铅锌矿床找矿思维。②已有的研究对地质结构、演化历史及成矿特点的研究不足，涉及成矿物质来源和成矿过程具体标志的一些成因假说充满矛盾。而在近5年的时间内发现并完成了猪拱塘超大型铅锌矿床勘探，关键问题在于找矿研究团队对深部次级断裂带发现铅锌硫化矿体的研究，快速地认识到所寻找对象的基本属性，对制约找矿突破的关键地质问题进行有效的梳理和总结。尤其认识到区内铅锌矿体受断裂构造控制是其基本特征，且沿断裂带铅锌隐伏矿体埋藏大多较深（680~1000m）的基本状况，因而采用了一套合理又行之有效的找矿方法。
对猪拱塘产在断裂破碎带中的矿床的发现，看似意料之外，也是意料之中的结果。猪拱塘铅锌矿床找矿过程强调科研工作在找矿突破中发挥的重要作用，在扎实的基础地质工作基础上，通过成矿地质背景分析，评价猪拱塘矿床找矿潜力；通过成矿作用研究，查明控制矿床的主控因素；通过矿区控矿构造解析及含矿性分析，预测矿化体位置，并进行深部钻孔验证，是实现猪拱塘找矿突破关键技术创新。
通过猪拱塘超大型铅锌矿的找矿发现过程不难看出，一支具有高度职业精神和业务素质的地质找矿研究团队是实现找矿突破的基本保障，矿区地质找矿工作与其所在区域地质研究平行进行，互相促进，是改变区内传统找矿认识的关键。参与地质找矿研究的，除了工作在生产一线的各种专业人员之外，还有来自中国地质大学（武汉）和贵州省地矿局等科研单位的专家、学者。值得强调的是，猪拱塘超大型铅锌矿床被成功发现和勘探的基本保障是来自贵州省地矿局一一三地质大队这支以何良伦高级工程师为核心的具有高度职业精神和业务素质的地质找矿研究团队。他们正是看好垭都-蟒硐断裂带铅锌找矿前景的乐天派，从矿区构造控矿特征与其东南部垭都、筲箕湾2个中型矿床相似的事实，从而判断该区有矿的可能，而且矿体埋藏不会太浅。原地矿部部长宋瑞祥高度评价了这支地质找矿研究团队对该地区长期研究工作所作出的贡献。
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