2022, Vol. 28
2. 有色金属矿产地质调查中心西南地质调查所, 云南 昆明 650093;
3. 西部矿业股份有限公司, 青海 西宁 810001;
4. 四川会东大梁矿业有限公司, 四川 凉山彝族自治州 615205
2. Southwest Institute of Geological Survey, Geological Survey Center for Non-ferrous Metals Resources, Kunming 650093, Yunnan, China;
3. West Mining Co., Ltd, Xining 810001, Qinghai, China;
4. Sichuan Huidong Daliang Mining Co., Ltd, Liangshan Yi Autonomous Prefecture 615205, Sichuan, China
大梁子铅锌矿是川滇黔成矿区川西南矿集区内大型铅锌矿床的典型代表，位于扬子陆块西南缘、甘洛-小江深断裂与普渡河断裂之间。川滇黔地区的铅锌矿具有类MVT型铅锌矿床特征(柳贺昌和林文达，1999；Zhou et al., 2001；张长青等，2005；Leach et al., 2010；王明志等，2019；龚红胜等，2020)。相关学者在大梁子铅锌矿床成因(王小春，1991；朱赖民等，1994；李发源，2003)、矿床地球化学(张长青等，2008；袁波等，2014；刘志鹏，2016；孔志岗等，2018)、构造控矿规律(王小春，1988；林方成，1994；徐波，2014；吴建标等，2019)等方面做了不少研究；在矿化-蚀变方面，张长青等(2014)认为碳酸盐化、炭化、硅化、黄铁矿化均与铅锌成矿关系密切。
韩润生等(2011)认为蚀变岩相是指热液成矿过程中不同物理化学条件下形成的蚀变类型及其组合、矿物组合、各类元素组合及其分带特征。在此基础上，系统总结了川滇黔成矿区蚀变特征及其矿物共生组合，认为矿床(体)分布与矿化蚀变具有成生联系，进而提出矿化分带模式，建立了综合找矿模型(韩润生等, 2006, 2011, 2012)。魏爱英(2011)总结了毛坪铅锌矿矿体群蚀变分带模式；赵冻等(2016)论述了乐红铅锌矿床的蚀变演化规律；张小培(2017)总结了会泽铅锌矿床矿化-蚀变分带规律；Bejaoui et al.(2013)在Jebel Bejaoui矿床中发现在白云石化和硅化交替部位具较强的铅锌矿化；Cordeiro et al.(2018)认为Morro Agudo矿床中黄铁矿化常与铅锌矿物伴生，可作为明显的找矿标志；Hanilçi et al.(2020)发现Meskantepe矿床中蚀变现象普遍存在，黄铁矿和白铁矿常与铅锌矿物伴生，可结合蚀变现象进行找矿预测。由此可见，相关学者在热液蚀变研究方面取得了不少成果，但是对于大梁子铅锌矿床矿化蚀变组合分带规律，以及不同蚀变带矿物组合、矿化元素组合和元素比值分带认识不清，直接影响到矿区深部的找矿勘查方向。
通过大梁子铅锌矿区不同中段的大比例尺矿化—蚀变岩相学填图，解析典型剖面的蚀变类型、强度和蚀变岩组构等特征，探讨矿化蚀变与矿化元素、元素组合之间的成生联系，进而建立其分带模型，对深化矿床成矿理论研究和深部找矿预测具有启示意义。
1 矿区和矿床地质概况 1.1 矿区地质大梁子铅锌矿位于扬子地块西南缘、甘洛小江断裂带以西16 km处，其中北西向的康定-奕良-水城断裂、哀牢山断裂，北东向的弥勒-师宗-水城断裂、小金河-中甸断裂等主干断裂构成了川滇黔的菱形地块格局(图 1a；王宝碌等，2004)。
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| 图 1 大梁子矿区区域构造简图(图 1a据王宝碌等，2004修改；图 1b据张长青等，2014修改) Fig. 1 Schematic diagram showing the regional tectonics of the Daliangzi mining area (Fig. 1a is modified from Wang et al., 2004; Fig. 1b modified is from Zhang et al., 2014) |
矿区及外围出露的地层为震旦系上统灯影组、下寒武系筇竹寺组、沧浪铺组、龙王庙组和第四系坡积物。灯影组是该矿床的主要赋矿层位，其赋矿岩性为细—中晶硅质白云岩。
矿区构造以北西西—近东西向的F15和F1断层控制了铅锌矿床的产出，是矿区的一级构造。其中F15断层(NW35°~72°∠54°~85°SW)，裂面呈舒缓波状或紧闭且平直，带内为黄褐色—灰白色白云质碎裂岩，见白云质碎斑岩、碎粒岩，断层的上下盘分布黄褐色—灰白色硅化碎裂白云岩，下盘有铅锌矿化。且沿该断层发育片理化、炭化、硅化和星点状黄铁矿化、网脉状褐铁矿化、网脉状铅锌矿化等，反映该断裂早期具右行扭张性，晚期具左行扭性—扭压性。F1断层(NW60°~70°∠70°~85°SW)，裂面呈舒缓波状、波状，带内为灰—灰白色白云质碎裂岩，两盘均为灰—灰白色白云岩，局部可见石英脉、褐铁矿、铅锌矿-重晶石脉等，反映该断裂早期(成矿期)具右行张扭性，晚期具左行扭压性。此外，矿区内还发育北西向次级断层和南西向倾伏的北北东—北东向背斜，共同控制着矿体(脉)的产出(图 1b)。矿区外围分布海西期辉绿岩脉和峨眉山玄武岩，与铅锌成矿作用无成生联系。
1.2 矿体特征大梁子矿床主要由1号矿体(主矿体)和2号矿体组成，根据矿体与地堑式断块中次级断块的关系将1号矿体分为九个矿段，最主要的是Ⅰ—Ⅴ号矿段，主要受南西向、北东向断层(F5、F6、F8、F10)和有利岩性(灯影组白云岩)联合控制。矿体长约630 m，平均厚度52.67 m，Pb+Zn平均品位约11.99%。矿体在平面上常呈长条形、喇叭形、豆荚形等，在剖面上呈串珠状、柱状、棱柱状等(图 2)；Ⅵ—Ⅸ矿段规模较小，且均为氧化矿。
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| 图 2 大梁子铅锌矿床7号和19号勘探线剖面 Fig. 2 Sections of No.7 and No.19 exploration lines in the Daliangzi Pb-Zn deposit |
矿石矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿和银黝铜矿等。脉石矿物主要为白云石、方解石、石英、重晶石，含有少量沥青。其典型矿石构造有块状、角砾状、浸染状、细脉状等(图 3)；典型结构有包含、重结晶、共边、溶蚀交代、自形晶粒、半自形晶粒、他形晶粒结构等。
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Sph—闪锌矿；Gn—方铅矿；Py—黄铁矿；Dol—白云岩 a—致密块状的铅锌矿；b—方铅矿和闪锌矿以胶结物的形式分布于白云岩周围；c—黄铁矿呈稠密浸染状，细脉状方铅矿、闪锌矿 (a) Dense massive Pb-Zn ore; (b) Galena and sphalerite distributed around dolomite in the form of cement; (c) Densely disseminated pyrite, fine veined galena and sphalerite Sph-Sphalerite; Gn-Galena; Py-Pyrite; Dol-Dolomite 图 3 大梁子矿区矿石典型构造 Fig. 3 Typical ore structures in the Daliangzi mining area |
闪锌矿为最主要的矿石矿物，与方铅矿、黄铁矿共生，以块状、角砾状、网脉状、浸染状和细脉状产出(图 4a、4b)，依据颜色及穿插关系划分为3种类型: 棕黑色闪锌矿(S1)、浅黄褐色—橘红色闪锌矿(S2)、浅黄褐色闪锌矿(S3)。棕黑色闪锌矿(S1)为早期结晶的产物，主要以胶结物形式包裹白云岩角砾；浅黄褐色—橘红色闪锌矿(S2)生成时间次之，大部分以胶结物形式包裹白云岩角砾，具有细粒结晶结构及脉状构造，或沿构造裂隙充填，切穿棕黑色闪锌矿(图 4a)；浅黄褐色闪锌矿(S3)生成最晚，产出较少，主要以细脉状分布于裂隙中，镜下见淡黄色闪锌矿呈细脉状切穿白云岩(图 4b)。
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| a—闪锌矿(S1和S2)胶结白云岩角砾和斑点状白云石(D1)，旁侧见细脉状白云石(D2)；b—浅黄褐色细脉状闪锌矿(S3)；c—星点状方铅矿(G1)，呈半自形—他形粒状结构，旁侧见星点状黄铁矿(P3)沿石英脉(Q1)发育；d—浅黄褐色—橘红色闪锌矿(S2)与方铅矿(G2)呈共边结构；e—浅黄褐色—橘红色闪锌矿(S2)与方铅矿(G2)呈共边结构；f—方铅矿和黄铁矿共生并溶蚀交代硅质白云岩；g—黄铁矿(P1)呈星点状分布；h—黄铁矿与方铅矿共生，胶结白云岩角砾；i—黄铁矿(P3)溶蚀白云岩呈港湾状结构；j—石英脉(Q2)切穿硅质白云岩；k—石英(Q2)交代白云石(D3)边部；l—棕黑色闪锌矿(S1)和网脉状白云石(D2)；m—细脉状、脉状白云石(D3)；n—方解石(Cc)溶蚀交代白云岩(D4)；o—方解石(Cc)呈脉状穿切白云石(D4) (a) Sphalerite (S1 and S2) cemented dolomite breccia and spotted dolomite (D1), with fine veined dolomite (D2) on the side; (b) Light yellowish brown fine veined sphalerite (S3); (c) Star shaped galena (G1) in a semi automorphic-allomorphic granular structure, with star shaped pyrite (P3) developed along quartz vein (Q1) on the side; (d) Light yellowish brown-orange sphalerite (S2) and galena (G2) have a coplanar structure; (e) Light yellowish brown orange sphalerite (S2) and galena (G2) have a coplanar structure; (f) Galena and pyrite coexist, and they dissolve and metasomatize siliceous dolomite; (g) Pyrite (P1) is distributed in a star shape; (h) Pyrite and galena coexist and cement dolomite breccia; (i) Pyrite (P3) dissolved dolomite with a harbor-like structure; (j) Quartz vein (Q2) cuts through siliceous dolomite; (k) Quartz (Q2) metasomatizes dolomite (D3) edge; (l) Brownish black sphalerite (S1) and stockwork dolomite (D2); (m) Fine veined and veined dolomite (D3); (n) Calcite (Cc) dissolves and metasomatizes dolomite (D4); (o) Calcite (Cc) is vein shaped cutting through dolomite (D4) 图 4 不同阶段矿石组构照片 Fig. 4 Photos showing ore fabric at different stages |
方铅矿呈脉状、浸染状、块状产出，根据穿插交代关系划分为两个阶段，G1常分布于断裂带内、裂隙和断裂的上下盘，镜下自形程度较好，多呈四边形、五边形(图 4c)；G2主要以脉状、网脉状分布，与浅黄褐色—橘红色闪锌矿(S2)呈共边结构，两者共生(图 4d、4e)。
黄铁矿在矿区内分布最广，自矿体至围岩，浸染状、脉状、细脉状不等，常交代闪锌矿、方铅矿呈溶蚀结构(图 4f)，也可见自形—半自形粒状结构、他形细粒结构、球粒状结构和草莓状结构等，可划分为3个世代：P1常分布于围岩中，呈星点状分布(图 4g)；P2以脉状、浸染状为主，常和方铅矿共同包裹白云岩角砾(图 4h)；P3为热液晚期形成，与浅黄褐色—橘红色闪锌矿(S2)呈包含结构(图 4i)。
石英划分为两个世代，Q1常见于硅质白云岩中，以自形粒状结构分布于硅质白云岩孔洞(图 4c、4j)；Q2主要产于断裂带内和裂隙中，镜下多观察到石英溶蚀交代白云岩，且石英发生重结晶(图 4k、4l)。
白云石在矿区内普遍发育，常发生溶蚀作用和重结晶作用，是酸性热液流体与碳酸盐围岩化学反应的结果(Corbella et al., 2004)。常发育在构造断裂带、层间破碎带和断裂的上下盘附近，D1常呈团块状，是热液对围岩的侵蚀形成的，接触部位有较明显的界限(图 4a、4h)；D2常呈网脉状分布(图 4l)，白云石化较强，偶见白云石被充填黑色有机质和方铅矿的裂隙穿切；D3主要为细脉状，与方铅矿(G2)共生(图 4m)；D4主要见于裂隙中，常与方解石进行穿插和交代(图 4n)。
方解石分布局限，见于成矿晚阶段，主要在含炭质白云岩的构造裂隙带内、顺层裂隙、穿切地层产出，形态呈细脉状、脉状、粒状，在镜下见两组斜交的菱形节理，具聚片双晶光性特征(图 4o)。
依据矿脉之间的穿插关系、矿物共生组合、矿石组构等特征，划分该矿床成矿阶段及矿物生成顺序(表 1)。
| 表 1 大梁子铅锌矿床成矿阶段划分及矿物生成顺序 Table 1 Paragenetic sequence of the Daliangzi Pb-Zn deposit |
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矿区内发育的主要蚀变类型为硅化、方解石化、白云石化、黄铁矿化、炭化及极少量沥青化；其主要矿化类型为方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化(氧化为孔雀石)等。通过不同中段、不同勘探线1:200比例尺矿化-蚀变岩相学填图，发现其矿化-蚀变分带性明显。
2.2 矿化蚀变岩组合分带及其特征以1884 m中段3号线、1944 m中段3号线、1944 m中段17号线、2004 m中段南部运输巷、2064 m中段29号线典型穿脉作为研究对象，通过大比例尺蚀变岩相学填图(韩润生，2014)，结合不同蚀变矿物类型、矿物共生组合、矿物含量等特征，剖析矿化-蚀变空间分带规律。从铅锌矿化中心向外围，矿化-蚀变分带为：中等硅化+白云石化角砾状铅锌矿化相带(Ⅰ带)→中等硅化+白云石化网脉状铅锌矿化相带(Ⅱ带)→强硅化+白云石化+方解石化+细脉至星点状黄铁矿化相带(Ⅲ带)→方解石化、炭质、黄铁矿化相带(Ⅳ带)。
2.2.1 中等硅化、白云石化角砾状铅锌矿化相带(Ⅰ带)该带的矿物组合为闪锌矿(棕黑色为主)+方铅矿+白云石(网脉状、团块状)+石英(他形粒状)+黄铁矿(自形—半自形粒状)。围岩主要为浅灰—灰色重结晶白云岩，闪锌矿、方铅矿以网脉状、稠密浸染状、团块状或者以胶结物的形式出现。该带内黄铁矿化较好，具中—粗粒自形、半自形，可见五角十二面体结构；较常见网脉状构造，并偶见黄铁矿呈星点状被白云岩和方铅矿包裹(图 5a、5b)。白云石以网脉状、团块状产出，与方铅矿、闪锌矿呈明显的交代关系，多呈溶蚀、共边、包含结构(图 5c)。石英以细脉状、脉状分布于围岩中，在镜下可观察到宽约0.5 mm细脉(图 5d)，多以他形粒状为主。
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Sph—闪锌矿；Gn—方铅矿；Py—黄铁矿；Ccp—黄铜矿；Dol—白云石；Qtz—石英; Cc—方解石 a—白云石重结晶，黄铁矿呈自形粒状结构；b—白云石溶蚀交代黄铁矿，黄铁矿呈半自形结构；c—白云石与浅黄褐色—橘红色闪锌矿呈共边结构；d—石英重结晶，黄铁矿被石英溶蚀成不规则粒状；e—白云石包裹闪锌矿与黄铁矿；f—白云岩被黄铁矿、闪锌矿溶蚀交代，呈交代残余结构，偶见黄铜矿呈星点状分布；g—红棕色—黄色闪锌矿交代溶蚀白云石；h—闪锌矿交代石英呈港湾状结构；i—闪锌矿交代白云石呈交错结构，方铅矿呈星点状，黄铁矿呈半自形—他形粒状结构；j—黄铁矿溶蚀交代硅质白云岩，石英呈粒状；k—脉状石英；l—白云石重结晶，石英溶蚀交代棕黑色闪锌矿呈港湾状结构，方解石具自形—半自形结构；m—方解石呈脉状分布；n—黄铁矿呈星点状他形粒状结构分布；o—方解石呈脉状 (a) Dolomite recrystallizes and pyrite is in a euhedral granular structure; (b) Dolomite dissolves and metasomatizes pyrite, and pyrite has a subhedral structure; (c) Dolomite and light yellowish-brown orange sphalerite have a coplanar structure; (d) Quartz recrystallizes and pyrite is dissolved into irregular granules by quartz; (e) Dolomite wraps sphalerite and pyrite; (f) Dolomite is eroded and metasomatized by pyrite, sphalerite is in a metasomatic residual structure, and chalcopyrite is occasionally distributed in a star shape; (g) Reddish brown-yellow sphalerite metasomatizes and dissolves dolomite; (h) Sphalerite metasomatizes quartz, showing a harbor-like structure; (i) Sphalerite metasomatize dolomite, showing a staggered structure, galena is in a star shape, and pyrite is in a subhedral allomorphic granular structure; (j) Pyrite dissolves and metasomatizes siliceous dolomite, and quartz is in a granular structure; (k) Veined quartz; (l) Dolomite recrystallizes, quartz dissolves and metasomatizes brownish black sphalerite and shows a harbor-like structure, and calcite has a euhedral-semi euhedral structure; (m) Calcite is vein distributed in black argillaceous dolomite; (n) Pyrite is distributed in star shaped granular structure; (o) Calcite is vein shaped Sph-Sphalerite; Gn-Galena; Py-Pyrite; Ccp-Chalcopyrite; Qtz-Quartz; Cc-Calcite 图 5 大梁子铅锌矿床各矿化蚀变分带典型特征照片 Fig. 5 Typical photos showing mineralization-alteration zoning characteristics in the Daliangzi Pb-Zn deposit |
该带的矿物组合为闪锌矿(浅黄褐色—橘红色)+方铅矿+白云石(网脉状)+石英(半自形—他形)+黄铁矿(半自形粒状)。围岩为灰—灰白色白云岩，该带内方铅矿和闪锌矿主要呈稠密浸染状和网脉状，镜下见白云石交代闪锌矿呈交代残余结构(图 5e)；黄铁矿主要以网脉状、细脉状沿围岩裂隙分布，部分氧化为褐铁矿，镜下以半自形结构为主(图 5f)；白云石主要以网脉状分布于断层和裂隙中，镜下可观察到白云石的重结晶现象，且白云石有细小的自形变晶(图 5g)；石英多以脉状存在，镜下宽约0.4~0.5 mm，被闪锌矿交代呈港湾状结构，其硅化程度与Ⅰ带相近(图 5h)。
2.2.3 强硅化、白云石化、方解石化、细脉至星点状黄铁矿化相带(Ⅲ带)该带的矿物组合为闪锌矿(浅黄褐色—橘红色、浅黄褐色)+方铅矿+白云石(网脉状)+石英(半自形)+黄铁矿(半自形—他形粒状)+方解石(自形—半自形)。围岩为灰色白云岩，方铅矿、闪锌矿呈细脉状；镜下可见闪锌矿交代白云石呈交错结构(图 5i)；黄铁矿较Ⅰ带和Ⅱ带减少，以细脉状为主，镜下可见黄铁矿溶蚀交代硅质白云岩呈交代残余结构，晶型多为半自形—他形粒状结构；白云石上发育细密的溶蚀孔洞，由于受热液溶蚀，镜下见白云石重结晶(图 5j)，该带白云石重结晶作用较强；石英较发育，可见团块状、脉状等，宏观上见宽约2~3 cm的石英脉(图 5k)，硅化程度明显高于前两个带，镜下石英溶蚀交代浅黄褐色—橘红色闪锌矿呈港湾状结构，在与闪锌矿接触边缘可见石英重结晶现象；方解石呈细脉状分布于围岩中，常呈自形—半自形结构，宽约0.2 mm(图 5l)。
2.2.4 方解石化、炭质、黄铁矿化相带(Ⅳ带)该带中矿物组合为方解石(自形)+炭质+黄铁矿(他形粒状)，围岩为黑色泥炭质白云岩，铅锌矿化弱；黄铁矿主要呈星点状分布于黑色泥炭质白云岩中，为他形粒状结构(图 5n)；方解石以脉状、团块状分布于围岩裂隙和构造带中，平均密度3条/20 cm，每条宽约1 cm(图 5m)，镜下可见细小的双晶纹(图 5o)。
综合各带特征，从Ⅰ带至Ⅳ带的蚀变矿物组合稳定。从矿化中心至围岩的矿化-蚀变分带规律为：铅锌矿化逐渐减弱，从块状+角砾状→网脉状→细脉状+星点状→无矿；黄铁矿化逐渐减弱，由稠密浸染状+网脉状→脉状+网脉状→细脉状+星点状→星点状，晶型由自形粒状结构→半自形粒状结构→半自形—他形粒状结构→他形粒状结构、少见半自形粒状结构，反映了热液-岩石发生水-岩相互作用的程度经历了从强到弱的变化过程。
3 矿化蚀变岩地球化学特征为了从元素层次分析该矿床的矿化-蚀变分带规律，在有色金属西北矿产地质测试中心(国家甲级资质)开展了测试分析。用ICP-MS测定样品的微量元素(As、Sb、Hg、Ag等)含量，内外检样以3%提取。主要指示元素平均误差小于8%，分析方法、仪器均达到要求。
从表 2可知，矿区中Pb、Zn元素含量较高，Pb含量变化为2.25×10-5~9.88×10-2，平均为8.40×10-3；Zn含量变化为5.12×10-5~2.08×10-2，平均为3.44×10-2；Ag含量变化为0.99×10-7~1.49×10-3，平均为5.16×10-5；Cu含量变化为4.30×10-6~3.94×10-3，平均为2.72×10-4；Cd含量变化为0.17×10-6~1.55×10-3，平均为2.20×10-4；Ge含量变化为0.97×10-7~3×10-5，平均为3.96×10-6；As含量变化为1.32×10-5~2.99×10-3，平均为2.17×10-4；Sb含量变化为0.69×10-6~1.11×10-4，平均为2.50×10-5。
| 表 2 大梁子铅锌矿床矿化元素测试结果(×10-6) Table 2 Mineralization element contents in the Daliangzi Pb-Zn deposit (×10-6) |
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矿体元素分带是盲矿预测评价的一种重要手段，而元素组合和元素比值指标的研究可以为隐伏矿体预测提供依据(陶琴等，2020)，进而构建矿化-蚀变分带模型。因此基于元素平面分带特征能直观反映矿化元素在不同蚀变带中的富集及变化规律，以矿区内1884 m、1944 m、2004 m、2064 m实测剖面为例(图 6，图 7)，选取各蚀变带典型样品进行了Pb、Zn、Ag、Cu、Cd、Ge、As、Sb矿化元素的分析。
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| a—1884 m中段3号勘探线；b—1944 m中段3号勘探线；c—1944 m中段17号勘探线 (a) No.3 surveyline at the middle section of 1884 m; (b) No.3 surveyline at the middle section of 1944 m; (c) No.17 surveyline at the middle section of 1944 m 图 6 大梁子铅锌矿床1884 m中段和1944 m中段矿化-蚀变剖面填图 Fig. 6 Geochemical mapping showing the mineralization-alteration profiles at the middle sections of 1884 m and 1944 m in the Daliangzi Pb-Zn deposit |
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| a—2004 m中段南部运输巷；b—2064 m中段29号勘探线 (a) The South haulage roadway at the middle section of 2004 m; (b) No.29 surveyline at the middle section of 2064 m 图 7 大梁子铅锌矿床2004 m中段和2064 m中段矿化-蚀变剖面填图 Fig. 7 Geochemical mapping showing the mineralization-alteration profiles at the middle sections of 2004 m and 2064 m in the Daliangzi Pb-Zn deposit |
根据元素含量变化趋势表明(表 2)，Pb、Zn、Cu的含量总体上要高于Ag、Cd、Ge、As、Sb，在Ⅰ、Ⅱ带中Pb、Zn含量明显高于Ⅲ、Ⅳ带；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ带中的Cd含量变化不大；Ge含量总体变化不大，Ag、Cu含量富集于Ⅱ、Ⅲ带，而As和Sb在Ⅰ、Ⅱ带变化较稳定，在Ⅲ、Ⅳ带含量较高。因此，从Ⅰ带至Ⅳ带，Pb、Zn、Cd含量呈现出降低的趋势，Cu含量呈现出先升高再逐渐降低，As、Sb含量在Ⅲ、Ⅳ带达到峰值(图 6，图 7)，成矿元素组合呈现出中温Pb、Zn(Cd)→中低温Cu、Ag、Sb→低温As、Sb的变化规律，反映出元素组合在平面上由中温至低温的变化过程，这一规律与矿化蚀变分带具有一致性。
元素比值作为一项异常评价指标，在地球化学异常评价中起着重要的作用，采用元素组合的比值比单一指示元素要可靠一些(伍宗华和金仰芬，1993)。因此选用中温元素(组合)/低温元素(组合)、中温元素(组合)/低温元素(组合)比值作为异常评价指标，其中Pb、Zn、Cu为中温元素的典型代表，Ag、As、Sb为低温元素的典型代表，通过中温元素(组合)/低温元素(组合)比值，可以进一步强化矿化元素在不同蚀变带中的富集及变化规律。选择Zn/Pb、Zn/(Pb+Zn)、(Pb+Zn)/Cu、(Pb+Zn)/(As+Sb)作为元素异常评价指标；曾庆丰等(1986)认为依据Zn/Pb比值的变化来确定成矿热液运移的方向和寻找隐伏矿体。由Zn/Pb比值变化可知，总体上在Ⅰ、Ⅱ带较高，然后在Ⅲ、Ⅳ带中下降，说明了流体由Ⅰ带运移至Ⅳ带，流体中心在Ⅰ带附近；Zn/(Pb+Zn)比值变化不大，从Ⅰ带至Ⅳ带趋势平稳，表明了自Ⅰ带至Ⅳ带铅锌含量呈正相关逐渐降低；(Pb+Zn)/Cu比值先降低再升高，表明Cu元素主要富集在Ⅱ带；(Pb+Zn)/(As+Sb)高值范围表示中温元素组合的分布范围，主要在Ⅰ带附近(图 6，图 7)。
因此，不管是单一元素的分带特征，或是元素比值和元素组比值的分带特征，在该矿区四个中段从矿体中心至围岩呈现出中等硅化白云石化角砾状铅锌矿化相带(Ⅰ带)→中等硅化白云石化网脉状铅锌矿化相带(Ⅱ带)→强硅化方解石化细脉状至星点状黄铁矿化相带(Ⅲ带)→方解石化炭质黄铁矿化相带(Ⅳ带)的分带规律；元素上也呈现出Pb、Zn、Cd→Pb、Zn、Ag、Cu(Sb)→Ag、Cu、As、Sb→As、Sb，指示由矿化中心向围岩存在中温至低温的元素分布、矿物共生组合，反映了热液从中温到低温的演化规律和流体的运移方向。
4.1.2 矿化蚀变垂向分带规律选择1884 m中段、1944 m中段3号线为典型剖面，来讨论蚀变分带的宽度、类型及矿化元素的垂向富集程度等特征。
在1884 m中段3号线，矿体水平厚度为52.56 m，Pb+Zn的平均品位为4.58%；在1944 m中段3号线，矿体水平厚度为45.70 m，Pb+Zn的平均品位为5.99%。从图 8可以看出，矿体从浅部(1944 m中段)到深部(1884 m中段)的变化，具有变大—缩小—尖灭的变化趋势，1944 m中段附近的矿体宽度大于1884 m中段的矿体宽度，且在1884 m下方有尖灭的趋势，在1944 m中段上分带的完整性和规模均好于1884 m中段，且向上或者向下，矿体大小、蚀变分带均有变小的趋势，推测矿化中心应在1944 m中段处，并沿着断层、裂隙、节理等运移通道向四周扩散，并在有利部位沉淀成矿。
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| 图 8 大梁子铅锌矿床矿化-蚀变垂向分带示意图 Fig. 8 Schematic diagram showing the mineralization-alteration vertical zoning of the Daliangzi Pb-Zn deposit |
为了揭示矿化蚀变分带的形成机理，选用1944 m中段采集的闪锌矿、方解石等样品在昆明理工大学进行流体包裹体测温。在流体包裹体岩相学观察基础上，选取了1944 m中段6个样品(多金属硫化物阶段2个，碳酸盐岩阶段4个)测温(图 9)，结果见表 3，盐度计算根据Bodnar(1993, 2003)计算得到；pH估算采用刘斌(2011)的简化计算方法得出。
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| 图 9 大梁子铅锌矿床流体包裹体采样位置图 Fig. 9 Sampling location map of the fluid inclusions in the Daliangzi Pb-Zn deposit |
| 表 3 大梁子铅锌矿床显微测温结果 Table 3 Microscopic temperature measurement results of the Daliangzi Pb-Zn deposit |
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从图 10和表 3可知，闪锌矿和方解石中的包裹体主要发育富气相两相包裹体，富液相两相包裹体次之。多金属硫化物阶段的包裹体均一温度在200.5~221.1 ℃，盐度为10.73%~11.21%NaCleqv，pH值为5.82~5.83；碳酸盐岩阶段的包裹体均一温度在163.5~175.4 ℃，盐度为7.47%~11.95%NaCleqv，pH值为5.86~6.03。
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| a—闪锌矿气(V)液(L)两相包裹体；b—方解石气(V)液(L)两相包裹体；c—方解石气(V)液(L)两相包裹体 (a) Sphalerite gas(V)-liquid(L) two-phase inclusion; (b) Calcite gas(V)-liquid(L) two-phase inclusion; (c) Calcite gas(V)-liquid(L) two-phase inclusion 图 10 大梁子铅锌矿床流体包裹体显微照片 Fig. 10 Micrographs of the fluid inclusions in the Daliangzi Pb-Zn deposit |
从表 3和包裹体采样点分布图(图 9)可以看出，从Ⅰ带至Ⅳ带，均一温度呈现出温度逐渐降低的趋势；盐度也从中盐度向中低盐度转变；pH值从酸性向酸性—近中性转变。发生这种变化的原因主要包括3方面。
(1) 在构造驱动力下，成矿流体从深部向上运移，在运移过程中，Pb2+、Zn2+主要以氯的络合物出现，开始温度较高，pH值较低，与沉积期的黄铁矿发生热液作用，形成了自形程度较好的黄铁矿。随着热液运移的演化，热液中所含的H2S的溶解度随温度下降而升高，导致S2-和HS-的浓度升高，进而pH值逐渐升高，发生如下反应：
| $ \begin{gathered} 2 \mathrm{ZnCl}_{n}^{n-2}+2 \mathrm{FeS}_{2}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \rightleftharpoons \mathrm{ZnS} \downarrow+ \\ 2(n-1) \mathrm{Cl}^{n-1}+2 \mathrm{FeCL}^{+}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{~S}+\mathrm{O}_{2} \\ 2 \mathrm{PbCl}_{n}^{n-2}+2 \mathrm{FeS}_{2}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \rightleftharpoons \mathrm{PbS} \downarrow+ \\ 2(n-1) \mathrm{Cl}^{n-1}+2 \mathrm{FeCL}^{+}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{~S}+\mathrm{O}_{2} \end{gathered} $ |
由于Fe2+和Zn2+离子半径较为接近，因此易发生类质同象的替换，这样会导致大量Fe2+进入到闪锌矿的晶格当中，所以早成矿阶段的闪锌矿颜色较深。
(2) 随着闪锌矿、方铅矿沉淀析出，生成大量的H+，在流经围岩中的灰岩或白云岩时发生溶解：
| $ \begin{gathered} \mathrm{CaCO}_{3}+2 \mathrm{H}^{+} \rightleftharpoons \mathrm{Ca}^{2+}+\mathrm{CO}_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \\ \mathrm{CaMg}\left(\mathrm{CO}_{3}\right)_{2}+4 \mathrm{H}^{+} \rightleftharpoons \mathrm{Ca}^{2+}+\mathrm{Mg}^{2+}+2 \mathrm{CO}_{2}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \end{gathered} $ |
因此，热液在流经围岩过程中发育白云石化，并且在生酸和耗酸过程中维持动态平衡，使得硫化物不断地析出和发生蚀变。随着Fe2+浓度的降低，进入闪锌矿晶格的Fe2+不断减少，故闪锌矿颜色逐渐变浅。
(3) 随着硫化物的沉淀且流体向外运移，前阶段形成白云石消耗了流体中大量Mg2+，使得流体中的Ca2+/Mg2+比值变大，不容易形成白云石，转而沉淀出方解石：
| $ \mathrm{Ca}^{2+}+\mathrm{CO}_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \rightleftharpoons \mathrm{CaCO}_{3}+2 \mathrm{H}^{+} $ |
所以，正是由于构造驱动与一系列物理化学条件(温度、盐度、pH值等)的综合作用，才形成了该矿化蚀变分带。
4.3 矿化蚀变分带模式该矿床位于小江断裂和普渡河断裂之间，其特殊的构造背景与矿区断裂的关系密切，矿区内F15、F100、F6、F8、F5为多期次活动的断裂带，铅锌矿体多产于北西向断层及层间断裂带中，表明构造与成矿的关系十分密切，控制了矿体的规模及其产状，其形态上主要呈长条状、喇叭状、豆荚状、平行四边形状等，研究认为北西向断裂对成矿流体的运移具有重要的控制作用，是成矿物质运移的通道。
综上所述，大梁子铅锌矿床矿化蚀变大致从F100、F6断裂向两侧分布，从内向外依次为中等硅化、白云石化角砾状铅锌矿化相带(Ⅰ带)→中等硅化、白云石化网脉状铅锌矿化相带(Ⅱ带)→强硅化、白云石化、方解石化、细脉至星点状黄铁矿化相带(Ⅲ带)→方解石化、炭质、黄铁矿化相带(Ⅳ带)。各矿化-蚀变分带矿物组合稳定，且与矿化类型具有一定的对应关系(图 11)：Ⅰ、Ⅱ带主要以铅锌矿化为主，黄铁矿主要呈稠密浸染状和网脉状，为矿体的主要产出部位；Ⅲ带主要形成细脉状和星点状铅锌矿化体，黄铁矿化减弱；Ⅳ带基本无铅锌矿化，黄铁矿化进一步减弱，方解石化增强。该分带规律反映出蚀变组合对矿化类型的指示意义，根据不同蚀变带内的矿物组合及特征，可指示深部矿体的赋存特征。
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| a—元素及比值横向变化图；b—元素及比值垂向变化图；c—矿化-蚀变分带模式图 (a) Horizontal variation diagram of elements and ratios; (b) Vertical variation diagram of elements and ratios; (c) Mineralization-alteration zoning pattern 图 11 大梁子铅锌矿床矿化-蚀变分带模式图 Fig. 11 Diagram showing the mineralization-alteration zoning pattern of the Daliangzi Pb-Zn deposit |
(1) 大梁子铅锌矿床从矿体中心到围岩呈现明显的水平分带规律：中等硅化、白云石化角砾状铅锌矿化相带(Ⅰ带)→中等硅化、白云石化网脉状铅锌矿化相带(Ⅱ带)→强硅化、白云石化、方解石化、细脉—星点状黄铁矿化相带(Ⅲ带)→方解石化、炭质、黄铁矿化相带(Ⅳ带)，且矿化-蚀变强度依次减弱。
(2) 矿化指示元素具有Pb-Zn-Cd→Pb-Zn-Ag-Cu(Sb)→Ag-Cu-As-Sb→As-Sb的分带规律，据此构建了矿化-蚀变分带模式，进一步可判断矿化异常程度，并指示深部矿体赋存地段。
(3) 从铅锌矿化中心至围岩，成矿流体呈现出中低温→低温、中盐度→中低盐度、酸性→酸性—近中性的转变，正是由于其物理化学条件的改变才形成了该矿床的矿化-蚀变分带规律。
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