貴州省赫章縣豬拱塘超大型鉛鋅礦

何良倫

貴州省地礦局一一三地質大隊

一、任務來源

貴州省地礦局一一三地質大隊于2003年取得“貴州省赫章縣豬拱塘鉛鋅礦普查”探礦權，通過引資，與貴州省赫章鼎盛鑫礦業(yè)發(fā)展有限公司進行合作勘查。受貴州省赫章鼎盛鑫礦業(yè)發(fā)展有限公司委托，貴州省地礦局一一三地質大隊于2013年3月開展貴州省赫章縣豬拱塘鉛鋅礦詳查地質工作。目的是查明區(qū)內鉛鋅礦產資源分布情況，通過預可行性研究，做出是否具有工業(yè)價值的評價，為下一步勘探工作提供依據(jù)。

二、找礦思路確定

（一）找礦歷史背景或政策

礦產資源是自然資源的重要組成部分，是國家長治久安的重要物質基礎，鉛鋅礦產資源作為國家重要戰(zhàn)略性礦產資源，在國民經濟和國防建設中用途廣泛、地位重要。根據(jù)國家地質找礦突破戰(zhàn)略行動計劃，黔西北鉛鋅成礦區(qū)作為貴州省鉛鋅礦重要組成部分，成礦條件優(yōu)越，具備尋找大型超大型鉛鋅礦床的條件。在新的地質找礦體制機制下，貴州省地礦局為加快貴州省重要成礦區(qū)帶找礦工作，成立“黔西北地區(qū)鉛鋅找礦攻關”專項，貴州省地礦局一一三地質大隊對黔西北地區(qū)埡都-蟒硐鉛鋅成礦帶鉛鋅成礦規(guī)律已取得重要認識，并已初步形成黔西北地區(qū)鉛鋅找礦勘查專業(yè)技術團隊。赫章鼎盛鑫礦業(yè)發(fā)展有限公司以豬拱塘鉛鋅礦區(qū)位優(yōu)勢，結合國家地質找礦戰(zhàn)略契機，依托貴州省地礦局一一三地質大隊專業(yè)技術優(yōu)勢，加快推進礦區(qū)地質找礦工作，快速實現(xiàn)了貴州省赫章縣豬拱塘鉛鋅礦找礦重大突破。貴州省赫章縣豬拱塘超大型鉛鋅礦床的發(fā)現(xiàn)是地質找礦新機制“商業(yè)跟進”的又一成果。

（二）初始找礦線索、信息

早在1980—1990年，貴州省地質調查院在埡都-蟒硐斷裂帶開展了1∶20萬區(qū)域化探掃面，貴州省地礦局一一三地質大隊在20世紀80年代開展了1∶5萬土壤地球化學測量工作。圈定了若干化探異常區(qū)，通過實地檢查，在豬拱塘、朱砂廠、水潮堡等地發(fā)現(xiàn)了多條鉛鋅礦化線索。早期找礦線索和信息主要是淺表沿斷裂構造礦化蝕變、淺表氧化礦體的露頭及地表的鐵帽。

（三）找礦思路的確定及依據(jù)

根據(jù)淺表出露的鉛鋅氧化礦體、鐵帽、沿斷裂礦化蝕變及高強度鉛鋅化探異常，前期找礦思路局限于北西向斷裂構造帶淺表，根據(jù)埡都-蟒硐斷裂帶上下盤地層巖性組合特征，下盤地層由南東二疊系棲霞組向北西逐漸出露二疊系茅口組、峨眉山玄武巖及龍?zhí)督M過渡，二疊系棲霞組灰?guī)r、泥質灰?guī)r是區(qū)內鉛鋅礦最為有利的巖性組合。有利巖性組合沿F1斷裂帶分布由礦區(qū)南東往北西埋藏越深（圖1）。因此，早期深部工程驗證均集中于F1斷裂上盤淺表，僅礦區(qū)北西段水槽堡1個鉆孔在F2斷層下盤棲霞組灰?guī)r次級斷裂中見厚9.6m、鉛品位3.46%、鋅品位11.24%的鉛鋅硫化礦體，鉛鋅找礦并未取得明顯成效。

圖1 豬拱塘鉛鋅礦區(qū)地質簡圖

1—龍?zhí)督M；2—峨眉山玄武巖；3—茅口組；4—棲霞組；5—梁山組；6—馬平組；7—黃龍組；8—擺左組；9—舊司-祥擺組；10—堯梭組；11—望城坡組；12—韓家店組；13—逆斷層；14—正斷層；15—地質界線；16—礦體投影范圍

根據(jù)前期找礦認識積累，通過技術隊伍整合，科研工作快速跟進，對比川、滇、黔會澤等大型鉛鋅礦床成礦地質背景，發(fā)現(xiàn)區(qū)域內發(fā)育大型逆沖構造和碳酸鹽巖，顯示有利的成礦地質背景和找礦潛力。通過區(qū)域成礦地質背景分析，逐漸認識到，區(qū)內鉛鋅礦床是形成于印支-燕山期受構造控制的中低溫熱液型鉛鋅礦床，受斷裂構造控制是其基本特征之一。所以后期找礦的工作思路以研究F1、F2斷裂走向及傾向斷層結構面的變化為重點，評價F1、F2斷裂破碎帶含礦性為主要任務。經礦區(qū)中部陳家寨段56號、57號勘探線深部鉆孔揭露，680~780m埋深發(fā)現(xiàn)富厚鉛鋅礦體，極大地促進了之后的詳查工作。

通過對礦床的詳細研究，較快地查明了礦床的基本地質特征、礦床賦存的若干規(guī)律和深埋成礦富集所顯示的礦物及地球化學標志。由此，逐步建立起一套行之有效的找礦模式及找礦標志。

三、技術方法選擇

豬拱塘鉛鋅礦位于埡都-蟒硐斷裂帶北西段，礦區(qū)地質構造相對較為復雜，礦體埋藏深，找礦勘查技術難度大。早期對區(qū)內鉛鋅礦床主控因素多集中于“層控型”鉛鋅礦床的認識，勘查技術方法主要為傳統(tǒng)地表地質測量、物探采用瞬變電磁法測量（TEM）、激電中梯測量、地表山地工程及局部淺表鉆孔驗證，地質找礦技術方法過于簡單。對于沉積巖區(qū)以碳酸鹽巖為主的礦床，礦床地層區(qū)分、構造識別難度大，對主要控礦規(guī)律不清，找礦方向不明。針對制約找礦突破的關鍵地質問題，課題組結合區(qū)域成礦地質背景與地質找礦工作平行進行，互相促進，與時俱進，進行“產、學、研”協(xié)同創(chuàng)新。通過區(qū)域成礦地質背景對比，認為埡都-蟒硐斷裂帶與川、滇、黔會澤鉛鋅礦等其他地區(qū)的地質背景相似，區(qū)域內發(fā)育大型逆沖構造和碳酸鹽巖，具備形成大型碳酸鹽巖容礦鉛鋅礦床的潛力，礦體多產于逆沖推覆構造系統(tǒng)前緣，受斷裂構造控制是其基本特征之一。

針對區(qū)內鉛鋅礦床控礦因素的主要矛盾，地質找礦工作思路從“層控型”礦床到受構造控制的“MVT”型鉛鋅礦床發(fā)生根本轉變。找礦技術方法轉變?yōu)椴捎玫V區(qū)巖相填圖和構造解析、可控源音頻大地電磁測深測量（CSAMT）和音頻大地電磁測深測量（AMT）、構造地球化學測量及鉆孔驗證。逐漸形成了“礦區(qū)構造解析+深部構造物探精細解析與地球化學含礦性分析+深部工程驗證”的有效找礦方法組合。

四、勘查發(fā)現(xiàn)過程

（一）礦床發(fā)現(xiàn)和勘查過程

1.預查階段

主要開展區(qū)內1∶20萬區(qū)域礦產調查和化探掃面，1∶5萬區(qū)域地質調查和土壤地球化學測量工作，對礦區(qū)中部朱砂廠進行了踏勘和金屬量測量。1987年提交了《赫章縣朱砂廠地質普查報告》，提交鉛鋅D級儲量810t，其中鉛金屬量360t，鋅金屬量450t。

2.普查階段

2003年貴州省地礦局一一三地質大隊取得“貴州省赫章縣豬拱塘鉛鋅礦普查”探礦權，通過1∶1萬地質測量、瞬變電磁法（TEM）測量，鉆探施工、老硐清理調查及采樣測試等工作，于2007年完成了礦區(qū)普查地質工作，于礦區(qū)北西一個鉆孔見厚0.9m、鉛+鋅品位4.8%的鉛鋅混合礦體。

3.詳查階段

前期詳查工作：2007—2012年由于畢威高速公路從豬拱塘礦區(qū)北部的水潮堡通過，影響了勘查工程施工，礦區(qū)找礦工作基本處于停滯狀態(tài)，僅在礦區(qū)南東豬拱塘施工鉆孔540m/個，礦區(qū)找礦工作未取得新的進展和發(fā)現(xiàn)。

2013年礦區(qū)恢復正常詳查工作，通過前期成果資料綜合分析，對礦區(qū)地層、構造進行了梳理，針對礦區(qū)中部爬頭寨進行了重點分析，并選擇礦化較好區(qū)域開展少量的鉆探工程驗證。當前找礦主要集中在礦區(qū)淺部，以沿北西向F1、F2斷裂尋找淺部氧化礦體、混合礦為主。共計施工鉆孔28個，主要集中在礦區(qū)北西段和南東段，通過老硐清理、鉆孔揭露，于礦區(qū)中部爬頭寨新發(fā)現(xiàn)鉛鋅混合礦體1個，2014年5月于礦區(qū)北西段水槽堡Zk4101鉆孔新發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦體5個，淺部為氧化礦，厚度、品位均較低，于380m見Ⅴ-10礦體厚9.60m、鉛品位3.46%、鋅品位11.24%的為鉛鋅硫化礦體，其深部顯示較強的礦化蝕變特征（圖2）。該礦體的發(fā)現(xiàn)為礦區(qū)深部找礦增強了信心。

圖2 豬拱塘鉛鋅礦床41勘探線剖面圖

1—龍?zhí)督M；2—峨眉山玄武巖；3—茅口組；4—棲霞組；5—梁山組；6—馬平組；7—黃龍組；8—擺左組；9—舊司-祥擺組；10—堯梭組；11—望城坡組；12—韓家店組；13—斷層；14—地質界線；15—鉆孔位置及編號；16—鉛鋅礦體；17—礦體厚度/m鉛品位/%丨鋅品位/%

4.取得找礦重大進展

2014年7月，根據(jù)礦區(qū)已有成果對礦區(qū)地層、構造及礦體特征進行進一步梳理，并結合埡都-蟒硐斷裂南東段埡都及筲箕灣2個中型鉛鋅礦床的礦體分布特征，對比豬拱塘礦區(qū)，其成礦地質條件相似，有可能形成類似礦床。進一步確定了F2斷裂及下盤次級斷裂為礦區(qū)主要控礦、容礦構造。針對礦區(qū)中部及南東段開展激電中梯掃面工作，在陳家寨礦段圈定激電異常4個，并在此基礎上對礦區(qū)中部陳家寨礦段進行找礦遠景預測。隨即，礦區(qū)找礦工作加大對礦區(qū)中部的勘查力度，在陳家寨礦段針對F2斷裂進行鉆孔深部驗證，前期施工16個鉆孔，驗證區(qū)域集中在F2斷裂淺部及F1斷裂上盤，孔深均在600m以淺，所揭露的礦體主要為淺部氧化礦體及泥盆系層間破碎帶層控型礦體，礦體厚0.8~2.9m，鉛+鋅品位0.46%~7.48%，僅個別礦體具工業(yè)價值，但礦體薄、品位低，對礦區(qū)F1斷裂深部含礦性尚不清楚，深部找礦工作未取得明顯成效。由于對區(qū)內鉛鋅賦礦規(guī)律不清，找礦方向不明，勘查再一次陷入困境。礦區(qū)下一步的找礦勘查方向不明，鉆探工程難以布置，勘查陷入了僵局。到底還有沒有找礦潛力？有沒有厚大富礦體？采用什么方法在哪里能夠取得找礦突破？成為當時困擾項目組人員的難題。針對這些問題，科研工作快速跟進，貴州省地礦局啟動“黔西北地區(qū)鉛鋅找礦攻關”，貴州省地礦局一一三地質大隊成立鉛鋅找礦研究課題組，針對制約當時找礦突破的關鍵地質問題，開展了成礦潛力、礦床賦存規(guī)律、礦體定位預測研究。通過區(qū)域對比，認為埡都-蟒硐斷裂帶與川、滇、黔會澤鉛鋅礦等其他地區(qū)的地質背景相似，具有發(fā)育大型碳酸鹽巖容礦鉛鋅礦床的潛力，發(fā)現(xiàn)區(qū)域內大型逆沖構造和碳酸鹽巖發(fā)育，具有碳酸鹽巖和碳質泥巖組合的特征，顯示有利的成礦地質背景。區(qū)域上發(fā)育大規(guī)模高強度鉛鋅化探異常，具有形成大型鉛鋅礦床的潛力。通過礦區(qū)地質構造填圖，對比密西西比河谷型（MVT）礦床，認為豬拱塘鉛鋅礦床為產于逆沖推覆構造系統(tǒng)前緣，礦體主要賦存于逆沖斷裂下盤，受泥盆系、石炭系、二疊系碳酸鹽巖及逆沖斷層派生的次級構造控制，礦石主體為中低溫熱液充填型塊狀礦石。

通過礦區(qū)已有鉆孔系統(tǒng)編錄，對礦區(qū)F1、F2斷裂傾向延伸及構造巖相的特征有了進一步的認識，已施工鉆孔顯示深部尚具充足的熱源活動及礦化蝕變特征，確定了陳家寨北西深部礦化空間位置，并制定了鉆探驗證方案。2015年12月，經勘查施工驗證，于礦區(qū)中部陳家寨段56號、57號勘探線埋深680~780m處F1斷裂破碎帶見厚20~31m、鉛+鋅品位12%~30%的硫化礦體，實現(xiàn)礦區(qū)深部鉛鋅礦找礦重大進展，同時推動了該區(qū)鉛鋅找礦的進程。

5.實現(xiàn)找礦重大突破

2016年根據(jù)豬拱塘深部找礦發(fā)現(xiàn)，課題組針對礦區(qū)地質構造、礦化（體）特征對礦區(qū)地層、構造進行詳細修正，對已施工的鉆孔進行二次編錄，主要控礦構造F1、F2斷裂斜跨礦區(qū)，對F1、F2斷裂傾向延伸及變化有了基本的認識，同時確定了F1斷裂破碎帶為區(qū)內主要控礦容礦斷裂構造，查明了主要控礦要素和礦體賦存規(guī)律。通過已有成果資料綜合整理研究，對其成礦潛力進行了深入分析，明確了找礦前景應是巨大的。在此基礎上，沿礦區(qū)中部北西向F1、F2斷裂一次布置11個鉆孔進行深部驗證，其中在103勘探線F1斷裂破碎帶發(fā)現(xiàn)厚67.0m、鉛+鋅品位7.61%的黃鐵礦型原生鉛鋅礦體，104勘探線F1斷裂破碎帶揭露礦體厚59.4m，鉛+鋅品位8.14%，礦床找礦的前景進一步擴大。隨即，在礦區(qū)主礦體范圍實施了4條可控源音頻大地電磁測深測量（CSAMT）剖面。根據(jù)已取得的研究成果進行綜合分析，提出了陳家寨礦段深部碳酸鹽巖內可能存在富礦體，是找礦的主要方向，具有良好的成礦前景。同時，貴州省地礦局一一三地質大隊與貴州省赫章鼎盛鑫礦業(yè)發(fā)展有限公司召開了找礦方向研討會，提交了《貴州省赫章縣豬拱塘鉛鋅礦詳查變更實施方案》，明確了主攻方向，確定了驗證鉆孔。

2018年2月，完成豬拱塘鉛鋅礦詳查野外驗收工作；2018年4月25日，詳查報告通過評審，提交鉛鋅資源量275.82×10⁴t，共生礦產硫資源量176.52×10⁴t，伴生礦產銀684294.15kg、金531.49kg、鎵2.78t、鎘4554.96t、鍺501.31t、硒275.01t。實現(xiàn)黔西北地區(qū)鉛鋅礦找礦歷史性突破，成功發(fā)現(xiàn)貴州省首個超大型鉛鋅礦床。

（二）找礦思維、找礦認識的變化過程及依據(jù)

找礦認識的變化過程包括主要控礦因素從地層層位控制向構造+有利巖相控制的轉變，礦床類型從“層控型”到受斷裂構造控制的“MVT”型鉛鋅礦床的轉變。區(qū)內鉛鋅礦床與區(qū)域內鉛鋅礦床具有相似性，體現(xiàn)普遍聯(lián)系的觀點。

通過傳統(tǒng)地表地質填圖→礦床構造解析→深部構造物探精細解析與地球化學含礦性分析→深部鉆孔驗證→礦床構造解析及成礦有利地段的推斷→深部鉆孔驗證。體現(xiàn)實踐→認識→再實踐→再認識的認識論。

（三）技術方法應用及其效果

通過“礦區(qū)構造解析+深部構造物探精細解析與地球化學含礦性分析+深部工程驗證”的有效找礦方法組合，在豬拱塘鉛鋅礦床實現(xiàn)深部地質找礦重大突破，并在其外圍沿F2斷裂破碎帶成功發(fā)現(xiàn)了隱伏鉛鋅礦體，說明“礦區(qū)構造解析+深部構造物探精細解析與地球化學含礦性分析+深部工程驗證”地質找礦方法組合適用于該地區(qū)深部地質找礦工作。

五、礦床基本情況

豬拱塘鉛鋅礦床位于貴州省赫章縣水塘鄉(xiāng)，距赫章縣城15km，礦區(qū)西北部有畢威高速公路及326國道通過，交通較為便利。區(qū)內以漢族為主，雜居少數(shù)彝、苗、回族，工業(yè)不發(fā)達，以農業(yè)、牧業(yè)為主，勞動力有剩余。

豬拱塘鉛鋅礦床大地構造位置處于上揚子陸塊鄂湘渝黔前陸褶斷沖斷帶六盤水裂陷槽內，受北西向埡都-蟒硐斷裂及晚古生代碳酸鹽巖聯(lián)合控制。查明鉛鋅資源量（332+333）275.82×10⁴t，達超大型礦床規(guī)模，鉛平均品位2.38%，鋅平均品位7.56%。礦體沿北西向斷裂構造及次級斷裂構造分布，主要賦存于北西向F1、F2及隱伏F20、F30斷裂破碎帶及次級斷裂破碎帶中。賦礦圍巖主要為中二疊統(tǒng)棲霞組、茅口組生物碎屑灰?guī)r、泥灰?guī)r，其次為上泥盆統(tǒng)堯梭組、望城坡組白云巖、白云質灰?guī)r及石炭系擺佐組、黃龍組白云巖、生物碎屑灰?guī)r。圍巖蝕變主要為白云石化，其次有方解石化、黃鐵礦化、重晶石化，越靠近礦體白云石化越強烈。主礦體嚴格受控于F1斷裂破碎帶，呈似層狀、透鏡狀沿F1斷裂破碎帶分布，具舒緩波狀起伏、膨大收縮、分支復合現(xiàn)象，走向長大于1600m，傾向延深達530m，礦體形態(tài)、產狀相對較穩(wěn)定，鉛鋅資源量181.92×10⁴t，占總資源量的66%。礦石呈自形-半自形-他形粒狀結構、交代殘余結構，塊狀構造、脈狀構造及條帶狀構造。金屬礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦，次為黝銅礦、褐鐵礦及少量白鉛礦、菱鋅礦，非金屬礦物主要有白云石、方解石。礦區(qū)1680m標高以下為鉛鋅硫化礦體，以淺為鉛鋅氧化礦和混合礦體。鉛、鋅以金屬硫化物的形式存在，可浮性較好，屬于易選硫化礦石。礦床類型為產于碳酸鹽巖斷裂中的中低溫熱液充填交代型礦床。

六、結束語

為什么區(qū)域內幾十年的鉛鋅地質找礦工作一直未取得大的進展？原因有：①有關“層控型”等傳統(tǒng)觀念認識在很大程度上限制以“構造控礦”為主的鉛鋅礦床找礦思維。②已有的研究對地質結構、演化歷史及成礦特點的研究不足，涉及成礦物質來源和成礦過程具體標志的一些成因假說充滿矛盾。而在近5年的時間內發(fā)現(xiàn)并完成了豬拱塘超大型鉛鋅礦床勘探，關鍵問題在于找礦研究團隊對深部次級斷裂帶發(fā)現(xiàn)鉛鋅硫化礦體的研究，快速地認識到所尋找對象的基本屬性，對制約找礦突破的關鍵地質問題進行有效的梳理和總結。尤其認識到區(qū)內鉛鋅礦體受斷裂構造控制是其基本特征，且沿斷裂帶鉛鋅隱伏礦體埋藏大多較深（680~1000m）的基本狀況，因而采用了一套合理又行之有效的找礦方法。

對豬拱塘產在斷裂破碎帶中的礦床的發(fā)現(xiàn)，看似意料之外，也是意料之中的結果。豬拱塘鉛鋅礦床找礦過程強調科研工作在找礦突破中發(fā)揮的重要作用，在扎實的基礎地質工作基礎上，通過成礦地質背景分析，評價豬拱塘礦床找礦潛力；通過成礦作用研究，查明控制礦床的主控因素；通過礦區(qū)控礦構造解析及含礦性分析，預測礦化體位置，并進行深部鉆孔驗證，是實現(xiàn)豬拱塘找礦突破關鍵技術創(chuàng)新。

通過豬拱塘超大型鉛鋅礦的找礦發(fā)現(xiàn)過程不難看出，一支具有高度職業(yè)精神和業(yè)務素質的地質找礦研究團隊是實現(xiàn)找礦突破的基本保障，礦區(qū)地質找礦工作與其所在區(qū)域地質研究平行進行，互相促進，是改變區(qū)內傳統(tǒng)找礦認識的關鍵。參與地質找礦研究的，除了工作在生產一線的各種專業(yè)人員之外，還有來自中國地質大學（武漢）和貴州省地礦局等科研單位的專家、學者。值得強調的是，豬拱塘超大型鉛鋅礦床被成功發(fā)現(xiàn)和勘探的基本保障是來自貴州省地礦局一一三地質大隊這支以何良倫高級工程師為核心的具有高度職業(yè)精神和業(yè)務素質的地質找礦研究團隊。他們正是看好埡都-蟒硐斷裂帶鉛鋅找礦前景的樂天派，從礦區(qū)構造控礦特征與其東南部埡都、筲箕灣2個中型礦床相似的事實，從而判斷該區(qū)有礦的可能，而且礦體埋藏不會太淺。原地礦部部長宋瑞祥高度評價了這支地質找礦研究團隊對該地區(qū)長期研究工作所作出的貢獻。