研究区地处澜沧江板块结合带和怒江断裂带之间, 大地构造位置属保山陆块, 二级构造单元为保山— 镇康地块; 区内出露地层丰富, 古生代、新生代的多数地层都有出露。区域控矿构造为镇康复背斜, 该背斜核部出露地层为寒武系沙河厂组(∈ ₃s)和保山组(∈ ₃b)的碎屑岩、碳酸盐岩, 两翼地层分别由奥陶系(O)— 三叠系(T)的碎屑岩、碳酸盐岩和中基性火山岩组成。区内断裂、褶皱发育, 断裂主要有北东向和北西向两组。其中, 北东向组断裂控制了全矿区矿体产出形态, 属容矿构造; 北西向组断裂错断北东向组断裂和矿体, 对矿体和地质体起破坏作用。

芦子园地区主要矿床为芦子园铅锌铁矿床, 由芦子园铅锌铁矿、小河边铁矿、天生桥铁矿三个矿段组成(图1)。芦子园铅锌铁多金属矿产于该背斜北西翼, 主要断裂有北东向和北西向两组断裂。矿体产于北东向断裂裂隙和层间破碎带中, 该组断裂控制了全矿区矿体产出形态, 属容矿构造, 为矿液的运输和储存提供了良好的场所 ^[1]。岩石具有硅化、黄铁矿化、绿帘石化和绿泥石化蚀变, 局部见铅锌铜矿化^[2]。矽卡岩、蔷微辉石、磁铁矿体与矿化关系密切。

矿区内广泛发育强烈的热液活动, 局部地区出现了辉缘岩脉。由坑道与钻孔揭露的大量热液成因的钾长石脉、石英脉等推测, 矿区深部存在隐伏的中酸性岩体, 为本区的热液成矿作用提供了充足的热源和成矿物质来源。芦子园矿区的赋矿岩石主要有绿泥石英片岩、矽卡岩化大理岩、透闪石阳起石矽卡岩, 近矿围岩蚀变主要有矽卡岩化、硅化、大理岩化、钾化、绿泥石化、磁铁矿化、黄铁矿化等, 这些蚀变是上述热液活动的直接产物。热液活动产生的围岩蚀变是铅锌成矿的基本条件^[3]。

图1

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图1 芦子园矿区地质略图

重力三维反演采用西班牙学者Antonio G. Camacho提出的重力三维密度差非线性反演法, 将地下划分为若干个单元体, 单元体内的密度差为一个固定值, 其单元划分与传统划分有所不同^{[7, 8]}, 单元体的大小不仅在纵向上是可变的, 在横向上也随深度的增加而变大(图2) 。笔者使用Antonio G. Camacho重力三维自动反演软件GROWTH2.0^[8] , 进行1∶ 5万重力布格异常三维反演。

图2

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图2 三维密度体重力示意

图3为芦子园地区三维反演结果, 低密度体主要分布在乌木兰— 芦子园— 忙丙一带、木厂乡一带和忙海一带。高密度体沿镇康复背斜外围地层展布。

图3

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图3 芦子园地区重力三维反演结果

乌木兰— 芦子园— 忙丙一带, 低密度体沿着镇康复背斜核部分布, 长约20 km。芦子园铅锌矿、小河边铁矿、天生桥铁矿、放羊山铅锌矿、嗡孔铅锌矿、水头山铅锌矿、乌木兰锡矿等典型矿点位于环形的内侧。忙丙乡和枇杷水铅锌矿点分别位于鞍部的两侧, 与乌木兰— 芦子园段连为一体。在乌木兰— 芦子园— 忙丙一带, 分布有区域1∶ 20万地球化学铅、锌、金、银、汞、锡等元素异常, 因此推测该低密度体是与矿产成因密切联系的中酸性隐伏岩体。

在木厂乡出现的低密度体与区内唯一出露的岩体非常吻合, 该岩体为一不规则的岩株, 大致呈北东40° 方向延伸, 长约4 km, 宽0.6~1.5 km, 面积约4.5 km², 主要岩性为碱性长石花岗岩, 少量霓石碱性长石花岗岩, 与碱闪石英正长岩相伴生。

区内东部忙海一带, 低密度体地表为三叠系弯甸坝组、南梳坝组粉砂岩、页岩, 侏罗系柳湾组粉砂岩, 因此其属性还有待进一步研究。

为了更进一步查明芦子园地区隐伏岩体形态、埋深等特征, 在芦子园— 忙丙一带开展了AMT剖面测量, 全长10 100 m, 测线方向119° (测线位置见图3)。使用加拿大凤凰公司生产的V5-2000测量仪。经过最小二乘强制光滑约束反演法、OCCAM反演法、Focus反演法分别进行试验, 最终选择了最小二乘强制光滑约束反演法。

AMT电阻率二维反演结果(图4)和地质资料对应很好, 地表出现的粉砂岩、泥岩、页岩呈中— 低阻, 碳酸盐岩呈中— 高阻, 剖面的中、深部存在一个向南东倾斜的中— 高阻体, 在剖面的南东端浅部存在中— 高阻体, 据地质资料, 应该是由玄武岩引起。

在重力三维反演结果中, 切出了AMT测线的重力三维反演密度差切片, 并结合物性特征及AMT电阻率二维反演结果进行综合分析, 推断了中酸性岩体的分布情况及形态(图5)。

图中AMT电阻率反演结果与重力反演结果对应性较好, 进一步验证了隐伏岩体的分布情况和形态等特征, 剖面中、深部电阻率为中— 高电阻率, 与花岗岩岩体电阻率特征一致, 区内花岗岩岩体属于低密度体, 平均密度为2.61 g/cm³, 剖面中、深部高阻体位置及形态与低密度体位置和形态一致, 因此认为剖面中、深部高阻体为中、酸性隐伏岩体。岩体围岩以中、高电阻, 中、高密度为特征, 根据物性测量结果, 认为是由岩体与碳酸盐岩接触带上形成的矽卡岩引起。

图4

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图4 AMT电阻率二维反演结果与地质资料

图5

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图5 AMT测线重力三维反演切片平面

(1)通过大地电磁法(AMT)测量、重力数据处理及在地质资料的综合研究表明, 芦子园地区隐伏岩体埋深比较深, 顶端埋深约600~1 500 m左右。

(2)根据矿区矿体产出形态和围岩蚀变、矿物组合特征, 在本区的找矿过程中要注意隐伏岩体与灰岩、大理岩、钙质粉砂岩等含钙岩石的内外接触带附近的矽卡岩化和矿化作用, 可能为本区找矿带来更大的突破。

致谢:云南省地质调查院为本文提供了所需的相关资料, 在此表示感谢。