1 第一章 自然地理地质条件 彝良县毛坪铅锌矿矿区位于云南省东北部，属昭通市彝良县管辖。地理坐标为东经从103°59＇至104°04＇，北纬从27°28＇至27°32＇。矿区面积约45平方公里，矿区分布面积0.4平方公里。北距彝良县城17公里，宜宾市248公里。南到昭通市60公里，东到滇黔线水城站240公里。水城经彝良，到宜宾的公路经过矿区，矿区距龙潭车站10公里，交通甚是方便如图（图1—1）。 图1—1

第一节 地势地貌 矿区处于滇东北高原长期抬升，河溪强烈切割破坏的高原峡谷地带。不利于河床上、下水平岩溶带的形成。属乌蒙山北延余脉。山川走向受地质构造线的制约，呈北北东向展布。金沙江水系的洛泽河自南而西，绕过矿区，河宽200米—300米，两岸羽状短小溪沟密布。 矿区地势东高西低，高差900余米。东南部岩头最高，海拔1818米。洛泽河自矿区西部北流，经过矿体西缘长发硐处河床降低113.9米，于海拔879米的铜厂沟口流出矿区（为矿区最低侵蚀基准面），平均纵坡1.3%。 该区分布有三种地貌类型:岩溶侵蚀中山峡谷、溶蚀高原残丘和剥蚀中山。 一、岩溶侵蚀中山峡谷 主要分布与洛泽河两岸，是岩溶水的排泄带，宽不过1500米，西岸斜坡稍缓，横坡35— 45°，局部壁立，东岸陡峻，见有3—5级台阶，台面向洛泽河方向倾斜，是村庄、粮田积聚地。Ⅰ级台阶为侵蚀阶地，台面宽0—100米、高出河床7—10米。Ⅱ级台阶海拔1100—1200米，台面宽100—200米，个别地段达到400米。此台阶尚可分为次级台阶1—2级，台面为粘土岩，阶坎为碳酸盐岩组成。Ⅲ级台阶海拔1400—1500米，宽百余米，为卸荷裂隙发育的石灰岩沿软弱碎屑岩界面崩落形成 二、溶蚀高原残丘 分布于矿体东部的献鸡、老官寨一带。海拔1700米—1800米，地势起伏在50米左右，是残留的溶蚀高原面。洼地、漏斗、落水洞、溶洞等岩溶形态发育齐全，是岩溶水的补给带。残丘多呈圆形、椭圆形，顶部较平整呈馒头形，直迳50—100米，高出洼地30—70米不等。 三、剥蚀中山 2

分布于矿区东北部，由二迭系峨眉山玄武岩、三迭系砂页岩组成。山体呈北东方向延伸，山顶平缓齐整，多为古高原峰顶面海拔1500米—1700米，沟头“V”型谷发育，反映大气降水汇流地表水体的特点。 第二节 气象水文 矿区属亚热带高原季风季候，垂直分带明显。矿区东北部献鸡一带，海拔1500米以上，属山地寒冷气候带，夏温秋凉，冬严寒，11月到次年3月有降雪，山顶积雪期半年之久。洛泽河沿岸系河谷温暖湿润气候带，海拔900—1300米，冬春温暖不积雪，夏秋酷热。年平均气温16.9°C—17.2°C，最低气温—3°C，出现于1—2月，高温在每年的5—9月，一般为35—39°C。1990年蒸发量1662.8毫米。雨季出现于6—9月，多暴雨，不利于地下水补给。1990年前32年平均年降雨量774.4毫米，最大年降雨量为1981年，达1008.3毫米。月最大降雨量多出现于8月，最高为299.3毫米。最大日降雨量见于1981年9月3日，达147.2毫米。22年中有九年积雪，最大积雪深度14厘米。日照率32%，年日照时数1401.9小时。 洛泽河源于贵州省威宁县草海，属过境河流，于西北隅铜厂沟口流出矿区外。矿区西端铁索桥处测得最大流量162.45米3/秒（表1—1）。两岸支流分布不对称。左岸支溪常年水流有龙潭河、魏家小河、锈水沟等；右岸无常年流水溪沟，干沟极多，长发硐至冯家湾平均140米即发育一条，常年无水流，降雨即有水流，雨停即停。矿区北缘尚有季节性水溪铜厂沟，枯季断流。 矿区河溪流量表 表1—1 河溪名称 最大流量 （米3/秒） 最小流量 （米3/秒） 最大流速 m/s 最小流速 m/s 洛泽河 162.45 15.38 3.66 0.41 龙潭河 17.79 2.11 3.22 0.62 魏家小河 0.89 0.07 1.83 0.69 锈水沟 0.072 0.00033 1.32 0.32 第三节 矿区地层构造、矿床地质 毛坪铅锌矿矿区地处扬子准地台滇东北拗褶带昭通—镇雄拗褶区的毛坪—石门坎背斜（长发硐背斜）倾没端。构造线呈北北东向，该区经历了多旋回的构造运动，以燕山皱褶运动为强烈，形成了现今的构造格局。喜马拉雅山运动的抬升活动造就了矿区的侵蚀峡谷地貌特征。区内以海相碳酸盐岩地层为主，在泥盆纪海侵后，地壳间断上升，沉积了海陆交互相的煤系和海相碳酸盐岩地层。峨眉山玄武岩喷发后，出现了内陆河湖相沉积。铅锌矿床产于碳酸盐岩地层中，受控于北东、北西向继承性活动的断层组。 一、地层 矿区晚古生代地层发育，早中生代地层仅见于矿区北部边缘，新生代沉积零星分布于洛泽河沿岸和残留的高原面上。上泥盆统到下二迭统以碳酸盐岩为主，缺失上石炭统。上二迭统仅见玄武岩，下三迭统为河湖相碎屑岩，第四系为残破积和冲洪积物。 （一）泥盆系一打得统（D3）：分布于洛泽河两岸。下部中粗晶质白云岩夹多层炭质页岩，未见底；中部粗晶质白云岩夹页岩，含铅锌矿层；上部深灰色中粗晶质白云岩夹灰岩及多层炭质页岩。总厚度大于300米。 （二）石炭系丰宁组（C1）：分布于龙潭河口、林家坪、水泥厂等地，假整合于泥盆系之上，自老而信分三层： 1、C11(丰宁煤系)灰绿色粉砂岩、页岩、黑色炭质页岩夹灰白色石英砂岩及无烟煤3—5层。厚2.9—152.68米。 2、C12黑色燧石灰岩，厚34.33米。 3

3、C13灰绿色中厚层生物灰岩、泥质灰岩夹多层0.2—5米厚的杂色页岩、细砂岩，厚62.5米。 （三）石炭系威宁组（C2）：环形带状分布于新街到锅圈岩、嗄甲、官寨、咪耳沟的陡坡地带，与下伏地层整合接触。 （四）二迭系阳新统（P1）：分布于矿区东部和西北部，分为两层。 1、矿山组（P11）：又称矿山煤系或栖霞底煤系，为杂色砂页岩夹灰绿色薄层泥灰岩和煤层，北薄南厚，27.44—98.6米。 2、栖霞茅口组（P12）：上部青灰色细晶灰岩、虎斑状生物灰岩；下部浅灰色灰岩、生物碎屑岩，厚350.76—410.81米。 （五）二迭系峨眉山玄武岩（P2β）：灰绿色块状致密玄武岩，厚大于300米。 （六）第四系全新统（Q4）：零星分布于洛泽河河岸溪流沟口及献鸡一带。据CK108—1揭露，冲积层厚23米；残破积层厚度变化大。 二、矿床地质 毛坪铅锌矿Ⅰ、Ⅱ矿带，属于沉积改造—侧分泌层控矿床。即晚泥盆世及早石炭世具封闭海湾泻湖环境形成的贫矿或矿源层，经地下热卤水的循环作用，使铅锌元素进一步富集于纵向断层带和层面虚脱孔隙中。矿床具中型规模，有三个矿带沿层平行分布，矿体长20—180米，延伸540米，矿层厚2—16米，品位7.34—35.34%，已探明总储量222373吨（金属量）。 Ⅰ矿带产于泥盆系一打得统顶部，岩层倒转，底板为深灰色灰岩、白云岩夹页岩，顶板为中细晶质白云岩夹少量页岩。受纵向断层F7控制，矿体长144米，由标高896米中段倾向下延110米仍为尖灭，矿层厚16米，平均品位Pb4.52%，Zn10.13%，探明铅锌金属量102936吨，占矿区总储量的46.3%。Ⅱ号矿带赋存于中石炭统灰白色厚层粗晶质石灰岩中，矿层顶、底板为白云岩夹层。矿体受纵向断层F3制约，矿体长20—180米，埋深540米，矿层厚2.21米，平均品位为Pb5.75%，Zn15.8%。探明铅金属储量23451吨，锌金属储量79773吨，银20.317吨，锗14.38吨，硫60290吨，镉180吨，镓5.981吨，锑192吨。此外，尚探明Ⅲ号矿带铅锌金属量16213吨。 三、构造 矿区构造由一个背斜和一个向斜控制全区。断层不甚发育，大体可分为纵向成矿前断层组和横向成矿后断层组，组距均不甚大，唯洛泽河、铜厂沟两个断层规模稍大。前者控制矿床水文地质西部边界，后者与矿床水文地质条件没有直接关系。 （一）皱褶 1、长发硐倒转背斜：是一向北东倾没的短轴倒转背斜，长约20公里，宽约9公里。区内为背斜北段，轴向10°，近倾没端偏转为40°，平面上呈“S”形，转折处为铅锌矿富集带。核部为泥盆系一打得统白云岩，两翼不对称，二迭系阳新统灰岩与中石炭统灰岩组成东翼；西翼为阳新统、威宁统、丰宁统，岩层倒转，倾角75—85°。 2、献鸡船形向斜：位于倒转背斜东南翼的外侧，地面高程1500—1800米。轴向330°，长7公里，宽约4公里，面积27.89平方公里。核部为阳新灰岩，倾角极缓，一般10—20°。地势起伏不大，为高原残丘。翼部为中、上石炭统灰岩，倾角稍陡，一般15—35°，地貌上常构成悬崖绝壁。 （二）、断层 1、纵向断层组：大小10余条（表1—2），主要有F7、F3、F6分别控制Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ矿体，水平断距30—200米。走向30—60°，倾向南东，倾角65—85°。地表显示较明显，深部由于矿化充填变得较隐蔽，属成矿前断裂，成矿后又有活动。该组多为沿层面滑动，结构面前期多属张性，可能为背斜核部二次纵张断裂，后期转为压扭性，成为阻水断裂。 4

2、横向断层组：走向NNW或NE多倾向西，倾角47—50°。与岩层交切，破坏了岩体的完整性，为成矿后形成。在Ⅱ、Ⅲ矿带发育有7条，阶梯状平行展布，间距25—50米，规模小，垂直断距10—24米，水平断距10—15米。地表不甚明显，多见于海拔910米以上，仅F40、F29延伸到海拔910米以下矿体附近，为充水断裂。 纵向断层统计表 表1—2 编号 走向 倾向 倾角 结构面性质 两盘层位 备注 F7 32—56° SE 62—70° 纵张 D3顶部和C11底部出露长185米 控制Ⅰ号矿带 F3 30—35° SE 75—85° 先张后压扭 C22出露长100米 控制Ⅱ号矿带 F6 35° SE 55—65° 先张后扭 C22出露长100米 控制Ⅲ号矿带 F5 30° SE 80—82° 纵张 C23 见角砾岩 F2 40° SE 75° 纵张 C22出露长75米 见角砾岩 F4 50—60° SE 87° 纵张 C22出露长85米 F10 50° NW 65—89° 纵张 见角砾岩 F11 58° NW 75° 纵张 见角砾岩 3、洛泽河断层（F1）：位于矿体西部边缘，洛泽河东岸向南延伸区外。在二坪子丰宁煤系中见到水平错距200米，树林头新街间断层壁明显，彝良县冶炼厂背后，物探测量显示高阻异常，宽度20米，推断为高角度断面西倾的逆断层。 四、新构造活动及其地震 矿区地处NNW向马边—大关—彝良活动隐伏断裂与NE向昭通—彝良断裂交切处的南部，彝良、昭通、威宁三个布格重力负异常带变换三角的内侧，地壳厚48公里。第四系以来，地壳抬升活动强烈，洛泽河急剧下切，两岸无高漫滩分布，仅见高出洪水位7—10米的小溶洞和残留侵蚀阶地，阶面有冲积砾石散布。峡谷崖壁直立，高达200—300米，悬泉高出河水面百余米。“V”型河谷发育，梯状陡坎高10—30米，雨后形成瀑布、跌水。以上均为地壳急剧抬升的佐证。 地震是新构造运动活动的突出表现，有记载以来，邻区地震10余次，震级5.5级以下，震源深度24—43公里。震中虽然未出现于矿区，但建筑物的破坏，人畜伤亡已波及到猫猫山。矿区邻近的马边—昭通强地震带，据国家地震局统计，1900年以来地震活动相当频繁。矿区地震区划属永善—彝良6—6.5级危险区，建筑物一般应按7—8度地震烈度设防。 第四节 岩溶 矿区95%的面积为碳酸盐岩，以二迭系阳新灰岩分布面积最广，占碳酸盐岩分布面积的51%。石炭系威宁、丰宁统灰岩夹白云岩分布面积次之，为11.88平方公里，占碳酸盐岩分布面积的36%。泥盆系一打得统白云岩分布面积4.15平方公里，占碳酸盐岩分布面积13%。 区内岩溶发育强弱不均，岩溶形态，规模及在地域分布上的不同，是地层岩性构造、地貌、降雨诸因素相互制约的结果。其中构造乃是控制岩溶发育的主导因素。 一、献鸡向斜岩溶发育特征 献鸡向斜位于长发硐背斜东翼，面积26.12平方公里，海拔1600—1800米。属滇东北残留高原面，地势起伏不大，洼地、残丘、台地相间，高差30—50米。厚层状阳新灰岩组成宽缓的船型向斜核部，倾角平缓，灰岩质纯，几乎接受全部大气降水的渗入，地下水交替迅速，溶蚀作用强烈促使岩溶发育。岩溶以垂直形态为主，洼地、漏斗、落水洞、石芽等遍布。溶洞少见，仅见于1300米以上、下发育有二个水平充水溶洞，是岩溶水的排泄通道。 二、长发硐岩溶背斜发育特征