导读：

新疆火烧云铅锌矿床全国闻名，前期备案矿石量6091.91万吨，锌金属量1423.9213万吨，铅金属量280.0789万吨，锌+铅金属总量1704.0002万吨。工业矿体平均品位：锌23.37%、铅4.60%、锌+铅27.97%。资源总量：锌+铅金属总量1918.7068万吨，其中Ⅲ1矿体是最主要的矿体，锌+铅金属总量1811.97万吨，主要分布在1.2km2范围内。

后期新矿集团又投入地质勘查资金1800余万元，经进一步勘查又新增锌+铅金属量超过200万吨（新疆国资微信号，2023-12-26）。至此，火烧云铅锌矿锌+铅金属量已超过2100万吨，成为世界第六大铅锌矿，中国第一大铅锌矿。

火烧云铅锌矿矿床类型为国内外十分少见的喷流沉积原生碳酸盐型。项目团队在勘查实践中逐步建立了火烧云铅锌矿综合找矿模式，总结出了适合新疆高寒高海拔地区厚覆盖层的“化探先行、重磁跟进、地质填图、工程评价”的高效勘查技术体系，在后续的地质勘查找矿中得到了推广应用并不断取得找矿成果。

该矿床为世界罕见的高品位超大富矿体，规模中国最大、亚洲第一。专业人士高度关注矿床的发现过程、矿床地质物化探特征、矿床的成因，特别是矿床成因引起学者高度关注，发表了多篇重要研究成果论文。

应读者要求，特整理了火烧云铅锌矿床的发现过程、找矿方法、矿床地质物化探异常特征、矿床成因类型及成矿地球动力学背景等内容，供读者参考。

1 矿床发现过程与勘查模型

1.1 发现过程

新疆和田火烧云地区地处西昆仑腹地喀喇昆仑山北坡，高原、高寒、高海拔，矿区平均海拔在5600米，自然条件恶劣，地质工作条件艰苦。2002年实施了西昆仑地区1∶50万区域化探，其中在火烧云一带圈出了尼斯楚HS-58综合异常，但当时未将该区突出的Pb、Zn异常与可能蕴藏超大型铅锌矿床联系起来（余元军等，2019）。

2008～2011年，新疆地矿局第八地质大队在喀喇昆仑地区自筹资金开展找矿工作，于2011年9月在火烧云一带发现了3条铅锌矿化带，矿石铅锌品位富，矿化带规模较大，成矿条件好找矿潜力大，于是2012年3月向自治区地质勘查基金项目管理中心递交了立项申请并获批，并依法办理了3个探矿权证（屈栓柱等，2018）。新疆国土资源厅以新国土资函[2012]508号文下达了“新疆和田县火烧云一带铅锌矿预查”任务书，2012年当年就取得重大找矿突破，2013～2014年开展了续作工作，年年取得喜人成果，在二号探矿权区火烧云铅锌矿核心区探获333+334铅锌金属量1093.23万t（屈栓柱等，2018）。

为尽快探明该矿规模实现勘查成果应用开发转化，2015年新疆地矿局以新地矿办[2015]45号文下达了“新疆和田县火烧云铅锌矿Ⅲ1号矿体勘探”任务书，加速推进该矿的勘查评价和综合研究工作。

2017年3月勘探报告通过自治区储量评审中心评审，提交331+332+333铅锌金属量1704万t。

1.2 找矿方法与勘查模型

从2011年至2016年期间，火烧云铅锌矿经历了“异常查证-预查-普查-勘探”各阶段工作。2012年以前异常查证阶段，八队在综合研究的基础上筛选了50万区域化探铅锌综合异常，开展路线地质找矿工作，确定了火烧云矿区大致工作范围。

2012-2013年期间预查工作，对293.68平方千米工作范围开展1∶2.5万化探岩屑测量工作，进一步缩小找矿靶区，最终在Ht 9号异常内发现了火烧云矿床，并采用1∶1万瞬变电磁剖面测量、1∶1万地化剖面测量、1∶1万地质草测及少量槽探及钻探等工作进行了查证，初步确定了主矿区的大致范围。

2014-2015年期间的普查工作，对火烧云主矿区开展普查工作，通过1∶2000地质测量、结合物探工作开展系统性的槽探及钻探工程揭露，大致查明了矿区内矿体特征、矿石质量，对矿区的资源潜力进行了大致评价。

通过普查阶段的勘查评价和综合研究工作，火烧云铅锌矿矿床规模已达到超大型，基本确定矿床类型为原生碳酸盐型喷流沉积-交代型铅锌矿(喷流沉积铅锌矿的新类型)。

2015-2016年勘探工作，在普查工作基础上，对首采区开展勘探工作，采用加密钻探等工作手段，详细查明矿体、矿石特征、开采技术条件等特征，为开发利用提供了详细的地质资料。

火烧云铅锌矿矿床类型为国内外十分少见的喷流沉积原生碳酸盐型，前期由于工作程度低，项目团队对该矿类型的认识出现偏差，在勘查评价中走了一些弯路。项目团队认识到问题后开展了大量综合研究工作，逐步建立完善了原生碳酸盐喷流沉积－交代型铅锌矿成矿模型。成矿模型运用于近几年火烧云铅锌矿整装勘查区找矿工作，已取得了良好找矿效果，并为后续青藏北缘铅锌找矿提供了重要的理论指导，建立了火烧云铅锌矿综合找矿模式，总结出了适合新疆高寒高海拔地区厚覆盖层的“化探先行、重磁跟进、地质填图、工程评价”的高效勘查技术体系，在后续的地质勘查找矿中得到了推广应用并不断取得找矿成果。

1.3 获奖情况

新疆和田县火烧云铅锌矿获2016年度新疆地矿局地质勘查成果特等奖。

新疆和田县火烧云矿区铅锌矿普查获2016年度新疆“358”项目优秀成果特等奖。

新疆和田县火烧云矿区铅锌矿普查获中国地质学会2016年度十大地质找矿成果。

2 区域地质矿产特征

2.1 区域地质特征

火烧云铅锌矿位于青藏高原北缘喀喇昆仑地区（图1），行政区划为新疆和田南部的甜水海地区，区内海拔多在5000m以上。大地构造位置为羌塘-三江造山系甜水海地块之乔尔天山-林济塘中生代前陆盆地。该区东南侧以阿尔金断裂为界与北羌塘地块相隔，北部金沙江缝合带的西段部分由此经过，南界为龙木错-双湖缝合带，西南边界为喀喇昆仑断裂（图1）。处于强航磁异常带上（图1-1）和岩石圈-软流圈（LAB）突然变薄的部位（图1-2）。

图1 火烧云矿床大地构造位置图（吴志旖等，2019）

图1-1 青藏高原航磁ΔT等值线及磁场分区图（熊盛青，2021）

图1-2 岩石圈-软流圈界面（LAB）深度平面图（杨文采等，2022）

2.2 区域矿产特征

火烧云矿床属于喀喇昆仑特提斯成矿域，喀喇昆仑—三江成矿省喀喇昆仑—羌北成矿带甜水海（—岔路口）铅锌多金属成矿区。区内广泛出露古生代及中—新生代地层，地层总体呈北西—南东走向。其中侏罗纪为主要赋矿地层，侏罗纪至古近纪属夹火山岩含石膏碳酸盐岩建造，新近纪隆起为陆。该区域褶皱构造以紧闭型为主，断裂构造发育，沿乔尔天山-岔路口断裂及两侧次级断裂形成新疆富集程度和规模最大的铅锌矿富集区。区域内侵入岩不甚发育，火山活动较弱。

区域内矿化以铅锌为主，均赋存在侏罗系和白垩系的碳酸盐岩内，包括火烧云超大型矿床，萨岔口、多宝山、甜水海、化石山等中型矿床及宝塔山、来贺山、天柱山等小型矿床和矿点，参见图2。

图2 青藏高原西部铅锌矿床分布图（据高兰等，2020）

近年来，新疆地矿局等单位在我国境内喀喇昆仑地区相继发现落石沟、宝塔山、长山岭、多宝山、天神、天神北、驼峰岭、鸡冠石、火烧云、甜水海、萨岔口等铅锌矿。其中，位于新疆和田的火烧云Pb-Zn矿床资源量已超过1800万吨，平均品位铅+锌31.8%，为超非硫化物大型富矿床。超越云南金顶矿床（1500万吨）成为我国最大的锌(铅)矿床。仅次于伊朗的Mehdiabad非硫化物锌矿床（铅锌资源量2071万吨，Zn品位为7.2%，Pb品位为2.3%，Ag品位为51X10-6），为世界第二大非硫化物铅锌矿床。

3 矿床地质特征

3.1 矿区地质特征

矿区地层有上三叠统克勒清河组（T3k）、中侏罗统龙山组（J2l）、上侏罗统红其拉甫组（J3h）和第四系等（参见图3）。中侏罗统龙山组（J2l）是矿区主要出露地层，也是火烧云铅锌矿赋矿层位。主要为一套浅海相碳酸盐岩沉积，局部夹火山岩、碎屑岩、石膏层。龙山组可划分为上下两个岩性段，第一岩性段为灰紫、褐灰色中厚层状砂砾岩；第二岩性段为灰、深灰、褐红色薄-中厚层状灰岩，局部夹灰紫色杏仁状玄武岩、英安岩。矿区内还发育上三叠统克勒清河群砂岩层，出露于矿区北西部和南部，与中侏罗统为角度不整合接触。

矿区为单斜构造，属于区域驼峰山一碧龙潭倒转向斜的正常翼。矿区断裂构造发育，侵入岩不甚发育，未见侵入岩出露，火山活动较弱。

图3 新疆和田县火烧云铅锌矿区域地质图（a）与矿区地质图（b）（董连慧等，2015）

A-B-C为火烧云Pb-Zn矿床联合断面图；1.第四系；2.古近—新近系；3.上白垩统铁隆滩群；4.中侏罗统龙山组；5.上侏罗统红其拉甫组；6.下三叠统下河尾滩群；7.中三叠统上河尾滩群；8.上三叠统克勒青河群；9.下二叠统空喀山组；10.上石炭统恰尔提群；11.阿克赛钦湖；12.整合界线；13.角度不整合界线；14.实际断层；15.逆断层；16.逆冲断层；17.已完成见矿钻孔及编号；18.勘探线及编号；19.铅锌矿矿体；20.铅锌矿矿床

3.2 矿体地质特征

截止2018年底，火烧云矿区已发现矿体20余个，分上下两个含矿层。大部分为隐伏矿体，地表偶见露头。两个含矿层呈近于平行状产出，含矿层间距约65~70m，含矿层倾向北北东10°~30°，倾角0°~15°。下矿层为主矿层，层位较稳定，长1980m，最宽约1360m、平均宽约620m，赋存于下含矿层的Ⅲ1矿体是矿区的主矿体，单矿体资源量约占全矿区资源总量的95%以上。矿床围岩以灰白色白云质灰岩为主，倾向NE，倾角多为20°。

Ⅲ1矿体为半隐伏状矿体，在矿区西部及南部出露地表（图3.、图4），向北东隐伏于地下，顶板埋深一般约10~150m，最大埋深达287m。矿体南北长1920m，东西最大宽度1360m，矿体形态总体呈似层状，呈缓倾、略有起伏的似层状产出。矿层倾向10°~25°，倾角0°~15°，矿体厚度几米到几十米不等，平均14.03m， Zn和Pb平均品位分别为26.42%和5.44%。主矿体水平投影范围及其剖面形态参见图4、5、6。

图4 火烧云铅锌矿区地质及主矿体水平投影图（高永宝等，2019）

1第四系洪冲积、残坡积物；2第四系残坡积物；3中侏罗统龙山组灰岩段第五岩性层：灰色生物碎屑灰岩；4中侏罗统龙山组灰岩段第四岩性层：浅灰色细晶灰岩，局部夹少量薄层状泥质灰岩压碎状泥晶灰岩；5中侏罗统龙山组灰岩段第三岩性层：深灰色泥岩、泥质灰岩；6中侏罗统龙山组灰岩段第二岩性层：浅灰色碎裂状细晶灰岩、压碎角砾状灰岩夹泥岩；7中侏罗统龙山组灰岩段第一岩性层：深灰色细晶灰岩，局部含生物碎屑；8中侏罗统龙山组砂岩、砾岩段：紫红色砂岩、含砂砾岩；9上三叠统克勒青河组灰绿色细砂岩、深灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、长石石英砂岩、石英岩屑砂岩；10整合地质界线；11不整合地质界线；12正断层及编号；13矿体地表露头及编号；14勘探线位置及编号；15钻孔位置及编号；16地层产状；7.Ⅲ1矿体投影界线

图5 火烧云铅锌矿床4号线剖面图（高永宝等，2019）

1.中侏罗统龙山组灰岩段第四岩性层浅灰色细晶灰岩，局部夹少量薄层状泥质灰岩压碎状泥晶灰岩；2.中侏罗统龙山组灰岩段第三岩性层深灰色泥岩、泥质灰岩；3.中侏罗统龙山组灰岩段第二岩性层浅灰色碎裂状细晶灰岩、压碎角砾状灰岩夹泥岩；4.中侏罗统龙山组灰岩段第一岩性层深灰色细晶灰岩，局部含生物碎屑；5.中侏罗统龙山组砂岩、砾岩段紫红色砂岩、含砂砾岩；6.矿化带；7.褐铁矿化；8.矿体及编号；9.钻孔位置及编号

图6 火烧云铅锌矿床19号线剖面图（来源网络）

3.3 矿石特征与矿体围岩

火烧云矿床矿石类型简单，按矿石矿物组合可划分为菱锌矿矿石、菱锌矿—白铅矿（方铅矿）矿石和方铅矿—菱锌矿矿石等，其中菱锌矿矿石是矿区矿石主体，作为火烧云矿区主要矿石类型，占比超过80%。

矿石矿物以菱锌矿、白铅矿、水锌矿为主，仅发育少量方铅矿，菱锌矿和白铅矿占绝对多数；脉石矿物主要为方解石和少量石英。菱锌矿是矿石中含量最多的矿物，主矿体中含量一般为60%～80%，最高可达90%以上。

矿石结构主要有半自形-自形粒状结构、交代残余结构、鲕粒结构及葡萄状结构。

矿石构造主要有块状构造、纹层状构造、条带状构造、脉状构造及角砾状构造，以块状为主。

矿体围岩蚀变主要有褐铁矿化、硅化，局部见白云岩化，且多见碎裂岩化现象，蚀变与矿体关系不大。

3.4 矿石一般工业指标

由于本矿床矿石矿物主要为菱锌矿、白铅矿、水锌矿等碳酸盐矿物，不属于硫化矿。固体矿产勘查需要区分硫化矿石和氧化矿石，不同的矿石执行《铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范》（DZ/T0214-2002）中不同的矿床一般工业指标（表1）。

表1 铅锌矿床工业指标一般要求

氧化带深度和氧化率是固体矿产勘查报告中重要参数。菱锌矿的成因及其含量比例是铅锌矿床勘查评价时确定这些参数的主要依据，如果菱锌矿是由闪锌矿在表生氧化作用下形成的，则是铅锌矿床氧化带的标志，否则另当别论。

而火烧云铅锌矿床中的菱锌矿是否为原生还是氧化带表生产物，还有不同观点。无论如何，火烧云矿床铅+锌平均品位达到了30%，都远高于矿床平均品位，无疑是高品位富矿。

4 矿床物化探特征

4.1 矿区岩（矿）石物性特征

表2 火烧云铅锌矿岩（矿）石物性参数统计表

由表2可知，矿区内岩石与矿石的密度及电性差异明显，其中铅锌矿石具有较高的密度及较低的电阻率，与含矿地质体（灰岩）电阻率差异在1个数量级以上，密度差异高达0.9x103kg•m-3，矿体底板下覆三叠系克勒青河组砂砾岩，表现为低密度、低阻特征，为本区电性、密度的背景场。因此，重力、电阻率方法在本区勘查中具有良好的地球物理应用条件。

4.2 物探异常特征

4.2.1 区域重力异常特征

在1：5万重力异常图上，北西—南东向串珠状重力低异常从矿区中部穿过，反应了岔路口大断裂的分布范围，其北部重力异常展布较为稳定，以北西—南东向重力高值异常为主，成因多与沿次级构造控制的热液活动有关，目前已发现的大红山铅锌矿点具有明显的金属硫化矿特征；南部异常较为复杂、凌乱，存在不同程度的次级局部重力高值异常叠加，走向不一，幅值变化剧烈，目前已在该带内发现的火烧云、牛郎山、马鞍山、萨岔口、长平岭等铅锌矿（床）点均与之剩余重力力高异常有较好的对应关系（图7）。

图7 新疆和田县火烧云铅锌矿区域重力剩余异常图（屈栓柱等，2018）

4.2.2 综合物探剖面异常特征

垂直穿越地表Ⅲ号矿体中心的65°方向布置了CSAMT测深和重力剖面测量工作，剖面长度1.4km。其地质剖面参见图8，物探异常特征参见图9。

图8 火烧云铅锌矿65°方向勘探线剖面图（屈栓柱等，2018）

J2lLs—中侏罗统龙山组灰岩段；J2lLs-4—中侏罗统龙山组灰岩段第四层浅灰色细晶灰岩；J2lLs-3—中侏罗统龙山组灰岩段第三层深灰色灰岩、泥质灰岩；J2lLs-2—中侏罗统龙山组灰岩段第二层浅灰色碎裂状泥晶灰岩; J2lLs-1—中侏罗统龙山组灰岩段第一层深灰色细晶灰岩;J2lss-cg—中侏罗统龙山组砂砾岩段紫红色砂岩、含砂砾岩

图9 火烧云铅锌矿区1:1万重力、电磁法综合解释剖面（屈栓柱等，2018）

a-重力异常剖面曲线；b-CSAMT电阻率二维反演剖面；c-综合地质解释剖面模型

屈栓柱等对综合物探剖面异常进行了如下推断解释：，在CSAMT剖面异常图上，大致以卡尼亚电阻率1800-8000Ω•m等值线圈定侏罗系龙山组灰岩地层的分布范围，其埋深总体在0~400m之间；以500~1800Ω•m等值线圈定侏罗系龙山组砂砾岩的分布范围，其埋深大致在150~450m之间；以小于500Ω•m等值线圈定三叠系克勒青河组粉砂岩的分布范围，其埋深在450m以下。重力剖面圈定两处高重力剩余异常，异常幅值在1x10-5~1.5×10-5m•s-2，与地表及隐伏的铅锌矿体对应基本一致。

4.3 化探异常标志

区域上1：50万化探圈定了与Pb、Zn、Cd富集高度相关、规模大、强度高、叠加有Hg、Sb、Li等元素的组合异常，异常规模大、套合好的地段是本区铅锌找矿的有利地段。

矿区一带1:2.5万化探圈定铅锌综合异常(Pb>200x10-6、Zn>400x10-6)可作为找矿的重要依据，火烧云铅锌矿就位于HS-9综合异常区内。通常在Pb>2000×10-6、Zn>5000×10-6的高值点一带可直接发现铅锌矿化转石。

韩春明等（2021）总结了区域地球化学异常特征：区域上Pb、Zn、Cd、Ag、As、Li、Sb等成矿元素的综合异常，特别是富集中心部位是寻找铅锌矿的地球化学标志。火烧云式SEDEX型铅锌矿伴生元素除了Ga、Cd之外，其他元素很少，对应的化探异常元素主要为Ag、Cd、Sb、As。

5 矿床成因讨论

火烧云矿床矿石矿物成分简单，主要以菱锌矿、白铅矿、水锌矿为主，矿体产于中侏罗统龙山组（J2l）浅海相碳酸盐岩沉积地层中。目前关于矿床成因的讨论还有很多认识，主要有MVT型（密西西比河谷型）、SEDEX型（同生喷流—沉积型）、表生非硫化物型、构造流体＋次生交代成矿和原生深成热液交代锌碳酸盐型矿床等。下文大致按发表论文时间顺序介绍5篇重要论文认识，供读者参考。

5.1 海底喷流-沉积成因（2015）

2015年董连慧等在《新疆地质》发表《喀喇昆仑火烧云超大型喷流-沉积成因碳酸盐型Pb-Zn矿的发现及区域成矿学意义》研究成果。基于特提斯海底喷流-沉积型铅锌成矿带空间展布大地构造背景（图10）和当时野外观察到的矿层产状、矿石结构构造（图11、12、13）和同位素地球化学证据，提出了喷流-沉积成因模式（SEDEX型）（图14）

图10 特提斯铅锌成矿带空间展布（a）及在青藏高原的分布（b）（董连慧等，2015）

1.古近—新近—第四纪沉积盆地；2.逆冲断裂；3.走滑断裂；4.断裂；5.铅锌矿床；6.铅锌矿带图a中的矿带:①Taurus铅锌矿带（土耳其）；②Sanandaj-Sirjan铅锌矿带（伊朗）；③—Lasbela-Khuzdar铅锌矿带（巴基斯坦）；④—藏北铅锌矿带（中国）与“三江”铅锌矿带（中国-缅甸-老挝）

图b中的铅锌矿盆地:①—兰坪盆地；②—昌都盆地；③—玉树盆地；④—沱沱河盆地；⑤ —乔尔天山-林济塘盆地；AFZ—阿尔金断裂带；KFZ— 昆仑断裂带；KKFZ— 喀拉昆仑断裂带；JSS—金沙江缝合带；BNS—班公湖-怒江缝合带；YS—雅鲁藏布江缝合带；TT—特提斯逆冲带；HT—喜马拉雅逆冲带

主要依据是：矿体呈层状产出，与地层产状一致，主要由菱锌矿与白铅矿组成，矿石类型以纹层状、块状、角砾状及交代蚀变成因为主。矿体发育沉积超覆构造、韵律层理、粒序层理、鲕粒结构等典型的沉积结构与构造。矿石与围岩方解石的C，O同位素分析结果显示：菱锌矿与围岩方解石的C，O同位素组成相近（其δ13Cpdb主要分布在0.78‰～3.72‰，δ18Osmow主要分布在21.71‰～24.87‰），C，O来源主要为海水；白铅矿δ13C=-7.28‰～1.19‰，δ18Osmow=10.78‰～16.81‰，C，O来源为岩浆热液与海水混合流体。矿区菱锌矿与白铅矿的C，O同位素组成与表生氧化带中的碳酸盐型Pb-Zn矿不同。火烧云铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr等时线年龄为（186±6）Ma，多宝山铅锌矿床的成矿年龄与火烧云一致。具原生层控特征，为喷流-沉积成因，是SEDEX型Pb-Zn矿床的新类型。

图11 火烧云Pb-Zn矿矿石照片（董连慧等，2015）

a-锌矿与白铅矿的交互层；b-纹层状方铅矿（白色虚线为方铅矿纹层）；c-透明的纹层状菱锌矿；d-角砾状菱锌矿；e-角砾状白铅矿；f-块状菱锌矿及团块状白铅矿；g-交代蚀变成因的菱锌矿（薄片）；h-具韵律构造的菱锌矿层（薄片）；i-具粒序层理的菱锌矿层（单偏光）；j-菱锌矿与方解石交互生长形成同心环状互层的鲕粒状晶体（单偏光）；Sm-菱锌矿；Ce-白铅矿；Gn-方铅矿；Cal-方解石

图12 火烧云铅锌矿床铅锌硫化物脉体照片（董连慧等，2015）

a—具沉积结构的铅锌硫化物及灰岩（围岩）（白色虚线为粒度分界线，白色方框为图b薄片位置）；b一具沉积结构的铅锌硫化物及灰岩（薄片）；Gn—方铅矿；Sp—闪锌矿；Cal—方解石

图13 火烧云Pb-Zn矿床矿体分布（a）及与围岩接触关系（b）和内部构造（c，d）（董连慧等，2015）

a―火烧云Pb-Zn矿床联合断面图（A-B-C）；b―纹层状矿石（菱锌矿与白铅矿交互层）顶底板与围岩灰岩的接触界线；c—火烧云Pb-Zn矿区露采坑D-D'剖面图；d—c图菱锌矿层中的沉积超覆构造（其中白色虚线为沉积超覆界线）1.中侏罗统龙山组灰岩段；2.中侏罗统龙山组砂砾岩段；3.上三叠统克勒青河群砂岩层；4.灰岩；5.泥岩；6砾岩；7砂岩；8.纹层状菱锌矿与白铅矿；9.纹层状菱锌矿与白铅矿+纹层状菱锌矿+铅锌硫化物；10.纹层状菱锌矿与白铅矿；11.纹层状的菱锌矿；12.角砾状与交代蚀变成因的菱锌矿与白铅矿；13.角砾状菱锌矿与白铅矿；14.角砾状菱锌矿；15.富含碳质、泥质成分的铅锌硫化物；16矿体编号（说明：为早期矿体编号）

图14 喀喇昆仑地区Pb-Zn成矿模式（董连慧等，2015）

1.侏罗纪；2.三叠纪；3.古生代；4.元古代；5.岩浆岩；6.灰岩；7.砾岩；8.砂岩；9.纹层状碳酸盐型铅锌矿；10.纹层状铅锌硫化物；11.铅锌硫化物；12.断层及其编号；13初生的成矿流体；14贫S且富Pb，Zn成矿流体；15富S且富Pb，Zn成矿流体

2019年LiHao等提出喷流沉积—热液叠加的认识，认为主成矿期形成原生（热水）沉积菱锌矿矿体，晚期叠加部分热液交代，成矿热液主要来源于海水与岩浆流体，该认识基本延续了董莲慧等（2015）的原生喷流—沉积锌碳酸盐成矿模式，补充完善了成矿特征及物源等方面的地球化学证据。研究成果发表于Ore Geology Reviews（Li H, Borg G, Gilg HA, et al. Geology and Geochemistry of the Giant Huoshaoyun Zinc-LeadDeposit, Karakorum Range, Northwestern Tibet[J]。OreGeology Reviews, 2019, 106: 251-272）。

5.2 表生氧化密西西比河谷型成因（2019）

2019年吴志旖等在《地球科学》发表《新疆火烧云超大型非硫化物铅锌矿床：发生表生氧化的密西西比河谷型矿床》研究成果，基于观察新发现，提出了表生氧化密西西比河谷型(MVT)成因。

主要依据是：矿床主要由菱锌矿和白铅矿组成，形成块状及少量纹层状和角砾状矿石，构成了层状矿体。赋矿围岩为中侏罗统含沉积石膏的台地相碳酸盐岩，为密西西比河谷型矿床的典型赋矿围岩，而非喷流沉积型矿床的赋矿围岩.矿石中普遍出现被白铅矿交代的方铅矿残留，表明原生矿化为硫化物。方铅矿产Sv-cdt值为-34‰～-18‰，显示还原硫的来源与细菌还原作用作用有关，这在MVT矿床中较为常见，而在与岩浆作用有关的铅锌矿床中少见。同时，矿床也不具有与岩浆有关的热液矿化和蚀变特征，故矿床的原生硫化物矿化应为MVT型。通过菱锌矿和白铅矿的O同位素组成，计算出形成这两种矿物的流体具有低温、低δ18O值的大气降水的特征，结合白铅矿交代方铅矿的这一现象，表明目前观察到的由菱锌矿和白铅矿构成铅锌矿体系是在表生作用下直接交代原生硫化物矿体形成。

吴志旖等观察发现，火烧云矿床的赋矿碳酸盐岩发育生物碎屑灰岩，普遍发育鸟眼构造，并发育沉积石膏，故赋矿围岩是沉积在蒸发相和浅水环境的，在如此浅的水深条件下是不可能发生海底热液喷流作用的.事实上，SEDEX矿床往往形成于深海环境，赋矿围岩以碎屑岩为主，而不是以碳酸盐岩为主，相反，以碳酸盐岩为主的地层是MVT矿床的典型赋矿围岩。

有关观察新发现证据参见图15、16、17。

图15 火烧云矿床联合断面（吴志旖等，2019）

图16火烧云矿床赋矿的中侏罗世龙山组地层的典型岩石（吴志旖等，2019）

a生物碎屑灰岩；b龙山组上段III1矿体上盘泥灰岩中发育薄层沉积石膏；c中侏罗统龙山组上段发育厚层石膏；d发育鸟眼构造的灰岩

图17 火烧云主要铅锌矿石特征（吴志旖等，2019）

a块状矿石，可见矿石发育孔洞，Ⅲ矿体；b和c条带状矿石，表现为褐色和白色菱锌矿互层产出，Ⅱ2矿体；d角砾状矿石，表现为菱锌矿胶结灰岩角砾Ⅲ1矿体；e.角砾状矿石，表现为方铅矿（蓝灰色）、白铅矿、菱锌矿（深褐色）胶结菱锌矿化的灰岩角砾,Ⅲ1矿体；f.白铅矿（蓝灰色）交代方铅矿（亮白色），残留的方铅矿呈他型的“蠕虫状”反射光，照片位置见图5e；g.扫描电镜下的方铅矿（立方体晶型，颜色浅灰白色）与白铅矿（较深的灰色），白铅矿形成在方铅矿表面，方铅矿具有被“溶蚀”勺特征（如箭头所指位置）；h.胶状/皮壳状菱锌矿充tu填孔洞，矿物从早到晩向残留孔洞方向生长，反映胶状/皮壳状菱锌矿沉淀晩于方铅矿和白铅矿，反射光，照片位置见图5e

5.3 盆地边缘褶皱逆冲＋构造流体＋次生交代成因（2019）

2019年高永宝等在《西北地质》发表《新疆喀喇昆仑火烧云超大型铅锌矿床矿物学、地球化学及成因》研究成果。基于观察新发现和更多的同位素数据，提出了构造热液成矿模式。

主要依据是：矿石矿物以菱锌矿、白铅矿、水锌矿为主，矿体呈似层状产出，埋藏浅，主要为褐色块状矿石，可分为3个成矿阶段。早期铅锌硫化物成矿阶段(方铅矿、闪锌矿、方解石)、中期铅锌非硫化物成矿阶段(菱锌矿、锰氧化物—菱锌矿、白铅矿、石膏)与晚期表生氧化阶段(水锌矿)。硫化物阶段方铅矿的S34S为-18.9‰～-42‰，非硫化物阶段热液石膏的S34S为-20.6‰～-7.5‰，继承了硫化物阶段矿物的硫同位素特征。Pb同位素组成集中，具有地壳来源特征，二叠系一白垩系可能提供了金属成矿物质。方解石的δ18CPDB为0.6‰～3.1‰，δ18Osmow为15.3‰～24.6‰，菱锌矿的δ18CPDB为-2.7‰～4.5‰，δ18Osmow为10.4‰～26.1‰，来源于碳酸盐岩的溶解作用；白铅矿的δ18Cpdb为-7.7‰～4.3‰，δ18Osmow为9.3‰～24.3‰，同位素发生漂移，可能是与大气降水的混入有关。硫化物成矿阶段方解石中流体包裹体的3He/4He值为0.05～0.39R/Ra，40Ar/36Ar值为296.2～428.9，方铅矿中流体包裹体的3He/4He值为0.03R/Ra，40Ar/36Ar值为290.0，成矿流体可能为中温、低盐度、中低密度的还原性壳源流体；非硫化物成矿阶段菱锌矿中流体包裹体的3He/4He值为0.10～0.43R/Ra，40Ar/36Ar值为290.6～295.3；白铅矿中流体包裹体的3He/4He值为0.08R/Ra，40Ar/36Ar值为293.5，成矿流体可能为中低温、低盐度、中密度的壳源流体与大气降水混合流体。综上所述，火烧云超大型铅锌矿床是盆地边缘褶皱逆冲＋构造流体＋次生交代成矿系统的产物，硫化物成矿阶段为构造热液成因，非硫化物成矿阶段为围岩交代成因，后期发生叠加氧化作用，形成大量水锌矿。

高永宝等通过对火烧云矿床矿物学的研究发现：I号矿带主要为脉状硫化物矿石（图18a）和纹层状非硫化物矿石（图18e），与热液石膏密切共生（图18d）。硫化物矿石主要由残余方铅矿、铅矾及白铅矿组成（图18b），阴极发光下方铅矿不发光，铅矶为天蓝色荧光，白铅矿为黄绿色荧光（图18c），显示了PbS（方铅矿）→PbSO4（铅矶→PbCO3（白铅矿）的形成过程，同时共生硫镉矿；层纹状矿石主要由2期菱锌矿（Sm1和Sm2）组成，结构、成分均存在较大差异，Sm1呈褐色，CL图像较暗，细晶，FeO含量较高；Sm2位于Sm1边部，呈肾状、皮壳状，CL图像呈蓝色荧光，晶形相对较大，为纯净的菱锌矿（图18f、g、h）。Ⅲ号矿带主要为块状矿石（图18i）、角砾状矿石（图18m）和条带状矿石（图18q）。块状矿石呈黄褐色（图18i），主要由菱锌矿、水锌矿组成，未被氧化成水锌矿的部分呈灰色，形成水锌矿的部分呈褐色，CL图像呈条带变化，黑色部分为Sm1，蓝色荧光为水锌矿，菱面体晶型完好，环带发育，表面粗糙，与锰氧化物密切共生（图18j、k、l）。角砾状矿石孔洞发育，孔洞周边发育Sm2，晶型完好，Sm1多被氧化形成水锌矿，Sm2和水锌矿CL图像下均呈纯净蓝色，白铅矿与Sm2紧密共生（图18n、o）；白铅矿中可见方铅矿残留，显示硫化物交代改造的特征，并包裹Sm1，表明Sm1形成略早于白铅矿（图18p）。条带状矿石主要为菱锌矿与白铅矿互层，菱锌矿颗粒较细，结构致密，而白铅矿颗粒较粗，与Sm2密切共生（图18r、s、t），表明Sm1与白铅矿并非同时形成，白铅矿应为晚阶段沿Sm1间裂隙充填而成。

图18 火烧云矿区矿石及矿物照片（高永宝等，2019）

a—h.Ⅱ号矿带矿石及矿物；i—t.Ⅲ号矿带矿石及矿物；Cer.白铅矿；Gn.方铅矿；Ang.铅矶；Gp.石膏；Sml.第一期菱锌矿；Sm2第二期菱锌矿；Mn-Ox锰氧化物；Hydro水锌矿

盆地边缘褶皱逆冲＋构造流体＋次生交代成矿系统具有独特的成矿物理化学条件及成矿机制，如图19。

图19 火烧云一带区域铅锌成矿模式图（高永宝等，2019）

（1）二叠纪—白垩纪岔路口一带在前陆盆地环境下形成碎屑岩与碳酸盐岩沉积岩系，形成了富含Pb、Zn的矿源层。

（2）晚白垩纪盆地边缘的韧性剪切走滑及新近纪大规模的脆性逆冲推覆，致使侏罗纪—白垩纪碳酸盐岩建造强烈变形，在前锋带乔尔天山断裂附近形成破碎带和层间滑脱带，在河尾滩等断裂系形成系列层间滑动带及有利的构造圈闭。持续挤压应力驱动盆地流体大规模侧向运移，淋滤地层中铅锌等元素。形成富含铅锌的中温还原性成矿流体。而多宝山等地区存在大气降水的混入，沿乔尔天山、河尾滩断裂等汇聚排泄，在碳酸盐岩变形构造圈闭形成地球化学障，地层中同时提供了充足的S源，最终卸载形成硫化物矿体。

（3）随着区域构造应力由挤压转为伸展，区域上沿着断裂系形成大量的开放空间，大量大气降水下渗，同时由于Zn元素极易溶解迁移，先成的硫化物矿体被氧化从而形成富Zn的氧化性流体，而还原性地壳流体持续上升至地表，当混合流体进入层间构造带，与围岩发生交代作用，继而形成菱锌矿、热液石膏等。由于地表流体的持续加入，Pb等元素也随之下渗，再次与围岩发生交代生成白铅矿等。而多宝山等矿床直接在硫化物矿体之上进行交代形成了混合矿体，同时，在地表会形成铅帽等。

5.4 原生深成（hypogene）热液交代锌碳酸盐矿床成因（2020）

2020年高永宝等在《地质论评》发表《喀喇昆仑火烧云深成菱锌矿矿床地质特征及成因》研究成果。基于野外地质剖面、钻孔岩芯观察资料和同位素地球化学资料测量成果，提出了热液交代成矿模式。

主要依据是：详实的野外地质剖面和钻孔岩芯观察证实，容矿围岩龙山组由泥晶灰岩、砂屑灰岩、鲕粒灰岩和生物碎屑灰岩等组成，广泛发育鸟眼构造、窗格构造和平底晶洞构造，指示沉积环境为中侏罗世碳酸盐岩台地滨海—潮坪的滩坝（介壳滩、鲕粒滩）高能环境。矿区已发现上、下两个含矿层，20余个矿体。下含矿层菱锌矿主矿体储量占比超过95%。矿体呈透镜状、似层状产出，小角度穿切围岩地层。矿石矿物以菱锌矿为主，少量白铅矿和方铅矿；脉石矿物以方解石为主，少量石膏。菱锌矿矿石发育交代、自形—半自形结晶结构，块状、晶洞、条带状和斑马状构造。火烧云超大型矿床形成经历了阶段Ⅰ菱锌矿（Sml）、阶段Ⅱ菱锌矿（Sm2）—（方铅矿）和阶段Ⅲ菱锌矿（Sm3）—方铅矿（铅矾）三个连续成矿阶段，其中主成矿阶段菱锌矿（Sml）占比80%以上。矿区灰岩及碳酸盐矿物碳一氧同位素分析结果表明，菱锌矿基本继承了主岩灰岩的碳—氧同位素，结合菱锌矿矿石交代结构特征，证实火烧云矿床属于后生热液交代成因。基于菱锌矿矿石矿相学和碳—氧同位素特征，提出菱锌矿化成矿作用为富锌少铅贫硫（S2-）热液通过微米级方解石溶解一菱锌矿沉淀藕合作用交代龙山组灰岩。因此，火烧云矿床既不是发生氧化的MVT锌矿床，也不是SEDEX锌碳酸盐矿床，而是一类原生深成（hypogene）热液交代锌碳酸盐矿床。

有关观察证据参见图20和图21。

图20 新疆和田火烧云矿区中侏罗统龙山组地层岩性及显微特征（高兰等，2020）

（a）Ⅲ1矿体露头，矿体厚1-2m，矿体与顶底板围岩界线截然，顶板岩性为生物碎屑灰岩（图3c），底板岩性为泥晶灰岩（图3d）；镜头指向正北；（b）龙山组（J2h）泥晶灰岩，鸟眼构造；（c）图3（a）Ⅲ1矿体的顶板，生物碎屑灰岩，亮晶方解石胶结，单偏光；（d）图3（a）Ⅲ1矿体的底板，泥晶灰岩，示顶底平底晶洞构造（底部泥晶，顶部亮晶方解石），单偏光；（e）泥晶灰岩，窗格构造，单偏光；（f）鲕粒灰岩，薄皮鲕和正常（同心层）鲕，亮晶方解石胶结，单偏光

图21 新疆和田火烧云矿床主要矿石类型及其特征（高兰等，2020）

(a)角砾状菱锌矿(Sm1a)矿石，Ⅲ1主矿体；(b)块状菱锌矿(Sm1a)矿石，晶洞发育，Ⅲ1主矿体；(c)斑马状矿石，深灰色菱锌矿(Smla—b)与白色白铅矿(Ce)组成Smla—Smlb—Ce—Smlb—Sm1a斑马构造，Ⅱ1矿体；(d)斑马状矿石，深灰色菱锌矿(Sm1)—浅灰一无色菱锌矿(Sm2)组成Sm1—Sm2—Sm2—Sm1式斑马构造，Ⅱ1矿体；(e)图(d)斑马状菱锌矿矿石局部显微照片，Sm2具有栉壳状、胶状(重结晶)构造，单偏光；(f)深灰色方铅矿(铅矾)一菱锌矿(Sm3)脉向上穿切斑马状菱锌矿矿石(Sm1—Sm2)，II1矿体；(g)图(f)中深灰色方铅矿(铅矾)一菱锌矿(Sm3)显微照片，单偏光；(h)细晶菱锌矿(Sm1a)，自形晶结构，具多环雾心亮边结构，单偏光；G)半自形镶嵌状雾心亮边菱锌矿(Sm1a)，单偏光，比例棒100^m；(j)腹足化石假象菱锌矿，腹足骨骼溶蚀后被亮晶菱锌矿(Sm2)充填，基质及腹足腔内均为(交代)泥晶菱锌矿(Sm1a)，单偏光；(k)菱锌矿交代方解石前锋，深灰色为方解石(Cc)，灰白色为菱锌矿(Sm1a)，凹坑为未充填溶蚀孔隙；(1)块状菱锌矿矿石(Sm1a)，晶间孔和晶间溶孔发育，照片下方为石英晶体(Q)，扫描电镜；(m)交代似鲕状菱锌矿(Smla，mlb)和胶状菱锌矿(Sm2)脉；(n)(m)视域的CL，菱锌矿(Smla)发亮红色光，菱锌矿(Sm2)发暗红色光，菱锌矿(Smlb)不发光。

5.5 双层结构前陆盆地构造-成矿演化成因

田江涛等2020年在《新疆地质》发表了《喀喇昆仑中生代铅锌矿控矿因素及成矿演化模式分析》论文。

作者通过：通过对火烧云、宝塔山等典型矿床地质特征的总结分析，从区域构造、沉积盆地演化及岩浆活动与成矿之间的关系等方面开展了区域控矿地质因素研究，建立了中生代铅锌矿成矿演化模式，即区域性沉积建造双层结构前陆盆地构造-成矿演化模式。下部砾岩层，上部灰岩层，砾岩层充当高渗透性通道，灰岩层作为地球化学障为成矿物质的卸载提供条件；火山活动之后的强烈热液活动期，为流体循环提供充足的热源，断裂构造为流体的下渗和上移提供通道，持续缓慢的拉张背景，为成矿作用的持续稳定进行提供必要的构造背景条件。结合研究成果认为：火烧云式碳酸盐型铅锌矿床和宝塔山式铅锌硫化物矿床，虽然矿化类型差异显著，但均为同一构造背景下形成的中生代铅锌矿床成矿系列。

喀喇昆仑地区为三叠纪晚期以来发育在古生代褶皱基底之上的前陆盆地，基底为一套富含铅锌的碳酸盐岩-细碎屑岩建造。三叠纪末的碰撞挤压，在早—中侏罗世表现为地壳应力的松弛，使区内呈现一种拉张环境，受全球海侵影响，海水自西向东侵入形成混积陆表海。随着盆地的持续拉张，区域性、继承性断裂的持续活动，间歇性岩浆喷发活动，为后期成矿作用的进行提供了充足的热量。粗碎屑岩的高渗透性，为上升的热流体和下渗的冷海水提供了通道，海水下渗过程中萃取地层中的Pb、Zn等成矿物质，火山期后热液持续活动，对下渗流体进行加热，断裂带逐渐成为区域富含成矿流体的排泄区，使成矿物质沿河尾滩断裂向上运移至水岩截面，成矿流体与富集CO32-的海水相互作用并沉淀形成火烧云式碳酸盐型铅锌矿床。而远离断裂带，这种成矿作用则变弱或无。

当拉张作用结束，也预示着成矿作用终结，开始接受正常碎屑岩沉积。至晚侏罗世，受南部乔戈里-空喀山口-龙木错-双湖-怒江洋闭合的远程挤压效应，甜水海微陆块发生隆起，海侵逐渐缩小，仅在前陆盆地中沉积了晚侏罗世红旗拉甫组，缺失早白垩世地层。

早白垩世末期，受南部区域上雅江洋伸展的远程效应，再次进入拉张背景，乔尔天山-岔路口再次活化，岩浆火山活动提供丰富热源，铁龙滩组底部砾岩等高渗透性岩石，碳酸盐岩建造沉积等多因素的耦合，在区域范围内，沿乔尔天山-岔路口断裂及其次级断裂流体聚集成矿，形成宝塔山式铅锌硫化物矿床(图4)，但随着成矿物质条件的改变，成矿强度远远弱于侏罗纪时期。

图22 乔尔天山-甜水海前陆盆地构造-成矿演化示意图（田江涛等，2020）

1.陆缘碎屑岩建造；2.碳酸盐建造；3.磨拉石建造；4.石膏层；5.基性火山岩；6.铅锌矿体；7.同沉积断裂构造；8.热流体运移方向。F1——乔尔天山-岔路口断裂；F2——河尾滩断裂

6 成矿动力学背景

矿床作为地壳演化过程形成的重要产物，是在特定的地质历史时期成矿动力学背景下形成和产出的。

西昆仑地区，在中元古代大陆地壳减薄、裂解；早古生代陆壳再度拉张，形成新生洋壳，出现蛇绿岩套，随着原特提斯海洋的逐渐封闭，中带岛弧的成熟，南带以弧后盆地形式开始发育；泥盆纪-石炭纪羌塘板块开始向北俯冲，早古生代大洋逐渐闭合，喀喇昆仑地块与西昆仑地块逐渐沿着康西瓦深大断裂对接、缝合和碰撞（韩春明等，2021）。

进入中新特提斯阶段，由于沿班公湖-怒江的双向俯冲，这一时期在甜水海-喀喇昆仑一带形成大规模的岩浆岩。由于古特提斯阶段的造山作用导致沿甜水海-喀喇昆仑地区的地壳增厚，使这一地区白垩纪岩浆岩以深成侵入体为主，而在地表则表现为裂陷盆地性质。沿断裂带上升的成矿流体进入盆地，形成侏罗纪-白垩纪层控（MVT）和沉积喷流型（SEDEX）型铅锌矿床成矿系列（韩春明等，2021）。火烧云式铅锌矿为受中侏罗统龙山组上段灰岩-白云岩沉积层位控制的沉积喷流型铅锌矿（韩春明等，2021）。

在此构造背景下，西昆仑中生代弧前盆地形成铅锌成矿爆发中心。地球化学显示该区铅、锌物质供应量分别达到14.86亿t，19.2亿t，资源潜力综合排序在新疆名列第一，火烧云等超大型铅锌矿床的发现，展现了铅锌矿成矿作用宏伟气势，超常富集的菱锌矿矿石源于深源岩浆成因的贫硫富锌高铁热液流体（冯京等，2022），与区内普遍发育的贫硅富铁基性火山岩形成环境有关。

7 总结

火烧云铅锌矿矿床类型基本确定为原生碳酸盐型喷流沉积-交代型铅锌矿(喷流沉积铅锌矿的新类型)，为世界级罕见的高品位超大型富矿，它是一种新的矿床类型，它的发现具有极其重要意义。

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资料来源：

1，董连慧，徐兴旺，范廷宾，屈迅，李昊，万建领，安海涛，周刚，李基宏，陈刚，刘川，2015..喀喇昆仑火烧云超大型喷流—沉积成因碳酸盐型Pb-Zn矿的发现及区域成矿学意义.新疆地质，33(1)：41-50.

2，屈栓柱，赵森，周权，2018，CSAMT测深和重力测量技术在新疆火烧云铅锌矿的应用效果分析，矿产勘查，1674-7801（2018）11-2197-07.

3，吴志旖，宋玉财，侯增谦，刘英超，庄亮亮.2019.新疆火烧云超大型非硫化物铅锌矿床:发生表生氧化作用的密西西比河谷型矿床.地球科学，44(6):1987-1997.

4，高永宝，李侃，滕家欣，赵辛敏，赵晓健，燕洲泉，金谋顺，赵慧博，李旭拓，2019，新疆喀喇昆仑火烧云超大型铅锌矿床矿物学、地球化学及成因，西北地质，第52卷第4期.

5，高兰，杜勇，宋林山，任晓栋，丁建华，隗含涛，崔宁，张琪，2020，喀喇昆仑火烧云深成菱锌矿矿床地质特征及成因，地质论评，第66卷第2期.

6，余元军，晋红展，曹长胜。1∶5万水系沉积物测量在西昆仑火烧云地区矿产资源评价中的应用。地质学刊。第43卷第4期。2019年12月，

7，万建领;刘传厚;张福新等，《新疆和田县火烧云矿区铅锌矿勘探报告》成果简介[科技成果]，新疆地矿局第八地质大队，2019-07-12.

8，冯京,朱志新，赵同阳，陈正乐，顾雪祥，孟贵祥，徐仕琪，田江涛，李平.2022.新疆大地构造单元划分及成矿作用[J].中国地质,49(4):1154- 1178.

9，韩春明，肖文交，方爱民，毛启贵，敖松坚，张继恩，宋东方。2021.西昆仑及邻区成矿规律和成矿系列，岩石学报 1000-0569/2021/037(12)-3615-44.。

10 ，田江涛，徐仕琪，唐毅，张小军. 2020 喀喇昆仑中生代铅锌矿控矿因素及成矿演化模式分析. 新疆地质. 1000-8845(2020)01-048-07

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