川滇黔（川西南、滇东北和黔西北）多金属成矿区位于扬子地块西南缘，是由3条边界断裂（SN向安宁河—绿汁江断裂、NW向康定—彝良—水城断裂和NE向弥勒—师宗断裂）围成的三角形区块，大梁子铅锌矿床位于该成矿区的川西南区块内（图1）。川滇黔成矿区是华南低温成矿域的重要组成部分（涂光炽，1998；李朝阳，1999；Hu et al.，2017a，2017b），也是中国重要的铅锌资源基地和最具找矿潜力的成矿区之一。近30多年来，众多学者认为区内铅锌矿床成因类型主要是密西西比河谷型（MVT）和以沉积为主导的层控型矿床（张位及，1984；廖文，1984；陈士杰，1986；柳贺昌等，1999；Zhou et al.，2001；王奖臻等，2002；张长青等，2005；Leach et al.，2010），且愈来愈多的学者提出构造是该区铅锌矿床主控因素的观点（林方成，1994；柳贺昌，1995；刘文周等，1996；周云满，2003；沈冰，2004；韩润生等，2006，2011，2012，2014；张志斌等，2006；韩奎等，2012；吴越，2013）。

此外，诸多学者对大梁子铅锌矿床开展了地质、地球化学研究和资源勘查工作，取得了一批新成果和新认识。如：张长青等（2014）在大梁子铅锌矿开展了控矿因素和矿体定位预测研究工作，提出了矿床控矿因素为断裂、“黑破带”和碳酸盐岩地层，其中“黑破带”为传统含炭破碎带，破碎物的组分主要为震旦系上统灯影组白云岩角砾或碎块；并创新地构建了“负花状构造”控制的热液隐爆成矿模式，揭示出矿床三级控矿要素；魏俊浩（2018）研究了该矿床矿化富集规律、“黑破带”与成矿之间的关系，在深部和外围圈定了3个A级找矿靶区。当前，大梁子铅锌矿床深部找矿工作面临新的困境，特别是主矿体向深部呈现出变薄、变贫甚至尖灭的趋势，亟需探寻新的找矿思路和方法，开展深部找矿预测工作。

Han et al.（2015）提出断裂构造岩金属元素组合晕找矿方法，根据元素组合晕异常，有效提取深部矿化信息。该方法已被应用至滇东北会泽铅锌矿麒麟厂、矿山厂深部及外围、毛坪铅锌矿区深部及外围等矿区，取得了深部及外围找矿突破（韩润生等，2001，2012，2010；Han et al.，2015）。上述研究成果为大梁子铅锌矿床深部找矿预测提供了理论和方法依据。本文基于大梁子铅锌矿床控矿构造解析和1 944 m中段构造地球化学精细填图，开展构造地球化学特征及隐伏矿预测研究工作，为矿区深部找矿预测提供重要依据。

大梁子铅锌矿床位于扬子地块西南缘，夹持于小江断裂与普渡河断裂之间（图1）。区域内地层主要由基底和沉积盖层组成。基底地层主要由太古宙—古元古代结晶基底和中元古代褶皱基底组成；新元古代—中生代早期沉积了厚层海相沉积岩。区域构造方向主要为SN、NW、NWW、近EW和NE向，其中，SN向构造以小江断裂、普渡河断裂和大桥向斜为代表，NWW-近EW向构造以矿区F₁、F₁₅断裂、竹林山背斜、小米向斜和金锁桥背斜为代表，NW向断裂以大桥河断裂为代表（图1和图2）。

矿区内出露地层从老至新依次为上震旦统灯影组，下寒武统筇竹寺组、沧浪铺组和龙王庙组，以及第四系残坡积层。矿区及外围褶皱主要为矿区西部的SN向大桥向斜，发育有NWW-近EW、NW、SN和NE向4组断裂，其中，以NWW-近EW向F₇₃、F₁₅、F₁、F₆₄断裂为边界，将矿区自南向北划分为南部矿段、本部矿段和北部矿段，以F₁₅、F₁断裂为南北边界的断块构造系统，控制着本部矿段铅锌矿体的产出（图3）。

大梁子铅锌矿床矿体主要赋存于上震旦统灯影组硅质白云岩和含磷白云岩中，其上部地层为下寒武统钙质细砂岩、粉砂岩和薄层泥灰岩。由成矿期张扭性构造作用形成的震旦系灯影组碳酸盐岩角砾组成的“破带”和由成矿后压扭性构造作用形成的寒武系黑色炭质泥（页）岩角砾组成的“黑带”（“黑色破碎带”即“黑破带”）与大梁子铅锌矿床关系密切（图3）。矿区内主要矿体为1号矿体，整体赋存于NW向构造系统中，大致呈EW向展布，沿走向长630 m，厚度为52.67 m，控制斜深大于326 m，平均品位（Pb+Zn）为11.2%，以锌矿石为主。矿体倾向NE，局部反倾，倾角较陡，均大于75°。

矿石矿物主要为闪锌矿和方铅矿，矿石结构以粒状和交代溶蚀为主，构造以脉状、网脉状、块状和角砾状为主；脉石矿物以白云石、方解石和石英为主。围岩蚀变类型有碳酸盐化、硅化和黄铁矿化。热液期和表生期构成了该矿床的主要成矿期，前者可细分为：（1）石英—黄铁矿组合阶段；（2）闪锌矿—方铅矿—黄铁矿组合阶段；（3）碳酸盐阶段。后者主要为Pb、Zn、Fe、Cu等元素的氧化物、硫酸盐、卤化物和碳酸盐矿物。

矿区构造发育、期次复杂且规模悬殊，以NW-NWW向断裂为主，同时发育有NE、EW、部分SN向断裂，以及SW向倾伏的NNE-NE向背斜，区内不同级别的构造与区域构造呈现明显的序次关系。不同方向典型断裂形迹的主要特征描述如下：

1 944 m中段20线Z-282点（图4）：该点为F₁₅断裂带，其上裂面为f₁，下裂面为f₂和f₃，断裂带中见有宽度达18 m的含铅锌黄铁矿矿化体（多氧化为褐铁矿），该矿化体受一组走向NW45°~50°的张（扭）性断裂和走向NW65°的扭压性断裂组成的复合断裂的控制，矿（化）体产状与2组断裂产状基本一致。f₁裂面紧闭呈舒缓波状，北盘分布有黄褐色黄铁矿化碎粉岩，见有棱角状和透镜状黄铁矿体，而南盘分布有灰白、黄褐色含褐铁矿脉碎裂白云岩；f₂裂面平直，下盘节理与裂面锐夹角指示南盘下降，此裂面为F₁₅晚期裂面，而早期裂面应为f₃，配套一组共轭节理；f₃裂面内为黄褐色碎粉岩和白色白云质碎裂化碎粉岩。该矿化带为铅锌热液成矿作用和后期氧化作用的产物，指示该断裂带具有容矿构造的特征。通过构造解析，认为该构造经历了最大主压应力作用方向由NW-SE向转变为NE-SW向的过程，使该断裂相应地发生了右行张扭性—左行扭压性的力学性质转变。

1 944 m中段17线北部Z46点见有F₆（S）出露（图5）：断裂f_25-4即为F₆（S）的出露点；各个断裂面产状分别如下：f_25-1断裂为N45°W/72°NE，f_25-4断裂为N50°W/59°NE，f_25-3断裂为N10°E/71°NW。f_25-4裂面呈波状，断裂上下盘均为Pb-Zn矿化褐铁矿细脉、硅化角砾和方解石细脉，角砾岩体沿不规则结构面定位；平面图上f_25-3断裂与f_25-4断裂相交形成的锐夹角指示f_25-4断裂晚期具左行压扭性特征；断裂带内为透镜体状铅锌矿化角砾岩，指示其早期具有张性特征，晚期具有压扭性特征。

1 944 m中段8~20线沿脉Z-98点（图6）：该点为f₁₁断裂出露点，下裂面较平直，裂面光滑，局部反倾（SE倾），其总体产状为N35°E/80°NW。西盘为黑色夹白色白云岩（Zbd⁴），东盘为灰白色碎裂硅化白云岩（Zbd⁵）。断裂带内地层为灰白色碎裂硅化白云岩，地层呈“S”形弯曲，层理不清；带内片理化发育，产状为N45°E/70°NW，根据片理与断裂面的锐夹角指示方向推测其具左行压（扭）性特征。

1 944 m中段8~20线沿脉Z86点（图7）：图中各结构面产状如下：f_1-1断裂为NS/34°W，f_1-2断裂为N10°W/80°SW，节理（j）为N36°W/65°NE，劈理（P）为N40°W/30°SW。其中，f_1-1裂面呈舒缓波状，上下盘岩性均为黑色碎裂白云岩；断裂带宽20~80 cm，带内主要为透镜体状黑色白云质碎裂岩，透镜体轴面与裂面锐夹角指示断裂具左行压扭性特征，反映后期构造性质由压扭性转变为扭性，即早期压扭，晚期扭性形成透镜体化；裂面擦痕和透镜体方向指示其上盘右行斜落，以扭性为主。f_1-2上裂面呈舒缓波状，下裂面呈微波—较平直，带内为碎裂碎斑岩，具有左行压扭性特征。

综合大量的不同方向、不同序次构造的精细解析结果，证明该矿区构造具有多期活动的特征，可明显识别出至少3期构造组合：NE构造带、NW构造带和SN构造带，分别对应的最大主压应力方向为NW-SE、NE-SW和EW向，其中NE构造带和NW构造带表现尤为突出。综合区域地质构造演化史和矿物同位素定年，矿区成矿期的构造系统为印支晚期—燕山早期NE构造带（吴建标等，2021）。矿区内一级断裂F₁和F₁₅表现出两期构造活动：早期表现为在NW-SE向最大主压应力作用下呈右行扭张性，晚期受NE-SW向最大主压应力作用呈左行扭性—扭压性。F₁和F₁₅断裂在成矿期派生出一系列NW向二级断裂（F₃、F₈、F₆、F₁₀₀和F₅），具有右行张扭—扭张性特征，在成矿后具有左行压扭—扭压性特征。

（1）构造分级控矿规律：区内以NW-NWW向断裂为主，同时发育有NE、EW和部分SN向断裂；褶皱则以SW向倾伏的NNE-NE向背斜为主，与NW-NWW向张扭性—扭张性断裂配套。在成矿期，矿区本部为一组NE向压扭性断裂、SW向倾伏主背斜和一组近EW-NWW向右行扭张性主控断裂（F₁₅和F₁），直接控制着本部矿段的展布。其中，F₁₅和F₁断裂派生的NW向张性—右行张扭性二级控矿断裂（F₃、F₈、F₆、F₁₀₀和F₅）及其下盘刺穿体和次级背斜直接控制着矿体（脉）的产出。矿区NW-NWW向张扭性—扭张性主控矿断裂与矿区内规模较大的NE20°~30°且向南西倾伏的褶皱、NE20°~30°压扭性断裂带为同期形成，矿体群主要分布于靠近主背斜核部及转折端附近的一系列NW-NWW向扭张性—张性断裂（F₃、F₈、F₆、F₁₀₀和F₅）、NE向左行压扭性断裂及其裂隙系统内。刺穿体和矿体（脉）主要产于一系列二级控矿断裂NW-NWW向扭张性—张性断裂的下盘、NE向左行压扭性断裂及其裂隙系统内。基于矿区、矿床、矿体和矿脉4个层次控矿—成矿构造的精细解析，将成矿期矿区内控矿构造划分为4级：一级构造为NWW-近EW向F₁、F₁₅、F₇₃和F₆₄ 断层；二级构造为F₃、F₈、F₅、F₆、F₁₀₀断裂和NE向背斜；三级构造为NW向次级含矿断裂带和NE向层间断裂带；四级构造为更次级断裂和节理裂隙带。4个不同等级构造具有明显的序次控制关系，为统一的构造应力场作用的产物。根据川滇黔铅锌多金属成矿区构造分级控矿模式（韩润生等，2019），基于大梁子矿区内铅锌成矿期不同级别构造的序次关系［图8（a）］，总结出构造分级控矿规律：一级构造控制着矿区内本部矿段、南部矿段和北部矿段的分布；二级构造控制着该矿床的矿体群的空间展布；三级构造控制着单个矿体（块）的形态和产状；四级构造控制着矿脉呈网脉状和细脉状分布。

（2）构造组合样式及其控矿规律：矿区从北向南划分为3 个矿段，组成了矿床层次的“多”字型构造，这是NWW-近EW向扭张性断裂（一级构造）派生出一组NW向张性—右行张扭性二级控矿断裂（F₃、F₈、F₆、F₁₀₀和F₅）及其下盘刺穿体、次级褶皱直接控制矿体群和矿脉的结果。不管是在平面上还是剖面上，脉状—薄脉结构受NW向张扭性断裂及其下盘层间断裂带组成的斜落断层—背斜式断褶构造控制，呈现出层—脉式、“多字型”和“入字型”等矿化样式，且脉状矿体呈现SE向侧伏规律。矿床展布受一组NE向压扭性断裂、SW向倾伏背斜和一组NWW-近EW向右行张扭性—扭张性控矿断裂（F₁₅和F₁）及其配套的一组NW向张性—右行张扭性断裂及其次级褶皱组合形成的“负花状构造”的直接控制［图8（b）］。该特征反映了该矿床明显受小江断裂与普渡河断裂之间的右行扭（张）性NWW-近EW向F₁₅和F₁主断裂组成的“负花状”构造的控制，区域最大主压应力呈NW-SE向。

川滇黔成矿区内断裂是成矿流体运移和成矿的主要空间，导致断裂带中地球化学特征与成矿物质的分布基本一致，能够很好地指示深部的矿致异常（韩润生，2005）。采用构造岩金属元素组合晕找矿方法在大梁子铅锌矿区开展隐伏矿预测工作，具体步骤如下（龚红胜等，2020）：（1）在矿区开展1∶1 000构造地球化学精细填图；（2）对不同方向断裂开展力学分析；（3）利用不同元素组合因子得分绘制异常图；（4）对不同元素组合的异常信息进行分析和解释；（5）根据成矿元素组合异常和矿区地质特征圈定出靶区。

在大梁子铅锌矿区1 944 m中段开展1∶1 000构造地球化学精细填图，主要对坑道内各方向断裂开展几何学、力学和物质学等方面的编录，同时采集断裂带内构造岩和蚀变岩样品，样品间距为15~35 m，每件样品重1~2 kg；其具体填图方法详见韩润生（2005）和韩润生等（2006）的论述。本次采集构造岩样品197件，送至有色金属西北矿产地质测试中心进行测试。具体测试方法见龚红胜等（2020）的论述。同时，抽取5%密码样对数据进行检验，检验结果为数据精度在误差范围内。

选择Ga、Ge、Rb、Zr、Nb、Mo、Ag、Ba、Sr、Mn、P、Ti、Cu、Zn、Tl、Pb、Bi、Th、U、As、Sb、Hg、Cr、Co、Ni、V、Li、Be、Sc、Cd、In、Sn、Cs、Hf、Ta、W、Y、LREE和HREE等39个元素作为研究对象，利用R型因子分析法对其元素分析结果进行处理，当选择5个因子时，其累计方差大于79.15%，各因子的元素组合详见表1。

根据韩朝辉等（2013）的方法确定大梁子矿区元素异常下限。综合Pb、Zn单元素含量等值线和元素组合因子得分等值线，绘制F₂、F₃、F₅元素组合异常图（图9）和Pb、Zn、F₂异常—找矿靶区图（图10）。元素组合异常特征如下：

本次圈定Pb单元素异常5个（B1~B5），Zn单元素异常5个（C1~C5），Pb、Zn异常均呈NW-SE向展布（图10）。

F₂元素组合为Cu、Zn、Ge、Ag、Cd、In、Pb、Sb、Hg、Ga、（As、Sn、Mo），其异常代表中低温热液型铅锌矿化晕元素组合；圈定5个异常中心（A1~A5），其主要异常（A2和A3）总体呈NW-SE向展布，异常内部沿23线、17线、13线呈串珠状分布异常中心点；整体异常中心几乎与已知矿体完全重叠（图9）。F₃元素组合为Ni、As、Tl、Mo、（Sb），其异常代表深部中高温热液尾晕元素组合；圈定D1~D5共5个异常中心，其主要异常（D1~D5）零散且大体呈NW-SE向展布，并有向NW方向减弱趋势，强异常位于SE向16线和20线上（图9）。F₅元素组合为Mn、（Sr、Co、Ni），其异常代表铁锰碳酸盐蚀变的首晕元素组合，圈定E1~E7共7个异常中心，主要异常（E1~E7）整体呈NW-SE向展布（图9）。上述异常中心的展布特征均与矿区内NW-NWW向断裂展布特征一致，反映了矿区内NW-NWW向构造的控矿作用显著。

李惠等（2020）研究指出有色金属矿床矿化晕、前缘晕和尾晕具有相同的特征指示元素组合，即前缘晕特征指示元素组合为I、F、Hg、As、Sb、（Li、Sc：W-Sn矿）、B和Ba；矿化晕特征指示元素组合为Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Cd 、Sb（矿）和W-Sn（矿）；尾晕特征指示元素组合为Bi、Mo、Mn、Co、Ni、V、Ti、W和Sn。综合该矿床成矿地质条件，认为矿区F₂因子（Cu、Zn、Ge、Ag、Cd、In、Pb、Sb、Hg、Ga、（As、Sn、Mo））代表中低温热液型铅锌矿化晕的元素组合；F₁因子代表与碳酸盐岩有关的元素组合；F₃因子（Ni、As、Tl、Mo、（Sb））可能代表中高温热液尾晕元素组合；F₄因子代表灯影组第7段含磷碳酸盐岩的元素组合；F₅因子代表铁锰碳酸盐蚀变的首晕元素组合。上述因子中，Pb、Zn成矿元素仅出现在F₂因子中，结合成矿地质条件分析结果，指示该矿床可能仅发生一期铅锌成矿作用；F₂矿化因子和F₃因子代表同一热液体系不同成矿阶段的产物，这与王海等（2018）的研究结论基本一致。

元素组合因子得分等值线不仅可以反映构造地球化学场的空间变化规律，而且可用于讨论元素组合平面异常特征（Han et al.，2015）。

矿化因子F₂异常区的异常中心A1、A2与Pb异常区B1重合，表明矿化（体）原生晕的强弱可以由成矿元素组合因子得分异常值的高低来反映（图10）。F₂异常区的异常中心A2单独出现在F₃、F₅异常不明显的地段，指示该地段矿化强，深部矿化不佳，这与1 944 m中段铅锌矿化较强是一致的；F₂异常区的异常中心A1、A3、A4分别与F₅异常区的异常中心E2、E3、E4叠加或相邻分布，指示铅锌矿体向深部延伸；F₃异常区的异常中心D1、D2、D4、D5分别与F₅异常区的异常中心E4、E5、E6、E7叠加或相邻分布，指示深部有新的隐伏矿体；F₂异常区的异常中心A4、F₃异常区的异常中心D1和F₅异常区的异常中心E4叠加明显，指示深部赋存有新的矿体（图9）。

F₂、F₃元素组合异常和Pb、Zn单元素异常，均严格受NW-SE向断裂控制，呈NW-SE向斜列式展布，其与主矿体斜列方向一致，反映出矿床和矿体群明显受斜列式控矿构造控制，也指示了隐伏矿体呈NW-SE向延伸。因此，异常在北西部或南东部未封口地段即为找矿重点靶区（图9和图10）。

Pb、Zn元素异常主要沿NW-SE向展布，指示隐伏矿体走向呈NW向；矿化因子F₂异常区A2和A3梯度从南西向北东逐渐发散，指示隐伏矿体走向为NW向，倾向NE，与已知矿体倾向一致；F₂、F₃、F₅异常局部叠加程度高和F₂异常不发散特点，指示隐伏矿体呈陡倾斜延深（图9和图10）。

从整体上看，F₃因子中高温热液尾晕元素组合的异常中心（D1~D5）位于F₂因子中低温热液型铅锌矿化晕元素组合异常中心（A1~A3）的南东侧，且二者相邻，这可能是由成矿流体总体上自南东向北西运移造成的，反映了成矿流体主体沿F₁₅主控断层从南东向北西运移，并有从F₁₅主控断层向NE向倾斜的一组次级容矿断裂带（F₅、F₆、F₁₀₀和F₈）运移的趋势（图9）。

结合大梁子铅锌矿区构造组合样式及其控矿规律，依据成矿元素组合（F₂）异常特征，圈定了深部找矿靶区3个，如图10所示。

（1）Ⅰ号靶区：位于矿区本部北西部19线~29线之间，该靶区位于已知矿体走向延伸方向上。区内铅锌矿化强烈，Pb单元素异常B1在该区内，且沿该方向未封口；F₂元素组合异常A2、A3有向该区延伸的趋势。

（2）Ⅱ号靶区：位于矿区本部南东部14线~24线之间，F₁₅、F₈控矿断裂带间深部。该区位于主控断裂F₈、F₁₅走向SE延长方向和已知矿体侧伏方向上，也位于F₂异常和F₃异常SE向延伸方向上。区内铅锌矿化强烈，Pb、Zn单元素异常B5和C5在该区内未封口，异常D4、D5、E6、E7在该区内叠加分布现象明显，指示深部有新的隐伏矿体。在该区20线出露的F₁₅断裂带内产出厚度约20 m的铅锌—黄铁矿矿体。

（3）Ⅲ号靶区：位于矿区本部南部7线~6线间的F₅、F₆主控断裂间的深部。该靶区走向与F₅、F₆主控断裂产状一致，在该区内异常A4、D1、E4重叠。区内铅锌矿化强烈，Zn单元素异常C2位于该区内。

（1）大梁子铅锌矿区成矿期的构造系统为印支晚期—燕山早期北东构造带。一级构造为NWW-近EW向F₁、F₁₅、F₇₃、F₆₄断层，控制着矿区内本部矿段、南矿段和北矿段的分布；二级构造为F₃、F₈、F₅、F₆、F₁₀₀断裂和NE向背斜，控制着该矿床矿体群的空间展布；三级构造为NW向次级含矿断裂带和NE向层间断裂带，控制着单个矿体（块）的形态和产状；四级构造为更次级断裂和节理裂隙带，控制矿脉呈网脉状和细脉状分布。矿床展布受NE向压扭性断裂、SW向倾伏背斜和NWW-近EW向右行张扭性—扭张性控矿断裂（F₁₅和F₁）及与之配套的NW向张性—右行张扭性断裂及其次级褶皱组合形成的“负花状构造”控制。

（2）矿区内构造岩元素组合F₂因子代表主矿化阶段中低温热液型铅锌矿化晕元素组合，F₃因子代表与成矿有关的深部中高温热液尾晕元素组合，F₅因子代表铁锰碳酸盐蚀变的首晕元素组合。圈定的Ⅰ号靶区位于矿区北西部19线~29线之间，Ⅱ号靶区位于矿区南东部14线~24线之间的F₁₅、F₈控矿断裂带间的深部，Ⅲ号靶区位于矿区南部7线~6线之间的F₅、F₆主控断裂间的深部。预测Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ号靶区隐伏矿体的走向呈NW向，倾向NE，且陡倾斜延深。

（3）成矿流体的运移方向，总体上呈现出从南东向北西运移，以及自北东向南西运移的趋势，并指示F₁₅主控断层为该矿床的主要的导矿构造，为该矿区深部找矿预测提供了重要依据。