尤溪縣鐵爐亭礦區(qū)鉛鋅礦地質(zhì)特征及其礦床成因分析

傅林聰

摘要：文章通過對鐵爐亭礦區(qū)地層、區(qū)域構(gòu)造、成礦特征的介紹，闡述該區(qū)鉛鋅礦找礦的思路，總結(jié)出區(qū)內(nèi)的找礦標(biāo)志及成礦類型，并分析該區(qū)礦床的成因，對其它鉛鋅礦區(qū)找礦工作有一定的實(shí)際意義。

關(guān)鍵詞：地層；構(gòu)造；巖漿巖；圍巖蝕變；區(qū)域成礦；鐵爐亭礦區(qū)

中圖分類號(hào)：P618.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2011）22-0167-04

1區(qū)域地質(zhì)概況

礦區(qū)位于尤溪縣縣城方位261°直距約15.4 km，行政區(qū)劃隸屬尤溪縣西城鎮(zhèn)北宅村管轄。礦區(qū)面積約0.0879 km2。鐵爐亭礦區(qū)鉛鋅礦位于閩中鉛鋅銀多金屬成礦集中區(qū)北西部邊緣，位于區(qū)內(nèi)白巖旗山～北宅南北向大斷裂的北端，區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件復(fù)雜，斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，礦床（點(diǎn)）較多，具有一定的成礦地質(zhì)背景（如圖1）。區(qū)域出露地層主要有前震旦系、二疊系、侏羅系。

2礦區(qū)地質(zhì)概況

鐵爐亭礦區(qū)鉛鋅礦地形地質(zhì)暨井上下對照圖如圖2所示。

2.1地層

礦區(qū)出露地層較簡單，從老到新主要為侏羅系下統(tǒng)梨山組第二段（J1l2）、二疊系下統(tǒng)棲霞組（P1q）。分述如下：

①梨山組第二段（J1l2）：厚度大于83 m。主要分布在礦區(qū)的西側(cè)，巖性為一套湖泊相沉積的灰～灰白色中細(xì)粒石英砂巖、長石石英砂巖、粗砂巖、粉砂巖夾細(xì)砂巖及泥巖。巖層產(chǎn)狀走向23°，傾向北西，傾角約45°

②棲霞組（P1q）：厚度大于97.4 m。主要出露礦區(qū)的中部，為一套淺?！逼合嗉?xì)碎屑巖建造，其上界與雙坑單元(J3S)中細(xì)粒石英二長閃長巖接觸，下界總體上與侏羅系梨山組第二段（J1l2）地層呈斷層接觸關(guān)系。巖性主要為灰白色～深灰色中、厚層狀含白云質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和含硅質(zhì)灰?guī)r，大理巖化明顯，含蜒類化石。巖層產(chǎn)狀走向8~18°，傾向南東東，傾角約65°。

2.2構(gòu)造

區(qū)域位于政和——大埔深大斷裂南側(cè)，南北向白巖旗山——北宅大斷裂的北端，斷裂構(gòu)造發(fā)育，在空間上斷裂分散展布，形成北東向、北西向、近南北向斷裂帶。其中北東向和北西向斷裂對區(qū)域鉛鋅銀多金屬成礦具有控制作用。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為簡單，地層總體上為一單斜構(gòu)造，斷裂發(fā)現(xiàn)2條斷層：北西向正斷層（F1）和北北東向正斷層（F2）。

F1正斷層：位于鐵爐亭的南西側(cè)。斷層性質(zhì)為正斷層，走向?yàn)楸蔽飨?、傾向南西、傾角約60°。破碎帶寬約5 m，地表出露長度大于280 m。

F2正斷層：位于礦區(qū)西側(cè)。斷層性質(zhì)為正斷層，走向?yàn)楸北睎|向、傾向北東東、傾角約66°。地表出露長度大于400 m。

2.3巖漿巖

巖漿巖主要分布在礦區(qū)的東部、北西部及其外圍地區(qū)。侵入巖有晚侏羅世梁坑序列雙坑單元(J3S)中細(xì)粒石英閃長巖，灰～深灰色，塊狀構(gòu)造，半自形粒狀結(jié)構(gòu)，主要成份為斜長石、鉀長石、石英等，偶見有少量的暗色礦物。巖體與成礦關(guān)系密切。

3礦床地質(zhì)特征

鐵爐亭礦區(qū)鉛鋅礦6線地質(zhì)剖析圖如圖3所示。

礦區(qū)通過探槽、生產(chǎn)硐、采場等工程圈定鉛鋅礦體3個(gè)（即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦體）。

Ⅰ號(hào)鉛鋅礦體：位于礦區(qū)西部，賦存于晚侏羅世梁坑序列雙坑單元(J3S)石英閃長巖與二疊系下統(tǒng)棲霞組灰?guī)r的外接觸帶（矽卡巖帶）圍巖裂隙中。由TC101、TC401、TC501、TC601、采場和1、2、3、5號(hào)硐控制，呈脈狀、透鏡狀展布，產(chǎn)狀5～28°/SEE∠61～67°。礦體規(guī)模沿走向長約305 m，沿傾向延深長度一般在70～170 m之間。礦體厚度在2.92～3.05 m之間，平均2.98 m，向深部逐漸變小，尖滅。本礦層直接頂?shù)装寰鶠槲◣r。本礦體部分已被開采。

Ⅱ號(hào)鉛鋅礦體：位于礦區(qū)中部，賦存于晚侏羅世梁坑序列雙坑單元（J3S）石英閃長巖與二疊系下統(tǒng)棲霞組灰?guī)r的外接觸帶（矽卡巖帶）圍巖裂隙中。由TC201、TC301、TC402、TC502、TC602、TC701和3、4號(hào)硐控制，呈脈狀、透鏡狀展布，產(chǎn)狀351～15°/SEE∠62～66°。礦體規(guī)模沿走向長大于300 m，沿傾向延深長度一般在69～105 m之間。礦體厚度在2.81～3.20 m之間，平均2.98 m，向深部逐漸變小，尖滅。本礦層直接頂?shù)装寰鶠槲◣r。本礦體部分已被開采。

Ⅲ號(hào)鉛鋅礦體：位于礦區(qū)東部，賦存于晚侏羅世梁坑序列雙坑單元（J3S）石英閃長巖與二疊系下統(tǒng)棲霞組灰?guī)r的外接觸帶（矽卡巖帶）圍巖裂隙中。由TC202、TC302、TC403、TC503、TC603、TC703和3、4號(hào)硐控制，呈脈狀、透鏡狀展布，產(chǎn)狀351～16°/SEE∠64～65°。礦體規(guī)模沿走向長約300 m，沿傾向延深長度一般在30－87m之間。礦體厚度在1.97～2.18 m 之間，平均2.02 m，向深部逐漸變小，尖滅。本礦層直接頂?shù)装寰鶠槲◣r。本礦體未開采。

4控礦因素分析

區(qū)域地層劃分如表1所示。

4.1地層巖性

礦區(qū)二疊系棲霞組地層中微量元素鉛、鋅等含量遠(yuǎn)高于地殼背景值及地區(qū)同類巖層值，可以斷定，該地層是礦體的富集層位。矽卡巖礦體受圍巖巖性控制，以硅質(zhì)灰?guī)r和富含鈣質(zhì)、炭質(zhì)薄層的灰?guī)r最利于礦液的交代，因?yàn)殁}質(zhì)和炭質(zhì)化學(xué)性質(zhì)活潑而硅質(zhì)性脆易碎，便于礦液的進(jìn)入。

4.2構(gòu)造

構(gòu)造是控制區(qū)內(nèi)礦體諸多因素中的主要因素，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及其形態(tài)，不僅可為Pb、Zn多金屬礦的形成提供運(yùn)礦、導(dǎo)礦和容礦空間，而且又是礦液運(yùn)移直接或間接的驅(qū)動(dòng)力。礦區(qū)內(nèi)F2北北東向斷裂切割深，屬區(qū)域北北東向斷裂帶組成部分，是礦區(qū)內(nèi)巖漿和礦液運(yùn)移的主通道。區(qū)內(nèi)次一級(jí)斷裂、裂隙及層間破碎帶，可為Pb、Zn多金屬提供有利的容礦場所。

4.3巖漿巖

本礦床的形成與石英閃長巖有成因關(guān)系。從區(qū)域地質(zhì)條件分析，在巖體的接觸帶上，分布著許多礦點(diǎn)，如皇山、北宅等鉛鋅礦床，說明了這些礦點(diǎn)與此巖體有成因聯(lián)系。從礦區(qū)的實(shí)際資料，石英閃長巖與鈣質(zhì)層（石灰?guī)r、鈣質(zhì)粉砂巖）直接接觸或相距較近，矽卡巖化和鉛、鋅礦化較強(qiáng)，形成比較集中、品位較富的鉛鋅礦體。這反映了本礦床形成與石英閃長巖關(guān)系密切。

4.4圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)構(gòu)造和巖漿熱液活動(dòng)頻繁且強(qiáng)烈，受其影響，巖石普遍發(fā)生蝕變，主要3條大蝕變帶主體以矽卡巖化為主，可見有黃鐵礦化、鉛鋅礦化。圍巖中主要見大理巖化、矽卡巖化、以及硅化、綠簾石化、綠泥石化、黃鐵礦化等。鉛鋅礦化產(chǎn)在其接觸帶及圍巖裂隙中，呈脈狀產(chǎn)出。這些蝕變均反映了中、低溫?zé)嵋旱某傻V特點(diǎn)。

5成礦規(guī)律及找礦標(biāo)志

5.1成礦規(guī)律

該區(qū)內(nèi)多金屬礦的控礦構(gòu)造包括北東東向陡傾角斷層。礦（化）體分布嚴(yán)格受斷層控制，主要產(chǎn)在陡傾角斷層中的礦體形狀多為透鏡狀。

區(qū)內(nèi)陡傾角斷層走向?yàn)楸蔽飨颍瑑A向西南或北東東，傾角一般60~66°。斷層帶里常見碎裂巖，少見角礫巖。碎塊和角礫主要呈棱角狀，個(gè)別具鈍化現(xiàn)象，顯示斷裂具壓扭性特征。破碎帶普遍具有硅化，硅化分布方式有兩種，一種為團(tuán)塊狀分布；另一種呈細(xì)脈狀，細(xì)脈走向與斷裂方向一致，在破碎帶膨大部位見有與巖漿熱液有關(guān)的鉛、鋅多金屬礦化。

產(chǎn)在陡傾角斷層中的礦體形狀多為透鏡狀，長度30~170 m，寬度1.97~2.18 m（如圖2中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦體）。該類型礦體變化不大，礦體規(guī)模也較大。

5.2找礦標(biāo)志

綜上所述，成礦區(qū)內(nèi)多金屬礦（化）體分布嚴(yán)格受斷層控制，礦體規(guī)模與控礦斷層的類型有關(guān)，多金屬礦化類型主要為鉛、鋅。

構(gòu)造標(biāo)志：晚侏羅世梁坑序列雙坑單元（J3S）中細(xì)粒石英閃長巖與棲霞組（P1q）的外接觸帶（矽卡巖帶）及北西、北東向斷裂是主要的控礦構(gòu)造，也是成礦的重要部位。

鐵（錳）帽標(biāo)志：區(qū)內(nèi)的多金屬礦石主要含有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等金屬硫化物礦物和石英、透輝石為主的非金屬礦物，在地表經(jīng)氧化作用分別形成了以褐鐵礦為主的鐵帽，以褐鐵礦、硬（軟）錳礦為主的鐵錳帽，鐵（錳）帽是多金屬礦（化）體在地表出露的最直接標(biāo)志。因此區(qū)內(nèi)褐鐵礦石、鐵錳礦石分布地段，是找礦的重要標(biāo)志。

矽卡巖標(biāo)志：區(qū)內(nèi)的透輝石（綠簾石）矽卡巖，是多金屬礦的主要容礦巖石。野外識(shí)別矽卡巖的兩個(gè)明顯標(biāo)志：一是顏色，呈深綠或深灰色；二是粒徑，與圍巖相比，礦物粒徑較大。深的顏色和較大的礦物粒徑是野外識(shí)別矽卡巖，進(jìn)而尋找多金屬礦的直接標(biāo)志。

地層標(biāo)志：區(qū)內(nèi)二疊系棲霞組硅質(zhì)巖作為通常為礦體的頂、底板，只要發(fā)現(xiàn)硅質(zhì)巖，其附近一般就有多金屬礦（化）體存在，是尋找多金屬礦的間接標(biāo)志。

地球化學(xué)異常標(biāo)志：區(qū)內(nèi)水系沉積物元素主要組合為Cu-Pb-Zn-Ag-As和Cu-Pb-Zn-Ag-Bi-Sn，以中溫元素為主。據(jù)異常區(qū)資料，異常內(nèi)帶一般可指示地表礦（化）體存在。

6礦床成因分析

6.1礦石結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)有它形～半自形粒狀結(jié)構(gòu)、交代～充填結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)等。

它形～半自形粒狀結(jié)構(gòu)：硫化物閃鋅礦、方鉛礦等常呈它形、半自形、粒狀相互嵌結(jié)。交代～充填結(jié)構(gòu)：晚期硫化物礦物黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等充填于早期晶出的磁鐵礦及脈石礦物之自由空間，有時(shí)磁鐵礦及脈石毫無被置換之現(xiàn)象，有時(shí)同時(shí)見交代作用，形成交代～充填結(jié)構(gòu)。碎裂結(jié)構(gòu)：礦物后期受力擠壓破碎發(fā)育碎裂結(jié)構(gòu)。

6.2礦石構(gòu)造

礦石構(gòu)造有團(tuán)塊狀、條帶狀、浸染狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造等。

團(tuán)塊狀構(gòu)造：為本區(qū)主要礦石構(gòu)造。金屬礦物閃鋅礦、方鉛礦等聚集成團(tuán)塊狀集合體，形成團(tuán)塊狀構(gòu)造。條帶狀構(gòu)造：金屬礦物各自集成3～5 mm寬條帶，分布于脈石礦物中。浸染狀構(gòu)造：金屬礦物呈不規(guī)則之半自形晶，星散地分布于脈石礦物中，形成浸染狀構(gòu)造。網(wǎng)脈狀構(gòu)造：金屬礦物呈縱橫交錯(cuò)之網(wǎng)脈狀、細(xì)脈狀分布于脈石礦物中，形成網(wǎng)脈狀構(gòu)造。在1.97～2.18 m之間，平均2.02 m，向深部逐漸變小，尖滅。本礦層直接頂?shù)装寰鶠槲◣r。本礦體未開采。

6.3礦石類型

①礦石工業(yè)類型：礦體呈脈狀、透鏡狀，無法分采分選，只宜劃分為一種礦石工業(yè)類型；礦石中鉛鋅基本上共體，但通過一致的浮選工藝流程，均可獲取滿意的綜合回收。因此礦石工業(yè)類型只劃分為一種，即為鉛鋅礦石。

②礦石自然類型：按礦石構(gòu)造及金屬礦物含量可劃分為團(tuán)塊狀礦石、條帶狀礦石、浸染狀礦石及網(wǎng)脈狀礦石。

6.4礦物成份及生成順序

①礦石成份：根據(jù)礦石類型，主要有用金屬礦物為黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦，脈石礦物為陽起石、石英等。其特征分別敘述如下。黃鐵礦：為主要金屬礦物，呈它形～半自形粒狀，銅黃色，均質(zhì)體，硬度較大，含量較多約60%～65%。方鉛礦：為主要金屬礦物，呈它形粒狀，常見交代黃鐵礦現(xiàn)象，灰白色，均質(zhì)體，具三角凹坑，粒度為0.2～3 mm，含量約3%～5%。閃鋅礦：為主要金屬礦物，呈它形粒狀，形成時(shí)間晚于黃鐵礦與方鉛礦，常見交代上述兩種礦物現(xiàn)象，灰色，均質(zhì)體，晶體中常包裹一些不規(guī)則狀方鉛礦晶體，大小為0.3～2 mm，含量約13%左右。陽起石：呈柱狀、纖維狀，常充填于黃鐵礦粒間，綠色多色性，含量約15%左右。石英：呈它形粒狀，常聚集呈小團(tuán)塊狀分布，透明無色，含量約2～3%。

②礦物生成順序：根據(jù)礦物成份相互關(guān)系，其礦物生成順序?yàn)辄S鐵礦、陽起石、方鉛礦、閃鋅礦、石英。

6.5礦石化學(xué)成份

根據(jù)化學(xué)分析結(jié)果，礦石化學(xué)成份為：其一，主要有用組分。礦石中主要有用組分為鉛、鋅，緊密共生。單個(gè)樣品含鉛品位最高3.43%，最低2.00%，全區(qū)平均2.69%；鋅品位最高4.22%，最低2.73%，全區(qū)平均3.45%。其中Ⅰ號(hào)礦體平均品位：鉛2.73%，鋅3.42%；Ⅱ號(hào)礦體平均品位：鉛2.65%，鋅3.51%；Ⅲ號(hào)礦體平均品位：鉛2.66%，鋅3.41%。其二，伴生有益組分。經(jīng)組合分析，本區(qū)伴生有益組分均未達(dá)到綜合利用指標(biāo)。其三，有害組分。經(jīng)調(diào)查，目前在礦區(qū)范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有害氣體等成分。

6.6礦體氧化帶發(fā)育情況

根據(jù)物相分析成果（見表2），結(jié)合探槽及生產(chǎn)硐觀察，說明礦體氧化帶不發(fā)育（鉛鋅氧化率≤10%。從表2中可見鉛鋅礦屬硫化礦。

6.7礦床成因類型

綜合礦床特征，認(rèn)為屬于矽卡巖型中、低溫?zé)嵋旱你U鋅礦床。根據(jù)礦體形態(tài)、礦石組合類型、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、圍巖蝕變等資分析，并參考火山巖型鉛鋅礦床成礦模式,認(rèn)為礦床成礦過程大致為早期巖漿受后期熱力作用的影響（如巖漿-構(gòu)造熱事件）,涌入地殼,使基底和沉積蓋層溫度升高釋放同生沉積水,與地表和海盆中向下滲透的水相混合形成熱水溶液,并向低溫地段運(yùn)移,途中溶濾、萃取分散在各地層中的鉛鋅等成礦物質(zhì)形成含礦熱液。含礦熱沿導(dǎo)礦構(gòu)造，經(jīng)次級(jí)斷裂（配礦構(gòu)造）進(jìn)入構(gòu)造裂隙帶（容礦構(gòu)造）——巖石破碎、節(jié)理裂隙、構(gòu)造虛脫等卸壓部位。當(dāng)上升的熱液運(yùn)移到此，因物理化學(xué)條件的突然變化（如卸壓、火山作用等）。使成礦物質(zhì)活化、遷移至初步富集，而又經(jīng)后期熱液蝕變作用使鉛鋅礦等成礦元素以硫化物的形式從含礦流體中不斷沉淀析出，進(jìn)一步富集成礦充填到構(gòu)造裂帶等地段。就礦區(qū)礦（化）而言，有利構(gòu)造部位為巖層破碎、節(jié)理裂隙處，明顯受北西、北東斷裂伴生的次級(jí)斷裂或裂隙所控制，礦石以半自形～他形晶粒狀結(jié)構(gòu)為主，且又具明顯的交代結(jié)構(gòu)和脈狀構(gòu)造，顯示了構(gòu)造裂隙帶控礦和熱液充填、交代的特征。且閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦及礦化蝕變類型組合絹云母化、硅化、綠泥石化、碳酸巖化、黃鐵礦化等均屬中～低溫?zé)嵋弘A段結(jié)晶產(chǎn)物，因此，可以大致判定礦床成因類型應(yīng)屬中～低溫?zé)嵋毫严稁С涮罱淮鸁嵋盒豌U鋅礦床。

7結(jié)論

根據(jù)該區(qū)域相關(guān)地質(zhì)、礦產(chǎn)和地球化學(xué)特征資料，大致了解區(qū)域成礦地質(zhì)背景。通過1：2 000地質(zhì)填圖工作基本查明礦區(qū)地層層序、分布特征；基本查明巖漿巖種類、規(guī)模、形態(tài)產(chǎn)狀及與成礦有關(guān)的巖性、巖相分布特點(diǎn)；基本查明主要構(gòu)造性質(zhì)、產(chǎn)狀，基本查明控礦構(gòu)造因素及礦化富集的構(gòu)造條件，以及成礦后構(gòu)造的破壞影響程度；基本查明與成礦有關(guān)的變質(zhì)與蝕變特征及與礦化的關(guān)系。通過系統(tǒng)取樣工程，基本查明礦體規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀及厚度與品位變化情況，礦體的連續(xù)性基本確定，基本查明礦體中夾石及頂?shù)装鍘r性分布情況；基本查明礦床氧化帶特點(diǎn)，發(fā)育程度、范圍、深度、礦物組合和可選性能。礦床成因類型應(yīng)屬中～低溫?zé)嵋毫严稁С涮罱淮鸁嵋盒豌U鋅礦床。

參考文獻(xiàn)：

[1] 福建巖土工程勘察研究院.福建省尤溪縣西 城鎮(zhèn)鐵爐亭礦區(qū)鉛鋅礦詳查地質(zhì)報(bào)告[R].2007,(4).

[2] 福建省地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局.福建省地質(zhì)圖說明 書（1：50萬）[M].福州:福建省地圖出版社, 1998.

[3] 裴榮富.中國礦床模式[M].北京:地質(zhì)出版社,1995.