上山塢地區(qū)地質(zhì)特征及找礦方向初探

李全海，宋吉軍

(浙江省水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)，浙江寧波 315012)

0 引言

上山塢地區(qū)區(qū)域上位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)與華南褶皺帶兩個(gè)一級(jí)大地構(gòu)造單元的結(jié)合部位，屬浙東南隆起區(qū)麗水—寧波隆起帶，新昌—定海斷隆，江山—紹興、麗水—余姚兩條深斷裂所夾持的三角地帶區(qū)內(nèi)。

1 地層

區(qū)內(nèi)主要出露上侏羅統(tǒng)西山頭組(J3x)火山巖、陳蔡群(Pt2c)變質(zhì)巖。

上侏羅統(tǒng)西山頭組(J3x)主要分為兩個(gè)巖性段:J3x1、J3x2，主要分布在芙蓉山破火山口內(nèi)部。J3x1:上部以淺灰白色流紋質(zhì)含角礫晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r為主;中部以淺灰白色、淺灰紫色流紋質(zhì)晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r夾薄層狀紫紅色凝灰質(zhì)粉砂巖為主，為本區(qū)重要的含礦層位，有半丘高嶺土礦產(chǎn)出;下部以淺灰黃色流紋質(zhì)含晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r為主，主要分布在銀坑溝一帶。J3x2:上部以淺灰白色流紋質(zhì)玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r為主;中部以淺灰紫色流紋質(zhì)晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r夾薄層狀紫紅色凝灰質(zhì)粉砂巖為主;下部以淺灰白色流紋質(zhì)含角礫晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r為主。

陳蔡群(Pt2c)變質(zhì)巖:下部以灰黑色黑云斜長片麻巖為主夾不規(guī)則透鏡狀淺粒巖;中部以灰黑色含石榴夕線黑云斜長片麻巖夾薄層狀黑云母片巖為主，是本區(qū)較重要的含礦層，主要有銅羅山鉛鋅銀礦;上部為混合巖化的石英二長巖，是本區(qū)最重要的含礦層，在邊部富集貴金屬元素，礦產(chǎn)有潘宅金銀礦。

2 構(gòu)造［1］

區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，主要有芙蓉山破火山構(gòu)造及放射狀、環(huán)狀斷裂構(gòu)造，褶皺構(gòu)造等。

芙蓉山破火山構(gòu)造是中生代典型的火山構(gòu)造，在平面上大致呈NE向延伸的橢圓形，長軸長約17．5 km，短軸長約13．5 km，面積約190 km2。其東、南東側(cè)和北側(cè)為陳蔡群變質(zhì)巖，西側(cè)為江紹斷裂帶，周邊多發(fā)育環(huán)狀和放射狀斷裂，上山塢地區(qū)位于芙蓉山破火山構(gòu)造的東部邊緣環(huán)狀斷裂帶(圖1)。

受區(qū)域大斷裂及芙蓉山破火山機(jī)構(gòu)影響，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，大致可分為北東向(近環(huán)狀斷裂)、北西向(放射狀斷裂)、近東西向、近南北向等四組斷裂。

(1)北東向環(huán)狀斷裂:在陳蔡群與西山頭組地層接觸帶附近主要表現(xiàn)為沿片麻理或斜切片麻理之壓扭性斷裂，局部有霏細(xì)巖、石英霏細(xì)斑巖等巖脈充填，此組斷裂具多次活動(dòng)性，其斷裂帶的寬、長及圍巖蝕變、揉皺等均為本區(qū)最發(fā)育;是區(qū)內(nèi)主要控礦斷裂，其中銀坑溝含金銀多金屬礦就發(fā)育此組斷裂中，產(chǎn)狀320°～330°∠80°～82°，代表性斷裂有北腰坑—王塢村—新聯(lián)村斷裂、潘宅—新陽—新聯(lián)村斷裂等。

(2)北西向放射狀斷裂:此組斷裂主要發(fā)育芙蓉山破火山外環(huán)陳蔡群變質(zhì)巖中，性質(zhì)為左旋張扭性，走向310°～340°，近直立，多充填安山巖、英安玢巖等脈巖，切割早期的北東向環(huán)狀斷裂，代表性斷裂有北腰坑—白巖山斷裂、王塢坑—寺基坪斷裂，其中半丘高嶺土礦與之密切相關(guān)。

(3)近東西向斷裂:此組斷裂不發(fā)育，性質(zhì)表現(xiàn)為張—張扭性，走向270°～280°，近直立，規(guī)模較小，充填安山玢巖、花崗斑巖。

(4)近南北向斷裂:該組斷裂發(fā)育較晚，總體走向190°～200°，切割北東向斷裂，斷裂性質(zhì)為壓扭性，以半丘—塘嶺斷裂為代表。

圖1 上山塢地區(qū)地質(zhì)圖Fig.1 Geological map of Shangshanwu area1．上侏羅統(tǒng)西山頭組一段;2．上侏羅統(tǒng)西山頭組二段;3．陳蔡群;4．混合石英二長巖;5．流紋巖;6．霏細(xì)巖;7．石英霏細(xì)斑巖;8．安山巖;9．英安玢巖;10．芙蓉山破火山口 ;11．?dāng)嗔?12．不整合接觸;13．片麻理產(chǎn)狀;14．銅礦;15．地開石;16．多金屬礦;17．螢石礦;18．黃鐵礦。

褶皺構(gòu)造:本區(qū)在區(qū)域上位于陳宅向斜與嶺北背斜之間的變形區(qū)域，褶皺構(gòu)造甚為發(fā)育，往往形成強(qiáng)烈的緊密褶皺，使全區(qū)陳蔡群巖層(結(jié)晶片麻理)呈多方向，且規(guī)律性不強(qiáng)。主要有新陽—塢底背斜、王塢坑向斜及潘宅傾伏向斜等。在背斜和向斜之間的過渡轉(zhuǎn)折地帶，往往發(fā)育一系列的鑲嵌斜臥、平臥等緊密褶皺。加之混合作用、北東向環(huán)狀斷裂、北西向的放射狀斷裂的牽引、破壞的影響，使褶皺的形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀等難以推斷。就總體構(gòu)造輪廓，該區(qū)發(fā)育一系列的線形褶皺，呈北東向展布。

3 成礦類型

區(qū)內(nèi)受構(gòu)造和變質(zhì)熱液及混合巖化等作用，其成礦模式各異。主要有火山巖成礦類型、變質(zhì)熱液—火山熱液疊加改造類型、變質(zhì)熱液—巖漿熱液疊加改造類型。

3．1 火山巖成礦類型

火山巖成礦類型屬低溫火山熱液蝕變型，代表礦床為半丘高嶺土礦，處于芙蓉山破火山口內(nèi)側(cè)，嚴(yán)格受環(huán)狀和放射狀斷裂控制，出露層位為西山頭組一段中部，為一套中酸性流紋質(zhì)晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r夾薄層狀紫紅色凝灰質(zhì)粉砂巖。礦體具成層性，單礦體厚1～2 m，產(chǎn)狀320°∠15°。圍巖蝕變?yōu)楣杌?、綠泥石化、葉臘石化。

3．1．1 地球化學(xué)特征

半丘高嶺土礦位于芙蓉山破火山口內(nèi)側(cè)，礦床分布有多個(gè)高嶺土礦，表明地表存在大范圍的蝕變現(xiàn)象，預(yù)示深部找礦潛力較好，是尋找Pb、Zn、Ag多金屬礦的有利地段(表1、圖2)。

表1 上山塢綜合異常區(qū)各元素平均值Table 1 Average of each element of comprehensive anomalous area of Shangshanwu

3．1．2 礦床成因淺析

礦床成因?yàn)檠嗌酵砥谕碣_世火山噴發(fā)后形成芙蓉山破火山，在破火山口邊緣發(fā)育環(huán)狀和放射狀斷裂，低溫火山熱液促使中酸性的凝灰?guī)r發(fā)生強(qiáng)烈的高嶺土化蝕變而成，并且火山熱液可能攜帶部分成礦物質(zhì)(Ag、Au)，形成含礦熱液，大氣降水的淋濾、加熱和環(huán)流作用進(jìn)一步萃取了賦礦圍巖中的Ag、Au，使含礦熱液的遷移、富集和堆積提供有利場所，從而形成半丘含金銀高嶺土礦。

圖2 上山塢地區(qū)化探綜合異常圖Fig.2 Comprehensive anomalous map of geochemical exploration in Shangshanwu area

3．2 變質(zhì)熱液—火山熱液成礦類型

此類型礦床主要集中在陳蔡群變質(zhì)巖中，經(jīng)歷三個(gè)階段，即礦源層形成階段、變質(zhì)熱液成礦階段、后期火山熱液疊加改造階段，以潘宅含金銀多金屬礦［2］為典型，其礦體(包括礦化體)均賦存于陳蔡群巖性段的北東向和北東東向的壓扭性斷裂帶中，并嚴(yán)格受斷裂所控制。礦體在斷裂中多呈透鏡狀、脈狀斷續(xù)產(chǎn)出，并有分叉、復(fù)合、尖滅、重現(xiàn)的現(xiàn)象。礦區(qū)主要含礦帶共9條，分布于銀坑溝礦段和黃塢坑礦段，礦體呈透鏡狀、脈狀賦存于含礦斷裂帶中部或兩側(cè)。近礦圍巖蝕變以硅化為主體，亦有不強(qiáng)的絹云母化、綠泥石化、螢石礦化、碳酸鹽化等，并具不明顯的分帶現(xiàn)象，顯示了蝕變作用的多次性，在北東向斷裂，特別是含礦化斷裂尤為發(fā)育。蝕變類型和產(chǎn)出的先后是:早期(區(qū)域變質(zhì)或混合巖化作用期)以硅化、綠泥石化、絹云母化，局部黃鐵礦化等為主;后期(火山活動(dòng)期)以硅化、絹云母化為主，亦有碳酸鹽化、黃鐵礦化、螢石礦化等;晚期(巖體侵入或火山期后熱液活動(dòng)期)以硅化、黃鐵礦化為主，亦有螢石礦化、碳酸鹽化等。鉛鋅銅以及金銀等礦化的形成與硅化、絹云母化、黃鐵礦化，局部碳酸鹽化、螢石礦化等關(guān)系密切，是后期或晚期的產(chǎn)物。

3．2．1 陳蔡群變質(zhì)巖巖石化學(xué)特征［3］

上山塢地區(qū)陳蔡群變質(zhì)巖巖石的化學(xué)成分及巖石化學(xué)參數(shù)列表2，由表2可以看出:

(1)片巖、片麻巖類巖石其化學(xué)成分在全區(qū)范圍內(nèi)變化不明顯，SiO2含量在55% ～67%之間，Al2O3含量為14% ～16%，且 MgO＞CaO，K2O＞Na2O。根據(jù)Η．Π謝勉年科系數(shù)計(jì)算，大致屬于堿土鋁硅酸鹽類。

(2)變粒巖含SiO2多數(shù)＞70%，K2O＞Na2O，MgO和CaO含量相差不大，A值多數(shù)＞70，應(yīng)屬于鋁過飽和、二氧化硅過飽和堿土硅酸鹽類。

(3)綠泥石、綠簾石在片麻巖中呈夾層出現(xiàn)，厚度小，變化大，為陳蔡群變質(zhì)巖中的主要含礦層，在不同地區(qū)巖性略有差異。如北部諸暨七灣、石壁腳地區(qū)巖石主要為綠簾石，次為石英、透輝石及綠泥石組成;而在南部龍泉烏岙地區(qū)則以綠泥石為主。該類巖石含SiO2低，一般 ＜50，MgO＜CaO，且北部巖石 CaO含量高于南部，而鐵含量則相反。反映在Η．Π謝勉年科系數(shù)上，北部鐵質(zhì)系數(shù)F＜30，南部高達(dá)39;北部鈣質(zhì)系數(shù)C值多在50以上，而南部C值則在21．10以下。

3．2．2 陳蔡群變質(zhì)巖微量元素特征

變質(zhì)巖巖石微量元素區(qū)域資料統(tǒng)計(jì)列表3。由表3可知:

(1)區(qū)內(nèi)主要成礦元素Cu、Pb、Zn含量，除大理巖、變粒巖中較低外，一般都高于地殼平均含量，尤其在片麻巖中的含量可達(dá)維氏值的1．5～2．5倍。表明陳蔡群可能為 Cu、Pb、Zn 的礦源層。此外，Ag、Au、Ni、Mo、W、Sn等元素的含量也普遍高于地殼平均值。

(2)元素豐度具有明顯的區(qū)域性特征。在南部遂昌、龍泉一帶，元素組合復(fù)雜，除Cu、Pb、Zn含量較高外，Ag含量多數(shù)在 l×10－6上，Au 含量 ＞0．048 ×10－6(治嶺頭)，高于地殼克拉克值(維氏)。在北部諸暨七灣一帶，元素組合簡單，以Zn為主，并具Cd、Sm異常(石壁腳地區(qū)綠簾石透輝石巖中Cd含量最高97×10－6)。

表2 浙東南地區(qū)陳蔡群變質(zhì)巖巖石化學(xué)成分及巖石化學(xué)參數(shù)Table 2 Chemical composition of rock and petrochemical parameters of metamorphic rock in Southeastern Zhejiang 單位:×10－2

表3 浙江省陳蔡群變質(zhì)巖微量元素含量Table 3 Trace element content of metamorphic rock in Zhejiang 單位:×10－6

3．2．3 礦床成因淺析

綜合浙東南地區(qū)陳蔡群變質(zhì)巖的巖石地球化學(xué)特征及微量元素特征，結(jié)合潘宅含金、銀多金屬礦礦區(qū)地質(zhì)及礦床地質(zhì)特征，判斷此類型礦床成因是:

早期陳蔡群沉積時(shí)期，原始沉積環(huán)境為海溝，沉積物質(zhì)主要來源于江南古陸及古島弧區(qū)，陸源碎屑物攜帶著大量的金屬組份進(jìn)入沉積區(qū);因此，陳蔡群中火山物質(zhì)的存在，表明陳蔡群原巖沉積時(shí)期的海底火山活動(dòng)，也提供了原始成礦物質(zhì)來源，陸源和海底火山作用提供的成礦物質(zhì)，在重力作用或有機(jī)質(zhì)的吸附作用下沉積下來，形成成礦物質(zhì)的初始富集，即礦源層。

加里東時(shí)期區(qū)域變質(zhì)作用，促使沉積巖層(礦源層)中的金屬鹵化物、硫酸鹽及水份活化、汲出，形成金屬絡(luò)合物溶液(即變質(zhì)熱液)，在混合巖化作用下產(chǎn)生微弱的Pb、Zn、Au、Ag等礦化，經(jīng)過后期強(qiáng)烈的火山作用和火山期后熱液作用，繼承、疊加、改造，并在溫度和壓力的作用下，向低壓、低化學(xué)地帶滲透、遷移，最后富集、沉淀下來形成礦床，而多期斷裂構(gòu)造和中酸性巖漿侵位對(duì)成礦起主要的控制作用。因此，該礦床為構(gòu)造活動(dòng)背景下的產(chǎn)物，屬于與變質(zhì)熱液有關(guān)的中—低溫?zé)嵋撼傻V(圖3)。

圖3 變質(zhì)熱液—火山熱液成礦階段圖Fig.3 Mineralization stage of metamorphic hydrothermal fluid and volcanic hydrothermal fluid

4 變質(zhì)熱液—巖漿熱液成礦類型

此類型礦床主要賦存在陳蔡群變質(zhì)巖與西山頭火山巖接觸部位(主要在上山塢村北西)，以上山塢銅礦為典型，該礦床經(jīng)歷三個(gè)階段，即礦源層形成階段、變質(zhì)熱液成礦階段、后期巖漿熱液疊加改造階段。

上山塢鐵銅礦受兩組北東向斷裂控制，北西段為西山頭組一段中酸性火山巖與石英閃長斑巖斷裂接觸部位，南東段為陳蔡群變質(zhì)巖與石英閃長斑巖斷裂接觸部位，長約200 m，寬50 m，礦體賦存在巖體中，從北西往南東，表部黃鐵礦化由星點(diǎn)狀逐漸變?yōu)槌砻芙緺?，靠近與陳蔡群斷裂邊緣，巖石表部見銅藍(lán)，斷裂帶內(nèi)見北東向細(xì)脈狀鉛鋅礦化一條，圍巖片麻巖見稠密浸染狀黃鐵礦化(表4)。

表4 上山塢村附近巖石化學(xué)元素測(cè)試檢測(cè)表Table 4 Check list of chemical elements of rock in Shangshanwu area單位:×10－6

加里東時(shí)期區(qū)域變質(zhì)作用，促使沉積巖層(礦源層)中的金屬鹵化物、硫酸鹽及水份活化、汲出，形成金屬絡(luò)合物溶液(即變質(zhì)熱液)，在混合巖化作用下產(chǎn)生微弱的Pb、Zn、Cu、Fe等礦化，經(jīng)過后期強(qiáng)烈的火山作用和后期巖漿熱液作用，繼承、疊加、改造，并在溫度和壓力的作用下，向低壓、低化學(xué)地帶滲透、遷移，最后富集、沉淀下來形成礦床，該礦床為構(gòu)造活動(dòng)背景下的產(chǎn)物，屬于與變質(zhì)熱液有關(guān)的中—低溫巖漿熱液成礦。

5 找礦方向討論

根據(jù)本區(qū)內(nèi)斷裂特征、圍巖蝕變、混合巖化及礦化、礦床分布特征等綜合研究，提出找礦靶區(qū)。

5．1 變質(zhì)熱液—火山熱液疊加改造成礦靶區(qū)

主要為北腰坑—王塢坑—新聯(lián)村一帶，區(qū)內(nèi)成礦主要受北東向環(huán)狀斷裂、北西向放射狀斷裂控制，圍巖巖性為灰黑色黑云斜長片麻巖，蝕變主要為硅化、綠泥石化，少量黃鐵礦化、螢石礦化、褐鐵礦化。區(qū)內(nèi)已知礦床有潘宅含金銀多金屬礦等。

5．2 變質(zhì)熱液—巖漿熱液疊加改造成礦靶區(qū)

主要為北腰坑—上山塢一帶，西山頭組火山碎屑巖和陳蔡群變質(zhì)的接觸部位是成礦有利地段，受北東向斷裂控制，接觸帶兩側(cè)發(fā)育潛火山巖和脈巖，圍巖具硅化、黃鐵礦化，局部具鉛鋅礦化、黃銅礦化。在上山塢村東頭見長約200 m，寬50 m的石英閃長斑巖，巖石普遍具黃鐵礦化，表部見銅藍(lán)，在斷裂帶邊緣見細(xì)脈狀鉛鋅礦，是重點(diǎn)找礦突破方向。

5．3 中低溫火山熱液成礦靶區(qū)

主要為塘嶺—半丘一帶，發(fā)育于西山頭組二段中部流紋質(zhì)晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r中，受北東向、近東西向斷裂控制，圍巖具高嶺土化、綠泥石化，局部見綠簾石化、硅化，主要有半丘高嶺土礦。在塘嶺村北側(cè)615．8 m高地地表見綠泥石化高嶺土，具成層性，元素異常圖顯示，此區(qū)域亦有金銀異常。

6 結(jié)語

上山塢地區(qū)區(qū)域上處于新老地層斷裂接觸部位，受區(qū)域構(gòu)造和變質(zhì)熱液及混合巖化等作用強(qiáng)烈，元素含量為高背景值，是成礦的有利地段，筆者所承擔(dān)的項(xiàng)目目前在上山塢地區(qū)已開展鉆探工作。

［1］ 浙江省水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)．浙江省東陽虎鹿—嵊州長樂地區(qū)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作細(xì)則［R］．寧波:浙江省水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)，2009:33 －46．

［2］ 浙江省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)四分隊(duì)．浙江省諸暨縣潘宅含金銀多金屬礦區(qū)檢查小結(jié)［R］．紹興:浙江省第四地質(zhì)大隊(duì)，1986:1－37．

［3］ 楊明德，姚金炎，朱桂田．浙江省陳蔡群變質(zhì)巖及變質(zhì)熱液成礦作用［J］．礦產(chǎn)與地質(zhì)，1991(6):437－446．