仙居盆地及外圍地質(zhì)特征與成礦規(guī)律初探

李全海，鄒 曦

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

仙居盆地及外圍地質(zhì)特征與成礦規(guī)律初探

李全海，鄒 曦

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

仙居盆地是浙江省內(nèi)重要的火山構(gòu)造盆地，受區(qū)域斷裂控制，發(fā)育中生代陸相火山—沉積巖系，區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與火山活動(dòng)控制了仙居盆地及外圍成礦區(qū)帶，多期次活動(dòng)的張扭性斷裂帶具有良好的賦礦空間，嚴(yán)格控制螢石礦的空間分布形態(tài)、規(guī)模。仙居盆地及外圍區(qū)域是尋找螢石礦產(chǎn)資源的重要成礦遠(yuǎn)景區(qū)。

中生代;仙居盆地;斷裂;螢石礦

0 引言

仙居盆地［1］處于江山—紹興深斷裂以東，屬Ⅰ級(jí)華南加里東褶皺系構(gòu)造單元中的溫州—臨海拗陷帶內(nèi)，北北東向麗水—余姚與溫州—鎮(zhèn)海深斷裂之間，區(qū)域性北東向鶴溪—奉化大斷裂從仙居盆地的北西緣通過。

1 地層

調(diào)查區(qū)內(nèi)出露的地層主要為中生代［2］陸相火山—沉積巖系，發(fā)育的層位有上侏羅統(tǒng)磨石山群、下白堊統(tǒng)永康群及上白堊統(tǒng)天臺(tái)群;此外為河谷、盆地中少量第四系。

1.1 上侏羅統(tǒng)磨石山群

從早到晚出露的巖石地層單元有大爽組(J3d):出露較少，主要分布在南東望海尖一帶，巖性為流紋質(zhì)玻屑凝灰?guī)r與凝灰質(zhì)粉砂巖互層;高塢組(J3g):少量出露，分布于南東大寺尖與西部白洋崗等地，巖性為深灰色流紋質(zhì)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r，以晶屑粗大含量高為典型特征;西山頭組(J3x):大面積分布，主要為一套火山碎屑流相的酸性火山碎屑巖及少量空落相的中酸性、酸性火山碎屑巖，巖層厚度大，局部夾有少量噴發(fā)沉積相的凝灰質(zhì)粉砂巖、砂巖;茶灣組(J3c):僅個(gè)別山間洼地內(nèi)發(fā)育，主要分布在大洪、淡竹、上張等地，巖性為一套淺灰綠—灰黃色的沉凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖等，層理發(fā)育;九里坪組(J3j):少量出露，主要分布在羊平鳥［3］、公盂巖等地，巖性為噴溢相的流紋斑巖，局部夾流紋質(zhì)凝灰角礫熔巖，分布在山頂上。

1.2 下白堊統(tǒng)永康群

發(fā)育的巖石地層單位有館頭組(K1g):主要分布在上張—雙廟和新里坑—蒼嶺坑等地，巖性為一套還原環(huán)境下形成的河湖相雜色沉積巖，發(fā)育沉積構(gòu)造，巖層厚度橫向上變化較大，局部夾有基性、中基性熔巖，巖層中多處產(chǎn)有動(dòng)植物化石，與下伏地層呈區(qū)域不整合接觸;朝川組(K1c):出露在西部馬頭崗及東部方巖背等地，巖性以灰紫色凝灰質(zhì)砂巖、粉砂巖為主，局部與凝灰?guī)r互層，為氧化環(huán)境下形成的河流相產(chǎn)物;小平田組(K1x):分布在李宅—大戰(zhàn)一帶，巖性為流紋質(zhì)(含角礫)玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r，局部夾有少量酸性熔巖，沉積夾層少，常形成風(fēng)景地貌;方巖組(K1f):少量出露，主要分布在橫溪一帶，巖性為塊狀砂礫巖、礫巖。

1.3 上白堊統(tǒng)天臺(tái)群

發(fā)育的巖石地層有塘上組(K2t):分布在仙居火山構(gòu)造洼地內(nèi)，巖性為河流相、沖積扇相的粉砂巖、砂巖及礫巖，與空落相玻屑凝灰?guī)r互層，局部夾有粗安巖，與下伏地層呈不整合接觸;兩頭塘組(K2l):出露在仙居盆地中部茶溪一帶，巖性以湖相沉積的紫紅色鈣質(zhì)粉砂巖、泥巖為主，夾有少量砂巖、砂礫巖;赤城山組(K2c):少量出露，分布在仙居盆地埠頭北一帶，巖性為沖積扇、洪積相沉積的紫紅色厚層塊狀砂礫巖、礫巖，夾含礫粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖。

2 斷裂

區(qū)內(nèi)火山巖蓋層發(fā)育的斷裂主要有北東向、北北東向、北西向、東西向及近南北向等五組斷裂，其主要特征為:

北東向斷裂 為區(qū)內(nèi)的主干斷裂，區(qū)域鶴溪—奉化大斷裂從仙居盆地的北緣通過，其控制了仙居盆地的生成和發(fā)展，并對(duì)區(qū)內(nèi)地層的展布、巖體的侵位及螢石礦等非金屬礦產(chǎn)的形成和分布起著控制作用。其中最主要的當(dāng)屬尚仁—黃湖、里林—橫田斷裂帶，出露寬5～19 km 不等，長(zhǎng)達(dá)29 km，總體走向30°～60°，斷裂的性質(zhì)多次轉(zhuǎn)化，以壓性為主?？刂屏嗽绨讏资郎蠌埮璧乇睎|盤和晚白堊世仙居盆地北西區(qū)域。

北北東向斷裂 主要分布在工作區(qū)的南東端，典型代表為上張—大地林?jǐn)嗔褞В瑸闇刂荨?zhèn)海深斷裂的西側(cè)組成部分。斷裂帶平行展布，出露長(zhǎng)5～10 km不等，走向15°～25°，性質(zhì)以壓性、壓扭性為主，是一條重要的控巖斷裂。其次一級(jí)的北東向斷裂是區(qū)內(nèi)螢石礦的最主要控礦斷裂。

北西向斷裂 長(zhǎng)度5～20 km，走向以290°～320°為多，性質(zhì)張性為主，兼有壓扭、張扭，具多次活動(dòng)特征，是區(qū)內(nèi)螢石礦的主要控礦斷裂之一。對(duì)中生代上張盆地邊界具有一定控制作用，是區(qū)內(nèi)螢石礦的主要控礦斷裂之一。

東西向斷裂 規(guī)模相對(duì)較小，呈零星條帶狀分布。長(zhǎng)度為3～8 km不等，常有脈巖充填，發(fā)育硅化構(gòu)造角礫巖。性質(zhì)以壓性、張扭性為主，具有多次活動(dòng)特征。

近南北向斷裂 盆地中部及盆地外東南一帶有發(fā)育，斷裂走向長(zhǎng)10～20 km，性質(zhì)以張性及張扭性為主，常被北西向斷裂切割。對(duì)區(qū)內(nèi)螢石礦控制作用不明顯，是次要控礦斷裂。

仙居盆地及外圍螢石礦(床)點(diǎn)，受斷裂構(gòu)造控制作用極其明顯，控礦斷裂構(gòu)造以張扭性為主，少量壓扭性斷裂;北東、北東東、北西、近東西及近南北向斷裂均有螢石礦體賦存，但以北東向斷裂為主，形成的礦床數(shù)量明顯占優(yōu)、規(guī)模相對(duì)較大，為本區(qū)螢石礦的最重要賦礦構(gòu)造。

3 火山構(gòu)造

火山活動(dòng)旋回反映了盆地火山作用的強(qiáng)弱變化和時(shí)空過程及產(chǎn)物，即本區(qū)火山—沉積巖系和火山構(gòu)造體系。

3.1 火山活動(dòng)旋回

根據(jù)1∶5萬(wàn)方山、田市幅區(qū)域地質(zhì)報(bào)告［4］，仙居盆地及外圍劃分為四個(gè)火山活動(dòng)旋回:第一旋回是火山活動(dòng)的起始階段，形成的火山巖地層相當(dāng)于大爽組和高塢組，與本旋回相應(yīng)存在的火山構(gòu)造為半山火山穹隆;第二旋回是火山活動(dòng)的鼎盛時(shí)期，由西山頭組、茶灣組、九里坪組地層組成，與本旋回對(duì)應(yīng)存在的火山構(gòu)造有括蒼山、上井、西罨寺等復(fù)活破火山;第三旋回，火山活動(dòng)的強(qiáng)度逐漸減弱，主要局限于上張—上林V型火山構(gòu)造洼地內(nèi)，形成的火山巖地層為館頭組、朝川組、小平田組;第四旋回，火山活動(dòng)進(jìn)入衰退期，以沉積作用為主，伴隨間歇性火山噴發(fā)作用，形成的火山產(chǎn)物構(gòu)成塘上組、兩頭塘火山巖夾層，分布僅限于仙居S型火山構(gòu)造洼地內(nèi)。

3.2 火山構(gòu)造

本區(qū)火山構(gòu)造共有二級(jí)3類:二級(jí)火山構(gòu)造有仙居、上張—上林、橫溪等3個(gè)火山構(gòu)造洼地;三級(jí)火山構(gòu)造有括蒼山、上井、西罨寺破火山及半山火山穹隆等。不同火山活動(dòng)旋回所發(fā)育的火山構(gòu)造呈明顯的疊瓦式組合關(guān)系，由南向北表現(xiàn)為晚期火山構(gòu)造切割疊置早期形成的火山構(gòu)造，反映了區(qū)內(nèi)火山活動(dòng)中心向北遷移的特征。本區(qū)的螢石礦主要產(chǎn)于第三旋回的上張—上林火山構(gòu)造洼地邊部北東向斷裂構(gòu)造帶內(nèi)，以及第二旋回的西罨寺破火山西南邊部北西向斷裂構(gòu)造帶內(nèi)。

4 成礦地質(zhì)特征

仙居盆地及外圍地區(qū)，面積約1 700 km2。調(diào)查統(tǒng)計(jì)，共有螢石礦(床)點(diǎn)52處，包括中型礦床3處、小型礦床9處，礦點(diǎn)40處，另外礦化點(diǎn)24處，屬燕山晚期火山期后地?zé)崴顒?dòng)有關(guān)的低溫充填型脈狀螢石礦床。

4.1 礦床形態(tài)特征

仙居盆地及外圍螢石礦(床)點(diǎn)均位于構(gòu)造斷裂硅化破碎帶集中部位，礦體沿?cái)嗔殉涮睿螒B(tài)、產(chǎn)狀完全受賦礦斷裂延展性質(zhì)控制。多數(shù)礦體呈單一脈狀或透鏡狀，傾角40°～88°;礦體出露長(zhǎng)20～100 m不等，最長(zhǎng)達(dá)1 100 m，延深20～100 m，最深＞300 m，礦床長(zhǎng)度與延深之比約1∶0.75;總體礦體規(guī)模多數(shù)較小，地表礦化連續(xù)性不好，厚度0.20 ～1.50 m 或0.5 ～1.5 m不等。

4.2 螢石礦成礦階段

本區(qū)成礦作用經(jīng)歷了以下三個(gè)階段:

(1)第一階段(成礦期前硅化) 富含Ca+和大量游離的SiO2溶液沿控礦斷裂上升，漫長(zhǎng)過程中溫度、壓力逐漸下降，SiO2先晶出并交代圍巖或角礫，形成含有螢石的隱晶質(zhì)石英(脈)巖或硅化(帽)帶，有時(shí)局部形成細(xì)粒狀乳白色螢石礦物集合體。

(2)第二階段(螢石成礦期) 該階段隨著斷裂構(gòu)造繼承性活動(dòng)和性質(zhì)的變化，螢石礦化具有多次脈動(dòng)、疊加成礦的特征?？v觀本區(qū)，按螢石與石英之間的共生關(guān)系，可分為三期:早期形成自形晶粒狀螢石或少量石英混合體，為塊狀礦石或負(fù)角礫狀為主;中期形成隱晶狀、碎裂狀螢石或大量石英混合體，以條帶狀、正角礫狀或混角礫狀礦石為主，是本區(qū)主要成礦期次;晚期生成各種形態(tài)的自形八面體或立方體晶族狀螢石，一般為腎狀、葡萄狀礦體，顏色呈茶色。

(3)第三階段(成礦期末硅化) 此時(shí)，少量含SiO2較高的溶液在前期螢石裂隙中以薄膜狀、皮殼狀充填形成蛋白石或玉髓，局部在構(gòu)造斷裂面上充填形成石英細(xì)脈，并伴有粒狀乳白色螢石單晶體礦物細(xì)脈或集合體。

4.3 圍巖蝕變

多為淺色蝕變，主要有硅化、絹云母化、黏土化，偶見碳酸鹽化、星散狀黃鐵礦化等。蝕變作用在空間上分布不明顯，常發(fā)育在斷裂帶內(nèi)或礦體之中。

(1)硅化 為螢石礦床點(diǎn)特有圍巖蝕變類型。其主要表現(xiàn)形式:①呈隱晶狀石英交代圍巖形成硅化帶，寬度不大，但延伸規(guī)模相對(duì)較大。②呈石英細(xì)脈—網(wǎng)脈狀穿插在近礦圍巖或隱伏礦脈上部，單脈寬窄不一，一般3～5 cm，為區(qū)內(nèi)重要找礦標(biāo)志。③呈淺黃色玉髓充填在控礦斷裂構(gòu)造帶內(nèi)，與螢石礦化關(guān)系不密切。

(2)絹云母(絹英巖)化 常與硅化密切伴生，當(dāng)粒狀次生石英增多時(shí)形成絹英巖化組合，一般蝕變?nèi)酰植季窒?。其主要表現(xiàn)形式:①細(xì)鱗片狀絹云母交代礦化體頂?shù)装鍑鷰r中大部分硅酸鹽礦物;②局部破碎裂隙中呈絹云母細(xì)脈充填;③局部在角礫狀螢石礦中交代螢石。

(3)黏土化 由極細(xì)鱗片狀的高嶺土化、蒙脫石化、水云母化等蝕變礦物組合，統(tǒng)稱黏土化。呈斑點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀(或囊狀)、細(xì)脈狀分布于控礦斷裂帶裂隙或礦體頂、底板圍巖中。

5 成礦控制條件

5.1 火山構(gòu)造對(duì)成礦的控制

本區(qū)螢石礦(床)點(diǎn)主要分布在白堊紀(jì)仙居盆地南部及橫溪、上張火山構(gòu)造洼地內(nèi)外緣，其次分布在晚侏羅世西罨寺破火山內(nèi)(圖1)。仙居火山構(gòu)造洼地的發(fā)展和演化，不但疊加了早白堊世或晚侏羅世火山構(gòu)造，同時(shí)加大了已有斷裂構(gòu)造的規(guī)模，并形成了一系列低序次的斷裂，成為礦液活動(dòng)的通道和礦體賦存空間，為成礦作用創(chuàng)造了有利條件，其邊緣和盆內(nèi)斷裂組成了螢石礦導(dǎo)礦和賦礦構(gòu)造。

5.2 斷裂構(gòu)造對(duì)礦床點(diǎn)及礦體的控制

仙居盆地及外圍螢石礦(床)點(diǎn)均位于構(gòu)造斷裂硅化破碎帶分布調(diào)查區(qū)域。礦(床)點(diǎn)完全受斷裂構(gòu)造控制。

仙居盆地發(fā)育北東、北西、東西和南北向幾組不同方向的螢石礦脈，據(jù)對(duì)近70條礦(化)體總數(shù)的統(tǒng)計(jì)，其中北東向礦(脈)體15條，占19.2%;北東東向礦(脈)體10條，占 12.8%;北西向礦(脈)體 21條，占26.9%;近東西向礦脈體29條，占37.2%;近南北向礦(脈)體3條，占3.9%。但控制礦體的規(guī)模有大有小;北西向、北東向控礦斷裂最發(fā)育，礦(脈)體規(guī)模亦相對(duì)較大;尤其以北東—北東東向斷裂帶形成的礦(床)點(diǎn)的數(shù)量明顯占優(yōu)、規(guī)模相對(duì)較大，為本區(qū)螢石礦的最重要賦礦構(gòu)造(圖 1)［5］。

6 礦床成礦規(guī)律

6.1 礦床形成時(shí)代特征

仙居盆地及外圍螢石礦床點(diǎn)主要分布在晚白堊世仙居S型火山構(gòu)造盆地南側(cè)內(nèi)緣及與上張V型火山構(gòu)造洼地疊置外緣，早白堊世橫溪S型火山構(gòu)造盆地與晚侏羅世西罨寺破火山內(nèi)?？氐V或含礦斷裂帶在橫溪火山構(gòu)造盆地內(nèi)切割最高地層層位為下白堊統(tǒng)朝川組，在仙居與上張疊置盆地內(nèi)切割最高地層層位為上白堊統(tǒng)塘上組。此乃不同構(gòu)造盆地成礦時(shí)代上限，因而間接表明礦床點(diǎn)成礦時(shí)代為早白堊世晚期—晚白堊世早期，屬燕山晚期火山期后成礦階段［6］。

6.2 礦床分布規(guī)律

螢石礦(床)點(diǎn)散布于盆地邊緣，空間分布規(guī)律嚴(yán)格受控礦構(gòu)造斷裂帶的制約。

北東向 沿控礦斷裂帶呈串珠狀分布有6個(gè)礦(床)點(diǎn)，間距約0.7 ～3 km。

北東東向 沿控礦斷裂帶呈尖滅再現(xiàn)分布有6個(gè)礦(床)點(diǎn)，間距約2 ～3.5 km。

北西向 沿控礦斷裂帶呈尖滅側(cè)現(xiàn)分布有7個(gè)礦(化)點(diǎn)，間距約1～1.5 km不等。

近東西向 沿控礦斷裂帶呈等間距平行排列分布有4個(gè)礦點(diǎn)，間距約0.5 km。

其他零星孤立礦(化)點(diǎn)，因賦礦斷裂規(guī)模較小，礦化體一般均呈單個(gè)出現(xiàn)。

6.3 成礦作用與成因類型

6.3.1 成礦作用

早白堊世火山噴發(fā)活動(dòng)強(qiáng)烈，火山噴發(fā)作用過程中的氣液活動(dòng)與火山期后盆地豐富的大氣降水混合形成含礦地?zé)崴?，在?gòu)造裂隙、層間和巖石空隙中不斷循環(huán)對(duì)礦質(zhì)萃取、運(yùn)移集中，在構(gòu)造有利部位成礦。根據(jù)羊平鳥螢石礦區(qū)的測(cè)溫資料:螢石礦的結(jié)晶溫度在73～197℃，不同成礦階段，成礦溫度總體呈下降趨勢(shì)，最佳結(jié)晶溫度在100～150℃區(qū)間。

6.3.2 成因類型

仙居盆地螢石礦成因類型為燕山晚期火山期后地?zé)崴涮钚?工業(yè)類型為硅酸鹽巖石中脈狀充填型。

7 結(jié)論

(1)區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與火山活動(dòng)控制了仙居盆地及外圍成礦遠(yuǎn)景區(qū)(帶)。因此，在白堊紀(jì)火山構(gòu)造洼地的盆邊，尤其是與晚侏羅紀(jì)不同火山機(jī)構(gòu)疊加地段的內(nèi)外緣部位，是區(qū)內(nèi)間接尋找螢石礦的目標(biāo)靶區(qū)。

(2)盆地周邊多期次活動(dòng)的北西、北東向張扭性斷裂帶具有良好的賦礦空間，是主要的控礦斷裂，盆地及外圍螢石礦沿?cái)嗔褞С拭}狀分布。

(3)沿多期次活動(dòng)的構(gòu)造帶分布的硅化—石英復(fù)脈帶，是尋找螢石礦的指向性標(biāo)志。

［1］ 浙江省區(qū)調(diào)大隊(duì).仙居幅1∶20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告［R］.杭州:浙江省國(guó)土資源廳，1978.

［2］ 浙江省地質(zhì)礦產(chǎn)局.浙江省區(qū)域地質(zhì)志［M］.北京:地質(zhì)出版社，1989.

［3］ 浙江省第五地質(zhì)大隊(duì).浙江省仙居縣羊平鳥螢石礦區(qū)普查地質(zhì)報(bào)告［R］.杭州:浙江省國(guó)土資源廳，1988.

［4］ 浙江省地質(zhì)調(diào)查院.田市鎮(zhèn)、方山村幅1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)報(bào)告［R］.杭州:浙江省國(guó)土資源廳，2000.

［5］ 浙江省水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì).浙江省仙居盆地及外圍螢石資源調(diào)查評(píng)價(jià)地質(zhì)報(bào)告［R］.杭州:浙江省國(guó)土資源廳，2011.

［6］ 浙江省國(guó)土資源廳.浙江省金屬非金屬礦床成礦系列和成礦區(qū)帶研究［R］.杭州:浙江省國(guó)土資源廳，2002.

(責(zé)任編輯:于繼紅)

Discussion on Geological Characteristics and Metallogenic Law of Xianju Basin and Peripheral Areas

LI Quanhai，ZOU Xi
(Zhejiang Institute of Hydrogeology and Engineering Geology，Ningbo，Zhejiang 315012)

Xianju basin is an important volcano-tectonic basin in Zhejiang Province ，controlled by regional faults.Developmental Mesozoic volcanic-sedimentary rocks，regional tectonic movement and volcanic activity control Xianju basin and peripheral metallogenic belt.Compressional faults with multi-stage event have ore bearing space.Xianju basin and peripheral areas are important metallogenic prospect areas looking for fluorite mineral resources.

Mesozoic;Xianju basin;fault;fluorite ore

P542+.35

A

1671－1211(2014)02－0150－05

2014－02－17;改回日期:2014－03－12

李全海 (1979－)，男，工程師，資源勘查工程專業(yè)，從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作。E－mail:xiaohaimail@sohu.com