北武夷地區(qū)銅多金屬礦時空分布及成礦亞帶

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(1.江西省地質調查研究院，江西 南昌 330030； 2.中國地質大學地質過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室，北京 100083； 3.江西省國土資源執(zhí)法監(jiān)察總隊，江西 南昌 330025； 4.江西省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛東北大隊，江西 上饒 334000)

0 引 言

北武夷地區(qū)北為著名的德興銅金礦集區(qū)，即中國成礦區(qū)帶劃分圖的Ⅲ-71武功山—杭州灣成礦帶之①(萍鄉(xiāng)—德興成礦亞帶)(徐志剛等，2008)、之②武功山—北武夷山成礦亞帶的西側是北武夷地區(qū)的北部。本研究所述的北武夷地區(qū)的南部即為中國成礦區(qū)帶劃分方案中的Ⅲ：浙中—武夷山(隆起)成礦帶(徐志剛等，2008)，北武夷地區(qū)位于其西北部而跨越2個Ⅲ級成礦帶。

北武夷地區(qū)跨閩、浙、贛3省，東界為麗水—政和—大埔斷裂，南至石城—寧化—南平斷裂帶，西至鷹潭—安遠斷裂，北界為萍鄉(xiāng)—廣豐—江山斷裂。北武夷構造單元從北至南為鷹潭—江山混雜巖亞帶(縫合帶)、北武夷碰撞前緣帶、北武夷造山帶、北武夷碰撞前緣帶、南平—寧化構造帶，該5個構造單元雖各具特色，但中帶之北武夷造山帶近似對稱分布。中帶為大規(guī)模巖漿侵入及火山噴發(fā)的造山帶，應受控于北武夷隱伏基底斷裂的活化；而緊臨其的南北2個構造帶實際原為一體的北武夷碰撞前緣帶，由于北武夷造山帶之巖漿大規(guī)模的活動而分開，北側晚古生代盆地由于相對長期擠壓而較南側的晚古生代盆地在規(guī)模上有較大的差距，南側的晚古生代盆地規(guī)模明顯大于北側；而最北側的鷹潭—江山混雜巖帶和最南側的南平—寧化構造帶成礦各具特色，北側受揚子地塊影響而南側受南嶺造山帶的影響，礦化特征為北銅、南鎢錫鈮鉭，而發(fā)育于北側混雜巖中的葛源、松樹崗等大型鈮鉭礦的相繼發(fā)現(xiàn)，使南北近對稱的規(guī)律又增加了新的證據(jù)。該區(qū)近年來找礦工作取得了較大的進展，以成礦系列(包家寶等，2012)指導成礦亞帶的進一步劃分，并且進行全位或缺位分析來進行成礦預測、分析找礦方向是本研究的主要目的。

1 礦床時空分布規(guī)律

1.1 銅多金屬礦的時間演化規(guī)律

礦床的時間演化規(guī)律實質是礦床的時空和地質發(fā)展的演化史問題，江西自早元古代以來所經(jīng)歷的多次構造運動分屬8個構造旋回(包家寶等，2002)，即呂梁、四堡、晉寧—澄江、加里東、華力西、印支、燕山、喜馬拉雅。而在北武夷地區(qū)則主要表現(xiàn)為晉寧、加里東、燕山3個期次強烈的造山運動，出現(xiàn)了一系列重大的地質-成礦事件，每個階段內都有強烈的構造運動和成巖成礦作用，并形成相應類型的礦床。

1.1.1 晉寧成礦期 中元古代以前，華南存在著兩大古陸，北為揚子地塊，以古元古代星子巖群為代表，南為華夏地塊，以古元古代麻源群為代表。中元古代后，揚子地塊與華夏地塊分離，兩者之間為古華南多島洋所隔，揚子地塊大陸邊緣，沉積了一套泥砂質復理石建造。中元古代末—新元古代初，古華南多島洋開始關閉，使得前期沉積層變質固結為陸殼，由于強烈擠壓，沿皖南歙縣伏川一帶發(fā)生剪切逆沖和構造破碎，洋殼碎片被擠入陸殼，形成了皖南伏川弧后蛇綠巖帶，即欽杭成礦帶的北部邊界。隨著俯沖的繼續(xù)發(fā)展，在俯沖帶前沿形成了德興張村—浙江雙溪塢火山弧，俯沖消減又使華南多島洋逐漸縮小，華南地塊與揚子地塊逐步接近，并導致了由東向西的碰撞拼貼，使得張村—雙溪塢火山弧最終增生到揚子地塊上并逐漸穩(wěn)定下來，強烈的擠壓碰撞，使得弧間洋殼碎片堆疊、侵位至張村巖群(雙溪塢巖群)中，形成贛東北蛇綠混雜巖帶(968～866 Ma)(楊明桂等，2004)。在華南洋北緣與揚子陸塊進行俯沖—擠壓—拼貼的同時，華南洋的南緣火山弧與華夏地塊之間的俯沖-碰撞作用也在同時進行。900～850 Ma，洋殼在萍鄉(xiāng)—廣豐—江山—紹興一帶持續(xù)俯沖，江西東部田里巖片、鐵砂街巖片相繼形成，最終增生、拼貼形成蛇綠混雜巖帶。大約在850 Ma左右，整個華南多島洋最終閉合，成為羅迪尼亞(Rodinia)超大陸的一部分。

在古華南洋閉合、洋殼俯沖過程中，伴隨著海底火山、海底噴流活動形成了一系列以細碧巖、石英角斑巖為圍巖的VMS(塊狀硫化物)型礦床。這一時期形成的火山島弧分為南、北2支：北成礦帶沿懷玉火山古島弧發(fā)育，主要沿懷玉地體的兩側分布；南成礦帶沿鐵砂街古火山島弧發(fā)育。在北支火山島弧中，目前未發(fā)現(xiàn)有較完整的礦床保存下來，但分布于德興張村巖群中和橫峰尖峰崗等地形成富含銅、金的細碧-角斑巖地層系列，為后期形成大型-超大型金礦床奠定了基礎。在橫峰尖峰崗金礦床中，銅礦化現(xiàn)象非常普遍，局部可圈出銅礦體，而賦礦地層皆為中—晚元古代形成的細碧角斑巖或富凝灰質地層，明顯是懷玉古火山弧作用的產(chǎn)物。在南支火山島弧中，至今保存較好的有弋陽的鐵砂街銅礦、紹興的平水銅礦。

850～820 Ma，本地區(qū)以剝蝕作用為主。從820 Ma開始，揚子東南緣與華夏地塊之間開始拉張，新元古代形成的華夏裂谷盆地一直演化到早古生代中后期，直到加里東期造山運動關閉，新元古代裂谷系結束。隨著加里東期造山運動的來臨，楊子、華夏兩大板塊再次聚合拼貼，自此，楊子、華夏兩大地質單元形成統(tǒng)一的華南聯(lián)合地質體(下稱“華南地體”)。強擠壓作用沿萍鄉(xiāng)—廣豐—紹興兩側形成巨型的褶皺造山帶。在褶皺隆起區(qū)有大規(guī)模的造山型花崗巖體形成，并有造山型鉛鋅(銀)礦床隨之形成，但在主斷裂帶中，由于大部分地段被中生代以后的山前沉積層所掩蓋，未發(fā)現(xiàn)成規(guī)模的礦床存留。晉寧成礦主要表現(xiàn)在北武夷地區(qū)，北為緊鄰鷹潭—廣豐—江山斷裂帶控制，表現(xiàn)為弋陽縣鐵砂街銅礦，往東為浙江西裘銅礦(王登紅等，2008)；其間的一系列近東西向的坳陷，如上饒船坑—廣豐銅山賦存于三疊紀大冶組地層中的銅金多金屬礦床應是在其基礎上發(fā)育而成的，初步證據(jù)顯示其是重熔并具深源物質加入而成。

1.1.2 加里東成礦期 鉛山長壽源銀鉛礦區(qū)是加里東成巖成礦。華夏地塊的周潭—洪山地區(qū)則形成了強烈的褶皺變形和大型逆沖推覆構造，從而形成加里東期斷裂造山帶：褶皺以近東西向為主，軸面向南或南東傾斜，多為弧形斜歪傾伏的緊密線形褶皺；斷裂以向南傾斜的逆沖推覆構造占主導，據(jù)此可判斷加里東運動，華夏板塊自南向北仰沖于楊子板塊之上，導致華南加里東斷裂褶皺帶逆沖推覆在四堡—晉寧期的造山帶之上；介于上述兩者之間的上饒—廣豐地區(qū)，加里東期褶皺則以對稱寬展式褶皺為主，也是加里東運動強度由強變弱的過渡地帶。伴隨褶皺、斷裂作用，在武功山—武夷山一帶產(chǎn)生區(qū)域性的綠片巖相-低角閃巖相變質和廣泛的加里東期花崗巖的形成和侵入(慈竹超單元、大塘超單元、武功山超單元等)。在造山作用中，強烈的變質作用、變質熱液及“S”型花崗巖的侵入，共同形成了加里東期的鉛鋅-銀-石墨成礦亞系列。與礦體伴隨產(chǎn)出的花崗偉晶巖脈的鋯石SHRIMP U-Pb年齡為(433±9) Ma，礦體中石墨Re-Os同位素年齡值為(424±25) Ma(陳鄭輝等，2010)，兩者所測得的年齡值(在誤差范圍內)一致。說明區(qū)內所發(fā)育的礦床中，無論是鉛鋅(銀)礦還是石墨礦床都是加里東期造山運動的產(chǎn)物。

1.1.3 燕山成礦期 燕山期成礦是本區(qū)最重要的成礦期，北武夷地區(qū)是華南侏羅紀和白堊紀多金屬成礦的重要組成部分，華南地區(qū)從德興—永平—寧化—贛南地區(qū)是北東—北北東向的燕山早期成礦帶，可能是地殼重熔塊體的成礦元素差異的緣故，形成了北銅中多金屬及南鎢的總體格局。燕山晚期在與上述北東向燕山早期成礦重疊區(qū)域呈點狀分布，在北武夷地區(qū)主要集中在幾個重要的火山巖盆地。目前資料顯示，冷水坑火山巖盆地主要成礦期是燕山早期，而往東的幾個火山巖盆地其成礦年代漸新，篁碧(黃崗山)火山巖盆地的生米坑成功地進行了方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等同位素測年，表明其成礦年齡為135 Ma(張家菁等，2012)；梨子坑火山巖盆地(火山構造洼地)的南北2個具代表性的礦區(qū)蔡家坪和金竹坪，其成巖成礦年齡為133～135 Ma(張家菁等，2009a，2009b)；仙霞嶺火山巖盆地賦礦圍巖流紋巖鋯石SHRIMP年齡為138 Ma(張家菁，2009a，2009b)，成礦年齡應晚于該年齡。

從上述分析可知，北武夷地區(qū)在各期成巖成礦事件中，總體呈西老東新的特點，而沿武夷山主峰兩側在同一個成礦期成巖成礦之年代近對稱演化。南平西坑偉晶巖型鈮鉭礦為變質分異形成，成巖成礦年代為235.70～412.22 Ma(仇年銘等，1985)，說明西側中南武夷與北武夷的結合部位(寧化—南平隱伏基底斷裂)除上述3個主要構造巖漿成礦期活動之外，在非主要活動期也有較大規(guī)模的構造活動并成礦。

1.2 銅多金屬礦的空間分布特征

區(qū)內的地層-構造-巖漿組合產(chǎn)有其特有的礦產(chǎn)及礦床組合，礦床的空間分布由其成礦構造前提和成礦深層因素的聯(lián)合制約，北武夷地區(qū)礦化分布特征與板塊結合帶(萍鄉(xiāng)—廣豐大斷裂)的多次開合有必然聯(lián)系。正是由于北武夷地區(qū)位于揚子板塊與華夏板塊接合帶前緣的區(qū)位特點，東為東南沿海火山巖帶，西南則受南嶺成礦帶的影響，這些都決定了該區(qū)成礦區(qū)帶的分布特色。

武夷山脈以4個中生代火山巖盆地的分布為特色，主要發(fā)育冷水坑超大型銀鉛鋅礦及往東一系列鉛鋅礦床(點)，如生米坑鉛鋅礦、蔡家坪鉛鋅礦、金竹坪鉬多金屬礦、仙霞嶺錫多金屬礦。

往北分布長壽源銀鉛(鋅)礦、鐵砂街銅礦、永平銅礦等眾多的銅多金屬礦床(點)，往南出現(xiàn)水吉鉛鋅礦、上西坑鉬礦等多金屬礦。由于受南嶺成礦帶的影響，在石城—寧化—南平一線出現(xiàn)一個北東東向展布的鎢錫鈮鉭金礦床分布區(qū)。

2 成礦亞帶

成礦帶的劃分是成礦預測與成礦區(qū)劃的基礎，本次研究在中國成礦區(qū)帶劃分的基礎上(徐志剛等，2008)，綜合上述北武夷地區(qū)的礦床時空分布規(guī)律，厘定出5個Ⅳ級成礦亞帶(表1)，Ⅳ級成礦亞帶的主要礦床(點)及主要礦化集中區(qū)(Ⅴ級礦集區(qū))列于表1，而各亞帶中主要礦集區(qū)中的主要礦床列于表2。

3 結 論

(1) 通過對北武夷地區(qū)的礦床時空分布規(guī)律的分析，厘定出5個Ⅳ級成礦亞帶：自北往南依次為弋陽鐵砂街—廣豐銅山(—浙江西裘)銅多金屬成礦亞帶，鉛山長壽源—江山銅金鉛鋅成礦亞帶，貴溪冷水坑—江山仙霞嶺銀鉛鋅(鎢錫鉬)成礦亞帶，廣昌—建陽金鉬鉛鋅成礦亞帶，石城—寧化—南平鎢鉬錫鈮鉭成礦亞帶。成礦時代自西往東有漸新的趨勢，以北武夷火山巖帶為中心的貴溪冷水坑—江山仙霞嶺銀鉛鋅(鎢錫鉬)成礦亞帶、往北往南的2個成礦亞帶則成礦時代漸老。

(2) 中生代火山巖盆地的找礦潛力已在冷水坑火山巖盆地的找礦實踐中得到了充分的體現(xiàn)。由于已知眾多的礦化線索均位于火山盆地(火山構造洼地)的北西緣，所以就工作程度而言，往東的3個火山巖盆地已知的礦化信息眾多，篁碧(黃崗山)、梨子坑(銅鈸山)、徐家墩(仙霞嶺)3個火山巖盆地的北西側均發(fā)現(xiàn)眾多的多金屬礦化線索不是偶然的巧合，應是上述3者成礦時代略晚于冷水坑，除已發(fā)現(xiàn)的礦化線索具找礦潛力外，對區(qū)內尋找隱伏的冷水坑式礦床也應引起高度的重視。

表1 北武夷地區(qū)銅多金屬礦成礦亞帶劃分

表2 北武夷地區(qū)各成礦亞帶主要礦集區(qū)及主要礦床

(3) 由于篁碧火山巖盆地有規(guī)模較大的并與鉛鋅銀礦脈共生的方解石脈，研究其成因對找礦方向及找礦潛力分析很有必要。如果其是沉積巖來源，說明其下發(fā)育有永平式銅礦地層的可能，還有可能其更老基底是中晚元古地層區(qū)(發(fā)育鐵砂街銅礦或長壽源—管坑銀鉛鋅礦)，可見火山巖盆地區(qū)均有可能分布或賦存有3種均具大型規(guī)模的礦床，尋找地層(3套地層)、構造、巖漿3者耦合區(qū)是找尋大型-超大型礦床的關鍵。

(4) 從永平銅礦往東，或者是在武夷山主山脈的南側近對稱分布區(qū)(即廣昌—建陽成礦亞帶)，尚有被更新地層覆蓋的區(qū)域下尋找永平式大型以上銅多金屬礦的潛力，即武夷山北主山脈—中南武夷之間(南界為寧化—南平一線)，從成礦系列及成礦譜系分析，北側的永平銅礦類型是其找礦方向，同時亦預示北側具找尋大型鎢鉬鈮鉭礦的潛力。

閩、浙、贛3省交會處的北武夷地區(qū)成礦地質條件優(yōu)越，其北側又是欽杭結合帶南亞帶的重要組成部分，希望本次銅多金屬礦的時空分布及成礦亞帶的初步分析，對欽杭成礦帶的成礦亞帶劃分及地質勘查工作的布置能有所幫助。

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