福建建陽井后鉬礦床地質特征及成因探討

王芳華

(福建省地質調查研究院，福州，350013)

福建建陽井后鉬礦位于建陽市東部小湖鎮(zhèn)，是2006～2008年實施的1∶5萬花橋—小湖礦產(chǎn)遠景調查項目新發(fā)現(xiàn)的鉬礦床，資源量達到中型規(guī)模。調查初期認為該礦床成因為斑巖型[1],隨著后期普查工作的深入，并未見斑巖型礦床必不可少的次火山巖斑巖體。鄰近的礦區(qū)浦嶺頭鉬礦及路口鉬礦均施工了鉆孔，亦未發(fā)現(xiàn)與成礦關系密切的斑巖體，蝕變、礦化等亦與斑巖型礦床特征[2-5]不符。筆者通過分析礦床的成礦地質背景、礦體特征及控礦因素，總結成礦規(guī)律，重新探討該礦床的成因類型。

1 區(qū)域地質背景

礦區(qū)位于閩西北隆起帶內，與閩東火山斷坳帶毗連。政和—大埔北東向斷裂帶從該區(qū)東緣穿過，浦城—永泰南北向斷裂帶縱貫全區(qū)，并在南部與南平—寧化北東東向巖漿構造帶交會。區(qū)內前泥盆紀變質基底零星出露，以中生代地層為主，從老到新有中—晚元古代馬面山群大嶺組、東巖組、龍北溪組。出露的蓋層主要為早侏羅世梨山組、晚侏羅世南園組、早白堊世石帽山群寨下組。區(qū)內巖漿活動較為強烈，從加里東期一直延續(xù)至燕山期。巖漿巖侵入活動受區(qū)域性構造控制，呈北東向-北北東向展布。區(qū)內巖漿巖以中-酸性巖類為主。區(qū)域上北東向斷裂發(fā)育，由一系列近于平行的左行剪切的分劃性斷層組成。深大斷裂控制著區(qū)域巖漿活動和成礦作用*福建省地質調查研究院，福建花橋—小湖地區(qū)礦產(chǎn)遠景調查報告，2009。收稿日期：2014-11-10作者簡介：王芳華(1984-)，男，工程師，地質礦產(chǎn)專業(yè)。[6]。

區(qū)域上銅鉛鋅鉬錫等多金屬成礦與巖漿活動有密切的關系，尤其是晚侏羅世正長花崗巖為成礦提供了必要的熱源和礦物質來源。

2 礦區(qū)地質特征

2.1 地層

礦區(qū)主要出露有中—上元古界馬面山群大嶺組變質巖和少量第四系全新統(tǒng)沖、洪積層(圖1)。

圖1 建陽井后鉬礦地質簡圖Fig.1 Geological sketch map of Jinghou molybdenum deposit in Jianyang county1—第四系全新統(tǒng)；2—大嶺組變質巖；3—燕山早期花崗巖；4—加里東期二長花崗巖；5—酸性巖脈；6—閃長巖脈；7—輝鉬礦體及編號；8—低品位輝鉬礦體及編號；9—鉛鋅礦體及編號；10—斷層及編號

第四系全新統(tǒng)：呈南北向帶狀分布于礦區(qū)中東部井后村及北部倉場村附近的山間盆地中，主要由沖、洪積層組成，沉積物為砂礫石、砂土、亞砂土及粘土。

中—上元古界馬面山群大嶺組：呈北北東向不連續(xù)帶狀分布，以島弧狀、孤島狀殘留頂蓋或捕虜體形式出現(xiàn)。巖性主要為黑云斜長變粒巖、角閃斜長變粒巖夾斜長角閃片巖等。該地層內裂隙發(fā)育，見鐵錳質充填。

2.2 侵入巖

礦區(qū)巖漿活動強烈，侵入巖分布廣泛，主要有加里東期似斑狀中粗粒黑云母二長花崗巖，印支期石英(二長)閃長巖、微晶閃長巖及燕山中期中細粒正長花崗巖。

加里東期似斑狀中粗粒黑云母二長花崗巖大面積分布于礦區(qū)，區(qū)域上屬大廟巖體，侵入馬面山群中，被印支期石英二長巖、微晶閃長巖及燕山中期中細粒正長花崗巖侵入，區(qū)外東側逆沖斷層與早侏羅世梨山組接觸。礦區(qū)南部約16 km取得的Rb-Sr等時線年齡為(410.3±4.6)Ma*福建省閩北地質大隊，小湖水吉東坪幅1∶5萬區(qū)域地質測量，1995。。在巖體內部見有大量的花崗斑巖脈、閃長巖脈、閃長玢巖脈等，是區(qū)內最主要的貯礦圍巖。區(qū)內巖石普遍具有不同程度的蝕變，主要為黃鐵礦化、絹英巖化、綠泥石化，于礦體周圍石英細脈中見有輝鉬礦化，局部見鉛鋅礦化等。

印支期石英(二長)閃長巖為隱伏巖體，侵入于加里東期二長花崗巖，被晚期微晶閃長巖與燕山中期中細粒正長花崗巖侵入。巖石遭受弱動力變形作用，少部分礦物產(chǎn)生形變破碎，不同方向的裂隙切割巖石，裂隙內充填有黃鐵礦、綠泥石、輝鉬礦礦物，是區(qū)內貯礦圍巖之一。

印支期微晶閃長巖多為隱伏巖體，呈巖株狀侵入于加里東期二長花崗巖與印支期石英(二長)閃長巖中，被燕山中期中細粒正長花崗巖侵入。巖石裂隙內有石英、碳酸鹽和被碾碎的礦物充填，局部見輝鉬礦，是區(qū)內貯礦圍巖之一。

燕山中期中細粒正長花崗巖，主要分布于礦區(qū)南部，呈巖瘤狀、巖株狀侵入于加里東期二長花崗巖中，0線剖面見巖體呈舌狀侵入于印支期石英(二長)閃長巖及微晶閃長巖中，出露形態(tài)不規(guī)則。在土壤高異常范圍內，該巖體多已發(fā)生強烈蝕變，主要有黃鐵礦化、硅化、絹英巖化，局部見有輝鉬礦化硅化細脈、中脈、大脈。

2.3 構造

區(qū)內構造主要為脆性斷裂，以北北東向斷裂為主，其次為近南北向斷裂、北東向斷裂。

北北東向斷裂：呈斜列式分布于礦區(qū)中東部，由F3～F6組成，走向北北東，傾向北西，傾角較陡，一般為65°～85°。斷裂帶長500～1 500 m，寬數(shù)米至十幾米。主要呈破碎帶、斷層角礫巖、硅化碎裂巖帶等形式出現(xiàn)，伴隨強烈的硅化、綠泥石化、褐鐵礦化，直接控制礦區(qū)內異常及礦化蝕變帶的分布范圍。斷裂具有多期活動的特點，斷層性質為先壓后張，為后期巖脈侵入和成礦熱液活動提供通道與空間。

近南北向斷裂：跡象表現(xiàn)較弱，僅由規(guī)模較小的F1、F2、F8組成，走向近南北，傾向西，傾角30°～70°，延伸較短，長300～700 m，寬一般數(shù)米。斷裂主要呈斷層破碎帶形式出現(xiàn)，斷層性質為先壓后張，具有多期活動的特點，從加里東期到燕山晚期均有活動。其形成的張性空間往往被后期微晶閃長巖、細?；◢弾r巖脈充填。

北東向斷裂：常為北北東向斷裂派生次級構造，在多期次巖漿侵入的頂托作用下，進一步發(fā)展成為成群排列的密集裂隙帶。斷裂走向北東，傾向北西，傾角一般較緩，為30°～45°，總體延伸不長，多在100～500 m，寬數(shù)米至十幾米。裂隙帶內巖石破碎，主要為碎裂巖，石英脈發(fā)育，黃鐵礦化、硅化較強。該組裂隙帶具張性特征，有利于成礦熱液的充填和交代，為礦區(qū)主要容礦構造。

3 物化探異常特征

3.1 激電異常特征

激電法測量資料顯示，區(qū)內加里東期二長花崗巖視極化率(ηa)<3%，視電阻率(ρa)值1 000 Ω·m左右，呈低極化異常特征。而含鉬礦(化)體蝕變地段，視極化率值為3.5%～4%，視電阻率值1 500～2 500 Ω·m，局部達3 000 Ω·m，呈相對高極化異常特征，說明鉬礦(化)蝕變地段相對圍巖有異常。以ηa=3.5%等值線為界，普查區(qū)圈定1處局部異常。異常呈似長條狀沿北東向展布，東北側和西南側均未封閉，控制長800 m，寬200～500 m，經(jīng)鉆孔驗證為礦致異常。

3.2 土壤異常特征

根據(jù)1∶1萬土壤測量，礦區(qū)圈定了以Mo為主，Cu、Pb、Zn、Ag、W、Bi次之的綜合異常(圖2)。異常元素分帶性非常明顯，Mo、W、Sn、Bi異常濃集中心互相重疊，面積達0.55 km2，呈較規(guī)則的橢圓狀，往東未封閉；Cu、Pb、Zn、Ag異常濃集中心相吻合，呈半環(huán)狀圍繞Mo、W異常南側、西側外圍分布。

圖2 建陽井后鉬礦區(qū)土壤異常剖析圖Fig.2 Diagram showing the soil anomaly analysis of Jinghou molybdenum deposit in Jianyang county1—第四系更新統(tǒng)；2—大嶺組變質巖；3—黑云母二長花崗巖；4—中細粒正長花崗巖；5—鉬礦體；6—低品位鉬礦體；7—閃長巖脈；8—γ花崗巖脈、γπ花崗斑巖脈；9—斷層

各元素異常強度分別為Mo最高值為460×10-6，大于40 μg/g異常面積為0.25 km2；Pb最高值為4 330×10-6；Zn最高值為1 760×10-6；Cu最高值為343×10-6；W最高值為90.4×10-6。經(jīng)后期探槽揭露多見礦(化)體。

4 礦床地質特征

4.1 礦體特征

通過普查，區(qū)內共圈定79個鉬礦體，其中地表出露34個，鉆孔揭露隱伏礦體45個(圖3)。礦體主要呈脈狀、透鏡狀貯存于加里東期似斑狀中粗粒二長花崗巖中，其次產(chǎn)于中—晚元古代大嶺組、印支期石英(二長)閃長巖、微晶閃長巖和燕山中期中細粒正長花崗巖內裂隙帶中。裂隙帶呈中-低角度左行斜列，總體走向北東，由東北到西南由上到下成群呈帶狀產(chǎn)出。工業(yè)礦體往往體現(xiàn)為裂隙密集、脈幅寬大的輝鉬礦石英脈群帶，而其旁側裂隙逐漸稀疏、脈幅減小而過渡為低品位礦體或礦化。因此，工業(yè)礦體多與低品位礦體并列共生，沿走向傾向收縮，被低品位礦體取代或包圍。

圖3 井后鉬礦0線地質剖面圖Fig.3 Diagram showing the geological profile in the No.0 exploration line of Jinghou molybdenum deposit1—大嶺組變質巖；2—加里東期二長花崗巖；3—印支期石英閃長巖；4—印支期微晶閃長巖；5—燕山早期中細粒正長花崗巖；6—輝鉬礦體；7—低品位輝鉬礦體

礦體長一般為100～805 m，走向45°～50°，傾向北西，傾角20°～45°，最大斜深為60～500 m，厚度一般為1.03～15.41 m，厚度穩(wěn)定-較穩(wěn)定，厚度變化系數(shù)1.21%～132.97%。鉬礦化總體均勻-較均勻，鉬單工程品位一般為0.06%～0.238%，最高達1.068%，品位變化系數(shù)一般在20%～120%，個別可達212.97%。礦體及頂?shù)装鍘r石均有不同程度蝕變礦化，主要為硅化、綠泥石化、絹英巖化，局部可見黃鐵礦化(褐鐵礦化)、碳酸鹽化等蝕變。硅化、黃鐵礦化多呈細脈狀、團塊狀斷續(xù)分布，礦體與圍巖界線模糊，呈漸變過渡關系。礦區(qū)礦體眾多，但總體品位偏低。以Mo9、Mo16、Mo17、Mo25、Mo26、Mo34礦體規(guī)模較大。該6個礦體工業(yè)品級金屬量占區(qū)內工業(yè)品級金屬量71.77%，品位也較高。主要礦體特征(表1)。

表1 井后礦區(qū)主要鉬礦體特征

礦區(qū)輝鉬礦主要有3種貯存方式：其一為貯存于硅化脈中形成石英脈型輝鉬礦；其二為直接充填于裂隙中形成微細脈狀輝鉬礦；其三為浸染狀貯存于裂隙圍巖中形成浸染狀輝鉬礦。其中石英脈型輝鉬礦為礦區(qū)最重要的貯存形式。

石英脈型輝鉬礦：多呈細脈、微細脈、網(wǎng)脈狀，脈幅一般為2～25 mm，最大脈幅可達5 cm，但大脈幅者罕見。含脈密度多數(shù)為5～15條/m。由于多為穿插網(wǎng)脈狀，產(chǎn)狀較為凌亂，規(guī)律性不強。輝鉬礦在硅化脈中呈條帶狀或對稱條帶狀分布，部分呈星點浸染狀分布。輝鉬礦呈鉛灰色鱗片狀，片徑0.01～1 mm，以0.05～0.5 mm為主。含量一般3%～20%。

微細脈狀輝鉬礦：直接充填于巖石細小裂隙中形成純的微細脈狀輝鉬礦，長度一般為20～200 cm，寬度一般為1～3 mm。輝鉬礦脈常形成平行脈、側列脈、網(wǎng)脈。

浸染狀輝鉬礦：呈浸染狀分布在含鉬硅化脈或純輝鉬礦脈兩側圍巖中，片徑一般0.1～1 mm，含量為0.1%～1%。

4.2 礦石特征

礦石主要有碎裂(粒)結構、碎裂似斑狀中?；◢徑Y構、半自形-他形鱗片狀結構及包含結構、填隙結構。

礦石以細脈狀、細-網(wǎng)脈狀、細脈浸染狀構造為主，見對稱條帶狀構造，局部具團塊狀構造、角礫狀構造。

礦物組合較為單一，金屬礦物有輝鉬礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦(淺地表為褐鐵礦)等，非金屬礦物有石英、長石、絹云母、綠簾石、綠泥石等。

按主要金屬礦物組分劃分類型為單一輝鉬礦型、黃鐵礦-輝鉬礦型鉬礦石、黃鐵礦-方鉛礦-閃鋅礦-輝鉬礦型鉬礦石、黃鐵礦-方鉛礦-閃鋅礦型鉛鋅礦石，以黃鐵礦-輝鉬礦型鉬礦石為主。

按礦石構造劃分類型為細脈-網(wǎng)脈狀礦石、浸染狀礦石、細脈浸染狀礦石、團塊狀礦石、角礫狀礦石。以細脈-網(wǎng)脈狀礦石、細脈浸染狀礦石為主。

4.3 圍巖蝕變

礦區(qū)蝕變強烈、范圍廣，區(qū)內巖體基本已全巖蝕變，有面型和線型2種蝕變類型。早期面型蝕變主要為硅化、綠泥石化、絹云母化、黃鐵礦化；晚期疊加線型蝕變主要為黃鐵礦化、硅化、綠泥石化、絹云母化。此外，局部偶見綠簾石化、螢石化、碳酸鹽化等。礦區(qū)面型蝕變強，范圍廣，蝕變礦物多樣，但蝕變分帶并不明顯。晚期線型蝕變與礦化關系密切，其中絹云母化、綠泥石化及黃鐵礦化與鉛鋅礦化關系密切。黃鐵礦化、硅化及綠泥石化與輝鉬礦化關系密切。鉬礦化主要產(chǎn)于北東向黃鐵礦化硅化綠泥石化蝕變裂隙帶中。

4.4 成礦階段劃分

輝鉬礦化主要見于巖漿期后中低溫熱液蝕變階段，大致可分為3階段[7]。

石英脈階段：即早階段硅質析出，為單一石英脈、黃鐵礦石英脈，磁鐵礦(少)-黃鐵礦脈充填，無鉬礦化或弱鉬礦化，脈幅多數(shù)大于6 mm。

輝鉬礦-石英脈階段：主要有磁鐵礦(少)-黃鐵礦-輝鉬礦-石英脈，輝鉬礦石英脈、輝鉬礦細脈，含少量絹云母、綠泥石、綠簾石等，是成礦主要階段。

成礦后期階段：主要是綠泥石細脈和方解石細脈，多數(shù)充填于成礦后期的構造裂隙中，脈幅小于3 mm。

5 礦床成因分析

5.1 礦體空間分布

區(qū)內礦體空間分布及形態(tài)特征受構造控制明顯，北北東向斷裂為導巖導礦構造，控制著礦體的空間分布范圍，礦體總體沿北北東向斷裂兩側分布。北北東向構造應力作用形成的北東向次一級裂隙帶及由巖體多期次侵入頂托形成剝離節(jié)理裂隙是區(qū)內良好的容礦空間，直接控制著礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀及貯存標高，是礦區(qū)最重要的容礦構造。

礦區(qū)內加里東期似斑狀片麻狀中粗粒二長花崗巖、大嶺組變質巖等地質體受北北東向構造應力作用，發(fā)育北東向次一級裂隙。后期遭到多期次巖漿侵入、頂托及沿接觸帶和裂隙面的滑脫作用，進一步發(fā)育北東向緩傾角剝離節(jié)理，與早期形成的北東向裂隙相互交織，形成構造裂隙帶，成為含礦熱液充填交代的良好空間。區(qū)內礦體主要受該組構造裂隙帶控制，產(chǎn)于中細粒正長花崗巖內外接觸帶，以外接觸帶為主。礦體呈脈狀、透鏡狀貯存于加里東期似斑狀中粗粒二長花崗巖中，其次產(chǎn)于中—晚元古代大嶺組、印支期石英(二長)閃長巖、微晶閃長巖和燕山期中細粒正長花崗巖內裂隙帶中，裂隙帶呈中-低角度疊瓦狀左行斜列，總體走向北東，由北東到南西由上到下成群呈帶狀產(chǎn)出。從標高400～-300 m大致可分成3段脈群帶，其中7～12線標高50 m以上脈帶較為集中，為礦脈主要貯存地段。

5.2 成礦時代

礦體主要產(chǎn)于加里東期和燕山中期侵入體中，其次貯存于印支期侵入體中。因此，從空間分布規(guī)律看，蝕變礦化與最晚侵入的燕山中期中細粒正長花崗巖體侵入關系密切。在礦區(qū)共采集了4件樣品進行Re-Os同位素測年，輝鉬礦Re-Os同位素組成及模式年齡(表2)。

表2 井后鉬礦床中輝鉬礦Re-Os同位素年齡測試結果

備注：數(shù)據(jù)來源于內部資料

輝鉬礦的模式年齡為(147.30±2.2)Ma～(159.60±2.7)Ma，分布較分散，說明成礦時間較長，加權平均年齡為(153.50±8.1) Ma(MSWD=4.5)。4組分析數(shù)據(jù)組成一條較好的等時線。根據(jù)其計算的等時線年齡為(154.0±9)Ma(可信度95%，MSWD=9.9)(圖4)，該年齡代表輝鉬礦的成礦年齡為晚侏羅世，進一步佐證燕山中期侵入體與成礦關系密切。

圖4 輝鉬礦Re-Os同位素等時線年齡圖(左)和加權平均年齡圖(右)Fig.4 The isochrone age chart(left) and the weighted average age chart (right) of molybdenum Re-Os isotope

5.3 成礦模式

加里東期形成的區(qū)域性北北東向構造在應力作用下，產(chǎn)生大量次一級北東向構造裂隙。在印支期閃長巖的底辟侵位過程中形成的頂托應力作用下，裂隙規(guī)模不斷擴大。晚侏羅世中期地殼重熔的巖漿沿區(qū)內早期形成的北北東向構造帶不斷底辟上涌，使區(qū)內早先已經(jīng)形成的北東向構造裂隙在巖體底辟、頂托、滑脫作用下規(guī)模進一步擴大，或在地層及先期的巖體中產(chǎn)生了新的北東向似層狀節(jié)理裂隙，與北北東向構造帶產(chǎn)生的次一級北東向構造裂隙交織疊加在一起，形成裂隙帶，為含礦熱液充填交代提供了良好的容礦空間。巖漿在深部高溫高壓條件下，由于不斷演化，導致超臨界流體的分離，當冷卻至臨界點以下變成熱液。同時由于大量揮發(fā)組分的存在，提高了有用組分Mo、Pb、Zn等在溶液中的溶解度。這些金屬在溶液中主要呈絡合物、硫化物形式被搬運。在內應力作用下，這些含礦溶液沿區(qū)內北北東向構造往淺部運移，至淺表后，貫入充填于與其相通的北東向構造裂隙或節(jié)理中。當溫壓降低到合適條件下，在區(qū)內廣泛發(fā)育北東向構造裂隙帶、節(jié)理等合適的地質空間富集成礦，形成礦體、礦化及有關的巖石蝕變(圖5)。因此，認為其礦床成因類型應屬中-低溫巖漿期后熱液型，成礦方式主要為充填-交代式。

圖5 井后鉬礦成礦模式示意圖Fig.5 The genesisi model chart of Jinghou molybdenum deposit1—變質巖殘留頂蓋；2—似斑狀黑云母二長花崗巖；3—中細粒正長花崗巖；4—石英閃長巖；5—微晶閃長巖；6—礦體；7—后期巖漿侵入頂托應力方向；8—區(qū)域性北北東向斷層;9—北東向裂隙帶；10—熱液上侵花崗巖中Mo元素析出進入早期形成的北東向裂隙帶中充填交代成礦

6 結論

(1)區(qū)內礦體空間分布及形態(tài)特征受區(qū)內構造控制明顯，區(qū)內北北東向斷裂為導巖導礦構造，控制著礦體的空間分布。區(qū)內北東向裂隙帶是良好的容礦空間，直接控制著礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀及貯存標高，是礦區(qū)最重要的容礦構造。

(2)輝鉬礦的模式年齡介于(147.30±2.2)Ma～(159.60±2.7)Ma，加權平均年齡為(153.50±8.11) Ma(MSWD=4.5)。等時線年齡為(154.0±9)Ma(可信度95%，MSWD=9.9)，該年齡代表了輝鉬礦的成礦年齡為晚侏羅世。

(3)井后礦區(qū)及鄰近的浦嶺頭鉬礦、路口鉬礦均未發(fā)現(xiàn)與斑巖型成礦關系密切的斑巖體，相反均見有含礦的燕山中期正長花崗巖，說明該礦床并非最初認為的斑巖型礦床。通過分析礦床成礦背景、礦體特征、控礦因素、成礦規(guī)律、對比礦石結構構造和圍巖蝕變特征，認為晚侏羅世中細粒正長花崗巖與成礦關系密切，礦床成因類型屬中低溫巖漿期后熱液型。

1 章振國.福建建陽井后鉬礦地質特征及成因探討.福建地質，2011,30(3).

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3 徐文剛，張德會.還原性流體與斑巖型礦床成礦機制探討.地質學報，2012,86(3).

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5 張壽庭，趙鵬大.斑巖型礦床-非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源研究的重要對象.地球科學-中國地質大學學報，2011,36(2).

6 福建省地質礦產(chǎn)局.福建省區(qū)域地質志.北京：地質出版社，1985.

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