浙東山門(mén)地區(qū)銅礦床地質(zhì)特征及找礦預(yù)測(cè)

王長(zhǎng)江 葉文榮 張明陽(yáng) 史俊龍 周 清

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430074；2.浙江省地質(zhì)勘查局第十一地質(zhì)大隊(duì)，浙江 溫州 325006；3.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，四川 成都 610081)

浙東山門(mén)地區(qū)銅礦床地質(zhì)特征及找礦預(yù)測(cè)

王長(zhǎng)江1,2葉文榮1張明陽(yáng)2史俊龍2周 清3

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430074；2.浙江省地質(zhì)勘查局第十一地質(zhì)大隊(duì)，浙江 溫州 325006；3.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，四川 成都 610081)

為了解浙東山門(mén)地區(qū)銅礦床的分布規(guī)律及地質(zhì)特征，并對(duì)該地區(qū)銅礦床進(jìn)行找礦預(yù)測(cè)，首先系統(tǒng)分析了區(qū)內(nèi)地質(zhì)、物化遙特征，然后對(duì)產(chǎn)出于該地區(qū)的半嶺—黃施岙一帶銅礦床(山門(mén)銅礦床)的產(chǎn)出狀態(tài)、地質(zhì)特征、礦化類(lèi)型、圍巖蝕變、控礦因素進(jìn)行了詳細(xì)討論，結(jié)果表明：①區(qū)內(nèi)銅礦床成礦的同時(shí)具有淺成熱液和斑巖成礦系列的某些特點(diǎn)，簡(jiǎn)單地以構(gòu)造熱液充填或典型的斑巖成礦理論指導(dǎo)找礦是不合理的，應(yīng)以與次火山巖有關(guān)的淺成熱液型銅多金屬礦作為主攻對(duì)象；②礦區(qū)所見(jiàn)礦化大多屬高位或遠(yuǎn)端的礦化，其延深部位是現(xiàn)階段找礦的主要目標(biāo)，而斑巖成礦則可能在更深處。在上述分析的基礎(chǔ)上，提出了礦區(qū)“五位一體”的找礦模式，即針對(duì)NW向斷裂裂隙帶、次級(jí)火山機(jī)構(gòu)、多期次的潛火山-侵入巖、蝕變分帶特征和物化探異常等5種不同的礦化類(lèi)型提出了具體的找礦思路，為區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)勘查工作提供參考。

礦床分布規(guī)律 地質(zhì)特征 礦化類(lèi)型 控礦因素 找礦模式 找礦預(yù)測(cè)

浙東山門(mén)火山洼地廣泛分布有懷溪銅礦、半嶺多金屬礦、半嶺—一橋硫鐵礦、黃施岙鈉長(zhǎng)石礦和南雁明礬石礦等諸多礦(床)點(diǎn)[1-6]。前人對(duì)該區(qū)內(nèi)的地層、構(gòu)造、巖漿巖、物化遙特征、礦床特征進(jìn)行了多方位的研究，取得了大量成果[7-13]，然而，對(duì)于山門(mén)地區(qū)銅礦的研究，則鮮有成果問(wèn)世。本研究結(jié)合區(qū)內(nèi)銅多金屬礦產(chǎn)勘查工作，對(duì)半嶺—黃施岙一帶銅礦床的地質(zhì)特征、礦化類(lèi)型及控礦因素進(jìn)行深入分析，并開(kāi)展找礦預(yù)測(cè)，為區(qū)內(nèi)下一步的礦產(chǎn)勘查工作提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

山門(mén)銅礦床位于浙江平陽(yáng)縣境內(nèi)，屬于環(huán)太平洋金屬成礦帶西帶的一部分。所屬大地構(gòu)造單元為華南褶皺系之泰順—青田拗?jǐn)嗍W向松陽(yáng)—平陽(yáng)大斷裂出露于礦區(qū)北側(cè)，NE向泰順—黃巖大斷裂通過(guò)礦區(qū)西緣。

1.1 構(gòu) 造

山門(mén)洼地及其周邊的斷裂構(gòu)造有NE向麗水—余姚深大斷裂、溫州—鎮(zhèn)海大斷裂、泰順—黃巖大斷裂及NW向松陽(yáng)—平陽(yáng)大斷裂，該類(lèi)斷裂對(duì)該地區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的發(fā)生、發(fā)展有較大影響。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造不發(fā)育，主要為侵入巖構(gòu)造、火山構(gòu)造及斷裂構(gòu)造等。

1.2 地 層

區(qū)內(nèi)出露有上侏羅統(tǒng)、下白堊統(tǒng)及第四系，其中上侏羅統(tǒng)為高塢組、西山頭組、茶灣組和九里坪組火山巖系，主要由流紋質(zhì)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋斑巖夾凝灰質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)粉砂巖、沉凝灰?guī)r等火山碎屑巖夾河湖相沉積巖組成，主要分布于山門(mén)火山洼地邊緣；下白堊統(tǒng)館頭組、朝川組沿山門(mén)洼地中心呈NE向展布，主要巖性下部為內(nèi)陸湖相沉積的一套紫紅色礫巖、砂礫巖和青灰、黃綠及灰黑色泥巖、粉砂巖，上部為河湖相紫紅色砂礫巖、砂巖和流紋(英安)質(zhì)碎屑熔巖。

1.3 巖漿巖

在中生代，中國(guó)東南部發(fā)生了一系列廣泛而又密集的巖漿活動(dòng)，形成了一條火山巖-侵入雜巖帶，相應(yīng)的花崗質(zhì)巖體的年齡由內(nèi)陸向海岸呈年輕的趨勢(shì)，內(nèi)陸花崗質(zhì)巖體具侏羅紀(jì)年齡而沿海的花崗巖體具白堊紀(jì)年齡[8]，并伴隨一系列的花崗巖成礦事件，如著名的德興斑巖銅礦[14-18]等礦床。Gilder等[19]研究了華南中生代燕山期花崗巖后識(shí)別出了華南內(nèi)陸存在著1條具有高w(Sm)(>8×10-6)和w(Nd)(>45×10-6)、相對(duì)較高的初始ε(Nd) 值(>-8)、較低模式年齡(<1.5 Ga)和相對(duì)較低w(86Sr)/w(87Sr)初始值(<0.710)的花崗巖帶，該帶中的巖體在地球化學(xué)組成上顯示出較為相似的特征，巖石均富堿，高鉀，富含LILE、REE以及HFSE[20]，該花崗巖帶呈NE向分布，稱(chēng)為十萬(wàn)大山—杭州帶(簡(jiǎn)稱(chēng)十—杭帶)。Gilder等[19]認(rèn)為該條花崗巖帶代表了較為穩(wěn)定的北西部地區(qū)與較為活動(dòng)的南東部地區(qū)的邊界。

1.4 物化遙特征

2 礦床地質(zhì)特征

山門(mén)銅礦區(qū)位于南田火山穹隆、雙尖山破火山和NW向斷裂構(gòu)造的交匯部位，區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)劇烈，已知礦體或礦化體均賦存于NW向的斷裂破碎帶及裂隙帶中。

2.1 構(gòu) 造

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造相當(dāng)發(fā)育，以NW向(290°～320°)為主，大致平行呈帶狀分布，為區(qū)內(nèi)控礦構(gòu)造。帶內(nèi)NW向節(jié)理極為發(fā)育，斷裂在地貌上表現(xiàn)為線(xiàn)型凹陷或凸起硅化帶。斷裂具多期次活動(dòng)，局部充填基性和酸性巖脈。

2.2 地 層

礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為下白堊統(tǒng)朝川組(K1c)的一套陸相火山噴發(fā)—沉積巖地層，巖性主要為英安玢巖、流紋質(zhì)玻屑凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)含礫砂巖、凝灰質(zhì)砂礫巖、凝灰質(zhì)(粉)砂巖及流紋斑巖。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖體多呈小巖株?duì)町a(chǎn)出，為酸性、中—酸性，屬燕山晚期第一階段第一次和第二次侵入。其南側(cè)侵入于下白堊統(tǒng)朝川組中，北側(cè)邊緣被第四系覆蓋。礦區(qū)最主要的巖體位于曉坑鄉(xiāng)杭坑村一帶，為石英閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖和花崗斑巖的雜巖體。其中，石英閃長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖為同一巖體的2種相變形式，花崗斑巖地表呈“天窗”侵入于黃施岙村東側(cè)的花崗閃長(zhǎng)巖體內(nèi)。

2.4 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)及外圍圍巖蝕變強(qiáng)烈，呈多期次、多組合的特點(diǎn)，低溫、中溫和高溫圍巖蝕變組合均有分布，主要的圍巖蝕變組合：①次生石英巖化-明礬石化-黃鐵礦化組合(面型)，②硅化-黃鐵礦化-絹云母化組合(線(xiàn)型條帶狀)，③硅化-鈉長(zhǎng)石化組合(面型)，④電氣石化-云英巖化組合(線(xiàn)型條帶狀)。其中，中—低溫的硅化-黃鐵礦化-絹云母化組合(線(xiàn)型條帶狀)與區(qū)內(nèi)成礦關(guān)系最為密切，主要分布于礦區(qū)中部，與NW向斷裂破碎帶、微細(xì)脈帶和隱爆角礫巖出露位置套合良好，總體呈線(xiàn)型條帶狀，以硅化、黃鐵礦化和絹云母化蝕變?yōu)橹?，局部分布綠泥石化和高嶺石化，區(qū)內(nèi)黃銅礦化、鉛鋅礦化常常與該圍巖蝕變組合關(guān)系密切。

2.5 礦化特征及類(lèi)型

礦區(qū)主要存在微細(xì)脈蝕變帶型、金屬硫化物-石英大脈型和角礫巖型等3類(lèi)礦化，前兩者為黃銅礦-黃鐵礦-石英組合，后者為黃銅礦-黃鐵礦-鏡鐵礦-螢石組合。大脈型礦化主要賦存于礦區(qū)中部的3條NW向斷裂破碎帶內(nèi)，一般位于上部，主要出露于礦區(qū)北西側(cè)；細(xì)脈帶型礦化主要賦存于主含礦斷裂北東側(cè)的NW向裂隙帶內(nèi)，一般產(chǎn)于下部。

(1)微細(xì)脈蝕變帶型礦化。微細(xì)脈帶主要分布于曉坑—山門(mén)大溪溝的南西側(cè)山坡上，位于曉坑—青隱寺—大坑內(nèi)—后倉(cāng)山一帶，主要發(fā)育于F2斷裂構(gòu)造北東側(cè)及附近，總體受NW向構(gòu)造系統(tǒng)控制，走向290°～315°，傾向SW，傾角70°～80°，長(zhǎng)約5.2 km，寬200～600 m不等。帶內(nèi)有較密集的硅質(zhì)黃鐵礦(微)細(xì)脈充填，脈頻一般為10～20條/m，局部較多達(dá)30條/m，脈幅一般為1～3 mm，局部較寬達(dá)1 cm，產(chǎn)狀近平行。局部有銅異常及銅礦化顯示，ZK-01、ZK-02、ZK1901、ZK2401鉆孔中出現(xiàn)的銅礦(化)體即位于該帶，且深部礦化具較明顯的富集趨勢(shì)。

(2)金屬硫化物-石英大脈型礦化。區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)黃鐵礦石英脈狀礦化體11 條，主要充填于NW—SE走向的斷裂破碎帶中，嚴(yán)格受破碎帶控制，產(chǎn)狀與破碎帶一致。帶內(nèi)巖石均具硅化、黃鐵礦化，常形成硅、鐵蝕變巖，局部有銅異常顯示并有個(gè)別銅礦化體出露。礦化體呈脈狀、透鏡狀、串珠狀，尖滅再現(xiàn)，膨縮現(xiàn)象明顯，長(zhǎng)300～1 200 m，寬1～30 m不等，淺表部為黃鐵礦石英脈，向下延深黃鐵礦石英脈尾部常出現(xiàn)銅多金屬礦化，局部為銅礦化體。

(3)角礫巖型。角礫巖在礦床中因其賦礦性而受到廣泛關(guān)注[21-23]。在礦區(qū)南東側(cè)豬子嶺崗一帶，公路邊坡處分布1 條銅礦化體，見(jiàn)礦標(biāo)高為450 m，出露寬30 m，Cu品位局部達(dá)0.36%，產(chǎn)于豬子嶺崗環(huán)狀構(gòu)造內(nèi)，賦礦巖石和圍巖均為碎斑熔巖，產(chǎn)狀不受NW向斷裂破碎帶及裂隙帶控制。在前期地質(zhì)工作中，針對(duì)該礦化體開(kāi)展過(guò)原生暈剖面測(cè)量，顯示Cu異常明顯，w(Cu)為(100～6 100) ×10-6，平均w(Cu)為300 ×10-6。Cu異常濃集中心寬240 m，平均w(Cu)為736 ×10-6。

3 控礦因素

(1)構(gòu)造。構(gòu)造對(duì)礦化的控制主要表現(xiàn)為：①火山機(jī)構(gòu)的間接控制作用，深部大斷裂控制了火山機(jī)構(gòu)(盆地)、火山-侵入巖及大規(guī)模的巖漿巖帶等，平陽(yáng)—松陽(yáng)大斷裂在礦區(qū)北東側(cè)穿過(guò)，區(qū)內(nèi)表現(xiàn)形式為發(fā)育較為密集的NW向斷裂裂隙帶，并伴生有次級(jí)火山機(jī)構(gòu)，環(huán)線(xiàn)復(fù)合控制礦體的產(chǎn)出。②NW向斷裂裂隙的直接控制作用，NW向構(gòu)造既是成礦流體活動(dòng)的通道，又是銅(金)、鉛鋅多金屬、黃鐵礦體的容礦構(gòu)造。NW向斷裂裂隙帶在早白堊世火山活動(dòng)的第一次巖漿侵入(花崗閃長(zhǎng)巖+石英閃長(zhǎng)巖的侵入雜巖體)之后形成，受區(qū)域剪切應(yīng)力作用形成并疊加于火山穹窿之上，其規(guī)模大、下切深，表現(xiàn)為先壓扭后張扭，并具有多期活動(dòng)的特點(diǎn)，對(duì)礦體的控制作用十分明顯。該組斷裂破碎帶在區(qū)內(nèi)極為發(fā)育，局部形成密集的節(jié)理裂隙帶，主要分布于南田火山穹窿北東緣的朝川組中，且由北西向南東斷裂裂隙帶寬度明顯增大。

(2)巖體。巖體對(duì)礦化的控制主要表現(xiàn)為：①提供熱源和成礦流體，根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)特征，在花崗閃長(zhǎng)巖+石英閃長(zhǎng)巖的侵入雜巖體形成之后，NW向構(gòu)造繼續(xù)活動(dòng)進(jìn)而形成含礦裂隙，并有多期次的侵入活動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生與成礦有關(guān)的熱液活動(dòng)。晚期的火山-侵入活動(dòng)可能規(guī)模相對(duì)較小，潛火山-淺成侵入巖直接就位于次級(jí)火山機(jī)構(gòu)內(nèi)或NW向斷裂帶內(nèi)，巖體可能為成礦提供熱源和流體條件，并可能分異、攜帶部分成礦物質(zhì)，例如英安玢巖、花崗巖等。②提供成礦物質(zhì)，區(qū)內(nèi)已知礦化及化探異常的分布主要受控于NW向斷裂裂隙帶，大多出現(xiàn)在侵入雜巖體或次級(jí)火山機(jī)構(gòu)附近，說(shuō)明在成礦流體循環(huán)時(shí)可能從早期形成的巖體中萃取成礦物質(zhì)，次級(jí)火山機(jī)構(gòu)內(nèi)的潛火山-侵入活動(dòng)也可能攜帶部分成礦物質(zhì)。

(3)巖性。礦區(qū)下白堊統(tǒng)朝川組第二巖性段流紋質(zhì)巖石中Cu、Pb、Zn 等成礦元素含量整體較高，朝川組第一巖性段第一亞段的英安玢巖及火山噴發(fā)—沉積巖中主要成礦元素含量較高。區(qū)內(nèi)已知銅(金)礦體主要賦存于朝川組第一巖性段第一亞段，賦礦圍巖主要為英安玢巖及英安質(zhì)火山碎屑巖，說(shuō)明第一亞段的英安玢巖對(duì)成礦更有利。

綜上所述，NW向斷裂裂隙帶、次級(jí)火山機(jī)構(gòu)環(huán)線(xiàn)復(fù)合控制礦體的產(chǎn)出，潛火山-侵入活動(dòng)為成礦提供成礦物質(zhì)、熱源和流體條件。

4 找礦預(yù)測(cè)

本研究提出礦區(qū)“五位一體”的找礦模式：①NW向斷裂裂隙帶；②次級(jí)火山機(jī)構(gòu)；③多期次的潛火山-侵入巖；④蝕變分帶特征，⑤物化探異常。針對(duì)不同的礦化類(lèi)型，具體找礦思路如下。

(1)微細(xì)脈帶型礦化。區(qū)內(nèi)存在長(zhǎng)10 km、寬1～3 km的巨型蝕變體，區(qū)內(nèi)大功率激電的探測(cè)深度為600 m，鉆探控制深度小于600 m，深部經(jīng)ZK1901、ZK2401鉆孔驗(yàn)證，在穿過(guò)外圍的黃鐵礦+硅化帶后，開(kāi)始出現(xiàn)銅礦化體，顯示向深部銅礦化呈增強(qiáng)的趨勢(shì)。鉆孔資料顯示，黃鐵礦+硅化帶厚300～400 m，孔內(nèi)所見(jiàn)礦化地段屬含礦的弱黃鐵絹英巖帶，巨型蝕變體的深部或中心仍有可能出現(xiàn)強(qiáng)烈的礦化蝕變帶。

(2)大脈型礦化。礦區(qū)東南側(cè)為大型黃鐵礦-明礬石礦床，北西側(cè)為小型銅金礦床，對(duì)尋找以黃銅礦為主的銅礦體來(lái)說(shuō)，從東南往北西方向更有利。礦區(qū)北西側(cè)為已知的銅金礦脈產(chǎn)于距曉坑火山機(jī)構(gòu)小于2.5 km的NW向斷裂破碎帶內(nèi)，在曉坑火山機(jī)構(gòu)東南側(cè)約2.5 km范圍內(nèi)的主含礦斷裂(F3、F4等)是主要找礦目標(biāo)。

(3)角礫巖型礦化。主要出露于礦區(qū)東南角，其礦化特征、蝕變礦物組合及物化探異常形態(tài)等均異于前兩者，主要有：①在48#～54#線(xiàn)豬子嶺崗—長(zhǎng)田坑一帶，發(fā)育侵出相碎斑熔巖、侵入-隱爆角礫巖、后期流紋巖脈及斷裂構(gòu)造等，地表銅礦化明顯，具明顯的銅異常和囊狀激電異常(低阻高極化，套合好)；②在54#線(xiàn)新廟南東側(cè)地帶，發(fā)育黃鐵絹英巖化小巖枝、隱爆角礫巖及后期斷裂構(gòu)造等，地表具明顯的銅異常，深部筒狀激電異常十分清晰(低阻高極化，套合完好)，48#、54#線(xiàn)的囊狀、筒狀激電異常明顯，套合完好，推測(cè)為礦致異常，是尋找角礫巖型或其他類(lèi)型礦化的重要信息。

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(責(zé)任編輯 王小兵)

Characteristics and Prospecting Prediction of the ShanmenCopper Deposit，Eastern Zhejiang Province

Wang Changjiang1,2Ye Wenrong1Zhang Mingyang2Shi Junlong2Zhou Qing3

(1.SchoolofEarthScience，ChineseUniversityofGeosciences(Wuhan)，Wuhan430074,China;2 .The11thGeologicalTeamofZhejiangProvince，Wenzhou325006,China;3 .ChengduInstituteofGeologyandMineralResources，ChineseGeologicalSurvey，Chengdu610081,China)

The ore-forming geological conditions of eastern Zhejiang volcanic depressions is good,a large number of copper-gold polymetallic deposits are distributed in this area.In order to understand the distribution regularity and geological characteristics of the copper deposits in this area and conduct prospecting prediction of the copper deposits in this area,firstly,the regional geological characteristics and physical,chemical,remote sensing characteristics of Shanmen area,eastern Zhejiang province are analyzed in depth;then,the output condition,geological characteristics,mineralization type and ore-controlling factors of the Shanmen copper deposit that is located in Banling-Huangshiao area in Shanmen area,eastern Zhejiang province are discussed in detail.The reslts show that:①the copper deposit mineralization in this area with certain characteristics of epithermal and porphyry metallogenic series,so,it is unreasonable to adopt the tectonic hydrothermal filling or typical porphyry metallogenic theory to guide the prospecting work in this area,the epithermal type copper polymetallic deposits related to the sub-volcanic rocks should be taken as the main prospecting object;②most of the mineralization happened in the mining area are high mineralizaiton or distal mineralization,the extending area of the mineralization is the main prospecting goal,the phenomenon of porphyry mineralization may be happened in deeper place.Based on the above results,the prospecting pattern of "one whole with five pars"is proposed,that is to say,the detailed prospecting ideas of the five kinds of mineralization types(NW-direction fault fracture zone,secondary volcanic institutions,multi-stages latent volcano-intrusive rocks,alteration zoning characteristics and geophysical-geochemical anomalies),to provide reference for the prospecting work in this area.

Distribution regularities of deposit,Geological characteristics,Mineralization type,Ore-controlling factors,Prospecting pattern,Prospecting prediction

2015-08-04

國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(編號(hào)：41202067，41202048)，中央地勘基金項(xiàng)目(編號(hào)：2011331001)，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局基金項(xiàng)目(編號(hào)：1212011085162)。

王長(zhǎng)江(1982—)，男，工程師，碩士研究生。通訊作者 周 清(1983—)，男，副研究員，博士。

P612

A

1001-1250(2015)-11-104-05