淺談金屬礦床區(qū)域成礦系列特征及模式

鄭雄志

（福建巖土工程勘察研究院福建福州350000）

淺談金屬礦床區(qū)域成礦系列特征及模式

鄭雄志

（福建巖土工程勘察研究院福建福州350000）

本文擬在研究閩中地區(qū)金屬礦床成礦系列及成礦作用的基礎(chǔ)上，提出該區(qū)金屬礦床的區(qū)域成礦模式。

成礦系列成礦作用金屬礦床閩中

閩中地區(qū)礦床類型較多，主要類型包括海底火山或海底熱水噴氣（流）沉積型及巖漿熱液改造型、動(dòng)熱變質(zhì)熱液型、侵入接觸交代型、巖漿熱液及構(gòu)造充填型礦床等。閩中地區(qū)經(jīng)歷了長期的地質(zhì)演化過程（早元古代—新生代），沉積建造、巖漿活動(dòng)、構(gòu)造系統(tǒng)等已變化得非常復(fù)雜。

1　成礦系列特征

閩中地區(qū)主要構(gòu)造單元包括閩中裂谷帶、閩東火山斷陷帶及閩西南拗陷帶。其中以新元古代裂谷帶為該區(qū)構(gòu)造單元的主體，在其東部和南部分別分布有其余2個(gè)構(gòu)造單元。因此成礦系列將以前寒武紀(jì)成礦作用為主體。但由于該區(qū)受到后期強(qiáng)烈的構(gòu)造、變質(zhì)及巖漿熱液的疊加改造，因此礦床的最終形成應(yīng)該不是一個(gè)時(shí)代的成礦作用結(jié)果，而是經(jīng)過了多期次疊加改造等復(fù)合成礦作用。因此在礦床系列的研究中，將礦床形成的每個(gè)過程都在不同時(shí)代的成礦系列中反映出來。通過對該區(qū)成礦系列整體的研究，可以對一個(gè)礦床形成的完整軌跡有清晰認(rèn)識。

從不同時(shí)代成礦系列特征可以得出成礦系列的一些空間分布規(guī)律。總體上看，該區(qū)成礦系列一般都表現(xiàn)為復(fù)合型，主要特征是早期形成的礦化層位，后期（特別是燕山晚期）受到強(qiáng)烈的巖漿熱液疊加改造。其中閩中裂谷帶新元古代海底火山噴流沉積鉛鋅銅礦床、閩西南坳陷石炭—二疊紀(jì)海底火山噴流沉積型鉛鋅鐵多金屬礦床都受到了后期強(qiáng)烈的巖漿熱液疊加改造。

閩中裂谷和海底火山噴流沉積有關(guān)的鉛鋅銅塊狀硫化物礦床在不同部位表現(xiàn)型式也有差異，這種差異主要表現(xiàn)為處于裂谷盆地中的位置不同，如丁家山可能處于火山噴流口附近，峰巖則處于噴流口外側(cè)，水吉礦床處于盆地中較深的部位，而夏山鉛鋅礦床后期改造作用強(qiáng)烈。

該區(qū)礦床成礦系列除加里東期和區(qū)域擠壓環(huán)境一致外，其余成礦系列都是在張性構(gòu)造環(huán)境中形成的，說明區(qū)域構(gòu)造演化過程中整體拉張環(huán)境對于成礦作用是非常有利的。

2　區(qū)域成礦作用特征

根據(jù)閩中地區(qū)區(qū)域成礦系列特點(diǎn)，該區(qū)主要鉛鋅銅礦床都是在新元古代裂谷構(gòu)造環(huán)境中形成的，并受到了后期強(qiáng)烈的構(gòu)造巖漿疊加改造。除此之外，該區(qū)銅鉛鋅礦床在燕山晚期直接由巖漿作用所形成，構(gòu)成了閩中地區(qū)區(qū)域成礦作用的最大特色。與成礦有關(guān)的巖漿作用方式有多種多樣，包括不同時(shí)期的海相火山及陸相火山作用，潛火山和中淺成侵入作用等。通過對典型礦床調(diào)查、成礦系列研究，總結(jié)出與巖漿作用有關(guān)的成礦是該區(qū)最重要的特征，主要存在以下幾個(gè)主要的成礦作用類型。

2.1海底噴氣（噴流）作用

區(qū)內(nèi)一批大型鉛鋅銅銀礦床由其形成。主成礦時(shí)代是新元古代及晚古生代，構(gòu)造環(huán)境為拉張的裂谷，成礦作用與地殼拉張及殼幔作用而形成的雙峰式火山巖有關(guān)。其中又可按照火山巖漿的成分而分成變質(zhì)基性火山巖的層控硫化物型大型鉛鋅礦床、細(xì)碧角斑巖型中小型的銅鈷礦及海底噴流沉積塊狀硫化物礦床。

新元古代與裂谷活動(dòng)有關(guān)的礦床主要有閩中梅仙峰巖、丁家山、八外洋等鉛鋅礦床。石炭紀(jì)中期由于地殼伸展作用而在海盆內(nèi)形成多個(gè)張裂中心，導(dǎo)致深源的火山及氣液活動(dòng)。福建龍巖和廣東梅州及江西的鉛山處于當(dāng)時(shí)盆地內(nèi)的凹陷中心。

2.2潛火山中低溫?zé)嵋撼傻V作用

是本區(qū)一種最具特色極其重要的成礦作用，已發(fā)現(xiàn)的紫金山及臺灣金瓜石大型-超大型金、銅礦床均由其形成。閩中地區(qū)沿寧德—浦城斷裂帶廣泛分布中生代火山盆地，該種成礦作用類型的礦化現(xiàn)象發(fā)育，是銅多金屬礦床的重要成礦作用類型。

2.3斑巖成礦作用

本區(qū)由斑巖作用形成的大型-超大型礦床有銅、鎢、鉬、錫及鉛鋅銀等。其成礦斑巖與全球范圍內(nèi)典型地區(qū)相比有許多共同點(diǎn)。斑巖銅礦是世界和中國主要找尋類型，也是武夷山成礦帶銅礦資源找尋的主要類型。武夷山成礦帶特定的地質(zhì)發(fā)展演化歷史和構(gòu)造巖漿活動(dòng)特點(diǎn)有利于斑巖銅礦的形成和分布。

2.4變質(zhì)作用及深成地質(zhì)作用是本區(qū)形成金礦床的重要成礦作用

前震旦紀(jì)變質(zhì)巖系中金元素的原始豐度并不很高（福建平均值1.38×10-9，最高的是片巖類亦僅2.6×10-9），因而對成礦作用的要求是必須能使之富集至千倍以上才能成為工業(yè)礦床。由此決定了金的成礦往往要在很長時(shí)期內(nèi)經(jīng)過多種作用的反復(fù)疊加方能完成。變質(zhì)作用及深成地質(zhì)作用即是這樣一種重要的成礦作用。由此種作用形成的金礦床，又可依照控礦構(gòu)造的不同而分為2種型式。一類是產(chǎn)于剪切帶（韌-脆性，通常疊加脆性張裂的糜棱巖帶斷裂帶），另一類產(chǎn)于張性破碎帶（脆性斷裂帶）。以前一類價(jià)值較大。

2.5侵入接觸交代作用形成廣泛分布的中小型礦床

燕山期巖漿侵入至碳酸質(zhì)圍巖時(shí)，在其接觸帶往往形成矽卡巖礦床，以鉛鋅銀為主。侵入巖成分偏酸性，地層層位從元古界到下三疊統(tǒng)都有。矽卡巖及礦體常沿一定層位和層間破碎帶分布而成為層狀矽卡巖礦床。此類礦床又往往圍繞某個(gè)侵入巖體成群分布而形成礦田或礦集區(qū)。有的礦床內(nèi)還見到有礦化的斑巖及爆破角礫巖類，因而又與斑巖型礦床構(gòu)成一種具有成因聯(lián)系的共生組合系列。

3　區(qū)域成礦模式

根據(jù)野外和室內(nèi)研究成果及對該區(qū)成礦構(gòu)造環(huán)境、成礦特征、礦產(chǎn)時(shí)空分布規(guī)律的認(rèn)識，擬對閩中古裂谷構(gòu)造演化及區(qū)域成礦模式進(jìn)行總結(jié)如下：

在全球新元古代裂解作用過程中，閩西北—浙西南組成早元古代形成的華夏古陸的主體。雖然整個(gè)華南大陸都處于古陸核的增生階段，但閩中地區(qū)自早元古代以來一直處于離陸地較遠(yuǎn)的淺海地帶。在新元古代由于華夏古陸向揚(yáng)子板塊的俯沖而在該區(qū)形成了一定規(guī)模的弧裂谷，形成了一系列的裂谷盆地。在閩中地區(qū)發(fā)育至少兩條北東向的裂谷帶，其規(guī)模雖不能和大型裂谷盆地類比，但盆地中沉積建造及間隙式的雙峰式火山作用及同生沉積構(gòu)造發(fā)育齊全。閩中裂谷帶是在早中元古代華夏地塊穩(wěn)定克拉通基底上發(fā)育而成的，經(jīng)歷了晉寧期區(qū)域變質(zhì)作用（851 Ma）、新元古代中期以來的（825 Ma）陸殼拉張階段和加里東期碰撞閉合階段。裂谷海北深南淺，沉積了數(shù)千米的復(fù)理石火山沉積建造（馬面山群）。礦床形成時(shí)地殼較薄，金屬元素主要來源于深部。華夏古陸在中新元古代地殼和上地幔均較富于Pb、Zn、Cu，尤其是前寒武紀(jì)變質(zhì)基底，顯示富集Pb、Zn、Cu、Ag、Au的特征。在新元古代，通過多次拉張，閩中地區(qū)當(dāng)時(shí)處于次級海盆環(huán)境。正是由于在空間上，盆地位于幾個(gè)構(gòu)造單元的復(fù)合地段，具拉張的構(gòu)造環(huán)境，有利于盆地基底巖層中張裂隙的廣泛發(fā)育，從而導(dǎo)致了大規(guī)模礦化層位或“礦胚層”的形成。這種演變過程決定了閩中地區(qū)塊狀硫化物礦床的形成。建陽水吉、建甌八外洋及尤溪梅仙（包括丁家山及峰巖礦床）鉛鋅銀礦是典型礦床。

加里東期，區(qū)域上由于隆起造山發(fā)生大規(guī)模的區(qū)域變質(zhì)作用，較深層次的韌性剪切帶發(fā)生褶皺。變質(zhì)熱液對前寒武紀(jì)地層中金元素進(jìn)行了初步的活化及富集。在經(jīng)歷大規(guī)模壓縮體制下的褶皺變形和隆起之后，在印支末期，新元古代變質(zhì)巖中韌性剪切帶疊加了淺層次的脆性變形。之后，在燕山早期，隨著東南沿海大面積的火山噴發(fā)，廣泛發(fā)育深成的中酸性侵入巖，它們擁有極大的熱源和流體源，為地層和變質(zhì)巖中金等成礦因素的活動(dòng)和參與成礦提供了必要的熱動(dòng)力條件，由于熔融的地層巖石含金較高，因此該巖漿分異結(jié)晶后的殘留熱液中也含有較高的金元素，隨著巖漿熱液向地殼淺部的運(yùn)移，不斷萃取地層巖石中的金等成礦元素，形成富含金元素的含金熱液；同時(shí)在巖漿熱液作用下，部分地下水升溫，萃取地層中的金元素，也加入到成礦熱液中；當(dāng)這些含礦熱液進(jìn)入韌脆性斷層中，由于該斷層具壓扭性的力學(xué)性質(zhì)和巖石的片理化，含礦熱液順該斷層遷移并交代構(gòu)造巖，形成蝕變巖型金礦石（雙旗山金礦、七寶山金礦、何寶山金礦），當(dāng)局部交代徹底時(shí)，形成交代硅質(zhì)巖（石英脈）金礦體（上村金礦）。

早中石炭世閩中南部閩西南坳陷由于拉張環(huán)境出現(xiàn)了短暫的局部的裂陷環(huán)境，發(fā)生了火山沉積作用，形成基性玄武巖漿。攜帶大量成礦物質(zhì)及熱能的火山熱液與沉積圍巖充分反應(yīng)，形成具海底熱液噴氣（流）沉積改造型鐵（龍鳳場式）礦床。這種類型的局部裂陷帶在早二疊世末期及早三疊世末期也有表現(xiàn)，形成小型Pb、Zn、Cu礦床等。

在印支末—燕山早期的早侏羅世梅州盆地由于局部張性環(huán)境而產(chǎn)生海底火山噴發(fā)作用，其中火山作用產(chǎn)生大量的銀銻等成礦金屬元素與下侏羅統(tǒng)金雞組的上段一套由黑色碳質(zhì)頁巖夾砂巖、灰?guī)r組成的海相沉積物充分作用，形成海底噴流沉積型銀銻礦床。

燕山早中期由于本區(qū)經(jīng)歷了擠壓與伸展的交替作用，形成了大量的侵入花崗巖及推覆－滑脫構(gòu)造。在接觸帶中易形成矽卡巖型礦床，在順層滑脫構(gòu)造帶的虛脫部分則形成層狀矽卡巖型礦床。

自新元古代海底火山噴流作用形成鉛鋅礦化層位以來，經(jīng)歷了加里東期、印支期改造，礦化層位發(fā)生變質(zhì)及變形作用的疊加。

中生代以來，研究區(qū)發(fā)育一系列北東及北西向深大斷裂，同時(shí)在古生代斷陷盆地的基礎(chǔ)上形成了一些中生代火山盆地和廣泛的火山-侵入作用。在晚侏羅世陸相火山噴發(fā)活動(dòng)末期，火山盆地邊緣的斷裂活動(dòng)破壞了火山機(jī)構(gòu)?；◢徺|(zhì)巖漿沿火山管道侵入于逆斷層中并發(fā)生隱爆作用。在巖漿冷凝過程中，在大氣降水參與下，逐步富集形成含礦流體，隨之與花崗斑巖發(fā)生交代作用，形成浸染狀、細(xì)脈浸染狀礦化或沿?cái)嗔押蛯娱g破碎帶充填成礦。晚白堊世大規(guī)模巖漿期后熱液對早期形成的礦床特別是中元古代原始礦層或礦化層位進(jìn)行了強(qiáng)烈的疊加，使礦體富集形成疊加改造型礦床。同時(shí)形成的賦存于陸相火山巖中的似層狀礦床及熱液脈型礦床也具一定規(guī)模。

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P612[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-23-2