福建尤溪丁家山鉛鋅礦床巖性特征與成礦規(guī)律研究

■錢海 房佳(江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局江蘇南京210007)

福建尤溪丁家山鉛鋅礦床巖性特征與成礦規(guī)律研究

■錢海 房佳
(江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局江蘇南京210007)

福建省尤溪縣梅仙丁家山鉛鋅礦近年來做了大量的勘探研究工作，隨著礦區(qū)向深部及邊部的探采發(fā)掘，更多的巖性及構(gòu)造等地質(zhì)特征被揭露出來，使成礦機(jī)理更加明晰。本文通過對(duì)礦區(qū)巖石礦物組合、巖性特征、地質(zhì)構(gòu)造、巖漿及變質(zhì)作用、成礦過程等進(jìn)行研究分析，論證該區(qū)礦床類型及其礦化過程，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)出礦化定位規(guī)律。

巖性特征 矽卡巖礦床 礦化過程 成礦規(guī)律 丁家山鉛鋅礦

0　引言

丁家山鉛鋅礦自20世紀(jì)90年代初被中國有色金屬華東地質(zhì)勘查局發(fā)現(xiàn)以來，其礦產(chǎn)賦存情況都一直備受關(guān)注，與其相關(guān)的物化探及理論研究已經(jīng)有很多，近年來隨著礦區(qū)的不斷開采，礦產(chǎn)資源逐漸匱乏，找礦難度不斷增加，礦石產(chǎn)量及品位的重要性日益突顯，在這種形勢下，圈定靶區(qū)的精準(zhǔn)性和高效性就顯得尤為重要，基礎(chǔ)就在于對(duì)礦化定位規(guī)律的準(zhǔn)確把握。

1　礦區(qū)地質(zhì)概況

1.1地層及構(gòu)造

福建省尤溪縣梅仙地區(qū)位處古華夏陸殼東南地洼區(qū)閩西北地穹南東緣，以政和～大浦北東向斷裂帶與閩東南地洼接壤[1～2]。區(qū)內(nèi)主要以構(gòu)造窗形式出露中新元古界馬面山群龍北溪組和大嶺組地層[3～4]。龍北溪組主要為云母石英片巖、石英云母片巖、大理巖、白云質(zhì)大理巖，呈粒狀、鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀、塊狀構(gòu)造，變余層理構(gòu)造；其次為夾于二者間呈不穩(wěn)定層狀的綠片巖，不均勻吞噬上盤大理巖，局部透入下盤云母石英片巖，甚至透入上盤侏羅系沉積～火山巖，內(nèi)部存在大理巖殘留體，?！鶢钭兙ЫY(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，與下盤云母石英片巖界面附近可見變余條帶構(gòu)造，是區(qū)內(nèi)鉛鋅硫化物礦體的主要賦礦巖石。大嶺組地層主要包括絹云母片巖、石英云母片巖、石英斜長片巖，變質(zhì)石英砂巖、千枚狀粉砂巖及千枚巖，粒狀～鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)、片狀構(gòu)造可見，變余碎屑結(jié)構(gòu)、變余層理構(gòu)造清晰。在構(gòu)造窗邊緣少量出露中生界侏羅系長林組和梨山組地層。長林組由砂礫巖、泥質(zhì)粉砂巖、凝灰質(zhì)細(xì)砂巖、安山巖及安山玄武巖等組成，局部賦存鉛鋅硫化物礦體。梨山組由千枚狀粉砂巖、頁巖、砂巖組成。

梅仙地區(qū)的主干構(gòu)造為復(fù)式背斜構(gòu)造。該復(fù)式背斜由北東向?qū)捑彵?、向斜和若干裙邊式疊加褶皺組成。在丁家山礦區(qū)，侏羅系地層僅出露在北東向復(fù)式背斜核部及西翼，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，根據(jù)觀測統(tǒng)計(jì)，主要有NE、NEE、NWW及NW向四組，極少量近SN向，是多期次構(gòu)造變形產(chǎn)物。斷裂規(guī)模以NE向較大，NW向次之。部分NE向斷裂控制燕山期花崗斑巖侵位，也控制鉛鋅硫化物礦化帶展布，部分則可切割侏羅系地層、燕山期花崗斑巖及鉛鋅硫化物礦體。NW、NWW、SN向斷裂可控制燕山期閃長巖、石英斑巖等中酸性巖脈侵位，造成鉛鋅硫化物礦體或地層的局部錯(cuò)位。NEE向斷裂發(fā)育程度僅次于NE向斷裂，控制閃長玢巖侵位和鉛鋅硫化物礦化富集。

1.2巖漿活動(dòng)

梅仙地區(qū)巖漿活動(dòng)主要發(fā)育于燕山早期階段，該期各類巖漿活動(dòng)強(qiáng)度自北西向南東明顯降低。除北西側(cè)大面積出露晚侏羅世中酸性陸相火山巖外，花崗斑巖、石英斑巖、石英閃長巖、閃長玢巖均可見?；◢彴邘r侵入時(shí)間較早，可被石英斑巖、石英閃長巖以及閃長玢巖等脈巖切割，既有侵入到上侏羅統(tǒng)火山巖地層、出露面積達(dá)數(shù)平方千米的巖株體和呈北東向斷續(xù)延伸達(dá)數(shù)千米的串珠狀小巖株體，也有出露于南東側(cè)中上元古界變質(zhì)地層、走向延伸數(shù)千米、厚度數(shù)百米的北東向巖墻。其次為石英斑巖，主要為走向延伸規(guī)模數(shù)百米的北西向、北東向巖墻（脈），個(gè)別呈出露面積不足0.2平方千米的小巖株或走向延伸數(shù)千米的北西向巖墻。石英閃長巖、閃長玢巖等中性脈巖呈走向延伸僅數(shù)百米以內(nèi)、厚度數(shù)米以內(nèi)的近NW、SN、NWW、NEE向脈狀產(chǎn)出。

1.3變質(zhì)作用

礦區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用類型復(fù)雜，既有綠片巖相區(qū)域變質(zhì)作用產(chǎn)物，又有熱液交代變質(zhì)作用產(chǎn)物。前者僅限于中新元古界馬面山群，后者則在馬面山群和侏羅系局部地段都較發(fā)育。除硅化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化等熱液蝕變產(chǎn)物外，區(qū)內(nèi)還發(fā)育一套以透輝石、石榴子石、綠簾石、透閃石、陽起石等為主要組成礦物的復(fù)雜變質(zhì)巖。該變質(zhì)巖主要沿馬面山群龍北溪組上段云母石英片巖與上覆大理巖間呈透鏡狀、似層狀產(chǎn)出，是區(qū)內(nèi)鉛鋅硫化物礦床的主要賦礦圍巖。由這套礦物組合構(gòu)成的巖石，普遍具粒～柱狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造或脈狀構(gòu)造，而不發(fā)育片狀構(gòu)造，雖然主要呈透鏡狀、似層狀出現(xiàn)在龍北溪組上段云母石英片巖與上覆大理巖間，但在局部地段明顯呈脈狀、復(fù)雜團(tuán)塊狀向上透入上盤大理巖、上侏羅統(tǒng)長林組地層和向下透入云母石英片巖層。同時(shí)，呈透鏡狀、似層狀?yuàn)A于云母石英片巖與大理巖間者，其內(nèi)廣泛出現(xiàn)呈不規(guī)則團(tuán)塊狀、片條狀產(chǎn)出的條帶狀大理巖、塊狀大理巖殘留體。雖然與下伏云母石英片巖的界線相對(duì)較為穩(wěn)定，但脈狀、不規(guī)則團(tuán)塊狀透入云母石英片巖的現(xiàn)象常見，而與上覆大理巖的界線則極其不規(guī)則，而且可見其忽而與條帶狀大理巖接觸，忽而與塊狀大理巖接觸，界面多受斷層、節(jié)理控制，這類巖石是與燕山早期巖漿活動(dòng)有關(guān)的熱液滲透交代作用的產(chǎn)物，是熱液滲透交代成因的矽卡巖[5]，其與區(qū)內(nèi)鉛鋅硫化物礦床具有密切的時(shí)空和成因聯(lián)系。

2　礦床礦化特征

礦區(qū)鉛鋅硫化物礦床主要沿北東向巖兜～關(guān)兜短軸背斜軸部呈斷續(xù)帶狀延伸，多數(shù)較具規(guī)模的礦體呈似層狀、透鏡狀賦存于馬面山群龍北溪組上段綠片巖層，個(gè)別較具規(guī)模的礦體賦存于侏羅系與馬面山群不整合界面及侏羅系長林組地層。礦體群賦存標(biāo)高總體自南西向北東逐漸增高，明顯向南西側(cè)伏。單個(gè)礦體走向主要為NW向，傾向SW，傾角低緩（α=15°～25°），傾向延伸規(guī)模普遍明顯大于走向延伸規(guī)模，略向SW側(cè)伏。

雖然礦體賦存部位存在差別，但其礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造和礦物組合特征相似。組成礦石的主要金屬礦物包括閃鋅礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、磁鐵礦及黃鐵礦，閃鋅礦的含量比例遠(yuǎn)高于方鉛礦；主要非金屬礦物包括綠簾石、透輝石、陽起石、透閃石、石榴子石、石英、方解石及鐵白云石，尤以綠簾石、透輝石、陽起石含量較高。礦石結(jié)構(gòu)自形～半自形晶粒結(jié)構(gòu)，它形晶粒結(jié)構(gòu)，各種交代結(jié)構(gòu)，固溶體分離結(jié)構(gòu)，尤以溶蝕、殘留、網(wǎng)脈、細(xì)脈等交代結(jié)構(gòu)較多見。礦石構(gòu)造包括塊狀、次塊狀、團(tuán)塊狀、斑雜狀、條帶塊狀、脈狀、網(wǎng)脈狀、細(xì)脈～浸染狀及斑點(diǎn)狀等構(gòu)造，尤以團(tuán)塊狀、條帶塊狀、脈狀、網(wǎng)脈狀及細(xì)脈～浸染狀構(gòu)造更加發(fā)育。

無論礦體賦存在侏羅系長林組、侏羅系與馬面山群界面或龍北溪組綠片巖，與礦化關(guān)系密切的熱液蝕變類型均包括透輝石化、石榴子石化、綠簾石化、透閃石～陽起石化、綠泥石化、硅化及碳酸鹽化，尤以綠簾石化、透閃石～陽起石化及硅化表現(xiàn)更為強(qiáng)烈和普遍。

3　礦床類型及礦化過程簡析

通過現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查和室內(nèi)綜合研究，結(jié)合鉛鋅成礦期石英流體包裹體和花崗巖全巖的Rb～Sr等時(shí)線測年成果，認(rèn)為礦床系與燕山早期晚階段花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)有關(guān)的汽水熱液滲透交代成因的矽卡巖型礦床[6]。綜合礦體構(gòu)造、礦石組構(gòu)、礦物組合及其演化特征，不考慮表生期的氧化淋濾作用，其形成過程具有明顯的多期多階段性[7]。

（1）矽卡巖期：根據(jù)矽卡巖礦物組合特點(diǎn)，可分為兩個(gè)礦化階段，均為無礦階段。

干矽卡巖階段：形成透輝石～石榴子石～硅灰石礦物組合。以透輝石為主，其次為石榴子石，硅灰石僅局部出現(xiàn)。石榴子石主要為鈣鐵榴石，其次為鈣鋁榴石，它們屬于兩個(gè)世代。前者通常與透輝石密切伴生，構(gòu)成石榴子石透輝石矽卡巖，可被透輝石交代；后者主要呈浸染狀、條帶狀或呈脈狀分布于矽卡巖化大理巖，少量呈脈狀穿插透輝石矽卡巖。

濕矽卡巖階段：主要形成綠簾石～透閃石礦物組合，偶見金云母。綠簾石是此階段形成的最常見礦物。此階段早期綠簾石和少量透閃石密切伴生，構(gòu)成透閃石～綠簾石矽卡巖；晚期綠簾石呈單礦物脈或石英綠簾石脈穿插矽卡巖或矽卡巖化大理巖、矽卡巖化云母石英片巖、矽卡巖化凝灰質(zhì)砂巖及安山質(zhì)火山碎屑巖。

（2）熱液期：礦石主要形成與熱液期，根據(jù)礦石組構(gòu)和礦物共生組合特點(diǎn)及流體包裹體測溫等綜合結(jié)果，可劃分為四個(gè)礦化階段，均為有礦階段。

磁鐵礦～赤鐵礦階段：此階段除早期仍有極少量透閃石、綠簾石析出外，沒有新的鈣鎂硅酸鹽礦物形成，造巖作用被造礦作用取代。此階段溫度高，水仍以氣態(tài)為主，硫也呈氣態(tài)，主要形成磁鐵礦，少量出現(xiàn)赤鐵礦，非金屬礦物除開始時(shí)有少量綠簾石、透閃石外，只在晚期出現(xiàn)少量石英。

黃鐵礦～磁黃鐵礦～石英階段：隨著成礦流體在氣成氧化物階段晚期液化，水溶含硫物質(zhì)活度顯著增高，導(dǎo)致析出大量磁黃鐵礦和黃鐵礦，到晚期析出少量黃銅礦。石英是此階段貫通礦物，黃鐵礦析出較早，常在磁黃鐵礦集合體內(nèi)呈交代殘余體，但也常見黃鐵礦石英脈穿插賦礦矽卡巖及其旁側(cè)石英～絹云母片巖、大理巖及侏羅系沉積～火山巖。

閃鋅礦～方鉛礦～黃銅礦～斑銅礦～硫砷銅礦～陽起石～石英階段：本階段是鉛鋅硫化物的主要成礦階段。絕大多數(shù)閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦及其他銅的硫化物（硫鹽）礦物（如斑銅礦、硫砷銅礦、砷黝銅礦等極少量或微量礦物）都形成于此階段，也有微量磁鐵礦、磁黃鐵礦形成于此階段。

閃鋅礦～方鉛礦～方解石～蛇紋石階段：本階段總體發(fā)育強(qiáng)度低，金屬礦物僅形成極少量閃鋅礦和方鉛礦，脈石礦物主要形成方解石等碳酸鹽礦物，少量析出石英，蛇紋石也形成于此階段。本階段形成的閃鋅礦、方鉛礦與上階段者明顯不同，閃鋅礦顏色淺、硬度相對(duì)較低，質(zhì)地純凈，顆粒微細(xì)，方鉛礦解理發(fā)育程度低，顆粒微細(xì)，它們可呈半自形晶粒狀或往細(xì)脈狀集合體穿插先階段形成的硫化物礦物。

4　結(jié)論～礦化定位規(guī)律

根據(jù)丁家山礦區(qū)已知鉛鋅硫化物礦體的實(shí)際礦化部位與分布特點(diǎn)及其與地層層位、巖性組構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、巖漿活動(dòng)以及變質(zhì)作用的關(guān)系，結(jié)合其礦床成因機(jī)制，可以總結(jié)出該礦區(qū)鉛鋅礦化定位存在較明顯的礦化定位規(guī)律性。

縱貫全區(qū)、沿北東向背斜兩翼發(fā)育的北東向斷裂破碎帶是丁家山礦區(qū)鉛鋅硫化物礦化帶的主要控礦斷裂。由于層間滑動(dòng)虛脫、引張破裂程度較高的北東向背斜核部變形與北東向斷層的左旋平移逆作用聯(lián)合作用，控制了礦化帶和礦體的展布、形態(tài)、產(chǎn)狀及定位。

軸面略為西傾、南西端緩慢傾伏的北東向?qū)捑彵承奔捌渑c軸面略為南傾、西端傾伏的裙邊式疊加背斜的核部及其附近，尤其是二者匯合部位，是鉛鋅硫化物礦體就位的主要構(gòu)造部位。

緊貼侏羅系/馬面山群界面、有與該界面導(dǎo)通的近南北向分支斷裂的上侏羅系長林組強(qiáng)蝕變凝灰質(zhì)砂巖和安山質(zhì)火山熔巖、沿侏羅系/馬面山群界面發(fā)育的強(qiáng)蝕變斷裂破碎帶、馬面山群龍北溪組上段夾于大理巖與云母石英片巖間的發(fā)育厚度較大的透鏡狀、似層狀綠片巖及其靠近頂、底界面的部位，特別是大理巖與綠片巖總厚度梯度變化強(qiáng)烈部位，是鉛鋅硫化物礦化就位的有利場所。

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P58[文獻(xiàn)碼]B

1000～405X（2016）～4～142～2

錢海（1989～），男，本科，助理工程師，畢業(yè)于長江大學(xué)，研究方向位地質(zhì)礦產(chǎn)。
房佳（1987～），男，本科，助理工程師，畢業(yè)于武漢理工大學(xué)，研究方向?yàn)椴傻V方向。