政和小紹巖體金礦化地質(zhì)特征及找礦標志*

馮金煒　邱占林　周維貴　陳　棟　羅　城　陳萬煌

(1.成都理工大學地球科學學院；2.龍巖學院資源工程學院；3.福建省197地質(zhì)大隊)

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政和小紹巖體金礦化地質(zhì)特征及找礦標志*

馮金煒1邱占林2周維貴1陳棟2羅城3陳萬煌2

(1.成都理工大學地球科學學院；2.龍巖學院資源工程學院；3.福建省197地質(zhì)大隊)

摘要小紹巖體位于政和—大埔NE向深大斷裂帶北段東側(cè)，區(qū)內(nèi)斷裂及次火山巖發(fā)育，成礦條件十分有利，是閩北陸相火山巖型金銀礦最具找礦潛力的地段和突破口之一。為探究小紹巖體的金礦化特征，在分析區(qū)域地質(zhì)背景的基礎上，沿樟口—小紹—石洪坑—東坑一線對東坑火山盆地的幾個巖體特別是小紹巖體進行了一系列的野外觀測和巖體化學組分特征與多階段成礦期次研究，認為小紹巖體屬淺成酸—中酸性巖漿交代型(斑巖型)金礦。在上述分析的基礎上，分別從構(gòu)造、圍巖蝕變、化探異常等方面系統(tǒng)總結(jié)了找礦標志，為區(qū)內(nèi)找礦工作提供參考。

關鍵詞小紹巖體金礦化斑巖型金礦成礦期次找礦標志

政和小紹巖體位于福建省建甌市與政和縣相鄰地區(qū)，隸屬建甌市川石鄉(xiāng)和政和縣星溪鄉(xiāng)管轄。在區(qū)域上位于政和—大埔NE向深大斷裂帶北段東側(cè)、浦城—寧德NW向火山噴發(fā)帶之東坑火山盆地西南緣與建甌蓋林—政和錦屏NE向次級火山基底隆起帶交匯部位。大量學者對于政和小紹巖體地質(zhì)特征及成因[1-3]、金礦化特征及找礦標志進行了大量研究，成果豐碩[4-8]。本研究在總結(jié)上述成果的基礎上，通過對小紹巖體野外實地考察并采集樣品進行分析測試，對該巖體的金礦化地質(zhì)特征及找礦標志進行深入研究。

1區(qū)域地質(zhì)背景

1.1地層

礦區(qū)斷裂及次火山巖發(fā)育，成礦條件十分有利。以NE向政和—大埔深在斷裂帶為界，北西為中—晚元古界萬全(巖)群下峰(巖)組變質(zhì)巖地層，東南為中生界白堊系下統(tǒng)石帽山群火山碎屑巖沉積地層，兩帶之間的狹長地帶(長約6～7 km，寬1～3 km)分布中生界侏羅系下統(tǒng)梨山組及上統(tǒng)南園群火山碎屑巖沉積地層[2]。礦區(qū)出露地層主要為白堊系下統(tǒng)石帽山群，按火山噴發(fā)沉積不整合接觸關系，由上至下可細分為：

(1)白堊系下統(tǒng)石帽山群寨下組上段。出露于礦區(qū)東北部，呈塊狀分布，噴發(fā)不整合于寨下組下段地層之上。巖性主要有紫紅、灰紫、灰綠色熔結(jié)角礫(凝灰)巖、熔結(jié)凝灰?guī)r、英安巖、流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖、流紋質(zhì)角礫晶屑凝灰?guī)r、火山角礫巖、集塊巖，次有(角閃)安山巖、流紋巖、安山質(zhì)角礫熔巖，頂部見粗面巖。

(2)白堊系下統(tǒng)石帽山群寨下組下段。出露于礦區(qū)東部，呈不連續(xù)環(huán)狀或條帶狀分布，假整合于黃坑組上段地層之上，屬火山噴發(fā)沉積相，下部以正常沉積為主，往上火山物質(zhì)增多。巖性為紫紅、灰紫色凝灰質(zhì)砂礫巖(或含礫雜砂巖)、凝灰質(zhì)砂巖、粉砂巖夾凝灰-安山質(zhì)角礫巖。

(3)白堊系下統(tǒng)石帽山群黃坑組上段。為礦區(qū)內(nèi)出露的主要地層，呈大面積塊狀分布，噴發(fā)不整合于黃坑組下段地層之上。巖性為灰紫色流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖、熔結(jié)角礫凝灰?guī)r、火山角礫巖、英安巖、流紋巖、斜長流紋巖，夾英安質(zhì)角礫凝灰熔巖、凝灰質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)泥巖。下部以熔巖為主，由下至上火山碎屑巖厚度逐漸變小，熔巖厚度逐漸增大。

1.2構(gòu)造

區(qū)域構(gòu)造表現(xiàn)為以NNE—NE向斷裂帶為主、NNW—NW向斷裂帶次之的特征。該系列斷裂帶應為政和—大埔NE向深斷裂帶、蓋林—錦屏NE向次級火山基底隆起帶及浦城—寧德NW向火山噴發(fā)帶的具體表現(xiàn)。沿斷裂帶常見硅化、絹云母化、黃鐵礦化，或為巖脈充填，為區(qū)域最重要的控巖、控礦構(gòu)造。

1.3巖漿巖

區(qū)域巖漿巖多沿上述NE、NW向斷裂帶分布，主要巖性有花崗巖、二長花崗斑巖、石英閃長巖、正長斑巖、二長斑巖、超基性巖等，花崗巖、二長花崗斑巖、石英閃長巖多呈巖體或巖株產(chǎn)出，正長斑巖、二長斑巖、超基性巖多呈巖脈狀產(chǎn)出。沿巖體、巖脈的內(nèi)外接觸帶伴有硅化、綠泥石化、黃鐵礦化，局部見鉛鋅礦化[2]。

1.4圍巖蝕變

礦區(qū)近礦圍巖蝕變主要有硅化、鉀長石化、綠泥石化，螢石化、絹云母化、高嶺土化、碳酸鹽化，并常伴有黃鐵礦化，方鉛礦化、閃鋅礦化、黃銅礦化等。據(jù)野外觀察，圍巖蝕變已初具分帶現(xiàn)象，由成礦中心向外依次為鉀長石+石英→綠泥石+螢石+石英→絹云母+高嶺土+石英(蛋白石)。

1.5主要金屬礦產(chǎn)分布

區(qū)內(nèi)金屬礦產(chǎn)已知有鐵、鋁、鋅、銅、金、銀等，主要沿政和—大埔深大斷裂帶與中生代東坑火山盆地西北緣交匯地帶及其周邊分布。以新老地層為載體，可將區(qū)內(nèi)金屬礦產(chǎn)劃分為兩大成礦系列：①賦存于中—晚元古界變質(zhì)巖老地層中的矽卡巖型(或巖漿期后熱液疊加改造層控型)富鉛鋅(鐵)礦床，如政和鐵山、夏山、湖屯等中小型富鉛鋅礦床；②賦存于中生代火山巖地層中的火山-次火山熱液型金銀(銅鉛鋅)多金屬礦床，如政和錦屏、馬侖頭、上山崗、東際、星溪、建甌渡潭、甌頭廠、溫洋、王厝等中小型金銀多金屬礦床，小紹斑巖型金礦為區(qū)內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)的新礦床類型。

2巖體化學組分及巖石學特征

2.1巖體化學組分

火山巖w(SiO2) 61.15%～84.12%，各化學成分均值：w(SiO2) 74.42%、w(Na2O)1.19%、w(K2O) 3.64%、w(Na2O+K2O)4.83%。次火山巖(或侵入巖)w(SiO2) 56.67%～76.41%，各化學成分均值：w(SiO2) 65.83%、w(Na2O) 3.52%、w(K2O) 3.63%、w(Na2O+K2O) 7.15%。經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)，火山巖相對富含SiO2和K2O，可能是巖漿房中巖漿發(fā)生動態(tài)分異使SiO2和K2O在富揮發(fā)分的熔漿中相對富集的結(jié)果。火山巖中SiO2含量高于省內(nèi)其他巖區(qū)，且變化范圍小，與浙江金銀成礦有關的磨石山組火山巖相近。該區(qū)火山巖、次火山巖成分較單一，主要為酸性或中—酸性巖，應屬區(qū)域性巖漿活動(成巖系列)的一個片段。根據(jù)馮志文[1]等研究成果，區(qū)內(nèi)巖體屬亞堿系中偏堿的鈣堿性巖系，其巖石組合與太平洋的安山-英安巖-流紋英安巖-流紋巖組合相似。

2.2巖體巖石學特征

巖石主要顏色為淺肉紅色、淺灰紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為顯微文象結(jié)構(gòu)、顯微花崗結(jié)構(gòu)。鉀長石和斜長石為主要的斑晶，石英斑晶較少，含量5%～35%。斜長石呈柱粒狀，具有鈉長石聚片雙晶，費氏太測定為中—更長石；鉀長石呈板狀，測定為中—微長石。經(jīng)福建省地質(zhì)礦產(chǎn)局測定，該巖體其三斜度、有序度與流紋巖相近，與侵入巖對比偏低(區(qū)內(nèi)部分花崗巖中鉀長石三斜度0.65～0.75，斜長石有序度60)。黑云母少見，基質(zhì)則由顯微粒狀長石、石英組成或由長石、石英有規(guī)律地交生構(gòu)成顯微文象結(jié)構(gòu)。

3巖體產(chǎn)出特征

3.1巖體形態(tài)

東坑火山巖盆地在平面上呈近似菱形狀，面積約240 km2，北西面、南東面與侏羅系南園組(J3n)呈斷裂接觸，北東面、南面主要以不整合方式直接覆蓋于南園組之上。盆地內(nèi)地層明顯構(gòu)成2個沉積—火山噴發(fā)旋回，分別劃為下白堊統(tǒng)石帽山群下組及上組，每一旋回的下部沉積巖以內(nèi)傾產(chǎn)出，上部火山巖則以外傾產(chǎn)出。火山巖盆地在地貌上實際表現(xiàn)為正地形，小紹復式巖體位于該火山巖盆地中部。小紹巖體在平面上呈橢圓狀，圍巖主要為下白堊統(tǒng)石帽山群上組上段的熔結(jié)角礫(凝灰)巖、熔結(jié)凝灰?guī)r、英安巖流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、火山角礫巖、集塊巖、安山巖、流紋巖等。巖體呈巖瘤狀展布于大墘破火山口構(gòu)造旁側(cè)，出露面積約2.5 km2。

3.2多期次侵入階段產(chǎn)物

沿樟口—小紹—石洪坑—東坑一線，分別對東坑火山盆地的小紹巖體、石洪坑巖體、東坑巖體，特別是小紹巖體進行了進一步的野外觀測及室內(nèi)研究，認為小紹巖體屬多次多階段侵入的復式巖體，并在該巖體中確定了一種新的金礦化類型——斑巖型金礦。根據(jù)下宅—樟口公路上所見的侵入接觸關系，可劃分為4個不同時期的侵入產(chǎn)物[1]。

(1)第一階段。為粗斑花斑巖，在小紹、樟口、石洪坑等地段廣泛出露，與晶洞鉀長花斑巖(為第二階段產(chǎn)物)共同構(gòu)成小紹復式巖體的主要巖性。巖石顏色主要為暗紅色，結(jié)構(gòu)為粗?；ò呓Y(jié)構(gòu)，常具塊狀構(gòu)造，主要斑晶為中—更長石、鉀長石，粒徑5～10 mm，大者可達15 mm，具板狀結(jié)構(gòu)。區(qū)內(nèi)斑晶含量相對較高，可達15%。巖石中鱗片狀綠泥石集合體呈團塊狀，也有鐵錳質(zhì)團塊出現(xiàn)，二者半徑為0.5～4 mm。團塊中還出現(xiàn)淡紫色硬石，并可見含鐵錳的灰色方解石。該階段巖體侵入下白堊統(tǒng)石帽山群上組上段，在剖面上可見巖體侵入英安巖中，接觸面一般較陡。

(2)第二階段。為晶洞鉀長花斑巖，具中—粗?；ò呓Y(jié)構(gòu)，巖石主要為肉紅色，晶洞構(gòu)造。鉀長石、更長石、石英為該階段的主要礦物。晶洞分布不均勻，約占5%～10%，晶洞由中間向邊緣逐漸變少直至消失，粒徑1～2 mm，大者超過3 mm。綠泥石、方解石、石英晶簇常分布于晶洞內(nèi)，鉀長石為主要的斑晶，粒徑5～10 mm。該階段巖體主要分布于石洪坑西面至小紹一段，其邊緣相為細粒鉀長花斑巖，該階段巖體常侵入于英安巖和粗斑花斑巖中，接觸面較陡，傾角70°～80°，在內(nèi)接觸帶常見圍巖捕擄體。在新廠北西2.5 m處公路邊7004#點見晶洞鉀長花斑巖與粗斑花斑巖呈侵入接觸，在晶洞鉀長花斑巖一側(cè)有3 cm寬的冷凝邊(圖1)，并在粗斑花斑巖中見有細脈穿插。

圖1　晶洞鉀長花斑巖冷凝邊

(3)第三階段。為巖墻狀(堿性)流紋巖，在細粒鉀長花斑巖與粗斑花斑巖間可見其侵入體，亦見穿切入粗斑花斑巖中。在巖墻邊緣往往發(fā)育深淺色調(diào)相間的熔析條帶(圖2)，可見流動現(xiàn)象，具有寬1～5 m的巖墻，產(chǎn)狀較陡。

圖2　深淺色調(diào)相間的熔析條帶

(4)第四階段。為球粒流紋巖，灰色巖石，球粒結(jié)構(gòu)，粒徑約1 mm。球粒流紋巖具有2種產(chǎn)狀特征：①較緩傾的脈狀，具有較平直整齊的邊界；②較陡傾的巖墻狀，具有鋸齒狀邊界，但前者較多見。在細粒鉀長花斑巖中可見有球粒流紋巖的侵入，其也可侵入于粗斑花斑巖中，并可見其同時穿插粗斑花斑巖和巖墻狀流紋巖中。

3.3巖體形成時間

據(jù)前人研究成果[1-3]及相關的區(qū)調(diào)資料可知：①巖體侵入圍巖的成巖時代下限為下白堊統(tǒng)石帽山群上組上段；②在距離樟口南西500 m處進行小紹巖體取樣，同位素測定其年齡為75.2 Ma，顯示為白堊紀；③晶洞鉀長花斑巖在福建較發(fā)育，魁岐、旗山晶洞鉀長花崗巖的鋯石U-Th-Pb法年齡分別為69，87 Ma，也可證明其形成于早—晚白堊世。

3.4含礦巖體形態(tài)及礦物組分

目前發(fā)現(xiàn)的小紹含礦巖體為由多次侵入而成的復式巖體，呈巖株狀產(chǎn)于同期火山巖構(gòu)成的產(chǎn)狀內(nèi)陡外緩的火山穹窿中。巖性為粗斑花斑巖、細鉀長花斑巖、晶洞鉀長花斑巖等，斑晶為微斜條紋長石和石英，基質(zhì)具顯微文象結(jié)構(gòu)，有微斜條紋長石與石英共結(jié)呈楔形連晶組成，副礦物主要有鈦鐵礦、磁鐵礦、鋯石、磷灰石、金屬硫化物等。各次侵入體之間的接觸關系較復雜，部分巖體之間既有侵入關系又有漸變關系，為巖漿喘息式侵入(即侵入活動相隔時間較短)而造成的一種現(xiàn)象。

3.5金礦化與蝕變情況

金礦化較佳的主要為粗斑花斑巖和中斑鉀長花斑巖，晶洞鉀長花斑巖中局部也有礦化，礦石品位較低。礦化與綠泥石蝕變關系密切，礦化最佳的區(qū)段與強綠泥石化等蝕變范圍一致，Au品位0.5～2.4 g/t，一般1～2 g/t；Ag品位(34～115)×10-6，一般約50×10-6。目前，20 m間距樣品控制的礦化區(qū)段長度大于100 m，若以蝕變標志計算，礦化長度遠大于100 m，已控制寬度超過20 m。因覆蓋尚未見邊界，礦化蝕變屬面型，又無明顯構(gòu)造跡象，故推測寬度應遠遠超出露頭范圍，其礦(化)體的野外出露特征表現(xiàn)出近直立的脈狀產(chǎn)出，脈寬約2 m，褐鐵礦化強、風化強烈、呈蜂窩狀(圖3)。此外，據(jù)5件人工重砂(樣重15～20 kg)樣品分析，皆發(fā)現(xiàn)自然金，粒級多在180目以下，呈小片狀或不規(guī)則狀。經(jīng)掃描電鏡能譜分析，w(Au)76.77%，w(Ag)23.33%，屬銀金礦。

圖3　礦(化)體的野外出露特征

4找礦標志

(1)構(gòu)造。成礦特征及規(guī)律主要受NE—NNE向斷裂破碎帶控制，其次為NNW—NW向斷裂帶，與區(qū)域上的政和—大埔NE向深斷裂帶、蓋林—錦屏NE向次級火山基底隆起帶及浦城—寧德NW向火山噴發(fā)帶有成因聯(lián)系。當石英脈或方解石脈出現(xiàn)在破碎帶時，一般可推斷其下部或延伸部位可能存在礦體，若有山脊形成，說明其破碎帶硅化較劇烈，由此可對礦化體進行有效判定。

(2)蝕變。在蝕變發(fā)育強烈的區(qū)域內(nèi)可根據(jù)綠泥石化、黃鐵礦化、硅化、鉀長石化、高嶺土化、褐鐵礦化等蝕變現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)金礦化，硅化-褐鐵礦化蝕變組合含礦性較好，疊加黃鐵礦化、高嶺土化礦化則更佳。此外，對原生礦石的主要礦物組成及巖礦、金礦體中的伴生元素進行了一系列的數(shù)學分析和測試，發(fā)現(xiàn)原生礦石中黃鐵礦化和毒砂化的發(fā)育程度越高，金含量越高，因此結(jié)合毒砂化和黃鐵礦化可進行有效的找礦工作。

(3)化探異常。Au-Ag-As-Sb-Pb-Zn化探次生暈組合異常是較可靠的地表找礦標志。

(4)礦體特征。礦區(qū)局部金礦體存在淺部礦體貧甚至蝕變、深部富且沿傾向延深較深的現(xiàn)象，可為尋找深部金礦體提供直接依據(jù)。

(5)老硐。前人采掘的老硐、廢礦坑附近區(qū)域為重要的找礦標志。

(6)巖體特征。區(qū)域上與小紹巖體類似的石洪坑、東坑巖體的類比研究成果可供區(qū)內(nèi)找礦參考。

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(收稿日期2015-07-07)

*福建省教育廳JK類科技基金項目(編號：JK2014050)；福建省教育廳B類基金項目(編號：JB12213)；龍巖市科技計劃項目(編號：2011LY53)；福建省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目(編號：S20141036)；2014年福建省高等學校教學改革研究項目(編號：JAS14770)。

馮金煒(1991—)，男，碩士研究生， 610059 四川省成都市。