徐廣東
(福建省國(guó)土資源評(píng)估中心,福建 福州 350000)
閩中成礦區(qū)屬中國(guó)東部中新生代陸相火山-次火山熱液成礦帶,位于閩西南坳陷帶與閩東火山斷坳帶的結(jié)合部。該地區(qū)查明的金屬礦床以鉛鋅多金屬、銅鉬、鐵礦為主,部分達(dá)到大中型礦床規(guī)模,顯示出良好成礦地質(zhì)背景和成礦地質(zhì)條件[1,2]。丘埕礦區(qū)是閩中地區(qū)的一個(gè)代表性鐵鉬多金屬礦集區(qū)[3],前人對(duì)丘埕礦區(qū)青崗鉬礦床的研究認(rèn)為鉬礦床屬于廣義斑巖型鉬礦[4]。本文以丘埕礦區(qū)的七町湖礦床為研究對(duì)象,總結(jié)礦床地質(zhì)特征,探討了礦床成因。
研究區(qū)出露中—上元古界龍北溪組(Pt2-3l)變質(zhì)巖地層。龍北溪組分布于礦區(qū)中部,巖性以一套淺灰白、灰白色純石英巖、石英巖為主,夾灰黃色—墨綠色透輝石石英巖、硅化陽(yáng)起石化蝕變巖、透閃石蝕變巖、陽(yáng)起石化透輝石巖及黑云斜長(zhǎng)變粒巖。龍北溪組原巖以硅質(zhì)巖為主,夾含鐵質(zhì)砂泥巖,變質(zhì)程度為高綠片巖相。
區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要以斷裂構(gòu)造為主,有北東向的F1和北西向的F2斷層。
F1斷層,呈北東方向延伸,長(zhǎng)2.2km,走向35°~45°,傾向南東,傾角一般62°~70°,平面上波狀起伏,地表見(jiàn)硅化巖透鏡體、絹云母化碎裂巖。F1斷層控制了燕山期中細(xì)粒花崗巖的展布,沿?cái)嗔鸭芭詡?cè)裂隙充填花崗斑巖脈、石英細(xì)脈、石英-螢石脈、石英-方解石微細(xì)脈,并伴隨有鉀化、硅化、綠泥石化、綠簾石化等蝕變。F1具多期活動(dòng)的特征,早期為張性,晚期為壓扭性。
F2斷層,為區(qū)域上香林院—湯頭北西向斷裂的北西延伸部分。該斷層呈北西向延伸,長(zhǎng)1.5km,走向325°方向,傾向北東,傾角50°~68°。F2斷層切割龍北溪組變質(zhì)巖,但被后期北東向F1斷層切割。F2斷層面發(fā)育厚約12m的破碎帶,沿?cái)嗔褞Оl(fā)育有硅化、絹云母化蝕變。F2斷層主要表現(xiàn)為張性,具多期活動(dòng)的特征。
圖1 丘埕礦區(qū)七町湖鐵礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖
研究區(qū)侵入巖為瓊溪巖體,主要由晚侏羅世正長(zhǎng)花崗巖(ξγJ3)、早晚侏羅花崗閃長(zhǎng)巖(γδJ1)、花崗斑巖(γπ)、正長(zhǎng)斑巖(ξπ)等組成,其中瓊溪正長(zhǎng)花崗巖體與成礦關(guān)系密切。其中,晚侏羅世正長(zhǎng)花崗巖(ξγJ3),主要分布在研究區(qū)東側(cè)和西北部,呈巖基狀侵入至龍北溪組地層中,屬瓊溪巖體古竹超單元主期結(jié)構(gòu)巖石庵前坪?jiǎn)卧幕◢弾r,發(fā)育綠泥石化、絹英巖化、磁鐵礦化等蝕變,與區(qū)域礦化關(guān)系密切;早晚侏羅花崗閃長(zhǎng)巖(γδJ1),分布于研究區(qū)西南部,出露長(zhǎng)300m~500m,寬100m~150m,長(zhǎng)軸方向?yàn)楸睎|向,呈小巖株侵入于龍北溪組地層中;花崗斑巖(γπ),分布于研究區(qū)西北部外圍,呈巖脈狀侵入晚侏羅世正長(zhǎng)花崗巖中,長(zhǎng)軸方向?yàn)楸睎|,長(zhǎng)100m~800m,寬10m~50m,陡傾角,發(fā)育綠泥石化、磁鐵礦化、硅化、碳酸鹽化、高嶺土化等,見(jiàn)黃鐵礦化、輝鉬礦化等礦化現(xiàn)象;正長(zhǎng)斑巖(ξπ),沿北西向F2斷裂充填貫入,長(zhǎng)50m左右,寬3m~5m,走向NW310°,陡傾,具弱硅化蝕變。
七町湖礦床共發(fā)現(xiàn)3條礦體,分別為Ⅰ號(hào)礦體、Ⅱ號(hào)礦體和Ⅲ號(hào)礦體,礦體均賦存于龍北溪組(Pt2-3l)變質(zhì)巖地層中。
Ⅰ號(hào)礦體,分布于研究區(qū)西北部,礦體呈上寬下窄之契形脈狀,產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀一致,賦存于龍北溪組變質(zhì)巖中。地表由TC4101、TC4201、TC45-101控制,深部由ZK4101、ZK4201、ZK45-101控制,礦體產(chǎn)狀傾向76°~95°,傾角45°~55°,賦存標(biāo)高為545m~657m,走向長(zhǎng)為120m,厚度2.17m~10.6m,平均厚度7.4m,礦體品位:TFe 21.10%~52.13%,平均34.67%。礦體頂、底板為黑云斜長(zhǎng)變粒巖。
Ⅱ號(hào)礦體,分布于研究區(qū)西北部,位于Ⅰ礦體層之上的龍北溪組變質(zhì)巖中。規(guī)模小,礦體呈契形脈狀,產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀一致。礦體產(chǎn)狀傾向84°~93°,傾角45°~55°,賦存標(biāo)高為616m~658m,走向長(zhǎng)約120m,厚度3.01m~5.77m,平均厚度4.45m。礦體品位:TFe 28.25%~43.50%,平均32.85%。
Ⅲ號(hào)礦體,分布于研究區(qū)西北部,位于Ⅰ礦體層之下的龍北溪組變質(zhì)巖中。礦體呈上寬下窄之契形脈狀,產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀一致。礦體傾向80°,傾角55°,賦存標(biāo)高為571m~637m,走向長(zhǎng)40m,厚度2.24m~3.50m,平均厚度2.87m,礦體品位:TFe 28.70%~29.30%,平均29.05%。
礦石呈灰黑—鋼灰色,半自形—自形粒狀結(jié)構(gòu),致密塊狀構(gòu)造,局部見(jiàn)條帶狀構(gòu)造。礦石礦物以磁鐵礦為主,含微量赤鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦等。脈石礦物為石英、石榴子石、方解石、透輝石、透閃石、黑云母、陽(yáng)起石、螢石等。
磁鐵礦,半自形—自形晶粒狀,粒徑大小不一,從0.05mm~1.4mm,呈集合體狀分布,含量65%~80%。赤鐵礦,呈條狀或?yàn)榇盆F礦粒狀自形晶假象,粒徑在0.05mm~0.15mm,充填在磁鐵礦的粒間空隙。黃鐵礦,呈半自形—自形晶粒狀,粒徑小于0.1mm,分布在脈石礦物中或充填在磁鐵的裂隙和空洞中。黃銅礦,微粒狀、渾圓形,被磁鐵礦包裹,含量甚微。
礦區(qū)圍巖蝕變以中高溫?zé)嵋何g變?yōu)橹鳎形◣r化、陽(yáng)起石化、透輝石化、角巖化,其次有綠泥石化、硅化、絹云母化、綠簾石化、葉蠟石化、碳酸鹽化等。
矽卡巖化,發(fā)育在近礦圍巖含鈣、泥質(zhì)條帶狀石英巖、黑云斜長(zhǎng)變粒巖中,其礦物組合為透輝石、陽(yáng)起石、石榴子石、石棉、斜硅鎂石、磁鐵礦等,與礦體呈漸變關(guān)系。
陽(yáng)起石化,主要見(jiàn)于鐵礦體外緣,礦物組合有陽(yáng)起石、綠泥石、綠簾石、葉蠟石等,與磁鐵礦密切共生。
硅化,主要分布在石英巖和矽卡巖化的邊部,呈細(xì)脈狀次生石英產(chǎn)出。礦物組合為石英、角閃石、透輝石、綠泥石、黑云母等。
鉆孔中還見(jiàn)有綠泥石化、綠簾石化、石榴子石化、葉蠟石化、絹云母化等蝕變。各類(lèi)蝕變無(wú)明顯分帶特征,多呈互層混染狀分布。在縱向上從礦體往外圍巖蝕變大致為:磁鐵礦化—矽卡巖化(陽(yáng)起石化)—硅化的分帶規(guī)律。
中—晚元古代,本區(qū)處于陸間裂陷海槽環(huán)境,動(dòng)蕩的沉積環(huán)境引發(fā)海水多次進(jìn)退,從而形成龍北溪組碳酸鹽—硅泥質(zhì)巖建造。晉寧運(yùn)動(dòng)期間,研究區(qū)形成北東向斷裂構(gòu)造,龍北溪組經(jīng)區(qū)域動(dòng)力熱流變質(zhì)作用形成低綠片巖相變質(zhì)巖。地臺(tái)演化階段,由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使政和—大埔斷裂活化,從而成為古斷拉谷[3-5]。
晚三疊世—白堊紀(jì),隨著太平洋板塊向歐亞板塊俯沖加劇,處于地洼演化階段的本區(qū)形成北西向斷裂,同時(shí)活化原有斷層。燕山運(yùn)動(dòng)期間,來(lái)自上地幔或下地殼的同熔巖漿,經(jīng)結(jié)晶分異作用,沿著北東向斷裂發(fā)生大規(guī)模中酸性鈣堿性系列巖漿侵入活動(dòng),帶來(lái)大量成礦物質(zhì),瓊溪巖體古竹超單元在此期間形成。隨著花崗質(zhì)巖漿上侵,攜帶含F(xiàn)e、Pb、Zn等成礦流體沿著龍北溪組地層中的斷層、巖性界面及層間滑動(dòng)帶運(yùn)移,并與龍北溪組變質(zhì)巖發(fā)生接觸交代變質(zhì)作用,形成矽卡巖。在接觸交代變質(zhì)作用后期,成礦物質(zhì)卸載形成礦體。
(1)丘埕礦區(qū)七町湖礦床賦存于中—上元古界龍北溪組變質(zhì)巖地層,成礦物質(zhì)由晚侏羅世花崗巖體和龍北溪組提供。鐵礦成礦受地層、構(gòu)造、巖漿三位一體控制。
(2)丘埕礦區(qū)七町湖礦床屬于與晚侏羅世瓊溪正長(zhǎng)花崗巖體侵入接觸交代變質(zhì)有關(guān)的矽卡巖型礦床。