閩北后山地區(qū)火山熱液型金礦地質(zhì)特征及找礦潛力

鄭 飛

(福建省197地質(zhì)大隊，福建 泉州 362000)

0 引言

后山地區(qū)地處政和-大浦深大斷裂帶東側(cè)，松溪-寧德斷裂西側(cè)的東坑火山盆地，構(gòu)造單元屬閩東斷坳帶之壽寧-華安斷隆帶與北武夷隆起區(qū)之政和-南平裂隙槽結(jié)合部位。近年來，區(qū)內(nèi)相繼發(fā)現(xiàn)一批如政和縣東際金(銀)礦、政和上山崗金銀礦、政和縣馬侖頭金銀礦等破碎帶蝕變巖型金銀礦床，顯示良好的找礦潛力。前人已對區(qū)域內(nèi)金(銀)礦床開展了大量勘探和研究工作，研究成果主要集中在單個礦床地質(zhì)特征、礦體展布形態(tài)、構(gòu)造控礦特征、成礦規(guī)律和儲量規(guī)模等方面[1-4]，隨著本區(qū)周邊地區(qū)及深部金礦的調(diào)查發(fā)掘，認(rèn)為有必要對區(qū)內(nèi)金礦成礦機(jī)制和找礦標(biāo)志等進(jìn)行深度剖析。通過對區(qū)域地質(zhì)背景和典型礦床成礦地質(zhì)環(huán)境、礦體礦石特征等進(jìn)行深入總結(jié)，研究礦床成因和成礦地質(zhì)條件，指出找礦標(biāo)志并圈定找礦靶區(qū)，為今后該地區(qū)金礦找礦提供技術(shù)支撐。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

后山地區(qū)位于閩浙粵火山帶(Ⅰ)中段，閩東火山活動亞帶(Ⅱ)的北段，壽寧-梅林北東向火山噴發(fā)亞帶(Ⅲ3)和松溪-寧德北西向火山噴發(fā)亞帶(Ⅲ6)的交匯部位[5]。區(qū)域經(jīng)歷了多期次、多階段的構(gòu)造活動的改造，不同構(gòu)造演化階段各自具有不同的特點(diǎn)，為本區(qū)中生代火山噴發(fā)提供便利的條件。強(qiáng)烈、多階段、頻繁的火山活動和的類型復(fù)雜、空間組合形式多樣的火山構(gòu)造，構(gòu)成了獨(dú)具一格的火山構(gòu)造面貌。區(qū)域位于Ⅲ-81-①浙中-武夷隆起鎢-錫-錳-金-銀-鉛-鋅-鈮-鉭-螢石成礦帶與Ⅲ-80-①華安-浙東金-鉛-鋅-銀-錳-銅-鉭-明礬石成礦亞帶的交界部位，為金礦成礦的有利地質(zhì)背景，賦存政和縣東際金礦、上山崗金銀礦、建甌東游金礦等多處礦床(見圖1)。布格重力異常顯示本區(qū)處于重力梯度帶中，中西布格重力異常等值線總體走向北東，反映大斷裂通過地段。該區(qū)處于東部沿海磁場劇烈變化帶和西部內(nèi)陸磁場相對平緩帶的過渡區(qū)域，航磁ΔT異常以北東向～北東東向條帶狀異常帶為特征；巖石Au、Pb、Zn、Ba元素有明顯濃集趨勢，Au、Cu、Pb、Zn、Ag元素異常組合區(qū)穿插于該區(qū)北東部，各元素異常濃度高、規(guī)模大、套合性好，同時存在重砂異常區(qū)83處。顯示該區(qū)具有較好的金多金屬找礦前景。

①—白堊系(K)；②—侏羅系(J)；③—遠(yuǎn)古界(Pt)；④—花崗巖(γ)；⑤—石英閃長巖(δο)；⑥—二長花崗斑巖脈(ηγπ)；⑦—二長斑巖脈(ηπ)；⑧—正長巖脈(ξ)；⑨—超基性巖脈(Σ)；⑩—斷裂構(gòu)造；—火山基底隱伏隆起構(gòu)造；—古火山口；—金銀礦床；—多金屬礦床

2 典型礦床地質(zhì)特征

2.1 概況

上山崗金銀礦床是閩北陸相火山熱液型金礦最典型代表，位于福建省建甌市川石鄉(xiāng)與政和縣星溪鄉(xiāng)相鄰處[6]，礦區(qū)面積5.68 km2，是閩北陸相火山巖型金銀礦最具找礦潛力的地段和找礦突破口之一。

2.2 成礦地質(zhì)環(huán)境

2.2.1 地層

礦區(qū)主要出露地層為早白堊世石帽山群(K1s)，為一套陸相碎屑沉積-火山噴發(fā)建造。根據(jù)巖性組合、火山噴發(fā)旋回、接觸關(guān)系等特征劃分為黃坑組(K1h)和寨下組(K1z)，礦區(qū)地質(zhì)圖見圖2。

2.2.2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主，且級序分明(見圖2)，主要有以下四組構(gòu)造斷裂帶[7]。①：以F9為主干斷層北東向斷裂帶，兩側(cè)次級平行及派生斷裂發(fā)育F20、F10和F22等，分布范圍長達(dá)3.5 km、寬達(dá)1.5 km，為上山崗礦床最重要的控礦和容礦構(gòu)造。②：成礦活動稍晚于北東向斷裂帶的近南北向斷裂帶F1、F7和F8。③：北西向斷裂帶為區(qū)域性菲子坑斷裂(F0)一部分，在礦區(qū)北面的冷石礦段及蝴蝶坑礦段西南角的南坑，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦(化)體也多受其控制，反映出一定的控礦特性。④：近東西向(F3)被北東向及南北向斷裂切割，并充填礦化石英脈，屬成礦前構(gòu)造。

①—早白堊世黃坑組上段；②—正長斑巖；③—斷層及編號；④—金礦床及編號

2.2.3 次火山巖及巖脈

礦區(qū)次火山巖和巖脈較發(fā)育，規(guī)模差別明顯，規(guī)模大者可長達(dá)3～5 km，寬達(dá)30～50 m，前期主要充填北東向斷裂，為成礦期產(chǎn)物，巖性以安山質(zhì)玢巖、花崗斑巖為主。后期巖脈常密集成群產(chǎn)出，常切割、破壞礦體，構(gòu)成相互平行的巖脈組，每個巖脈組由3～9條不等的巖脈組成，巖性以斑巖為主。其中呈肉紅色，細(xì)～中粒半自形晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造的花崗巖脈，花崗巖枝蝕變明顯，裂隙面上見黃鐵礦化，與區(qū)內(nèi)成礦作用有一定關(guān)系。而呈淺肉紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶粒度自巖脈中心往巖脈邊部逐漸變細(xì)的正長斑巖脈與礦化蝕變帶協(xié)調(diào)一致產(chǎn)出，與金(銀)成礦作用關(guān)系非常密切。

2.3 礦體、礦石特征

2.3.1 礦體

上山崗礦區(qū)已知礦體眾多，礦體17個、礦脈36條。礦體走向主要為北東向及近南北向，長度30～100 m；傾向北西或近西向，延深30～150 m；局部反傾，傾角60°～70°。礦體厚度在0.3～1.2 m，局部厚達(dá)5～6 m(9-5號礦脈)，礦體沿走向經(jīng)常被斷層或巖脈切割錯斷5～20 m，如圖3所示。

①—早白堊世黃坑組上段；②—鉆孔；③—正長斑巖；④—斷層破碎帶；⑤—金礦體

礦石呈自形-半自形晶粒結(jié)構(gòu)。礦石礦物主要為自然金、銀以及銀金礦礦物為主，脈石礦物主要為石英、長石等。據(jù)化驗測試顯示，礦床淺部礦石主要有用組分Au 0.5～8.0 g/t、Ag 30～300 g/t、Pb 0.1%～1.0%、Zn 0.2%～1.5%、Cu 0.08%～0.13%，未檢測到有害組分As及有機(jī)碳，深部礦石中各種有用組分含量均明顯降低[9]。尤其是銀、鉛、鋅品位降幅較大，品位為：Au 0.5～4.0 g/t、Ag 10～80 g/t、Pb 0.06%～0.30%、Zn 0.10%～0.36%、Cu 0.03%～0.08%。

2.4 礦床成因

早白堊世次火山期后期氣熱溶液沿東坑火山斷陷上升時從地殼中攝取了Au、Ag等金屬元素，在與大氣降水發(fā)生對流循環(huán)時，從同源巖漿形成的火山巖中大量活化轉(zhuǎn)移出Au、Ag，從而增加熱液中Au、Ag等元素濃度，生成Au、Ag熱鹵水。含礦熱液在運(yùn)移過程中與圍巖不斷發(fā)生強(qiáng)烈交代，使圍巖發(fā)生礦化蝕變，隨著Au、Ag熱鹵水酸堿度的遞增和溫度、壓力的驟降，使Au、Ag等開始從絡(luò)合物中分解析出，沉淀富集在次火山巖體邊部斷裂蝕變帶內(nèi)，形成近北西向展布脈狀、透鏡狀金銀礦體。因此，礦床成因類型屬火山熱液型金銀礦床[8]，工業(yè)類型屬破碎帶蝕變巖型金銀礦床，周邊主要包含有上山崗、仙巖、馬侖頭、外坪等金銀礦床，其成礦模式如圖4所示。

1—新元古代變質(zhì)巖；2—早白堊世火山巖；3—晚白堊世花崗斑巖；4—地質(zhì)體界線；5—蝕變體；6—金礦體；7—硅化、黃鐵礦化等；8—熱液及運(yùn)動方向

3 成礦地質(zhì)條件

3.1 地層

3.2 火山巖

區(qū)域內(nèi)中生代火山巖廣泛分布，主要為晚侏羅世南園組和早白堊世石帽山群火山巖，與礦化較為密切。區(qū)內(nèi)中生代火山巖區(qū)火山機(jī)構(gòu)控礦作用較明顯，礦體的形態(tài)在同一火山機(jī)構(gòu)的不同部位差別很大，產(chǎn)于破火山口周圍多為環(huán)狀、放射狀的脈狀礦體，火山通道內(nèi)常為囊狀、筒狀礦體，而在遠(yuǎn)離火山中心的盆地中多為層狀、透鏡狀礦體。火山巖中Au、Ag、Cu、Pb、Zn等元素平均含量普遍高于其它地層，工作區(qū)內(nèi)火山巖中發(fā)現(xiàn)多處金、銀多金屬礦化，這與元素的富集現(xiàn)象有直接關(guān)系。通過火山噴發(fā)帶來成礦需要的物質(zhì)來源(含礦熔漿)，火山構(gòu)造斷裂帶同時為成礦提供儲礦空間，火山作用和含礦氣液活動促使圍巖蝕變和金(銀)元素沉淀形成具一定規(guī)模的Au、Ag、Cu、Pb、Zn礦體[9]。

3.3 侵入巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈，侵入巖較為發(fā)育，與成礦關(guān)系密切的主要為燕山早期和晚期侵入巖[5，10]。不同時期和巖石類型的侵入巖的控礦特征各不相同。其中，與金、銀、銅、鉛、鋅等多金屬礦有關(guān)的燕山晚期侵入巖(正長花崗巖、花崗斑巖和石英正長斑巖)最為重要。燕山早期黑云母花崗巖、燕山晚期正長花崗巖、花崗斑巖、石英正長斑巖等脈巖群，與區(qū)內(nèi)金、銀多金屬礦也有時空上的聯(lián)系。

3.4 構(gòu)造

該區(qū)構(gòu)造與成礦關(guān)系密切，主要體現(xiàn)為北東向斷裂、北北東向斷裂、南北向斷裂以及火山機(jī)構(gòu)4類構(gòu)造控礦。其中，北東向斷裂為區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造，控制本區(qū)中溫?zé)嵋盒突蜃冑|(zhì)熱液型金礦產(chǎn)，其表現(xiàn)為礦體沿著北東向壓(扭)性主干斷裂派生的近南北向張扭性斷裂破碎帶呈長條狀、似層狀充填。北北東向斷裂為該區(qū)主體構(gòu)造，與金 (銀)多金屬礦化關(guān)系密切的花崗斑巖、正長斑巖以及早白堊世火山巖直接受其控制，為區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造。南北向斷裂控制含金石英脈呈細(xì)脈狀、透鏡狀、樹枝狀、網(wǎng)狀產(chǎn)出，如上山崗1號礦體就賦存于該斷裂帶中。中生代火山巖區(qū)火山機(jī)構(gòu)控礦作用十分明顯，火山機(jī)構(gòu)是導(dǎo)礦、容礦的有利部位，區(qū)內(nèi)多個金多金屬礦點(diǎn)受火山通道控制。

4 找礦潛力

4.1.1找礦標(biāo)志

4.1 找礦標(biāo)志

區(qū)內(nèi)賦礦地層為晚侏羅世南園組和早白堊世石帽山群火山巖。燕山期侵入巖及各類次火山巖發(fā)育，礦化蝕變體與燕山期侵入巖正長斑巖脈及花崗斑巖脈關(guān)系密切。

4.1.2 斷裂破碎帶

含礦熱液運(yùn)移和礦質(zhì)交代沉淀的構(gòu)造空間直接影響著礦床的發(fā)育程度。區(qū)內(nèi)成礦斷裂破碎帶主要受區(qū)內(nèi)北東向和近南北向斷裂構(gòu)造控制，在巖脈充填破碎帶時，預(yù)示在破碎帶下部存在金(銀)礦體，地表顯示易形成山脊，可作為地表追索和圈定礦化體的重要依據(jù)。

4.1.3 圍巖蝕變

熱液蝕變與礦化在時空上密切相關(guān)。圍巖出現(xiàn)硅化、鉀長石化、綠泥石化等蝕變，尤其出現(xiàn)螢石化及少量黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦，是近礦圍巖蝕變標(biāo)志。相鄰圍巖蝕變作用多呈現(xiàn)漸變過渡特征，礦化程度由中心向外側(cè)逐漸變?nèi)?，以中心部位的鉀長石化帶、絹英巖化帶蝕變、礦化最好。

4.1.4 化探、高磁異常

地球化學(xué)異常和高磁異常是找礦工作中最有效的間接標(biāo)志。區(qū)內(nèi)Au-Ag-As-Sb-Pb-Zn化探次生暈組合異常和正負(fù)異常伴生、正異常幅值變化相對較大、強(qiáng)度較強(qiáng)、多為條帶狀，串珠狀等高磁特征是可靠的地表找礦標(biāo)志，如圖5所示。

a—化探等值線 b—高磁等值線

4.2 找礦潛力分析

1)東際-馬侖頭金多金屬礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)

該區(qū)位于后山地區(qū)北部東際村-掩后平村一帶，呈北東向展布，面積14.94 km2。中生界火山巖及下古生界-上元古界變質(zhì)巖新老地層交接分布，北東向斷裂發(fā)育，燕山期巖漿多期侵入，呈小巖株、巖枝及巖脈產(chǎn)出，圍巖蝕變主要有硅化、黃鐵礦化等[1]，1：5萬水系沉積物有二處異常區(qū)，Au、Ag、As、Cu、Mo、Pb、Zn均有明顯的濃集中心，1：5萬高精度磁測在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)二處呈橢圓狀的正異常區(qū)。結(jié)合野外踏勘和周邊調(diào)查資料顯示，金、銀多金屬礦找礦潛力較大，初步預(yù)測金礦金屬量21 228 kg。

2)后侖山-上山崗金多金屬礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)

該區(qū)位于后山地區(qū)中西部后侖山村-上山崗村一帶，區(qū)內(nèi)有呈東西向展布、面積約37.46 km2的上山崗火山噴發(fā)中心。斷裂及次火山巖發(fā)育，成礦條件十分有利，發(fā)現(xiàn)了以Au為主，伴有Pb、Zn、Ag等綜合異常特征明顯，圈定了仙巖、后侖山、上山崗、南洋和嶺源5個預(yù)測區(qū)，預(yù)測金金屬量25 903 kg。是閩北陸相火山巖型金銀礦最具找礦潛力的地段。

3)嶺頭-大溪金多金屬礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)

該區(qū)位于后山地區(qū)東部楊源鄉(xiāng)嶺頭村和大溪村一帶，呈東西向展布，面積約為5.02 km2。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，以北東向和北西向為主，晚白堊世侵入巖石英正長斑巖呈條帶狀侵入于晚侏羅世南園組，圍巖蝕變主要為硅化、黃鐵礦化。綜合野外實地勘查，成礦地質(zhì)條件、礦化蝕變等特征，認(rèn)為本區(qū)是金多金屬礦的找礦遠(yuǎn)景區(qū)，找礦潛力較大。初步預(yù)測金礦金屬量2 716 kg。

5 結(jié)語

1)閩北地區(qū)大地構(gòu)造位于閩東斷坳帶之壽寧-華安斷隆帶與北武夷隆起區(qū)之政和-南平裂隙槽結(jié)合部位，北東、北西向脆性斷裂與區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的一批火山熱液型金銀礦床(點(diǎn))形成關(guān)系密切，是區(qū)內(nèi)主要的控礦構(gòu)造。

2)賦礦地層為晚侏羅世南園組和早白堊世石帽山群火山巖；燕山期侵入巖正長斑巖脈及花崗斑巖脈與圍巖出現(xiàn)硅化、鉀長石化、綠泥石化等礦化蝕變關(guān)系密切；Au-Ag-As-Sb-Pb-Zn化探次生暈組合異常和正負(fù)異常伴生、正異常幅值變化相對較大、強(qiáng)度較強(qiáng)、多為條帶狀，串珠狀等高磁特征為區(qū)內(nèi)主要找礦標(biāo)志。

3)依據(jù)區(qū)內(nèi)上山崗金礦典型礦床特征，結(jié)合區(qū)域地層、火山巖、侵入巖和構(gòu)造等成礦地質(zhì)條件，總結(jié)了區(qū)內(nèi)金礦找礦標(biāo)志，提出在東際-馬侖頭、后侖山-上山崗和嶺頭-大溪等地區(qū)為火山熱液型金礦床重點(diǎn)找礦潛力區(qū)。