福建建甌獎(jiǎng)坑銀礦床地質(zhì)特征及成因分析

林光隆

(福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，福州，350013)

前人先后對(duì)建甌獎(jiǎng)坑銀礦及周邊地區(qū)開展地質(zhì)調(diào)查研究工作，并已取得了一系列研究成果[1-3]，目前對(duì)其礦床類型有不同的認(rèn)識(shí)：混合巖化-糜棱巖化變質(zhì)熱液型金礦床、混合巖化變質(zhì)熱液改造型金礦床。筆者依據(jù)近年來(lái)找礦進(jìn)展和勘查成果，總結(jié)成礦地質(zhì)背景、研究礦床地質(zhì)特征，探討礦床成因，以期為同類型礦床的找礦與勘查提供思路和借鑒。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

獎(jiǎng)坑銀礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于北武夷隆起區(qū)浦城—順昌基底與政和—南平裂陷槽交會(huì)帶[4]，位于北東向政和—大埔斷裂帶與北東東向?qū)幓掀綐?gòu)造巖漿帶交會(huì)處西北側(cè)，北北東向浦城—尤溪斷裂構(gòu)造帶中部(閩中裂谷成礦亞帶中段)。元古代和中生代地層大面積分布，區(qū)域性北北東向斷裂發(fā)育，構(gòu)造巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，中生代斷陷盆地發(fā)育，為區(qū)域成礦提供了有利條件。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)以發(fā)育新元古代龍北溪(巖)組、中三疊世花崗巖推覆于早侏羅世梨山組之上的推覆構(gòu)造為特征。出露的地層較簡(jiǎn)單，主要為新元古代龍北溪(巖)組和早侏羅世梨山組下段，二者呈斷層接觸(圖1)。

圖1 建甌獎(jiǎng)坑礦區(qū)地質(zhì)略圖Fig.1 Geological sketch map of Jiangkeng mining area in Jian'ou1—早侏羅世梨山組下段；2—新元古代龍北溪(巖)組;3—中三疊世花崗巖;4—石英閃長(zhǎng)玢巖;5—銀礦體及編號(hào);6—低品位銀礦體及編號(hào);7—金礦體及編號(hào);8—地質(zhì)界線;9—逆沖推覆斷層;10—斷裂;11—構(gòu)造窗;12—勘查線及編號(hào)；13—鉆孔位置及編號(hào)

新元古代龍北溪(巖)組：分布范圍嚴(yán)格受推覆構(gòu)造邊界限制，為推覆體組成部分，主要分布在礦區(qū)的西部，主要巖性為黑云斜長(zhǎng)變粒巖等，局部見矽線石黑云石英片巖、長(zhǎng)石二云片巖。

早侏羅世梨山組下段：主要分布在礦區(qū)的四周，層理產(chǎn)狀總體傾向南東，傾角10°～35°，巖性主要為中厚-厚層狀中粒石英砂巖、中細(xì)粒石英雜砂巖、中粒巖屑石英砂巖及砂礫巖、礫巖，夾粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖。

2.2 侵入巖

礦區(qū)內(nèi)大面積分布中三疊世花崗巖，為主要容礦圍巖，侵入于新元古代龍北溪(巖)組中，與早侏羅世梨山組呈斷層接觸。巖石類型主要為中細(xì)粒黑云母花崗巖，少部分為片麻狀花崗巖、碎粒巖化、絹云母化中細(xì)?；◢弾r等。

石英閃長(zhǎng)玢巖：地表僅出露于礦區(qū)西部，多數(shù)屬隱伏狀巖脈。巖脈總體方向性明顯，空間上巖脈與圍巖(主要是花崗巖和梨山組砂巖)呈侵入接觸，接觸面傾角一般較緩，巖脈呈席狀分布，單條巖脈厚度不大，多數(shù)巖脈為3～7 m，部分孔可見多層脈，局部可能存在分枝復(fù)合。

2.3 構(gòu)造

早侏羅世晚期-中侏羅世擠壓環(huán)境下形成的推覆構(gòu)造為礦區(qū)最主要構(gòu)造。該推覆構(gòu)造控制了區(qū)內(nèi)地層的空間分布和主要的構(gòu)造格局，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)槟蠔|向北西運(yùn)動(dòng)[3]。上盤(推覆體)平面上總體呈云朵狀、斜臥“三角形”展布，西北側(cè)前鋒接觸邊界斷層呈波浪狀，東南側(cè)被以梨山組為巖石組成的另一個(gè)斷塊呈疊瓦狀疊覆，其主體由中三疊世花崗巖組成，見少量新元古代龍北溪(巖)組變質(zhì)巖，它們共同組成了獎(jiǎng)坑礦區(qū)的上盤推覆體,上盤中斷裂主要以北西、北西西向?yàn)橹?，北東向次之，伴生的共軛節(jié)理、張節(jié)理、壓剪性節(jié)理較為發(fā)育。對(duì)成礦具有重要的影響，為礦液的運(yùn)移提供了運(yùn)移和就位的通道和場(chǎng)所。下盤(原地巖系)組成較簡(jiǎn)單，主要為梨山組沉積碎屑巖。推覆斷裂平面上呈不規(guī)則“波浪狀”彎曲，在橫剖面上呈現(xiàn)“峰”(上凸式)、“谷”(下凹式)結(jié)合的組合形式，縱向上呈舒緩波狀，走向北東，主體傾向南東，呈北西-南東向斜臥，傾角較緩，多數(shù)為10°～25°。推覆體的派生裂隙內(nèi)(或附近)多出現(xiàn)強(qiáng)弱不等的絹云母化、硅化或黃鐵礦化蝕變，顯示出派生裂隙體系是成礦期熱液運(yùn)移的重要通道，也是含銀硫化物沉淀的重要場(chǎng)所，它們既是重要的運(yùn)礦構(gòu)造也是重要的儲(chǔ)礦構(gòu)造。規(guī)模較大及與礦體聯(lián)系密切的斷裂有F3、F4、F5、F7、F8、F10、F12和F13。

2.4 圍巖蝕變

圍巖蝕變總體上較強(qiáng)烈，蝕變范圍較為廣泛。蝕變類型主要有黃鐵礦化、硅化、絹云母化、白云母化、綠泥石化、碳酸鹽化(方解石)等。其中與銀金礦化關(guān)系密切的蝕變主要有黃鐵礦化、硅化，特別是黃鐵礦化與銀金礦化最為密切，細(xì)脈浸染狀粉晶黃鐵礦化強(qiáng)弱與銀品位成正相關(guān)關(guān)系，常形成較富集的銀礦化。

根據(jù)其空間分布可分為線狀蝕變及面狀蝕變2大類，二者均較難劃分蝕變強(qiáng)弱分帶。線狀蝕變主要有黃鐵礦化(毒砂礦化)、硅化等。一般于斷裂、裂隙構(gòu)造處發(fā)育，隨著與斷裂、裂隙中心線的距離的增大，蝕變逐漸減弱；面狀蝕變主要有絹云母化、白云母化、綠泥石化、碳酸鹽化(方解石)等，普遍發(fā)育于斷裂或裂隙，但不同的位置蝕變強(qiáng)度上有所差異。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)僅有少量規(guī)模小的銀工業(yè)礦體出露地表，其余均為隱伏礦體。礦體主要分布在花崗巖中，梨山組中僅見一處。礦體礦化強(qiáng)度受構(gòu)造控制，主要與巖石節(jié)理、裂隙寬度及巖石破碎程度有關(guān)，礦體大致可以分為2類，一類主要受裂隙或小斷裂控制，主要有J2、J3、J5等礦體，一般都是成組出現(xiàn)，多表現(xiàn)為多條小規(guī)模礦體夾一條規(guī)模較大的礦體，呈平行側(cè)列式排列。礦體基本均呈脈狀，傾向有一定延伸，走向上有收縮膨脹現(xiàn)象，礦體數(shù)量多，規(guī)模小，品位變化較穩(wěn)定，厚度小，傾角一般為27°～45°。另一類礦(化)體受推覆構(gòu)造控制，地表出露于礦區(qū)西北部，深部于桐坑北西側(cè)見有J72等礦體，礦體主體產(chǎn)于構(gòu)造破碎帶內(nèi)，總體走向北東，呈似層狀、舒緩波狀展布，傾角較緩，傾向與推覆構(gòu)造面形態(tài)密切相關(guān)，傾角一般小于20°。

區(qū)內(nèi)最大的礦體為J3號(hào)礦體，分布在礦區(qū)中部，屬隱伏礦體，貯礦圍巖為中細(xì)?；◢弾r。礦體呈不規(guī)則脈狀，空間展布上受F10斷裂控制(圖2-a)，走向275°～290°，傾向北北東，傾角22°～38°。礦體走向上控制長(zhǎng)度約1 160 m，傾向上最大延伸大致為423 m，礦體普遍存在尖滅再現(xiàn)的現(xiàn)象，單工程真厚度為0.96～9.57 m，平均真厚度為2.41 m，厚度變化系數(shù)為66.14%。單工程品位為Ag 82.65～637g/t、Au 0.1～2.7 g/t，礦體平均品位為Ag 142.10 g/t、Au 0.36 g/t，品位變化系數(shù)為63.43%。

J72號(hào)礦體為隱伏礦體，位于礦區(qū)中部西南側(cè)(桐坑北西側(cè))，呈似層狀、舒緩波狀分布于264～296線，空間展布上受推覆構(gòu)造帶(F1)控制(圖2-b)，分布標(biāo)高主要為70～140 m，控制長(zhǎng)度為160 m，傾向最大延伸302 m。礦體總體走向南西，傾角較緩，傾向與推覆構(gòu)造面形態(tài)密切相關(guān)，傾角一般小于20°。礦體真厚度一般為1.51～3.77 m，平均真厚度2.27 m，厚度變化系數(shù)為40.86%，于ZK28009處礦體厚度較大、品位較高，為一個(gè)富礦囊狀。單工程品位：Ag 95.8～566.1 g/t、Au 0.11～2.75 g/t，平均品位Ag 152.73 g/t、Au 0.90 g/t，Ag品位變化系數(shù)為176.1%。

圖2 獎(jiǎng)坑礦區(qū)200線地質(zhì)剖面簡(jiǎn)圖(a)和288線地質(zhì)剖面簡(jiǎn)圖(b)Fig.2 Geological profile of Line 200 (a) and Line 288 (b)in Jiangkeng mining area

3.2 礦石特征

礦石礦物成分主要由礦石礦物和脈石礦物組成，礦石礦物主要以黃鐵礦自然銀、輝銀礦、自然金為主，有時(shí)還含少量的輝鉬礦、閃鋅礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、褐鐵礦等。脈石礦物成分較復(fù)雜，且礦物結(jié)晶大小不一，主要有石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、黑云母、絹云母、綠泥石、葉蠟石等。礦石結(jié)構(gòu)類型主要有自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、交代-交代殘余結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)、共結(jié)邊結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造較簡(jiǎn)單，主要有浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造。

銀(金)礦石主要有益元素為Ag，主要礦體品位為136.34～195.94 g/t，其中，單樣最高品位為2 114 g/t。伴生有益元素為Au，單樣品位一般為0.1～11.01 g/t。根據(jù)原礦多項(xiàng)分析結(jié)果，各元素組分含量分別為：Ag 122 g/t,Au 0.29 g/t,As 0.14%，S 1.03%，Cu 0.0072%，Pb 0.043%，Zn 0.066%，WO30.001%，Mo 0.01%，CaF20.51%，Sn 0.000 5%，mFe 1.63%，Bi 0.000 17%，Sb 0.006%，Cd 0.000 4%，Mn 0.069%，SiO273.01%，Al2O313.39%，F(xiàn)e2O35.13%，TiO20.25%，CaO 0.83%，MgO 0.50%，K2O 4.23%，Na2O 0.46%。

綜上所述，礦石中As等有害組分含量低，Pb、Zn、Mo等組分含量也很低，除 Pb、Zn在個(gè)別樣品中含量較高外，總體上達(dá)不到綜合利用要求。

3.3 成礦階段劃分

根據(jù)礦物共生組合、礦物間穿插包含關(guān)系、礦物結(jié)晶形態(tài)、礦物貯存狀態(tài)及礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造等特征，推斷出礦區(qū)礦物生成順序(表1)。將獎(jiǎng)坑(金)礦床成礦期劃分為熱液期和表生期，其中熱液期可劃分為3個(gè)主要成礦階段。不同成礦階段蝕變-礦化特征(照片1)及金屬礦物組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造。

表1 獎(jiǎng)坑銀礦床成礦期次與階段劃分Table 1 Metallogenic periods and classification of metallogenic stages of Jiangkeng siliver cleposil

石英-絹云母階段：石英主要呈粒狀分布巖石中，絹云母主要呈鱗片狀、細(xì)條帶狀產(chǎn)出，并發(fā)育綠泥石、綠簾石等蝕變礦物；綠泥石和綠簾石呈粒狀交代黑云母、長(zhǎng)石等礦物形成；該階段中黃鐵礦主要為自形、中-粗粒結(jié)構(gòu)，呈細(xì)脈浸染狀、星點(diǎn)狀分布于巖石中。

石英-多硫化物階段：以出現(xiàn)黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦及輝鉬礦等多種金屬硫化物為特征，各硫化物礦物間為共生關(guān)系，呈脈狀、浸染狀分布于石英的邊部及內(nèi)部，該階段也是銀、金的主要成礦階段，輝銀礦、自然銀、自然金充填于黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦之間或礦物裂隙中。

碳酸鹽化階段：主要發(fā)育石英-方解石、石英-螢石脈，為熱液活動(dòng)后期產(chǎn)物，切穿早期石英-多金屬硫化物脈。

獎(jiǎng)坑銀(金)礦床表生期主要產(chǎn)出氧化礦石，位于近地表，是礦體受表生風(fēng)化淋濾作用的影響而形成的；氧化礦石的礦物成分主要由石英、褐鐵礦組成，局部見微量的黃鐵礦。

照片1 獎(jiǎng)坑銀礦床不同成礦階段蝕變-礦化特征Photo.1 Altered and mineralized characteristics of different mineralization stages of Jiangkeng siliver deposita—黃鐵礦呈浸染狀分布于巖石中；b—石英呈脈狀發(fā)育，黃鐵礦呈浸染狀分布于石英脈內(nèi)；c—多金屬硫化物呈脈狀發(fā)育，方鉛礦、閃鋅礦充填于黃鐵礦內(nèi)；d—石英、螢石呈脈狀發(fā)育

照片2 獎(jiǎng)坑銀礦床金屬礦物組成和結(jié)構(gòu)特征Photo.2 Composition and structure characteristics of metallic minerals of Jiangkeng siliver deposita— 方鉛礦與閃鋅礦共生，交代黃鐵礦礦物；b—自然銀、輝銀礦、方鉛礦、閃鋅礦呈脈狀分布于石英脈中，其中閃鋅礦交代自然銀、輝銀礦、方鉛礦等礦物；c—閃鋅礦礦物被方鉛礦礦物熔蝕交代；d—輝銀礦和自然金呈脈狀產(chǎn)于石英化脈中，其生成先后順序輝銀礦-自然金

4 礦床成因分析

4.1 成礦地質(zhì)條件

銀礦床的成礦作用具有其獨(dú)特性和復(fù)雜性，成礦地質(zhì)背景是控制其成礦的關(guān)鍵因素，不同類型和不同規(guī)模的銀礦床在空間上的分布，嚴(yán)格受構(gòu)造體系的控制[5-6]。區(qū)內(nèi)大地構(gòu)造位置獨(dú)特，構(gòu)造類型的多樣性和構(gòu)造方向的多變性，是銀等金屬元素富集成礦的有利條件[7]。

4.1.1 構(gòu)造條件

獎(jiǎng)坑礦區(qū)毗鄰政和—大埔斷裂帶，該斷裂帶經(jīng)歷了多期巖漿作用、變質(zhì)作用、構(gòu)造變動(dòng)，控制著沿帶鐵、鉛鋅、金、鈮鉭、硫等礦產(chǎn)的形成，是福建省重要的成礦帶[8]。燕山期受到太平洋板塊俯沖和政和—大埔斷裂帶的活動(dòng)礦區(qū)內(nèi)發(fā)育一系列傾向南東的逆沖斷層。區(qū)內(nèi)以發(fā)育新元古代龍北溪(巖)組、中三疊世花崗巖推覆于早侏羅世梨山組之上的推覆構(gòu)造為特征。銀(金)主要產(chǎn)于構(gòu)造體系內(nèi)部，分兩種類型，一是沿著控制推覆構(gòu)造的推覆面F1構(gòu)造破碎帶就位形成緩傾角的銀礦體，出露標(biāo)高一般為0～200 m；二是沿著推覆體上盤的推覆期形成的裂隙就位,礦體呈細(xì)脈浸染狀、脈狀，出露標(biāo)高一般為200～350 m，局部為150～500 m。目前,發(fā)現(xiàn)的多條銀礦體一般都貯存于北西向緩傾角斷裂，少量銀礦體貯存于陡傾角斷裂構(gòu)造中。

上盤推覆體巖石中還發(fā)育與推覆斷裂破碎帶同時(shí)派生的斷裂(裂隙)構(gòu)造。在規(guī)模上大小不一，以宏觀斷裂形式出現(xiàn)，主體上呈北西、北西西向，與推覆構(gòu)造的主運(yùn)動(dòng)方向一致。不僅是含礦熱液上升運(yùn)移良好的通道，而且為上升礦液的擴(kuò)散充填、交代沉淀提供了良好的空間條件。

4.1.2 侵入巖條件

巖漿活動(dòng)對(duì)于熱液成礦作用有重大意義，巖漿巖類型、成分、產(chǎn)狀、規(guī)模以及巖漿形成時(shí)的溫度、壓力等與礦床的形成有著密切的關(guān)系。巖漿巖不僅可以提供成礦物質(zhì)，還可以為成礦作用提供成礦熱源，深部巖漿(熱源)的存在是熱液成礦作用的重要條件。巖漿熱源不僅可以為含礦熱液的運(yùn)移提供驅(qū)動(dòng)力，還可以提供成礦所需要的溫度條件[9]。獎(jiǎng)坑礦區(qū)具有多期次的巖漿活動(dòng)，其中，印支期花崗巖體占據(jù)推覆體主體，該巖體可能為早期礦物元素富集提供了能量或物質(zhì)來(lái)源。燕山期酸性-中性巖脈發(fā)育較多，區(qū)內(nèi)石英閃長(zhǎng)玢巖順推覆構(gòu)造面侵入，有礦化的現(xiàn)象，顯示著燕山期巖脈有可能為后期提供成礦熱源或物源。

4.1.3 穩(wěn)定同位素及流體包裹體特征

據(jù)有關(guān)資料(1)福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，福建省建甌市獎(jiǎng)坑礦區(qū)銀礦成礦地質(zhì)條件及找礦靶區(qū)優(yōu)選，2019。，區(qū)內(nèi)礦化期的硫化物δ34S值為-2.9‰～9.5‰，主要集中在0～4‰，均值為2.43‰(n=83)。獎(jiǎng)坑銀礦床黃鐵礦的δ34S值分布范圍較為集中，變化范圍小，均一化程度較高，表現(xiàn)為以巖漿硫主體的特征，在成礦過(guò)程中可能有少量其他硫加入，對(duì)深源巖漿硫組成造成了一定的影響，使其具有一定變化幅度(圖3-a)；成礦流體δD值為-131‰～-91‰(平均-102.86‰)，δ18O氧同位素組成為10.3‰～15.5‰(平均13.366‰)，δ18OH2O范圍為-0.44‰～4.76‰(平均2.62‰)，氫氧同位素特征表明成礦流體是大氣降水和巖漿水混合流體，主要來(lái)源于深部巖漿，少部分來(lái)自圍巖(圖3-b)。石英流體包裹體均以富液兩相包裹體為主，均一溫度集中于190～230℃(均值215.8℃)，流體鹽度集中于2～6 wt% NaCl equiv.之間(均值4.43wt% NaCl equiv.)，密度集中于0.80～0.90 g/cm3(均值0.86g/cm3)，具典型淺成中低溫、低鹽度、低密度的礦床特征。

圖3 獎(jiǎng)坑銀礦床δ34S直方圖(a)與δD-δ18O圖解(b)Fig.3 δ34S histogram (a) and δD-δ18O Diagram (b) of Jiangkeng siliver mining

4.2 礦床成因類型

由于燕山早期區(qū)域性推覆構(gòu)造強(qiáng)烈活動(dòng)，礦區(qū)內(nèi)形成了由中三疊世花崗巖及少量新元古代龍北溪(巖)組變質(zhì)巖組成的推覆體、梨山組沉積碎屑巖組成的原地巖系以及以北西向低角度逆沖斷層為推覆面的推覆構(gòu)造體系，銀礦體主要受該推覆構(gòu)造及派生的北西西向斷裂控制。燕山晚期，經(jīng)深部巖漿攜帶的成礦熱液在構(gòu)造和巖漿熱動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)作用下，由深部逐漸向淺部運(yùn)移，進(jìn)入推覆構(gòu)造及其派生的裂隙系統(tǒng)，隨著溫度和壓力的逐漸下降及pH值的變化，成礦物質(zhì)在構(gòu)造體系中沉淀并不斷富集成礦(圖4)。根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征及礦石類型分析，礦床主體形成于熱液期，熱液期可劃分為石英-絹云母化階段、石英-多硫化物階段、碳酸鹽化階段。而銀礦體主要形成于熱液中期石英-多硫化物成礦階段。因此，該礦床成因類型初步認(rèn)定為中低溫?zé)嵋盒豌y礦床。

圖4 獎(jiǎng)坑銀礦床成礦模式圖Fig.4 Mining mode diagram of Jiangkeng siliver deposit

5 結(jié)論

獎(jiǎng)坑礦床位于華夏地塊北武夷隆起區(qū)東部，礦體主要貯存于中三疊世侵入巖體中。推覆及其派生構(gòu)造體系與成礦關(guān)系密切，既是最重要的運(yùn)礦、配礦構(gòu)造，也是最主要的儲(chǔ)礦構(gòu)造。圍巖蝕變呈典型的中低溫?zé)嵋何g變特征。熱液成礦期劃分為三個(gè)階段，其中石英-多硫化物階段為主礦化階段。成礦流體表現(xiàn)為中低溫、低鹽度和低密度的流體體系特征，是大氣降水和巖漿水混合流體，成礦物質(zhì)主要來(lái)源于深部巖漿，少部分來(lái)自圍巖。經(jīng)初步分析，該礦床成因類型為中低溫?zé)嵋盒豌y礦床。

根據(jù)“福建省建甌市獎(jiǎng)坑礦區(qū)銀金礦詳查項(xiàng)目”報(bào)告總結(jié)歸納編寫而成，系集體勞動(dòng)成果。在撰文過(guò)程中得到林志明高級(jí)工程師的指導(dǎo)和幫助，在此深表感謝！