閩中梅仙鉛鋅多金屬礦床地質(zhì)特征及找礦前景

陳 晶，李 杭＊，伍佳杰

（1.三明學(xué)院建筑工程學(xué)院，福建 三明 365004；2.工程材料與結(jié)構(gòu)加固福建省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 三明 365004；3.安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局324地質(zhì)隊(duì)，安徽 池州 247000；4.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）工程學(xué)院，湖北 武漢 430074）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露自新太古界至新生界地層。

1.1.1 古元古界

古元古界麻源群為一套中、基性火山巖的深變質(zhì)巖系和陸源碎屑巖夾碳酸鹽巖。

1.1.2 中-新元古界

中-新元古界馬面山群呈“變質(zhì)基底天窗”出露，由下到上可分為龍北溪組和大嶺組。下部的龍北溪組為一套低角閃巖相高綠片巖相的火山-沉積巖系，巖性為變粒巖、綠片巖，夾條帶狀透輝石石英巖與薄層大理巖；大嶺組原巖夾有“雙峰式”火山巖。

1.1.3 古生界-中新生界

古生界地層大多出露于研究區(qū)南部，中新生界地層呈帶狀散布于研究區(qū)內(nèi)。

1.2 構(gòu)造

閩中地區(qū)大地構(gòu)造分區(qū)屬華夏塊體[1]（圖1），地處政和-大埔深大斷裂帶東側(cè)，紹廣地洼列三明地穹和福州地穹列閩清地洼兩個(gè)大地構(gòu)造單元的接觸部位，具有地洼-地穹過渡域的大地構(gòu)造特征[2]。梅仙鉛鋅多金屬礦床位于福建省中部，東南沿?；鸪蓭r帶西帶。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖（據(jù)參考文獻(xiàn)[1]修改）

1.3 巖漿巖

區(qū)域上巖漿作用強(qiáng)烈發(fā)育，巖漿巖多沿北東向、北北東向及北東東向呈帶狀展布，其次呈北東向展布，受斷裂構(gòu)造控制明顯，整體與區(qū)域的構(gòu)造線方向一致，為多期次構(gòu)造巖漿活動(dòng)形成的產(chǎn)物。巖性主要以酸性和中酸性巖石為主，其中侵入巖以加里東期和燕山期花崗巖類為主，且以燕山期的花崗巖分布最為廣泛。

1.4 礦產(chǎn)

區(qū)域鉛、鋅、鉬、銅、銀、金和鈷等礦產(chǎn)豐富，這些礦產(chǎn)在空間上大多呈條礦帶和礦集區(qū)分布，且各礦床成因不同，成礦作用類型主要包括接觸交代型、海底火山噴流塊狀硫化物型（VMS）、斑巖型、火山-次火山熱液型、巖漿熱液型、偉晶巖型、構(gòu)造蝕變巖型和韌脆性剪切帶型等。目前已發(fā)現(xiàn)的大中型鉛鋅多金屬礦床有尤溪梅仙的丁家山、峰巖、關(guān)兜、寨頭和下渡（圖2），建甌八外洋，政和夏山和建陽水吉等礦床，另外，除鉛鋅多金屬礦床外區(qū)域還分布有尤溪-德化的雙旗山金礦、建甌的東巖銅鈷礦和武夷山坪地鉬礦等礦床。

圖2 梅仙礦區(qū)地質(zhì)簡圖（據(jù)參考文獻(xiàn)[9]修改）

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

2.1.1 龍北溪組

龍北溪組地層主要呈北東向出露于龍北溪、后山、余邊一線及其西部的建甌城關(guān)、小松一帶。龍北溪組地層為一套中細(xì)粒長石砂巖-泥灰?guī)r-碳酸鹽巖砂泥質(zhì)巖-硅質(zhì)巖組合經(jīng)變質(zhì)作用后的產(chǎn)物，厚度大于4100m，主要由透輝大理巖、石英云母片巖、石英巖夾有少量變粒巖和透鏡狀綠簾石片巖組成，底部為呈片狀構(gòu)造的含石墨云母片巖。根據(jù)巖性組合和原巖沉積旋回將龍北溪組地層劃分為二個(gè)巖性段：龍北溪組下段為云母石英片巖夾大理巖、黑云石英片巖、白云巖、綠簾黑云斜長變粒巖和磷礦層，厚度600余米；龍北溪組上段為二云片巖夾石英巖、白云石英片巖和石榴子石-透輝石-綠簾石系列變質(zhì)巖夾大理巖團(tuán)塊，厚度1200余米，屬淺海相泥質(zhì)、砂質(zhì)、硅質(zhì)沉積，沉積韻律明顯[3，4]。

2.1.2 東巖組

根據(jù)區(qū)域已有的地質(zhì)資料，東巖組地層主要出露于建甌東巖、尤溪梅仙一帶北側(cè)，主要由多組淺色片巖-綠片巖巖性旋回構(gòu)成。淺色片巖主要包括云母片巖、大理巖、鈉長變粒巖等巖石組合；綠片巖主要包括綠泥石、綠簾石、陽起石等綠色礦物，東巖組地層也是梅仙礦田鉛鋅礦多金屬礦床的主要賦礦地層[5]。

根據(jù)火山沉積旋回和巖性組合特征東巖組地層自下而上可劃分為六個(gè)巖性段：第一巖性段出露于梅仙礦田西部的丁家山一帶，峰巖礦區(qū)內(nèi)以厚層狀大理巖為主，夾綠簾透輝石巖、綠簾石巖及多層鉛鋅礦層，隱伏于深部，層厚大于100m，與大嶺組條帶狀黑云斜長變粒巖整合接觸；第二巖性段出露于梅仙礦田西部的丁家山-關(guān)兜一帶，下部為一套厚層海相中酸性火山碎屑巖，主要由鈉長淺粒巖、鈉鉀長淺粒巖、綠簾鈉長變粒巖和透鏡狀大理巖組成，層厚大于250m；第三巖性段出露于梅仙盆地的邊部，其巖性主要由鈉（鉀）長變粒巖、綠簾石巖、綠簾透輝石巖、中厚層狀大理巖及鉛鋅礦層組成，鉛鋅礦體主要賦存在該層位中。第三巖性段中下部由綠簾石巖、綠簾透輝石巖夾層狀鉛鋅礦組成，中上部巖性為大理巖，上部巖性為陽起片巖。層厚約140m；第四巖性段主要出露于梅仙礦田的中部，其巖性主要由一套海相中酸性火山噴發(fā)碎屑巖、鈉長淺粒巖、陽起鈉長變粒巖夾薄層狀綠簾陽起片巖、透鏡狀大理巖及少量的薄層狀鉛鋅礦組成，其頂部界限為一層厚約2m的條帶狀石英大理巖。該層厚約170m；第五巖性段出露于梅仙礦田東部的峰巖礦區(qū)內(nèi)。其巖性主要由綠簾石巖、透輝石巖、陽起綠簾石巖夾陽起鈉長變粒巖、薄層大理巖及層狀鉛鋅銀礦組成。層厚約為80m；第六巖性段出露于梅仙礦田東部的峰巖礦區(qū)內(nèi)。以中酸性火山碎屑沉積巖夾薄層-基性火山碎屑沉積巖為主，其巖性主要為鈉長變粒巖、陽起鈉長變粒巖夾薄層綠簾石巖、透輝綠簾石巖及透鏡狀鉛鋅礦層[6，7]。

2.1.3 大嶺組

大嶺組地層的巖性主要由云母石英片巖、云母片巖、云母（石英）鈉長片巖和鈉長變粒巖、二長變粒巖等組成，可分為兩個(gè)沉積旋回，每個(gè)沉積旋回由粗變細(xì)的依次為變粒巖、二云石英片巖和二云片巖。大嶺組下段的巖性主要為長石云母石英片巖和絹云母片巖，大嶺組上段的巖性主要為變質(zhì)石英砂巖、石英巖、千枚狀粉砂巖和千枚巖[3，4]。

2.1.4 梨山組

下侏羅統(tǒng)梨山組地層主要為一套內(nèi)陸盆地沉積巖系。其巖性由灰白色中厚層狀中粗粒長石石英砂巖、石英砂礫巖夾細(xì)砂巖、粉砂巖及泥質(zhì)巖組成，其中的泥質(zhì)巖中含有較多的植物化石[6]。

2.1.5 南園組

上侏羅統(tǒng)南園組地層主要為一套陸相沉積-中酸性火山噴發(fā)巖系。其巖性由流紋質(zhì)、流紋英安質(zhì)或英安質(zhì)凝灰熔巖、熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋巖及凝灰質(zhì)砂礫巖、砂泥巖組成[6]。

2.1.6 長林組

上侏羅統(tǒng)長林組地層的巖性主要由砂礫巖、凝灰質(zhì)細(xì)砂巖、角閃安山巖、石英砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、安山玄武巖組成，該地層底部有一層角礫巖[4]。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)的褶皺和斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，構(gòu)造格局非常的復(fù)雜。礦區(qū)自東向西依次分布有梅仙向斜、梅仙背斜、謝家山背斜、和銅坑向斜。梅仙復(fù)式背斜是主體構(gòu)造，梅仙復(fù)式背斜長約8公里，寬約5.5公里，分別向兩端呈雙向傾伏[8]。背斜的軸部地層產(chǎn)狀比較平緩，主要由龍北溪組地層組成；兩翼較軸部的地層產(chǎn)狀微陡，主要由大嶺組地層組成。該復(fù)式背斜實(shí)際上是由下湖-根竹園-三港頭背斜和巖兜-關(guān)兜-丁家山背斜兩個(gè)次級背斜組成，其內(nèi)部的褶皺變形比較復(fù)雜，疊加褶皺十分發(fā)育[8]。礦區(qū)的斷裂構(gòu)造主要有北東向、南北向和北西向三組燕山期斷裂，以北東向?yàn)橹鳎髢山M斷裂均被北東向斷裂切割，北東向斷裂對礦體有破壞作用。斷裂現(xiàn)象主要表現(xiàn)為礦區(qū)內(nèi)的地層和礦層被截切、錯(cuò)斷，局部斷裂可見中酸性斑巖脈充填其中。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)中酸性巖漿活動(dòng)比較強(qiáng)烈，且多以受北東向斷裂控制的燕山期晚期酸性巖漿的侵入活動(dòng)為主，巖漿巖整體沿北東方向呈串珠狀或帶狀產(chǎn)出[2]。地表淺部多為呈脈狀產(chǎn)出的石英斑巖、黑云母花崗斑巖和花崗斑巖，深部巖體規(guī)模較大，其巖性主要為鉀長花崗巖、黑云母鉀長花崗巖，其中燕山期花崗斑巖對礦體有改造作用。在燕山期花崗斑巖脈體與含礦地層的接觸部位常見有鉛鋅礦化，且?guī)r脈周圍的鉛鋅礦化較好，表明此期巖漿活動(dòng)對礦區(qū)內(nèi)局部地段成礦元素的遷移富集起到了一定的促進(jìn)作用[6]。

2.4 圍巖蝕變

由于礦區(qū)內(nèi)的構(gòu)造和巖漿活動(dòng)比較強(qiáng)烈，導(dǎo)致區(qū)內(nèi)的圍巖蝕變分布廣泛，并且蝕變的類型多種多樣。在鉛鋅等多金屬礦化部位熱液蝕變具有范圍廣、類型多、強(qiáng)度大的特點(diǎn)。礦區(qū)內(nèi)的蝕變類型以方解石化、絹云母化、硅化、透輝石化、綠簾石化和綠泥石化分布范圍最為廣泛，其次是高嶺土化、陽起石化、石英化、透閃石化、碳酸鹽化和鉀長石化等蝕變現(xiàn)象，螢石化分布范圍不大。圍巖蝕變大多為不具有明顯的分帶特征的成礦期后熱液蝕變[7]。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)的鉛鋅多金屬礦體多賦存于碳酸巖與花崗巖體的接觸部位或賦存于馬面山群龍北溪組綠片巖中，尤其是在綠片巖與大理巖的接觸部位的礦體規(guī)模較大，且顯示出明顯的層控特征。少數(shù)沿角度不整合面或巖體外接觸帶分布的礦體規(guī)模相對較小，此種礦體具有明顯的接觸交代特征。鉛鋅多金屬礦體形態(tài)主要為層狀、似層狀、透鏡狀和脈狀，礦體的產(chǎn)狀平緩，整體連續(xù)性較好。另外，最近發(fā)現(xiàn)的鉬礦體主要產(chǎn)于花崗巖與龍北溪組綠片巖接觸部位附近，礦體受斷裂裂隙影響較大[10]。

3.2 礦石特征

梅仙礦田鉛鋅礦多金屬礦體中的礦石礦物主要由閃鋅礦、方鉛礦及磁黃鐵礦構(gòu)成，次要礦物由黃鐵礦、黃銅礦和磁鐵礦組成，另外還有白鎢礦、赤鐵礦、硫砷銅礦及少量黝銅礦和銀金礦等，礦石礦物中的磁黃鐵礦較自形，呈粒狀（粒徑一般在0.5mm以上），集合體呈條帶狀、浸染狀和塊狀，磁黃鐵礦與變質(zhì)礦物（如陽起石、綠簾石）相間產(chǎn)出成條帶狀或被這些變質(zhì)礦物穿插，因此磁黃鐵礦大多為同沉積成因[11]。脈石礦物主要由透輝石、綠簾石組成，其次為石榴子石、石英、透閃石、陽起石、白云石和方解石，磷灰石、鈉長石和黑云母等較少。礦石的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，主要有它形粒狀結(jié)構(gòu)、包裹結(jié)構(gòu)、定向變形結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、固溶體分解結(jié)構(gòu)、重結(jié)晶結(jié)構(gòu)和壓溶結(jié)構(gòu)等，其中又以交代結(jié)構(gòu)為主要結(jié)構(gòu)類型，部分礦石可見重結(jié)晶、壓力雙晶和變膠狀結(jié)構(gòu)。礦石的構(gòu)造可見團(tuán)塊狀、塊狀、次塊狀、條帶狀、脈狀、網(wǎng)脈狀，亦見紋層狀、斑點(diǎn)狀、細(xì)脈狀和揉皺狀構(gòu)造等，其中條帶狀、脈狀、團(tuán)塊狀及細(xì)脈-浸染狀構(gòu)造最為常見。鉬礦體中的礦石礦物主要由輝鉬礦與膠輝鉬礦組成，其次由黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦與閃鋅礦構(gòu)成，局部可見少量的白鎢礦和黃銅礦等。脈石礦物主要為石英、綠簾石和綠泥石等，鉀長石、透輝石、陽起石、透閃石和方解石等分布較少。礦石結(jié)構(gòu)主要有它形結(jié)構(gòu)、半自形-自形粒狀結(jié)構(gòu)、微細(xì)粒結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要包括脈狀細(xì)脈狀、薄層狀構(gòu)造和網(wǎng)脈狀構(gòu)造，部分膠輝鉬礦為膠狀構(gòu)造，另外可見少量浸染狀構(gòu)造的膠輝鉬礦。

4 找礦方向

（1）前人關(guān)于梅仙礦田各礦床的成礦物質(zhì)來源和礦床成因認(rèn)識不一。如：肖曉牛等[8]認(rèn)為丁家山和峰巖礦床的硫、鉛分別為幔源硫和殼?；旌显淬U，丁家山和峰巖鉛鋅多金屬礦床成礦物質(zhì)主要來自燕山期花崗（斑）巖；石得鳳等[4]認(rèn)為丁家山鉛鋅礦的成礦物質(zhì)由燕山期花崗巖和馬面山群龍北溪組地層共同提供。所以應(yīng)加強(qiáng)賦礦地層（如龍北溪組、東巖組）和其它地層（如大嶺組地層）的對比研究，重點(diǎn)開展不同地層不同空間位置中巖性、巖相、變質(zhì)程度及含礦性的變化研究工作。

（2）肖曉牛等[2，10]獲得了梅仙礦田花崗巖形成于燕山中期晚侏羅世（158Ma～155Ma）。所以丁家山和峰巖鉛鋅多金屬礦床的找礦工作應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注燕山期花崗（斑）巖的礦化情況。

（3）周兵等[2，10，11]認(rèn)為梅仙礦區(qū)花崗巖是板內(nèi)伸展造山階段的產(chǎn)物，形成于古太平洋板塊向歐亞大陸板塊俯沖消減后的伸展拉張環(huán)境；肖娥等[9-11]認(rèn)為梅仙礦田鉛鋅多金屬礦床是與裂谷火山活動(dòng)有關(guān)的塊狀硫化物礦床，并經(jīng)歷了后期的熱液疊加改造。所以在后期的找礦工作中應(yīng)注意研究變質(zhì)作用及后期構(gòu)造巖漿作用對礦床的改造作用，重點(diǎn)關(guān)注層控構(gòu)造的空間延伸方向。