方南平

(福建省地質(zhì)測(cè)繪院，福州，350002)

中坪礦區(qū)位于福建連城縣城南東176°，直距約33.8 km處。礦區(qū)地表以鐵錳礦為主，深部共生銅、鉛、鋅等多金屬礦床。周邊分布眾多礦床，如蘭橋油浸錳礦、宏宇鉛鋅礦、吉龍山錳礦等。但前人對(duì)該區(qū)域的成礦地質(zhì)特征研究較少，筆者結(jié)合矽卡巖型礦床成礦理論的認(rèn)識(shí)，通過(guò)對(duì)中坪礦區(qū)地層、構(gòu)造、圍巖蝕變等分析研究，對(duì)其成礦特征及成礦作用進(jìn)行分析總結(jié)，以期為該區(qū)矽卡巖型多金屬礦床的找礦工作提供借鑒。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

中坪礦區(qū)處于閩西南坳陷帶明溪—武平坳陷東部的連城—上杭復(fù)式向斜中段東翼，賴坊—廟前北北東向斷裂帶南段，連城—上杭Ⅳ級(jí)成礦區(qū)中部的連城豐圖—馬家坪Ⅴ級(jí)成礦區(qū)西北部，晚古生代胡坊—永定隆起的西側(cè)邊緣，是閩西南地區(qū)矽卡巖型鐵多金屬礦成礦的有利部位[1]。

區(qū)內(nèi)出露主要地層有泥盆系桃子坑組，石炭系林地組、經(jīng)畬組，二疊系棲霞組、文筆山組、童子巖組、翠屏山組，侏羅系下渡組。其中經(jīng)畬組、棲霞組是區(qū)內(nèi)多金屬礦的主要貯礦地層。

區(qū)內(nèi)褶皺不明顯，屬?gòu)?fù)式向斜翼部的次級(jí)小褶皺，軸向近南北或北北西向。主要有蘭橋—江畬向斜、冷水坑向斜、珠地—銅坑背斜，其軸向和翼部均受斷層破壞或巖漿巖侵入的影響，難以延伸和連續(xù)，僅在二疊系斷塊中保留。區(qū)內(nèi)斷裂較發(fā)育，與巖漿活動(dòng)關(guān)系密切，既有長(zhǎng)期繼承，又有新生改造作用，早期和晚期斷裂復(fù)合疊加。主要為近南北、北東、北西3組。推覆斷層及層間小斷層、裂隙較發(fā)育。

出露侵入巖主要為晚侏羅世淺灰色粗粒二長(zhǎng)花崗巖和二疊紀(jì)淺肉紅色鉀長(zhǎng)花崗巖。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)地層出露較為簡(jiǎn)單，由石炭系林地組和經(jīng)畬組組成(圖1)。

林地組：分布在礦區(qū)西部、南部大部分地區(qū)，巖性以灰白色厚層石英砂礫巖、石英礫巖、含礫粗砂巖、石英砂巖為主，夾少量粉砂巖、泥巖、錳質(zhì)巖，局部夾炭質(zhì)泥巖、煤線、火山巖。

經(jīng)畬組：分布于礦區(qū)東南部呈“構(gòu)造窗”的形式出露，鉆孔揭露巖性主要為大理巖、大理巖化灰?guī)r、泥質(zhì)粉砂巖夾含礫石英砂巖、泥巖、千枚巖、含礫石英砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖、灰?guī)r夾粉砂巖、石英細(xì)砂巖夾石英角巖、硅化含角礫熔結(jié)晶屑凝灰?guī)r、大理巖化灰?guī)r夾鉛鋅礦化矽卡巖等，巖性較復(fù)雜，該組地層為區(qū)內(nèi)鉛鋅礦的含礦層位。地層總體傾向東及東南，地層厚度大于320 m。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)主要有F1和F22條斷層。F1為區(qū)域性推覆斷層，呈近圓形出露在礦區(qū)東南部，傾角15°左右，上盤為林地組，下盤為經(jīng)畬組。F2斷層近南北走向，傾向近東，傾角70°～80°，為石炭系林地組內(nèi)小斷裂，性質(zhì)不明。受推覆斷層的影響，上下盤地層層間小斷層、裂隙較發(fā)育。層間裂隙發(fā)育地段鉛鋅礦化較強(qiáng)，局部富集成礦。

2.3 侵入巖

區(qū)內(nèi)侵入巖主要為晚侏羅世永興超單元侵入巖體，巖性為淺灰色粗粒二長(zhǎng)花崗巖，主要分布在礦區(qū)的西北部，局部有石英閃長(zhǎng)巖呈巖脈侵入。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體形態(tài)規(guī)模

礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)鐵錳礦體3個(gè)、鉛鋅礦體2個(gè)(圖2，3)。

3.1.1 Ⅰ鐵錳礦體

分布在礦段的東南部，貯存于經(jīng)畬組地表，呈透鏡狀、不規(guī)則狀，厚度隨地形變化較大，斷續(xù)延伸長(zhǎng)大于320 m，出露寬度5～40 m，平均厚度4.80 m，傾向延伸大于50 m，走向北西，傾向北東，傾角與地形坡角一致(20°～30°)，礦體貯存標(biāo)高+850～+935 m。礦體平均品位：TFe 10.52%，Mn 23.18%，SiO214.50%，P 0.104%。

圖1 連城中坪礦區(qū)東南礦段錳多金屬礦地質(zhì)圖Fig.1 Geological map of the south east oreblock of the Zhongping manganese polymetallic ore in Liancheng county1—林地組；2—經(jīng)畬組；3—推覆斷層及編號(hào)；4—性質(zhì)不明斷層及編號(hào)；5—地層產(chǎn)狀；6—勘探線及編號(hào)；7—鉆孔編號(hào)及孔口標(biāo)高；8—礦體及編號(hào)

圖2 連城中坪礦區(qū)6線地質(zhì)剖面圖Fig.2 Diagram showing the geological profile in the No.6 exploration line of Zhongping deposit in Liancheng county1—石炭系林地組；2—石炭系經(jīng)畬組；3—第四系； 4—完工鉆孔孔深；5—推覆斷層；6—鐵錳礦體及編號(hào)；7—鉛鋅礦體及編號(hào)；8—鉛鋅礦化；9—硅化；10—綠泥石化；11—大理石；12—凝灰?guī)r；13—千枚狀泥巖；14—透輝石角巖；；

3.1.2 Ⅱ鐵錳礦體

貯存于經(jīng)畬組中，礦體呈似層狀產(chǎn)出，礦體走向長(zhǎng)約180 m，傾向延伸25～75 m，有3個(gè)鉆孔控制其厚度，平均厚度11.81 m，貯存標(biāo)高+825～+890 m。礦體平均品位：TFe 7.40%，Mn 27.83%，SiO212.84%，P 0.100%。

3.1.3 Ⅲ鐵錳礦體

貯存在F2斷裂帶內(nèi)，分布于礦段北部18～24線。礦體呈脈狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與斷裂帶一致，近南北走向，傾向近東，傾角70°～80°，礦體在地表及淺部被氧化。礦體長(zhǎng)約190 m，傾向延伸25～40 m，僅有2個(gè)老硐控制淺部礦體，厚度分別為4.8 m、1.6 m，平均厚度3.2 m，貯存標(biāo)高+715～+775 m。礦體平均品位：TFe 10.81%，Mn 30.50%，SiO216.73%，P 0.120%。

3.1.4 Ⅳ鉛鋅礦體

分布在6線一帶，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)于大理巖和矽卡巖帶中，容礦巖石為大理巖或矽卡巖。深部有ZK601和ZK604控制，見(jiàn)礦厚度分別為8.50 m和22.94 m，含夾石，貯存標(biāo)高+660～+770 m。礦體平均品位：Zn 3.38%、Pb 1.77%。

3.1.5 Ⅴ鉛鋅礦體

分布在20線一帶，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。為隱伏礦體，主要由ZK2001和ZK2002控制，見(jiàn)礦厚度分別為5.02 m和2.73 m，含夾石，貯存標(biāo)高+695～+705 m。平均品位：Zn 2.63%、Pb 2.08%。

3.2 礦石特征

礦床有工業(yè)價(jià)值的礦石主要為軟錳礦、褐鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦、黃鐵礦。

方鉛礦：鉛灰色-鋼灰色，半自形-他形粒狀、不規(guī)則粒狀，強(qiáng)金屬光澤，粒徑0.023～1.8 mm，常呈稀疏浸染狀和細(xì)脈狀分布于礦物粒間或呈脈狀充填于圍巖裂隙中。

閃鋅礦：棕褐色，他形粒狀，粒徑0.023～0.966 mm，常呈稀疏浸染狀、不規(guī)則斑雜狀、脈狀充填于圍巖裂隙中。

磁鐵礦：灰褐色，他形粒狀，半金屬光澤，粒徑0.06～0.21 mm，常見(jiàn)呈團(tuán)塊狀集合體產(chǎn)出，主要分布于斷裂構(gòu)造帶內(nèi)。

黃鐵礦：銅黃色，他形粒狀，強(qiáng)金屬光澤，粒徑0.012～0.118 mm，常見(jiàn)呈星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀集合體產(chǎn)出，主要分布于節(jié)理裂隙面附近。

脈石礦物主要有綠簾石、石英、方解石、綠泥石。

錳礦礦石結(jié)構(gòu)為隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)和半自形-自形粒狀變晶結(jié)構(gòu)及由隱晶狀軟錳礦重結(jié)晶而成的柱粒狀、扇狀軟錳礦集合體。鉛鋅礦礦石結(jié)構(gòu)主要為他形粒狀、半自形粒狀，次為碎裂結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)。

錳礦礦石構(gòu)造主要有斑雜狀、砂土狀、腎(豆)狀、膠狀、塊狀、蜂窩狀等。鉛鋅礦礦石構(gòu)造主要為條帶狀、浸染狀、斑雜-浸染狀等。

3.3 蝕變特征

礦區(qū)圍巖蝕變主要發(fā)育于斷裂破碎帶及礦體的頂?shù)装?。主要蝕變見(jiàn)有角巖化、綠簾石化、綠泥石化、黃鐵礦化、矽卡巖化、硅化、碳酸巖化、大理巖化，局部見(jiàn)透輝石化、石榴石化等。

4 控礦條件

4.1 構(gòu)造控礦作用

(1)構(gòu)造裂隙控礦。斷裂構(gòu)造為風(fēng)化淋濾型鐵錳礦提供了空氣、水等風(fēng)化介質(zhì)條件及次生富集空間。

(2) 圍巖層理、層間破碎帶。在接觸帶附近的有利圍巖中，層理發(fā)育顯著，特別是不同巖性之間的層理剝離、層間破碎帶，對(duì)矽卡巖型礦床或沉積疊加后期構(gòu)造熱液改造層狀-透鏡狀礦床的形成具有特殊的意義。由于這些構(gòu)造帶的存在，不僅在接觸帶上，有時(shí)在遠(yuǎn)離侵入體的圍巖中也能形成較大的礦體。

4.2 圍巖的控礦作用

(1)Ⅰ鐵錳礦體的蓋層一般為第四系坡殘積土，底板為粉砂巖類；Ⅱ、Ⅲ鐵錳礦體的圍巖主要為粉砂巖、凝灰?guī)r、石英砂巖等；鉛鋅礦體產(chǎn)于石英砂巖與角巖化粉砂巖之間、透閃石石英角巖與大理巖化灰?guī)r構(gòu)造角礫巖中、大理巖化灰?guī)r、矽卡巖與石英細(xì)砂巖之間、構(gòu)造角礫巖與含礫石英砂巖之間、構(gòu)造角礫巖與矽卡巖化灰?guī)r之間、矽卡巖化灰?guī)r與粉砂巖之間、構(gòu)造角礫巖與粉砂巖之間、碎裂細(xì)砂巖與千枚狀粉砂質(zhì)泥巖之間、含角礫晶屑凝灰?guī)r與硅化石英細(xì)砂巖之間、石英細(xì)砂巖與泥質(zhì)粉砂巖之間。

(2)不同巖性接觸位置，尤其是塑性圍巖(如泥巖、角巖、斷層泥、斷層角礫巖)與脆性圍巖(如石灰?guī)r、矽卡巖、石英砂巖)的接觸位置，往往是富集成礦的有利位置。經(jīng)畬組中的Ca成分是成礦的重要介質(zhì)，具有在接觸交代成礦過(guò)程使Ca-Si元素發(fā)生交代作用并促使礦物質(zhì)在層間裂隙沉淀形成礦體。

4.3 巖漿巖的控礦作用

(1)礦區(qū)鉆孔多為淺孔，未揭露到侵入巖體，但從上覆的沉積地層多有角巖化推測(cè)深部有巖體侵入。從區(qū)域地質(zhì)條件來(lái)看，礦區(qū)周邊的二長(zhǎng)花崗巖屬于弱過(guò)鋁-強(qiáng)過(guò)鋁花崗巖，分布于礦區(qū)西北部，巖石呈灰白-淺肉紅色，主要由鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英及少量黑云母組成，具似斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，基質(zhì)具中-細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，局部具云英巖化。

(2)地球化學(xué)特征。以中酸性堿偏高，高Rb、Cs、Nb、Ta、Pb、Th、U，低Sr、Ba、Zr、Hf和過(guò)渡族金屬元素含量為特征；K、Na在成礦過(guò)程中可降低硅酸鹽熔漿的黏度和熔點(diǎn)，降低鐵的氧化物與硫化物的熔點(diǎn)，有利于成礦元素從硅酸鹽熔漿中析出、運(yùn)移和富集。

5 成礦作用

筆者認(rèn)為該礦區(qū)成礦類型為層控矽卡巖型礦床，礦區(qū)林地組、經(jīng)畬組因其不同巖性的差異極易形成層間斷裂或?qū)娱g破碎帶。泥巖、泥質(zhì)粉砂巖明顯角巖化，深部有攜帶礦質(zhì)的燕山期中酸性巖漿熱液侵入。巖體侵位于中、淺部位的含Ca質(zhì)、Fe質(zhì)的林地組、經(jīng)畬組有利部位，巖漿中的揮發(fā)組分向巖體的頂部及邊部集中，并沿著構(gòu)造有利部位(斷裂、層間裂隙)擴(kuò)散；隨著壓力、溫度降低，F(xiàn)e及其他礦物質(zhì)從巖漿中析出，同時(shí)含Ca質(zhì)圍巖與含礦巖漿接觸，形成石榴石、透輝石等矽卡巖礦物，使磁鐵礦在矽卡巖中得以交代富集成礦；在壓力、溫度降到更低階段則形成伴生的銅、鉛、鋅的硫化物。

6 結(jié)論

該礦與福建上杭—連城一帶的礦山有類似的成礦地質(zhì)特征。上部地表多為風(fēng)化淋濾型鐵錳礦，主要為林地組、經(jīng)畬組、文筆山組中含錳較高的巖石或沉積錳礦經(jīng)風(fēng)化、剝蝕和地下水作用就近淋積富集而成。下部常隱伏矽卡巖型或沉積疊加后期構(gòu)造熱液改造層狀-透鏡狀層控型鉛鋅多金屬礦床。

(1)層控構(gòu)造特征明顯。多金屬礦體具有層控構(gòu)造，礦體與石灰?guī)r接觸，具強(qiáng)烈的大理巖化、磁鐵礦化、矽卡巖化。

(2)具典型的矽卡巖型礦物特征，如綠簾石化、綠泥石化、黃鐵礦化、矽卡巖化、硅化、碳酸鹽巖化、透輝石化、石榴石化等。

(3)具典型的矽卡巖型礦物組構(gòu)特征，如礦石多呈細(xì)脈、網(wǎng)脈狀，沿層面、裂隙面穿插，呈條帶狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、斑雜-浸染狀構(gòu)造等。

1 福建省地質(zhì)礦產(chǎn)局.福建省區(qū)域地質(zhì)志.北京：地質(zhì)出版社，1985.