■黃美娟
(福建省第八地質(zhì)大隊(duì) 福建龍巖364012)
福建尤溪丁家山鉛鋅礦礦床成因、成礦機(jī)理及成礦規(guī)律研究
■黃美娟
(福建省第八地質(zhì)大隊(duì) 福建龍巖364012)
對(duì)礦床的成因和機(jī)理以及成礦規(guī)律進(jìn)行分析有助于更加精準(zhǔn)地定位礦藏的位置,同時(shí)便利采礦工作。我國(guó)的丁家山鉛鋅礦區(qū)從地理位置上來看位于福建省的南部。該地區(qū)多洼地,丁家山鉛鋅礦的礦床因此在南平地洼內(nèi)。受到該區(qū)域的地形地質(zhì)條件的影響,該區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜,呈現(xiàn)出多樣性,多為沉積構(gòu)造和多期次構(gòu)造,而且具有頻繁的巖漿活動(dòng)。本文通過對(duì)已知礦床各因素的分析,查明該類礦床的成因以及條件等要素,從而總結(jié)出成礦的規(guī)律,構(gòu)建出了結(jié)構(gòu)模型以及找礦的標(biāo)志體系。這是分析丁家山鉛鋅礦礦床的前提,能夠?yàn)樵摰V床的定位和找礦提供足夠有力的依據(jù)。
丁家山鉛鋅礦礦區(qū)地質(zhì)成因機(jī)理規(guī)律
該礦床中,鉛鋅礦與周圍巖石的具有相同的同位素(見下圖),而且分布的特征較為明顯,這表明該礦區(qū)的鉛礦具有多樣化的來源。具體為兩個(gè)區(qū)域,一是來自于上地殼源的鉛區(qū)域,二是在巖漿的作用下形成的俯沖帶鉛區(qū)域,由上地殼與地?;旌隙纬?。根據(jù)勘察化驗(yàn)的結(jié)果表明,該礦區(qū)的地質(zhì)層內(nèi)含有豐富的鉛和鋅元素。在該區(qū)域的同類礦床中,處于燕山期的花崗巖內(nèi)也含有豐富的鉛和鋅元素因此,可以得出該礦區(qū)內(nèi)的鉛礦和鋅礦的形成有兩個(gè)因素,一是由位于上元古界的馬面山群中的龍北溪組地層形成,二是由處于燕山期的花崗質(zhì)巖漿形成。通過對(duì)該礦區(qū)巖石的分析表明,礦體內(nèi)存在的534S硫化物呈現(xiàn)出塔式的分布特征。礦體中硫元素的分布區(qū)域的初始值為3.97%。,這一數(shù)值和塔式分布的集中值3.0%o較為接近。這一研究結(jié)果表明該礦區(qū)含有深源硫,其中硫源來自于處于燕山期的堿性重溶型花崗質(zhì)巖。從巖體和地層以及礦體中稀土元素的研究可以看出,這三類獨(dú)立的元素具有良好的混合特性,而且相似度水平很高,地層中的熱液活動(dòng)較為明顯,從而給這些元素帶來了較為明顯的化學(xué)特征。此研究結(jié)果更加進(jìn)一步地表明該礦區(qū)內(nèi)的鉛礦和鋅礦的形成是由地層分布和花崗質(zhì)巖漿兩個(gè)方面作用而來。
(1)根據(jù)丁家山鉛鋅礦中石英研究,石英內(nèi)流體中包裹體Rb-Sr(見下圖)測(cè)量出的等時(shí)線表明,該礦區(qū)的成礦時(shí)間屬于侏羅紀(jì)的晚期,這一時(shí)期是早期燕山運(yùn)動(dòng)的第三個(gè)階段。研究中繼續(xù)進(jìn)行溫度的測(cè)量,包括四個(gè)方面,一是對(duì)石英內(nèi)包裹體進(jìn)行均一的測(cè)溫,二是對(duì)處于第二世代的鉛鋅礦中的硫化物進(jìn)行地質(zhì)溫度測(cè)量,三是對(duì)礦晶的出溫度進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果為200攝氏度到350攝氏度之間,四是對(duì)閃碎礦及進(jìn)行地質(zhì)壓力的測(cè)量和計(jì)算,結(jié)果為0.197到0.409GPa之間。通過對(duì)這四者的結(jié)果進(jìn)行比對(duì)和分析可以說明該礦區(qū)的成礦時(shí)間與地質(zhì)壓力水平基本符合處于燕山期的花崗巖侵入壓力值。
(2)丁家山鉛鋅礦的成礦作用從性質(zhì)上分析為變質(zhì)作用。該變質(zhì)作用發(fā)生于龍北溪組的上段,其中加里東期區(qū)域的變質(zhì)作用較為明顯,此地段中副變質(zhì)巖之間存在接觸交代變質(zhì)作用。該礦床的成礦能量主要來自于處于燕山期的花崗質(zhì)巖漿,地層侵入壓力的中心區(qū)域在礦區(qū)的中部。該區(qū)域被1號(hào)和2號(hào)礦體充填,位于NE和NW向斷層的交叉處。
(3)該礦床的成礦流體由兩大部分組成,一是大氣降水,二是巖漿水。流體的運(yùn)動(dòng)方向主要由NE向斷層開始向SW方向進(jìn)行移動(dòng)。該礦區(qū)的成礦控制要素有三方面,一是龍北溪組富鈣質(zhì)地層,二是處于燕山期的花崗質(zhì)巖漿,三是NE向斷層及界面。
(1)分析成礦的規(guī)律要對(duì)成礦巖漿巖進(jìn)行分析。成礦巖漿來自于處于燕山期的花崗質(zhì)巖漿,從閩中地區(qū)的NE向區(qū)域的斷裂處侵入,在該礦區(qū)的中部沿著NE和NW兩個(gè)向斷層的交叉處成礦。其中巖石的侵入深度為6.6至9.9km,結(jié)晶壓力在0.2至0.3GPa之間,巖石溫度在700攝氏度到750攝氏度之間,巖體的性質(zhì)屬于鈣堿性-堿性重溶型鉀長(zhǎng)花崗巖。在成礦巖體的上侵就位過程中,三個(gè)方面可以分析出成礦的形態(tài)和規(guī)模,以及空間的分布。一是開辟的擴(kuò)容空間,二是侵入體的空間分布,三是礦化異常暈圈的范圍。
(2)賦礦地層形成的規(guī)律分析。丁家山鉛鋅礦的礦體主要賦存在龍北溪組的上段,在該地層內(nèi),變質(zhì)巖在初始形成的過程中由數(shù)個(gè)因素交互作用。在經(jīng)過加里東期區(qū)域的進(jìn)行變質(zhì)作用后,由于化學(xué)特性,該富鈣質(zhì)副變質(zhì)巖在于花崗質(zhì)巖漿的接觸作用中產(chǎn)生了持續(xù)的反應(yīng),形成了砂卡巖和鉛鋅硫化物礦體。
(3)控礦構(gòu)造的規(guī)律分析。在上元古界馬面山群的地層中,由于NE和NW向斷裂構(gòu)造在其交匯部位無侵入壓力,所以NE向斷層由于規(guī)模較大,控制了礦體的產(chǎn)出位置,因此可以稱作控巖或控礦構(gòu)造。除上述地質(zhì)作用之外,該礦區(qū)的礦體還賦存在幾個(gè)地質(zhì)構(gòu)造當(dāng)中,一是上元古界片巖的層間界面及其破碎帶,二是上侏羅統(tǒng)長(zhǎng)林組地層,三是兩套地層構(gòu)造中不整合接觸界面上。由此可以看出該礦區(qū)的成礦規(guī)律來自于多種地質(zhì)類型,首先是交叉斷裂構(gòu)造,其次是NE向斷層,再次是不整合接觸面,最后還包括層間界面及破碎帶,最終交匯于NE向斷層控巖。
(4)圍巖蝕變的規(guī)律分析。該礦體的圍巖蝕變存在發(fā)育現(xiàn)象,這一現(xiàn)象在不同的地質(zhì)區(qū)域有不同的表現(xiàn)。在龍北溪組的上段中,圍巖蝕變的結(jié)果是產(chǎn)生砂卡巖化,在該套地層中,云母石英片巖表現(xiàn)為各種石化,例如綠簾石化和陽起石化以及碳酸鹽巖化,另外還包括蛇紋石化和綠泥石化等,而在侏羅系長(zhǎng)林組地層中也如此。由此可以看出在成礦的過程中礦體規(guī)模的大小受到蝕變的控制,一般情況下礦化不會(huì)超出燭變帶的范圍。
在相同的地域地質(zhì)條件下,區(qū)域內(nèi)某類礦床在形成過程中一般存在著相同的因素,例如成礦的原因、過程以及規(guī)律等等,這就為在區(qū)域內(nèi)找礦提供了有力的依據(jù)。本文首先對(duì)礦床形成的因素進(jìn)行了分析,然后分析了礦床成礦的機(jī)理,最后進(jìn)行了礦床成礦的規(guī)律分析。通過這三個(gè)方面的分析,可以清楚地了解丁家山地區(qū)該鉛鋅礦的地質(zhì)特征,構(gòu)成機(jī)理以及分布特征等等,明確該礦床形成的規(guī)律,從而能夠?yàn)檎业V提供精確的定位依據(jù)。
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F407.1[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-2-77-1