林長青
(福建省196地質(zhì)大隊(duì),福建 三明 365500)
福建富文幅位于福建省中西部,面積459km2。行政隸屬于南平市順昌縣、邵武市及三明市將樂縣管轄。近年來,富文幅最新的1:50000高精度磁測、1:50000水系沉積物測量等工作相繼完成,重新圈定了一批物探異常及水系綜合異常,豐富了該區(qū)地質(zhì)找礦信息。本次工作在該區(qū)最新的物化探工作成果的基礎(chǔ)上,以板塊學(xué)說、大陸動(dòng)力學(xué)理論為指導(dǎo),采用礦床模型綜合地質(zhì)信息預(yù)測技術(shù)分析該區(qū)成礦規(guī)律,并預(yù)測找礦前景。
研究區(qū)大地構(gòu)造位置處于北武夷隆起區(qū)的浦城~順昌基底隆起西南角,小部分位于邵武~將樂裂陷槽[1]。南平~寧化構(gòu)造~巖漿帶北側(cè),區(qū)域性斷裂帶崇安~安遠(yuǎn)NE向斷裂帶由研究區(qū)西側(cè)通過。
研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育古元古代~中侏羅世地層。古元古代南山巖組(Pt1n)、大金山組(Pt1d)為區(qū)域上主要的基底地層,局部出露新元古代下峰巖組(Pt1-2x)、東巖巖組(Pt1-332d)、黃潭巖組(Pt31-2h),主要巖性為深灰色黑云石英片巖與黑云斜長變粒巖、石榴黑云斜長變粒巖互層、偶夾紅柱石片巖、透輝石變粒巖,為區(qū)域上主要Ag、Zn、Pb、Cu、Au礦產(chǎn)的礦源層。中生代及古生代沉積巖分布較廣,出露早侏羅世梨山組(J1l)細(xì)砂巖,中侏羅世漳平組(J2z)雜色砂巖,晚三疊世焦坑組(T3j)含礫砂巖、粉砂巖(含煤),早三疊世溪口組(T1x)鈣質(zhì)粉砂巖,中二疊世童子巖組(P2t)灰色粉砂巖、泥巖(含煤),中二疊世棲霞組(P2q)灰?guī)r、硅質(zhì)巖等。
研究區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多階段多期次的改造作用。順昌洋坊~北?!屙g性剪切帶從研究區(qū)南部穿過,北東向埔上斷裂、同坑~上干山北西向斷裂帶、觀音山~曹地滑覆構(gòu)造,地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜,形成了以北北東、北東、北東東向構(gòu)造為主,北西、西北向構(gòu)造為輔的基本格架。構(gòu)造總體控制了區(qū)域上巖體及火山巖分布特征,也控制了Ag、Cu、Pb、Zn、Au等礦(點(diǎn))的分布。
研究區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,按形成時(shí)代可劃分為加里東期、華力西~印支期、燕山期及喜馬拉雅期。其中以加里東期、燕山期侵入活動(dòng)規(guī)模最大,具有多階段、多期次活動(dòng)特點(diǎn)。形成的侵入巖大部分呈巖基、巖株產(chǎn)出,少數(shù)呈巖(墻)脈產(chǎn)出。巖性主要有二長花崗巖、正長花崗巖。巖漿侵入活動(dòng)與北北東向的構(gòu)造有關(guān),多呈北北東向條帶狀展布。燕山晚期巖漿巖與區(qū)內(nèi)鉛鋅礦關(guān)系密切。
1:5萬高精度磁測成果顯示:測區(qū)磁場整體表現(xiàn)為中~弱磁性,幅值不高,大部分區(qū)域呈寬緩異常、面積大;圖幅磁異常大致可以分為兩個(gè)磁異常場區(qū):其中西部相對(duì)平穩(wěn)正異常場I區(qū),其ΔT異常峰值為4102nT,極值出現(xiàn)在何厝坑、觀音山一帶,初步圈定局部磁異常有CT-5、CT-6、CT-3;東部相對(duì)負(fù)磁異常II區(qū),磁場值基本介于-150nT~0nT,局部出現(xiàn)多個(gè)大面積平穩(wěn)正異常,ΔT異常峰值為300nT左右。
1:5萬水系沉積物測量共圈定17個(gè)單元素異常共501處,區(qū)內(nèi)主要成礦元素為銀、銅、鉛、鋅、鎢、鉬等。按異常分類原則,共圈定了15處綜合異常,其中有5處評(píng)為甲類異常,8處評(píng)為乙類異常,2處評(píng)為丙類異常。
綜合分析異常與地質(zhì)背景的一致性可見:異常規(guī)模較大、多元素異常套合好的綜合異常主要分布在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈的地方。
全區(qū)發(fā)現(xiàn)的各類礦床、礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)共計(jì)38處,其中小型礦床11處、礦點(diǎn)12處、礦化點(diǎn)15處[3]。根據(jù)區(qū)內(nèi)銅鉛鋅多金屬礦主要成礦作用、礦床特征及成礦物質(zhì)來源等特點(diǎn),將研究區(qū)內(nèi)銅鉛鋅多金屬礦主要成礦類型劃分為中低溫?zé)嵋撼涮?交代型和矽卡巖型礦床。
大金山鉛鋅多金屬礦[5]礦體受北東和北東東向斷裂構(gòu)造控制(圖1),賦存于構(gòu)造礦化蝕變帶中,目前已發(fā)現(xiàn)構(gòu)造礦化蝕變帶41條,共圈出大小礦體11個(gè),其中4個(gè)為隱伏礦體。主要礦體特征:2號(hào)礦體:礦體長490m,延深160m~320m,厚度0.92m~8.08m,平均2.57m。礦體受北西向及近南北向石英脈及F4、F5、F6、F7等多條斷裂切割、錯(cuò)動(dòng)。礦石品位Cu 0.01%~0.72%、平均0.43%,Pb 0.23%~11.1%、平均3.35%,Zn 0.05%~7.47%、平均3.26%。大金山鉛鋅多金屬礦屬熱液充填-交代型銅鉛鋅多金屬礦,礦體明顯受斷裂控制。燕山期構(gòu)造巖漿活動(dòng)使鉛鋅等富集成礦,燕山期強(qiáng)烈的構(gòu)造巖漿活動(dòng),形成了北東向、北北東向斷裂構(gòu)造和巖漿侵入。巖漿熱液攜帶成礦元素,沿北北東向?qū)УV構(gòu)造遷移和逐步富集,隨著溫度、壓力變化,并在導(dǎo)礦構(gòu)造旁側(cè)的次級(jí)或配套的北東、北東東向斷裂、裂隙中淀積成礦。礦體與圍巖接觸面上局部可見擦痕,沿走向傾向上具膨大、縮小,金屬硫化物的形成主要與綠泥石化、碳酸鹽化和綠簾石化關(guān)系密切等特征。
圖1 建陽市大金山鉛鋅多金屬礦7線地質(zhì)剖面圖
大頭王鐵礦[6]礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)兩條礦脈,主要產(chǎn)于二疊紀(jì)棲霞組和三疊紀(jì)溪口組的斷裂接觸帶附近。I號(hào)礦脈:產(chǎn)于矽卡巖,底板為大理巖,呈扁豆?fàn)?,礦脈總體產(chǎn)狀與圍巖一致,走向NE,傾向SE,傾角47°~53°,厚4.71m~6.76m,平均品位ω(TFe)44.02×10-2,S 1.97×10-2;II號(hào)礦脈:為一單純的硫鐵礦礦脈,賦存標(biāo)高333m~410m之間,產(chǎn)于矽卡巖及大理巖中,呈扁豆?fàn)?,礦脈總體產(chǎn)狀與圍巖一致,走向NE,傾向SE,傾角50°。礦脈厚度2.65m,平均品位S 18.49×10-2。主要礦物為磁黃鐵礦、閃鋅礦等。(圖2)。
圖2 大王頭鉛鋅多金屬礦4線地質(zhì)剖面圖
此類礦床主要產(chǎn)于偏酸性巖體與碳酸鹽類巖石、含鈣質(zhì)沉積巖層的接觸帶附近,當(dāng)巖漿侵入碳酸鹽類巖石及含鈣質(zhì)沉積巖時(shí),一方面烘烤圍巖產(chǎn)生接觸熱變質(zhì),發(fā)生重結(jié)晶作用,另一方面從侵入體邊緣或深部沿接觸帶上升的含礦氣水溶液,與圍巖發(fā)生滲濾交代或擴(kuò)散交代作用,在巖體的外接觸帶及附近的有利的構(gòu)造部位富集成礦[4]。
研究區(qū)內(nèi)與中低溫?zé)嵋撼涮罱淮豌U鋅多金屬礦成礦有關(guān)的地層主要為南山巖組巖層和矽卡巖,南山巖組同時(shí)也是鉛鋅多金屬礦源之一。同時(shí)焦坑組砂礫巖由于其膠結(jié)較松散,且成分較復(fù)雜(含灰?guī)r礫石等),有利于成礦熱液與其發(fā)生交代,富集成礦。
區(qū)內(nèi)受南平~寧化構(gòu)造~巖漿帶與順昌洋坊~北?!屙g性剪切帶的影響明顯。晉寧期以塑性、彈塑性變形、韌性剪切為主,廣泛發(fā)生區(qū)域變質(zhì)作用,構(gòu)造形跡多呈北東東向、北北東向;燕山期,地殼活動(dòng)頻繁而強(qiáng)烈,以(韌)脆性變形為主,形成一系列以北東、北北東向?yàn)橹黧w的脆性、韌脆性斷裂、推覆滑脫構(gòu)造、褶皺構(gòu)造。長期的構(gòu)造變動(dòng),最終造就了本區(qū)以北東、北東東向構(gòu)造為主,北西向構(gòu)造為輔的基本格架。這些構(gòu)造部位有利于巖漿形成、熱流活動(dòng)、促進(jìn)成礦作用。其次級(jí)斷裂構(gòu)造控制礦體的產(chǎn)狀、形態(tài)、規(guī)模等,它既是礦液的遷移通道又是良好的容礦產(chǎn)所,是直接控制礦體的構(gòu)造。曹地-觀音山滑覆構(gòu)造與同坑~上干山北西向斷裂帶是本區(qū)最重要的成礦帶。
本區(qū)加里東期巖漿主要攜帶含礦熱液,對(duì)圍巖進(jìn)行初步的改造,使成礦物質(zhì)進(jìn)行初步的活化、遷移和富集;燕山中期巖漿與本區(qū)成礦作用最為密切,一方面,對(duì)燕山中期之前形成的礦(化)體進(jìn)一步活化富集,使其品位更富,另一方面,本期巖漿自身也攜帶成礦元素,與圍巖發(fā)生交代,并提供熱源,隨著含礦物質(zhì)活化、遷移,隨著溫度、壓力改變,含礦元素在成礦有利部位沉淀成礦;燕山晚期則主要對(duì)已形成的蝕變帶或礦(化)體進(jìn)一步改造,富集成礦。
本區(qū)處于浦城-順昌成礦亞帶和寧化~南平成礦亞帶的交匯處,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,南山巖組大面積出露,是鉛鋅多金屬礦源之一。發(fā)育溪口組與棲霞組碳酸鹽巖、鈣硅泥巖層,是矽卡巖型銅多金屬礦賦存的有利區(qū)域。燕山期構(gòu)造巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,形成了眾多的斷裂和推覆、滑覆構(gòu)造,使礦源層或成礦物質(zhì)發(fā)生改造重組、運(yùn)移富集,為成礦熱液提供運(yùn)移和沉淀的通道(圖3)。北東向、北北東向、北西向斷裂是本區(qū)主要的成礦構(gòu)造,部分北西向構(gòu)造是控礦構(gòu)造[7]。本區(qū)巖漿巖活動(dòng)強(qiáng)烈,經(jīng)歷了加里東期、燕山中期、燕山晚期的等期次的巖漿活動(dòng)。對(duì)于矽卡巖型礦床,燕山中晚期酸性、中酸性巖漿與成礦作用密切,為成礦提供熱源,同時(shí)也為成礦提供物質(zhì)來源。區(qū)內(nèi)物化探異常大面積出露,區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了際下、曹地、黃梓廠、何厝坑、牛欄庵、五坊等銅多金屬礦床(點(diǎn))10多處,該區(qū)尋找銅鉛鋅多金屬礦潛力較大。主要找礦方向有觀音山-曹地滑覆構(gòu)造帶、銅坑-上千斷裂帶及洋坊-北海-元峰韌性剪切帶。(圖4)。
圖3 富文地區(qū)成礦模式圖
觀音山-曹地滑覆構(gòu)造位于中生代盆地西緣,呈北東向狹長條帶展布于觀音山、曹地一帶,出露面積約20km2,具有多次分層滑覆特點(diǎn)。西部侏羅世正長花崗巖(ξγJ3)的侵入上拱,是造成滑覆的主要因素。滑覆的活動(dòng)時(shí)間為燕山早期的晚階段。區(qū)域斷裂主要為壓性斷裂,部分為張性斷裂?;矘?gòu)造作為薄弱帶,有利于巖漿的侵位和巖漿期后含礦熱液的運(yùn)移,使之成為有利的控巖控礦構(gòu)造。是尋找矽卡巖型與巖漿后期熱液充填交代型礦床的有利區(qū)域。
該帶展布于區(qū)內(nèi)白水、上干山、仙場一帶,其主要活動(dòng)期為燕山晚期,并控制了早白堊世輝石閃長巖(δφK1)、石英二長閃長巖(δοK1)、似石英二長巖(ηοK1)等的侵入。巖漿熱源及含礦熱液沿?cái)嗔焉仙?,直接與圍巖發(fā)生熱變質(zhì)、交代充填,并形成礦(化)體。另一方面,該斷裂與同期沿?cái)嗔亚秩氲膸r體對(duì)前期形成的礦產(chǎn)進(jìn)行疊加改造,使礦(化)體品位更富。本條斷裂東南部控制著中低溫?zé)嵋撼涮罱淮豌U鋅礦的產(chǎn)出。該條帶與曹地-觀音山滑覆構(gòu)造帶交匯處礦產(chǎn)眾多。
該區(qū)域主要受區(qū)域上的順昌洋坊~北海~元峰韌性剪切帶的影響與制約,剪切變形與變質(zhì)作用,不僅使巖石破碎、糜棱化,釋放大量的熱能,而且形成一些凝膠狀SiO2溶液及大量的孔隙,使巖石發(fā)生強(qiáng)烈蝕變,使成礦元素在SiO2溶液的作用下活化、遷移、富集。在有利的構(gòu)造部位和一定的構(gòu)造相帶內(nèi)聚集成礦。主要礦點(diǎn)有寶莊銀礦點(diǎn)、木坑鉛鋅礦點(diǎn)、硐子坪多金屬礦點(diǎn)、演山銅礦化點(diǎn)等。
通過對(duì)兩種不同類型的礦床進(jìn)行了分析研究,建立成礦模式(圖3),總結(jié)區(qū)內(nèi)找礦要素,在收集資料及本次工作的基礎(chǔ)上對(duì)區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)背景、礦(化)點(diǎn)分布、找礦潛力和物化探異常等因素進(jìn)行綜合分析,采用礦床模型綜合地質(zhì)信息預(yù)測技術(shù)分析該區(qū)成礦規(guī)律,在研究區(qū)優(yōu)選出5處找礦有利地段列為找礦靶區(qū):曹地鐵多金屬找礦靶區(qū)、寶莊銀多金屬找礦靶區(qū)、木坑鉛鋅多金屬找礦靶區(qū)、武坊多金屬找礦靶區(qū)、洪墩鉛鋅多金屬找礦靶區(qū)(圖4)。除舊礦外圍找礦可以作為突破口外,其寶莊銀多金屬找礦靶區(qū)及木坑鉛鋅多金屬找礦靶區(qū)具有非常好的找礦潛力。
圖4 富文地區(qū)成礦空間及找礦靶區(qū)分布
本文資料來源于福建富文地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查項(xiàng)目,系參加項(xiàng)目工作同志集體成果,特此致謝,同時(shí)感謝匿名審稿專家對(duì)文章提供寶貴意見!