閆 芳，王 宇，朱柳琴，劉 敏，魏克濤＊

（湖北省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì)，湖北 大冶 435100）

長(zhǎng)江中下游鐵銅成礦帶自西向東依次分布有金牛、懷寧、廬樅、繁昌和寧蕪等多個(gè)火山巖盆地，系統(tǒng)的測(cè)年結(jié)果表明，這些盆地的火山巖均形成于早白堊世，火山活動(dòng)時(shí)間基本同時(shí)，與中國(guó)東部中生代火山巖帶形成于統(tǒng)一的動(dòng)力學(xué)背景。這些火山巖盆地以廬樅和寧蕪盆地面積最大，且發(fā)育較多的輝石閃長(zhǎng)玢巖和閃長(zhǎng)玢巖等次火山巖，在次火山巖頂部和接觸帶探明一系列與陸相火山-次火山作用有關(guān)的玢巖型鐵礦。然而，與廬樅和寧蕪盆地相比，鄂東南地區(qū)金?；鹕綆r盆地投入的系統(tǒng)研究相對(duì)較少，是長(zhǎng)江中下游火山巖盆地中被長(zhǎng)期忽視的找礦空白區(qū)，嚴(yán)重制約了區(qū)內(nèi)與火山巖-次火山巖有關(guān)的找礦勘查與突破。

近年來(lái)，隨著金?；鹕綆r盆地邊緣王豹山鐵礦含磷灰石-磁鐵礦組合礦石的發(fā)現(xiàn)，認(rèn)為其與寧蕪地區(qū)玢巖型鐵礦的礦石特征具有可比性，有尋找玢巖型鐵礦的可能；同時(shí)盆地內(nèi)部發(fā)育的多個(gè)銅、金、鉛、鋅多金屬礦（化）點(diǎn)及深部發(fā)現(xiàn)的中酸性次火山巖，與中國(guó)東部中生代火山巖盆地中發(fā)現(xiàn)的金、銅、鉛、鋅多金屬礦床也具有相似性，表明盆地內(nèi)部也可能具有尋找與次火山巖有關(guān)的金屬礦床的潛力。因此，本文通過(guò)對(duì)中國(guó)東部中生代火山巖盆地與金?；鹕綆r盆地的區(qū)域構(gòu)造背景、成礦地質(zhì)條件及典型礦床特征進(jìn)行總結(jié)與對(duì)比，初步評(píng)價(jià)金?；鹕綆r盆地的找礦潛力，提出下一步找礦方向及可嘗試開(kāi)展的找礦技術(shù)方法，以此推動(dòng)鄂東南礦集區(qū)與火山巖-次火山巖作用有關(guān)的熱液礦床這一重要礦床類型的系統(tǒng)勘查。

1 區(qū)域地質(zhì)背景對(duì)比

廣泛發(fā)育于中國(guó)東部的中生代陸相火山巖帶是印支旋回以來(lái)亞洲大陸東部發(fā)展成為濱太平洋構(gòu)造域的產(chǎn)物，總體呈北北東向展布，是環(huán)太平洋四個(gè)巨型火山巖帶之一，其出露面積達(dá)120萬(wàn)km2，形成了獨(dú)具特色的與火山-次火山活動(dòng)有關(guān)的金屬、非金屬成礦帶。根據(jù)中生代火山巖巖石組合特點(diǎn)，將我國(guó)東部劃分為南巖區(qū)、中巖區(qū)、北巖區(qū)三大火山巖區(qū)。

金?；鹕綆r盆地屬于中國(guó)東部中生代火山活動(dòng)在長(zhǎng)江中下游地區(qū)形成的眾多火山巖盆地之一，位于該系列斷陷火山盆地西部，面積約200km2（圖1）。

圖1 長(zhǎng)江中下游成礦帶火山巖盆地分布略圖（引自周濤發(fā)等，2011[3]）

中生代，中國(guó)東部由于近東西向的特提斯洋脊的擴(kuò)張，太平洋板塊北北西向斜向俯沖于亞洲板塊之下。以太平洋板塊俯沖為主的北西向擠壓作用導(dǎo)致亞洲板塊巖石圈增厚，隨后發(fā)生的巖石圈拆沉、垮塌、減薄，引發(fā)地幔對(duì)流異常和地幔交代作用，軟流圈上涌導(dǎo)致含古俯沖洋殼物質(zhì)的富集地幔巖石圈發(fā)生拆沉減薄和部分熔融作用，產(chǎn)生幔源含礦巖漿底墊并融化下地殼物質(zhì)，形成深源巖漿噴出并淺成侵入定位于斷凹區(qū)火山盆地之中。綜上，大陸內(nèi)部板塊的碰撞、碰撞后拉張和碰撞后疊加走滑伸展是東部火山/巖漿系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)背景[2]。

徐志剛（1986）認(rèn)為可根據(jù)中國(guó)東部火山巖盆地形成的不同構(gòu)造背景將其劃分為繼承式盆地和上疊式盆地兩種型式。其中，繼承式盆地發(fā)育在區(qū)域性構(gòu)造引張的似裂谷型坳陷區(qū)，基底斷裂切割較深，地殼較薄，發(fā)育幔源型或幔殼混染型中基性火山巖，且構(gòu)造引張作用越強(qiáng)烈，火山巖越偏基性和堿性，以下?lián)P子地區(qū)的廬樅、懷寧、寧蕪、金牛盆地最為典型，繼承性稍差的繁昌、溧水等盆地因構(gòu)造引張作用不很強(qiáng)烈而發(fā)育酸度稍高的中型火山巖，局部伴有中酸性火山巖。上疊式火山巖盆地發(fā)育在地殼厚度較大的隆起區(qū)，是區(qū)域性構(gòu)造擠壓背景上的局部構(gòu)造引張作用形成，且由于基底斷裂切割較淺，強(qiáng)烈構(gòu)造擠壓應(yīng)力引起基底局部熔融，故多發(fā)育酸性、中酸性火山巖，此類也見(jiàn)于某些構(gòu)造擠壓背景上局部引張作用形成的半繼承式盆地，如華南和東北某些盆地。同時(shí)，他指出，由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性，也存在于上述情況不一致之處，如本次探討的鄂東南地區(qū)的金?；鹕綆r盆地按照構(gòu)造背景劃分實(shí)為繼承式坳陷-斷陷型盆地，但仍發(fā)育較多中酸性火山巖，這是由于淮陽(yáng)隆起向南滑動(dòng)受江南隆起頂阻，而使該地受到構(gòu)造擠壓所致[4]。

2 成礦地質(zhì)條件對(duì)比

2.1 火山巖/次火山巖的形成時(shí)代及成礦專屬性

2.1.1 形成時(shí)代

已有同位素年齡顯示，中國(guó)東部燕山期火山-巖漿活動(dòng)可分為五大時(shí)期：①240～200Ma（T3）；②195～165Ma（J1-2）；③ 165～150Ma（J2）；④ 150～120Ma（J3-K11）；⑤120～80Ma（K12-K2）。 其 中，150～120Ma（J3-K11）；120～80Ma（K12-K2）兩個(gè)時(shí)代的火山巖分布最廣，構(gòu)成了中國(guó)東部中生代火山巖帶的主體[1]?；鹕交顒?dòng)總體上由內(nèi)陸（西）向沿海（東）遷移，平行火山巖帶方向則顯示由南向北遷移；但具體來(lái)說(shuō)，各地區(qū)火山作用起始、高峰、結(jié)束時(shí)間不同。

金?；鹕綆r盆地火山活動(dòng)劃分為馬架山期火山初始爆發(fā)—靈鄉(xiāng)期火山間歇—大寺期強(qiáng)烈噴發(fā)三個(gè)火山噴發(fā)旋回[5]。近年金牛火山巖盆地獲得較多高精度同位素年齡，馬架山組和靈鄉(xiāng)組的火山巖的SHRIMP鋯石U-Pb年齡分別為(130±2)Ma和(128±1)Ma；大寺組第一段流紋巖、第二段流紋巖、第三段流紋巖和第四段玄武巖的SHRIMP年齡分別 為(127±2)Ma、(127±1)Ma、(127±2)Ma和(124±2)Ma，第二段的玄武巖的LA-MC-ICPMS鋯石U-Pb年齡為(127±1)Ma[6]。這些鋯石U-Pb年齡分別代表相應(yīng)組的火山巖的形成年齡，表明金牛盆地火山巖形成于(130±2)Ma～(124±2)Ma，形成時(shí)代為早白堊世，與長(zhǎng)江中下游地區(qū)寧蕪和廬樅盆地火山巖的時(shí)代一致。

2.1.2 成礦專屬性

通過(guò)幾十年的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查，在中國(guó)東部中生代火山巖帶發(fā)現(xiàn)了一大批與火山-次火山活動(dòng)有關(guān)的礦床。較為系統(tǒng)的研究，一般將其劃分為陸相火山-次火山巖型鐵礦和陸相火山-次火山巖型銅金銀鉛鋅礦兩類。

徐志剛（1986）通過(guò)對(duì)不同類型火山巖（次火山巖）性質(zhì)及巖漿演化過(guò)程中的物理化學(xué)條件研究認(rèn)為，具有良好分異的、在較低氧逸度條件下結(jié)晶的、富鈉質(zhì)中基性火山巖漿有利于鐵礦成礦作用的發(fā)生[4]。耿文輝等（2004）對(duì)中國(guó)東部次火山巖型銅銀多金屬礦地質(zhì)特征進(jìn)行研究后認(rèn)為，一般來(lái)說(shuō)，成礦與酸性次火山巖有關(guān)的礦床往往形成銀鉛鋅礦床，巖性多為流紋斑巖、霏細(xì)斑巖、花崗斑巖、石英斑巖等；成礦與中酸性—中性次火山巖有關(guān)的礦床往往形成銅金或銅礦床，巖性多為斜長(zhǎng)斑巖、斜長(zhǎng)花崗斑巖、英安玢巖、閃長(zhǎng)玢巖等；成礦與中基性火山巖有關(guān)的礦床往往形成鐵礦床，巖性多為閃長(zhǎng)玢巖等[7]。

以往，在金?；鹕綆r盆地及邊緣，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了葉家壟、排頭柯、吳伯浩等金、銀、銅、鉛、鋅多金屬礦（化）點(diǎn)及王豹山、梅山等鐵礦，但關(guān)于金?；鹕綆r盆地火山巖/次火山巖的專屬性，目前開(kāi)展的相關(guān)研究較少。汪國(guó)虎等（2012）對(duì)盆地內(nèi)不同火山巖地層的主要成礦元素豐度進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，Au元素含量在熔巖類巖石中、Pb元素含量在各巖類中均高于地殼元素豐度，可達(dá)地殼豐度的5～6倍；Zn元素、Cu元素含量略高于地殼豐度，認(rèn)為在區(qū)內(nèi)大寺組尋找金、鉛、鋅、銅等礦產(chǎn)有較大潛力[5]。同時(shí)，以往認(rèn)為本區(qū)沒(méi)有典型的玢巖型礦床，而近年來(lái)在金?；鹕綆r盆地邊緣的王豹山鐵礦床深部發(fā)現(xiàn)了磁鐵礦-磷灰石礦石，具有典型的磁鐵礦-磷灰石-透輝石（陽(yáng)起石）組合，明顯不同鄂東南地區(qū)出現(xiàn)的矽卡巖型鐵礦床，被認(rèn)為與次火山巖-閃長(zhǎng)玢巖密切相關(guān)[8]。

2.2 構(gòu)造

陳大經(jīng)（1993）對(duì)中國(guó)東部中生代火山巖型金銀礦床成礦地質(zhì)條件研究表明，火山-次火山熱液型礦床的圍巖主要為火山巖及次火山巖，礦床容礦構(gòu)造主要為規(guī)模較小的張性或張扭性斷裂，或?yàn)榛鹕綑C(jī)構(gòu)附近的隱爆角礫巖體，有的礦化則受到次火山巖與圍巖接觸帶的控制，有的礦化主要產(chǎn)于次火山巖體或斑巖體中，成為斑巖型礦化。耿文輝等（2004）對(duì)中國(guó)東部次火山巖型銅銀多金屬礦地質(zhì)特征進(jìn)行研究后認(rèn)為，成礦與火山機(jī)構(gòu)、次火山巖漿侵位及隱爆關(guān)系十分密切[7]。

金牛火山巖盆地內(nèi)火山構(gòu)造為線形構(gòu)造與環(huán)形構(gòu)造組合形成的線-環(huán)構(gòu)造格局。參照東南沿海火山巖帶的火山機(jī)構(gòu)類型級(jí)別，常見(jiàn)的Ⅲ級(jí)火山機(jī)構(gòu)有6種：破火山口、穹狀火山、錐狀火山、火山頸相熔巖巖穹、層狀火山、小型火山錐；Ⅱ級(jí)火山機(jī)構(gòu)有2種：火山構(gòu)造隆起、火山構(gòu)造洼地?；鹕綑C(jī)構(gòu)在空間上呈并列式串珠狀展布，火山盆地?cái)嗔咽芑鹕綐?gòu)造控制[6]。

3 典型礦床對(duì)比

3.1 中國(guó)東部中生代火山巖盆地與火山-次火山作用有關(guān)的典型礦床

針對(duì)產(chǎn)于中國(guó)東部中生代火山巖盆地與火山-次火山作用有關(guān)的典型礦床，有大量的成礦地質(zhì)條件及礦床地質(zhì)特征研究資料。例如，大興安嶺北段發(fā)育有眾多鉛鋅礦床（礦化點(diǎn)），浙江-福建東南沿海地區(qū)發(fā)育有大量的金銀、鉛鋅銀礦床，長(zhǎng)江中下游地區(qū)火山巖盆地成礦作用以鐵礦化為主，主要是在廬樅盆地和寧蕪盆地產(chǎn)出以著名的“玢巖鐵礦”礦床組合為特征的一系列不同類型的火山-次火山熱液型和沉積改造型等鐵礦床，其次在其他火山巖盆地發(fā)育一些銅、金、鉛、鋅等多金屬礦化，如近年來(lái)在長(zhǎng)江中下游貴池礦集區(qū)發(fā)現(xiàn)了與火山-次火山作用有關(guān)的獨(dú)立斑巖型金礦（鋪莊金礦）[9]和獨(dú)立玢巖型金礦（拋刀嶺金礦）[10]。

3.2 金?；鹕綆r盆地與火山-次火山作用有關(guān)的典型礦床

區(qū)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)與火山巖和次火山巖有關(guān)的成規(guī)模的礦床，已知礦點(diǎn)以鉛鋅、銅、金礦化點(diǎn)為主，分布在盆地南、北兩側(cè)。近年來(lái)在盆地邊緣王豹山鐵礦還發(fā)現(xiàn)了玢巖型鐵礦礦石。

對(duì)礦物流體包裹體進(jìn)行測(cè)溫的結(jié)果表明，包裹體校正后的溫度范圍為130℃～230℃，壓力為1.8×107～3.2×107Pa，相應(yīng)成礦深度為500m～1067m。表明成礦作用發(fā)生在近地表環(huán)境，表明多數(shù)礦（化）點(diǎn)形成于地表-超淺成中低溫環(huán)境[5]，認(rèn)為礦床類型屬火山噴發(fā)后期次火山熱液與中生代大氣降水結(jié)合的熱液充填脈狀礦床。

4 金?；鹕綆r盆地成礦潛力探討

4.1 金牛火山巖盆地成礦潛力及下一步找礦方向

前期對(duì)金?；鹕綆r盆地潛力的評(píng)價(jià)，往往與同屬長(zhǎng)江中下游的廬樅、寧蕪盆地對(duì)比，認(rèn)為其屬于同一構(gòu)造背景，具有相似的成礦條件，但由于其次火山巖類型（地表見(jiàn)流紋斑巖、安山玢巖、閃長(zhǎng)玢巖）及礦床類型（多為銅金鉛鋅銀多金屬礦）與廬樅、寧蕪盆地次火山巖類型（輝石閃長(zhǎng)玢巖、閃長(zhǎng)玢巖）及礦床類型（玢巖型鐵礦）不同，認(rèn)為其找礦潛力不佳。然而前已述及，鄂東南地區(qū)金?；鹕綆r盆地大地構(gòu)造背景特殊，處于區(qū)域性構(gòu)造引張環(huán)境中疊加了局部構(gòu)造擠壓的地區(qū)，因此既發(fā)育幔源型中基性火山巖/次火山巖，也發(fā)育殼源型中酸性火山巖/次火山巖，因此從大地構(gòu)造背景及火山巖/次火山巖性質(zhì)來(lái)看，該區(qū)既有形成玢巖型鐵礦的可能，也有形成火山-次火山巖型金銀多金屬礦床的可能。同時(shí)，近年來(lái)，隨著金?；鹕綆r盆地邊緣王豹山鐵礦含磷灰石-磁鐵礦組合礦石的發(fā)現(xiàn)，認(rèn)為其與寧蕪地區(qū)玢巖型鐵礦的礦石特征具有可比性，有尋找玢巖型鐵礦的潛力；而且通過(guò)總結(jié)70年代以來(lái)的資料，發(fā)現(xiàn)在盆地內(nèi)部發(fā)育有輝綠玢巖、閃長(zhǎng)玢巖、安山玢巖、流紋斑巖、花崗斑巖等一系列從中基性到酸性的次火山巖脈；且從最新的勘查成果看，2008年地勘隊(duì)伍在吳佰浩地區(qū)實(shí)施的兩個(gè)深孔深部見(jiàn)到較厚(約300m)的流紋斑巖和花崗斑巖，并發(fā)現(xiàn)黃鐵礦化；加之盆地內(nèi)部還發(fā)育有一直未引起重視的銅金鉛鋅銀多金屬礦化，這些均與大興安嶺火山巖帶、東南沿?；鹕綆r帶及長(zhǎng)江中下游火山巖帶貴池盆地等火山巖盆地的次火山巖類型和產(chǎn)出的礦種相似，證明盆地內(nèi)部也具有尋找與次火山巖有關(guān)銅金鉛鋅銀的金屬礦床的潛力。

4.2 金牛火山巖盆地覆蓋區(qū)找礦預(yù)測(cè)技術(shù)方法

前期對(duì)區(qū)內(nèi)礦床地質(zhì)特征開(kāi)展研究發(fā)現(xiàn)，已知礦化點(diǎn)與火山盆地后期構(gòu)造關(guān)系密切，受東西向展布的斷裂構(gòu)造帶控制，成礦作用與隱伏的次火山巖墻侵入有關(guān)。因此，在今后的找礦工作中，更應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注盆地利成礦構(gòu)造和目標(biāo)地質(zhì)體的深部信息提取。

以往，為研究金?；鹕綆r盆地成礦地質(zhì)條件，區(qū)內(nèi)地勘單位曾開(kāi)展過(guò)一系列物化探及遙感工作，對(duì)區(qū)內(nèi)隱伏次火山巖體、熱液活動(dòng)范圍進(jìn)行了初步推斷。然而，與寧蕪、廬樅等工作程度高的火山巖盆地對(duì)比，其推斷結(jié)果仍存在諸多不確定性、多解性，對(duì)于找礦異常信息也較難提取。因此，今后可在完善金?；鹕綆r盆地不同地質(zhì)體物性參數(shù)測(cè)量的基礎(chǔ)上，嘗試開(kāi)展音頻大地電磁法、微動(dòng)勘探法、廣域電磁法等大測(cè)深物探工作，以達(dá)到提取基底構(gòu)造、次火山巖、火山機(jī)構(gòu)、隱伏次火山巖體及其穹狀隆起、含礦地質(zhì)體和礦（化）層等控礦地質(zhì)體和構(gòu)造信息的目的，為成礦預(yù)測(cè)提供依據(jù)。