福建尤溪丁家山铅锌矿床岩性特征与成矿规律研究

■钱海 房佳(江苏省有色金属华东地质勘查局江苏南京210007)

福建尤溪丁家山铅锌矿床岩性特征与成矿规律研究

■钱海 房佳
(江苏省有色金属华东地质勘查局江苏南京210007)

福建省尤溪县梅仙丁家山铅锌矿近年来做了大量的勘探研究工作，随着矿区向深部及边部的探采发掘，更多的岩性及构造等地质特征被揭露出来，使成矿机理更加明晰。本文通过对矿区岩石矿物组合、岩性特征、地质构造、岩浆及变质作用、成矿过程等进行研究分析，论证该区矿床类型及其矿化过程，并在此基础上总结出矿化定位规律。

岩性特征 矽卡岩矿床 矿化过程 成矿规律 丁家山铅锌矿

0　引言

丁家山铅锌矿自20世纪90年代初被中国有色金属华东地质勘查局发现以来，其矿产赋存情况都一直备受关注，与其相关的物化探及理论研究已经有很多，近年来随着矿区的不断开采，矿产资源逐渐匮乏，找矿难度不断增加，矿石产量及品位的重要性日益突显，在这种形势下，圈定靶区的精准性和高效性就显得尤为重要，基础就在于对矿化定位规律的准确把握。

1　矿区地质概况

1.1地层及构造

福建省尤溪县梅仙地区位处古华夏陆壳东南地洼区闽西北地穹南东缘，以政和～大浦北东向断裂带与闽东南地洼接壤[1～2]。区内主要以构造窗形式出露中新元古界马面山群龙北溪组和大岭组地层[3～4]。龙北溪组主要为云母石英片岩、石英云母片岩、大理岩、白云质大理岩，呈粒状、鳞片变晶结构，片状、块状构造，变余层理构造；其次为夹于二者间呈不稳定层状的绿片岩，不均匀吞噬上盘大理岩，局部透入下盘云母石英片岩，甚至透入上盘侏罗系沉积～火山岩，内部存在大理岩残留体，粒～柱状变晶结构，块状构造，与下盘云母石英片岩界面附近可见变余条带构造，是区内铅锌硫化物矿体的主要赋矿岩石。大岭组地层主要包括绢云母片岩、石英云母片岩、石英斜长片岩，变质石英砂岩、千枚状粉砂岩及千枚岩，粒状～鳞片状变晶结构、片状构造可见，变余碎屑结构、变余层理构造清晰。在构造窗边缘少量出露中生界侏罗系长林组和梨山组地层。长林组由砂砾岩、泥质粉砂岩、凝灰质细砂岩、安山岩及安山玄武岩等组成，局部赋存铅锌硫化物矿体。梨山组由千枚状粉砂岩、页岩、砂岩组成。

梅仙地区的主干构造为复式背斜构造。该复式背斜由北东向宽缓背、向斜和若干裙边式叠加褶皱组成。在丁家山矿区，侏罗系地层仅出露在北东向复式背斜核部及西翼，区内断裂构造较发育，根据观测统计，主要有NE、NEE、NWW及NW向四组，极少量近SN向，是多期次构造变形产物。断裂规模以NE向较大，NW向次之。部分NE向断裂控制燕山期花岗斑岩侵位，也控制铅锌硫化物矿化带展布，部分则可切割侏罗系地层、燕山期花岗斑岩及铅锌硫化物矿体。NW、NWW、SN向断裂可控制燕山期闪长岩、石英斑岩等中酸性岩脉侵位，造成铅锌硫化物矿体或地层的局部错位。NEE向断裂发育程度仅次于NE向断裂，控制闪长玢岩侵位和铅锌硫化物矿化富集。

1.2岩浆活动

梅仙地区岩浆活动主要发育于燕山早期阶段，该期各类岩浆活动强度自北西向南东明显降低。除北西侧大面积出露晚侏罗世中酸性陆相火山岩外，花岗斑岩、石英斑岩、石英闪长岩、闪长玢岩均可见。花岗斑岩侵入时间较早，可被石英斑岩、石英闪长岩以及闪长玢岩等脉岩切割，既有侵入到上侏罗统火山岩地层、出露面积达数平方千米的岩株体和呈北东向断续延伸达数千米的串珠状小岩株体，也有出露于南东侧中上元古界变质地层、走向延伸数千米、厚度数百米的北东向岩墙。其次为石英斑岩，主要为走向延伸规模数百米的北西向、北东向岩墙（脉），个别呈出露面积不足0.2平方千米的小岩株或走向延伸数千米的北西向岩墙。石英闪长岩、闪长玢岩等中性脉岩呈走向延伸仅数百米以内、厚度数米以内的近NW、SN、NWW、NEE向脉状产出。

1.3变质作用

矿区内变质作用类型复杂，既有绿片岩相区域变质作用产物，又有热液交代变质作用产物。前者仅限于中新元古界马面山群，后者则在马面山群和侏罗系局部地段都较发育。除硅化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化等热液蚀变产物外，区内还发育一套以透辉石、石榴子石、绿帘石、透闪石、阳起石等为主要组成矿物的复杂变质岩。该变质岩主要沿马面山群龙北溪组上段云母石英片岩与上覆大理岩间呈透镜状、似层状产出，是区内铅锌硫化物矿床的主要赋矿围岩。由这套矿物组合构成的岩石，普遍具粒～柱状变晶结构，块状构造或脉状构造，而不发育片状构造，虽然主要呈透镜状、似层状出现在龙北溪组上段云母石英片岩与上覆大理岩间，但在局部地段明显呈脉状、复杂团块状向上透入上盘大理岩、上侏罗统长林组地层和向下透入云母石英片岩层。同时，呈透镜状、似层状夹于云母石英片岩与大理岩间者，其内广泛出现呈不规则团块状、片条状产出的条带状大理岩、块状大理岩残留体。虽然与下伏云母石英片岩的界线相对较为稳定，但脉状、不规则团块状透入云母石英片岩的现象常见，而与上覆大理岩的界线则极其不规则，而且可见其忽而与条带状大理岩接触，忽而与块状大理岩接触，界面多受断层、节理控制，这类岩石是与燕山早期岩浆活动有关的热液渗透交代作用的产物，是热液渗透交代成因的矽卡岩[5]，其与区内铅锌硫化物矿床具有密切的时空和成因联系。

2　矿床矿化特征

矿区铅锌硫化物矿床主要沿北东向岩兜～关兜短轴背斜轴部呈断续带状延伸，多数较具规模的矿体呈似层状、透镜状赋存于马面山群龙北溪组上段绿片岩层，个别较具规模的矿体赋存于侏罗系与马面山群不整合界面及侏罗系长林组地层。矿体群赋存标高总体自南西向北东逐渐增高，明显向南西侧伏。单个矿体走向主要为NW向，倾向SW，倾角低缓（α=15°～25°），倾向延伸规模普遍明显大于走向延伸规模，略向SW侧伏。

虽然矿体赋存部位存在差别，但其矿石结构构造和矿物组合特征相似。组成矿石的主要金属矿物包括闪锌矿、磁黄铁矿、方铅矿、磁铁矿及黄铁矿，闪锌矿的含量比例远高于方铅矿；主要非金属矿物包括绿帘石、透辉石、阳起石、透闪石、石榴子石、石英、方解石及铁白云石，尤以绿帘石、透辉石、阳起石含量较高。矿石结构自形～半自形晶粒结构，它形晶粒结构，各种交代结构，固溶体分离结构，尤以溶蚀、残留、网脉、细脉等交代结构较多见。矿石构造包括块状、次块状、团块状、斑杂状、条带块状、脉状、网脉状、细脉～浸染状及斑点状等构造，尤以团块状、条带块状、脉状、网脉状及细脉～浸染状构造更加发育。

无论矿体赋存在侏罗系长林组、侏罗系与马面山群界面或龙北溪组绿片岩，与矿化关系密切的热液蚀变类型均包括透辉石化、石榴子石化、绿帘石化、透闪石～阳起石化、绿泥石化、硅化及碳酸盐化，尤以绿帘石化、透闪石～阳起石化及硅化表现更为强烈和普遍。

3　矿床类型及矿化过程简析

通过现场地质调查和室内综合研究，结合铅锌成矿期石英流体包裹体和花岗岩全岩的Rb～Sr等时线测年成果，认为矿床系与燕山早期晚阶段花岗质岩浆活动有关的汽水热液渗透交代成因的矽卡岩型矿床[6]。综合矿体构造、矿石组构、矿物组合及其演化特征，不考虑表生期的氧化淋滤作用，其形成过程具有明显的多期多阶段性[7]。

（1）矽卡岩期：根据矽卡岩矿物组合特点，可分为两个矿化阶段，均为无矿阶段。

干矽卡岩阶段：形成透辉石～石榴子石～硅灰石矿物组合。以透辉石为主，其次为石榴子石，硅灰石仅局部出现。石榴子石主要为钙铁榴石，其次为钙铝榴石，它们属于两个世代。前者通常与透辉石密切伴生，构成石榴子石透辉石矽卡岩，可被透辉石交代；后者主要呈浸染状、条带状或呈脉状分布于矽卡岩化大理岩，少量呈脉状穿插透辉石矽卡岩。

湿矽卡岩阶段：主要形成绿帘石～透闪石矿物组合，偶见金云母。绿帘石是此阶段形成的最常见矿物。此阶段早期绿帘石和少量透闪石密切伴生，构成透闪石～绿帘石矽卡岩；晚期绿帘石呈单矿物脉或石英绿帘石脉穿插矽卡岩或矽卡岩化大理岩、矽卡岩化云母石英片岩、矽卡岩化凝灰质砂岩及安山质火山碎屑岩。

（2）热液期：矿石主要形成与热液期，根据矿石组构和矿物共生组合特点及流体包裹体测温等综合结果，可划分为四个矿化阶段，均为有矿阶段。

磁铁矿～赤铁矿阶段：此阶段除早期仍有极少量透闪石、绿帘石析出外，没有新的钙镁硅酸盐矿物形成，造岩作用被造矿作用取代。此阶段温度高，水仍以气态为主，硫也呈气态，主要形成磁铁矿，少量出现赤铁矿，非金属矿物除开始时有少量绿帘石、透闪石外，只在晚期出现少量石英。

黄铁矿～磁黄铁矿～石英阶段：随着成矿流体在气成氧化物阶段晚期液化，水溶含硫物质活度显著增高，导致析出大量磁黄铁矿和黄铁矿，到晚期析出少量黄铜矿。石英是此阶段贯通矿物，黄铁矿析出较早，常在磁黄铁矿集合体内呈交代残余体，但也常见黄铁矿石英脉穿插赋矿矽卡岩及其旁侧石英～绢云母片岩、大理岩及侏罗系沉积～火山岩。

闪锌矿～方铅矿～黄铜矿～斑铜矿～硫砷铜矿～阳起石～石英阶段：本阶段是铅锌硫化物的主要成矿阶段。绝大多数闪锌矿、方铅矿、黄铜矿及其他铜的硫化物（硫盐）矿物（如斑铜矿、硫砷铜矿、砷黝铜矿等极少量或微量矿物）都形成于此阶段，也有微量磁铁矿、磁黄铁矿形成于此阶段。

闪锌矿～方铅矿～方解石～蛇纹石阶段：本阶段总体发育强度低，金属矿物仅形成极少量闪锌矿和方铅矿，脉石矿物主要形成方解石等碳酸盐矿物，少量析出石英，蛇纹石也形成于此阶段。本阶段形成的闪锌矿、方铅矿与上阶段者明显不同，闪锌矿颜色浅、硬度相对较低，质地纯净，颗粒微细，方铅矿解理发育程度低，颗粒微细，它们可呈半自形晶粒状或往细脉状集合体穿插先阶段形成的硫化物矿物。

4　结论～矿化定位规律

根据丁家山矿区已知铅锌硫化物矿体的实际矿化部位与分布特点及其与地层层位、岩性组构、地质构造、岩浆活动以及变质作用的关系，结合其矿床成因机制，可以总结出该矿区铅锌矿化定位存在较明显的矿化定位规律性。

纵贯全区、沿北东向背斜两翼发育的北东向断裂破碎带是丁家山矿区铅锌硫化物矿化带的主要控矿断裂。由于层间滑动虚脱、引张破裂程度较高的北东向背斜核部变形与北东向断层的左旋平移逆作用联合作用，控制了矿化带和矿体的展布、形态、产状及定位。

轴面略为西倾、南西端缓慢倾伏的北东向宽缓背斜及其与轴面略为南倾、西端倾伏的裙边式叠加背斜的核部及其附近，尤其是二者汇合部位，是铅锌硫化物矿体就位的主要构造部位。

紧贴侏罗系/马面山群界面、有与该界面导通的近南北向分支断裂的上侏罗系长林组强蚀变凝灰质砂岩和安山质火山熔岩、沿侏罗系/马面山群界面发育的强蚀变断裂破碎带、马面山群龙北溪组上段夹于大理岩与云母石英片岩间的发育厚度较大的透镜状、似层状绿片岩及其靠近顶、底界面的部位，特别是大理岩与绿片岩总厚度梯度变化强烈部位，是铅锌硫化物矿化就位的有利场所。

[1]陈小华.福建省丁家山铅锌矿床地质特征及成因 [J].福建地质，2000,19（2）：57～65

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[3]张详信.闽中地区新元古代马面山群的形成及构造变形演化研究 [D].北京：中国地质大学地球科学与资源学院，2006:24～33

[4]江苏有色金属华东地质勘查局805队.福建省尤溪县梅仙丁家山矿床深部及其外围铅锌矿普查工作报告 [R].南京市：江苏省有色金属华东地质勘查局，2007

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P58[文献码]B

1000～405X（2016）～4～142～2

钱海（1989～），男，本科，助理工程师，毕业于长江大学，研究方向位地质矿产。
房佳（1987～），男，本科，助理工程师，毕业于武汉理工大学，研究方向为采矿方向。