政和小绍岩体金矿化地质特征及找矿标志*

2016-06-02冯金炜邱占林周维贵陈万煌

现代矿业 2016年1期

关键词：政和火山岩斑岩

冯金炜　邱占林　周维贵　陈　栋　罗　城　陈万煌

(1.成都理工大学地球科学学院；2.龙岩学院资源工程学院；3.福建省197地质大队)

政和小绍岩体金矿化地质特征及找矿标志*

冯金炜1邱占林2周维贵1陈栋2罗城3陈万煌2

(1.成都理工大学地球科学学院；2.龙岩学院资源工程学院；3.福建省197地质大队)

摘要小绍岩体位于政和—大埔NE向深大断裂带北段东侧，区内断裂及次火山岩发育，成矿条件十分有利，是闽北陆相火山岩型金银矿最具找矿潜力的地段和突破口之一。为探究小绍岩体的金矿化特征，在分析区域地质背景的基础上，沿樟口—小绍—石洪坑—东坑一线对东坑火山盆地的几个岩体特别是小绍岩体进行了一系列的野外观测和岩体化学组分特征与多阶段成矿期次研究，认为小绍岩体属浅成酸—中酸性岩浆交代型(斑岩型)金矿。在上述分析的基础上，分别从构造、围岩蚀变、化探异常等方面系统总结了找矿标志，为区内找矿工作提供参考。

关键词小绍岩体金矿化斑岩型金矿成矿期次找矿标志

政和小绍岩体位于福建省建瓯市与政和县相邻地区，隶属建瓯市川石乡和政和县星溪乡管辖。在区域上位于政和—大埔NE向深大断裂带北段东侧、浦城—宁德NW向火山喷发带之东坑火山盆地西南缘与建瓯盖林—政和锦屏NE向次级火山基底隆起带交汇部位。大量学者对于政和小绍岩体地质特征及成因[1-3]、金矿化特征及找矿标志进行了大量研究，成果丰硕[4-8]。本研究在总结上述成果的基础上，通过对小绍岩体野外实地考察并采集样品进行分析测试，对该岩体的金矿化地质特征及找矿标志进行深入研究。

1区域地质背景

1.1地层

矿区断裂及次火山岩发育，成矿条件十分有利。以NE向政和—大埔深在断裂带为界，北西为中—晚元古界万全(岩)群下峰(岩)组变质岩地层，东南为中生界白垩系下统石帽山群火山碎屑岩沉积地层，两带之间的狭长地带(长约6～7 km，宽1～3 km)分布中生界侏罗系下统梨山组及上统南园群火山碎屑岩沉积地层[2]。矿区出露地层主要为白垩系下统石帽山群，按火山喷发沉积不整合接触关系，由上至下可细分为：

(1)白垩系下统石帽山群寨下组上段。出露于矿区东北部，呈块状分布，喷发不整合于寨下组下段地层之上。岩性主要有紫红、灰紫、灰绿色熔结角砾(凝灰)岩、熔结凝灰岩、英安岩、流纹质晶屑凝灰熔岩、流纹质角砾晶屑凝灰岩、火山角砾岩、集块岩，次有(角闪)安山岩、流纹岩、安山质角砾熔岩，顶部见粗面岩。

(2)白垩系下统石帽山群寨下组下段。出露于矿区东部，呈不连续环状或条带状分布，假整合于黄坑组上段地层之上，属火山喷发沉积相，下部以正常沉积为主，往上火山物质增多。岩性为紫红、灰紫色凝灰质砂砾岩(或含砾杂砂岩)、凝灰质砂岩、粉砂岩夹凝灰-安山质角砾岩。

(3)白垩系下统石帽山群黄坑组上段。为矿区内出露的主要地层，呈大面积块状分布，喷发不整合于黄坑组下段地层之上。岩性为灰紫色流纹质晶屑凝灰熔岩、熔结角砾凝灰岩、火山角砾岩、英安岩、流纹岩、斜长流纹岩，夹英安质角砾凝灰熔岩、凝灰质砂岩、凝灰质泥岩。下部以熔岩为主，由下至上火山碎屑岩厚度逐渐变小，熔岩厚度逐渐增大。

1.2构造

区域构造表现为以NNE—NE向断裂带为主、NNW—NW向断裂带次之的特征。该系列断裂带应为政和—大埔NE向深断裂带、盖林—锦屏NE向次级火山基底隆起带及浦城—宁德NW向火山喷发带的具体表现。沿断裂带常见硅化、绢云母化、黄铁矿化，或为岩脉充填，为区域最重要的控岩、控矿构造。

1.3岩浆岩

区域岩浆岩多沿上述NE、NW向断裂带分布，主要岩性有花岗岩、二长花岗斑岩、石英闪长岩、正长斑岩、二长斑岩、超基性岩等，花岗岩、二长花岗斑岩、石英闪长岩多呈岩体或岩株产出，正长斑岩、二长斑岩、超基性岩多呈岩脉状产出。沿岩体、岩脉的内外接触带伴有硅化、绿泥石化、黄铁矿化，局部见铅锌矿化[2]。

1.4围岩蚀变

矿区近矿围岩蚀变主要有硅化、钾长石化、绿泥石化，萤石化、绢云母化、高岭土化、碳酸盐化，并常伴有黄铁矿化，方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化等。据野外观察，围岩蚀变已初具分带现象，由成矿中心向外依次为钾长石+石英→绿泥石+萤石+石英→绢云母+高岭土+石英(蛋白石)。

1.5主要金属矿产分布

区内金属矿产已知有铁、铝、锌、铜、金、银等，主要沿政和—大埔深大断裂带与中生代东坑火山盆地西北缘交汇地带及其周边分布。以新老地层为载体，可将区内金属矿产划分为两大成矿系列：①赋存于中—晚元古界变质岩老地层中的矽卡岩型(或岩浆期后热液叠加改造层控型)富铅锌(铁)矿床，如政和铁山、夏山、湖屯等中小型富铅锌矿床；②赋存于中生代火山岩地层中的火山-次火山热液型金银(铜铅锌)多金属矿床，如政和锦屏、马仑头、上山岗、东际、星溪、建瓯渡潭、瓯头厂、温洋、王厝等中小型金银多金属矿床，小绍斑岩型金矿为区内首次发现的新矿床类型。

2岩体化学组分及岩石学特征

2.1岩体化学组分

火山岩w(SiO2) 61.15%～84.12%，各化学成分均值：w(SiO2) 74.42%、w(Na2O)1.19%、w(K2O) 3.64%、w(Na2O+K2O)4.83%。次火山岩(或侵入岩)w(SiO2) 56.67%～76.41%，各化学成分均值：w(SiO2) 65.83%、w(Na2O) 3.52%、w(K2O) 3.63%、w(Na2O+K2O) 7.15%。经对比发现，火山岩相对富含SiO2和K2O，可能是岩浆房中岩浆发生动态分异使SiO2和K2O在富挥发分的熔浆中相对富集的结果。火山岩中SiO2含量高于省内其他岩区，且变化范围小，与浙江金银成矿有关的磨石山组火山岩相近。该区火山岩、次火山岩成分较单一，主要为酸性或中—酸性岩，应属区域性岩浆活动(成岩系列)的一个片段。根据冯志文[1]等研究成果，区内岩体属亚碱系中偏碱的钙碱性岩系，其岩石组合与太平洋的安山-英安岩-流纹英安岩-流纹岩组合相似。

2.2岩体岩石学特征

岩石主要颜色为浅肉红色、浅灰红色，斑状结构，基质为显微文象结构、显微花岗结构。钾长石和斜长石为主要的斑晶，石英斑晶较少，含量5%～35%。斜长石呈柱粒状，具有钠长石聚片双晶，费氏太测定为中—更长石；钾长石呈板状，测定为中—微长石。经福建省地质矿产局测定，该岩体其三斜度、有序度与流纹岩相近，与侵入岩对比偏低(区内部分花岗岩中钾长石三斜度0.65～0.75，斜长石有序度60)。黑云母少见，基质则由显微粒状长石、石英组成或由长石、石英有规律地交生构成显微文象结构。

3岩体产出特征

3.1岩体形态

东坑火山岩盆地在平面上呈近似菱形状，面积约240 km2，北西面、南东面与侏罗系南园组(J3n)呈断裂接触，北东面、南面主要以不整合方式直接覆盖于南园组之上。盆地内地层明显构成2个沉积—火山喷发旋回，分别划为下白垩统石帽山群下组及上组，每一旋回的下部沉积岩以内倾产出，上部火山岩则以外倾产出。火山岩盆地在地貌上实际表现为正地形，小绍复式岩体位于该火山岩盆地中部。小绍岩体在平面上呈椭圆状，围岩主要为下白垩统石帽山群上组上段的熔结角砾(凝灰)岩、熔结凝灰岩、英安岩流纹质晶屑凝灰岩、火山角砾岩、集块岩、安山岩、流纹岩等。岩体呈岩瘤状展布于大墘破火山口构造旁侧，出露面积约2.5 km2。

3.2多期次侵入阶段产物

沿樟口—小绍—石洪坑—东坑一线，分别对东坑火山盆地的小绍岩体、石洪坑岩体、东坑岩体，特别是小绍岩体进行了进一步的野外观测及室内研究，认为小绍岩体属多次多阶段侵入的复式岩体，并在该岩体中确定了一种新的金矿化类型——斑岩型金矿。根据下宅—樟口公路上所见的侵入接触关系，可划分为4个不同时期的侵入产物[1]。

(1)第一阶段。为粗斑花斑岩，在小绍、樟口、石洪坑等地段广泛出露，与晶洞钾长花斑岩(为第二阶段产物)共同构成小绍复式岩体的主要岩性。岩石颜色主要为暗红色，结构为粗粒花斑结构，常具块状构造，主要斑晶为中—更长石、钾长石，粒径5～10 mm，大者可达15 mm，具板状结构。区内斑晶含量相对较高，可达15%。岩石中鳞片状绿泥石集合体呈团块状，也有铁锰质团块出现，二者半径为0.5～4 mm。团块中还出现淡紫色硬石，并可见含铁锰的灰色方解石。该阶段岩体侵入下白垩统石帽山群上组上段，在剖面上可见岩体侵入英安岩中，接触面一般较陡。

(2)第二阶段。为晶洞钾长花斑岩，具中—粗粒花斑结构，岩石主要为肉红色，晶洞构造。钾长石、更长石、石英为该阶段的主要矿物。晶洞分布不均匀，约占5%～10%，晶洞由中间向边缘逐渐变少直至消失，粒径1～2 mm，大者超过3 mm。绿泥石、方解石、石英晶簇常分布于晶洞内，钾长石为主要的斑晶，粒径5～10 mm。该阶段岩体主要分布于石洪坑西面至小绍一段，其边缘相为细粒钾长花斑岩，该阶段岩体常侵入于英安岩和粗斑花斑岩中，接触面较陡，倾角70°～80°，在内接触带常见围岩捕掳体。在新厂北西2.5 m处公路边7004#点见晶洞钾长花斑岩与粗斑花斑岩呈侵入接触，在晶洞钾长花斑岩一侧有3 cm宽的冷凝边(图1)，并在粗斑花斑岩中见有细脉穿插。

图1　晶洞钾长花斑岩冷凝边

(3)第三阶段。为岩墙状(碱性)流纹岩，在细粒钾长花斑岩与粗斑花斑岩间可见其侵入体，亦见穿切入粗斑花斑岩中。在岩墙边缘往往发育深浅色调相间的熔析条带(图2)，可见流动现象，具有宽1～5 m的岩墙，产状较陡。

图2　深浅色调相间的熔析条带

(4)第四阶段。为球粒流纹岩，灰色岩石，球粒结构，粒径约1 mm。球粒流纹岩具有2种产状特征：①较缓倾的脉状，具有较平直整齐的边界；②较陡倾的岩墙状，具有锯齿状边界，但前者较多见。在细粒钾长花斑岩中可见有球粒流纹岩的侵入，其也可侵入于粗斑花斑岩中，并可见其同时穿插粗斑花斑岩和岩墙状流纹岩中。

3.3岩体形成时间

据前人研究成果[1-3]及相关的区调资料可知：①岩体侵入围岩的成岩时代下限为下白垩统石帽山群上组上段；②在距离樟口南西500 m处进行小绍岩体取样，同位素测定其年龄为75.2 Ma，显示为白垩纪；③晶洞钾长花斑岩在福建较发育，魁岐、旗山晶洞钾长花岗岩的锆石U-Th-Pb法年龄分别为69，87 Ma，也可证明其形成于早—晚白垩世。

3.4含矿岩体形态及矿物组分

目前发现的小绍含矿岩体为由多次侵入而成的复式岩体，呈岩株状产于同期火山岩构成的产状内陡外缓的火山穹窿中。岩性为粗斑花斑岩、细钾长花斑岩、晶洞钾长花斑岩等，斑晶为微斜条纹长石和石英，基质具显微文象结构，有微斜条纹长石与石英共结呈楔形连晶组成，副矿物主要有钛铁矿、磁铁矿、锆石、磷灰石、金属硫化物等。各次侵入体之间的接触关系较复杂，部分岩体之间既有侵入关系又有渐变关系，为岩浆喘息式侵入(即侵入活动相隔时间较短)而造成的一种现象。

3.5金矿化与蚀变情况

金矿化较佳的主要为粗斑花斑岩和中斑钾长花斑岩，晶洞钾长花斑岩中局部也有矿化，矿石品位较低。矿化与绿泥石蚀变关系密切，矿化最佳的区段与强绿泥石化等蚀变范围一致，Au品位0.5～2.4 g/t，一般1～2 g/t；Ag品位(34～115)×10-6，一般约50×10-6。目前，20 m间距样品控制的矿化区段长度大于100 m，若以蚀变标志计算，矿化长度远大于100 m，已控制宽度超过20 m。因覆盖尚未见边界，矿化蚀变属面型，又无明显构造迹象，故推测宽度应远远超出露头范围，其矿(化)体的野外出露特征表现出近直立的脉状产出，脉宽约2 m，褐铁矿化强、风化强烈、呈蜂窝状(图3)。此外，据5件人工重砂(样重15～20 kg)样品分析，皆发现自然金，粒级多在180目以下，呈小片状或不规则状。经扫描电镜能谱分析，w(Au)76.77%，w(Ag)23.33%，属银金矿。

图3　矿(化)体的野外出露特征

4找矿标志

(1)构造。成矿特征及规律主要受NE—NNE向断裂破碎带控制，其次为NNW—NW向断裂带，与区域上的政和—大埔NE向深断裂带、盖林—锦屏NE向次级火山基底隆起带及浦城—宁德NW向火山喷发带有成因联系。当石英脉或方解石脉出现在破碎带时，一般可推断其下部或延伸部位可能存在矿体，若有山脊形成，说明其破碎带硅化较剧烈，由此可对矿化体进行有效判定。

(2)蚀变。在蚀变发育强烈的区域内可根据绿泥石化、黄铁矿化、硅化、钾长石化、高岭土化、褐铁矿化等蚀变现象发现金矿化，硅化-褐铁矿化蚀变组合含矿性较好，叠加黄铁矿化、高岭土化矿化则更佳。此外，对原生矿石的主要矿物组成及岩矿、金矿体中的伴生元素进行了一系列的数学分析和测试，发现原生矿石中黄铁矿化和毒砂化的发育程度越高，金含量越高，因此结合毒砂化和黄铁矿化可进行有效的找矿工作。

(3)化探异常。Au-Ag-As-Sb-Pb-Zn化探次生晕组合异常是较可靠的地表找矿标志。

(4)矿体特征。矿区局部金矿体存在浅部矿体贫甚至蚀变、深部富且沿倾向延深较深的现象，可为寻找深部金矿体提供直接依据。

(5)老硐。前人采掘的老硐、废矿坑附近区域为重要的找矿标志。

(6)岩体特征。区域上与小绍岩体类似的石洪坑、东坑岩体的类比研究成果可供区内找矿参考。

参考文献

[1]冯志文，夏卫华.闽北建瓯—政和火山岩型金矿地质[M].武汉：中国地质大学出版社，1991.

[2]黄鹤年.建瓯下村—政和上山岗金矿床成矿规律初探[J].城市建设理论研究，2012(2)：60-61.

[3]严卸平.闽北地区(次)火山岩型金矿床地质特征及找矿方向[J].科技创新导报，2009(6)：1-3.

[4]鲁挑建，姜启明.甘肃马泉金矿地质特征及找矿标志[J].东华理工大学学报，2010，33(2)：157-158.

[5]林长青.浅析福建省建瓯盖林火山岩型金矿成因类型及找矿标志[J].技术开发，2013(31)：47-51.

[6]宋小军，王小平，梁北山，等.甘肃玉门车路沟金矿地质特征及找矿标志[J].甘肃冶金，2011，33(4)：55-57.

[7]周延，陈世忠，武玲，等.福建紫金山外围东留花岗斑岩体地质特征及成矿作用分析[J].资源调查与环境，2013，34(4)：238-240.