福建龙岩学堂坑钼多金属矿岩石学特征与成矿关系浅析

2016-10-18谢家松福建省第八地质大队364000

低碳世界 2016年26期

谢家松（福建省第八地质大队，364000）

谢家松（福建省第八地质大队，364000）

学堂坑钼多金属矿区位于福建省龙岩市适中镇三坑村，矿体产于大洋岩体的内外接触带上，成矿条件优越，具有寻找钼多金属矿的良好前景。本文应用岩石学、岩石化学、矿床学等理论方法，对学堂坑钼多金属矿区的岩石学特征以及花岗岩与成矿之间的关系进行了研究。认真分析该区域的成矿地质背景，通过实地现场调研，探究坑钼多金属矿岩石学特征与成矿之间的关系。希望通过本文分析，为相关人员进行找矿提供借鉴与参考。

钼；学堂坑钼矿；多金属矿；岩石学；成矿

1　区域地质概况

福建龙岩学堂坑钼多金属矿区位于龙岩市正南大概25km的新罗区适中镇三坑村区域，矿区面积为4.47km2。本区位于武夷成矿带之南武夷晚古生代拗陷区一级构造单元中心地带。区内出露地层较完整，晚古生代地层发育，组成本区基底地层为早古生代奥陶纪浅变质岩系；印支运动，特别是燕山运动在本区甚为强烈，表现为岩浆和火山活动频繁，褶皱和断裂发育，断裂以北东向和北北东向为主，次为北西向和东西向；侵入岩主要为印支期的基性岩和燕山早期的花岗岩。已发现的矿床中较为典型的主要有马坑铁矿、龙岩中甲铁矿等，极具找矿潜力，是福建省最为重要的成矿位置。

2　矿区地质特征

2.1地层

区内地层主要中-晚奥陶世罗峰溪群下段（O2_3lfa）、晚泥盆世天瓦栋组下段（D3ta）、桃子坑组上段（D3tzb），早石炭世林地组（C1l）等地层，图1所示。

图1　学堂坑矿区地质略图

2.2构造

矿区矿区构造发育，主要表现为褶皱构造、断裂构造。

2.2.1褶皱

主要大洋背斜、马坑背斜及其次级小型褶皱。

大洋背斜规模大，轴向近南北向，长在16km左右，主要位于矿区的中部区域，主要为花岗岩侵占，由于风化剥蚀作用，在西翼位置则出露罗峰溪群以及天瓦栋组下段的地层，东翼则出露为桃子坑组上段以及林地组地层。

马坑背斜位于矿区东北侧，轴向在北东40°，马坑铁矿区马坑背斜向南西方向延伸，具有一定程度的控矿作用。

其他小型褶皱，主要存在于罗峰溪群岩层中，轴向近南北向，长度在100m左右。在靠近中西部位16～24线间见一个向斜，轴向北北东18°，长度为420m。通过此，我们可以推测往南扬起向北倾伏，倾伏处在F2、F1断层的交汇位置。

2.2.2断裂

矿区内的断裂主要F1、F2、F3、F4、F5、F6。

F1断层：为逆断层，走向为北西30°，倾向为北东60～70°，延伸长度为1200m，推测该断层属于区内的主要导矿构造以及贮矿构造。

F2断层：在西南端与F3、F4相交，在南西部同F6相交，中西部则被F1断层错开，东北则沿北东25°走向深入岩体，倾向南东60°。区内的主要导矿构造。

F3断层：属于北东走向，倾向南东150°，倾角为70°左右，其在南中部与F1、F3断层相交，延伸长度超过2km，通过地质观测点观察可以发现，花岗岩中有明显的叶腊石化现象，且对石门炉-学堂坑实测剖面31～32导线部位发现1m厚的碎裂硅化岩，这主要由于岩裂隙充填交代凝结造成，这表明该断层存在长时间的活动，由此可以推断，F3断层为矿区内的主要导矿构造。

F6、F7、F8则属于F2、F1、F3的次一级小构造断层，其对矿体具有破坏作用。

2.3岩浆岩

主要燕山早期（（γ52（3）c）大洋花岗岩体，分布于矿区的中东部，以黑云母二长花岗岩为主，越靠近边缘，矿物的颗粒就越细。黑云母二长花岗岩的岩石主要表现为肉红色或者是浅肉红色，为中细粒花岗结构，块状构造。主要矿物成分为钾长石，含量30～40%，粒径大小为0.3～2.5mm，部分还可以看到小颗粒的石英包体，只有极少部分呈现出显微文象结构。由于受力作用，裂理较为发育，表面出现轻微的高龄土化；斜长石含量为20～30%，粒径在0.2mm×0.6mm～0.6mm×1.6mm变化。聚片双晶发育，部分边缘见次生石英取代，并出现轻微的绿泥石化、绢云母化；石英含量25～40%，粒径大约在0.2～1.2mm，表现为港湾状分布，部分由于受应力左右出现裂理发育是本区的成矿母岩，是斑岩型钼矿床的直接赋矿围岩。大洋岩体属于复试岩体，形态复杂。经修正岩体界限发现，在南西10线F3断层附近部位以及北面44线发现了两处较大的港湾状接触地带，由此可以推测该处具有有利的成矿条件。

2.4变质作用

围岩蚀变作用由大洋岩体侵入所引起的围岩的角岩化、矽卡岩化、及后期叠加的热液蚀变。

热液蚀变主要包括叶腊石化、绿帘石化、钾化以及黄铁矿化等。围岩蚀变则主要有矽卡岩化、绢云母角岩化、长英质角岩化等。其中矽卡岩化与矿床关系密切，矽卡岩体有两种，依据矿物成分特点分为含钼矽卡岩体、含铁矽卡岩体。矽卡岩体出露规模较小，但形态各异、成分复杂。

3　矿床地质特征

区内共揭露4层钼矿体、1层锌矿体及3层钨矿（化）体。

（1）1号钼矿体主要由ZK2602、ZK2401两钻孔控制，埋藏浅，位于地面70m处，走向为近南北向，倾向为近正东，倾角35～40°，形状为似层状，水平投影为240m、宽100m，铅垂厚度7m，其中钼品位平均为0.25%。

（2）2号钼矿体则是由ZK2201钻孔单孔控制，埋深为92m（距离地表），走向为北北东，倾向南西，倾角30°，铅垂厚度为1.54m，形态则属于脉状，水平延伸60m，推测其为脉状矿体。

4　岩石学特征与成矿关系

4.1元素地球化学

本次主要对福建龙岩学堂坑钼多金属矿的成矿母岩-大洋中岩体进行常量元素与微量元素测试成果研究。

表1　大洋岩体常量元素的岩石化学参数

由表1可知，大洋岩体属于高硅、富碱、贫镁铁、贫钙的酸性岩体，分异程度好，演化比较彻底，固结程度也较好，分离结晶程度也很高，这对成矿极为有利。

表2　大洋岩体微量元素分析结果表

由表2可知，这10个标本都具有丰富的钼元素，是我国黑云母花岗岩钼含量的数十倍，特别是X010钼含量是平均含量的三百倍，因此，大洋岩体具有丰富的钼含量，通过与矿区的钼矿体形成直接联系，促进钼矿床形成。

4.2岩石学特征与成矿关系

通过调查以及前人资料总结可以发现，学堂钼矿属于矽卡岩钼矿，起主要成矿物质与研究区内的大洋花岗岩体密切相关。下面将从构造、矿物学以及岩石学方面分析与成矿的关系。

4.2.1构造方面

闽西南地区属于华夏古陆内晚古生代拗陷，经历了从特提斯构造域向环太平洋大陆边缘构造域转换，具有复杂多变的构造单元格局以及成岩成矿构造环境。区内构造复杂，发育有拆离构造和逆冲推覆构造两种，区内多期多阶段的火山侵入岩浆，包括很多不同成因类型的火山岩以及侵入岩。该区域具有较好的找矿前景。再加上政和一大埔大断裂纵贯全省，并穿过研究区东侧，此外还有一条北北西大断裂以及北北东的大断裂通过，这使得该研究区呈现为“井字型”构造破碎带，此外，F1与F2断层破碎带分布有钼矿体激电异常，因此，可以判断该区域的断裂构造为贮矿断裂，也属于导矿断裂。

4.2.2矿物学方面

中酸性侵入体的形成同多金属矿床成一定的规律，矿种也与岩石密切相关，控制成矿的主要因素则是成矿母岩的岩性。在我国华南地区，钾长石含量远超斜长石，存在高岭土化现象；斜长石的An号码少，一般属于钠长石；石英含量在30%以上，很多情况高达35～40%，石英普遍以聚粒结构存在；暗色矿物含量低，多数在5%以下，主要为黑云母。大洋花岗岩体同我国华南地区的矿化类型相似，这表明大洋岩体富集成矿的岩石学，有助于钼矿形成。

4.2.3岩石化学方面

大洋岩体为高硅、富碱、贫镁铁、贫钙的酸性岩体，里特曼指数均值为2.14，金、铜以及钼成矿区的里特曼指数范围为1.8～3.3，此外，大洋岩体还具有较好的分异程度以及较高的演化程度，极利于钼矿床的形成。通过将十个岩石样品SiO2和Al2O3/（CaO+Na2O+K2O）投影到含矿性的分布图中可以发现，这十个样品均落在含矿岩体的区域内，这表明大洋岩体有利于成矿。

总的来说，福建龙岩学堂坑钼矿的形成与大洋岩体关系密切。由于构造多次频繁运动，形成了一系列大的断裂带，在燕山运动早期，大洋岩体侵入，通过岩浆的彻底演化以及较好的分异程度，使得岩浆中富集了大量的矿物质，由于花岗岩具有致密性好的岩性特征，可以很好的抑制渗透，形成较好的隔挡层，在F-以及Cl作用下，含矿热液在岩体及围岩的接触带和围岩的断裂裂隙中发育，这使得我们在罗峰溪群地层中以及接触带的港湾部分发现了含钼矽卡岩的存在。矽卡岩中的钙质是在多次、复杂的构造运动中从其他地层富集所得的产物。大洋岩体是学堂钼矿成矿的主要物质来源，是钼矿体的成矿母岩。