福建福安赤路—周宁咸格地区钼铜多金属矿地质特征及找矿远景分析

2018-01-18陈桂全

福建地质 2017年4期

陈桂全

(福建省第四地质大队，宁德，352100)

福安赤路—周宁咸格地区位于闽东火山断陷带中部，构造位置处于浦城—宁德北西向断裂带与福安—南靖北东向深断裂交会处，早白垩世宁德寿山火山盆地东北边缘[1]。该地区属闽粤沿海中生代锡钨银铅锌成矿区(带)，金属矿产丰富，主要有钼、钨、铁、铜、铅锌矿等，目前发现2处矿床和多处矿(化)点，即赤路中型钼矿床、吴凤楼小型钨铁矿床和咸格钼矿点、东山芹太丘钼多金属矿点、方广寺钼矿点、仙岭尾多金属矿点、赤洋钼矿点、汤夏山钼矿点、首章铁矿点、高际头铜矿化点、禅地铜矿点等(图1)。前人对闽东地区钼矿床地质特征作过大量总结，并对福安地区及外围钼矿成矿远景进行分析预测[2，3]，但尚未对该区多金属矿的成矿特征、成因规律等进行分析研究。笔者综合该区的地质、矿产和化探等资料，结合前人成果，对该区钼铜多金属矿成矿规律进行了综合分析，认为该区钼铜多金属矿存在斑岩型、矽卡岩型、岩浆热液型、火山-次火山热液型4种成因类型。

图1 福安赤路—周宁咸格地区地质矿产图Fig.1 Regional geological and mineral map in Fuan Chilu-Zhouning Xiange area1—第四系；2—石帽山群上组上段；3—南园组第三段；4—南园组第二段；5—南园组第一段；6—中-新元古代龙北溪组；7—燕山晚期第四次侵入花岗斑岩；8—钾长花岗斑岩；9—燕山晚期第三次侵入含黑云母花岗岩；10—燕山晚期第三次侵入二长花岗岩；11—燕山晚期第二次侵入二长花岗岩；12—早白垩世石英正长斑岩；13—断裂构造；14—火山口/中型钼矿床；15—钼矿点/铜矿点；16—铁矿点/多金属矿点；17—水系沉积物异常；18—地质体界线；19—不整合界线；20—第四系沉积物；21—流纹质凝灰岩；22—英安质晶屑凝灰岩；23—流纹质晶屑凝灰岩；24—英安质晶屑熔结凝灰岩；25—花岗斑岩；26—钾长花岗岩；27—含黑云母花岗岩；28—二长花岗岩；29—石英正长斑岩

1 地质概况

区内出露岩石地层相对单一，广泛分布晚侏罗世南园组火山岩，包括第一段英安质晶屑熔结凝灰岩、熔岩夹凝灰质粉砂岩，第二段流纹质晶屑(熔结)凝灰岩夹火山碎屑沉积岩和第三段英安质晶屑熔结凝灰岩。研究区西南部属于寿山火山盆地的一部分，出露早白垩世石帽山群寨下组紫灰色流纹岩、流纹质熔结凝灰岩，呈喷发不整合覆盖在南园组火山岩之上。而中-新元古代龙北溪组变质岩在吾凤楼、侾悌、首章一带呈“构造天窗”沿着北东向展布，南北两侧与花岗岩体呈侵入或构造接触，局部被南园组火山岩不整合覆盖。岩性主要为眼球状片麻岩、黑云母片麻岩，夹带状石榴石透辉石角岩、大理岩等，为钨铁矿的主要贮矿层位*福建省地质局，1∶20万福安幅区域地质调查报告,1977。。

燕山期侵入岩发育，以酸性-酸碱性岩类为主。燕山早期侵入岩主要有第二次侵入二长花岗岩，燕山晚期侵入岩以第三次侵入岩为主，岩性为含似斑状中粗粒花岗岩、钾长花岗岩，为区内规模最大的一次岩浆侵入活动，呈岩株状产出，与其有关的矿产主要有钼、钨、铜等。第四次侵入岩主要有似斑状中细粒花岗岩、花岗斑岩等，呈岩株状、岩瘤状、岩墙状产出，与其有关的矿产主要为钼矿。

区域构造以北东向、北西向断裂为主，次为北西西向、近南北向。北东向构造控制南园组火山岩总体展布方向，北西向构造控制石帽山群火山岩的分布，北西西向构造控制中元古代变质岩、燕山期侵入岩总体展布方向。区内钼矿(化)体主要沿北北西向、近南北向2组构造展布。

2 地球化学特征

根据福安幅1∶20万水系沉积物资料*福建省地质局，1∶20万福安幅区域地质调查报告，1977。，芹太丘—赤路—汤夏山一带W、Mo、Cu异常显著，尤其是Mo异常面积大(Mo含量大于4×10-6的异常面积约66 km2)、浓度梯度明显，异常范围内还套叠有W、Cu、Bi、Ag等异常，是一个具有较大找矿前景的Mo多金属异常(图2)。次为吾凤楼—汤夏山W、Mo、Cu、Bi综合异常(Hs-16乙)，面积8.00 km2,该异常组分复杂，以Mo、W、Cu、Bi元素异常为主，伴有Ag等异常,组分分带明显,认为钼、钨、铜、铋元素组合受花岗岩、断裂构造控制。

图2 福安赤路—周宁咸格地区1∶5万水系沉积物测量W、Mo、Cu、Pb、Zn异常图Fig.2 Anomaly maps of W, Mo, Cu, Pb and Zn for 1∶50000 stream sediment measurements in Fuan Chilu-Zhouning Xiange county1—Mo异常值(10-6)；2—水系沉积物测量Mo含量最高值(10-6)；3— Cu异常值(10-6)；4—水系沉积物测量Cu含量最高值(10-6)；5—Pb异常值(10-6)；6—水系沉积物测量Pb含量最高值(10-6)；7—Zn异常值(10-6)；8—水系沉积物测量Zn含量最高值(10-6)；9—W异常值(10-6)；10—水系沉积物测量W含量最高值(10-6)；11—Ag异常值(10-6)；12—水系沉积物测量Ag含量最高值(10-6)；13—找矿靶区

据1∶5万水系沉积物测量成果*福建省第四地质大队，福安市赤路—周宁县吴山底一带1∶5万水系沉积物测量报告，2005。，异常元素在空间上的分布与区内侵入岩、火山岩、构造、矿产关系密切，表现为2个明显的北东向地球化学异常带，从西北到东南依次：仙岭尾—芹太丘—赤路Mo、Bi、Cu、W异常带，呈北东80°展布，长约13 km，宽3～5 km，位于燕山晚期第三次侵入含黑云母花岗岩(赤路复式岩体、玛坑复式岩体)与南园组第二段流纹质凝灰熔岩、第三段英安质凝灰熔岩内外接触带上，分布有赤路钼矿床，仙岭尾、东山钼多金属矿点，黄岐楼、茶洋钼矿化点等；后门洋—咸格—汤夏山Mo、Cu、W异常带，呈北东145°展布，长约9 km、宽2～3 km，位于燕山晚期第三次侵入含黑云母花岗岩与南园组第二段流纹质凝灰熔岩、龙北溪组云母石英片岩内外接触带上，分布有吾凤楼钨铁矿床，咸格、杉洋钼矿点等。据元素的分布及组合特征，区内异常可分为仙岭尾Mo、Bi、Cu、Zn异常，赤路Mo、Bi、Cu、W异常，后门洋Mo、Cu、W异常，杉洋Mo、Cu、W异常，吾凤楼Mo、Cu、W异常5处。

3 矿床(点)地质特征

根据区内钼铜多金属矿围岩性质、控矿构造、与岩浆岩的关系、成矿物质来源、成矿物理化学环境和成矿作用特点，区内金属矿按不同成矿类型可分为斑岩型、矽卡岩型、岩浆热液型、火山-次火山热液型4种。

3.1 斑岩型矿床

主要产于花岗岩体、二长花岗岩体边缘或与南园组第三段火山岩的内、外接触带，以福安赤路中型钼矿床最为典型。

福安赤路钼矿位于燕山晚期花岗岩(赤路岩体)与南园组第二段流纹质晶屑凝灰熔岩接触带部位。东西向构造为矿区控岩及早期导矿构造，北东向、南北向构造裂隙带是矿区极为重要的控矿、储矿构造。燕山晚期花岗岩既是矿区主要的矿化围岩，又是重要的成矿母岩。矿区共圈出大小矿体149个，其中以1号和101号矿体规模最大*福建省第四地质大队，福安赤路矿区地质详查评价报告，1976。*福建省第四地质大队，福建省福安市赤路矿区钼矿补充详查报告，2010。。1号矿体产于外带，呈复杂的枝叉状，长490 m，平均厚140.3 m，最大厚度308 m，斜深50～400 m，产状西倾，倾角75°，Mo平均品位为0.067%；101号矿体产于内带，似层状，长1 175 m，平均厚32.99 m，平均宽965 m，Mo平均品位0.07%。其它矿体主要由无数近南北走向、向西陡倾(少数东倾)与近水平产出的含Mo矿脉组成，单脉宽一般0.1 cm，少数达10余厘米，长数米至数十米，在平面图上呈简单网脉。矿石构造以细脉状、浸染状、角砾状为主。矿石类型主要为黄铁矿-辉钼矿、磁铁矿-辉钼矿组合。矿石组分简单，主要为辉钼矿和黄铁矿，次为磁铁矿，偶见白钨矿和其它硫化物，脉石矿物主要为石英、绢(白)云母、钾长石和绿泥石等。围岩蚀变比较复杂，最主要的蚀变类型是云英岩化(岩体内较围岩更发育)、黄铁绢英岩化(围岩中最发育)。上述蚀变均呈细脉状和带状产出，由脉壁向外依次出现云英岩化带、云英岩-绢英岩化带、硅化带，辉钼矿主要贮存在脉体中心或脉壁。张克尧等[4]研究认为该矿床形成于弱碱性环境中，来自岩浆演化后期含矿气化、高温热液沿裂隙充填交代而成的大型斑岩型钼矿，其辉钼矿Re-Os同位素等时线年龄为(105.9±1.1)Ma，代表成矿时间。

3.2 矽卡岩型矿床

这类矿床主要指产在中酸性火山-侵入岩与中-晚元古代龙北溪组变质岩中碳酸盐类岩石或其它含钙质岩层内、外接触带的矿床，具典型的矽卡岩矿物组合，形成钨铁、铅锌等矿床，区内以周宁吾凤楼钨铁矿床为代表。

该矿床分布于龙北溪组变质岩中，西北侧为咸格岩体，矿区内主要发现2条含矿带、5个主要矿体，从南到北为粗粒黑云母二长花岗岩→变质岩类→石榴石透辉石角岩带(Ⅰ号含矿带)→蚀变变粒岩质碎裂岩→石英正长斑岩→蚀变变粒岩质碎裂岩→石榴石透辉石角岩带(Ⅱ号含矿带)→变质岩类→白岗岩。含矿带走向为70°，倾向北西，倾角55°～65°，与石英正长斑岩岩脉的展布方向基本平行，受北东东向断裂构造控制明显，石英正长斑岩两侧发育碎裂岩带、构造片岩带。含矿带上下盘围岩为混合岩化黑云斜长变粒岩、混合岩化眼球状黑云斜长片麻岩，含矿带主要岩性为石榴石透辉石角岩，矿体TFe品位42.44%～55.15%，WO3品位0.568%～0.662%。常见角岩化、绿帘石化、绿泥石化、硅化、黄铁矿化等蚀变，金属矿物以磁铁矿、黄铁矿、辉钼矿最为常见，非金属矿物除长英质矿物外，常见矽卡岩矿物组合，如透闪石、透辉石、石榴石、绿帘石、电气石、阳起石等*福建省第四地质大队，闽东中生代火山岩基底构造与成矿作用关系研究报告，2016。。

初步分析认为，该矿床是由区内燕山晚期第三次侵入的灰白色似斑状粗中粒二长花岗岩岩浆期后热液，沿近东西向构造贯入，与变质岩钙、铁质发生接触交代作用成矿，并控制着蚀变矿化带和脉岩的展布方向，属于岩浆期后阶段形成的矽卡岩型矿床。

3.3 岩浆热液型矿床

该类矿床主要产于燕山期岩体中或与南园组火山岩接触带附近，岩浆热液型矿床代表性的矿点包括周宁咸格钼矿点、周宁东山芹太丘钼矿点等。如周宁咸格钼矿体产于黑云母二长花岗岩中，呈脉状分布，圈出陡倾角(60°～85°)的含钼矿蚀变脉6条和缓倾角(20°～45°)的含钼矿蚀变带3条，均位于岩体表层500 m内，主要集中于4线～12线附近。缓倾角矿体以Ⅲ-1矿体为代表，与围岩界线清楚，长30～130 m，厚0.35～4.72 m，走向295°～305°，多数向南西倾，倾角20°～45°，Mo含量0.03%～0.40%。陡倾角矿体以②-1矿体为例，呈脉状，长50～100 m，厚度1.04～2.12 m，产状50°∠82°～89°，Mo品位0.042%～0.13%，最高为2.55%，总体品位较低。围岩蚀变主要为硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化等。

认为该类矿床与岩浆演化后期残余的含矿热液有关，沿着断裂裂隙带发生充填或交代蚀变，成矿温度相对较低[5]，形成含矿石英脉型或裂隙充填型矿体，难以形成规模矿床。据王登红等[6]，周宁咸格辉钼矿Re-Os同位素等时线年龄为(102.6±1.1)Ma，代表该类矿床的成矿时间。

3.4 火山-次火山热液型矿床

福安赤路—周宁咸格地区地处寿山火山盆地边缘，在该区西侧发现了周宁桐岔中型银、铅锌多金属矿，受火山机构和区域断裂带控制，属于中低温浅成火山-次火山热液型矿床[7]。区内如高际头铜矿化点、禅地铜矿点、仙岭尾钼多金属矿化点等同属这种类型，该类矿床多产于陆相酸性火山岩中，蚀变以硅化、叶蜡石化、绢云母化、黄铁矿化等低温蚀变为主，矿化自深部往浅部具Cu(Mo)→Pb、Zn、Cu→Ag、Pb的垂直分带趋势，可能受火山机构和区域断裂带共同控制。

4 主要控矿因素分析

4.1 地层与成矿关系

区内出露的龙北溪组变质岩虽然零星分布，但在南园组火山岩底部可能广泛存在这套地层，在北西向寿山火山盆地形成之前，该区的变质岩与寿山火山盆地西南侧即黛溪—泮地大面积出露的龙北溪组变质岩可以连接对应，呈北东向展布，因此该区域深部有很大可能存在变质基底。这套地层岩性Pb平均含量为234×10-6，Zn平均含量为418×10-6，高于区内其他岩体的4～6倍，提供了成矿的物质来源。同时由于变质岩中大理岩等钙质夹层存在，对形成矽卡岩创造了有利条件，主要有铁、钨、铅、锌、铜等矿化。

4.2 岩浆作用与成矿关系

岩浆活动对成矿作用主要有两种方式。一种是在岩浆及其流体的分异演化过程提供矿质和成矿流体、温度和压力，并通过温压差在有利的成矿部位中成矿，一般在深成岩体的顶部与围岩的内外接触带，常引起较强烈的蚀变和矿化，是成矿的有利部位，如福安赤路钼矿床产于赤路深成岩体的顶部与围岩的内外接触带中。区内燕山晚期花岗岩和燕山早期二长花岗岩中，Mo平均值分别为3.63×10-6和4.34×10-6，为全省水系平均值(1.31×10-6)的2.77～3.31倍，是确定钼矿远景区的依据。另一种是原有矿层或矿源层受岩浆的热能和热液叠加改造形成矿床。区内及外围许多铅锌银多金属矿与燕山晚期的酸性侵入岩-潜火山岩具有密切的时空和成因联系。

4.3 构造与成矿关系

4.3.1 断裂构造控矿作用

断裂对矿体产状的控制作用。断裂对成矿的控制，表现为断裂构造是矿液迁移活动的通道和矿物质活化、停积场所。区内早白垩世后期区域构造应力方向转变为北东—南西向，使北东及北东向断裂多具张性或张剪性特征，控制脉状侵入岩体的侵位，产状呈北东向。也控制了矿体的形态产状。如屏南罗厝银多金属矿区内北西向断裂及北偏东向断裂是浦城—宁德北西向深大断裂西南侧的派生断裂，位于镇前—棠口北东向断裂复合处，是含矿岩浆进入矿区的主要通道，对罗厝银矿体的产出有明显的控制作用。另外断裂构造多具长期的多期次的继承性活动，控制了矿液的活动，如福安赤路钼矿区1号富矿体，断裂构造的长期、多阶段脉动，为隐伏岩体(浅部岩浆房)中矿质的运移、聚集提供了驱动力和通道，从而保持岩浆热液的长期活动，以提供充足的矿物质，为福安赤路中型钼矿1号富矿体的形成奠定了物质基础。

4.3.2 裂隙构造控矿作用

裂隙构造的控矿作用表现为成矿热液沿裂隙运移、交代、充填。如周宁咸格燕山晚期二长花岗岩体内的缓倾角裂隙，呈多组近等间距排列，被后期的含矿石英脉和含矿热液充填，在裂隙内及其上、下盘形成钼矿体。

4.3.3 火山构造控矿作用

目前，区内在寿山白垩纪火山盆地内部尚未发现矿床(点)，这可能与成矿时代或剥蚀深度等因素有关。区内已发现的矿床(点)主要分布于白垩纪火山盆地边缘的晚侏罗世南园组中，部分晚侏罗世火山机构中的环状、放射状断裂及次火山岩隐爆活动对成矿起重要的控制作用。如蕉城区九曲岭隐爆角砾岩型铜矿、禅地铜矿点。

5 找矿潜力分析

该区处于宁德—松溪北西向大断裂、福安—南靖北东向大断裂交会处，区内广泛发育晚侏罗世火山岩、火山碎屑岩，并伴有大范围带状展布的同期(中)酸性侵入岩为特征，岩体展布受北东向构造带控制，其中燕山晚期侵入的似斑状花岗岩与钼多金属矿关系密切，而外接触带火山岩中矿体空间分布及形态特征受北西向构造控制明显。区内钼、钨、铜、铅锌、银等水系沉积物异常发育，浓集中心明显，浓度高，这些元素组合化探综合异常范围大。根据区内地层、侵入岩、已知矿床(点)分布及水系沉积物测量异常特征等因素综合分析，认为福安的赤路外围界竹—周宁的方广寺、周宁的黄岐楼—芹太丘—仙岭尾、后门洋、杉洋、咸格等地是区内寻找钼多金属矿的有利地段，具良好的找矿潜力。

(1)福安赤路外围界竹—周宁方广寺地区位于测区东北部，处于赤路矿区外围，面积为25 km2，出露地层为晚侏罗世南园组第二段、第三段，燕山晚期岩体沿北西向断裂侵入。1∶5万水系沉积物测量异常呈以赤路为中心的圆形展布，均具有浓集内带，元素套合较好，高值点Mo含量达376.1×10-6。方广寺矿化蚀变脉Mo品位0.035%～0.082%，具有钾长石化、云英岩化、硅化、绢英岩化、黄铁绢英岩化、辉钼矿化、黄铁矿化等。该区是寻找斑岩型钼矿的有利部位。

(2)周宁黄岐楼—芹太丘—仙岭尾地区和周宁咸格地区分别位于测区西部和测区南部，面积分别为23 km2和6 km2，主要出露地层为晚侏罗世南园组第二段，北西向、北北西向断裂发育，沿断裂带有燕山晚期的岩体侵入。1∶5万水系沉积物测量异常呈北东向展布，均具有浓集内带，元素套合较好。高值点Mo含量分别达52.4×10-6和 23.6×10-6；高值点Cu含量分别达299.4×10-6和352.8×10-6；高值点W含量分别达110.93×10-6和 38.41×10-6；高值点Pb含量分别达299.8×10-6和 407.7×10-6；高值点Zn含量达429.3×10-6；高值点Ag含量分别达4.0×10-6和 2.86×10-6。具有钾长石化、云英岩化、硅化、绢英岩化、绿帘石化、辉钼矿化、黄铁矿化等。该区是寻找岩浆热液成因钼、铜、铅锌矿的有利部位。

(3)周宁吾凤楼—首章地区及隐伏的变质岩区，呈北东向位于测区中部，主要出露龙北溪组变质岩和晚侏罗世南园组火山岩，北东向构造发育。1∶5万水系沉积物测量异常显示以Mo、W、Cu、Bi元素异常为主，伴有Ag等异常，组分分带明显，受断裂构造控制，元素含量高，Mo平均为7.43×10-6，最高为28.8×10-6；W平均为15.20×10-6，最高为53.93×10-6；Cu平均为50.15×10-6，最高为165.7×10-6。常见矽卡岩化、绿帘石化、硅化、黄铁矿化等。该区是寻找矽卡岩型钨、铁、铜矿的有利地区，同时也是寻找沉积变质-热液改造型铅锌矿的有利地区。