福建政和下屯铜多金属矿地质特征及成因分析
2018-06-28谭元松刘应飞
谭元松,刘应飞
(中国冶金地质总局二局,福建 福州 350181)
闽中地区已查明铜铅锌多金属矿床数十处,其中大、中型矿床数处,为武夷山成矿带最重要铜铅锌成矿远景区之一[1-3]。以往资料表明,多金属成矿和变质基底具有密切的关系。近年勘查的多金属矿床:建瓯八外洋、政和湖屯、建阳水吉等,均赋存于马面山群中,并明显受到后期构造和岩浆活动的叠加改造。本文从政和下屯铜多金属矿基础地质工作入手,对矿体地质特征进行系统研究,为该矿床成因研究提供证据。
1 区域地质背景
下屯铜多金属矿床处于闽中多金属矿云集区北段,属闽中裂谷带东北缘与松溪-建西坳陷二级构造单元[4]交汇部位。区内主要出露马面山群龙北溪组、东岩组和大岭组地层,其中东岩组为主要赋矿层位;断裂构造以NE向为主构造方向,是贯穿全区的政和-大埔构造带次级衍生构造带,和该区成矿的主构造带基本一致,另见NW、NEE、SN方向的构造发育;岩浆活动多与断裂构造密切相关,呈NE向成群展布于构造带走向附近,或集中于构造带复合部位。区内众多规模不一的Pb-Zn-Cu多金属矿床呈NE向多产于该构造带内。
2 成矿地质条件
下屯铜多金属矿区位于闽中裂谷带北东角,出露地层为中-晚元古代马面山群东岩组(Pt3d)及第四纪更新统(Qp);构造主要为NE向,次为NW向;岩浆岩主要为早白垩世金峰山序列(K1JF)钾长花岗岩、似斑状钾长花岗岩,呈NE向分布于东岩组(Pt3d)地层两侧(图1)。
(1)地层。区内出露东岩组地层为研究区铜多金属矿体主要围岩,近北东向展布,北东部宽,南东部变窄,带长约4km,宽0.2km~1.2km。主要岩性为暗灰色、灰色斜长变粒岩、片岩。第四纪分布在南东部,为河谷盆地以泥质砂砾卵石、砂质粘土松散堆积物为主。
图1 福建政和下屯铜多金属矿矿床地质略图
(2)构造。区内构造以断裂构造为主。主要断裂构造有F1、F2、F3,下面分别简述之。(表1)。
(3)岩浆岩。区内岩浆活动频繁,主要为早白垩世金峰山序列(K1JF)钾长花岗岩。分布于区内东岩组地层两侧。区内还见花岗斑岩(γπ)、正长斑岩(ξπ)及辉绿玢岩(β)等,均为成矿期后产物,多沿北西—北东东向断裂侵入。
(4)围岩蚀变。区内围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、黄铜矿化、方铅矿化、闪锌矿化、绿泥石化,其次有高岭土化、碳酸盐化;以硅化、黄铁矿化为主。
3 矿体地质特征
(1)矿体产出特征。区内矿体赋存空间特征明显:①第一赋存空间是断裂破碎带,东岩组斜长变粒岩为矿床赋矿主岩。②第二赋存空间是正长斑岩体与斜长变粒岩接触带及花岗岩与斜长变粒岩接触带。
矿体主要产于矿化蚀变带中,呈脉状、似层状,产状呈北北东向及北东向,地表及浅部为陡倾斜矿体,深部有变缓趋势。矿体特征简述:Ⅰ号矿体:产于F1号断裂带中,呈脉状、似层状。走向30°~50°,倾向南东,倾角34°~76°。走向长500m,最大斜深230m;见矿平均厚1.01m;品位Cu0.23%~1.26%,围岩为斜长变粒岩,发育石英细脉、黄铁矿化、矽卡岩化,其中以浸染状黄铁矿化主矿化类型。Ⅱ号矿体分为Ⅱ1和Ⅱ2(图2):Ⅱ1号矿体受F2断裂带控制,走向20°~46°,倾向南东,倾角53°~74°;走向长220m,最大斜深80m;厚0.41m~3.71m,平均1.93m;品位0.35%~2.46%最高5.24%。围岩为斜长变粒岩,见硅化、黄铁矿化、铅锌矿化。Ⅱ2号矿体受F2断裂控制,走向20°~46°,倾向南东,倾角53°~74°,走向长370m,斜深5m~40m;厚0.11m~2.64m,平均0.87m;品位Cu0.53%~1.81%。矿体围岩为斜长变粒岩。Ⅲ号矿体受F3断裂控制,呈楔状、等轴状,矿体走向42°,倾向南东,倾角65°~81°;厚0.50m~3.60m,平均1.66m;品位Cu0.85%~2.44%。矿体围岩为斜长变粒岩。见强硅化,黄铁矿,铅锌矿等。
表1 研究区主要断裂构造特征一览表
图2 政和下屯矿区Ⅱ号矿体29线地质剖面图
(2)围岩特征。区内矿体赋存于中-晚元古代马面山群东岩组斜长变粒岩、片岩中断层破碎带内,容矿岩石有碎裂岩、构造角砾岩,矽卡岩等,顶底板以斜长变粒岩为主。
(3)控矿特征。区内铜多金属矿化主要赋存于斜长变粒岩内部的断裂带,在内接触带集中是主要矿化特征;花岗岩外侧仅出现个别小矿体和零星矿化,表明研究区铜多金属矿化与构造裂隙在成因上密切相关。矿化强度与硅化、黄铁矿化以及容矿裂隙强度密切相关。
(4)矿石特征。①矿石矿物组合。据野外观察,镜下鉴定发现金属矿物有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等;脉石矿物有石英、绿帘石、绿泥石等。其中矿石有用组份主要为铜、银:铜含量一般0.23%~2.46%,单样最高可达5.24%。②矿石组构。矿石结构见碎裂结构、角砾状结构、他形-半自形粒状结构;构造见块状构造、脉状构造、浸染状构造等。③矿物的生产顺序。该研究区成岩成矿作用形成经历了火山喷流-沉积—区域变质—构造-岩浆热液叠加改造作用。根据镜下鉴定研究,其主要矿物在各成矿期的生成顺序为:黄铁矿→闪锌矿→黄铜矿→方铅矿→变质-构造岩浆→石榴石→辉石、阳起石、透闪石→磁铁矿→黄铁矿、镜铁矿→闪锌矿→方铅矿→石英→绿泥石、绢云母→碳酸盐→表生期。
4 矿床成因类型分析
①矿床成矿期次分析。根据对本矿床金属矿物和脉石矿物组合,组构和交叉关系分析,矿床成矿期次划分为热液期和表生期。热液期分石英硫化物阶段和方解石硫化物阶段。表生期主要表现在野外露头矿石受氧化生成的氧化物,生成的氧化物为褐铁矿、孔雀石、铅矾等。按矿石组构特征表现为土状构造、蜂窝状、多孔状构造等。通过上述可以判断该矿床为岩浆热液型,划分为两个成矿阶段:闪锌矿-黄铜矿阶段和方铅矿阶段。矿体空间展布特征为上部发育方铅矿,下部发育铜矿化。②矿床成因分析。下屯铜多金属矿床主要产于北东断裂构造带内,严格受控断裂构造。区内发育白垩世东坪序列、早白垩世金峰山序列酸性侵入岩,以及其他酸性、中基性岩脉;地表见强硅化、黄铁矿化,蚀变脉体规模不一,走向及倾向基本一致,Ⅰ、Ⅱ号矿体走向上延伸规模大。综合以上地质特征初步判断下屯铜多金属矿为构造-热液叠加型矿床。
5 结论
①下屯铜多金属矿床主要产于北东向断裂构造带内,并严格受控该断裂构造。区内发育白垩世东坪序列、早白垩世金峰山序列酸性侵入岩,以及其他酸性、中基性岩脉;地表见强硅化、黄铁矿化。走向及倾向基本一致,其中Ⅰ、Ⅱ号矿体走向上延伸规模大。②赋矿围岩主要为碎裂岩、构造角砾岩,矿床成矿作用过程经历了岩浆热液期和表生期。③岩浆热液期矿石的结构主要有碎裂结构、角砾状结构、他形-半自形粒状结构,明显受构造控制,说明该期在热液成矿的同时受构造叠加改造,成矿物质富集成矿受到明显的控制作用。④认为福建政和下屯铜多金属矿属于构造-热液叠加型矿床。
[1]张达,吴淦国,彭润民,吴建设,狄永军,张祥信,汪群峰.闽中地区马面山群东岩组变质岩形成的古构造环境研究[J].地学前缘,2005,12(l):310-320.
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