武夷山成矿带龙泉—上杭地区铜多金属矿地质特征与控矿因素

2020-01-09朱文晖

世界有色金属 2019年21期

朱文晖，漆亮

（江西省地质矿产勘查开发局物化探大队，江西南昌 330000）

武夷山成矿带主要位于东南沿海浙赣闽粤四个省份的交界位置上，与武夷山山脉的覆盖范围大致相同。从地理范围上看，主要覆盖仙霞岭和怀玉山，东部地区与藏云山相邻，西部地区位于赣江，南部低于与莲花山、九连山为伴[1]。再从行政区域划分，成矿带主要覆盖福建西部地区、江西东部地区、浙江西部地区以及广东东北部地区。目前该成矿带已经发现金铜矿、铁矿、金多金属矿、铜矿以及铜多金属矿等一系列著名矿床。本文针对武夷山地区成矿带龙泉～上杭地区铜多金属矿的地质特征及控矿因素进行分析研究。

1 武夷山成矿带龙泉-上杭地区铜多金属矿地质特征

武夷山成矿带龙泉～上杭地区与南北方向上的断裂带相邻，晚古生代属于陆表海盆地，区域内侵入岩的岩浆活动十分剧烈，其中以南北方向上分布的岩体表现最为明显，因此该地区铜多金属矿床分布众多[2]。图1为该地区铜多金属矿场分布图。

通过图1中该地区铜多金属矿场分布及相关数据信息对其地质特征从地层、岩浆岩、构造、矿区地球化学及矿区地球物力特征五方面进行研究。

1.1 地层特征

武夷山成矿带龙泉～上杭地区出露地层最老地层为二叠系文笔山组，最新地层为第四系全新统。二叠系文笔山组下段地层主要分布呈现出南东方向分布，主要位于成矿带龙泉～上杭地区东南部，与溪尾组地层呈现出不整合的接触方式，二叠系文笔山组下段的岩性主要以灰黑色中、厚层状含铜金属条带的白云岩[3]。二叠系文笔山组上段地层主要成北东方向分布，主要位于成矿带龙泉～上杭地区东北部，与翠屏山组呈现出不整合的接触方式，上段岩性主要以灰黑色中、厚层状的铜金属硅质岩。第四系全新统主要包括东北部位和东西部位，且出露的面积与其它地层相比较少，分布于中新生代时期的沉积槽当中，东北部为河床相冲积层，主要以砂砾卵石为主，厚度约为0.7m～8.7m；东西部为一级阶地冲积层，主要以粉砂和细砂为主，上部分含有少量泥炭，下部分含有少量砂砾石，厚度约为4.5m～13m。砂砾的主要形成原因是由于，成矿带龙泉～上杭地区夏季的雨水天气导致的洪水携带大量的砂、砾及砂质土形成的松散混合物。

1.2 岩浆岩特征

通过探究发现，区域发育位置有大规模的侵入岩存在且占总体面积的1/4，出露的岩性主要有灰绿色流纹质晶屑凝灰熔岩、夹凝灰质砂岩、肉红色复成分砾岩为主[4]。呈现出“Z型”的岩性特征。主要受到成矿带构造的控制，呈现出近西南向侵入，具备幔源型的特点，其中流纹质晶屑凝灰熔岩和夹凝灰质砂岩的蚀变最为剧烈，肉红色复成分砾岩仅出露了一条。

图1 成矿带龙泉-上杭地区铜多金属矿床分布图

流纹质晶屑凝灰熔岩成块状构造，具有凝灰结构，矿物组成主要是由晶屑、凝灰级的玻屑、火山尘和少量的火山角砾组成，晶屑主要为透长石（10%～20%）、斜长石（25%～35%）。

夹凝灰质砂岩是一种分布最广泛、最常见的细粒火山碎屑岩。碎屑的主要表现为岩屑、晶屑、玻屑和火山灰，该地区碎屑粒径小于 2.0mm。主要是由火山爆发而抛入空中的火山物质经长距离的搬运，散落于盆地当中，再经过压结和水化学胶结固结形成岩石。

1.3 构造特征

武夷山成矿带龙泉～上杭地区铜多金属矿的侵入岩规模较大，因此，褶皱的发育相对迟缓，构造主要以断裂为主，并包含一条脆韧性剪切带。该地区断裂构造特点的主要变现形式可分为三种，且三种形式总体呈现出南东向。表1为该地区主要断裂带的构造特征。

表1 龙泉-上杭地区主要断裂特征表

断裂带A区的断裂特征主要表现为构造破碎带，且宽度的变化与其它三种断裂特征相比较大，碎块之间具有相对的位移现象，蚀变较为强烈，与早期的断裂带相比，位置发生了改变断裂距离最大可达750m。

断裂带B区的断裂特征主要表现为碎裂岩，地貌上呈现出凹槽形状的地形延伸，局部可以看到少量的沿碎裂岩带发育的石英细脉，断裂距离最大可达225m。

断裂带C区的断裂特征主要表现为砂岩碎裂岩带、碎裂岩花砂岩，沿断裂带缝隙处发育细碎屑、方解石细脉，断裂距离最大为420m.

剪切带的断裂特征主要表现为角砾沿带和碎裂岩带，与早期相比，各碎块之间发生了相对位移，个别细碎屑填充胶结，阻断了南北方向上的断层结构，断裂距离在140m到210m之间，从地貌上看，呈现出沿断层的槽形负地形。

1.4 矿区地球化学特征

武夷山成矿带龙泉～上杭地区地球化学特征异常区位置主要集中在该区域的中部地区，异常形状呈现出椭圆形，走向为近南北方向[5]。异常元素主要包括Cu、Al、Fe、Mg、Na、Ti等，异常形态为南北方向展布，呈椭圆形或不规则形状。表2为该区域地球化学异常特征表。

表2 龙泉-上杭地区地球化学异常特征表

通过表2中的数据可以看出该地区成矿条件良好，Al、Fe异常规模较大，但范围不够集中，Cu的异常规模最大，且套合良好，浓集趋势十分明显，根据Cu、Al、Fe元素的异常分布和组合，并结合相应的地质、物探方法的研究成果，可以得出该区域的矿化规律和碎裂岩化的岩脉有着密切的联系。

2 武夷山成矿带龙泉-上杭地区铜多金属矿控矿因素

2.1 地层因素

通过上述对武夷山成矿带龙泉～上杭地区铜多金属矿地质特征进行研究，可以得出该区域底层的发育较为简单，根据邻区地层与成矿之间的关系可以得出，成矿带北部的最新地层为第四系全新统含铜金属条带白云岩与成矿关系有着密切的联系，总体上呈现出东南方向排布，与硅质岩呈现出不整合接触，岩性主要以灰黑色中、厚层状的铜金属硅质岩为主。

2.2 构造因素

武夷山成矿带龙泉～上杭地区铜多金属矿区域内近南东方向的断裂带发育较为明显，从上文研究可知，南部的断裂带形成时代较早，在几组断裂带行程中，由于地壳的运动导致温度和压力都发生了巨大的改变，从而造成了矿区局部变形，使得构造带相对薄弱。在薄弱带上，底部的流体沿着断裂带不断上升，从而形成了多金属富集区域，由于该地区的断裂为多金属矿物提供了良好的运输通道，北部形成的断裂带的时间较晚，通常会对多金属成矿起到破坏的作用[3]。同时研究得出该地区任性剪切带上具有对矿体分布控制的能力。断裂带A区和B区的性质不够明显，且剪切带的形成引起了矿体的蚀变转移，控制着断裂带A区和B区的产状及形态。区域矿化走向与剪切带的方向大致相同。

2.3 岩浆岩因素

武夷山成矿带龙泉～上杭地区铜多金属矿区域由于靠近火山带，岩浆岩活动较为剧烈，综合上文提出的异常出露岩性的基本特征可知，该地区灰绿色流纹质晶屑凝灰熔岩与通多金属矿化的关系十分密切，但灰绿色流纹质晶屑凝灰熔岩具有品味较低，以及矿产资源储量较大的特点，具有“Z型”岩性特征[4]。尤其是在该地区及附近位置受到岩浆的侵蚀，以及西北方向断裂带提供的热源影响，使得该地区的多金属物质转移、富集、沉淀并逐渐形成了铜多金属矿。因此，可以说明，该地区岩浆岩对矿床具有一定的控制作用，且不同时期的岩浆侵入为该地区提供了不同的金属矿物质来源，同时为成矿提供了有力的热源。

2.4 岩相因素

武夷山成矿带龙泉～上杭矿地区富矿岩石主要为局部灰绿色流纹质晶屑凝灰熔岩和大部分夹凝灰质砂岩。矿化体呈现出层状和扁豆状，矿石的完整度更高，且呈现出沿断裂带发育的特征，由于该地区铜多金属矿在后期的发育阶段受到挤压破碎，使得其多金属矿物呈现出团块状，因此在流纹质晶屑凝灰熔岩岩脉中具有良好的多金属成矿地质条件和潜能。

2.5 地球物理因素

通过勘查人员调查显示，武夷山成矿带龙泉～上杭地区南部磁场强度较弱，变化起伏不大，异常形态呈现出不规则的变化，异常中间带呈东西方向排布，与亲铜族元素的局部富集有着密切联系，整体呈现出南东走向上的带状特征。北部地区属于低洼地势，大部分被第四系全新统覆盖，呈现出不稳定的高磁背景区，磁场变化幅度较大，出现了强磁场异常现象，表现出新生界地层的特征，证明该位置具有良好的成矿条件，铜多金属矿富集[2]。中部无明显高级化率和低电阻率，且地电阻率的异常中心位置与高级化率的中心位置套和良好。在该地区异常范围内，多金属矿化分布具有明显的关联，激电异常与上文研究的对应化探元素组合为Cu、Al、Fe、Mg、Na、Ti等，对应的岩性为灰黑色中、厚层状条带白云岩。通过研究证明视极化率异常可以有效的表现出该地区Cu、Al、Fe等多金属矿床的分布。

2.6 地球化学因素

武夷山成矿带龙泉～上杭地区铜多金属矿区域内发育为1:300000以Cu、Al、Fe、Mg、Na、Ti等为主的综合化探异常，通过测量得出，该地区浓集中心有明显的Cu、Al、Fe组合异常，可间接作为该区域的找矿标志。通过表2中的数据探知，Cu、Al、Fe、Mg、Ti等金属元素在岩脉中分布集中且呈现上升富集趋势，表现出黄绿色铜矿化。

2.7 蚀变因素

武夷山成矿带龙泉～上杭地区铜多金属矿的内部地段蚀变较为强烈，主要呈现出绿泥石化、黄铁矿化等，且与金属铜矿化关系十分密切，蚀变强度越强，说明该区域铜的矿化效果越好。在断裂带A区和B区矿化体的分布范围较大，在勘探线上呈现出具有一定宽度的矿化带，且分步走向与岩脉基本相同。区域内的异常情况与铜多金属矿化体形成有着密切联系，对于矿化形成具有一定的指示意义，能够准确反映出该矿区岩浆的活动情况，成矿条件十分有利。

3 找矿远景

通过对武夷山成矿带的地质特征和控矿因素分析，本区域铜多金属矿化体主要赋存在碳酸岩脉之中，矿化体及其周围的围岩上主要的蚀变类型有绿泥石化、黄铁矿化等，因此在进行找矿时应尽可能选择蚀变类型为绿泥石化的矿化体，该矿化体中矿产资源分布密集。不过此矿区不适合使用钻探施工进行找矿开采，主要原因在于该区域铜矿体的品味较低，部分品味并未达到工业钻取要求。而相对于深部位置，通过地球化学及地球物理勘探分析具有一定的找矿潜能。