火山机构环状组合体与闽南地区成矿关系之浅析

2021-04-01李建强

西部探矿工程 2021年4期

关键词：闽南地区组合体环状

李建强

（福建省闽南地质大队，福建漳州363000）

1 概述

闽南地区在古地史时期火山活动频繁，其境内火山遗迹星罗棋布，与之同时大量重要的内生矿床伴随产生。

1.1 火山机构环状组合体的涵义

火山机构环状组合体，系指由若干个至数个火山机体—破火山口或其他组成的大型环状构造。破火山口呈环状分布，组成1～2 个以上的环形火山深成侵入体和次火山岩也呈环状侵入，并有大型环状断裂和辐射状断裂相伴生。

1.2 区域地质概况

闽南地区地处我国东南沿海，录属华南地槽褶皱区。其大部位于闽东南沿海断裂隆起带与西部浦城—连城坳陷区的接触部位，区内中生代火山喷发遗迹广泛分布。

1.3 火山机构环状组合体之研究意义

大量矿床实例表明，很多有色金属、贵金属和稀有稀土金属的赋存和产出均与火山机构环状组合体有着十分密切的联系。针对于闽南地区多火山活动（古地史时期）及火山构造的实际情况，研究其对于在该地区进行地质矿产的调查及研究有十分积极的指导意义。

2 火山机构环状组合体的特征概述

2.1 火山机构环状组合体的构造特征

闽南地区各火山机构环状组合体的平面形状均为近圆形或椭圆形，个别略具多边形轮廓，直径从20～30km不等。经调查总体上以负向构造为主，岩层内倾指向中心。一般早期喷发物分布在外缘，晚期还逐渐向内迁移。总体而言有中心不断下陷的趋势。

各组合体的环状断裂及辐射状均极为发育，而且规模较大。此种构造极为有利于矿液的运移与存储，往往是许多有用矿床的产出之处。

此处往往亦是区域构造活动地带，因此其中切穿盖层达边缘岩浆房者则为早期的中酸性岩浆提供裂隙—中心式的岩浆活动通道。在喷发过程中，它们又继续发展并相互交切，这些新的构造节点又为后期的熔浆提供了中心式火山机构，后者随着这些断裂的活动而逐渐向内或向外迁移。

2.2 火山机构环状组合体的火山物质及其分布特征

区内分布主要是晚侏罗世的多期、多旋回、多相的火山，其属安山岩—流纹岩—英安岩的连续建造，具三层结构的面貌，即下层为中酸性熔岩被，中层为断陷盆地沉积层，上层为酸—中（酸）偏碱性中心式喷发物。另有早白垩世火山分布，其物质成分与晚侏罗世火山相似，但它以两个沉积—喷发旋回为特征，每次喷发熔浆均由中酸性向酸性演化。

这些火山物质的产出形式，既有溢流相又有喷发相，还有超浅成—深成侵入相等，尽管产出形态千变万化但亦有规律可循：这些不同相的产物经常是按一定机制有规律的伴生在一起，而且总是围绕中心呈环状分布。

从火山物质成分来看，组合体边缘为中酸性，向内逐渐演化为酸性，至内部则为（中）酸（偏碱）性，亦按一定规律呈环状分布。

2.3 组合体的火山—侵入体的分布特征

火山机构环状组合体以火山机构沿环状断裂分布为其最大特征。因此组合体之中心部位及环状、辐射状断裂带往往是具多期的火山喷发和火山—深成侵入的通道。在这些地带除由（火山）通道口发生火山喷发活动外，在通道内尚发育有与其相伴而稍晚侵入的超浅成—浅成—深成侵入活动。这样在组合体内除了形成一系列火山机构外，还形成了中心侵入体及不同侵位的环状、辐射状侵入体。

中心侵入体多为穹窿状，四周为火山岩，顶部甚至出现残留顶盖或捕虏体，环状侵入断裂的产物，只是被岩墙充填后经剥露出来而已。

2.4 组合体地球物理场及地球化学场异常

根据已掌握的磁力、放射性以及水系沉积物、岩石光谱、河流重砂测量的成果来看，各种地球物理场及化学场的等值线均围绕组合体中心有规律的呈环状分布，部分辐射状分布特点也很明显，这些规律性的现象有力的说明了环状构造与控岩控矿有着极为密切的联系。

2.5 组合体的形成机制与发展规律

闽南地区分布的组合体的形成划分为以下8 个阶段：

（1）沿主要大断裂的构造节点地下岩浆房开始上拱作用。

（2）岩浆房上部盖层发生区域性膨胀和环状断裂的产生。

（3）节点中心及边缘环状断裂与区域大断裂复合活动并切穿至岩浆房，引起早期中酸性熔浆的喷溢及侵位。

（4）中心及边缘环状导浆通道被熔岩堵塞，内部环状断裂激烈活动并因坍塌岩浆房萎缩而在断陷盆地或裂谷内接受沉积。

（5）复活穹起作用沿主要环状断裂及辐射状断裂的节点经分异后的酸性熔浆呈中心式喷发及侵位。

（6）酸性熔浆在后续的中酸性（偏酸）熔浆补充混合后继续呈中心式喷发，并逐渐向内部环状断裂提供的通道迁移扩展。

（7）剩余熔浆在地下不同深度形成中心侵入体及各种侵位的环状侵入体。

（8）各次火山喷发后的残余熔浆及含矿气液的喷气（自然硫）、热泉（温泉）活动以及蚀变、矿化作用，如若再经历一次火山活动，如早白垩世的火山喷发形成新的火山构造并叠加在原有的组合体之上，则形成复合式火山机构组合体。

3 火山机构环状组合体各次级构造与成矿之联系

火山机构环状组合体既有组合体之称谓，那就必然是一个多元组合的物质，也就是说它集诸多火山构造于一身，是以一个组合的形式出现。

闽南地区火山构造极为发育。火山机构种类繁多，千姿百态，经初步确定有火山穹窿、破火山口、火山凹地、火山喷发中心、火山侵出中心、小型火山喷发盆地、裂隙中心式岩被等；若是更进一步划分又有中心式火山通道构造，如火山口充填的火山岩颈、各种岩筒以及断陷形成的火山湖相盆地等，它们在各种地球内力及外力的综合作用影响下，按一定的规律集体出现，呈环状（或近似环状）分布，从而形成了火山机构环状组合体这一产物，同时赋存了大量内生金属、非金属和稀有、稀土及放射性矿产于其中。

3.1 火山穹窿构造与成矿之联系

火山穹窿构造，它是地下岩浆房上拱以及熔浆向外喷发堆积时形成的大型穹状隆起，通常位于大断裂的交汇处。平面上呈椭圆形、圆形，剖面上为拱形式穹状，大小不等，直径一般3～8km。

在火山穹窿的中心部位，往往被中央深成侵入体或次火山岩所侵占，翼部火山岩层呈外倾产出，内部为粗火山碎屑和熔岩，外部往往是火山喷发—沉积岩或火山灰堆积物。围绕中心、环状断裂、蚀变带及辐射状断裂均相当发育，同时在水系分布上也有明显的反映，如串珠状分布等。

火山穹窿构造之特殊形态易成为气水热液运移之优良通道。据研究资料表明，其内生成的大量断裂、裂隙系统是含矿热液在岩体附近流动的重要通道，也是重要的含矿构造；在其周围往往为沿管道呈辐射状成群分布的单脉或复脉型的黄铁绢岩花，它们多分布于中心侵入体之顶部及内、外接触带附近，单脉宽几十厘米至数米，蚀变范围大（可达3～4km2），在外接触带处也偶有面状蚀变出现。

在其翼部主要是沿环状断裂带分布，见有黄铁绢云岩化带；外侧主要以受岩体侵入而引起的角岩化、绢英母化蚀变为主。除此之外，硅化、黄铁矿化、绿泥石化、绿帘石化等亦较发育。据野外实测及岩矿鉴定表明其均出现于中酸性火山岩带中，但蚀变较弱且局限于断裂带中。

另外值得注意的是蚀变尚具垂直分带现象，自上而下依次为：黄铁绢英岩化—绿泥石化、黄铁矿化—钾长石化、绿帘石化，这与成矿顺序亦有一定的联系。

根据对前人资料的分析发现，上述蚀变现象与火山穹窿内的铜、钼矿化和异常有着密切关系。现已查明铜、钼矿化主要产于绿泥石化、黄铁矿化蚀变带中。由于闽南地区气候温暖湿润，氧化带发育，风化壳厚，地表矿化较难发现，个别地区偶见零星铜矿化，多呈浸染状产于石英闪长玢岩中，常与黄铁矿共生，矿化蚀变体呈透镜状；此外，铜、钼、铅锌矿化尚赋存于黄铁绢英岩脉中（大部分已呈铁帽），分布于中央深成侵入体之内、外接触带内。

3.2 破火山口构造与成矿之联系

闽南地区在古地史时期属火山活动频发区，自然作为火山活动重要遗迹的破火山口的存留也不在少数。

破火山口及其附近矿化现象大致可分为两种类型：第一种为次火山岩热液交代围岩形成的铅锌矿化点（于九丘和下寮等地可见），它们以绿泥石化为特征；第二种火山喷发热液交代中酸性熔岩或熔结凝灰岩成矿，如掩树坪钼矿化点、下心及赤土多金属矿化点、彩光砸萤石矿点等，它们与绿泥石化、绿帘石化及黄铁矿化关系密切。

上述矿点大致呈半环状产于西部环形山外圈的喷溢相中，仅九丘铅锌矿化点例外而产于塌陷区内。尽管目前尚未发现有工业价值的矿床，但其成矿条件良好以后若进一步工作极有可能会有可喜的发现。

3.3 火山凹地构造与成矿之联系

所谓火山凹地构造，系指一定时间和一定空间内由中心式火山喷发作用形成的各种产物及其负向构造的整体。一般为单一的中心式负向火山机构，往往出现在断裂交汇节点处。火山喷发物多呈环状、半环状分布并发育有环状、辐射状断裂及岩墙、岩脉等，其规模较火口、岩颈、岩筒等火山管道要大得多。它与火山穹窿构造相当，但以产状内倾斜形成凹地构造为特征，其成因仍是由于熔浆不断喷出，因均衡补偿作用使火口附近地块均匀下陷所致。

闽南地区的火山凹地构造岩性及区域地质特征有火山颈相、内部溢流相、爆发相及外部喷溢相之几种划分。大多数内生矿床（尤其是伟晶岩矿床和气水热液矿床）均与该类型构造关系密切，且经区调工作也发现有铍矿化、火山角砾岩化及钼矿化，这些都能成为开展进一步地质工作的依据，同时也为相应矿产的找寻指明了方向。

3.4 火山喷发盆地构造与成矿之联系

闽南地区分布的火山喷发盆地，是在燕山早期断陷盆地或山间盆地形成的早白垩世中心式负向火山构造。其范围有大有小，严格地受不断下陷的断裂带所控制，往往呈长条状分布，大者面积百余平方公里甚至更大，可相当于一个火山喷发区，一般为数十平方公里，相当于火山凹地构造或火山喷发中心；亦有面积不足一平方公里者，相当于更次一级的火山管道构造。

区内早白垩世火山喷发盆地轮廓都很清楚，呈长盆状。它们不整合地覆盖在晚侏罗世火山岩或基底沉积层之上岩层均向中心倾斜，边缘为早期喷发沉积物，中心部位有火山颈或近火山角砾岩出现。

就其喷发类型而言，又有中心式喷发和裂隙中心式喷发之分，与火山凹地构造相同的是，环状及辐射状断裂广泛发育，这些都能通过航卫片以及水系沟谷的形态反映。通过野外追索，又有数条（组）半环状及呈辐射状分布的断裂发现，主要为硅化破碎带，节理发育。

区调资料显示，火山喷发盆地之矿化、蚀变现象较为微弱，仅见硅化、黄铁矿化、褐铁矿化于断裂带上反映，局部地区出现碳酸盐化、绿帘石化及叶腊石化。但这些并不能说明该区域就是成矿薄弱地带，相信随着科技的进步及找矿理论的日益完善，在该种类型构造中找到有用矿产的前景还是十分乐观的。

3.5 火山喷发中心与成矿之联系

闽南地区中心式火山机构极为发育，几乎遍布全境。除已初步查明构造型式的火山机构外，大体上还有30余个火山喷发中心，其中一部分区调时进行了初步的加深研究，但还有相当大的部分目前仅能推测该处为一个火山喷发中心的位置而已，实际资料不多，有待日后加以验证。

以平和大矾山晚侏罗世火山喷发中心为例，其位于漳州市平和县南胜镇西南10km 处著名之矾山上。其主要由南园组第二段酸性火山岩组成，面积约10km2。东部覆盖在南园组第一段中酸性火山岩上，其外围又为燕山早期石英闪长岩侵占；西部为石帽山群火山岩覆盖。

大矾山喷发中心之环状、辐射状断裂活动及矿化蚀变现象均很强烈，而且两者常有形影相随之关系。这些环状构造行迹，在喷发中心附近主要以硅化、明矾石化、黄铁矿化等蚀变带形式出现，有些甚至以环状、半环状分布的明矾石矿体表现出来；在外围主要以断裂破碎带为主。它们总体上组成四圈围绕喷发中心呈环状展布，多为内倾，倾角较陡。辐射状断裂亦很发育，但规模不大，均为硅化破碎带。

矾山明矾石矿作为典型的受火山构造控制的火山期后岩颈气液矿床，它赋存在火山喷发中心部位的火山通道及环状断裂之中，围岩为近口相的角砾熔岩、凝灰熔岩以及熔结凝灰岩等。矿体呈细长之带状，或脉状成群出现，总体上呈北西向椭圆形状分布，矿化面积约1km2。

区内其它火山喷发中心均具相同或相似的矿化蚀变特征。

3.6 火山侵出中心与成矿之联系

火山侵出中心它是这样的一种中心式火山机构：它的特点是在火山活动中心区内喷发活动不很强烈，而是以熔浆侵出为主，形成巨大的次火山岩体；除此之外，尚有一些火山侵出活动与火山喷发活动均很强烈的中心式火山机构，早期由呈环状分布的火山喷发物构成，但中心部位又为后期具一定规模的次火山岩体所侵占。这种火山机构即可称为火山侵出中心，也可称火山喷发中心。

该类型构造的环状断裂不甚明显，仅在过渡相中有大致呈环状分布的小断裂，硅化破碎带较明显，辐射状断裂也较为发育，且绝大部分为延伸不长的硅化破碎带，局部尚有叶腊石化、黄铁矿化以及构造角砾岩等，长度不等，往往为酸性岩脉所充填。

岩体蚀变较微弱，仅局部地区出现零星叶腊石化、黄铁矿化及硅化，但在断裂带旁侧硅化、破碎现象较强烈，甚至出现多金属矿化，比如此次野外观测就于金京洋村附近发现有铅锌矿（化）点。