闽北后山地区火山热液型金矿地质特征及找矿潜力

郑 飞

(福建省197地质大队，福建 泉州 362000)

0 引言

后山地区地处政和-大浦深大断裂带东侧，松溪-宁德断裂西侧的东坑火山盆地，构造单元属闽东断坳带之寿宁-华安断隆带与北武夷隆起区之政和-南平裂隙槽结合部位。近年来，区内相继发现一批如政和县东际金(银)矿、政和上山岗金银矿、政和县马仑头金银矿等破碎带蚀变岩型金银矿床，显示良好的找矿潜力。前人已对区域内金(银)矿床开展了大量勘探和研究工作，研究成果主要集中在单个矿床地质特征、矿体展布形态、构造控矿特征、成矿规律和储量规模等方面[1-4]，随着本区周边地区及深部金矿的调查发掘，认为有必要对区内金矿成矿机制和找矿标志等进行深度剖析。通过对区域地质背景和典型矿床成矿地质环境、矿体矿石特征等进行深入总结，研究矿床成因和成矿地质条件，指出找矿标志并圈定找矿靶区，为今后该地区金矿找矿提供技术支撑。

1 区域地质背景

后山地区位于闽浙粤火山带(Ⅰ)中段，闽东火山活动亚带(Ⅱ)的北段，寿宁-梅林北东向火山喷发亚带(Ⅲ3)和松溪-宁德北西向火山喷发亚带(Ⅲ6)的交汇部位[5]。区域经历了多期次、多阶段的构造活动的改造，不同构造演化阶段各自具有不同的特点，为本区中生代火山喷发提供便利的条件。强烈、多阶段、频繁的火山活动和的类型复杂、空间组合形式多样的火山构造，构成了独具一格的火山构造面貌。区域位于Ⅲ-81-①浙中-武夷隆起钨-锡-锰-金-银-铅-锌-铌-钽-萤石成矿带与Ⅲ-80-①华安-浙东金-铅-锌-银-锰-铜-钽-明矾石成矿亚带的交界部位，为金矿成矿的有利地质背景，赋存政和县东际金矿、上山岗金银矿、建瓯东游金矿等多处矿床(见图1)。布格重力异常显示本区处于重力梯度带中，中西布格重力异常等值线总体走向北东，反映大断裂通过地段。该区处于东部沿海磁场剧烈变化带和西部内陆磁场相对平缓带的过渡区域，航磁ΔT异常以北东向～北东东向条带状异常带为特征；岩石Au、Pb、Zn、Ba元素有明显浓集趋势，Au、Cu、Pb、Zn、Ag元素异常组合区穿插于该区北东部，各元素异常浓度高、规模大、套合性好，同时存在重砂异常区83处。显示该区具有较好的金多金属找矿前景。

①—白垩系(K)；②—侏罗系(J)；③—远古界(Pt)；④—花岗岩(γ)；⑤—石英闪长岩(δο)；⑥—二长花岗斑岩脉(ηγπ)；⑦—二长斑岩脉(ηπ)；⑧—正长岩脉(ξ)；⑨—超基性岩脉(Σ)；⑩—断裂构造；—火山基底隐伏隆起构造；—古火山口；—金银矿床；—多金属矿床

2 典型矿床地质特征

2.1 概况

上山岗金银矿床是闽北陆相火山热液型金矿最典型代表，位于福建省建瓯市川石乡与政和县星溪乡相邻处[6]，矿区面积5.68 km2，是闽北陆相火山岩型金银矿最具找矿潜力的地段和找矿突破口之一。

2.2 成矿地质环境

2.2.1 地层

矿区主要出露地层为早白垩世石帽山群(K1s)，为一套陆相碎屑沉积-火山喷发建造。根据岩性组合、火山喷发旋回、接触关系等特征划分为黄坑组(K1h)和寨下组(K1z)，矿区地质图见图2。

2.2.2 构造

矿区构造以断裂构造为主，且级序分明(见图2)，主要有以下四组构造断裂带[7]。①：以F9为主干断层北东向断裂带，两侧次级平行及派生断裂发育F20、F10和F22等，分布范围长达3.5 km、宽达1.5 km，为上山岗矿床最重要的控矿和容矿构造。②：成矿活动稍晚于北东向断裂带的近南北向断裂带F1、F7和F8。③：北西向断裂带为区域性菲子坑断裂(F0)一部分，在矿区北面的冷石矿段及蝴蝶坑矿段西南角的南坑，已经发现的矿(化)体也多受其控制，反映出一定的控矿特性。④：近东西向(F3)被北东向及南北向断裂切割，并充填矿化石英脉，属成矿前构造。

①—早白垩世黄坑组上段；②—正长斑岩；③—断层及编号；④—金矿床及编号

2.2.3 次火山岩及岩脉

矿区次火山岩和岩脉较发育，规模差别明显，规模大者可长达3～5 km，宽达30～50 m，前期主要充填北东向断裂，为成矿期产物，岩性以安山质玢岩、花岗斑岩为主。后期岩脉常密集成群产出，常切割、破坏矿体，构成相互平行的岩脉组，每个岩脉组由3～9条不等的岩脉组成，岩性以斑岩为主。其中呈肉红色，细～中粒半自形晶结构，块状构造的花岗岩脉，花岗岩枝蚀变明显，裂隙面上见黄铁矿化，与区内成矿作用有一定关系。而呈浅肉红色，斑状结构，块状构造，斑晶粒度自岩脉中心往岩脉边部逐渐变细的正长斑岩脉与矿化蚀变带协调一致产出，与金(银)成矿作用关系非常密切。

2.3 矿体、矿石特征

2.3.1 矿体

上山岗矿区已知矿体众多，矿体17个、矿脉36条。矿体走向主要为北东向及近南北向，长度30～100 m；倾向北西或近西向，延深30～150 m；局部反倾，倾角60°～70°。矿体厚度在0.3～1.2 m，局部厚达5～6 m(9-5号矿脉)，矿体沿走向经常被断层或岩脉切割错断5～20 m，如图3所示。

①—早白垩世黄坑组上段；②—钻孔；③—正长斑岩；④—断层破碎带；⑤—金矿体

矿石呈自形-半自形晶粒结构。矿石矿物主要为自然金、银以及银金矿矿物为主，脉石矿物主要为石英、长石等。据化验测试显示，矿床浅部矿石主要有用组分Au 0.5～8.0 g/t、Ag 30～300 g/t、Pb 0.1%～1.0%、Zn 0.2%～1.5%、Cu 0.08%～0.13%，未检测到有害组分As及有机碳，深部矿石中各种有用组分含量均明显降低[9]。尤其是银、铅、锌品位降幅较大，品位为：Au 0.5～4.0 g/t、Ag 10～80 g/t、Pb 0.06%～0.30%、Zn 0.10%～0.36%、Cu 0.03%～0.08%。

2.4 矿床成因

早白垩世次火山期后期气热溶液沿东坑火山断陷上升时从地壳中摄取了Au、Ag等金属元素，在与大气降水发生对流循环时，从同源岩浆形成的火山岩中大量活化转移出Au、Ag，从而增加热液中Au、Ag等元素浓度，生成Au、Ag热卤水。含矿热液在运移过程中与围岩不断发生强烈交代，使围岩发生矿化蚀变，随着Au、Ag热卤水酸碱度的递增和温度、压力的骤降，使Au、Ag等开始从络合物中分解析出，沉淀富集在次火山岩体边部断裂蚀变带内，形成近北西向展布脉状、透镜状金银矿体。因此，矿床成因类型属火山热液型金银矿床[8]，工业类型属破碎带蚀变岩型金银矿床，周边主要包含有上山岗、仙岩、马仑头、外坪等金银矿床，其成矿模式如图4所示。

1—新元古代变质岩；2—早白垩世火山岩；3—晚白垩世花岗斑岩；4—地质体界线；5—蚀变体；6—金矿体；7—硅化、黄铁矿化等；8—热液及运动方向

3 成矿地质条件

3.1 地层

3.2 火山岩

区域内中生代火山岩广泛分布，主要为晚侏罗世南园组和早白垩世石帽山群火山岩，与矿化较为密切。区内中生代火山岩区火山机构控矿作用较明显，矿体的形态在同一火山机构的不同部位差别很大，产于破火山口周围多为环状、放射状的脉状矿体，火山通道内常为囊状、筒状矿体，而在远离火山中心的盆地中多为层状、透镜状矿体。火山岩中Au、Ag、Cu、Pb、Zn等元素平均含量普遍高于其它地层，工作区内火山岩中发现多处金、银多金属矿化，这与元素的富集现象有直接关系。通过火山喷发带来成矿需要的物质来源(含矿熔浆)，火山构造断裂带同时为成矿提供储矿空间，火山作用和含矿气液活动促使围岩蚀变和金(银)元素沉淀形成具一定规模的Au、Ag、Cu、Pb、Zn矿体[9]。

3.3 侵入岩

区内岩浆活动强烈，侵入岩较为发育，与成矿关系密切的主要为燕山早期和晚期侵入岩[5，10]。不同时期和岩石类型的侵入岩的控矿特征各不相同。其中，与金、银、铜、铅、锌等多金属矿有关的燕山晚期侵入岩(正长花岗岩、花岗斑岩和石英正长斑岩)最为重要。燕山早期黑云母花岗岩、燕山晚期正长花岗岩、花岗斑岩、石英正长斑岩等脉岩群，与区内金、银多金属矿也有时空上的联系。

3.4 构造

该区构造与成矿关系密切，主要体现为北东向断裂、北北东向断裂、南北向断裂以及火山机构4类构造控矿。其中，北东向断裂为区内主要控矿构造，控制本区中温热液型或变质热液型金矿产，其表现为矿体沿着北东向压(扭)性主干断裂派生的近南北向张扭性断裂破碎带呈长条状、似层状充填。北北东向断裂为该区主体构造，与金 (银)多金属矿化关系密切的花岗斑岩、正长斑岩以及早白垩世火山岩直接受其控制，为区内主要控矿构造。南北向断裂控制含金石英脉呈细脉状、透镜状、树枝状、网状产出，如上山岗1号矿体就赋存于该断裂带中。中生代火山岩区火山机构控矿作用十分明显，火山机构是导矿、容矿的有利部位，区内多个金多金属矿点受火山通道控制。

4 找矿潜力

4.1.1找矿标志

4.1 找矿标志

区内赋矿地层为晚侏罗世南园组和早白垩世石帽山群火山岩。燕山期侵入岩及各类次火山岩发育，矿化蚀变体与燕山期侵入岩正长斑岩脉及花岗斑岩脉关系密切。

4.1.2 断裂破碎带

含矿热液运移和矿质交代沉淀的构造空间直接影响着矿床的发育程度。区内成矿断裂破碎带主要受区内北东向和近南北向断裂构造控制，在岩脉充填破碎带时，预示在破碎带下部存在金(银)矿体，地表显示易形成山脊，可作为地表追索和圈定矿化体的重要依据。

4.1.3 围岩蚀变

热液蚀变与矿化在时空上密切相关。围岩出现硅化、钾长石化、绿泥石化等蚀变，尤其出现萤石化及少量黄铁矿、方铅矿、闪锌矿，是近矿围岩蚀变标志。相邻围岩蚀变作用多呈现渐变过渡特征，矿化程度由中心向外侧逐渐变弱，以中心部位的钾长石化带、绢英岩化带蚀变、矿化最好。

4.1.4 化探、高磁异常

地球化学异常和高磁异常是找矿工作中最有效的间接标志。区内Au-Ag-As-Sb-Pb-Zn化探次生晕组合异常和正负异常伴生、正异常幅值变化相对较大、强度较强、多为条带状，串珠状等高磁特征是可靠的地表找矿标志，如图5所示。

a—化探等值线 b—高磁等值线

4.2 找矿潜力分析

1)东际-马仑头金多金属矿找矿远景区

该区位于后山地区北部东际村-掩后平村一带，呈北东向展布，面积14.94 km2。中生界火山岩及下古生界-上元古界变质岩新老地层交接分布，北东向断裂发育，燕山期岩浆多期侵入，呈小岩株、岩枝及岩脉产出，围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化等[1]，1：5万水系沉积物有二处异常区，Au、Ag、As、Cu、Mo、Pb、Zn均有明显的浓集中心，1：5万高精度磁测在区内发现二处呈椭圆状的正异常区。结合野外踏勘和周边调查资料显示，金、银多金属矿找矿潜力较大，初步预测金矿金属量21 228 kg。

2)后仑山-上山岗金多金属矿找矿远景区

该区位于后山地区中西部后仑山村-上山岗村一带，区内有呈东西向展布、面积约37.46 km2的上山岗火山喷发中心。断裂及次火山岩发育，成矿条件十分有利，发现了以Au为主，伴有Pb、Zn、Ag等综合异常特征明显，圈定了仙岩、后仑山、上山岗、南洋和岭源5个预测区，预测金金属量25 903 kg。是闽北陆相火山岩型金银矿最具找矿潜力的地段。

3)岭头-大溪金多金属矿找矿远景区

该区位于后山地区东部杨源乡岭头村和大溪村一带，呈东西向展布，面积约为5.02 km2。区内断裂构造发育，以北东向和北西向为主，晚白垩世侵入岩石英正长斑岩呈条带状侵入于晚侏罗世南园组，围岩蚀变主要为硅化、黄铁矿化。综合野外实地勘查，成矿地质条件、矿化蚀变等特征，认为本区是金多金属矿的找矿远景区，找矿潜力较大。初步预测金矿金属量2 716 kg。

5 结语

1)闽北地区大地构造位于闽东断坳带之寿宁-华安断隆带与北武夷隆起区之政和-南平裂隙槽结合部位，北东、北西向脆性断裂与区内发现的一批火山热液型金银矿床(点)形成关系密切，是区内主要的控矿构造。

2)赋矿地层为晚侏罗世南园组和早白垩世石帽山群火山岩；燕山期侵入岩正长斑岩脉及花岗斑岩脉与围岩出现硅化、钾长石化、绿泥石化等矿化蚀变关系密切；Au-Ag-As-Sb-Pb-Zn化探次生晕组合异常和正负异常伴生、正异常幅值变化相对较大、强度较强、多为条带状，串珠状等高磁特征为区内主要找矿标志。

3)依据区内上山岗金矿典型矿床特征，结合区域地层、火山岩、侵入岩和构造等成矿地质条件，总结了区内金矿找矿标志，提出在东际-马仑头、后仑山-上山岗和岭头-大溪等地区为火山热液型金矿床重点找矿潜力区。