闽西南坳陷带中生代地质历史演化与钼矿床成矿时代

王少怀

（福州大学 紫金矿业学院，福州350108）

近年来钼矿勘查在闽西南坳陷带取得了较大突破，先后发现了近20处矿床（点），经初步估算钼的资源量为200～300万t［1－3］。以矿床类型相对单一和成矿时限相对集中为特点，永定山口、武平十二排、漳平北坑场、清流行洛坑钼矿床辉钼矿样品Re－Os同位素等时线年龄分别为165．3±3．5 Ma［4］、150．8±1．3Ma（本文）、148．8±2．2Ma［5］和147．5Ma［6］；马坑铁（钼）矿床、连城铜—钼矿、罗卜岭钼矿床样品Re－Os同位素等时线年龄分别为133．0±0．8Ma［7］、115．7±1．1Ma（本文）和104．9±1．6Ma［8］，暗示了钼的成矿作用分别发生在中生代燕山早、晚两期。

闽西南钼矿田矿床类型除了个别矿床（点）为复合型矿床（斑岩型＋矽卡岩型）外，其余均与典型斑岩型钼矿床相似，属斑岩型钼矿床（点）。根据作者近年来的研究成果，结合同行测定的年龄资料，本文综述了闽西南坳陷带中生代地质历史演化过程与钼成矿年代学的研究现状，指出中生代燕山期大规模的火山—侵入作用以及钼矿床形成时间集中于燕山早期（165～145Ma）、晚期早阶段（135～115Ma）和中阶段（115～105Ma），对应于岩石圈的构造环境为挤压、伸展扩张及扩张增强和裂解阶段［9］，并划分了相应的成矿系列。

1 区域地质构造与演化

闽西南坳陷带位于东南沿海中新生代巨型构造—岩浆岩带内，政和—大埔断裂带以西、南平—宁化构造—岩浆带以南广大地区。晚古生代闽西南坳陷呈现出“二凹一隆”特征，即NE向展布的明溪—武平坳陷（西）、大田—龙岩坳陷（东）以及位于其间的胡坊—永定隆起，次一级复式褶皱极其发育（见图1）。

图1 闽西南坳陷带及主要钼矿床Fig．1 The depression basin of southwestern Fujian and the main molybdenum deposits

与华南其他地区一样，闽西南坳陷中生代明显受到古亚洲、特提斯、环太平洋三大构造域相互作用的影响，经历过复杂交替的拉张、挤压与走滑活动。侏罗纪前主要受特提斯构造域和印支期造山的影响；侏罗纪向古亚洲构造域转化的影响；白垩纪以来则主要受太平洋构造作用的制约。

1．1 印支期构造旋回

早三叠世晚期发生印支期造山运动，闽西南地区洋盆开始闭合，由拉张的裂谷环境转化为以挤压为主的造山环境，以特提斯构造域为主体的构造格局渐变为以环太平洋活动大陆边缘为主的构造格局。中三叠世末，研究区完成了由古特提斯构造域向古亚洲构造域的转化，相应的构造线的方向也从以EW向为主的断裂构造向以NE向为主的构造转化，在该区前加里东期存在的纬向构造带的位置上还依稀可见EW向断续发育的构造形迹，且越往东，EW 向构造受改造越强烈［10－15］。

与印支期强烈的构造—花岗质岩浆活动对比，闽西南地区并没有形成大规模的金属成矿作用。

1．2 燕山早期构造旋回

燕山早期，该区发育NE—NNE向褶皱构造系统，这个时期研究区岩浆活动处于低谷期（175～165 Ma），随后花岗岩岩浆活动（165～155Ma）强烈，这是构造域体制转换的主要体现。因此其大地构造背景往往与太平洋板块向微地块发生低角度俯冲作用有关，诱导大陆地壳增厚和基底拆离、盖层滑脱［15－18］，最终导致燕山早期稍晚于成岩作用的金属成矿作用高峰期。

1．3 燕山晚期构造旋回

燕山晚期，即早白垩世中期（约115Ma），太平洋板块俯冲方向发生了约80°的转变，使研究区内产生了一系列的串珠状的剪切断陷盆地（约135～115Ma），形成了从早白垩世岩浆断陷盆岭阶段向早白垩世晚阶段（约115～105Ma）的陆内伸展断陷盆地阶段转变，相应地形成了不同系列的成矿作用。这便是闽西南晚燕山构造事件发生过一次从挤压到拉张体制转换的宏观标志。

总之，闽西南坳陷的构造存在多个构造域的影响，构造演化是在构造域复合、转换过程中完成的［19］。

2 岩浆作用的时代及岩石系列和组合

对已有的火成岩类同位素年龄数据进行系统整理，可将研究区中生代火成岩类形成时期划分为印支期、燕山早期和燕山晚期，其中燕山期又可分为4个侵入阶段，各阶段岩石类型见表1。

表1 闽西南坳陷带火成岩类的时代及演化Table 1 Ages and evolution of various igneous rocks in the depression basin of southwest Fujian

从大地构造演化角度看，印支期岩浆活动是印支构造事件产生的地壳重熔，晚侏罗世岩浆活动是早燕山构造事件产生的地壳重熔及壳幔相互作用的结果。而早中白垩世岩浆活动代表了晚燕山构造事件产生的地壳伸展构造背景下的地幔上涌，其深部过程和板块构造背景有待进一步研究。

3 钼矿床类型及空间分布特征

3．1 钼矿床空间分布特征

闽西南坳陷带内钼多金属矿床（点）分布广泛（见图1，表2），根据矿床在空间上的分布特点，可以划分出两个成矿带，即西部的明溪—武平成矿带和东部的大田—龙岩成矿带［25－29］，对应的次级构造单元为明溪—武平坳陷、大田—龙岩坳陷。从空间分布上看，主要产于三级构造单元NNE向（明溪—武平坳陷、大田—龙岩坳陷之）泉上—长汀、明溪—龙井、连城—上杭、广平—龙岩、大田复式向斜和宣和、太华—长塔复式背斜等复式褶皱中，并以NW向上杭—云宵、清流—安溪深大断裂交汇部位产出大型矿床为特征。

3．2 主要矿床类型

根据成矿作用特征，将该区钼矿床概括为2个成因类型，分别是斑岩型和热液脉型。它们形成于三种不同环境（表2），即产于陆内逆推覆挤压环境的热液脉型矿床组合、产于底侵伸展、剪切构造环境的热液脉型矿床组合和与大陆拉张裂解环境有关的斑岩型矿床组合。斑岩型矿床规模变化较大，以产出规模大和数量多为特点；而热液脉型矿床多为一些中小型矿床。

3．3 钼矿床成矿系列的划分

根据成矿系列的划分原则，将闽西南坳陷带内钼多金属矿床划分为两个成矿系列，三个成矿亚系列。

3．3．1 与燕山早期黑云母花岗岩类有关的钼矿床成矿系列

围绕黑云母花岗岩体分布，如姑山岩体，呈NE和NW向成带展布。与成矿关系密切的是与黑云母花岗岩有成因联系的后期衍生的花岗斑岩、石英斑岩，这些斑岩体常呈岩株或岩脉状沿断裂带分布。矿床成因类型以斑岩型和热液脉型为主，如武平十二排钼矿床。

表2 闽西南坳陷带钼矿床成矿系列Table 2 Metallogenic series of molybdenum deposits in the depression basin of southwest Fujian

3．3．2 与燕山晚期花岗闪长（斑）岩有关的铜、钼矿床成矿系列

该矿床成矿系列矿化强度最大，是闽西南坳陷带钼的主要成矿期，可进一步分成两个亚系列：

1）与花岗闪长岩有关的铜、钼（硫）矿床成矿亚系列。赋存在龙岩—大田坳陷带内，与成矿作用有关的岩体主要为中深成花岗闪长岩体及与之同源不同相的花岗闪长斑岩，成矿元素组合和矿床成因类型有差异。矿床成因类型有热液脉型铜、钼矿床，如铜坑钼矿床。

2）与花岗闪长斑岩有关的铜、钼矿床成矿亚系列。以罗卜岭矿床最典型，与成矿作用相关的是英安玢岩、花岗闪长斑岩等，容矿围岩主要为稍早形成的黑云母花岗岩。它与周边的紫金山金铜矿床、悦洋多金属矿床构成一个完整的浅成低温热液—斑岩型（紫金山式的罗卜岭铜、钼矿床）成矿系列，与中酸性火山—侵入岩系有关。

4 代表性钼矿床地质特征及形成时代

4．1 罗卜岭铜钼矿床

罗卜岭铜钼矿床位于闽西南坳陷带的西南部，NW向上杭白垩纪火山—沉积盆地的东北缘，NE向明溪—武平坳陷的宣和复背斜与NW向上杭—云霄深断裂的交汇部位。中生代时期，罗卜岭地区岩浆活动强烈，主要有晚侏罗世花岗岩和早白垩世火山侵入杂岩，为燕山晚期区域挤压向区域拉伸转换期间壳幔混源的产物。

罗卜岭铜钼矿床构造以断裂为主，主要为NE向和NW向两组［30］。矿体主要产在斑岩体的内、外接触带中，平面上呈半圆弧展布。钼矿体多夹于铜矿体之间，产状以NE向和NW向为主。矿石类型主要为浸染型和细脉型。矿石结构主要有自形—半自形结构，构造以浸染状为主。矿石矿物以辉钼矿、黄铜矿和黄铁矿为主。

前人研究结果表明，成矿流体由高温、高盐度、高氧逸度的岩浆热液向低温、低盐度的流体演化。矿床属高温热液矿床，成矿深度约为1～2．5km。所获钼多金属矿体辉钼矿Re－Os同位素模式年龄为104．7±1．6～106．5±1．5Ma，等时线年龄为104．9±1．6Ma，形成时间为早白垩世晚期，属燕山晚期［8］。

4．2 铜坑铜钼矿床

连城铜坑钼矿床位于NE向明溪—武平坳陷东部的连城—上杭复式向斜中段东翼。区内构造相对简单，以褶皱为主，总体呈一走向近SN、向西倾斜的单斜构造。断裂主要表现为NNW与NE向大型断裂的相互交错，矿区内的花岗斑岩、石英斑岩等岩体多沿断裂交汇部位侵入。区内已圈定钼矿体19个，主要分布在林地组之石英岩、石英砂岩（见图2）、花岗斑岩和石英斑岩中。矿石主要结构为粒状结构，最常见构造为浸染状构造。矿石矿物包括闪锌矿（铁闪锌矿）、黄铜矿、辉钼矿等。

图2 福建铜坑钼矿床57线地质剖面图Fig．2 Simplified 57geological section of the Tongkeng molybdenum deposit，Fujian

对铜坑钼矿床中的6件辉钼矿样品进行Re－Os同位素分析，所获模式年龄为115．1±1．9～116．7±2．2Ma（表3），等时线年龄为115．7±1．1Ma，表明钼多金属矿体的形成时间为早白垩世，属于与燕山晚期花岗闪长岩有关的铜、钼矿床成矿亚系列。经区域成矿年龄对比和总结［4－6，8，30－31］，燕山晚期（135～115Ma）底侵伸展、剪切构造环境的扩张增强和大陆伸展—地壳减薄期，是中生代大规模的火山—侵入作用和成矿作用的一个重要时期。

4．3 十二排钼矿床

十二排钼矿床位于NE向明溪—武平坳陷东部的次一级明溪—龙井复式向斜南侧，与上杭—云霄NW向地壳深大断裂带北西缘相交。区内复向斜轴向NE，地层为上古生界，受上杭—云霄NW向构造带左行切割，走滑拉分，使复向斜整体呈向东南突出的弧形盆地。矿床规模属中小型，形态简单，矿体基本无断层破坏或岩脉穿插，围岩为中细粒二长花岗岩和变质细砂岩等（见图3）。矿石结构主要是自形片状结构，构造有脉状、团块状。矿石矿物主要为辉钼矿，其次为黄铜矿等。

对十二排钼矿床中的5件辉钼矿样品进行Re－Os同位素分析，所获同位素模式年龄为149．7±3．2～152．8±4．2Ma（表3），等时线年龄为151±2 Ma，表明钼多金属矿体的形成时间为晚侏罗世，略晚于含矿黑云母二长花岗岩结晶年龄，属燕山早期构造—岩浆作用及相关流体活动的产物。经成矿年龄对比和总结［4－6，8］，燕山早期陆内逆掩推覆地壳增厚间歇的松弛或伸展期间（165～145Ma），不仅是闽西南坳陷带重要的岩浆—构造活动期，而且也是钼矿成矿的又一重要时期。

5 结论

闽西南坳陷带中生代印支—燕山期于早三叠世晚期（即230Ma），中—晚侏罗世（165～145Ma）主要为逆冲推覆构造和冲褶带［36］，白垩纪则是大陆底侵伸展（135～115Ma）、拉张裂解环境（115～105 Ma）。结合已表述的不同时期岩石系列、组合及与构造环境的关系［23－24］，认为本区构造演化与岩浆作用和矿床成矿系列有如下关系（表2）。

1）燕山早期中—晚侏罗世陆内逆掩推覆地壳增厚环境（165～145Ma）：对应的地球动力学背景为碰撞造山过程，形成与壳源硫型黑云母花岗岩有关的斑岩—热液脉型钼矿床（十二排式）、热液脉型钨、钼矿床（行洛坑式）类型。

2）燕山晚期早阶段底侵伸展构造环境（135～115Ma）：对应的地球动力学背景为剪切过程，形成与壳幔混合源I型花岗闪长岩有关的热液脉型铜、钼矿床（铜坑式）类型。

3）燕山晚期晚阶段大陆拉张裂解环境（115～105Ma）：对应的地球动力学背景为陆内伸展断陷盆地过程，形成与壳幔混合源I型花岗闪长斑岩（英安玢岩）有关的斑岩型铜、钼矿床（罗卜岭式）类型。

图3 福建十二排钼矿床地质简图Fig．3 Simplified geological map of the Shierpai molybdenum deposit，Fujian

表3 闽西南代表性钼矿床中辉钼矿Re－Os同位素模式年龄Table 3 Re－Os isotopic analyses of molybdenite separating from the typical molybdenum deposit in southwestern Fujian

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