浙东山门地区铜矿床地质特征及找矿预测

王长江 叶文荣 张明阳 史俊龙 周 清

(1.中国地质大学(武汉)地球科学学院，湖北 武汉 430074；2.浙江省地质勘查局第十一地质大队，浙江 温州 325006；3.中国地质调查局成都地质矿产研究所，四川 成都 610081)

浙东山门地区铜矿床地质特征及找矿预测

王长江1,2叶文荣1张明阳2史俊龙2周 清3

(1.中国地质大学(武汉)地球科学学院，湖北 武汉 430074；2.浙江省地质勘查局第十一地质大队，浙江 温州 325006；3.中国地质调查局成都地质矿产研究所，四川 成都 610081)

为了解浙东山门地区铜矿床的分布规律及地质特征，并对该地区铜矿床进行找矿预测，首先系统分析了区内地质、物化遥特征，然后对产出于该地区的半岭—黄施岙一带铜矿床(山门铜矿床)的产出状态、地质特征、矿化类型、围岩蚀变、控矿因素进行了详细讨论，结果表明：①区内铜矿床成矿的同时具有浅成热液和斑岩成矿系列的某些特点，简单地以构造热液充填或典型的斑岩成矿理论指导找矿是不合理的，应以与次火山岩有关的浅成热液型铜多金属矿作为主攻对象；②矿区所见矿化大多属高位或远端的矿化，其延深部位是现阶段找矿的主要目标，而斑岩成矿则可能在更深处。在上述分析的基础上，提出了矿区“五位一体”的找矿模式，即针对NW向断裂裂隙带、次级火山机构、多期次的潜火山-侵入岩、蚀变分带特征和物化探异常等5种不同的矿化类型提出了具体的找矿思路，为区内矿产勘查工作提供参考。

矿床分布规律 地质特征 矿化类型 控矿因素 找矿模式 找矿预测

浙东山门火山洼地广泛分布有怀溪铜矿、半岭多金属矿、半岭—一桥硫铁矿、黄施岙钠长石矿和南雁明矾石矿等诸多矿(床)点[1-6]。前人对该区内的地层、构造、岩浆岩、物化遥特征、矿床特征进行了多方位的研究，取得了大量成果[7-13]，然而，对于山门地区铜矿的研究，则鲜有成果问世。本研究结合区内铜多金属矿产勘查工作，对半岭—黄施岙一带铜矿床的地质特征、矿化类型及控矿因素进行深入分析，并开展找矿预测，为区内下一步的矿产勘查工作提供依据。

1 区域地质背景

山门铜矿床位于浙江平阳县境内，属于环太平洋金属成矿带西带的一部分。所属大地构造单元为华南褶皱系之泰顺—青田拗断束。NW向松阳—平阳大断裂出露于矿区北侧，NE向泰顺—黄岩大断裂通过矿区西缘。

1.1 构 造

山门洼地及其周边的断裂构造有NE向丽水—余姚深大断裂、温州—镇海大断裂、泰顺—黄岩大断裂及NW向松阳—平阳大断裂，该类断裂对该地区构造运动的发生、发展有较大影响。区内褶皱构造不发育，主要为侵入岩构造、火山构造及断裂构造等。

1.2 地 层

区内出露有上侏罗统、下白垩统及第四系，其中上侏罗统为高坞组、西山头组、茶湾组和九里坪组火山岩系，主要由流纹质晶屑熔结凝灰岩、流纹质晶屑玻屑熔结凝灰岩、流纹斑岩夹凝灰质砂岩、凝灰质粉砂岩、沉凝灰岩等火山碎屑岩夹河湖相沉积岩组成，主要分布于山门火山洼地边缘；下白垩统馆头组、朝川组沿山门洼地中心呈NE向展布，主要岩性下部为内陆湖相沉积的一套紫红色砾岩、砂砾岩和青灰、黄绿及灰黑色泥岩、粉砂岩，上部为河湖相紫红色砂砾岩、砂岩和流纹(英安)质碎屑熔岩。

1.3 岩浆岩

在中生代，中国东南部发生了一系列广泛而又密集的岩浆活动，形成了一条火山岩-侵入杂岩带，相应的花岗质岩体的年龄由内陆向海岸呈年轻的趋势，内陆花岗质岩体具侏罗纪年龄而沿海的花岗岩体具白垩纪年龄[8]，并伴随一系列的花岗岩成矿事件，如著名的德兴斑岩铜矿[14-18]等矿床。Gilder等[19]研究了华南中生代燕山期花岗岩后识别出了华南内陆存在着1条具有高w(Sm)(>8×10-6)和w(Nd)(>45×10-6)、相对较高的初始ε(Nd) 值(>-8)、较低模式年龄(<1.5 Ga)和相对较低w(86Sr)/w(87Sr)初始值(<0.710)的花岗岩带，该带中的岩体在地球化学组成上显示出较为相似的特征，岩石均富碱，高钾，富含LILE、REE以及HFSE[20]，该花岗岩带呈NE向分布，称为十万大山—杭州带(简称十—杭带)。Gilder等[19]认为该条花岗岩带代表了较为稳定的北西部地区与较为活动的南东部地区的边界。

1.4 物化遥特征

2 矿床地质特征

山门铜矿区位于南田火山穹隆、双尖山破火山和NW向断裂构造的交汇部位，区内构造发育，岩浆活动剧烈，已知矿体或矿化体均赋存于NW向的断裂破碎带及裂隙带中。

2.1 构 造

区内断裂构造相当发育，以NW向(290°～320°)为主，大致平行呈带状分布，为区内控矿构造。带内NW向节理极为发育，断裂在地貌上表现为线型凹陷或凸起硅化带。断裂具多期次活动，局部充填基性和酸性岩脉。

2.2 地 层

矿区内出露地层主要为下白垩统朝川组(K1c)的一套陆相火山喷发—沉积岩地层，岩性主要为英安玢岩、流纹质玻屑凝灰岩、凝灰质含砾砂岩、凝灰质砂砾岩、凝灰质(粉)砂岩及流纹斑岩。

2.3 岩浆岩

区内岩体多呈小岩株状产出，为酸性、中—酸性，属燕山晚期第一阶段第一次和第二次侵入。其南侧侵入于下白垩统朝川组中，北侧边缘被第四系覆盖。矿区最主要的岩体位于晓坑乡杭坑村一带，为石英闪长岩、花岗闪长岩和花岗斑岩的杂岩体。其中，石英闪长岩和花岗闪长岩为同一岩体的2种相变形式，花岗斑岩地表呈“天窗”侵入于黄施岙村东侧的花岗闪长岩体内。

2.4 围岩蚀变

矿区内及外围围岩蚀变强烈，呈多期次、多组合的特点，低温、中温和高温围岩蚀变组合均有分布，主要的围岩蚀变组合：①次生石英岩化-明矾石化-黄铁矿化组合(面型)，②硅化-黄铁矿化-绢云母化组合(线型条带状)，③硅化-钠长石化组合(面型)，④电气石化-云英岩化组合(线型条带状)。其中，中—低温的硅化-黄铁矿化-绢云母化组合(线型条带状)与区内成矿关系最为密切，主要分布于矿区中部，与NW向断裂破碎带、微细脉带和隐爆角砾岩出露位置套合良好，总体呈线型条带状，以硅化、黄铁矿化和绢云母化蚀变为主，局部分布绿泥石化和高岭石化，区内黄铜矿化、铅锌矿化常常与该围岩蚀变组合关系密切。

2.5 矿化特征及类型

矿区主要存在微细脉蚀变带型、金属硫化物-石英大脉型和角砾岩型等3类矿化，前两者为黄铜矿-黄铁矿-石英组合，后者为黄铜矿-黄铁矿-镜铁矿-萤石组合。大脉型矿化主要赋存于矿区中部的3条NW向断裂破碎带内，一般位于上部，主要出露于矿区北西侧；细脉带型矿化主要赋存于主含矿断裂北东侧的NW向裂隙带内，一般产于下部。

(1)微细脉蚀变带型矿化。微细脉带主要分布于晓坑—山门大溪沟的南西侧山坡上，位于晓坑—青隐寺—大坑内—后仓山一带，主要发育于F2断裂构造北东侧及附近，总体受NW向构造系统控制，走向290°～315°，倾向SW，倾角70°～80°，长约5.2 km，宽200～600 m不等。带内有较密集的硅质黄铁矿(微)细脉充填，脉频一般为10～20条/m，局部较多达30条/m，脉幅一般为1～3 mm，局部较宽达1 cm，产状近平行。局部有铜异常及铜矿化显示，ZK-01、ZK-02、ZK1901、ZK2401钻孔中出现的铜矿(化)体即位于该带，且深部矿化具较明显的富集趋势。

(2)金属硫化物-石英大脉型矿化。区内共发现黄铁矿石英脉状矿化体11 条，主要充填于NW—SE走向的断裂破碎带中，严格受破碎带控制，产状与破碎带一致。带内岩石均具硅化、黄铁矿化，常形成硅、铁蚀变岩，局部有铜异常显示并有个别铜矿化体出露。矿化体呈脉状、透镜状、串珠状，尖灭再现，膨缩现象明显，长300～1 200 m，宽1～30 m不等，浅表部为黄铁矿石英脉，向下延深黄铁矿石英脉尾部常出现铜多金属矿化，局部为铜矿化体。

(3)角砾岩型。角砾岩在矿床中因其赋矿性而受到广泛关注[21-23]。在矿区南东侧猪子岭岗一带，公路边坡处分布1 条铜矿化体，见矿标高为450 m，出露宽30 m，Cu品位局部达0.36%，产于猪子岭岗环状构造内，赋矿岩石和围岩均为碎斑熔岩，产状不受NW向断裂破碎带及裂隙带控制。在前期地质工作中，针对该矿化体开展过原生晕剖面测量，显示Cu异常明显，w(Cu)为(100～6 100) ×10-6，平均w(Cu)为300 ×10-6。Cu异常浓集中心宽240 m，平均w(Cu)为736 ×10-6。

3 控矿因素

(1)构造。构造对矿化的控制主要表现为：①火山机构的间接控制作用，深部大断裂控制了火山机构(盆地)、火山-侵入岩及大规模的岩浆岩带等，平阳—松阳大断裂在矿区北东侧穿过，区内表现形式为发育较为密集的NW向断裂裂隙带，并伴生有次级火山机构，环线复合控制矿体的产出。②NW向断裂裂隙的直接控制作用，NW向构造既是成矿流体活动的通道，又是铜(金)、铅锌多金属、黄铁矿体的容矿构造。NW向断裂裂隙带在早白垩世火山活动的第一次岩浆侵入(花岗闪长岩+石英闪长岩的侵入杂岩体)之后形成，受区域剪切应力作用形成并叠加于火山穹窿之上，其规模大、下切深，表现为先压扭后张扭，并具有多期活动的特点，对矿体的控制作用十分明显。该组断裂破碎带在区内极为发育，局部形成密集的节理裂隙带，主要分布于南田火山穹窿北东缘的朝川组中，且由北西向南东断裂裂隙带宽度明显增大。

(2)岩体。岩体对矿化的控制主要表现为：①提供热源和成矿流体，根据矿区地质特征，在花岗闪长岩+石英闪长岩的侵入杂岩体形成之后，NW向构造继续活动进而形成含矿裂隙，并有多期次的侵入活动，同时产生与成矿有关的热液活动。晚期的火山-侵入活动可能规模相对较小，潜火山-浅成侵入岩直接就位于次级火山机构内或NW向断裂带内，岩体可能为成矿提供热源和流体条件，并可能分异、携带部分成矿物质，例如英安玢岩、花岗岩等。②提供成矿物质，区内已知矿化及化探异常的分布主要受控于NW向断裂裂隙带，大多出现在侵入杂岩体或次级火山机构附近，说明在成矿流体循环时可能从早期形成的岩体中萃取成矿物质，次级火山机构内的潜火山-侵入活动也可能携带部分成矿物质。

(3)岩性。矿区下白垩统朝川组第二岩性段流纹质岩石中Cu、Pb、Zn 等成矿元素含量整体较高，朝川组第一岩性段第一亚段的英安玢岩及火山喷发—沉积岩中主要成矿元素含量较高。区内已知铜(金)矿体主要赋存于朝川组第一岩性段第一亚段，赋矿围岩主要为英安玢岩及英安质火山碎屑岩，说明第一亚段的英安玢岩对成矿更有利。

综上所述，NW向断裂裂隙带、次级火山机构环线复合控制矿体的产出，潜火山-侵入活动为成矿提供成矿物质、热源和流体条件。

4 找矿预测

本研究提出矿区“五位一体”的找矿模式：①NW向断裂裂隙带；②次级火山机构；③多期次的潜火山-侵入岩；④蚀变分带特征，⑤物化探异常。针对不同的矿化类型，具体找矿思路如下。

(1)微细脉带型矿化。区内存在长10 km、宽1～3 km的巨型蚀变体，区内大功率激电的探测深度为600 m，钻探控制深度小于600 m，深部经ZK1901、ZK2401钻孔验证，在穿过外围的黄铁矿+硅化带后，开始出现铜矿化体，显示向深部铜矿化呈增强的趋势。钻孔资料显示，黄铁矿+硅化带厚300～400 m，孔内所见矿化地段属含矿的弱黄铁绢英岩带，巨型蚀变体的深部或中心仍有可能出现强烈的矿化蚀变带。

(2)大脉型矿化。矿区东南侧为大型黄铁矿-明矾石矿床，北西侧为小型铜金矿床，对寻找以黄铜矿为主的铜矿体来说，从东南往北西方向更有利。矿区北西侧为已知的铜金矿脉产于距晓坑火山机构小于2.5 km的NW向断裂破碎带内，在晓坑火山机构东南侧约2.5 km范围内的主含矿断裂(F3、F4等)是主要找矿目标。

(3)角砾岩型矿化。主要出露于矿区东南角，其矿化特征、蚀变矿物组合及物化探异常形态等均异于前两者，主要有：①在48#～54#线猪子岭岗—长田坑一带，发育侵出相碎斑熔岩、侵入-隐爆角砾岩、后期流纹岩脉及断裂构造等，地表铜矿化明显，具明显的铜异常和囊状激电异常(低阻高极化，套合好)；②在54#线新庙南东侧地带，发育黄铁绢英岩化小岩枝、隐爆角砾岩及后期断裂构造等，地表具明显的铜异常，深部筒状激电异常十分清晰(低阻高极化，套合完好)，48#、54#线的囊状、筒状激电异常明显，套合完好，推测为矿致异常，是寻找角砾岩型或其他类型矿化的重要信息。

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(责任编辑 王小兵)

Characteristics and Prospecting Prediction of the ShanmenCopper Deposit，Eastern Zhejiang Province

Wang Changjiang1,2Ye Wenrong1Zhang Mingyang2Shi Junlong2Zhou Qing3

(1.SchoolofEarthScience，ChineseUniversityofGeosciences(Wuhan)，Wuhan430074,China;2 .The11thGeologicalTeamofZhejiangProvince，Wenzhou325006,China;3 .ChengduInstituteofGeologyandMineralResources，ChineseGeologicalSurvey，Chengdu610081,China)

The ore-forming geological conditions of eastern Zhejiang volcanic depressions is good,a large number of copper-gold polymetallic deposits are distributed in this area.In order to understand the distribution regularity and geological characteristics of the copper deposits in this area and conduct prospecting prediction of the copper deposits in this area,firstly,the regional geological characteristics and physical,chemical,remote sensing characteristics of Shanmen area,eastern Zhejiang province are analyzed in depth;then,the output condition,geological characteristics,mineralization type and ore-controlling factors of the Shanmen copper deposit that is located in Banling-Huangshiao area in Shanmen area,eastern Zhejiang province are discussed in detail.The reslts show that:①the copper deposit mineralization in this area with certain characteristics of epithermal and porphyry metallogenic series,so,it is unreasonable to adopt the tectonic hydrothermal filling or typical porphyry metallogenic theory to guide the prospecting work in this area,the epithermal type copper polymetallic deposits related to the sub-volcanic rocks should be taken as the main prospecting object;②most of the mineralization happened in the mining area are high mineralizaiton or distal mineralization,the extending area of the mineralization is the main prospecting goal,the phenomenon of porphyry mineralization may be happened in deeper place.Based on the above results,the prospecting pattern of "one whole with five pars"is proposed,that is to say,the detailed prospecting ideas of the five kinds of mineralization types(NW-direction fault fracture zone,secondary volcanic institutions,multi-stages latent volcano-intrusive rocks,alteration zoning characteristics and geophysical-geochemical anomalies),to provide reference for the prospecting work in this area.

Distribution regularities of deposit,Geological characteristics,Mineralization type,Ore-controlling factors,Prospecting pattern,Prospecting prediction

2015-08-04

国家自然科学基金青年基金项目(编号：41202067，41202048)，中央地勘基金项目(编号：2011331001)，中国地质调查局基金项目(编号：1212011085162)。

王长江(1982—)，男，工程师，硕士研究生。通讯作者 周 清(1983—)，男，副研究员，博士。

P612

A

1001-1250(2015)-11-104-05