福建安溪圣岩尖银多金属矿地质特征及成因分析

2016-01-18 00:45蒋永建
福建地质 2016年4期
关键词:北东细粒南园

蒋永建

(福建省地质调查研究院,福州,350013)

圣岩尖银多金属矿床位于安溪北部桃舟乡,是近年来在闽东南一带开展矿产远景调查工作新发现的矿床,前人在矿点检查阶段已对其地质特征及找矿远景作了总结和分析[1,2]。笔者在总结最新预查成果的基础上,综合研究前人资料,进一步分析该矿床的地质特征和矿床成因,以期为后续的找矿工作提供思路和借鉴。

1 区域地质背景

矿区位于政和—大埔北东向、永安—晋江北西向及漳平—仙游东西向3条区域性断裂带的复合部位,处于漳平洛阳—安溪剑斗东西向多金属成矿带的中段[3]。区内地层发育较全,从中晚元古代—中生代均有出露。断裂构造非常发育,且具多期次活动特点,相互叠加改造,为铜铅锌银等多金属成矿元素的活化、迁移、富集奠定了良好基础,特别是北东向、北西向和北东东(近东西)向断裂带的交会部位是成矿有利地段。岩浆侵入活动十分活跃,主要以晚侏罗世钾长花岗岩为主,与区内铁、铅锌矿关系密切(图1)。

工作区外围已知矿种有铁、铅锌、银、石灰岩、明矾石、叶蜡石、煤、石墨、黄铁矿等,矿床(点)40多处。按规模分有中型矿床3处(洛阳铁矿、潘田铁矿、铅山铅锌矿),小型矿床2处(双垵铅锌矿、新田铁矿),矿点、矿化点30多处,矿床成因类型有矽卡岩型、热液型、沉积-改造型、沉积型等。

2 矿区地质特征

2.1 地层

区内以大面积出露晚侏罗世南园组第二段火山岩为特征,仅在北部零星出露晚侏罗世长林组(图2)。

长林组:地表零星出露于东北部横山仔、西北部土门巷两处。根据ZK01、ZK02揭露验证,在深部花岗岩之下可见有长林组分布。主要岩性表现为一套晚侏罗世大规模火山喷发前期的陆相盆地沉积物,碎屑物砾石成分中见含有较多石灰岩砾石,岩层中夹有钙质砂岩,局部具碳酸盐化。

南园组第二段:区内大面积出露,为该区主要地层。总体岩性呈现下部为酸性火山碎屑岩,上部以酸性熔岩为主的特征。根据物质来源和火山喷发中心分布特征,大致以坪仑岩体为界分为南北两个部分。南部整体围绕加池山、1 418.7高地、1 216.5高地、大湖屏4个火山喷发中心呈半弧状展布;北部呈北东东向条带状分布,喷发不整合于晚侏罗世长林组之上,被燕山早期中细粒花岗岩侵入。

2.2 火山作用

矿区位于寿宁—梅林北东向火山喷发带(Ⅲ级)的中南部,为屋太华庙串珠式火山群(Ⅳ级)东北部的主要组成部分。区内火山活动强烈,火山构造发育,自北向南分布有吾岩屏火山喷发中心、观音宾火山喷发中心、大湖屏火山喷发中心、1 216.5高地火山喷发中心、1 418.7高地火山喷发中心、加池山火山喷发中心,总体上构成了北东向串珠状展布的火山群体。

该火山群体全部由南园组火山岩组成,发育有火山碎屑流相流纹质(含角砾)晶屑熔结凝灰岩、空落堆积相流纹质晶屑凝灰岩、喷溢相流纹岩及喷发沉积相沉凝灰岩等。加池山、大湖屏火山喷发中心为花岗斑岩、流纹斑岩充填,1 418.7高地、1 216.5高地火山喷发中心为含集块角砾流纹岩充填,吾岩屏火山喷发中心为流纹岩充填,观音屏火山喷发中心为角砾凝灰岩充填。各岩性岩相均围绕各自火山喷发中心呈环状、半环状展布,产状内倾,发育有环状、放射状断裂及岩脉。

2.3 侵入岩

区内岩浆活动较强烈,侵入岩主要有燕山早期中细粒花岗岩、花岗斑岩及少量岩脉,大多数侵入岩分布于矿区的中北部。燕山早期侵入的中细粒花岗岩主要发育在区内坪仑岩体和高会岩体。

坪仑岩体整体呈近东西向长条状出露于矿区中部,为矿区主要岩体,岩体侵入晚侏罗世南园组第二段,ZK01、ZK02深部见侵入于晚侏罗世长林组中。岩性主要为中细粒花岗岩,局部为细粒花岗岩,多发育有叶蜡石化、绿帘石化、绿泥石化等蚀变。

高会岩体出露于矿区北部,呈近东西向展布,是康随大岩基的南部组成部分,南部侵入晚侏罗世长林组、南园组,边部发育有细粒边(细粒花岗岩)。其岩性主要为中细粒花岗岩,其中岩石矿物组成大致与坪仑岩体相同。

花岗斑岩出露于矿区西侧香炉崎尖一带,侵入于晚侏罗世南园组第二段,东部与燕山早期中细粒花岗岩呈断层接触。

2.4 构造

区内断裂构造较为发育。断裂走向北西、南北、北东及近东西均有发育,其中北东向和近东西向断裂是区内主要的控矿及容矿构造,近南北向断裂属后期破矿构造。

北东向断裂:主要发育有F3、F7、F8断裂,总体走向45°~55°,倾向以南东为主,局部倾向北西,倾角55°~75°。F3断裂位于工作区中部,延伸大于1.5 km,宽3~4 m,破碎带主要由碎裂岩、构造角砾岩等组成,4号矿体贮存于该断裂带中;F7断裂位于工作区中东部,延伸约3 km,宽3~5 m,产状较陡,破碎带与两侧围岩界面清楚,为张性正断层,带内多见有石英脉充填,并发育硅化、黄铁矿化蚀变,2号铅锌银矿体贮存于该断裂带中;F8断裂位于工作区中东部,延伸大于8 km,破碎带宽4~5 m,局部宽8 m,为张扭性断裂,断裂带内及旁侧常见有较强硅化、黄铁矿化(褐铁矿化)等蚀变,是该区重要的控矿断裂带,带内已发现3-1,3-2,3-3号银多金属矿(化)体。

近东西向断裂:主要为F7、F8断裂派生的次级断裂,规模较小,总体走向85°,倾向北,倾角75°~80°。构造与异常套合较好,经探槽揭露,带内多见有较强硅化、黄铁矿化蚀变,局部伴生弱铅锌银矿化,其中6号银矿体贮存于该断裂带中。

北西向断裂:主要为F6断裂,位于矿区的西部,推测延伸大于1 km,走向北西325°,倾向南西,倾角60°~70°,断裂带自东南往西北延伸至F1断裂,并被F1断裂错动,1号铅锌银矿体产于其中受F6断裂控制。

南北向断裂:主要为位于矿区西部的F1断裂,延伸大于10 km,贯穿整个工作区,地貌上呈负地形,断裂走向近南北,倾向或东或西,倾角陡立,多错动上述各组断裂,属后期破矿构造。

2.5 围岩蚀变

区内围岩蚀变主要有面型蚀变和线型蚀变2种。面型蚀变主要为叶蜡石化、绿帘石化,属于火山岩自变质蚀变,与成矿关系不大;线型蚀变以硅化、黄铁矿化、绢云母化为主,其次为碳酸盐化、绿泥石化等。其中硅化和黄铁矿化组成的蚀变组合与该区铅锌银多金属矿化关系密切,地表黄铁矿多氧化为褐铁矿。

2.6 地球化学特征

区内1∶1万土壤测量共圈定11个综合异常,异常以Ag、Cu、Pb、Zn元素为主,且分带性比较清楚(图3),中西部主要为Ag、Cu、Pb、Zn多元素综合异常,东部及北部主要为单Ag元素异常。其中以HT-3、HT-4、HT-5综合异常最为发育,异常多呈北东向条带状展布,面积为0.28~0.49 km2,异常值Cu一般为20×10-6,最高为396.0×10-6;Pb一般为1 000×10-6,最高为3 780.0×10-6;Zn一般为200×10-6,最高为1 400.0×10-6;Ag一般为4×10-6,最高为66.9×10-6。通过对全区异常进行了探槽揭露和老硐清理,目前地表已发现9条矿(化)体,表明区内异常为矿致异常。

3 矿体地质特征

区内经过地质填图、探槽揭露、老硐清理及钻探验证,目前已发现23条脉状铅锌银多金属矿体,其中9条矿体出露地表,并且大部分已施工钻孔进行深部验证,其余均为隐伏矿体。隐伏矿体多产于中细粒花岗岩中,受裂隙控制,规模普遍较小,且均为单工程控制。现对主要矿体特征分述如下。

1号铅锌银矿体:出露于矿区西部HT-2综合异常带内,受F6北西向断裂带控制,倾向235°,倾角64°,推测沿走向延伸约400 m。地表平均品位Pb 8.50%、Zn 10.13%、Ag 86.0×10-6。深部有ZK01验证,控制矿体倾向延伸140 m,见矿真厚度约1.94 m,平均品位Pb 1.80%、Zn 2.87%、Ag 44.4×10-6。

2号铅锌银矿体:出露于矿区中部HT-5综合异常内,受F7北东向断裂控制,沿走向自西向东,矿体品位明显降低,厚度明显变小,产状也由缓变陡,总体产状倾向为315°,倾角65°。矿体地表真厚度约1 m,地表平均品位Cu 5.05%、Pb 1.98%、Zn 3.29%、Ag 261.1×10-6。深部施工ZK02验证,见矿真厚度1.17 m,平均品位Pb 2.36%、Zn 2.41%、Ag 151.8×10-6。

3-3号银矿体:位于矿区中部HT-4 Ag异常中,产于F8北东向含矿断裂带内,矿体推测长度大于600 m,总体呈北东向展布,倾向145°~155°,倾角较陡,为65°~75°。地表真厚度1.27~1.63 m,品位 Ag 76.5~103 g/t。深部施工ZK04验证,见矿真厚度0.55 m,平均品位Ag 159.7 g/t。

6号银矿体:位于矿区中部HT-4 Ag异常带东部内,产在F7、F8近东西向次级断裂内,矿体与土壤异常套合较好,总体呈近东西向展布,倾向10°,倾角76°,地表真厚度约1.0 m,平均品位Ag 279.4 g/t。

17号铅锌矿体:为ZK02所揭露的隐伏矿体,产于长林组砂岩与中细粒花岗岩接触带上,受层间破碎带控制,裂隙较发育,裂隙产状变化较大,但总体相对平缓,倾角30°~50°。矿体真厚度1.67 m,平均品位Pb 4.54%、Zn 4.95%。

26号银矿体:为ZK04揭露的隐伏矿体,产于南园组第二段流纹质晶屑熔结凝灰岩中,受裂隙控制产状较乱,局部呈网脉状。矿体真厚度1.19 m,平均品位Ag 158.8 g/t。

4 矿石特征

金属矿物主要有辉银矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿,少量黄铜矿、软锰矿、褐铁矿等。脉石矿物主要有石英、长石、绿帘石、绿泥石,次为方解石、绢云母、黑云母等。

辉银矿呈他形粒状,晶体中包裹有少量非金属矿物,被方铅矿矿物熔蚀交代,嵌布在其它矿物晶粒间。

方铅矿呈半自形-他形粒状,溶蚀交代非金属矿物和闪锌矿、黄铜矿矿物,呈单晶形式嵌布在闪锌矿矿物晶体中,个别被黄铜矿、石英矿物包裹。

闪锌矿呈半自形-他形粒状,晶体中有乳滴状、微粒状黄铜矿,二者呈分离乳浊结构,熔蚀交代非金属矿物和闪锌矿、黄铜矿矿物。

黄铁矿呈半自形粒状,星散状分布于脉石矿物中或被闪锌矿包含,晚阶段黄铁矿呈微脉状,风化后成褐铁矿。

初步判断主要金属矿物生成顺序从早到晚为闪锌矿→辉银矿→黄铜矿→方铅矿→软锰矿→褐铁矿。

矿石结构主要以他形-半自形粒状结构为主,构造主要以细脉(网脉)状构造为主,斑杂-浸染状构造、小团块状构造次之,局部地表出现蜂窝状构造。

5 矿床成因

(1)区内岩浆活动频繁,大面积出露有燕山早期中细粒花岗岩、花岗斑岩,零星见有小面积的花岗斑岩脉岩出露,深部还有闪长岩脉等出现。频繁的岩浆活动为该区Ag等元素成矿提供了热源条件。根据东张、新县幅1∶5 万区调资料统计,南园组第二、三段火山岩Ag的丰度值为0.22×10-6,是地壳克拉克值的2.5倍,表明南园组可能为该区的成矿提供了重要的成矿物质来源。而后期的岩浆热液活动对该区银多金属矿的形成起到了很好的活化和富集作用。

(2)区内异常分带性明显,主要表现为中西部以Cu、Pb、Zn、Ag中低温元素综合异常为主、东部以单Ag低温元素异常分布为主的特点。受断裂构造控制,异常与F7、F8断裂带套合较好,总体呈北东向展布。地表矿化亦受断裂带控制明显,深部矿化多受断裂产生的裂隙影响,表明断裂构造及其伴生的裂隙为该区含矿热液提供了导矿通道和容矿场所。成矿与断裂裂隙的方向、规模、性质等均有密切关系。

(3)通过深部钻探验证发现部分矿(化)体产于晚侏罗世长林组火山沉积碎屑岩与燕山早期花岗岩体的外接触带附近。矿体产状相对平缓,呈似层状,矿化以铅锌矿化为主,局部伴生有轻微银矿化,矿体普遍厚度较大、品位较高,与地表、近地表矿(化)体存在较明显的差异。

综上所述,该区的铅锌银多金属矿成矿作用受地层、构造、侵入岩、火山作用等因素的制约影响。晚侏罗世南园组为该区成矿提供了重要的成矿物质来源,燕山早期的花岗岩体侵入作用为成矿元素的活化和富集提供了热液条件,区域构造活动形成的北东向断裂带及其派生的近东西向次级断裂带为含矿热液提供了导矿通道和容矿场所,形成的矿体以脉状、透镜状为主。初步判断安溪圣岩尖银多金属矿床成因类型为中低温岩浆热液型,成矿方式以充填为主。

6 找矿标志

(1)区内北东向及近东西向断裂构造和裂隙是该区重要的导矿、容矿构造,因此该组断裂及裂隙是该区有利的找矿标志。

(2)区内已发现的矿(化)体多发育有较强的硅化及黄铁矿化蚀变,因此该蚀变组合也是区内重要的找矿标志。

(3)在1∶1万土壤测量中具有强度高、规模大、浓度梯度变化显著的Cu、Pb、Zn、Ag异常,形成异常形态规整的综合异常,是重要找矿标志。

(4)区内多数银多金属矿体围岩蚀变均发育较强的硅化蚀变,所以地貌上常呈突起的正地形(如山脊、陡崖等),且植被较稀少地段,也是区内直接找矿标志。

(5)褐铁矿化形成的铁帽、老硐、民采遗址等也是直接找矿标志。

1 彭头平. 福建安溪圣岩尖银多金属矿地质特征及找矿远景. 福建地质,2011,30(3).

2 黄铁民. 福建安溪铅山铅锌矿床地质特征及成因探讨. 福建地质,2008,27(2).

3 福建省地质矿产勘查开发局. 福建省地质图(1∶50万)说明书. 福州:福建省地质图出版社,1998.

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