福建政和晚侏罗世—早白垩世金矿床成因类型浅析

严卸平，王波涛

（中国冶金地质总局二局，福建 福州 350181）

政和位于福建省东北部。晚侏罗——早白垩世，该地区火山活动十分活跃，形成了广泛的火山岩、火山沉积岩[1]。伴随火山岩浆作用，一系列金矿床、金银多金属矿床产生，如马仑头金矿、星溪金矿及上山岗金银矿等。生产方面，前人已做了大量地质调查；在矿床成因上，未有较系统研究认识。我们通过对政和地区晚侏罗～早白垩世的金矿床地质特征分析，结合部分地球化学特征，探讨它们的成因类型，推测找矿远景。

1 区域地质特征

福建政和地区属环太平洋成矿域。区域大地构造位于闽东火山断拗带与闽西北隆起带之间，区域发育断裂带主要有：政和～大埔断裂带（NE向）、三都澳～观前断裂带（NW向）和富岭～嵩口断裂带（SN向）[2]，研究区位于三个断裂带之交汇部位。出露岩性主要为：马面山群变质岩、南园组火山岩和梨山组沉积岩，马面山群变质岩与梨山组沉积岩不整合接触，沉积岩位于上部。断裂带以东为侏罗—白垩纪火山断陷盆地，局部出露变质岩天窗[3]。区内构造复杂，以断裂构造为主，断裂带主要呈NE、SN、NW三个方向。区内发育较多金矿（化），主要赋存于NE向断裂带内，其次为SN、NW向断裂带。区内岩浆岩的活动强烈，主要呈酸性、中酸性，次为基性、超基性，超基性～基性岩主要有：辉石岩、方辉橄榄岩、细晶角闪闪长岩等，断续分布于NE、SN向断裂带内。区内还发育细粒石英闪长岩、含黑云母钾长花岗岩、安山岩，局部零星分布着花岗斑岩、闪长玢岩、石英斑岩等，主要以岩脉、岩株、岩瘤产出，其分布亦受NE向和近NS向断裂控制[4]。本地区侵入岩主要为加里东期和燕山期，其中燕山期侵入岩体与金矿（化）联系较为紧密。本地区为闽北主要的金银矿成矿远景区之一[5]。已经确定的晚侏罗—早白垩世金矿床有东际、马仑头、上山岗、锦屏及星溪金矿床。

2 矿床地质特征

2.1 含矿岩系

政和地区金矿床赋矿地层主要为侏罗系上统南园组第二段下部和白垩系下统石帽山群火山岩系，次为震旦系下统吴墩组、东岩组和震旦系上统龙北溪组。晚侏罗～早白垩世含矿岩层描述如下：

侏罗系上统南园组（J3n）：主要出露在政和地区西部，出露面积较大，主要为火山沉积岩和火山岩，出露岩性具体如下：沉凝灰岩、砂砾岩、凝灰质含砾砂岩、火山角砾岩、流纹质角砾凝灰（熔）岩、流纹质晶屑玻屑凝灰岩、流纹质岩屑晶屑凝灰岩、多屑凝灰岩、凝灰岩、硅质岩、流纹岩、英安安山质集块岩、安山质集块岩等。区内多个金矿体赋存于该层位之中，如近年发现的东际金矿和锦屏金矿。

白垩系下统黄坑组（K1h）：出露于政和地区各火山喷发盆地之外缘，呈环状分布，出露岩性具体如下：角砾岩、火山角砾岩、英安岩、流纹岩、凝灰质含砾砂岩、溶结凝灰岩、熔结晶屑凝灰岩、熔结角砾凝灰岩等。上部出露的岩性主要为：英安岩、安山岩、英安质火山角砾岩、英安质晶屑凝灰岩、安山质晶屑凝灰岩、流纹质晶屑凝灰岩，底部出露的岩性主要为：流纹岩、英安质熔结凝灰岩等。岩石为厚层状、巨厚层状，该层位与南园组呈喷发不整合接触，位于于南园组之上[5]。该层位赋存多个金矿体，如马仑头、星溪金矿。

白垩系下统寨下组（K1z）：主要在该区各火山喷发盆地之中心部位出露，基本以圆形方式产出，出露岩性具体如下：流纹质火山角砾岩、凝灰质含砾砂岩、凝灰岩、粉砂岩、钙碱性石英粗面岩等。该层位属于火山喷发沉积相，下部岩石以正常沉积为主，火山物质相对较少，往上火山物质明显增多。该层位是该区内金矿体的又一赋存层位，如上山岗金矿赋存于本层位。

2.2 矿 （化）体特征

矿（化）体主要赋存于石英脉和破碎带蚀变岩中。矿化石英脉一般受北北东、北东向断裂控制，故金矿体多呈北东和北北东走向，矿体倾角大都在45°～80°之间，个别近直立。矿（化）体呈脉状、透镜状、不规则树枝状等，与围岩界线清晰，脉旁围岩常见有强弱不同、宽窄不等的矿化蚀变带。一个矿床一般都存在多个矿体，各个矿体规模不同，变化较大，矿体的走向长一般于20m～200m之间，最长达440m，倾向延深一般25m～150m，最深可达700m（政和东际金矿）,矿体厚度变化较大，一般1m～3m，最厚可达40m（政和东际金矿）。

2.3 矿石组构

原生矿石结构：主要以半自形～他形、自形粒状、碎斑（裂）状结构为主，次为交代熔蚀、交代残余、乳浊状结构等。矿石构造：主要以角砾状、网脉状、浸染状、胶状构造为主，次为团块状、胶状构造等。

2.4 矿石组分

区内金属矿物组份比较复杂，金属矿物以黄铁矿、闪锌矿、方铅矿为主，次为黄铜矿、辉银矿、磁铁矿、毒砂、碲铋矿等，部分矿体可见少量的自然金和自然银；非金属矿物以石英、方解石为主，次为绢云母、水云母、绿泥石，部分矿体可见萤石、叶腊石等。

对区内已发现矿体（化）进行分析，金矿物一般呈不规则粒状、浑圆粒状，表面凹凸不平，常见自然金与石英关系密切。区内金的主要载体为黄铁矿，次为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿。

矿石Au品位一般为1ppm～5ppm，最高20.1ppm，矿化体一般小于1ppm，多数在0.1ppm～0.5ppm。

矿石按其自然类型从上至下为：氧化矿石、混合矿石和原生矿石三种，其分布主要受标高控制和风化淋滤作用影响，矿体上部主要为氧化矿石、混合矿石，中下部主要为原生矿石。

2.5 围岩蚀变

矿体围岩较复杂，构造蚀变岩、变质岩、火山岩、次火山岩等均有出现，区内常见的矿体围岩如下：石英云母片岩、流纹质晶屑凝灰岩、流纹斑岩、晶屑凝灰熔岩、角砾晶屑凝灰熔岩、流纹斑岩、凝灰质砂岩、火山角砾岩、花岗闪长岩、花岗斑岩、正长斑岩、石英正长斑岩等。蚀变岩呈带状发育，主要分布于断裂破碎带内及矿体两侧，蚀变矿物多为以中低温蚀变矿物，具体蚀变类型如下：黄铁矿化、绢云母化、硅化、褐铁矿化、绿泥石化、方铅矿化、闪锌矿化、碳酸盐化，其中与金矿关系密切的为硅化、黄铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、绢云母化现象，主要的近矿围岩蚀变为硅化、黄铁矿化、铅锌矿化。岩石蚀变的强弱与构造破碎带的宽度相关，破碎带宽的部位，蚀变相对较强，破碎带窄的部位，蚀变相对较弱。离矿体越近蚀变越强，离矿体越远的两侧蚀变则逐渐减弱。

3 成矿规律研究

3.1 金矿形成与火山关系

从全省看，金矿形成与火山作用密切相关。目前为止，福建全省已发现金矿81处，其中产生于寒武纪前和上侏罗统地层中的金矿分别有39处和31处，比例分别为48%和38%，两者合计约85%以上，而这两者地层都是火山作用的结果，主要为酸性一中基性变质火山岩，这就说明，该地金矿的形成与寒武纪和上侏罗统的火山作用有密切关系。之所以将火山热液型金矿从岩浆热液类型中独立出来，是因为与火山热液有关的金矿床与前者有着明显的独特之处。如，虽然火山如同岩浆侵入作用那样，在漫长的地质时代经常见及，但仅仅是中生代之后金的陆相火山热液成矿作用才趋于明显；又如，虽然火山岩与侵入岩分布非常广泛，但与火山岩有关的金矿床却多分布于东部沿海一带。显然，这种时空分布的特定性必须予以充分的考虑。火山热液金矿床主要在火山喷发之后形成，其产出的空间位置与火山机制产物密切相关，赋存位置主要有火山喷发中心、次火山侵入岩株、岩脉、火山管道、火山口相的喷发岩及碎屑岩中[6]。

3.2 地层中金元素丰度分布特征

研究区不同地质时代地层中金元素丰度总体上含量并不高，据福建省地质调查队提供的资料（如表1）可知，元古代地层金元素丰度平均值为2.76×10-9，古生代地层金元素丰度平均值约为2.33×10-9，中生代地层金元素平均丰度值约为1.58×10-9。从地质年代更新的角度可知，金元素丰度随地质年代的更新呈下降趋势。其中晚震旦纪—早古生代和寒武纪地层中金元素丰度较高,分别为15.5×10-9和3.16×10-9，分析认为这显然与地层中发育的变质中基性火山岩及酸性岩—绿片岩相层位有关。

3.3 区域断裂构造与金矿的关系

区域断裂构造与金矿的关系密切。一般情况下，本区金矿（床）点主要分布于火山构造、区域性深大断裂构造带的次级断裂内及复合部位。在政和～建瓯～建宁～泰宁一带，形成了近东西向的大型金重砂异常区，而在异常区内已发现泰宁何宝山、政和王母山等金矿床(点)，北东向政和～大埔断裂带次级断裂发现东际金矿床。金元素的重砂异常与高背景分布大致相同，主要受区域性断裂带、韧性剪切带与基底麻源群、龙北溪组变质岩出露区控制。本区控制金矿床（体）产出部位主要为次级构造断裂破碎带、糜棱岩带、韧性剪切带、层间破碎带以及火山断裂构造带等。变质岩中的金矿体主要是受层间剥离破碎带以及与片理平行或斜交的韧性剪切带控制，矿体呈脉状、似层状、透镜状，金矿除了赋存在含金石英脉中，还有直接产在矿化蚀变破碎带、糜棱岩带中[7]。

表1 福建省各时代地层中金元素丰度

3.4 火山作用与金矿的关系

火山喷发作用和岩浆岩侵入过程是有用元素富集的重要条件，岩浆多期次的强烈活动最利矿化富集和矿体形成。不仅可从深部和围岩中萃取有用元素，还为岩体本身带来大量的热源，其对围岩和地下溶液进行加热，可以形成热晕驱使并加快热液活动加速矿物质的溶解、迁移和富集。研究区域各期次侵入岩中金元素丰一般比全省岩浆岩平均值低，但在金矿床（点）附近的各种不同侵入岩中，金元素丰度普遍较高，个别混合花岗岩金元素丰度亦较高[7]。

4 成因类型及远景

政和马仑头金矿区的成矿元素与火山岩浆具有同源性，火山岩地层中成矿元素的背景值较高[4]。政和锦屏金矿区的火山岩Au、Ag含量远高于地壳平均值，黄铁矿、方铅矿的硫同位素组成δ34S变化于-0.4‰～+2.6‰，平均为+1.66‰，与火山岩中浸染状黄铁矿的硫同位素组成δ34S=+2.7‰非常接近，说明成矿物质与火山岩同源，都为岩浆来源[1]。那么，可知政和地区晚侏罗～早白垩世金矿由火山岩浆作用形成。锦屏地区的石英包裹体成分以水为主，达90%以上，表明矿化介质为热水溶液。锦屏矿化带石英及其包裹体氢氧同位素显示δD值为-46.0‰～-74.0‰，δ18O值为+3.55‰～+4.78‰，与浙闽粤沿海一带中生代地表平均大气降水氢氧同位素组成δD≥-50‰、δ18O≥-7.5‰相近，在δD-δ18O投影上非常接近大气降水线，表明成矿热液以大气降水为主[1]。这些表明成矿物质中混有大量大气降水。

政和地区晚侏罗—早白垩世金矿的围岩蚀变以中低温蚀变为主[1,4]，采用矿化带石英爆裂法测得主要成矿期温度在280℃～206℃。利用闪锌矿FeS含量，据Seott和Bornes图解，求得矿区闪锌矿的成矿压力为60MPa，相当于2.0km深度，即为浅成环境。

福建政和地区属太平洋成矿域，环太平洋成矿域是全球三大浅成低温热液型金矿域之一。绝大多数浅成低温热液型金矿床形成于中生代和新生代[8]。浅成低温热液金矿形成温度是小于300℃的低温，形成深度是小于2km的浅部，成矿流体为低盐度，以大气降水为主，热液活动主要发生在火山～浅成岩体系统浅部；金矿化作用主要与火山活动有关，矿化作用发生在火山活动晚期，最终定位于火山地热系统波及范围内[9]。因此政和地区晚侏罗～早白垩世金矿属于浅成低温热液成因的金矿床。

政和地区中生代侏罗～白垩纪火山活动活跃，火山岩Au含量高于平均地壳，显示了较好的远景。浅成低温热液金矿由于成矿浅，易被后期地质活动改造、剥蚀。但浅成低温热液金矿与斑岩矿床往往成体系共生[10]，因此可在晚侏罗—早白垩世斑岩区寻找斑岩—浅成低温热液矿床。

5 结论

（1）福建政和地区晚侏罗—早白垩世金矿与火山岩浆活动密切相关，大气降水为热液主要来源，成矿温度较低，成矿深度浅，成因上属浅成低温热液型金矿。

（2）政和地区中生代侏罗—白垩纪火山岩具有良好的找矿远景，考虑到后期改造剥蚀，可在斑岩区及附近加大找矿力度。