华南燕山期大规模铜成矿作用的成矿模式及找矿方向*

2020-11-04 13:18潘君屹
矿床地质 2020年5期
关键词:紫金山燕山斑岩

倪 培,潘君屹,迟 哲

(南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,地质流体研究所,地球科学与工程学院,江苏南京 210023)

华南主要由华夏和扬子板块构成,本文所述之华南地区指的是华夏板块以及扬子板块的东南缘部分地区,即江山-绍兴-萍乡-北海断裂带以东和北西侧邻区,主要包括钦杭成矿带、南岭成矿带和东南沿海成矿带,不包括扬子板块东缘的长江中下游成矿带。华南地区是中国最重要的金属矿产资源聚集区,其不仅拥有世界最大的稀有金属(W-Sn-Sb-Nb-Ta)成矿带,同时也发育大规模有色金属(Cu-Pb-Zn)和贵金属(Au-Ag)矿床(徐克勤等,1982;毛景文等,2009;Mao J W et al.,2013;陈骏等,2014;胡瑞忠等,2016)。虽然华南地区的稀有金属、有色金属和贵金属矿床存在从元古代到新生代之间的多期成矿作用(陈骏等,2014;倪培等,2017;Mao et al.,2019),但主要的成矿作用均发生在燕山期(早侏罗世至晚白垩世,约200~70 Ma 之间),形成了“中生代成矿大爆发”(华仁民等,1999)。前人对华南钨锡稀有金属成矿作用的模式和找矿模型已有非常系统的总结(如毛景文等, 2007; 王登红等, 2007; 陈骏等, 2008;2014;Mao et al.,2019 等),相比之下,有关华南燕山期大规模铜成矿作用的综述研究则主要集中在钦杭成矿带(如毛景文等,2011;郭春丽等,2013;倪培等,2017;Li et al.,2019),少数涉及东南沿海成矿带(如毛景文等,2018;Jia et al.,2018)。

近年来,围绕华南地区铜及相关金、钼等金属的找矿勘查取得了一系列重要突破,使得华南燕山期大规模铜成矿作用的时空格局发生了重要转变。例如,在钦杭成矿带西南段大瑶山地区陆续发现了园珠顶铜钼矿床(楚克磊等,2013;Zhong et al.,2010)、宝山铜矿床(毕诗健等, 2015; Zhang Z Q et al.,2018)、大黎铜钼矿床(胡升奇等, 2012; 李忠阳等,2019)等,其中园珠顶斑岩型铜钼矿床已达到大型规模;在东南沿海成矿带紫金山矿集区北西邻区发现了古田铜钼矿床(Li B et al.,2016);在东南沿海成矿带新发现或详查了粤东地区新寮岽(王小雨等,2016)、钟丘洋铜矿床(Jia et al.,2019)以及在闽西南上杭-云霄火山岩带东段的锦溪、钟腾铜钼矿床(潘天望等,2016)等等。此外,在一些老矿山深部或周边也不断取得新的找矿进展,如德兴矿集区银山矿床深部勘查新增铜、金储量分别达到中型和大型规模(王国光等,2019),德兴铜矿北西侧的张家贩地区深部发现了浸染状斑岩型金矿化,指示了一定的成矿潜力(李利等,2018);在福建紫金山矿集区紫金山铜金矿周边接连探明罗卜岭、东南矿段铜钼矿床、五子骑龙、浸铜湖、大岩里铜矿床以及龙江亭、二庙沟、大芨岗等铜金矿床,探明铜总金属量超过200 万吨(Chen et al., 2019; Pan et al., 2019);在福建德化矿集区邱村、安村、下坂等老矿山周边新探获的东洋金矿储量可达大型规模(Li S N et al., 2018a; Zhang H et al.,2018),并预示深部寻找斑岩型铜矿床的巨大潜力(Ni et al.,2018;2019)等等。这些找矿勘查进展不仅改变了钦杭成矿带铜矿床的整体分布格局,也使得东南沿海成矿带逐渐成为华南地区另一重要的铜资源聚集区。

过去几年,对上述新发现矿床的大量高精度同位素定年研究为进一步认识华南燕山期大规模铜成矿作用的时空分布提供了更多的信息。此外,在已知矿床的深边部取得的众多找矿突破也为矿床成因的探讨提供了全新的素材,亟待总结一些新的成矿模式和找矿模型来进一步指导勘查。针对上述问题,本文汇总了华南燕山期30 余个主要铜矿床(含伴生铜)的矿床地质和成矿成岩年龄信息,初步探讨了华南燕山期大规模铜成矿作用的主要类型和时空分布特征。在此基础上,本文结合华南地区近年来铜及相关金、钼等金属的最新找矿勘察进展和矿床成因机制研究成果,分别以德兴矿集区、德化矿集区、紫金山矿集区和治岭头矿集区为例,提出了华南燕山期斑岩-浅成低温热液铜多金属成矿系统的几种成矿模式和找矿方向。

1 华南燕山期铜矿床的主要类型和时空分布

本文重点关注华南地区燕山期以铜为主要成矿金属的矿床,华南同时期一些与花岗岩有关W-Sn矿床亦伴生可观规模的铜矿化,因此也被纳入本文的统计范围之内。表1中汇总了华南燕山期形成的34个主要铜矿床的矿床类型、金属组合、储量以及矿化蚀变特征等信息,并根据近年来发表且较为可靠的定年数据统计了这些矿床的成岩成矿年龄(表1)。在此基础上,本节将从矿床类型和时空分布(图1~3)两个角度总结华南燕山期铜成矿作用的主要特征和规律。

1.1 华南燕山期主要铜矿床类型

虽然华南燕山期主要铜矿床的合计铜储量至少达到2300 万t(表1),但从单个矿床(或矿田)的铜储量角度来看,达到大型规模以上(>50 万t)的仅有8例,包括德兴、银山、永平、园珠顶、紫金山、罗卜岭、大湖塘和个旧矿床,其余均为中小型矿床(图1)。在矿床类型方面,华南燕山期大规模铜成矿作用主要由斑岩型、矽卡岩型和浅成低温热液型矿床组成(图1、图2)。这其中,以德兴、园珠顶、罗卜岭等矿床为代表的斑岩型矿床提供了约一半的铜金属量,紫金山、银山等浅成低温热液矿床和永平、东乡、宝山(湖南)、大宝山等矽卡岩型矿床分别占华南燕山期铜储量的17%和16%(图2)。此外,以赣北大湖塘、朱溪和广西大厂、云南个旧为主要代表的一些燕山期斑岩/矽卡岩型W-Sn 多金属矿床亦伴生有可观规模的

铜,如大湖塘W-Cu-Mo矿床探明铜资源量已超过65万吨(Song et al.,2018),达到大型规模,另据程彦博(2012)统计,个旧锡多金属矿田至少蕴含300 万吨铜,可达超大型规模。

表1 华南燕山期主要铜矿床统计表Table 1 Summary of major Yanshanian copper deposits in South China

续表 1Continued Table 1

图1 华南燕山期主要铜矿床类型、规模和时空分布(底图据Zhou et al.,2006修改)Fig.1 Type,scale and spatial-temporal distribution of major Yanshanian copper deposits in South China(base map modified after Zhou et al.,2006)

图2 华南燕山期主要铜矿床类型的储量占比Fig.2 Reserve proportions of major Yanshanian copper deposit types in South China

华南燕山期不同类型铜矿床中除铜以外的主要成矿金属具有较为鲜明的组合特征。斑岩型矿床通常以Cu-Mo(-Au)为主要金属组合,如德兴、园珠顶、罗卜岭、古田、桐村、大黎、锦溪等;矽卡岩型矿床则主要以Cu-Pb-Zn 为主要组合,如龙头岗、七宝山、宝山(湖南)、铜山岭、天堂等,一些矿床也可伴生较多Mo、W 矿化,如大宝山、东乡和石箓;浅成低温热液矿床多为Cu与Au-Ag贵金属组合,如紫金山、悦洋、龙江亭、怀溪等,也可以伴生较多Pb-Zn 贱金属,如银山、治岭头等。华南燕山期铜矿床的另一个重要特征值得注意,即经常可以在同一矿田内出现多种矿床类型的组合。例如,在赣东北德兴矿集区中德兴超大型斑岩Cu-Mo-Au 矿床与南西侧的银山大型中硫型浅成低温热液多金属矿床仅相距约15 km,二者构成了华南地区单位面积铜金矿化最集中的地区之一(毛景文等,2010;Mao et al.,2011);而闽西南紫金山矿集区所在的约长15 km、宽4 km 范围内则聚集了包括紫金山高硫型浅成低温热液Cu-Au 矿床、罗卜岭斑岩Cu-Mo 矿床、悦洋中硫型浅成低温热液Ag-Au-Cu 矿床以及五子骑龙、浸铜湖、龙江亭、二庙沟、大芨岗、青径、何屋等多达12 处斑岩型和浅成低温热液矿床(Pan et al.,2019),成为中国已知矿床密度最大、种类最为齐全的斑岩-浅成低温热液型矿集区。实际上,利用不同矿床类型之间的组合特征来预测隐伏矿体已成为当前找矿勘查的重要方向(毛景文等, 2009; Pan et al., 2018; Ni et al., 2019; 倪培等,2020)

1.2 华南燕山期铜矿床的时空分布

钦杭成矿带和东南沿海成矿带是华南燕山期铜矿床最主要的集中区(图1)。从空间分布上看,华南燕山期铜矿床分布极为不均,表现为少数重点成矿区域所占储量的比重极大。例如,德兴-银山矿集区探明铜储量近1100 万吨,紫金山矿集区探明铜储量超过400 万吨,二者之和即占华南燕山期主要铜矿床总储量的65%。华南其他重要铜成矿聚集区还包括北武夷地区(>200 万吨)、大瑶山地区(>100 万吨)以及云南个旧矿田(伴生Cu>300万吨),上述主要成矿区构成了华南燕山期铜储量的90%。需要强调的是,近年来随着紫金山矿集区找矿勘查的不断突破(Chen et al.,2019;Pan et al.,2019),以及粤东地区钟丘洋、新寮岽等新矿床的发现或详查(王小雨等,2016;Jia et al.,2019),导致东南沿海成矿带已成为华南地区仅次于钦杭成矿带的燕山期铜成矿聚集区。

图3 华南燕山期主要铜矿床成矿(a)和成岩(b)年龄直方图Fig.3 Age histograms of mineralization(a)and related rocks(b)from major Yanshanian copper deposits in South China

根据表1 所列相关文献统计的华南燕山期铜成矿年龄分布与前人总结的结果基本吻合(李晓峰等,2008;毛景文等,2009;Mao J W et al.,2013),主要可分为中晚侏罗世(180~145 Ma,峰期为170~150 Ma)和白垩纪(130~80 Ma,峰期为110~90 Ma)两个主成岩、成矿阶段(图3a、b)。总体上,中晚侏罗世铜成矿作用主要分布于钦杭成矿带,而白垩纪铜成矿作用主要分布于东南沿海成矿带的火山岩带中(图1)。值得注意的是,东南沿海成矿带自浙江至粤西沿线的白垩纪铜矿床年龄几乎全部集中在101~106 Ma之间的狭小范围内,沿钦杭成矿带分布的中晚侏罗世铜矿床一定程度上具有由北东向南西逐渐年轻的趋势(图1),而后者可能与古太平洋板块的斜向俯冲有关(Mao J W et al.,2013)。李晓峰等(2008)曾将华南燕山期铜矿床划分为由西向东分布的3条矿带,分别为北西侧的德兴-铜山岭带、中部的永平-大宝山带和东南侧的紫金山-铜坑带,并指出其成矿年龄有从西向东逐渐变新的趋势。然而,这一时空分布格局已随着近年来的找矿勘查进展和高精度年代学研究而发生重要转变,主要表现为在东南沿海成矿带闽西南和粤东地区发现了古田(~162 Ma,Li B et al.,2016)、钟丘洋(~164.7 Ma,Jia et al.,2019)和新寮岽(~162 Ma,王小雨等,2016)等斑岩Cu(-Mo)矿床,其成岩成矿年代均与钦杭带中晚侏罗世铜矿床峰期时间一致。此外,在钦杭成矿带南西段大瑶山地区新近识别出一期以宝山(89~91 Ma,毕诗健等,2015;Zhang Z Q et al.,2018)、大黎(102 Ma, 胡升奇等, 2012; 李忠阳等,2019)为代表的早白垩世晚期至晚白垩世斑岩Cu(-Mo)成矿事件,使得该地区同时发育中晚侏罗世(园珠顶,156~157 Ma,楚克磊等,2013;Zhong et al.,2010;2013)和白垩纪2期斑岩型铜成矿作用。

2 华南燕山期铜矿床成矿模式和找矿方向

上文统计结果表明,斑岩型和浅成低温热液型矿床是华南燕山期最重要的铜成矿类型。从全球范围来看,斑岩型矿床与浅成低温热液矿床(尤其是高硫型和中硫型矿床)通常具有紧密的时空联系(Arribas, 1995; Heinrich et al., 2004; Sillitoe et al., 2003;Sillitoe,2010)。自20 世纪末以来,浅成低温热液矿床与斑岩型矿床的成因联系得到了广泛认可(Rye,1993; Hedenquist et al., 1998; Heinrich et al., 1999;2004; Muntean et al., 2001; Heinrich, 2005;Williams-Jones et al.,2005)。位于菲律宾的Lepanto Cu-Au 矿床和Far Southeast Cu-Au矿床组合提供了斑岩-浅成低温热液矿床具有成因联系的经典案例,相关研究表明2 类矿床本质上为同一岩浆热液系统在不同空间的成矿产物(Arribas et al., 1995; Mancano et al.,1995;Hedenquist et al.,1998)。

鉴于斑岩与浅成低温热液矿床密切的时空和成因联系,根据浅部出露的浅成低温热液矿床寻找深部的斑岩型矿床一直是华南地区重要的勘查方向之一。在近年来的相关研究中,笔者注意到华南燕山期存在几类不同的斑岩-浅成低温热液成矿组合类型,主要包括:①以德兴-银山为代表的斑岩型Cu-Au-Mo 矿床与中硫型浅成低温热液Cu 多金属矿床组合(毛景文等, 2009; Mao et al., 2011);②以德化邱村、安村、东洋为代表的深部隐伏斑岩型Cu(-Au-Mo)矿床与浅部中硫型、远端低硫型浅成低温热液Au(-Ag)矿床组合(Ni et al.,2018,2019;Li S N et al.,2018a;2018b);③以紫金山-罗卜岭-悦洋为代表的斑岩型Cu-Mo矿床与高硫型浅成低温热液Cu-Au矿床和中硫型浅成低温热液Ag 多金属矿床组合(Pan J Y et al., 2018;2019; Chi et al., 2018);④以治岭头矿集区为代表的深部斑岩型Mo(-Cu)矿化与浅部浅成低温热液Pb-Zn 脉体组合(赵超等, 2014;Wang et al., 2017)。在本节中,笔者将结合近年来的主要研究进展,依次以德兴矿集区、德化矿集区、紫金山矿集区和治岭头矿集区为典型案例,总结华南燕山期4 类斑岩-浅成低温热液矿床组合的成矿模式和找矿方向。

2.1 德兴矿集区

2.1.1 矿集区地质背景

德兴矿集区是中国最重要的铜金生产基地之一,拥有德兴斑岩铜矿、银山浅成低温热液多金属矿床和金山金矿等大型-超大型矿床,已探明铜金属总量近1100 万t,金总量超过600 t,当前研究程度较高(朱训等,1983;金章东等,1998;朱金初等,2002;华仁民等, 2000; Mao et al., 2011; Hou et al., 2013; Li et al., 2007;2013;Wang et al., 2012;2015; Li L et al.,2017 等)。德兴矿集区位于钦杭成矿带北东段,江山-绍兴断裂带北西侧(图1)。区内地层主要由上、下2 部分构成,下部基底地层为中新元古界(约815 Ma, Li J Y et al., 2016)双桥山群浅变质岩,为一套经历了低绿片岩相变质作用的巨厚(>2000 m)火山-沉积建造,金背景值较高(刘英俊等,1989);上覆地层为中侏罗统(176~166 Ma,Wang et al., 2012)鹅湖岭组的陆相火山凝灰岩,其出露范围十分有限,主要集中在矿集区南西侧孔家-银山火山岩盆地所处的狭长地带中(图4)。区内主要岩浆活动集中发生于燕山期,并以中侏罗世岩浆活动最为强烈,主要包括德兴花岗闪长斑岩和银山英安-流纹质次火山岩(图4),二者分别与德兴斑岩铜矿和银山铜多金属矿床密切相关,其锆石U-Pb 年龄均在170 Ma 左右(Liu et al., 2012;Wang et al., 2012; Zhou et al., 2012; Li et al.,2013)。矿区南东侧赣东北深大断裂带和北西侧乐安江深断裂带构成了区域上的主要断裂构造,这2个深断裂带同时发育强烈的韧性剪切作用,并在二者之间发育有江光-富家坞和八十源-铜厂等走向NE,倾向NW 的次级韧性剪切带,以及金山、蛤蟆石等三级韧性剪切带。矿集区内金山金矿、蛤蟆石金矿等众多韧性剪切带型金矿床的分布主要受控于三级韧性剪切带(图4)。

2.1.2 典型矿床地质特征

德兴斑岩Cu-Au-Mo 矿区目前共探明铜950 万t、钼约30 万t,并伴生金近300 t(Li L et al., 2017)。该矿区自南东向北西由富家坞、铜厂和朱砂红3 个独立矿床组成(图5),其中铜厂探明铜储量520 万t,富家坞250 万t,为目前正在开采的矿床。矿区内主要赋矿围岩为新元古界双桥山群浅变质岩,斑岩型矿化和蚀变分别围绕3 个独立的花岗闪长斑岩侵入体(170 Ma)分布。从剖面上看,主矿体主要分布于花岗闪长斑岩侵入体上部及内外接触带中,其中双桥山群围岩中赋存了近2/3 的矿体(图5)。整体上,从富家坞到朱砂红矿床具有矿体形态更加复杂、矿石铜钼品位逐渐降低、矿床剥蚀深度逐渐减小的趋势(图5)。区内发育典型的斑岩型细脉浸染状和网脉状矿化,可根据穿插关系和矿化蚀变组合识别出多期脉体(如Liu et al.,2016;Li L et al.,2017),矿石矿物主要为黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿。此外,由斑岩体中心向外侧依次发育斑岩型矿床特征的钾化、黄铁绢英岩化和青磐岩化蚀变分带。

图4 江西省德兴大型铜金矿集区地质矿产图(据Wang et al.,2013修改)Fig.4 Geological map of the Dexing ore concentration area in Jiangxi Province(modified after Wang et al.,2013)

图5 德兴斑岩Cu-Au-Mo矿床地质平面图和剖面图(据Wang et al.,2015修改)Fig.5 Geological map and section of the Dexing porphyry Cu-Au-Mo deposit(modified after Wang et al.,2015)

银山浅成低温热液型Cu 多金属矿床位于德兴斑岩Cu-Au-Mo 矿区南西约15 km 处西山火山机构西侧,目前已累计探明铜95 万t、铅锌累计约100 万t以及超过100 t金和3000 t银。矿区主要赋矿围岩仍为新元古代双桥山群千枚岩,有少量矿脉赋存于中侏罗世鹅湖岭组火山岩盖层中。银山矿床发育Pb-Zn-Ag 和Cu-Au 两类矿体,成因上均与银山火山-次火山岩存在密切联系,其中,Pb-Zn-Ag矿体主要集中在北山区和九龙上天区,与第一旋回石英斑岩(172 Ma)关系密切,而Cu-Au 矿体则主要分布在九区和银山区,与第二旋回英安斑岩(170 Ma)密切相关(图6a、b)。区内主要矿化形式为产状较陡的金属硫化物脉体,延伸长度平均在500 m,最长可达1100 m,厚度一般5~10 m(图6b)。Cu-Au 脉以黄铁矿、黄铜矿、砷黝铜矿和黝铜矿为主要矿石矿物,Pb-Zn-Ag脉则以大量闪锌矿、方铅矿为特征。矿区主要蚀变类型为黄铁绢英岩化、碳酸盐化和绿泥石化。银山Cu多金属矿床与英安-流纹质火山、次火山岩的密切成因联系、特征的黄铁矿-黄铜矿-砷黝铜矿-黝铜矿组合以及矿石中较高的Ag/Au 比值(13.3)均指示了其成因类型为中硫型浅成低温热液矿床(Wang et al.,2013)。

2.1.3 成矿模式和找矿方向

图6 银山浅成低温热液Cu多金属矿床平面地质图(a)和剖面图(b)(据Wang et al.,2013修改)Fig.6 Geological map(a)and section(b)of the Yinshan epithermal Cu polymetallic deposit(modified after Wang et al.,2013)

德兴斑岩Cu-Au-Mo矿成矿斑岩体锆石U-Pb年龄和辉钼矿Re-Os 年龄都集中在171 Ma(Liu et al.,2012; Zhou et al., 2012; Li et al., 2013; Li L et al.,2017),这一成岩成矿年龄与银山矿床中与矿化密切相关的次火山岩年龄范围基本相同(约172~170 Ma,Wang et al.,2012)。由于银山Cu 多金属矿化缺乏可靠的定年矿物,因此尚无准确矿化年龄限定,但Li等(2007)报道了区内与矿化相关绢云母的Ar-Ar 年龄在176~178 Ma 左右,与银山火山-次火山岩年龄范围大致相当。整体上,德兴与银山矿床构成了斑岩型Cu-Au-Mo矿床与中硫型浅成低温热液Cu多金属矿床的组合,但考虑到德兴与银山矿床之间较远的距离,二者应代表了德兴矿集区内近同期形成的2个斑岩-浅成低温热液成矿系统的不同端员,其成矿模式可参考图7。具体地,德兴斑岩型Cu-Au-Mo 矿床已经历较大程度抬升并出露地表,其浅部的火山岩和对应的中硫或高硫型浅成低温热液成矿端员已被完全剥蚀;而银山Cu 多金属矿床的剥蚀程度较小,仍保留有部分成矿近同期火山岩,因此深部有寻找斑岩型矿床的巨大潜力(图7)。

对银山矿床的流体研究表明,Cu-Au 矿脉和Pb-Zn-Ag 矿脉的成矿流体均以中低温、低盐度流体主导,指示了典型的浅成低温热液环境,但在Cu-Au矿体深部则出现了高盐度含子晶包裹体和低盐度气相包裹体构成的沸腾组合(Wang et al., 2013),这一现象进一步指示了银山深部存在斑岩型矿化的可能。

图7 德兴矿集区斑岩-浅成低温热液成矿模式示意图Fig.7 Porphyry-epithermal metallogenic model of the Dexing ore concentration area

值得注意的是,在银山和德兴矿床之间还存在金山金矿等一系列受韧性剪切带控制的金矿床(图4)。这些金矿床的成因类型以及其与德兴-银山斑岩-浅成低温热液成矿系统的联系仍然存在较大争议(范宏瑞等, 1992; Mao et al., 2011; Zhao et al.,2013;Xu et al.,2017)。近年来的一些矿床学和流体研究表明,金山金矿从控矿构造、成矿物质来源、成矿流体和成矿机制等方面均符合典型的造山型金矿特征(Zhao et al., 2013; 赵丹蕾等, 2018),因此与区内中侏罗世斑岩-浅成低温热液成矿系统可能并没有直接的成因联系。但是,由于缺乏可靠的定年方法,金山金矿的成矿年龄仍需进一步工作来厘定。

2.2 德化矿集区

2.2.1 矿集区地质背景

德化矿集区位于东南沿海火山岩带,政和-大浦断裂的东侧,是中国东南部重要的金产区,目前已探明金储量超过40 t,并且极具进一步勘探的潜力,被中国地质调查局列为全国资源潜力评价圈定的找矿靶区。虽然对德化矿集区的地质和勘探工作始于20世纪60年代,但是系统的矿床学研究在2015年后才得以开展(Li S N et al.,2018a;2018b;2020;Ni et al.,2018; 2019; Zhang H et al., 2018)。目前,区内查明大小金矿床十余个,如邱村、东洋、双旗山等;部分矿床伴生铜、银矿化,如青云山、西乾、龙门厂(图8),这些金矿床被认为集中形成于侏罗纪,与晚侏罗世火山-次火山岩活动具有密切成因联系(Li S N et al.,2018a;2018b;Ni et al.,2018;徐楠,2017;Xu et al.,2018)。

区内出露的地层包括新元古代变质基底和寒武纪到侏罗纪的火山-沉积地层(图8)。新元古界基底为大岭组和龙北溪组,是一套绿片岩、黑云斜长变粒岩和二云石英片岩组成的变质建造,原岩属细碧角斑岩,具有较高的金矿质背景。古生代地层在区内零星出露,包括林田溪组、童子岩组、翠屏山组、溪口组、文宾山组和焦坑组,为一套浅海和海陆交互相碎屑岩、含煤碎屑岩建造。中生代地层分布广泛,其中梨山组、漳平组和长林组为碎屑岩沉积地层,局部夹中酸性火山岩,南园组为钙碱性系列的安山岩-英安岩-流纹岩及其相应的火山碎屑岩组合。区内侵入岩活动始于加里东期,形成石英闪长岩,之后印支期形成二长花岗岩、石英二长岩和花岗闪长岩等,但是两期岩浆活动均分布局限并且与金矿化无明显关系或仅作为赋矿围岩。燕山期形成正长花岗岩以及次火山岩如花岗斑岩、石英斑岩,与矿化关系密切,矿体通常赋存在燕山期岩体的外接触带或火山岩地层中。构造系统由北东向和北西向断裂以及次一级的近南北向断裂组成,其中北东向和北西向断裂是主要控岩控矿构造。

图8 福建省德化矿集区地质矿产图(据Ni et al.,2018修改)Fig.8 Geological map of the Dehua ore concentration area in Fujian Province(modified after Ni et al.,2018)

2.2.2 典型矿床地质特征

邱村金矿目前已探明金储量7.3 t,平均品位5 g/t。矿体主要赋存于晚侏罗世南园组中酸性火山岩中,少量赋存于晚侏罗世长林组砂岩中,受到北东向和北东东向断裂的控制(图9a)。目前,矿体向深部延伸达400 m,并且尚未间灭或间断,预示着邱村深部具有进一步找矿的空间(图9b)。与金矿化伴生的蚀变包括硅化、伊利石化、碳酸盐化、绿泥石化,金矿化呈脉状、透镜状和角砾岩型,矿脉中矿物组成简单,主要为黄铁矿和石英,并伴生少量铁闪锌矿、方铅矿和黄铜矿,具有中硫型浅成低温热液矿床典型的蚀变矿化组合(Ni et al.,2018)。高品位金矿化产出与玉髓状和皮壳状石英关系密切,此类型矿脉局部品位高达30 g/t,平均品位为3~11 g/t。金主要以银金矿和自然金的形式产于黄铁矿颗粒间及裂隙中,另外有少量不可见金以晶格金的形式分布于载金矿物黄铁矿中(Ni et al.,2018)。

图9 邱村Au矿床平面地质图(a)和剖面图(b)(据Ni et al.,2018修改)Fig.9 Geological map(a)and section(b)of the Qiucun Au deposit(modified after Ni et al.,2018)

安村金矿位于德化矿集区中北部,已探明金储量3.5 t,平均品位7.56 g/t。矿体通常呈脉状和透镜状,多数为北西走向倾向南西,倾角较陡,整体受到北东向和北西向断裂的控制(图10a),主要赋存于加里东期石英闪长岩中(约440 Ma, Li S N et al.,2018b),并被白垩纪二长花岗斑岩脉(约130 Ma,Li S N et al.,2018b)截断(图10b)。安村金矿的主要矿化类型为含金多金属硫化物-石英脉,并出现中硫型浅成低温热液矿床蚀变组合,表现为近矿体围岩蚀变以硅化-玉髓化-碳酸盐化为主,向外过渡为绢云母化-伊利石化蚀变组合(Li S N et al.,2018b)。矿脉中硫化物种类较多,包括黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿以及少量的白铁矿和毒砂,主要脉石矿物为石英、少量绢云母、伊利石和碳酸盐。黄铁矿是主要的载金矿物,金以自然金和金银矿的形式呈粒状包裹于黄铁矿中或者赋存于黄铁矿的裂隙或粒间。

图10 安村Au矿床平面地质图(a)和剖面图(b)(据Li S N et al.,2018a修改)Fig.10 Geological map(a)and section(b)of the Ancun Au deposit(modified after Li S N et al.,2018a)

东洋金矿是近期在德化矿集区发现的一个大型金矿床,包含近10 条金矿体,预测储量为22 t,平均品位2.83 g/t。在矿区中主要出露地层为上侏罗统南园组和长林组,侵入体为流纹斑岩,最近的锆石UPb 定年结果显示其侵位年龄在156~154 Ma(Li et al.,2020)。矿体主要赋存于流纹斑岩和南园组火山岩中,受到北东向和北西向断裂的控制(图11a、b)。矿体呈陡立透镜状向深部延伸,并且垂向上形态不规则,局部矿体厚度可达60 m。主要矿化类型为含金石英脉和隐爆角砾岩,矿石矿物主要为自然金、银金矿、银矿物,而黄铁矿、白铁矿、毒砂等硫化物含量很低,与相邻的邱村、安村金矿存在较大差别。与矿化伴生的蚀变为硅化、绢云母化和泥化。东洋矿床的矿化蚀变组合及成矿流体特征指示其为低硫型浅成低温热液矿床(Li S N et al.,2018a)。

2.2.3 成矿模式和找矿方向

德化矿集区目前已发现了十余个金矿床和矿化点,其蚀变特征和矿物组合均体现出浅成低温热液型矿床特征,例如已经比较明确地识别出了邱村、安村中硫型矿床和东洋、下坂的低硫型矿床(Li S N et al., 2018a; 2018b; 2020; Ni et al., 2018; 2019)。此外,笔者在对青云山和西乾Cu-Au 矿化点开展的野外工作中,曾发现代表酸性淋滤的孔洞石英结构矿石和铜蓝矿化,可能指示了该区域存在高硫型蚀变矿化组合。浅成低温热液矿床往往位于斑岩Cu-Mo-Au 成矿系统的顶端或者外围,成矿金属可以从深部的斑岩成矿系统通过气相迁移或者地热系统循环,长距离迁移至近地表形成不同类型的浅成低温热液矿床(Hedenquist et al., 2000; Heinrich, 2007;Simmons et al.,2005)。

虽然目前在德化矿集区中尚未揭露成矿斑岩体,但已有矿床的同位素和流体包裹体研究结果均表明成矿过程与深部岩浆活动密切相关,因此可以初步构建德化矿集区的斑岩-浅成低温热液成矿模型(图12)。在德化矿集区,深部斑岩侵入体释放的富金属成矿流体通过气相迁移上升并混合少量大气水,在正上方及附近形成以青云山、西乾为代表的高硫型矿化蚀变和以邱村、安村为代表的中硫型矿床。由侵入体驱动的地热系统及地下水循环可能将矿质进行更远距离迁移,在远端形成以东洋、下坂为代表的低硫型矿床(图12)。目前,德化矿集区的深部勘探程度很低,Ni 等(2018)对邱村金矿开展的成矿深度估测表明区内剥蚀程度较低(<100 m),因此矿集区的深部具有寻找斑岩型Cu-Mo-Au 矿床的巨大潜力。

图11 东洋Au矿床平面地质图(a)和剖面图(b)(据Li S N et al.,2018b修改)Fig.11 Geological map(a)and section(b)of the Dongyang Au deposit(modified after Li S N et al.,2018b)

图12 德化矿集区斑岩-浅成低温热液成矿模式示意图Fig.12 Porphyry-epithermal metallogenic model of the Dehua ore concentration area

相对于低硫型矿床,高硫型和中硫型矿床往往具有与斑岩矿化更加密切的空间亲缘性(Einaudi et al., 2003; Hedenquist et al., 1998; Reed et al., 2013),因此对青云山-西乾区域和邱村-安村区域的深部勘探应该予以重视。最近,笔者对邱村-安村区域采用构造蚀变和包裹体填图结合土壤物化探方法,发现该区域空间上具有蚀变类型和成矿流体温度场的系统变化,指出邱村矿床北部为该区域流体热中心所在,是进行深部斑岩型矿化勘探的潜力靶区(Ni et al.,2019),这一结果也很好地吻合了化探工作探圈定的金属异常区。此项工作中所采用的复合勘探方法也为在火山岩-浅成低温热液矿化区寻找斑岩型矿床提供了借鉴。

2.3 紫金山矿集区

2.3.1 矿集区地质背景

紫金山矿集区位于东南沿海大火成岩省中部,为东南沿海成矿带的重要组成部分(图1)。从区域构造角度看,紫金山矿集区位于北西走向的上杭-云霄深大断裂与北东走向的宣和复式背斜南西倾伏端交汇部位,因此具有非常有利的成岩成矿构造条件(陶建华等,1992;张德全,1992)。区内主要矿床整体沿一北东向展布,长约10 km,宽约4 km 的狭长区域分布(图13),目前已发现包括紫金山、罗卜岭、悦洋等斑岩-浅成低温热液矿床10 余处,总计探明铜460 万t、金400 t、银3900 t 以及钼14 万t(Pan et al.,2019)。区内主要沉积地层为新元古界楼子坝组浅变质岩和泥盆系—石炭系碎屑岩和灰岩,但区内金属矿床几乎全部赋存于岩浆岩中,与沉积地层缺乏关联(图13)。紫金山矿集区发育大量燕山期岩浆活动,可分为中晚侏罗世(165~150 Ma)和早白垩世(112~96 Ma)两大阶段(图13),前者主要包括紫金山复式花岗岩(165~156 Ma, Jiang et al., 2013)和才溪二长花岗岩(150,赵希林等,2007),构成了区内金属矿床的主要围岩;后者主要包括四方花岗闪长岩(112 Ma,Jiang et al.,2013)、英安质火山通道相杂岩(105~110 Ma, Jiang et al., 2013; Pan et al., 2019)、罗卜岭花岗闪长斑岩(105~107 Ma, Pan et al., 2019)、似斑状花岗闪长岩(102 Ma,Pan et al.,2019)以及石帽山群火山岩(105~99 Ma, Jiang et al., 2015)等,与区内斑岩-浅成低温热液矿床有密切成因联系。

2.3.2 典型矿床地质特征

图13 福建省紫金山矿集区地质矿产图(据Pan et al.,2019修改)Fig.13 Geological map of the Zijinshan ore concentration area in Fujian Province(modified after Pan et al.,2019)

紫金山Cu-Au 矿床位于紫金山矿集区中心,是中国大陆地区发现的首个高硫型浅成低温热液矿床(张德全等, 1991; So et al., 1998)。目前,紫金山已探明金储量312.9 t,平均品位0.59 g/t,铜储量232万t,平均品位0.44 %,并已生产黄金超200 t(Pan et al.,2019)。紫金山高硫型Cu-Au 矿化主要集中在区内早白垩世英安玢岩火山通道北西侧与紫金山花岗岩接触带附近(图14a),并具有巨大垂向纵深(图14b),当前勘察深度最深已超过1700 m,但仍未控制高硫型矿体或揭露成矿相关斑岩体,具有很大找矿潜力(张锦章,2013;Jiang et al.,2017;Pan J Y et al.,2018;2019; Zhong et al., 2018; Chen et al., 2019)。紫金山花岗岩和英安玢岩是Cu-Au 矿化的主要赋矿围岩,另外在钻孔中可见成矿后花岗斑岩脉切穿Cu-Au矿体,锆石年龄为100 Ma(Pan et al.,2019)。

紫金山高硫型Cu-Au 矿化具有“上金下铜”分带模式,即以600~650 m 标高的古潜水面为大致分界线,上部为次生氧化型Au 矿体,下部为原生硫化物型Cu矿体(图14b)。原生硫化物矿化主要以热液脉体和角砾岩形式产出,主要矿石矿物为黄铁矿、铜蓝和蓝辉铜矿,其次为硫砷铜矿和斑铜矿。矿床发育典型高硫型浅成低温热液蚀变组合和分带,由矿化中心向外依次为硅化、明矾石化、地开石化和绢云母化,其中金矿化主要赋存于强硅化带中,而铜矿化主要受明矾石化带控制(图14b)。

图14 紫金山高硫型浅成低温热液Cu-Au矿床平面地质图(a)和剖面图(b)(据Pan J Y et al.,2018修改)Fig.14 Geological map(a)and section(b)of the Zijinshan high-sulfidation epithermal Cu-Au deposit(modified after Pan J Y et al.,2018)

图15 罗卜岭斑岩Cu-Mo矿床平面地质图(a)和剖面图(b)(据Pan et al.,2019修改)Fig.15 Geological map(a)and section(b)of the Luoboling porphyry Cu-Mo deposit(modified after Pan et al.,2019)

罗卜岭斑岩Cu-Mo矿床位于紫金山Cu-Au矿床北东方向约2.5 km 处,为一尚未开采的隐伏矿床(图15a)。截至2013 年,该矿床探明铜储量105 万t(平均品位0.37%),钼9万t(平均品位0.03%)。区内与斑岩型Cu-Mo 矿体密切相关的主要岩体有:①成矿前四方花岗闪长岩(约112 Ma,Jiang et al., 2013)、②同成矿期罗卜岭花岗闪长斑岩(约105~107 Ma,Pan et al., 2019)以及③成矿后似斑状花岗闪长岩(约102 Ma,Pan et al.,2019),这3组岩体按照年龄由老到新依次侵入,符合典型斑岩型矿床岩体侵入模式(Sillitoe,2010)。此外,部分钻孔中可见更晚期的石英正长斑岩脉(图15b)。超过90%的斑岩型Cu-Mo矿体主要赋存于罗卜岭花岗闪长斑岩内,剩余少量矿体赋存于四方花岗闪长岩内。罗卜岭斑岩型蚀变具有明显分带特征,即从中心钾化带向外逐渐过渡到绿泥石-绢云母化带和最外围的黄铁绢英岩化带,其中主要矿化受钾化带控制明显(图15b)。Cu-Mo矿化以斑岩型网脉和侵染状为主要矿化类型,主要矿石矿物包括辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿以及少量斑铜矿、铜蓝和磁铁矿。

悦洋Ag 多金属矿床位于紫金山矿集区西南端上杭火山岩盆地北东边缘,平面上被早白垩世火山岩所覆盖(图16a),目前累计探明银储量1330 t(平均品位137 g/t)、铜储量40 万t(平均品位0.9%)及金储量8.2 t(平均品位0.7g/t)。矿区具有典型的上、中、下3 层结构,即顶部为下白垩统石帽山组火山岩(105~99 Ma,Jiang et al.,2015;Chi et al.,2020)、中部为中侏罗世紫金山花岗岩、底部为新元古界楼子坝群变质基底,其中主要矿化赋存在中部紫金山花岗岩中(图16b),少数可进入火山岩盖层中。区内Ag多金属矿化主要呈缓倾角石英大脉、网脉和角砾岩形式出现,脉体形态通常复杂多变,分支复合、尖灭再现现象极为常见。主要矿石矿物为黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉银矿和自然银,根据矿物组合和穿切关系可进一步划分为早期Pb-Zn 矿化阶段和晚期Cu-Ag-Au 矿化阶段(Chi et al.,2018)。区内主要蚀变类型有硅化(玉髓化)、绢云母化、黏土化(主要为伊利石化)、冰长石化和方解石化,其中硅化和伊利石、冰长石化强烈的区域矿化通常较强,而矿化较弱的区域主要伴生绢云母化,但空间上未见明显分带性。前人曾根据悦洋矿床内出现冰长石化而将其归为低硫型浅成低温热液矿床(黄铁心等, 1996;张德全等,2003a)。但近年来的深入研究表明,该矿床具有金属硫化物含量高、矿石Ag/Au比值大(多数>1000)、贫铁闪锌矿发育以及成矿流体盐度较高(达到10%)等特征,属于较为典型的中硫型浅成低温热液矿床(Chi et al., 2018; Chen et al., 2019; Pan et al.,2019)。

2.3.3 成矿模式和找矿方向

图16 悦洋中硫型浅成低温热液Ag多金属矿床平面地质图(a)和剖面图(b)(据Chi et al.,2018修改)Fig.16 Geological map(a)and section(b)of the Yueyang intermediate-sulfidation epithermal Ag polymetallic deposit(modified after Chi et al.,2018)

紫金山矿集区已知的众多斑岩型、高硫型和中硫型矿床构成了非常典型但又较为复杂的复合型斑岩-浅成低温热液成矿系统。这一系统的复杂性表现为在一较小空间范围(约12 km2)和较短时间范围(<10 Ma)内发育多个斑岩型和浅成低温热液矿床(或矿化)。目前,对紫金山矿集区斑岩-浅成低温热液成矿模式的主要争论集中在紫金山高硫型Cu-Au矿床与罗卜岭斑岩型Cu-Mo 矿床的成因联系方面。在过去的20 年里,紫金山和罗卜岭非常接近的空间关系引起了地质工作者关于其成因联系的广泛讨论,并形成了两种截然对立的观点,即二者为同一岩浆热液系统(So et al., 1998; 张德全等, 2003b; 2005;Jiang et al.,2017)或不同岩浆热液系统的产物(Li B et al.,2017;Huang et al.,2018)。这些争议的存在很大程度上影响了区内的找矿勘查策略。

最近,Pan 等(2019)基于详细的野外地质观察和高精度定年,对紫金山与罗卜岭矿床的成岩成矿历史进行了精细重建。这一研究表明,虽然紫金山Cu-Au 矿床和罗卜岭Cu-Mo 矿床的成矿年龄仅相差约2 Ma,但已显著大于单一斑岩成矿系统的寿命——通常在几万年至几十万年尺度(von Quadt et al.,2011; Weis et al., 2012; Chiaradia et al., 2013),说明二者并非同一岩浆热液系统的产物,而紫金山深部仍有寻找对应斑岩型矿床的巨大潜力。此外,Chen等(2019)从矿田构造角度亦得出了相同结论。根据近年来的研究成果,笔者综合构建了紫金山矿集区斑岩-浅成低温热液矿床成矿模型(图17)。位于矿集区北东的罗卜岭花岗闪长斑岩及相应的Cu-Mo矿化形成较早(约105 Ma)并受断层控制经历了较大抬升剥蚀作用而出露地表。罗卜岭深部广泛存在底侵罗卜岭花岗闪长斑岩的似斑状花岗闪长岩,该岩体于102 Ma 左右侵位,且不仅在罗卜岭深部广泛发育,也出现在紫金山和周边区域的深部(Pan et al.,2019)。在同一时间,紫金山深部斑岩体侵位并形成了隐伏斑岩型矿化和紫金山高硫型Cu-Au 矿床,紫金山深部斑岩体可能为似斑状花岗闪长岩的局部分支或晚阶段脉动产物,不过目前尚缺乏深部钻探揭露。位于矿集区西南侧的悦洋Ag 多金属矿床和龙江亭Cu-Au 矿床可能代表了更晚期(约96 Ma,张德全等, 2003a)的斑岩-浅成低温热液成矿系统(陈静等,2015;Chi et al.,2018),但仍需进一步年代学证据予以佐证。

图17 紫金山矿集区斑岩-浅成低温热液成矿模式图Fig.17 Porphyry-epithermal metallogenic model of the Zijinshan ore concentration area

目前,紫金山Cu-Au 矿床已知最深的高硫型矿化位置已达-400 m 标高,但以明矾石-蓝辉铜矿-铜蓝为特征的高硫型蚀变矿化组合仍未完全控制,也未揭露斑岩体,找矿潜力巨大。PanJ Y 等(2018)通过对紫金山高硫型矿体进行三维重建后发现,矿体在紫金山深部(0 m 标高以下)明显转向南东方向。对紫金山垂向1400 m 范围内的连续Cu-Au 矿体开展的大比例尺流体填图表明,成矿流体从深到浅有均一温度、盐度逐渐降低的趋势(Pan J Y et al.,2018)。结合高硫型矿体在深部的延伸方向,流体温度逐渐降低可能反映成矿流体从斑岩成矿域向浅成低温成矿域的运移轨迹,据此推测紫金山深部成矿斑岩体有较大可能隐伏在南东方向英安玢岩火山机构的深处。

2.4 治岭头矿集区

2.4.1 矿集区地质背景

治岭头多金属矿集区位于东南沿海成矿带北东段,区内治岭头金矿是浙江省唯一的大型金矿床。矿集区内以Au-Ag 矿化为主,同时发育Pb-Zn 和Mo(Cu)矿化,目前累计探明金26 t、银近600 t、铅锌合计约10 万t,并估算钼储量约6 万t。治岭头矿区地层具有二元结构,下部为古元古界八都群(约2.5 Ga,Yu et al., 2012)片麻岩基底,上覆下白垩统大爽组(约127~110 Ma,Wang et al.,2017)火山碎屑岩盖层(图18)。区内侵入岩活动主要集中在燕山期,但结构较为复杂,主要包括晚侏罗世霏细斑岩(约149 Ma)、早白垩世花岗斑岩(约110 Ma,)、早白垩世晚期霏细岩和辉绿岩脉(约100 Ma)等(图19, Zeng et al.,2012;Wang et al.,2016)。这其中,早白垩世花岗斑岩仅在钻孔中揭露,埋深超过500 m,是区内斑岩型Mo(Cu)矿化的成矿岩体。

2.4.2 典型矿床地质特征

治岭头多金属矿集区发育3 种不同的矿化类型,包括浅部Au-Ag矿体、Pb-Zn矿体和深部Mo(Cu)矿体(图19)。治岭头Au-Ag矿体主要分布于华峰尖火山机构北西侧,仅见于八都群变质岩基底中,且从未穿透基底进入大爽组的火山岩盖层。区内Au-Ag矿体严格受NWW 向和NE 向韧性剪切带控制,产状与剪切带近乎平行。Au-Ag 矿体以含矿石英脉为主要特征,形态不规则,常呈蠕虫状或透镜状,不具备平直的顶底板面。Au-Ag 矿体中主要矿石矿物为自然金、银金矿等金银矿物和黄铁矿,其他硫化物很少出现。治岭头Pb-Zn 矿体集中在距离华峰尖火山机构中心400~1000 m 范围内,分布较广(图18)。Pb-Zn 矿体可分为脉状Pb-Zn 矿体和角砾岩型矿体2类,其中脉状矿体主要分布于大爽组火山岩盖层中,少数可赋存于八都群变质岩中,主要矿石矿物为闪锌矿、方铅矿和黄铜矿,脉石矿物主要为石英和方解石;角砾岩型Pb-Zn 矿体位于华峰尖破火山口断陷边缘的西北侧,产于火山岩之中,矿体产状总体呈与华峰尖火山岩筒平行的往SSE 陡倾的“筒状”,矿化表现为闪锌矿、方铅矿胶结大爽组火山凝灰岩角砾。治岭头Mo(Cu)矿体仅由钻孔揭露,主要分布与华峰尖火山机构深部+100~-500 m 标高范围内,受早白垩世花岗斑岩控制(图19),为典型的斑岩矿化。Mo(Cu)矿体多数赋存于八都群变质岩中,以斑岩型细脉浸染转为主要矿化形式,矿石矿物主要为辉钼矿、黄铁矿和黄铜矿。此外,由花岗斑岩向外侧发育钾化、黄铁绢英岩化和青磐岩化蚀变分带(赵超等,2014)。

2.4.3 成矿模式与找矿方向

治岭头Pb-Zn 矿化在赋矿围岩、矿物组合、成矿流体以及成矿物质来源等方面均具有浅成低温热液型矿床的典型特征(倪培等, 2012)。虽然Pb-Zn 矿化尚无可靠的成矿年龄报道,但其与下白垩统大爽组火山岩关系密切,根据矿化赋存关系和火山岩年龄可以推断Pb-Zn 矿化应形成于火山活动晚期,即110 Ma 左右(Wang et al.,2017),而这一年龄与治岭头斑岩型Mo(Cu)矿化和花岗斑岩侵位年龄(110 Ma,Zeng et al.,2012)相吻合。综上,笔者构建了治岭头斑岩型Mo(Cu)矿化与浅成低温热液Pb-Zn 脉体组合的成矿模型(图20)。然而,治岭头Au-Ag矿化的成因类型及其与斑岩-浅成低温热液Mo-Pb-Zn 成矿系统的成因联系尚存在不同认识(刘建明, 1990; 周俊法等, 1996; Mao et al., 2007; Zeng et al., 2012; Wang et al., 2017)。值得注意的是,治岭头Au-Ag 矿化严格受古元古界八都群变质岩中的韧性剪切带控制,且从未进入大爽组火山岩,表明Au-Ag 矿化应形成于早白垩世火山活动开始之前。流体包裹体研究表明Au-Ag 矿化流体以富CO2为特征,发育典型的不混溶包裹体组合,指示了变质流体特征,但含金石英脉广泛发育的梳状、角砾状构造等脆性构造以及氢氧同位素则暗示燕山期岩浆活动对早期Au-Ag矿脉的叠加改造(倪培等,2012)。

图18 浙江治岭头多金属矿集区平面地质图(据Wang et al.,2017修改)Fig.18 Geological map of the Zhilingtou polymetallic ore concentration area in Zhejiang Province(modified after Wang et al.,2017)

综合上述认识,笔者认为治岭头Au-Ag 矿化为经历了燕山期火山热液叠加改造的早期造山型金矿,但其初始成矿年龄仍需更加可靠的年代学研究予以限定。

3 结论与展望

图19 浙江治岭头多金属矿床勘探线剖面图(据Wang et al.,2017修改)Fig.19 Geological section of the Zhilingtou polymetallic deposit in Zhejiang Province(modified after Wang et al.,2017)

本文初步探讨了华南燕山期大规模铜成矿作用的主要类型和时空分布特征。在此基础上,本文结合华南地区近年来铜及相关金、钼等金属的最新找矿勘查进展和矿床成因机制研究成果,分别以德兴矿集区、德化矿集区、紫金山矿集区和治岭头矿集区为案例,提出了华南燕山期斑岩-浅成低温热液铜多金属成矿系统的几种成矿模式和找矿方向,获得的主要认识如下。

图20 治岭头多金属矿集区斑岩-浅成低温热液成矿模式示意图Fig.20 Porphyry-epithermal metallogenic model of the Zhilingtou polymetallic ore concentration area

(1)华南燕山期主要铜矿床合计铜储量至少达到2300万t,少数大型矿床贡献了主要储量。矿床类型上看,斑岩型、浅成低温热液型和矽卡岩型矿床构成了华南大规模铜成矿作用的主体。

(2)华南燕山期铜成矿作用集中形成于中晚侏罗世(170~150 Ma)和白垩纪(110~90 Ma)两个峰期。东南沿海成矿带新近发现的中晚侏罗世斑岩-浅成低温热液铜(金)矿床,改变了华南燕山期铜矿床原有的时空分布格局,应在进一步勘查和研究工作中予以重视。

(3)华南地区斑岩-浅成低温热液成矿系统具有一定多样性,德兴矿集区、德化矿集区、紫金山矿集区和治岭头矿集区代表了其中4类主要组合类型。

(4)利用斑岩型矿床与浅成低温热液矿床之间的耦合关系来指导找矿具有重要实践意义。但需注意,空间上非常接近的斑岩和浅成低温热液矿床并不一定具有直接的成因联系,获取高精度成岩成矿年龄对进一步确定不同矿床之间的成因联系以及深边部找矿潜力十分关键。

(5)一些斑岩-浅成低温热液矿床(如德兴、治岭头)附近的元古代基底中可能出现剪切带控制的金矿床,并具有造山型金矿特征。获取可靠的成矿年龄对厘定次此类金矿床与燕山期斑岩-浅成低温热液系统的成因联系至关重要。

致 谢感谢毛景文院士的约稿。南京大学王国光副教授和李肃宁博士为本文提供了部分图鉴资料,在此一并表示感谢!

猜你喜欢
紫金山燕山斑岩
紫金山院
河北唐山:燕山深处荒山变“药谷”
玉龙-芒康一带斑岩型铜多金属矿找矿前景分析
玲珑金矿田煌斑岩与矿脉关系的探索及应用
在行走中学习 于实践中建构
——南京市北京东路小学紫金山分校“行走课程”研究掠影
东天山赤湖地区原生晕异常结构特征对寻找斑岩型铜钼矿床的指示意义
辽宁调兵山西调斑岩型钼矿床特征及找矿标志
燕山大学
层林尽染紫金山
家在燕山