陳龍照,黃仕浩,蘇樹輝
(中國冶金地質(zhì)總局第二地質(zhì)勘查院,福建 莆田351111)
福建省柘榮縣馬坑銀礦位于閩東火山斷拗帶的東部,南靖—福安斷陷帶的東南部。區(qū)域構(gòu)造活動強烈,松溪—寧德NW向斷裂和壽寧—連江SN向斷裂構(gòu)造在礦區(qū)附近與福安—南靖NE向深斷裂交匯;燕山期巖漿活動發(fā)育,分布有大面積的晚侏羅世-早白堊世火山巖-火山碎屑巖和中酸性侵入巖(圖1)。
區(qū)域出露地層以上侏羅統(tǒng)、下白堊統(tǒng)和第四系為主。主要的地層單位有:上侏羅統(tǒng)-下白堊統(tǒng)南園組(J3-K1n),下白堊統(tǒng)小溪組 (K1x)、寨下組(K1z)、黃坑組(K1h),第四系(Q)。
區(qū)域侵入巖明顯受構(gòu)造的控制。主要的侵入單元可分為:晚侏羅世虹垂超單元(J3Hδο)、雙峰超單元(J3Sγδ),早白堊世鐘騰超單元(K1Zδηο,K1Zγδ)、邑板超單元(K1Yηγ)、瑪坑超單元(K1Mζγ)、洪山超單元(K1Hκζγ),晚白堊世牌前超單元(K2Sγπ)。此外尚見有各種脈巖出露,主要有早白堊世次安山玢巖(αμK1)、石英正長斑巖(ξοπK1)、二長斑巖(ηπK1)及花崗巖脈(γ)侵入。
圖1 區(qū)域地質(zhì)略圖Fig.1 Regional geological map
區(qū)域構(gòu)造主要表現(xiàn)為燕山中晚期大面積的撓曲 構(gòu)造和斷褶變形,并伴有強烈的火山活動,形成一系列NE向、NW向斷裂帶,尤以NW向斷裂帶較為醒目,它控制著上侏羅統(tǒng)-下白堊統(tǒng)火山-沉積巖系及燕山期花崗巖的展布。
礦區(qū)內(nèi)地層主要為下白堊統(tǒng)小溪組第三段(K1x3),為一套中-酸性火山巖夾沉積巖,不整合于南園組第二、三段火山巖之上。其巖性為灰綠、灰紫、灰白色流紋質(zhì)(含角礫)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r,(含巖屑、角礫、玻屑)晶屑凝灰?guī)r,肉紅色、灰白色鉀長流紋巖,夾角礫凝灰?guī)r、(豆狀)凝灰?guī)r、安山質(zhì)含角礫凝灰?guī)r、(凝灰質(zhì))泥巖、沉凝灰?guī)r等。
區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主,主要有F1,F(xiàn)2等斷裂產(chǎn)出,均呈NNW向展布。
(1)F1斷裂:分布于礦區(qū)東部,斷裂產(chǎn)狀255°∠77°,延伸大于5 000m,為張扭性斷裂,沿斷裂巖石破碎,斷裂帶中常見黃鐵絹英巖化、銀礦化等,是礦區(qū)Ⅰ號銀礦體的主要控(含)礦斷裂。
(2)F2斷裂:分布于礦區(qū)西部,斷裂產(chǎn)狀248°∠67°,出露長度近1 000m,為張扭性斷裂,沿斷裂巖石破碎,發(fā)育較強烈的硅化、黃鐵礦、方解石化、葉蠟石化等蝕變,并伴有銀、鉛、鋅礦化,是礦區(qū)Ⅱ號、Ⅲ號銀礦體的主要控(含)礦斷裂。
圖2 柘榮縣馬坑銀礦地質(zhì)簡圖Fig.2 Geological sketch of Makeng Ag deposit
礦區(qū)中圍巖蝕變普遍發(fā)育,多屬中、低溫熱液蝕變,主要有絹云母化、硅化、黃鐵絹英巖化、青磐巖化和黃鐵礦化,均與銀礦化關系密切。
(1)絹云母化:是分布最為廣泛的蝕變類型,巖石中的斜長石被絹云母交代,常與黃鐵礦化、硅化相伴。
(2)硅化:是區(qū)內(nèi)分布普遍、與銀礦化關系最為密切的蝕變類型。在巖石中表現(xiàn)為交代原巖成微細粒石英,弱硅化時與絹云母、黃鐵礦相伴,構(gòu)成黃鐵絹英巖化;強硅化時形成硅化石英巖(脈)。硅化作用常隨熱液活動的強弱而變化,在伴有金屬硫化物的情況下有利于礦質(zhì)的富集。
(3)黃鐵絹英巖化:發(fā)育于F1斷裂中,巖石具鱗片狀變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要由石英、絹云母、黃鐵礦組成,伴隨有銀礦化。
(4)青盤巖化:見于F1,F(xiàn)2斷裂中,呈條帶狀產(chǎn)出。巖石具片狀、顯微粒狀變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要由方解石、綠簾石、綠泥石、葉蠟石組成,伴有鉛鋅礦化。
(5)黃鐵礦化:是區(qū)內(nèi)最為常見的硫化物,大致可分為3種產(chǎn)出形式:①粒狀自形晶;②細粒浸染狀;③細脈狀。黃鐵礦化與絹云母化、硅化組合構(gòu)成黃鐵絹英巖化。
通過勘查,礦區(qū)內(nèi)共圈定銀工業(yè)礦體5個,編號為Ⅰ號、Ⅱ號、Ⅲ號、Ⅳ號和Ⅴ號。礦體多呈脈狀,主要賦存于F1,F(xiàn)2斷裂帶及派生裂隙中,礦體特征見表1。
(1)Ⅰ號礦體:呈脈狀產(chǎn)出。地表控制長度425 m,平均厚7.58m,推測深度200m,分布標高670~810m,礦體產(chǎn)狀255°∠77°,礦石平均品位w(Ag)=227.76×10-6。礦體主要賦存在F1斷裂帶的斷層角礫巖中,角礫巖的角礫主要為黃鐵絹云英巖、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r,少量為流紋質(zhì)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r。圍巖為黃鐵絹英巖、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r、鉀長流紋巖等,平硐中礦體底板見到英安玢巖巖脈。
(2)Ⅱ號礦體:呈脈狀產(chǎn)出。長度200m,平均厚3.00m,推測深度100m,分布標高670~730m,礦體產(chǎn)狀 248°∠67°,礦石平均品位w(Ag)=332.33×10-6。賦礦巖石主要為流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖,少量為流紋質(zhì)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r。圍巖為流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖、流紋質(zhì)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r、鉀長流紋巖等。
(3)Ⅲ號礦體:見于200線—218線間的地表,受F2斷裂的控制。呈脈狀產(chǎn)出,長約450m,厚度2.00m,推測深度100m,分布標高750~850m,礦體產(chǎn)狀250°∠72°,礦石平均品位w(Ag)=193.82×10-6。賦礦巖石主要為流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖,少量為流紋質(zhì)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r。圍巖為流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖。
(4)Ⅳ號礦體:見于平硐PD1中,為隱伏礦體。受裂隙控制,呈脈狀分布,推測長約100m,厚度2.00m,推測深度50m,分布標高720~920m,礦體產(chǎn)狀270°∠78°,礦石平均品位w(Ag)=112.00×10-6。賦礦巖石主要為流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖。圍巖為流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖、鉀長流紋巖。
(5)Ⅴ號礦體:見于平硐PD1中,為隱伏礦體。受裂隙控制,呈脈狀分布,推測長約100m,厚度5.50m,推測深度50m,分布標高720~920m,礦體產(chǎn)狀270°∠78°,礦石平均品位w(Ag)=106.82×10-6。賦礦巖石主要為流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖,圍巖為流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖、鉀長流紋巖。
表1 礦體基本特征一覽表Table 1 General features of ore bodies
(1)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造:細粒狀結(jié)構(gòu)、交代及交代殘余結(jié)構(gòu),少量角礫狀結(jié)構(gòu);致密塊狀、細粒浸染狀、細脈浸染狀、條帶狀構(gòu)造,少量為斑點-團塊狀構(gòu)造。
(2)礦石礦物組成:礦石礦物以自然銀為主,次為輝銀礦,含少量方鉛礦、閃鋅礦、鏡鐵礦、鉛礬、黃鐵礦;脈石礦物為石英、長石、方解石、絹云母、葉臘石等。
(3)礦石主要礦物特征。
自然銀:呈微粒狀,與方鉛礦、閃鋅礦同一階段形成,主要呈脈狀,以他形粒狀充填在脈石礦物的裂隙、空洞中,或與方鉛礦、閃鋅礦連生并呈短小的脈狀充填在脈石礦物的裂隙中。
輝銀礦:鉛灰色,呈粒狀、樹枝狀、致密塊狀、浸染狀,與自然銀、方鉛礦及含銀硫化物共生。
方鉛礦:鉛灰色,局部呈脈狀,多呈粒狀、浸染狀散布在巖石中,與閃鋅礦共生,一般為半自形,粒徑0.02~0.10mm,呈脈狀分布時聚晶可達1mm。
閃鋅礦:黑色,局部呈脈狀,多為粒狀、浸染狀散布,與方鉛礦共生,多為半自形,粒徑0.02~0.05 mm,呈脈狀分布時聚晶可達1mm。
(4)礦石化學組分:礦石有用組分為Ag,伴生有益組分為Pb,Zn。單樣礦體品位w(Ag)=89×10-6~475×10-6,單工程礦體品位w(Ag)=140×10-6~459.5×10-6。
礦床的氧化帶不發(fā)育,除地表以混合礦石為主外,均為原生硫化礦石。
(1)礦石自然類型:根據(jù)礦石礦物組合、有用組分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征,礦石自然類型有細脈浸染狀銀礦石、條帶狀銀礦石、斑點-團塊狀銀礦石、角礫狀銀礦石,其中以細脈浸染狀銀礦石為主。
(2)礦石工業(yè)類型:根據(jù)氧化程度,礦石的工業(yè)類型主要為硫化礦石,占95%以上,混合礦石<5%。
(1)成礦物質(zhì)來源。礦床的成礦元素銀與火山巖漿具有同源特點。來自下地殼基底中的銀等金屬物質(zhì)在基底物質(zhì)重熔-侵位的過程中,導致火山巖建造中的成礦元素具有高背景值,火山巖漿的期后熱液又使火山巖中的成礦元素再次富集并沉淀形成礦體。
(2)成礦熱液來源。礦區(qū)成礦熱液主要來自火山熱液及大氣降水。火山熱液不僅是重要的成礦物質(zhì)運載介質(zhì),而且在遷移的過程中不斷從沿途火山地層中萃取Ag,Pb,Zn等成礦元素,隨著溫度和壓力的逐漸下降及pH值的變化,成礦物質(zhì)在容礦構(gòu)造沉淀并不斷富集成礦。
(3)成礦溫度。礦石礦物組合為自然銀-輝銀礦-方鉛礦-閃鋅礦-黃鐵礦等,主要形成于中低溫條件下;圍巖蝕變主要有絹云母化、硅化、黃鐵礦化、黃鐵絹英巖化、青磐巖化等,多屬中低溫熱液蝕變。據(jù)此,成礦溫度應為75~250℃,屬于中低溫熱液礦床[3]。
綜上所述,本礦床成因應屬受斷裂構(gòu)造控制的中低溫淺成火山熱液充填交代型銀礦床。
(1)構(gòu)造標志:礦區(qū)內(nèi)的F1,F(xiàn)2斷裂是區(qū)內(nèi)重要的找礦構(gòu)造標志。
(2)礦化標志:礦化的黃鐵絹英巖是最直接的找礦標志。
(3)圍巖蝕變標志:硅化、黃鐵礦化、絹云母化、方解石化、葉蠟石化等是區(qū)內(nèi)尋找銀礦體的重要圍巖蝕變標志。
(4)地球化學標志:礦區(qū) Ag,Cu,Pb,Zn元素組合土壤地化異常,伴生元素為 Mo,Au,Bi等元素異常。異常內(nèi)各元素具較好的濃度分帶,濃集中心突出,異常強度高,元素組合關系好,是重要的地化找礦標志。
Ⅰ號礦體兩端的構(gòu)造延伸部位、Ⅱ號礦體的南部、Ⅰ號礦體與Ⅱ號礦體之間、Ⅲ號礦體深部、Ⅱ號與Ⅲ號礦體之間是找礦的有利地段。
(1)Ⅰ號礦體兩端的構(gòu)造延伸部位、Ⅱ號礦體南部及Ⅰ號礦體與Ⅱ號礦體之間。礦區(qū)銀礦體與化探異常的關系密切,上述幾個部位均存在較大范圍的Ag,Cu,Pb,Zn元素組合土壤地化異常,且異常內(nèi)各元素具較好的濃度分帶,濃集中心突出,異常強度高,元素組合關系好,因此這幾個地段找礦前景較佳。
(2)Ⅲ號礦體的深部。Ⅲ號礦體目前只采用地表剝土工程控制,長度達450m,根據(jù)礦體延深與礦體走向長度成正相關的規(guī)律,預測在Ⅲ號礦體的深部應存在較大的找礦空間。
(3)Ⅱ號與Ⅲ號礦體之間。本礦區(qū)的銀礦體受斷裂構(gòu)造控制的特點明顯,由此推斷產(chǎn)于F2斷裂中的Ⅱ號與Ⅲ號礦體應該屬于同一礦化帶,而目前Ⅱ號與Ⅲ號礦體之間還是探礦的空白區(qū),在該區(qū)段布置探礦是可行的。
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