黃長煌
(福建省地質(zhì)調(diào)查研究院,福州,350013)
基于近年來所取得的基礎(chǔ)地質(zhì)和礦床勘查成果,對地質(zhì)背景、主要控礦因素和礦化蝕變特征的綜合分析表明,福建東部火山巖地區(qū)與紫金山銅金礦可比性強,是尋找隱伏銅多金屬礦的重要區(qū)域,有巨大找礦潛力。
福建東部火山巖地區(qū)位于華夏地塊的東部[1],屬于閩東火山斷坳帶,北入浙江,南延廣東。經(jīng)歷了自元古代以來的多次殼幔作用和地殼分異作用,形成了元古代變質(zhì)巖、震旦紀(jì)—早古生代變質(zhì)巖和石炭系—三疊系變質(zhì)巖等。晚侏羅世—早白堊世劇烈陸相火山作用是形成紫金山式銅金礦的重要地質(zhì)條件。福建全境發(fā)育有2個火山活動亞帶,即閩西火山活動亞帶(Ⅱ1)和閩東火山活動亞帶(Ⅱ2)(圖1)。火山噴發(fā)帶由北北東向和北西向構(gòu)造控制,其中閩東火山活動亞帶有壽寧—梅林北東向噴發(fā)帶(Ⅲ4)、福安—平和北東向噴發(fā)帶(Ⅲ5)和平潭—東山北東向噴發(fā)帶(Ⅲ6)3個北東向噴發(fā)帶,時代為晚侏羅世—早白堊世。北西向噴發(fā)帶有松溪—寧德北西向噴發(fā)帶(Ⅲ7)和上杭—云霄北西向火山噴發(fā)帶(Ⅲ8),時代為早白堊世。云山—賴源北東東向火山噴發(fā)帶(Ⅲ9)穿越2個火山活動亞帶,時代主要為早白堊世?;鹕絿姲l(fā)帶受斷裂帶及其次級構(gòu)造控制,在重力異常中常為重力突起,表明存在地幔的底侵作用;在地震測深及電磁測深圖中均表現(xiàn)為間斷,物探成果為福建東部地區(qū)殼?;顒犹峁┝俗C據(jù)。
圖1 福建東部火山巖地區(qū)中生代火山構(gòu)造略圖Fig.1 Schematic mesozoic volcanic tectonic map in the eastern volcanic area of Fujian1—火山活動亞帶邊界;2—三級火山噴發(fā)帶邊界;3—巨型或大型環(huán)狀火山;4—破火山口組合體;5—火山盆地(早白堊世);6—銅多金屬或明礬石等礦床
火山噴發(fā)帶分布眾多火山沉積盆地,如上杭、平和、云山、寧德壽山、留洋等地均存在火山沉積盆地或Ⅳ級火山構(gòu)造,主要為早白堊世的北西向構(gòu)造盆地,主要繼承了晚侏羅世北東向構(gòu)造特征。礦床主要分布在盆地邊緣,如紫金山銅金礦產(chǎn)于上杭盆地的邊緣。福建東部地區(qū)也存在類似成礦有利部位,如平和大礬山等,值得關(guān)注。
福建東部地區(qū)的晚侏羅世—早白堊世巖漿巖以酸性巖為主,少量中性巖(玄武安山巖、安山巖、英安巖)。中性巖Cu、Pb、Zn等元素出現(xiàn)強烈分異,Cu(12×10-6~81×10-6),最高者為原始地幔(30×10-6)的2.5倍;Pb(8×10-6~450×10-6),最高者達原始地幔(0.071×10-6)的100倍以上;反映地殼或上地幔銅多金屬元素分異和富集,是成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)。
綜上所述,福建東部火山巖地區(qū)深部存在銅多金屬元素分異和富集,這些火山(巖漿)作用,有利于成礦元素進一步分異和富集,經(jīng)巖漿熱液進一步活化和向上遷移、定位,形成銅多金屬礦床[2,3]。在火山巖區(qū)普遍存在黃鐵礦等硫化物,表明該區(qū)富硫,有利于形成高硫淺成低溫?zé)嵋盒豌~多金屬礦床,即紫金山式銅金礦床[4]。
福建東部火山巖地區(qū)的銅多金屬礦床分布較廣泛,從東南部的平和鐘騰、錦溪、到東北部的寧德蟬地、九曲嶺等銅多金屬礦床,福建省地質(zhì)調(diào)查研究院完成的報告中*福建省地質(zhì)調(diào)查研究院,福建省(含臺灣)重要礦種區(qū)域成礦規(guī)律研究成礦報告(福建分冊),2013。認(rèn)為主要有斑巖型、熱液型銅多金屬礦床,未發(fā)現(xiàn)陸相火山巖型銅多金屬礦(如上杭紫金山銅金礦)。林東燕等[5]認(rèn)為該地區(qū)存在高硫淺成熱液型礦床的成礦條件和找礦潛力。
在火山-巖漿作用過程中,該地區(qū)形成了強烈的銅多金屬礦化蝕變,以及銅多金屬礦。與紫金山地區(qū)相似,礦化蝕變在淺表處以低溫?zé)嵋何g變?yōu)橹?,常見硅化、黃鐵礦化、絹云母化、葉蠟石化、明礬石化等。次生石英巖化蝕變分帶特征明顯,有硅化帶、硅化-明礬石-迪開石化、葉蠟石化和硅化-絹云母化等。其中明礬石或葉蠟石等已形成礦床,其深部見黃銅礦化、綠泥石化、綠簾石化等,值得進一步開展勘察工作。福州南嶼明礬石礦的深部出現(xiàn)黃銅礦和青盤巖化,壽山葉蠟石礦下部已經(jīng)出現(xiàn)銀礦體,平和大礬山和周寧樓下明礬石礦化十分強烈(圖2)。礦化蝕變特征與上杭紫金山銅金礦可以類比,預(yù)期深部存在隱伏銅多金屬礦體。
(1)周寧樓下明礬石礦*福建省地質(zhì)四隊, 福建省周寧樓下明礬石礦普查報告,1980。位于福建東部火山巖區(qū)的北部,福安—南靖斷裂帶附近,寧德壽山火山盆地的北緣。主要地層為晚侏羅世南園組第二段流紋質(zhì)火山巖,發(fā)育早白堊世安山質(zhì)次火山巖或巖脈,總體呈北北西向,長2 km,寬1.5 km,面積約3 km2,由3個礦段組成,其中東南礦段的蝕變具一定代表性。據(jù)蝕變礦物組合可劃分為3個蝕變帶。①石英-明礬石化帶:分布于南園組火山巖中,屬蝕變帶的主體。長大于700 m、寬600 m,深220 m。蝕變礦物有石英、明礬石,其中明礬石可形成礦體。②硅化帶:呈長條狀分布于石英-明礬石化帶外側(cè),寬50~100 m,火山巖的裂隙帶硅化強烈。③絹云母-葉蠟石化帶:位于硅化帶外側(cè),寬80~300 m,主要蝕變礦物有絹云母、葉蠟石及少量高嶺土。④綠簾石化、黃鐵礦化,在絹云母-葉蠟石化帶之下,在鉆孔中未見及,局部見有綠簾石化和黃鐵礦化。
圖2 周寧樓下(a)、福州南嶼(b)及平和大礬山(c)明礬石礦區(qū)礦化蝕變剖面圖Fig.2 The mineralization and alteration section profile of alunite mining area of Louxia in Zhouning county(a), Nanyu in Fuzhou city and Dafanshan in Pinghe county1—安山玢巖;2—安山巖;3—花崗斑巖;4—流紋巖;5—流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r/火山角礫巖;6—高嶺土化/葉蠟石化;7—硅化/明礬石化;8—黃鐵礦化/綠簾石化;9—絹云母化/絹英巖化;10—青盤巖化/黃銅礦化;11—地質(zhì)界線/蝕變界線;12—明礬石礦體;13—鉆孔;14—早白堊世黃坑組; 15—晚侏羅世南園組第二段;16—花崗斑巖
(2)福州南嶼明礬石礦位于福建東部火山巖區(qū)的中部*福建省地質(zhì)五隊, 福建省閩侯縣南嶼明礬石礦勘查報告,1980。,長樂—南澳北東向斷裂帶的西北側(cè),大型火山環(huán)狀構(gòu)造的邊緣,早白堊世火山巖盆地。主要地層為早白堊世黃坑組,以安山質(zhì)火山巖和安山玢巖為特征;蝕變與早白堊世火山機構(gòu)有關(guān)。蝕變強烈而廣泛,呈北西向帶狀分布。據(jù)蝕變礦物組合可劃分為4個蝕變帶。①石英-明礬石化帶:分布于南園組火山巖和花崗斑巖中,屬蝕變帶的中心部位。長大于1 000 m、寬600 m,深大于320 m。蝕變礦物有石英、明礬石,其中明礬石可形成礦體。②硅化帶:呈長條狀分布于石英-明礬石化帶外側(cè),寬約100 m,火山巖的裂隙帶蝕變更為強烈。③絹云母-葉蠟石化帶:位于硅化帶外側(cè),寬50~250 m,主要蝕變礦物有絹云母、葉蠟石及少量高嶺土。④青盤巖化帶:分布于深部-50~-200 m,地表未出露,僅在鉆孔中見及,約-180 m標(biāo)高,分布于安山(玢)巖中,深部強度趨強,即在明礬石礦體之下蝕變較弱,向深部變強。蝕變礦物以綠簾石、綠泥石為主,次為方解石,尚有絹云母及少量星點狀黃鐵礦。在南部鉆孔(1號礦體之下,距離地表350~550 m)中見有黃銅礦、輝鉬礦等礦化,這是預(yù)測深部存在次火山巖型銅礦的重要依據(jù)。
(3)平和大礬山[5]位于福建東部火山巖區(qū)的南部,大型火山環(huán)狀構(gòu)造的邊緣,早白堊世火山巖盆地的邊緣。主要地層為晚侏羅世南園組第二段,巖性為流紋質(zhì)火山巖,其西南約300 m見早白堊世黃坑組;侵入巖有早白堊世花崗斑巖、閃長質(zhì)脈巖等,蝕變受到早白堊世火山盆地邊緣構(gòu)造的控制。蝕變強烈且廣泛,呈北西向帶狀分布,據(jù)蝕變礦物組合可劃分為3個蝕變帶。①石英-明礬石化帶:分布于南園組火山巖和花崗斑巖中,屬蝕變帶的中心部位。長大于1 000 m、寬450~700 m,深大于300 m。蝕變礦物有石英、明礬石,局部見有黃鐵礦,其中明礬石可形成礦體。②硅化帶:呈長條狀分布于石英-明礬石化帶外側(cè),寬100~200 m,火山巖的裂隙帶中蝕變更為強烈。硅化帶中含少量黃鐵礦、明礬石和絹云母,屬更早世代的低溫蝕變受到后期硅化改造的產(chǎn)物。地貌上呈陡峻錐形山。③絹云母-葉蠟石化帶:位于硅化帶外側(cè),寬35~200 m。主要蝕變礦物由絹云母、葉蠟石及少量高嶺土組成。原巖面貌清晰,由內(nèi)向外漸變?yōu)槲次g變的巖石。
紫金山銅金礦床的礦化蝕變特征最具代表性,屬典型礦床。對紫金山銅金礦床的研究已經(jīng)相當(dāng)深入。
(1)紫金山銅金礦床位于早白堊世上杭陸相火山斷陷盆地的北緣,屬地幔、下地殼作用的產(chǎn)物。該礦床位于重力突起的中心部位,可能與地幔的相對突起有關(guān)。礦區(qū)附近的石帽山群巖性為英安質(zhì)、流紋質(zhì),時代為115~95 Ma,其中成礦期為105~95 Ma[6]。成礦有關(guān)的地質(zhì)作用為與巖漿從地幔或下地殼上升有關(guān)的構(gòu)造巖漿-火山作用。
(2)紫金山銅金礦總體上呈現(xiàn)“上金下銅”的礦體產(chǎn)出模式。金礦體位于紫金山銅金礦復(fù)合體的上部,分布于隱爆角礫巖、脈狀英安玢巖及外圍寬80~200 m震碎花崗巖中;主要受北西向構(gòu)造密集帶和氧化帶控制,礦體規(guī)模巨大。工業(yè)礦體周邊低品位礦體相環(huán)繞,呈巨大透鏡體狀,礦體中部具面狀礦化特征。
銅礦體分布于銅金礦復(fù)合體的下部,其中工業(yè)礦體被低品位礦體包裹,共同組合成一個邊緣形態(tài)不規(guī)則的厚度巨大的銅礦體。礦體在平面上自西南向東北斜列,使脈帶呈北北東-南南西方向展現(xiàn),礦體總體走向320°,傾向北東,傾角中淺部10°~20°,中深部多為15°~30°,在剖面上呈右行側(cè)列分布,側(cè)伏角15°~35°,在縱剖面上形成3個標(biāo)高的富集中心。
(3)紫金山礦區(qū)的礦化蝕變十分復(fù)雜(表1)。早期(105~103 Ma)為石英閃長玢巖(花崗閃長斑巖)有關(guān)的斑巖型銅鉬礦,分布于紫金山銅金礦的外圍;晚期(103~100 Ma)安山玢巖有關(guān)的銅金礦,分布于紫金山一帶,屬大型銅金礦床,具典型特征。紫金山銅金礦區(qū)據(jù)蝕變礦物組合類型的空間分布,可劃分為石英-明礬石蝕變帶、石英-地開石-明礬石-絹云母蝕變帶、石英-絹云母蝕變帶及硅化帶4個蝕變帶。蝕變帶受北西向斷裂構(gòu)造和火山機構(gòu)的雙重控制。含礦巖漿通道利用了較早形成的(次)安山玢巖通道,形成了銅礦化蝕變中心,依次為硅化-明礬石化-迪開石化帶(Q-Alu-Di,分布銅礦體)、硅化-迪開石化-絹云母化帶(Q-Di-Ms,分布少量銅礦體)、硅化帶(Q,分布金礦體)、硅化-絹云母化帶(Q-Ms)。含礦熱液具強大能量,并產(chǎn)生大量相關(guān)的隱爆角礫巖。硅化-絹云母化帶主要分布火山機構(gòu)東南側(cè),圍繞英安玢巖呈半環(huán)狀分布。紫金山金礦主要產(chǎn)于頂部的硅帽中,銅礦產(chǎn)于石英-明礬石化帶中。礦床以發(fā)育一套由明礬石、迪開石組成的蝕變礦物和由藍輝銅礦、銅藍、硫砷銅礦組成的銅礦物組合為特征(圖3)*福建省地質(zhì)調(diào)查研究院.,福建省(含臺灣省)礦產(chǎn)資料潛力評價報告,2012。。
表1 紫金山礦區(qū)主要成巖成礦作用關(guān)系
圖3 紫金山銅金礦成礦模式Fig.3 The metallogenetic model of Zijinshan copper gold deposit1—早白堊世火山巖;2—晚侏羅世二長花崗巖;3—晚侏羅世花崗巖;4—早白堊世英安斑巖;5—隱爆角礫巖;6—銅礦體;7—銅金礦體;8—金礦體;9—巖漿熱液、大氣降水流動;10—蝕變帶界線;礦床類型:①鐵帽型金礦,②潛火山中低溫?zé)嵋毫蛩猁}型銅(金)礦;Q為硅化;Q-Alu-Di為硅化-明礬石化-迪開石化;Q-Di-Ms為硅化-迪開石化-絹云母化;Q-Ms為硅化-絹云母化
明礬石蝕變巖是成礦作用的重要內(nèi)容,是成礦流體與圍巖發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果。王翠之[7]發(fā)現(xiàn)明礬石化使圍巖的主量元素Al2O3、K2O顯著增加,SiO2含量顯著下降;稀土元素分異明顯,成礦元素Cu、Au、Ag和S、F等含量也有增加。
(4)成礦物質(zhì)來源研究表明[8,9],成礦有關(guān)的早白堊世(108.3±1.5)Ma,(105.7±1.5)Ma的英安玢巖,是由2種物質(zhì)的混合,即上地幔的基性巖漿與下地殼部分熔融的酸性巖漿的混合,成礦熱液的高氧逸度fO2、富水,說明成礦物質(zhì)主要來自深部。穩(wěn)定同位素研究表明,礦質(zhì)有銅、金、銀、鉬,流體主要為H2O、S、F等,主要來源于地幔和下地殼。礦石中石英的δDV-SMOW值為-62.0‰~-58.5‰[10],δ18OV-SMOW值為12.0‰~14.6‰,δ18OH2O值為2.4‰~6.5‰,成礦流體主要來自巖漿水,混合少量大氣降水;金屬硫化物的δ34S值為-13‰~2.9‰,峰值-5‰~1‰;206Pb/207Pb值為17.966~18.785,207Pb/204Pb值為15.571~15.722,208Pb/204Pb值為38.127~38.849,表明成礦物質(zhì)(S、Pb)主要來源于早白堊世巖漿巖。
(5)成礦地質(zhì)作用富含成礦元素和揮發(fā)成分的巖漿來自上地幔,可能存在多次成礦。據(jù)紫金山礦區(qū)的實際情況,結(jié)合張德全等研究成果。①年齡約104.5 Ma,巖漿結(jié)晶為石英閃長巖,大量巖漿熱液析出,650~550℃溫度減壓沸騰,形成不混熔流體導(dǎo)致絹云母、硅化蝕變及Cu、Mo礦化。②年齡102.5~100 M的中基性巖漿形成閃長玢巖,分離出含礦熱液,420~380℃減壓沸騰,分離出富含礦質(zhì)的氣液相,出現(xiàn)絹英巖化蝕變及含銅-硫化物礦化的流體。深部的含礦礦質(zhì)的流體進一步匯聚,上涌至2 000~800 m的構(gòu)造有利部位,溫度降至280~250℃時,又一次減壓沸騰而不混溶,不混溶流體進一步與對流循環(huán)中的大氣降水混合,使之冷卻、稀釋和酸化,演化成酸性硫酸鹽型淺成熱液蝕變和Cu-Au礦化的流體,定位冷卻形成礦體。金礦石Rb-Sr全巖等時年齡(102.2±9.2)Ma,明礬石和絹云母K-Ar年齡111.8~94.1 Ma,說明蝕變可能延至晚白堊世。
(6)紫金山銅金礦床的成礦熱液有早、中、晚3期,分別為巖漿熱液、次火山熱液和熱水溶液,峰值溫度為380~400℃,220~240℃,120~140℃;NaCl-H2O體系估計流體密度為0.6%~1.0%,屬低鹽度、低密度的礦區(qū)流體,CO2包裹體壓力9~80 MPa,成礦深度300~2 400 km;溶液pH值3.64~4.13。流體上升過程中進入裂隙帶后減壓沸騰,導(dǎo)致礦質(zhì)析出成礦。成礦流體貧Na+、Cl-,K+/Na+、F-/Cl-比值較高,可能屬陸殼或巖石圈地幔物質(zhì)特征。成礦流體高Si,富K、S、F、CO2,低Fe,貧Na 、Cl,富Cu、Au、Ag、Pb、Mo、Sn元素。
紫金山銅金礦的形成主要為來自地幔的熱液及礦質(zhì)形成了初始巖漿流體,向上運移,在較淺部富含礦質(zhì)的流體從熔融體中分離,繼續(xù)向淺部遷移;伴隨與大氣降水的混合,流體酸化,不斷對圍巖進行酸性淋濾,形成了以明礬石化為代表的酸性硫酸鹽蝕變及淺部孔洞狀石英。在較低溫度和較高氧逸度及強酸性環(huán)境下,成礦熱液沿構(gòu)造薄弱帶運移,交代和沉淀出高硫環(huán)境的蝕變和銅礦化(含銅明礬石化)。銅礦體顯然是經(jīng)過深部含礦流體的大規(guī)模沸騰,形成大規(guī)模隱爆,再經(jīng)過壓力釋放使礦體定位。
福建東部地區(qū)屬于華夏地塊的一部分,地殼主要為元古代形成,具陸殼性質(zhì),厚度約30 km,經(jīng)歷長期構(gòu)造巖漿作用,造成了巖石圈地幔和地殼物質(zhì)強烈分異,形成銅多金屬礦質(zhì)富集層(礦源層)。成礦地質(zhì)條件是中生代構(gòu)造-巖漿作用,活化的銅多金屬礦質(zhì)進入中性巖漿或中酸性巖漿中,形成混合物,上侵至淺處,分離出含礦熱液,在有利的構(gòu)造空間定位形成礦體??氐V因素:①先存的區(qū)域性構(gòu)造及次級構(gòu)造作用;②含礦巖漿的混合體侵入;③分離出含礦熱液上涌(沸騰和隱爆等)和定位;④微細(xì)構(gòu)造域的容礦特征對礦體的分布具重要控制作用。礦化蝕變主要是含礦熱液從巖漿混合體中分離后,形成的熱液礦化蝕變,有硅化-絹云母化、硅化-迪開石化-絹云母化、硅化-明礬石化-迪開石化、硅化。礦體主要有銅鉬礦體、銅多金屬礦體、金銀礦體3類,分別產(chǎn)于巖體接觸帶、硅化-明礬石化-迪開石化,硅化帶中。礦石主要為硫化物,其次為氧化物。物化探異常在成礦條件良好的地區(qū)均有突起的重力正異常、化探Cu-Pb-Zn-Mo-Ag-Au等水系沉積物異常及土壤異常。
中生代強烈構(gòu)造巖漿作用是銅多金屬礦的基本條件,區(qū)域成礦模式(圖4)主要表達地?;虻貧さ暮~多金屬礦巖漿混合體分離出含礦熱液后,定位形成礦體的簡要過程。
圖4 福建東部地區(qū)銅多金屬礦成礦模式Fig.4 The metallogenetic model of copper polymetallic deposit in eastern area of Fujian箭頭方向為成礦流體在的地幔物質(zhì)、巖漿熱液、大氣降水流動方向
“礦源層”的形成。地殼和地幔的作用使長英質(zhì)重熔形成酸性-中酸性侵入巖,殘留層富含鐵鎂硫銅多金屬礦質(zhì),部分為來自地幔的銅多金屬礦質(zhì)熔體。經(jīng)過前中生代長英質(zhì)以巖漿形式向淺表部遷移之后,地殼深部的“殘留層”成為富含鐵鎂質(zhì)及銅多金屬礦質(zhì)元素,其中也包括地幔物質(zhì)內(nèi)的銅多金屬礦質(zhì)。中生代強烈的構(gòu)造巖漿作用更進一步分異了地殼中的物質(zhì)組分,使地殼深部的“殘留層”更趨于形成富含銅多金屬礦質(zhì),也更趨于難熔,有更多的地幔銅多金屬元素富集。周金城等[11]認(rèn)為地殼巖石經(jīng)多次重熔的“殘留層”的物質(zhì)可能富含黑云母等礦物,黑云母等貯存豐富的銅多金屬礦質(zhì)和水,“殘留層”的熔點會明顯提高至900℃以上;巖石抽取出的可能為基性-中性-中酸性巖漿,在各種巖石中最富含銅多金屬礦質(zhì),地殼深部也可能與硫共同組成了硫化物熔體。地幔的部分熔融作用對微量元素的分異作用是十分明顯的[12]。復(fù)雜的殼幔作用對于銅多金屬礦的成礦作用更加有利,紫金山銅金屬礦的流體來源與地幔有關(guān),是福建東部地區(qū)找銅礦的重要支持。
成礦過程大致經(jīng)歷2個階段:第一階段為地幔分異出來的富含水、含礦物質(zhì)的熱液上升,改造地殼深部“殘留層”,使其中的礦質(zhì)含量更趨于富集,在此類高能量的地幔物質(zhì)和水的作用下,“殘留體”中的銅多金屬礦質(zhì)從載荷礦物的分解而分離出來,形成“含礦巖漿”(基性-中基性巖漿和含礦熱液的混合體),并沿著構(gòu)造通道向淺部遷移。在“含礦巖漿”的結(jié)晶分異過程中殘余巖漿進一步向富含揮發(fā)成分、富含成礦物質(zhì)方向演化,并分離出成礦物質(zhì)和流體,即含礦熱液。第二階段為成礦演化階段。上述含礦熱液沿構(gòu)造通道再次上升,可能出現(xiàn)沸騰和隱爆,在地殼淺表部形成不同的礦化蝕變帶。礦化蝕變帶主要包括硅化+絹云母化、硅化+絹云母化+迪開石化+黃鐵礦化+銅礦體、硅化+明礬石化+迪開石化(或其他粘土化)+黃鐵礦化+銅礦體、硅化+褐鐵礦化+金礦體。在成礦地質(zhì)體的頂部可能產(chǎn)出斑巖型銅多金屬礦。
周寧樓下、福州南嶼、平和大礬山等地在淺表出現(xiàn)的礦化蝕變特征與典型礦床及區(qū)域成礦模式類似,有硅化帶、石英-明礬石化帶、絹云母-葉蠟石化帶等,南嶼深部見黃銅礦化,大礬山見銀礦化;其成礦地質(zhì)背景均位于地幔隆起的中心附近,有多期次構(gòu)造巖漿作用,有中基-中酸性巖漿巖分布;也有地磁異常和化探Cu、Pb、Zn、Ag、Au等異常;礦區(qū)附近均有銅多金屬礦床。這3個區(qū)域深部均具有深部找礦前景。
銅多金屬礦的成礦地質(zhì)條件需要有多期的殼幔分異和地殼內(nèi)部分異,并形成銅多金屬礦的“礦源層”;地幔向上隆起和提供的熱液及礦質(zhì),活化了“礦源層”的礦質(zhì);強烈的中生代構(gòu)造火山(巖漿)作用形成富含銅多金屬元素等的巖漿、向淺表部遷移和定位成礦。周寧樓下、福州南嶼、平和大礬山等地區(qū)的礦化蝕變與上杭紫金山相似度較高,成礦地質(zhì)條件也具較高的可比性,顯然具有深部尋找銅多金屬礦的潛力。
(1)火山盆地的邊緣,這是有利成礦的構(gòu)造部位。紫金山銅金礦位于上杭盆地的東北邊緣,這種構(gòu)造部位也是成礦有利部位。福建中生代火山沉積盆地多受一些區(qū)域性斷裂帶控制,尤其重要的構(gòu)造是盆地邊緣的斷裂帶,不僅控制了盆地的形態(tài),還是重要的巖漿的活動通道和定位場所,也是成礦的有利部位。盆邊構(gòu)造常形成線狀構(gòu)造,在與其他構(gòu)造交會部更有利于成礦。
(2)早白堊世火山(巖漿)活動中心。紫金山銅多金屬礦質(zhì)可能來自下地殼或地幔,以富含礦質(zhì)的巖漿+熱液熔融體的方式向淺表部運動,在一定的條件下產(chǎn)生含礦熱液分離,進而在構(gòu)造有利部位形成礦體。東部火山巖地區(qū)的銅多金屬礦的找礦突破點也應(yīng)注重此類部位。平和鐘騰銅鉬礦、寧德禪地銅多金屬礦均產(chǎn)于早白堊世火山(巖漿)活動中心,并有閃長玢巖或安山玢巖分布。
(3)強烈礦化蝕變區(qū)域。福建東部火山巖區(qū)的礦化蝕變十分強烈,特別是低溫礦化蝕變,如明礬石化、葉蠟石化、硅化及金銀礦化等,并形成了眾多相關(guān)的礦床,如明礬石礦、葉蠟石礦等。紫金山銅金礦床的礦化蝕變的分帶規(guī)律是淺表部為硅化、明礬石化、迪開石化等,深部出現(xiàn)銅礦化及銅礦體。對強烈礦化蝕變的區(qū)域往深部探索,才可能取得找礦突破。
(4)已經(jīng)完成了1∶20萬、1∶25萬和部分1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作、初步圈出了火山巖組合,確定火山-沉積盆地、火山機構(gòu)等,大致可確定巖漿活動中心和成礦有利的構(gòu)造部位;物探工作也大致可判斷地幔與地殼的有利成礦位置;1∶20萬水系沉積物等圈定的異常眾多而可靠。大致可以滿足確定紫金山式銅多金屬礦的找礦突破區(qū)域。有針對性地進行大比例尺的地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查和物化探工作依然是目前最有效的工作手段。
本文是在福建省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局的林東燕處長的精心指導(dǎo)下完成,石建基博士、張必龍博士,以及福建地質(zhì)調(diào)查研究院的汪方展、鄭志強、王文兵高級工程師等提供了大量資料,在此表示衷心感謝。