林慈鑾

(福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，福州，350013)

龍巖中甲礦區(qū)位于華夏陸塊的永安—梅州—惠陽(yáng)多金屬成礦帶(Ⅲ級(jí))的南段 ，東鄰政和—大埔斷裂帶，北東向晚中生代花崗巖帶上。著名的馬坑鐵鉬礦床位于同一花崗巖帶，此外還分布有多個(gè)鎢錫鉬礦點(diǎn)。這些鐵、鎢錫鉬礦均分布在晚侏羅世-早白堊世花崗巖的接觸帶上，與花崗巖關(guān)系密切。中甲錫多金屬礦區(qū)處于大洋—莒舟花崗巖體東北分支，錫多金屬礦化與巖漿作用密切相關(guān)，但對(duì)礦床成因類型和成礦時(shí)代存在爭(zhēng)議。張達(dá)等[1，2]認(rèn)為鎢錫礦成因與正長(zhǎng)花崗巖有關(guān)，屬高溫?zé)嵋盒偷V床，認(rèn)為形成早侏羅世時(shí)代；楊祖龍等[3]認(rèn)為成礦與石英斑巖有關(guān)，鎢錫礦屬斑巖型礦床，認(rèn)為形成早白堊世時(shí)代。針對(duì)上述爭(zhēng)議，筆者采用野外地質(zhì)調(diào)查和取樣化驗(yàn)等方法，對(duì)成礦地質(zhì)特征、巖(礦)石地球化學(xué)和U-Pb同位素年代學(xué)等方面研究，對(duì)主要控礦因素和礦床類型進(jìn)行探討，初步建立了成礦模式。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

該區(qū)為華夏陸塊核部，屬典型的大陸地殼，經(jīng)歷了新元古代、早古生代、晚古生代和中生代多次構(gòu)造巖漿作用，使深部形成巖漿，遷移至上地殼，物質(zhì)出現(xiàn)分異，促使錫元素富集于深部；中生代淺表部還形成推覆構(gòu)造和其他脆性斷裂，為巖漿和成礦活動(dòng)提供有利的構(gòu)造空間。

區(qū)域出露前泥盆紀(jì)、晚泥盆世—中三疊世、晚三疊世—晚白堊世等地層。前者主要巖性為變質(zhì)石英砂巖，夾少量千枚狀粉砂巖、泥巖、板巖等，組成一套韻律層理發(fā)育的復(fù)理石建造；中者為陸表海沉積的碎屑巖夾灰?guī)r、含煤層組合；后者為北北東向陸相火山沉積盆地，分布酸性火山巖和紅色碎屑巖。

區(qū)域上出露北北東向花崗巖帶，呈長(zhǎng)條狀，南至馬坑鐵礦外圍，北至漳平永福，長(zhǎng)度大于100 km。主要有晚侏羅世二長(zhǎng)花崗巖、早白堊世正長(zhǎng)花崗巖和花崗斑巖，早白堊世正長(zhǎng)花崗巖規(guī)模最大。

區(qū)域上位于北北東向政和—大埔斷裂帶的西側(cè)，斷裂構(gòu)造發(fā)育，總體呈北東向，是花崗巖的導(dǎo)巖構(gòu)造，也是錫礦的導(dǎo)礦和控礦構(gòu)造。經(jīng)畬至馬坑(可能延至中甲礦區(qū))分布有推覆構(gòu)造，其外來(lái)巖系為前泥盆紀(jì)淺變質(zhì)巖，原地巖系為上泥盆統(tǒng)-中三疊統(tǒng)。

該區(qū)金屬礦產(chǎn)豐富，分布有著名的大型馬坑鐵鉬礦，以及鎢、鉬、錫、鐵等金屬礦床(點(diǎn))，成礦作用與中生代酸性巖漿作用有關(guān)。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層為中-晚奧陶世羅峰溪組，是一套陸源淺海相粗碎屑巖建造，主要巖性為灰色、淺灰色變質(zhì)石英砂巖、變質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)泥巖等(圖1)。該地層常為貯存礦體的地層，Sn、Mo、W等含量呈有規(guī)律變化，表現(xiàn)近礦高于遠(yuǎn)礦，蝕變強(qiáng)者高于弱者，反映熱液作用特征。

圖1 中甲錫多金屬礦區(qū)地質(zhì)圖(a)和AA'剖面圖(b)(據(jù)文獻(xiàn)[1]修改)Fig.1 Simplified geological map(a) and AA' geological section map(b) of the Zhongjia tin polymetallic deposit1—中-晚奧陶世羅峰溪組；2—晚侏羅世二長(zhǎng)花崗巖；3—早白堊世正長(zhǎng)花崗巖；4—花崗斑巖；5—斷裂；6—地質(zhì)界線；7—礦化蝕變分帶；8—黃玉化/云英巖化；9—絹英巖化/綠泥石化；10—硅化/黃鐵礦化；11—錫礦(化)體；12—鉬礦化體；13—鎢礦(化)體；14—采樣位置及編號(hào)

2.2 侵入巖

區(qū)內(nèi)出露主要有晚侏羅世二長(zhǎng)花崗巖，早白堊世正長(zhǎng)花崗巖及花崗斑巖。前二者形成了復(fù)式巖體，后者呈脈狀沿不同方向的斷層、裂隙分布。前人[4]因花崗斑巖體長(zhǎng)石斑晶的強(qiáng)烈硅化而將其歸為石英斑巖，經(jīng)過(guò)顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)石斑晶受硅化成次生石英，因此定為花崗斑巖。花崗斑巖的接觸帶常具強(qiáng)烈礦化蝕變，表明與錫成礦關(guān)系密切。

2.2.1 巖石學(xué)特征

晚侏羅世二長(zhǎng)花崗巖：巖石為淺灰色中細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖，具中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分有石英(20%～25%)、鉀長(zhǎng)石(30%～35%)、斜長(zhǎng)石(約40%)和黑云母(約5%)，各礦物分布均勻，粒徑為0.3～5 mm。

早白堊世正長(zhǎng)花崗巖：巖石為淺肉紅色(斑狀)細(xì)粒含黑云母正長(zhǎng)花崗巖，斑晶(10%)為板塊長(zhǎng)石，基質(zhì)(90%)具細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石由石英(約30%)、鉀長(zhǎng)石(40%～45%)、斜長(zhǎng)石(約25%)、黑云母(約3%)等組成，各礦物分布均勻，粒徑為0.1～1.5 mm。

花崗斑巖：巖石為淺灰色花崗斑巖，具變余斑狀結(jié)構(gòu)、粒狀變晶結(jié)構(gòu)、鱗片變晶結(jié)構(gòu)。巖石由斑晶(石英約2%、長(zhǎng)石約2%、黑云母約1%)和基質(zhì)(主要為長(zhǎng)英質(zhì))組成。斑晶粒徑0.5～1 mm，其中石英局部被熔蝕；長(zhǎng)石被絹云母、石英、黑云母交代，僅保留假象；黑云母被次生鱗片狀黑云母交代，且被鐵質(zhì)浸染。斑晶遭受蝕變十分強(qiáng)烈，長(zhǎng)石被次生石英交代，形成狀如石英斑晶的假象；基質(zhì)礦物被次生蝕變礦物石英、絹云母、鐵質(zhì)交代。花崗斑巖體內(nèi)、外接觸帶及附近破碎帶中有鎢、錫、鉬礦化，表明其與區(qū)內(nèi)鎢、錫、鉬成礦關(guān)系密切。

錫礦石：呈灰綠色，半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)，顯微鱗片狀結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造。巖石遭受強(qiáng)烈的熱液蝕變作用，原巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和物質(zhì)組分全部消失。巖石中礦物全為次生蝕變礦物，蝕變礦物分別有綠泥石(40%)、黃鐵礦(5%)、絹云母(52%)、錫石(3%)、輝鉬礦(少量)、石英(少量)組成。錫石多數(shù)呈稀疏星散狀分布，構(gòu)成礦石的浸染狀構(gòu)造，少部分錫石礦物聚集，構(gòu)成了斑雜狀構(gòu)造。綠泥石呈顯微鱗片狀結(jié)構(gòu)，片徑0.01～0.1 mm，雜亂排列。絹(水)云母為顯微鱗片狀結(jié)構(gòu)，雜亂排列。黃鐵礦為自形-半自形粒狀，呈等軸粒狀或不規(guī)則狀外形，粒徑為0.1～1 mm。而錫礦石也是礦化蝕變最強(qiáng)烈的巖石。

2.2.2 地球化學(xué)特征

(1)巖石化學(xué)分析顯示二長(zhǎng)花崗巖、正長(zhǎng)花崗巖和花崗斑巖的主微量元素成分差異較明顯，均具富硅與過(guò)鋁質(zhì)花崗巖特征(三種巖性硅鋁成分分別為：SiO268.09%、76.67%和75%，A/CNK 1.15、1.12和3.13)，前二者相對(duì)高鉀和富堿(Alk 6.99%、8.44%和3.43%，K2O 4.19%、5.22%和3.08%)，為高鉀鈣堿性花崗巖；花崗斑巖則具富鐵和高揮發(fā)分。

晚侏羅世二長(zhǎng)花崗巖、早白堊世正長(zhǎng)花崗巖和花崗斑巖總體具相似的稀土元素配分型式(圖2a)，輕重稀土顯示弱的分餾，呈現(xiàn)左高右低中間下凹的圖形。(La/Yb)N為4.65～22.4，具有中等至強(qiáng)的Eu 負(fù)異常(δEu 0.02 ～ 0.67)。晚侏羅世二長(zhǎng)花崗巖、早白堊世花崗巖的稀土總量(∑REE 308×10-6～358×10-6)，明顯低于花崗斑巖的稀土總量(∑REE 629×10-6)。巖石總體上表現(xiàn)出Th、U、Pb以及大離子親石元素(Rb、K和La)的富集，Ba、Sr以及高場(chǎng)強(qiáng)元素(Nb、P 和Ti) 的虧損(圖2b)。其中，晚侏羅世二長(zhǎng)花崗巖表現(xiàn)為較弱虧損；早白堊世花崗巖和花崗斑巖相似度高，表現(xiàn)為上述元素富集或虧損更為強(qiáng)烈，具高分異花崗巖的特征。此外，花崗斑巖具弱的Ce正異常(δCe 1.19)，相對(duì)富含親石元素W，親鐵元素Co、Ni、Sn、Mo，以及親銅元素Cu、Zn、Ag、Au等(表1)。

圖2 稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分型式圖(a)、微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b)和成礦元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(c)Fig.2 Chondrite-normalized REE distribution patterns(a), primative mantle-normalized trace elements spider diagram(b) and primative mantle-normalized metallogenic elements spider diagram(c)

表1龍巖中甲錫多金屬礦巖石的主量元素、稀土元素和微量元素化學(xué)分析結(jié)果

Table1Major,rareearthandtraceelementscompositionsofrocksinZhongjiatinpolymetallicdepositinLongyancity

樣品號(hào)0047-10061-10062-1樣品號(hào)0047-10061-10062-1巖性二長(zhǎng)花崗巖正長(zhǎng)花崗巖花崗斑巖巖性二長(zhǎng)花崗巖正長(zhǎng)花崗巖花崗斑巖SiO268.0976.6775Y31.98047.7TiO20.510.10.07V49.61.31.6Al2O314.8812.512.01Cr7.74.159.9Fe2O30.890.685.12Co6.340.89.59FeO3.240.250.87Ni2.520.944.54MnO0.110.020.06Cu21.35.1284.1MgO1.030.120.08Zn75.548.4103.2CaO2.210.190.08Mo20.115.8613Na2O2.653.120.22W5.463.28126K2O4.195.223.08Bi2.241.330.3P2O50.130.010.06Au0.731.221.36LOI1.310.792.88Sn32.212.432.5Alk6.998.443.43Ag0.0790.0790.285A/CNK1.151.123.13F2 8066065 680TFeO4.04 0.86 5.48 Rb320487325La69.268117Ba85158.836.3Ce126130306Th16.667.556.7Pr161834U3.4114.515.2Nd56.665.5121Nb17.162.393.7Sm10.516.121.9Ta1.478.549.67Eu1.90.280.12Pb3211782.2Gd7.114.310.2Sr320156.37Tb1.432.841.72Zr201128124Dy7.7616.47.4Hf7.25.96.46Ho1.373.081.07∑REE308358629Er4.439.893.39∑LREE280298600Tm0.61.40.48(La/Yb)N12.64.6522.4Yb3.9310.53.75δEu0.670.060.02Lu0.591.560.67δCe0.930.911.19

注：主量元素(%)、稀土元素(10-6)、微量元素(10-6)、Au(10-9)。

高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)、稀土元素(REE)以及Y 和Th 等，在蝕變過(guò)程中基本不發(fā)生改變[7]。上述早白堊世正長(zhǎng)花崗巖和花崗斑巖特征與李昌年[8]所得到的成熟弧花崗巖的微量元素特征完全一致，結(jié)合稀土元素配分型式特征，物質(zhì)主要來(lái)源于地殼，其中花崗斑巖有較多幔源物質(zhì)的參與。這種情形完全符合花崗巖產(chǎn)于華夏地塊內(nèi)部，屬地殼厚度巨大的板內(nèi)構(gòu)造環(huán)境的特征。

(2)成礦相關(guān)元素分布特征(表2)表明，晚侏羅世二長(zhǎng)花崗巖、早白堊世正長(zhǎng)花崗巖、花崗斑巖、礦化蝕變巖，以及錫礦石的W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Ag含量較高，除去Cu有數(shù)個(gè)點(diǎn)較低(小于30×10-6)，其余均高于原始地幔標(biāo)準(zhǔn)值。其中，Cu、Zn、Ag元素的富集程度較低，巖石/原始地幔比值一般為1～100；W、Sn、Mo、Bi、Pb元素的富集程度甚高，巖石/原始地幔比值一般為100～100 000；二長(zhǎng)花崗巖、正長(zhǎng)花崗巖中的各元素含量較低，構(gòu)成了元素含量的背景；花崗斑巖的W、Sn、Mo、Bi的含量明顯高于其他類型花崗巖，礦化蝕變巖和錫礦體則在W、Sn、Mo、Bi的富集程度方面顯著高于其他巖石。

表2龍巖中甲錫多金屬礦各類巖(礦)石成礦元素分析結(jié)果(×10-6)

Table2ThemetallogenicelementscompositionsofrocksinZhongjiatinpolymetallicdepositinLongyancity(×10-6)

樣號(hào)巖性CuZnMoWPbSnAgBiGP0046-2錫礦體730.1114.9808.8880.111.9133 5000.631.250062-1花崗斑巖84.05103.2612.7126.282.1732.50.28530.270061-1正長(zhǎng)花崗巖5.1248.3915.823.28117.212.420.0791.3GP0041-1正長(zhǎng)花崗巖17.3393.9516.628.1728.4715.950.0550.58GP0041-2正長(zhǎng)花崗巖20.32114.8126.77.0958.7410.380.3882.89GP0041-3正長(zhǎng)花崗巖13.9139.4811.423.7521.34.250.050.520047-1二長(zhǎng)花崗巖21.3175.4820.095.4632.0132.170.0792.24GP0040-1礦化蝕變巖173.435.1729.858.520.57160.30.1771.6GP0043-1礦化蝕變巖11.59136.539510.8925.2222.10.1117.06GP0046-1礦化蝕變巖54.7920722.1580.0820.42 0500.518172.4GP0052-1礦化蝕變巖46.85212.572.7546.15215.53 7000.4263.72GP0053-1礦化蝕變巖54.732354.8722.831 2651 3004.0953.69GP0056-1礦化蝕變巖481.2197.629.2513.2334.84240.91.01117.1GP0057-1礦化蝕變巖79.711 129273.811.55507.9243.416.3928.51GP0059-1礦化蝕變巖126.12 72422742.341 489132.410.811 288GP0063-1礦化蝕變巖24.632662 75412.8350.24239.60.33850.88GP0064-1礦化蝕變巖72.752 730234.670.96383.72371.7620.75

2.3 構(gòu)造

礦區(qū)位于龍車背斜的西北翼，地層傾向南西-北西，呈一單斜構(gòu)造，受政和—大埔斷裂帶的控制(礦區(qū)在該斷裂帶西側(cè)的構(gòu)造-花崗巖帶內(nèi))，斷裂及裂隙構(gòu)造發(fā)育。區(qū)內(nèi)以密集分布的小規(guī)模斷裂、裂隙構(gòu)造為特征，具有北東-北北東向及北西向。

北東-北北東向斷裂、裂隙構(gòu)造：該組斷裂、裂隙構(gòu)造密集分布于全礦區(qū)，規(guī)模大者延長(zhǎng)超過(guò)300 m。單條斷裂帶寬0.2 m至幾十米，傾向以南東為主，次為北西，傾角30°～80°，斷裂面呈舒緩波狀或平直光滑，具壓性或壓扭性特征。沿該組斷裂與裂隙帶充填有綠泥石、黃玉、黑鎢礦等脈體。與區(qū)域規(guī)模的北北東向構(gòu)造相比，礦區(qū)內(nèi)該組的斷裂、裂隙構(gòu)造是次一級(jí)的構(gòu)造，控制著錫、鎢、鉬礦(化)體的分布。從斷裂對(duì)礦體分布的控制及斷裂力學(xué)性質(zhì)分析，該組構(gòu)造可能為成礦前構(gòu)造，在成礦期被活化。

北西向斷裂、裂隙構(gòu)造：該組斷裂、裂隙構(gòu)造長(zhǎng)一般幾十至幾百米，最長(zhǎng)超過(guò)600 m。單條斷裂、裂隙帶寬一般為0.2 m至幾十米，傾向南西或北西，傾角45°～80°，屬區(qū)域北西向斷裂的次級(jí)構(gòu)造。斷裂面粗糙不平，具張性或張扭性特征。沿?cái)嗔选⒘严稁в谢◢彴邘r侵入，為成礦前構(gòu)造。該斷裂被北東向斷裂、裂隙構(gòu)造切割，走向上連續(xù)性較差。該組斷裂、裂隙構(gòu)造與區(qū)內(nèi)錫、鎢、鉬關(guān)系密切，表現(xiàn)為主要的導(dǎo)礦構(gòu)造及容礦空間。

上述構(gòu)造中，有不同的斷裂和裂隙復(fù)雜的交切關(guān)系，體現(xiàn)了多期次活動(dòng)的特點(diǎn)。在2組斷裂、裂隙交會(huì)部位常有不規(guī)則狀錫礦體產(chǎn)出。構(gòu)造巖以角礫巖為主，其中綠泥石、黃玉、硅化、黃鐵礦化構(gòu)造蝕變多具錫礦化。

此外，推覆構(gòu)造屬成礦前構(gòu)造，附近見(jiàn)原地巖系，主要為經(jīng)畬組灰?guī)r-含鐵建造。推覆構(gòu)造面總體分布在海拔0～300 m，相對(duì)平緩，也屬推覆構(gòu)造的一部分。出露的地層為外來(lái)巖系的淺變質(zhì)巖，在推覆構(gòu)造面及相關(guān)構(gòu)造呈隱伏狀伏于深部，可能為成礦有利構(gòu)造部位，是否具有找礦前景，有待進(jìn)一步研究。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體規(guī)模形態(tài)特征

區(qū)內(nèi)礦體規(guī)模均較小，按邊界品位Sn 0.15%、工業(yè)品位Sn≥0.3%，共圈定錫礦體35個(gè)。礦體主要貯存于綠泥石-黃玉-硅化-黃鐵礦化斷裂、裂隙中。礦體呈脈狀、囊狀、透鏡狀、扁豆?fàn)?、雞窩狀、不規(guī)則狀，沿裂隙密集帶及斷裂帶呈串珠狀，傾向呈側(cè)列式。礦體形態(tài)、規(guī)模、品位在走向與傾向上變化均較大。根據(jù)礦體分布的密集程度和礦化情況可劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 、Ⅳ4個(gè)礦化帶。其中主礦化帶為Ⅰ礦化帶，長(zhǎng)約300 m，寬約160 m，走向NE, 傾向SE。礦化帶產(chǎn)狀多變，以走向NE、傾向SE為主，NW走向、SW傾向次之。礦體規(guī)模小，間距幾米至幾十米。單礦體最厚12.79 m。

此外，圈定鎢礦體若干條，據(jù)礦區(qū)資料，鎢礦體主要走向?yàn)镹E，傾向SE，長(zhǎng)度幾十至幾百米，單礦體一般長(zhǎng)3～5 m，寬0.5～2 m。鉬礦化體為可綜合利用的有益組分。

3.2 礦石成分

3.2.1 化學(xué)成分

錫礦體的錫品位一般為0.5%～2.25%，單樣品最高品位達(dá)到2.81%；鎢礦體(WO3)品位為0.94%～1.16%，單樣品最高品位一般為1.33%；鉬礦化體的鉬品位一般為0.013%～0.058%，平均0.026%[注]福建省第八地質(zhì)大隊(duì)，福建省漳平市雷仔林礦區(qū)錫(鎢)礦資源儲(chǔ)量調(diào)查報(bào)告，2010。。

3.2.2 礦物成分

礦石礦物主要有錫石、黃鐵礦、黃銅礦、輝鉍礦、輝鉬礦、黑鎢礦、黝錫礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦、獨(dú)居石等。脈石礦物主要有石英、黃玉、絹云母、螢石、綠泥石及少量磷灰石、長(zhǎng)石、黑云母、石榴石、方解石、高嶺石等。

錫石：多為自形晶，具環(huán)帶構(gòu)造，呈矩柱狀，亦見(jiàn)他形粒狀，粒度為0.1～0.5 mm。在黑鎢礦黃玉脈及黑鎢礦綠泥石脈中，以浸染狀、細(xì)脈狀產(chǎn)出。在顯微鏡下見(jiàn)有錫石交代包裹黃玉現(xiàn)象，亦有充填在黃玉晶穴中；局部見(jiàn)錫石、黑鎢礦呈0.2 mm團(tuán)塊狀嵌在黃玉中，并見(jiàn)錫石聚晶中心發(fā)育有黑鎢礦，而粗晶黑鎢礦又呈網(wǎng)脈狀穿插細(xì)晶錫石。

黑鎢礦：自形-半自形晶，板狀或板條狀，粒狀他形晶亦常見(jiàn)。粒度大小不一，一般為1～3 mm，粗晶達(dá)10 mm，常以聚晶或連晶形式出現(xiàn)，以細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀或浸染狀產(chǎn)出。在顯微鏡下見(jiàn)有粗晶黑鎢礦呈網(wǎng)脈狀貫入于細(xì)晶的黑鎢礦、錫石、獨(dú)居石中，且獨(dú)居石晶體中含有細(xì)小的黑鎢礦包裹體。

輝鉬礦：灰白色、白色，具反射多色性，撓性。半自形鱗片狀結(jié)構(gòu)，半自形晶，顯微鏡下呈鱗片狀，片徑0.02～0.15 mm，一般0.05～0.15 mm，以細(xì)脈狀、浸染狀構(gòu)造產(chǎn)出。

3.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

錫礦石主要結(jié)構(gòu)有自形-半自形晶粒結(jié)構(gòu)、放射柱狀結(jié)構(gòu)、微粒集合變晶結(jié)構(gòu)、假像交代結(jié)構(gòu)、碎斑結(jié)構(gòu)及乳滴狀結(jié)構(gòu)、反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)等。

主要構(gòu)造有浸染狀構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染構(gòu)造及晶簇構(gòu)造、角礫構(gòu)造等。

3.4 礦石類型

礦石類型可劃分4種：①斑巖型，錫多金屬礦產(chǎn)于石英斑巖體內(nèi)的裂隙帶或角礫巖帶中，其中角礫巖帶中的角礫具張脆性構(gòu)造特征，并在角礫巖的裂隙中含錫石及黃鐵礦；②錫石-石英型(云英巖型)，屬氣成高溫?zé)嵋撼傻V階段的產(chǎn)物，主要礦物成分有石英、黃玉、鈉長(zhǎng)石，次要礦物有白云母、黑云母、瑩石、綠泥石，有少量獨(dú)居石、黃鐵礦等；③錫石-磁鐵礦型，主要形成磁鐵礦、錫石，可見(jiàn)少量石榴石、透輝石、赤鐵礦、綠泥石；④錫石-綠泥石-黃鐵礦型，主要礦物有綠泥石、石英、黃鐵礦、錫石、輝鉬礦。

3.5 礦化蝕變特征

與錫多金屬礦化有關(guān)的蝕變主要受花崗斑巖體的控制，為面型蝕變。礦床內(nèi)廣泛的面型蝕變?cè)诳臻g上呈規(guī)律分布，以花崗斑巖為中心，往外為黃玉、云英巖化→絹英巖化的分帶特征。與成礦關(guān)系密切的蝕變主要有綠泥石化、硅化、云英巖化、絹英巖化等，其中，產(chǎn)于花崗斑巖內(nèi)的Sn礦化主要表現(xiàn)為黃玉化、云英巖化，產(chǎn)于羅峰溪組變質(zhì)石英砂巖內(nèi)的Sn、W、Mo礦脈主要為綠泥石化和硅化等。

4 討論

4.1 成礦地質(zhì)體

野外調(diào)查和礦區(qū)資料表明，早白堊世花崗斑巖與成礦關(guān)系十分密切，空間上緊密相伴，礦化蝕變以花崗斑巖為中心具規(guī)律性分帶特征。據(jù)鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年，花崗斑巖中1顆最年輕的巖漿鋯石206Pb/238U表面年齡為(137±4)Ma，可能代表了其侵入時(shí)代?；◢彴邘r(0062-1)的F、輕稀土和各類成礦元素含量最高(F 5 680×10-6，LREE 600×10-6，W 126×10-6，Sn 32.5×10-6，Mo 613×10-6，Au 1.36×10-9，Ag 0.285×10-6)，富鐵的特征也有利于錫的富集，符合錫的親鐵性特征，佐證了花崗斑巖是錫(鎢)成礦地質(zhì)體。晚侏羅世二長(zhǎng)花崗巖和早白堊世正長(zhǎng)花崗巖內(nèi)分布的錫礦礦化蝕變呈裂隙或脈狀，明顯屬另一個(gè)構(gòu)造熱事件的產(chǎn)物，其W、Sn、Mo含量低，可排除其為錫礦成礦地質(zhì)體的可能性。研究表明，早白堊世花崗斑巖(137 Ma)為錫礦的成礦地質(zhì)體。

4.2 成礦期

中甲錫多金屬礦床的形成受花崗斑巖(137 Ma)的控制，大致經(jīng)歷了一個(gè)主要成礦期，為斑巖型成礦期。形成斑巖型礦床的中心與邊緣的蝕變分帶，中心為高溫的黃玉云英巖化帶，形成錫石和黑鎢礦等礦石礦物和石英、黃玉、白云母等脈石礦物，邊緣為中溫的絹英巖化帶，形成錫石、黝錫礦等礦石礦物和石英與絹云母等脈石礦物。

4.3 礦床成因類型

(1)礦體貯存于花崗斑巖及外接觸帶上，礦石具浸染狀、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造，礦體規(guī)模均較小。

(2)礦床具有較明顯的以接觸帶或斑巖體為中心的礦化蝕變分帶，高溫-中低溫蝕變礦物組合排列明顯，展示了錫石和黑鎢礦及蝕變礦物的分布規(guī)律。

(3)礦物共生組合除錫石外，含有較多的黑鎢礦、獨(dú)居石、黃玉等高溫蝕變礦物組合，及綠泥石、輝鉬礦、黃鐵礦等中低溫蝕變礦物組合。

(4)礦化蝕變表現(xiàn)為裂隙型蝕變礦化規(guī)律，是礦化富集的重要構(gòu)造形式，在礦體上部圍巖中，主要出現(xiàn)密集的絹云母化、硅化。綜上所述可知，中甲錫多金屬礦床為斑巖型錫多金屬礦床[9]。

4.4 成礦機(jī)制與成礦模式

該區(qū)位于華夏地塊的中心部位，新元古代之后已經(jīng)成為陸殼，加里東-印支期發(fā)育大量花崗巖(如寧化巖體，407～403 Ma)，晚侏羅世二長(zhǎng)花崗巖(146 Ma)，早白堊世正長(zhǎng)花崗巖(141 Ma)多期次構(gòu)造巖漿作用，長(zhǎng)英質(zhì)向淺部遷移，使地殼的殘余相鐵質(zhì)增高，可能富含黑云母、角閃石等，錫因親鐵而在殘余相富集，并形成富集錫元素的源區(qū)。李斌等認(rèn)為，華夏地塊的厚度巨大是經(jīng)過(guò)多次部分熔融(長(zhǎng)英質(zhì)抽取)作用，殘留相的物質(zhì)再次深熔的溫度顯著增高(800～900℃)，高度部分熔融(20%～40%)主要與黑云母的分解反應(yīng)有關(guān)。顯然這種認(rèn)識(shí)也適合于區(qū)內(nèi)的錫礦成礦作用，即晚侏羅世二長(zhǎng)花崗巖、早白堊世正長(zhǎng)花崗巖部分熔融后，早白堊世(137 Ma)再次熔融的溫度很高，顯然需要幔源物質(zhì)和熱能的參與，以及流體相的作用，地殼殘余相發(fā)生熔融，也使其中的黑云母、角閃石分解，形成富含熱液的巖漿熔體，聚集成巖漿房，經(jīng)過(guò)結(jié)晶分異形成高分異巖漿[10]，在一定條件下出現(xiàn)巖漿與熱液分離，形成花崗斑巖及含礦熱液，成礦物質(zhì)在有利部位富集成礦，形成了中甲錫多金屬礦床(圖3)。

圖3 龍巖中甲斑巖型錫多金屬礦成礦模式Fig.3 The Metallogenic model of Zhongjia porphyry tin polymetallic deposit in Longyan city1—中-晚奧陶世羅峰溪組；2—早白堊世正長(zhǎng)花崗巖；3—花崗斑巖；4—地質(zhì)界線；5—蝕變分帶界線；6—裂隙/巖漿及熱液運(yùn)移方向；7—鎢礦(化)體；8—鉬礦化體；9—錫礦(化)體；10—黃玉化/云英巖化；11—絹英巖化/硅化；12—綠泥石化/黃鐵礦化

早白堊世(137 Ma)成巖成礦過(guò)程大體歸納為以下3大階段。

第一階段是花崗質(zhì)熔體形成。隨著幔源巖漿底侵作用，下地殼富含錫元素的殘余相在更高溫度和流體作用下熔融，形成了含礦質(zhì)的酸性熔體，聚集于巖漿房，經(jīng)高度結(jié)晶分異形成了高分異富的含礦質(zhì)花崗質(zhì)巖漿。

第二階段是含礦熱液形成。含礦花崗質(zhì)熔體向淺部上侵過(guò)程中，因溫度壓力下降，巖漿熔體分異演化，出現(xiàn)物質(zhì)結(jié)晶和形成流體，并使含礦物質(zhì)向流體遷移，形成含礦熱液。

第三階段為花崗斑巖侵入和成礦。花崗質(zhì)熔體上侵到淺部定位，冷凝結(jié)晶形成花崗(斑)巖的過(guò)程中，分異出富硅熔體與富硫、富氟的含礦熱液沿構(gòu)造裂隙侵入，形成斑巖脈。含礦熱液沿著構(gòu)造有利部位遷移和定位，在黃玉化、硅化、云英巖化、綠泥石化等蝕變作用下，錫石、黑鎢礦等晶出形成礦體。該期礦化作用形成2個(gè)礦化蝕變帶，在斑巖體中心形成高溫的黃玉云英巖化帶，有少量錫石和黑鎢礦生成；邊緣形成絹英巖化帶，主要形成錫石和黝錫礦。

流體包裹體研究表明，礦床流體包裹體類型較多，以氣液兩相包裹體居多。錫成礦流體含K+較高；F-/Cl-在錫礦中小于1，在輝鉬礦中同樣小于1，說(shuō)明成礦溶液中始終含有高Cl-；穩(wěn)定同位素特征表明，斑巖型礦化階段的中心部位錫石-氧化物中氧同位素值屬巖漿水范圍，說(shuō)明成礦以巖漿熱液為主。

值得指出的是，該區(qū)早白堊世的正長(zhǎng)花崗巖和花崗斑巖皆表現(xiàn)出高分異花崗巖的特征，這種高分異的巖漿作用可能是一種對(duì)成礦有利的機(jī)制，值得在今后工作中引起重視。

5 結(jié)論

(1)花崗斑巖(137 Ma)為錫礦成礦地質(zhì)體。早白堊世花崗斑巖富鐵、富揮發(fā)分，各類成礦元素含量高，主要經(jīng)歷了一個(gè)斑巖型成礦期，礦化蝕變以花崗斑巖為中心具規(guī)律性分帶：內(nèi)帶為高溫的黃玉云英巖化帶，主要為鎢錫礦化；外帶為中溫的絹英巖化帶，主要為錫鉬礦化。

(2)根據(jù)礦體貯存狀態(tài)、礦物共生組合、礦床蝕變分帶和控礦構(gòu)造形式等特征表明，中甲錫多金屬礦床為斑巖型錫多金屬礦床。

致謝：成文過(guò)程中得到福建省地質(zhì)調(diào)查研究院黃長(zhǎng)煌高級(jí)工程師的熱心指導(dǎo)，審稿專家對(duì)論文提出了寶貴的修改意見(jiàn)，在此表示衷心感謝。