袁光治
(福建省第八地質(zhì)大隊(duì)地質(zhì)二分隊(duì),福建 龍巖 364000)
礦區(qū)內(nèi)礦體受地層控制明顯,主要賦礦層位為晚石炭世經(jīng)畬組(C2j)、該層主要分布于礦區(qū)北部,早二疊世船山組—中二疊世棲霞組(C3c-P1q),礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。區(qū)內(nèi)經(jīng)畬組地層是鐵礦的主要產(chǎn)出部位[1]。
大排礦區(qū)斷裂相對發(fā)育。大排礦區(qū)處于燕山早期形成的原地巖系淺層次推覆構(gòu)造之中,斷裂相對發(fā)育,推覆構(gòu)造以一系列逆沖斷層為主,由于斷裂的影響,區(qū)內(nèi)構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜。其它還有北西向、近東西向、北東向斷層,由于斷裂的影響,區(qū)內(nèi)構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜,對區(qū)內(nèi)礦體的形成起到了重要的導(dǎo)礦和容礦作用。
礦區(qū)出露主要為二長花崗斑巖,其次還有呈透鏡狀、脈狀的鉀長花崗巖、花崗斑巖、石英班巖、輝綠巖、輝綠閃長巖等。其中二長花崗斑巖對成礦作用較為明顯,具有一定的成礦專屬性[2]。根據(jù)近年來對礦區(qū)的巖體及輝鉬礦進(jìn)行Re-Os及LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素年代學(xué)的研究情況,根據(jù)測定結(jié)果,二長花崗斑巖的鋯石年齡為(131.72±0.41)Ma~(132.35±0.83)Ma;輝鉬礦Re-Os同位素模式年齡(131.6±2.1)Ma~(135.2±2.4)Ma,加權(quán)平均年齡為(133±2)Ma(袁遠(yuǎn),張達(dá)等)[3]。同時(shí)近年來對閩西南“馬坑式”鐵礦開展同位素年代學(xué)也取得了進(jìn)展,其中馬坑鐵礦伴生輝鉬礦Re-Os同位素年齡(130.50±0.92)Ma(王登紅等,2010)[4]及(133.0±1.9)Ma~(134.0±4.2)Ma(張承帥等,2012)[5],與礦區(qū)莒州巖體獲得的鋯石U-Pb年齡較吻合(毛建仁等,2006;張承帥等,2011)[6,7]。從馬坑礦區(qū)和大排礦區(qū)巖體及成礦年齡相接近,而這一時(shí)期正是閩西南早白堊世與鐵重要的成礦時(shí)期。
本區(qū)處于龍巖山字型構(gòu)造的脊柱部位,存在大排淺層次推覆構(gòu)造,斷裂發(fā)育,加上巖漿巖的侵入作用,致使本區(qū)變質(zhì)作用有較明顯的反映。
根據(jù)變質(zhì)作用因素的不同,本區(qū)主要為接觸熱變質(zhì)作用,次為接觸交代變質(zhì)作用。由于強(qiáng)烈的變質(zhì)作用和多期的矽卡巖先后交代,分帶現(xiàn)象不明顯。區(qū)內(nèi)矽卡巖化與鉛鋅礦化密切相關(guān),且甚為發(fā)育,幾乎遍布全區(qū),而礦體呈層狀、似層狀可能是受順層裂隙、構(gòu)造影響,特別是區(qū)內(nèi)斷層F3、F4嚴(yán)重制約著礦體產(chǎn)狀可以對比。
區(qū)內(nèi)主要礦石礦物為方鉛礦、閃鋅礦和磁鐵礦,次為黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦等,脈石礦物為石榴石、透輝石、次透輝石、方解石、綠簾石、綠泥石及石英等。
圖1 大排礦區(qū)輝石電子探針分析結(jié)果
礦區(qū)礦石結(jié)構(gòu)特征:磁鐵礦以全自形呈聚晶、單晶互相連接、鑲嵌、石榴石和他形一半自形粒狀結(jié)構(gòu)。
礦石構(gòu)造:磁鐵礦石構(gòu)造有塊狀結(jié)構(gòu)、浸染狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造、條帶狀、層紋狀構(gòu)造。鉛鋅礦石構(gòu)造主要有塊狀(團(tuán)塊狀)、層紋狀、條帶狀、浸染狀為主,偶見細(xì)脈狀。
塊狀、團(tuán)塊狀構(gòu)造:方鉛礦、閃鋅礦等共生呈塊狀、團(tuán)塊狀產(chǎn)于碳酸鹽巖石中。
浸染狀構(gòu)造:閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦等呈星散狀分布于巖石中。
為進(jìn)一步查明區(qū)內(nèi)矽卡巖礦物成分及其成因指示意義,對大排鉛鋅礦床中的矽卡巖礦物進(jìn)行了探針分析。結(jié)果表明,大排鉛鋅礦床輝石中的MnO含量較高,介于16.97%~17.58%之間,為錳鈣輝石(圖1)。
根據(jù)對我國主要典型矽卡巖型Pb、Zn(Ag)多金屬礦床的研究,提出了錳質(zhì)夕卡巖建造的概念。其系指由一套較特殊的Mn(Ca,Mg,F(xiàn)e,Al)硅酸鹽交代礦物所組成,經(jīng)常伴生Pb-Zn(Ag)礦化,大多產(chǎn)于距侵入體接觸帶有一定距離的碳酸鹽圍巖中,并往往和產(chǎn)于侵入體接觸帶伴生Fe、Cu、W、Sn礦化的鈣(鎂)夕卡巖構(gòu)成一定的交代礦化分帶。錳質(zhì)夕卡巖生成時(shí)間比鈣(鎂)夕卡巖稍晚,成巖溫度(200℃~450℃)也比后者(450℃~650℃)要低。產(chǎn)于不同碳酸鹽圍巖(灰?guī)r或白云巖)中和伴生不同金屬礦化(Pb-Zn或Ag-Pb-Zn)的錳質(zhì)夕卡巖礦物組成有一定差別。因此,錳質(zhì)夕卡巖是評價(jià)含Pb-Zn-Ag夕卡巖礦床的重要找礦標(biāo)志。由前述可知,區(qū)內(nèi)矽卡巖化較為普遍,輝石中MnO含量較高,為含錳夕卡巖建造,指示其具有良好的鉛鋅成礦條件。
大排鐵鉛鋅多金屬礦具有以下特征:
(1)礦床成礦類型具有多樣性和復(fù)雜性,鐵礦屬沉積-改造型,成礦物質(zhì)來源于海底火山活動及陸相;而鉛鋅屬層控矽卡巖型,成礦物質(zhì)來源于巖漿熱液。
(2)成礦時(shí)期具有多期次,一般為沉積期、熱液期及疊加改造期。
(3)礦體均受地層控制,均具明顯的層狀、似層狀,鐵礦主要受經(jīng)畬組地層控制,而鉛鋅礦則多與矽卡巖關(guān)系密切,多分布于外接觸帶上。
(4)礦區(qū)深部存在的燕山期花崗巖,對沉積介質(zhì)中的鐵質(zhì)多金屬起到活化、疊加、轉(zhuǎn)移和富集的作用,而巖體本身攜帶成礦熱液對圍巖中碳酸鹽建造進(jìn)行交代作用,從而在有利條件下形成矽卡巖礦床。
大排礦區(qū)位于龍巖市鐵多金屬成礦區(qū)中南部區(qū)域,層控特征明顯。但是區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床可能為層控矽卡巖礦床。區(qū)內(nèi)鐵礦形成應(yīng)早于鉛鋅礦,后期經(jīng)熱液改造重新是含礦元素活化、轉(zhuǎn)移,在有利條件下富集成礦??赡苣:藚^(qū)內(nèi)對鉛鋅礦床成因類型的認(rèn)識。層位沉積環(huán)境:礦體賦存于一定的層位,即早二疊世船山組—中二疊世棲霞組(C3c-P1q)。該地層巖石基本以碳酸鹽巖—灰?guī)r、大理巖為主,含鈣泥巖、凝灰質(zhì)細(xì)碎屑巖、凝灰質(zhì)硅泥巖為次,是易于受交代的巖石,本期在閩西南地區(qū)形成了厚度較大的碳酸鹽建造,也為后期熱液交代形成矽卡巖礦床提供了必要條件。