李 萌,郭 健,黃照強(qiáng),吳華英,牛斯達(dá),倪 斌

(1.中國(guó)石化石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；2.中國(guó)冶金地質(zhì)總局礦產(chǎn)資源研究院，北京 101300)

0 引 言

淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床是世界上最重要的金礦床類型之一，也是當(dāng)前國(guó)際礦床學(xué)界研究熱點(diǎn)之一[1-2]。我國(guó)處于淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床有利的成礦區(qū)，主要發(fā)育在福建省[3]。德化-尤溪-永泰礦集區(qū)位于福建省武夷成礦帶南端，被稱為福建省的“金三角”。在該礦集區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)數(shù)十處與火山-次火山作用有關(guān)的淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床(點(diǎn))，包括邱村金礦等。前人對(duì)德化-尤溪-永泰礦集區(qū)的地層、構(gòu)造、巖漿活動(dòng)、圍巖蝕變、成礦時(shí)代、礦床成因等方面進(jìn)行了研究并取得進(jìn)展：①巖漿活動(dòng)與成礦時(shí)代具有多階段性，該礦集區(qū)發(fā)生多期次的巖漿活動(dòng)，包括加里東期、印支期及燕山期等，其中燕山期為主要成礦期[4]；②礦床具有巖漿期后熱液成因特征，該礦集區(qū)礦床成礦均與巖漿活動(dòng)關(guān)系密切[5]；③礦床垂向分帶特征，該礦集區(qū)具有礦床類型垂向分帶的特點(diǎn)；④深部斑巖型礦床潛力巨大，德化-尤溪-永泰礦集區(qū)深部及外圍有較好的找礦前景[6]。

大型火山機(jī)構(gòu)(破火山口、火山穹隆等)是重要的成礦有利部位，以上杭紫金山為典型代表。從前人研究來看，德化-尤溪-永泰礦集區(qū)構(gòu)造發(fā)育強(qiáng)烈、植被覆蓋率高，礦集區(qū)還可能存在更大的主控火山機(jī)構(gòu)，控礦斷裂等成礦構(gòu)造背景也需要進(jìn)一步查明。根據(jù)遙感影像上線形和環(huán)形構(gòu)造的有關(guān)識(shí)別標(biāo)志開展構(gòu)造解譯，可進(jìn)一步預(yù)測(cè)找礦有利地段，實(shí)踐證明該方法可有效提高找礦工作的方向性和目的性[7]。對(duì)于多數(shù)礦床，特別是斑巖型礦床和熱液脈型礦床，圍巖蝕變是成礦熱液運(yùn)移過程中留下的重要遺跡[8-9]，目前該礦集區(qū)蝕變礦物類型及分帶模型尚未建立。利用遙感技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)羥基、鐵染蝕變等宏觀地質(zhì)信息的提取，作為德化-尤溪-永泰礦集區(qū)傳統(tǒng)找礦手段的有力補(bǔ)充。此外，利用近紅外光譜技術(shù)開展蝕變礦物填圖可以快速確定蝕變礦物，劃分蝕變分帶，有效指導(dǎo)探礦部署。

本次研究綜合遙感構(gòu)造解譯、蝕變信息提取、地面光譜測(cè)量、蝕變礦物填圖等方法，重新厘定礦集區(qū)斷裂、火山機(jī)構(gòu)等構(gòu)造，探索礦集區(qū)羥基蝕變的分布規(guī)律，建立蝕變礦物分帶模式，以期為武夷德化-尤溪-永泰礦集區(qū)的基礎(chǔ)研究及找礦方向提供借鑒思路。

1 地質(zhì)背景

德化-尤溪-永泰礦集區(qū)經(jīng)歷了加里東期、印支期、燕山期等多期次構(gòu)造活動(dòng)，各種褶皺、斷裂構(gòu)造較發(fā)育。加里東期形成一些緊閉的平臥褶皺、流劈理、片理等，印支期以一系列NE向或NW向?qū)捑忨薨櫈橹饕卣?，燕山期則形成了較大規(guī)模的斷陷盆地，斷陷盆地邊緣的熱液活動(dòng)為金、銅多金屬成礦提供了有利條件[10]。德化-尤溪-永泰礦集區(qū)早白堊世火山活動(dòng)強(qiáng)烈，受區(qū)域性斷裂構(gòu)造控制明顯，火山噴發(fā)帶與區(qū)域上NE向斷陷帶展布方向一致。

德化-尤溪-永泰礦集區(qū)內(nèi)出露的地層有中上元古界馬面山群、上侏羅統(tǒng)長(zhǎng)林組和上侏羅統(tǒng)南園組(圖1)。中上元古界馬面山群巖性主要為云母石英片巖，原巖為一套火山碎屑沉積建造，片理發(fā)育；上侏羅統(tǒng)長(zhǎng)林組與下伏馬面山群多呈不整合或斷層接觸，上部為灰白-青灰色中粒石英砂巖、含礫石英粗砂巖，下部為灰紫色凝灰質(zhì)砂巖、含礫石英砂巖、淺變質(zhì)粉砂巖，為礦集區(qū)內(nèi)重要的賦礦層位；上侏羅統(tǒng)南園組地層在礦集區(qū)內(nèi)分布廣泛，巖性主要為灰紫、紫紅色流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、英安巖、英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r等。

圖1 礦集區(qū)地質(zhì)圖及采樣位置

前人研究表明，德化-尤溪-永泰礦集區(qū)內(nèi)成礦作用與燕山期巖漿活動(dòng)密切。項(xiàng)紅亮[11]通過硫同位素分析及成礦溫度研究，認(rèn)為邱村金礦成礦熱液來源于火山巖漿期后分異的熱液，屬火山-次火山巖中低溫?zé)嵋盒徒鸬V。NI等[12]對(duì)其礦石礦物特征、圍巖蝕變、流體包裹體進(jìn)行研究，認(rèn)為邱村金礦應(yīng)屬于低硫型淺成低溫?zé)嵋旱V床，德化東洋金礦和青云山銅金礦也具有次火山中低溫?zé)嵋盒偷V床的特征。

2 取樣和方法

2.1 遙感解譯和信息提取

基于中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)獲取的Landsat8數(shù)據(jù)，通過線性構(gòu)造和環(huán)形構(gòu)造等遙感解譯，選擇合適的波段組合，并采用去相關(guān)拉伸等方法增強(qiáng)圖像線性特征，提取武夷德化-尤溪-永泰礦集區(qū)構(gòu)造信息。Landsat-8數(shù)據(jù)衛(wèi)星上攜帶兩個(gè)傳感器，分別是OLI陸地成像儀和TIRS熱紅外傳感器。衛(wèi)星共有11個(gè)波段，波段1～波段7、波段9～波段11的空間分辨率為30 m，波段8為15 m分辨率的全色波段。數(shù)據(jù)的獲得時(shí)間為2015年4月4日，條帶號(hào)119，行編號(hào)為42，數(shù)據(jù)類型是OLI_TIRS。對(duì)研究區(qū)遙感影像進(jìn)行不同波段RGB組合對(duì)比，其中波段7、波段4、波段1的組合圖像兼具中紅外、近紅外及可見光波段信息的優(yōu)勢(shì)，圖面色彩豐富，層次感好，具有極為豐富的地質(zhì)信息和地表環(huán)境信息。

本文采用ENVI圖像處理軟件對(duì)Landsat8遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行大氣校正等處理，將干擾地物如植被、河道等與蝕變礦物無關(guān)的地物掩膜去除。提取鐵染異常(FCA)采用Landsat8數(shù)據(jù)的波段2、波段4、波段5、波段6做主成分變換，而提取羥基異常(FCA)則采用波段2、波段5、波段6、波段7做主成分變換。提取后的異常閾值處理采取異常強(qiáng)度分級(jí)的辦法，以σ做為尺度，以均值加n倍標(biāo)準(zhǔn)離差作為主分量輸出的動(dòng)態(tài)范圍，對(duì)異常區(qū)域進(jìn)行強(qiáng)度劃分，對(duì)異常信息逐層分離，獲得礦化蝕變異常強(qiáng)度分級(jí)圖。

2.2 光譜測(cè)量與蝕變礦物填圖

巖石光譜測(cè)量和蝕變礦物填圖主要包括野外地質(zhì)踏勘、采樣及記錄、樣品測(cè)量和數(shù)據(jù)處理與解釋四個(gè)階段。在采樣之前結(jié)合已有資料大致判斷成礦類型和礦化-蝕變范圍，對(duì)邱村金礦、大蛇金礦、雙旗山金礦、龍門山銀礦等礦區(qū)進(jìn)行踏勘，在上述礦區(qū)布置蝕變礦物填圖范圍，著重采集有明顯蝕變的巖石樣品，采樣范圍適當(dāng)覆蓋礦區(qū)周邊無礦化-礦物蝕變地帶。采集樣品時(shí)選擇具有代表性的礦化蝕變巖，一般采集拳頭大小，盡量敲出3個(gè)較平坦的新鮮面。

在室內(nèi)使用SVCHr-1024全波段地物光譜儀對(duì)樣品進(jìn)行集中測(cè)量和記錄，每個(gè)樣品測(cè)量3個(gè)數(shù)據(jù)，針對(duì)所采集的53塊樣品共采集了159個(gè)光譜數(shù)據(jù)。通過礦物的光譜曲線，對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)礦物譜線，確定蝕變礦物種類、相對(duì)含量，根據(jù)蝕變礦物組合和含量劃分蝕變類型和強(qiáng)度。標(biāo)準(zhǔn)蝕變礦物的提取參考光譜Pimaview3.1中的參考庫(kù)，REFLIB庫(kù)文件子目錄包含了36種可識(shí)別的礦物光譜數(shù)據(jù)。利用Pimaview3.1程序進(jìn)行蝕變礦物的種類分析時(shí)，需要設(shè)定程序可分析出的蝕變礦物的數(shù)量。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定分析數(shù)量為3，即能識(shí)別的礦物最多為3種。

3 結(jié)果分析

3.1 遙感數(shù)據(jù)處理結(jié)果

相較于地質(zhì)調(diào)查的深入細(xì)致，遙感解譯觀測(cè)尺度較大，更能看到研究區(qū)宏觀和整體的信息。遙感解譯結(jié)果與基礎(chǔ)地質(zhì)資料相比具有較高的匹配度，但也存在明顯的差異，如遙感解譯揭示雙旗山地區(qū)以NE向斷裂為主，而并非NW向斷裂。整體來看，德化-尤溪-永泰礦集區(qū)內(nèi)主要發(fā)育NE向斷裂，其次是NW向斷裂，而NNE向斷裂和近NS向斷裂宏觀分布不明顯(圖2)。NE向斷裂是德化-尤溪-永泰礦集區(qū)規(guī)模最大、作用最強(qiáng)的一組深大斷裂群，走向長(zhǎng)大于40 km，寬1～10 km。NW向斷裂帶由一系列平行斷裂構(gòu)成，形成時(shí)間可能晚于NE向斷裂構(gòu)造帶。近NS向斷裂構(gòu)造帶主要分布在龍門溪-雷潭一帶，長(zhǎng)約5 km，寬2 km，已在該構(gòu)造帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)數(shù)處金礦床或金礦點(diǎn)。此外，德化-尤溪-永泰礦集區(qū)發(fā)現(xiàn)四處環(huán)形構(gòu)造，其中比較明確的火山機(jī)構(gòu)有兩處，一處位于和順村的火山機(jī)構(gòu)，鄰近龍門場(chǎng)金銀礦；另一處位于雷潭-安村附近，主體位于長(zhǎng)林組地層中，該部位也是NE向斷裂、NW向斷裂、近NS向斷裂等多組斷裂的交匯部位。根據(jù)遙感數(shù)據(jù)的蝕變信息提取，礦集區(qū)羥基蝕變分布具有規(guī)律性，主要分布在NE向斷裂走向蝕變區(qū)、環(huán)繞雷潭-安村火山機(jī)構(gòu)蝕變區(qū)和環(huán)繞和順火山機(jī)構(gòu)蝕變區(qū)(圖3(a))，鐵染蝕變同樣具有上述分帶性(圖3(b))。

圖2 礦集區(qū)構(gòu)造解譯

圖3 礦集區(qū)羥基蝕變分布

3.2 光譜測(cè)量結(jié)果

在53件樣品光譜測(cè)量中，標(biāo)準(zhǔn)蝕變礦物的提取參考光譜Pimaview3.1中的參考庫(kù)，設(shè)定可分析出的蝕變礦物數(shù)量為3種。對(duì)測(cè)試結(jié)果中的蝕變礦物出現(xiàn)頻數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可得伊利石出現(xiàn)頻次最多，為113次，其次為蒙脫石，出現(xiàn)76次，第三為多硅白云母，出現(xiàn)68次，其他依次為硬石膏39次，白云母13次，綠泥石13次，多水高嶺石11次，電氣石3次，綠簾石3次，石膏2次，方解石1次(圖4(a))。從圖4(b)可以看出，伊利石占比最大，占總蝕變礦物的33%，蒙脫石占22%，多硅白云母占20%，這3種蝕變礦物約占本次測(cè)試中所有蝕變礦物的三分之二。

圖4 蝕變礦物種類頻數(shù)

4 討 論

4.1 NE向斷裂控礦作用

遙感解譯的結(jié)果表明，NE向斷裂是德化-尤溪-永泰礦集區(qū)規(guī)模最大的一組深大斷裂群，包括大量的NE向次級(jí)斷裂及微小斷裂，對(duì)區(qū)內(nèi)礦床分布起著重要的控制作用。根據(jù)礦區(qū)提供地質(zhì)資料，邱村礦區(qū)發(fā)育一系列NEE-近EW向斷裂帶，長(zhǎng)60～1 300 m，寬0.5～8.2 m，控制了該區(qū)域礦體及巖脈的展布(圖5)。已知金礦體均分布于脈巖蝕變帶中，主要有1號(hào)金礦脈、2號(hào)金礦脈、3號(hào)金礦脈、4號(hào)金礦脈、6號(hào)金礦脈、8號(hào)金礦脈、10號(hào)金礦脈、11號(hào)金礦脈、12號(hào)金礦脈、13號(hào)金礦脈。脈狀金礦體產(chǎn)在侏羅系南園組凝灰?guī)r中，受NEE-近EW向斷裂控制明顯，整體沿?cái)嗔炎呦蛘共?。?號(hào)金礦脈受F1斷裂控制，長(zhǎng)700 m、斜深184 m，厚度0.60～8.21 m，平均厚度2.46 m，Au品位平均4.52 g/t。邱村主礦體呈近EW向，處在NEE-近EW向斷裂走向轉(zhuǎn)折的應(yīng)力釋放區(qū)。類似的，脈狀侵入巖包括閃長(zhǎng)玢巖及花崗閃長(zhǎng)斑巖，大致沿?cái)嗔亚秩?，產(chǎn)狀基本為NEE-近EW向。遙感解譯發(fā)現(xiàn)的雷潭-安村火山機(jī)構(gòu)，周圍5 km范圍內(nèi)分布有邱村金礦、大蛇-安村金礦、青云山金礦等(圖2)，因此推測(cè)火山機(jī)構(gòu)深部發(fā)育環(huán)狀、放射狀斷裂，為熱液運(yùn)移和礦質(zhì)沉淀富集提供良好通道。

圖5 邱村金礦蝕變礦物填圖

根據(jù)閃長(zhǎng)斑巖脈體、花崗閃長(zhǎng)斑巖脈體與NEE-近EW向斷裂的交切關(guān)系，斑巖脈體多沿著斷裂發(fā)育，且未出現(xiàn)明顯的斷裂錯(cuò)動(dòng)，可以判斷侵入體形成于斷裂之后(圖5)。此外，NEE-近EW向斷裂帶內(nèi)有黃鐵礦化、硅化、絹云母化、綠泥石化蝕變，并有閃長(zhǎng)玢巖脈充填，沿?cái)嗔褟?qiáng)硅化、黃鐵礦化地段常構(gòu)成金礦體，因此NEE-近EW向斷裂為邱村礦區(qū)主要容礦(控礦)構(gòu)造。

邱村礦區(qū)在晚侏羅世時(shí)期發(fā)生大規(guī)模的陸相火山作用，形成大面積的南園組火山巖，形成NEE-近EW向斷裂構(gòu)造，但是未發(fā)生礦化作用。早白堊世時(shí)期，由于受到太平洋板塊活動(dòng)的影響，區(qū)域上處于伸展的構(gòu)造背景，區(qū)域巖漿活動(dòng)再次發(fā)生[13]。在區(qū)域NEE-近EW向斷裂基礎(chǔ)上，后期巖漿順著侵入到淺部地殼，形成淺部巖漿房，淺部巖漿房中的巖漿又順著斷裂向上侵位到淺部地層中，形成中性-基性次火山巖巖脈。巖漿在淺部巖漿房冷凝結(jié)晶過程中分異出含礦流體，含礦流體順著NEE-近EW向斷裂向上運(yùn)移到更淺部的位置，前期侵位形成的脈巖作為成礦流體的隔擋層，使得流體在脈巖附近沉淀金，形成Au礦體，如邱村金礦。

4.2 礦化蝕變特征及其指示意義

在常見的遙感蝕變信息提取中，“鐵化”現(xiàn)象可以反映地層中具有富赤鐵礦、褐鐵礦、針鐵礦、黃鉀鐵礬等含鐵離子的巖石。而絹云母、綠泥石、綠簾石等巖石含羥基(OH-)，該類礦物一般是圍巖蝕變的產(chǎn)物，對(duì)指導(dǎo)找礦具有重要意義。

將蝕變強(qiáng)度從低到高分級(jí)，如圖6所示。由圖6可知，成礦區(qū)多數(shù)都位于羥基蝕變強(qiáng)度高值區(qū)，與實(shí)際情況相符，如龍門場(chǎng)銀多礦、雙旗山金礦、邱村金礦等。就邱村金礦而言，羥基蝕變主要分布在邱村金礦的主礦體附近，與礦體的近EW走向一致(圖6(a))，而鐵染蝕變高值區(qū)分布呈NE向(圖6(b))，與礦體的近EW向明顯不同。由此可見，羥基蝕變對(duì)于邱村金礦礦體具有一定的指示意義。

圖6 邱村金礦蝕變分布圖

由圖6還可以看出，邱村金礦圍巖蝕變礦物主要有伊利石、多硅白云母、蒙脫石、硬石膏等，其中伊利石+多硅白云母的蝕變組合位于主礦體附近，而蒙脫石+硬石膏的蝕變組合則位于主礦體邊緣。絹云母作為金礦脈中重要的蝕變礦物，能指示蝕變強(qiáng)度及礦體的礦化程度。四面體中含Si含量較高，反映其硅化程度較高[14-15]。金章東等[16]通過對(duì)德興斑巖銅礦伊利石進(jìn)行研究，認(rèn)為在斑巖體和接觸帶內(nèi)，蝕變程度強(qiáng)的部位礦化品位也較高，因此，邱村金礦近礦蝕變礦物伊利石+多硅白云母的組合對(duì)成礦是非常有利的。

5 結(jié) 論

在德化-尤溪-永泰礦集區(qū)，遙感解譯揭示該區(qū)發(fā)育四組斷裂帶，主要為NE向斷裂和NW向斷裂，其次為NNE向斷裂和近NS向斷裂。此外，位于雷潭-安村附近的火山機(jī)構(gòu)，處于多組斷裂交匯部位，距離其5 km范圍內(nèi)環(huán)繞分布邱村、十字格、半嶺、西乾、青云山等礦床。邱村金礦NEE-近EW向斷裂帶具有導(dǎo)礦作用和容礦作用。巖漿活動(dòng)所帶來的成礦流體沿?cái)嗔褞г跍\部富集，為礦區(qū)火成巖噴溢和礦液上升提供了通道，是主要的成礦構(gòu)造，控制著礦脈和巖脈的產(chǎn)出。

礦集區(qū)羥基蝕變具有分布規(guī)律性，主要分布在西部沿NE向斷裂走向蝕變區(qū)、中部環(huán)繞雷潭-安村火山機(jī)構(gòu)的蝕變區(qū)和東北部環(huán)繞和順火山機(jī)構(gòu)的蝕變區(qū)。鐵染蝕變同樣具有上述分帶性，成礦區(qū)多數(shù)都位于蝕變強(qiáng)度高值區(qū)。對(duì)于邱村金礦來說，羥基蝕變主要分布在主礦體附近，表明對(duì)礦體具有一定的指示意義。礦集區(qū)主要蝕變礦物類型有蒙脫石、伊利石、多硅白云母、綠泥石、硬石膏等。邱村金礦伊利石+多硅白云母的蝕變組合位于主礦體附近，而蒙脫石+硬石膏的蝕變組合則位于主礦體邊緣。