武夷山成礦帶龍泉—上杭地區(qū)銅多金屬礦地質(zhì)特征與控礦因素

朱文暉，漆 亮

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物化探大隊，江西 南昌 330000）

武夷山成礦帶主要位于東南沿海浙贛閩粵四個省份的交界位置上，與武夷山山脈的覆蓋范圍大致相同。從地理范圍上看，主要覆蓋仙霞嶺和懷玉山，東部地區(qū)與藏云山相鄰，西部地區(qū)位于贛江，南部低于與蓮花山、九連山為伴[1]。再從行政區(qū)域劃分，成礦帶主要覆蓋福建西部地區(qū)、江西東部地區(qū)、浙江西部地區(qū)以及廣東東北部地區(qū)。目前該成礦帶已經(jīng)發(fā)現(xiàn)金銅礦、鐵礦、金多金屬礦、銅礦以及銅多金屬礦等一系列著名礦床。本文針對武夷山地區(qū)成礦帶龍泉～上杭地區(qū)銅多金屬礦的地質(zhì)特征及控礦因素進行分析研究。

1 武夷山成礦帶龍泉-上杭地區(qū)銅多金屬礦地質(zhì)特征

武夷山成礦帶龍泉～上杭地區(qū)與南北方向上的斷裂帶相鄰，晚古生代屬于陸表海盆地，區(qū)域內(nèi)侵入巖的巖漿活動十分劇烈，其中以南北方向上分布的巖體表現(xiàn)最為明顯，因此該地區(qū)銅多金屬礦床分布眾多[2]。圖1為該地區(qū)銅多金屬礦場分布圖。

通過圖1中該地區(qū)銅多金屬礦場分布及相關(guān)數(shù)據(jù)信息對其地質(zhì)特征從地層、巖漿巖、構(gòu)造、礦區(qū)地球化學及礦區(qū)地球物力特征五方面進行研究。

1.1 地層特征

武夷山成礦帶龍泉～上杭地區(qū)出露地層最老地層為二疊系文筆山組，最新地層為第四系全新統(tǒng)。二疊系文筆山組下段地層主要分布呈現(xiàn)出南東方向分布，主要位于成礦帶龍泉～上杭地區(qū)東南部，與溪尾組地層呈現(xiàn)出不整合的接觸方式，二疊系文筆山組下段的巖性主要以灰黑色中、厚層狀含銅金屬條帶的白云巖[3]。二疊系文筆山組上段地層主要成北東方向分布，主要位于成礦帶龍泉～上杭地區(qū)東北部，與翠屏山組呈現(xiàn)出不整合的接觸方式，上段巖性主要以灰黑色中、厚層狀的銅金屬硅質(zhì)巖。第四系全新統(tǒng)主要包括東北部位和東西部位，且出露的面積與其它地層相比較少，分布于中新生代時期的沉積槽當中，東北部為河床相沖積層，主要以砂礫卵石為主，厚度約為0.7m～8.7m；東西部為一級階地沖積層，主要以粉砂和細砂為主，上部分含有少量泥炭，下部分含有少量砂礫石，厚度約為4.5m～13m。砂礫的主要形成原因是由于，成礦帶龍泉～上杭地區(qū)夏季的雨水天氣導致的洪水攜帶大量的砂、礫及砂質(zhì)土形成的松散混合物。

1.2 巖漿巖特征

通過探究發(fā)現(xiàn)，區(qū)域發(fā)育位置有大規(guī)模的侵入巖存在且占總體面積的1/4，出露的巖性主要有灰綠色流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖、夾凝灰質(zhì)砂巖、肉紅色復成分礫巖為主[4]。呈現(xiàn)出“Z型”的巖性特征。主要受到成礦帶構(gòu)造的控制，呈現(xiàn)出近西南向侵入，具備幔源型的特點，其中流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖和夾凝灰質(zhì)砂巖的蝕變最為劇烈，肉紅色復成分礫巖僅出露了一條。

圖1 成礦帶龍泉-上杭地區(qū)銅多金屬礦床分布圖

流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖成塊狀構(gòu)造，具有凝灰結(jié)構(gòu)，礦物組成主要是由晶屑、凝灰級的玻屑、火山塵和少量的火山角礫組成，晶屑主要為透長石（10%～20%）、斜長石（25%～35%）。

夾凝灰質(zhì)砂巖是一種分布最廣泛、最常見的細?；鹕剿樾紟r。碎屑的主要表現(xiàn)為巖屑、晶屑、玻屑和火山灰，該地區(qū)碎屑粒徑小于 2.0mm。主要是由火山爆發(fā)而拋入空中的火山物質(zhì)經(jīng)長距離的搬運，散落于盆地當中，再經(jīng)過壓結(jié)和水化學膠結(jié)固結(jié)形成巖石。

1.3 構(gòu)造特征

武夷山成礦帶龍泉～上杭地區(qū)銅多金屬礦的侵入巖規(guī)模較大，因此，褶皺的發(fā)育相對遲緩，構(gòu)造主要以斷裂為主，并包含一條脆韌性剪切帶。該地區(qū)斷裂構(gòu)造特點的主要變現(xiàn)形式可分為三種，且三種形式總體呈現(xiàn)出南東向。表1為該地區(qū)主要斷裂帶的構(gòu)造特征。

表1 龍泉-上杭地區(qū)主要斷裂特征表

斷裂帶A區(qū)的斷裂特征主要表現(xiàn)為構(gòu)造破碎帶，且寬度的變化與其它三種斷裂特征相比較大，碎塊之間具有相對的位移現(xiàn)象，蝕變較為強烈，與早期的斷裂帶相比，位置發(fā)生了改變斷裂距離最大可達750m。

斷裂帶B區(qū)的斷裂特征主要表現(xiàn)為碎裂巖，地貌上呈現(xiàn)出凹槽形狀的地形延伸，局部可以看到少量的沿碎裂巖帶發(fā)育的石英細脈，斷裂距離最大可達225m。

斷裂帶C區(qū)的斷裂特征主要表現(xiàn)為砂巖碎裂巖帶、碎裂巖花砂巖，沿斷裂帶縫隙處發(fā)育細碎屑、方解石細脈，斷裂距離最大為420m.

剪切帶的斷裂特征主要表現(xiàn)為角礫沿帶和碎裂巖帶，與早期相比，各碎塊之間發(fā)生了相對位移，個別細碎屑填充膠結(jié)，阻斷了南北方向上的斷層結(jié)構(gòu)，斷裂距離在140m到210m之間，從地貌上看，呈現(xiàn)出沿斷層的槽形負地形。

1.4 礦區(qū)地球化學特征

武夷山成礦帶龍泉～上杭地區(qū)地球化學特征異常區(qū)位置主要集中在該區(qū)域的中部地區(qū)，異常形狀呈現(xiàn)出橢圓形，走向為近南北方向[5]。異常元素主要包括Cu、Al、Fe、Mg、Na、Ti等，異常形態(tài)為南北方向展布，呈橢圓形或不規(guī)則形狀。表2為該區(qū)域地球化學異常特征表。

表2 龍泉-上杭地區(qū)地球化學異常特征表

通過表2中的數(shù)據(jù)可以看出該地區(qū)成礦條件良好，Al、Fe異常規(guī)模較大，但范圍不夠集中，Cu的異常規(guī)模最大，且套合良好，濃集趨勢十分明顯，根據(jù)Cu、Al、Fe元素的異常分布和組合，并結(jié)合相應的地質(zhì)、物探方法的研究成果，可以得出該區(qū)域的礦化規(guī)律和碎裂巖化的巖脈有著密切的聯(lián)系。

2 武夷山成礦帶龍泉-上杭地區(qū)銅多金屬礦控礦因素

2.1 地層因素

通過上述對武夷山成礦帶龍泉～上杭地區(qū)銅多金屬礦地質(zhì)特征進行研究，可以得出該區(qū)域底層的發(fā)育較為簡單，根據(jù)鄰區(qū)地層與成礦之間的關(guān)系可以得出，成礦帶北部的最新地層為第四系全新統(tǒng)含銅金屬條帶白云巖與成礦關(guān)系有著密切的聯(lián)系，總體上呈現(xiàn)出東南方向排布，與硅質(zhì)巖呈現(xiàn)出不整合接觸，巖性主要以灰黑色中、厚層狀的銅金屬硅質(zhì)巖為主。

2.2 構(gòu)造因素

武夷山成礦帶龍泉～上杭地區(qū)銅多金屬礦區(qū)域內(nèi)近南東方向的斷裂帶發(fā)育較為明顯，從上文研究可知，南部的斷裂帶形成時代較早，在幾組斷裂帶行程中，由于地殼的運動導致溫度和壓力都發(fā)生了巨大的改變，從而造成了礦區(qū)局部變形，使得構(gòu)造帶相對薄弱。在薄弱帶上，底部的流體沿著斷裂帶不斷上升，從而形成了多金屬富集區(qū)域，由于該地區(qū)的斷裂為多金屬礦物提供了良好的運輸通道，北部形成的斷裂帶的時間較晚，通常會對多金屬成礦起到破壞的作用[3]。同時研究得出該地區(qū)任性剪切帶上具有對礦體分布控制的能力。斷裂帶A區(qū)和B區(qū)的性質(zhì)不夠明顯，且剪切帶的形成引起了礦體的蝕變轉(zhuǎn)移，控制著斷裂帶A區(qū)和B區(qū)的產(chǎn)狀及形態(tài)。區(qū)域礦化走向與剪切帶的方向大致相同。

2.3 巖漿巖因素

武夷山成礦帶龍泉～上杭地區(qū)銅多金屬礦區(qū)域由于靠近火山帶，巖漿巖活動較為劇烈，綜合上文提出的異常出露巖性的基本特征可知，該地區(qū)灰綠色流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖與通多金屬礦化的關(guān)系十分密切，但灰綠色流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖具有品味較低，以及礦產(chǎn)資源儲量較大的特點，具有“Z型”巖性特征[4]。尤其是在該地區(qū)及附近位置受到巖漿的侵蝕，以及西北方向斷裂帶提供的熱源影響，使得該地區(qū)的多金屬物質(zhì)轉(zhuǎn)移、富集、沉淀并逐漸形成了銅多金屬礦。因此，可以說明，該地區(qū)巖漿巖對礦床具有一定的控制作用，且不同時期的巖漿侵入為該地區(qū)提供了不同的金屬礦物質(zhì)來源，同時為成礦提供了有力的熱源。

2.4 巖相因素

武夷山成礦帶龍泉～上杭礦地區(qū)富礦巖石主要為局部灰綠色流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖和大部分夾凝灰質(zhì)砂巖。礦化體呈現(xiàn)出層狀和扁豆狀，礦石的完整度更高，且呈現(xiàn)出沿斷裂帶發(fā)育的特征，由于該地區(qū)銅多金屬礦在后期的發(fā)育階段受到擠壓破碎，使得其多金屬礦物呈現(xiàn)出團塊狀，因此在流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖巖脈中具有良好的多金屬成礦地質(zhì)條件和潛能。

2.5 地球物理因素

通過勘查人員調(diào)查顯示，武夷山成礦帶龍泉～上杭地區(qū)南部磁場強度較弱，變化起伏不大，異常形態(tài)呈現(xiàn)出不規(guī)則的變化，異常中間帶呈東西方向排布，與親銅族元素的局部富集有著密切聯(lián)系，整體呈現(xiàn)出南東走向上的帶狀特征。北部地區(qū)屬于低洼地勢，大部分被第四系全新統(tǒng)覆蓋，呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的高磁背景區(qū)，磁場變化幅度較大，出現(xiàn)了強磁場異常現(xiàn)象，表現(xiàn)出新生界地層的特征，證明該位置具有良好的成礦條件，銅多金屬礦富集[2]。中部無明顯高級化率和低電阻率，且地電阻率的異常中心位置與高級化率的中心位置套和良好。在該地區(qū)異常范圍內(nèi)，多金屬礦化分布具有明顯的關(guān)聯(lián)，激電異常與上文研究的對應化探元素組合為Cu、Al、Fe、Mg、Na、Ti等，對應的巖性為灰黑色中、厚層狀條帶白云巖。通過研究證明視極化率異常可以有效的表現(xiàn)出該地區(qū)Cu、Al、Fe等多金屬礦床的分布。

2.6 地球化學因素

武夷山成礦帶龍泉～上杭地區(qū)銅多金屬礦區(qū)域內(nèi)發(fā)育為1:300000以Cu、Al、Fe、Mg、Na、Ti等為主的綜合化探異常，通過測量得出，該地區(qū)濃集中心有明顯的Cu、Al、Fe組合異常，可間接作為該區(qū)域的找礦標志。通過表2中的數(shù)據(jù)探知，Cu、Al、Fe、Mg、Ti等金屬元素在巖脈中分布集中且呈現(xiàn)上升富集趨勢，表現(xiàn)出黃綠色銅礦化。

2.7 蝕變因素

武夷山成礦帶龍泉～上杭地區(qū)銅多金屬礦的內(nèi)部地段蝕變較為強烈，主要呈現(xiàn)出綠泥石化、黃鐵礦化等，且與金屬銅礦化關(guān)系十分密切，蝕變強度越強，說明該區(qū)域銅的礦化效果越好。在斷裂帶A區(qū)和B區(qū)礦化體的分布范圍較大，在勘探線上呈現(xiàn)出具有一定寬度的礦化帶，且分步走向與巖脈基本相同。區(qū)域內(nèi)的異常情況與銅多金屬礦化體形成有著密切聯(lián)系，對于礦化形成具有一定的指示意義，能夠準確反映出該礦區(qū)巖漿的活動情況，成礦條件十分有利。

3 找礦遠景

通過對武夷山成礦帶的地質(zhì)特征和控礦因素分析，本區(qū)域銅多金屬礦化體主要賦存在碳酸巖脈之中，礦化體及其周圍的圍巖上主要的蝕變類型有綠泥石化、黃鐵礦化等，因此在進行找礦時應盡可能選擇蝕變類型為綠泥石化的礦化體，該礦化體中礦產(chǎn)資源分布密集。不過此礦區(qū)不適合使用鉆探施工進行找礦開采，主要原因在于該區(qū)域銅礦體的品味較低，部分品味并未達到工業(yè)鉆取要求。而相對于深部位置，通過地球化學及地球物理勘探分析具有一定的找礦潛能。

4 結(jié)語

筆者從多個方面對武夷山成礦帶龍泉～上杭地區(qū)銅多金屬礦的地質(zhì)特征和控礦因素進行研究和分析，并在控礦因素中提出了具體的銅多金屬礦找礦方向，為今后該地區(qū)找礦工作提供有力的理論依據(jù)。在今后的研究中還將對該區(qū)域其它地質(zhì)特征進行更加全面的研究，為未來在礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展、綠色開采中提供助力。