福建省永定大排礦區(qū)鐵多金屬礦成礦地質(zhì)特征及礦床成因探討

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）

1 成礦地質(zhì)背景

1.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

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]。

1.2 礦區(qū)構(gòu)造

大排礦區(qū)斷裂相對(duì)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(duì)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(duì)區(qū)內(nèi)礦體的形成起到了重要的導(dǎo)礦和容礦作用。

1.3 礦區(qū)巖漿巖

礦區(qū)出露主要為二長(zhǎng)花崗斑巖，其次還有呈透鏡狀、脈狀的鉀長(zhǎng)花崗巖、花崗斑巖、石英班巖、輝綠巖、輝綠閃長(zhǎng)巖等。其中二長(zhǎng)花崗斑巖對(duì)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(lái)對(duì)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(cè)定結(jié)果，二長(zhǎng)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(lái)對(duì)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。

1.4 圍巖蝕變

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(duì)比。

2 礦物組合及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

2.1 礦物組合

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

2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

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(duì)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(duì)我國(guó)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(píng)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。

3 成礦地質(zhì)特征

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(lái)源于海底火山活動(dòng)及陸相；而鉛鋅屬層控矽卡巖型，成礦物質(zhì)來(lái)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(duì)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(duì)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。

4 礦床成因討論

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(duì)鉛鋅礦床成因類型的認(rèn)識(shí)。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。