羅碧笏
(福建省閩西地質(zhì)大隊,福建 三明 365001)
龍鳳場硫多金屬礦位于政和—大埔斷裂帶西側(cè),南武夷晚古生代拗陷區(qū)次級構(gòu)造單元大田—龍巖拗陷帶的北東端,區(qū)域地層有麻源群老變質(zhì)巖、天瓦崠組-林地組的粗碎屑巖、船山組—棲霞組的石灰?guī)r、文筆山組—翠屏山組的碎屑巖,溪口組的碎屑巖和硅質(zhì)巖,梨山組-長林組的碎屑巖、南園組的火山巖[1]。本區(qū)構(gòu)造復雜,褶皺多為倒轉(zhuǎn)、斜歪褶皺,為壟上—川石復式背斜的次級褶皺。斷裂以推覆構(gòu)造為特征。上部為逆沖緩斷層,使麻源群、泥盆系等老地層依次推覆在較新的地層之上。下部又見有一組拆離滑脫構(gòu)造,造成地層的缺失,破壞了向斜構(gòu)造。此外,還見有NNE、NEE和NW向多組斷裂,形成時期相對較晚,對區(qū)域礦產(chǎn)影響不大。巖漿巖主要有三疊紀(少)斑狀細中?;◢弾r和晚侏羅世花崗閃長巖,次為潛火山巖及花崗斑巖。
礦區(qū)出露地層主要有林地組、船山組—棲霞組、文筆山組及童子巖組。林地組主要出露于龍鳳場東側(cè)及深部,巖性以石英砂巖、石英砂礫巖為主,夾少量粉砂巖。船山組—棲霞組零星分布于龍鳳場中南部,巖性以灰?guī)r、微晶灰?guī)r、細晶灰?guī)r為主,夾泥灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r。巖石普遍具大理巖化、矽卡巖化,與下伏林地組為(F0)斷層接觸。文筆山組分布于龍鳳場中南部、西南部及外圍,巖性為泥質(zhì)巖夾粉砂巖和細砂巖,水平層理發(fā)育,含較多扁平狀、條帶狀菱鐵質(zhì)結(jié)核,少量星點狀、細脈狀黃鐵礦,晶形完好。與上、下伏船山組—棲霞組為(F1)斷層接觸。童子巖組分布于龍鳳場南側(cè)及外圍,巖性主要為泥質(zhì)巖,次為粉砂巖和細砂巖,夾有煤層、煤線,含較多的動、植物化石。與下伏文筆山組呈整合接觸。
龍鳳場硫多金屬礦位于廣平倒轉(zhuǎn)向斜南西翼的次級褶皺上,向斜軸部由文筆山組組成,兩翼為船山組—棲霞組及林地組組成,軸向NE,北西翼為倒轉(zhuǎn)翼,南東翼為正常翼,地層走向北東東,傾向北北西,傾角10°~20°,局部較陡,向斜被一組緩斷裂切割破壞。
區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育,分為拆離滑脫斷層、陡傾角斷層共兩類。
(1)拆離滑脫構(gòu)造。礦區(qū)見F0、F1二組拆離滑脫斷層,是區(qū)域上主要控巖和控礦構(gòu)造。其中F0拆離滑脫斷層:總體走向北東東,傾向北北西,傾角一般10°~20°,局部較陡。深部鉆孔均有揭露,為船山組—棲霞組與下伏林地組界線,斷裂帶寬度不一,最大寬度20m,斷裂帶內(nèi)常見到擠壓破碎現(xiàn)象或出現(xiàn)糜棱巖化,并見石英脈和方解石脈穿插。斷裂帶附近巖石同樣具矽卡巖化、金屬礦化、大理巖化以及硅化現(xiàn)象。F1拆離滑脫斷層縱貫全礦區(qū),延伸近1.8km,斷層發(fā)生于船山組—棲霞組與文筆山組界面上。斷裂帶內(nèi)局部擠壓強烈,巖心破碎,石英脈穿插,圍巖普遍蝕變,具矽卡巖化、硅化、角巖化等。
(2)陡角度斷層。陡角度斷層有5組,編號為F4—F8,其中斷層F4、F6、F7為張扭性斷層,F(xiàn)5、F8為壓扭性斷層,呈南北或北北東走向,為后期破礦斷層。切割地層、礦體和早期的F1、F0斷層,造成位移,破壞程度不大。
礦區(qū)中北部侵入巖分布廣泛,主要為三疊紀(少)斑狀細中?;◢弾r及白堊紀的花崗斑巖脈。次火山巖為白堊紀潛火山巖,巖性為流紋質(zhì)含角礫晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r。
主要圍巖蝕變類型有矽卡巖化、大理巖化、方解石化、絹云母化、黃鐵礦化、硅化、綠泥石化、綠簾石化、高嶺土化。其中硅化、矽卡巖化、黃鐵礦化與硫多金屬礦化關(guān)系密切。
礦區(qū)圈定工業(yè)礦體有98個,其中硫鐵礦體32個、硫酸銅礦體2個、硫鉛鋅礦體12個、硫鋅礦體6個、鉛鋅礦體4個、鋅礦體23個、銅鋅礦體3個、磁鐵礦體8個、銅礦體8個。區(qū)內(nèi)礦體總體走向69°,傾向339°,少數(shù)159°,傾角0~32°,一般在5-20°之間;礦體長度在50m~286m之間,傾向延伸50m~520m之間,礦體賦存標高210m~538m。
區(qū)內(nèi)礦石類型9種,各礦石類型品位:硫鐵礦含S:12.14%~26.61%;硫酸銅礦含S:32.80%,Cu:0.51%;硫鉛鋅礦含S:14.16%~26.89%,Pb:0.74%~2.85%,含Zn:1.22%~3.93%;硫鋅礦含S:12.28%~25.23%、Zn:2.36%~7.08%;鉛鋅礦含Pb:1.06%~1.64%,Zn:1.25%~1.91%;鋅礦含Zn:0.54%~11.39%;銅鋅礦含Cu:0.72%~0.92%,Zn:3.32%~5.46%;磁鐵礦含TFe:36.86%~51.65%;銅礦含Cu:0.52%~1.27%。
(1)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造:礦石結(jié)構(gòu)主要呈粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、乳濁狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要呈致密塊狀、團塊狀、星點狀、細脈狀構(gòu)造,次為條帶狀、角礫狀構(gòu)造等。
(2)礦物成分:金屬礦物成分主要為磁黃鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、斑銅礦、黝銅礦、磁鐵礦、輝銅礦。有用元素硫(S)的主要礦物為磁黃鐵礦,次為黃鐵礦,硫鐵礦類型礦石中磁黃鐵礦占45%~60%,黃鐵礦占10%。Pb、Zn、Cu、Fe的主要礦物分別為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、磁鐵礦;銅的次要礦物為輝銅礦、斑銅礦,有很少的黝銅礦、赤鐵礦、菱鐵礦。脈石礦物主要為鈣鐵石榴子石、鈣鋁石榴子石、透灰石、矽灰石、綠簾石、綠泥石、石英、方解石、和螢石。
(3)礦石化學成分:礦石化學成分以S、Zn、Pb、Cu、Fe為主,可單獨或兩種以上的元素組合不同的工業(yè)類型礦石。礦石中伴生有少量Co、Cd、In、Tl、Se、Te、F、As及微量Be、Ta、Zr、Ag、Au、Bi、W、Mo、Sn等。
硫多金屬礦體頂、底板圍巖為石英礫巖、石英砂巖、矽卡巖、大理巖、灰?guī)r等。夾石常見未交代完整的矽卡巖、大理巖及灰?guī)r、方解石團塊。
礦體賦存于廣平倒轉(zhuǎn)向斜兩側(cè)的船山組-棲霞組蝕變帶中,主要礦體賦存于正常翼F1-F0之間,部分礦體賦存在倒轉(zhuǎn)翼F0-F1之間,少量礦體賦存在三疊紀花崗巖中及石炭紀林地組地層中。正常翼F1-F0之間賦存的礦體連續(xù)性較好,沿傾向延伸長,礦體厚度較穩(wěn)定—穩(wěn)定,礦石品位較均勻—均勻;倒轉(zhuǎn)翼F0-F1之間、三疊紀花崗巖及石炭紀林地組中賦存的礦體連續(xù)性差,礦體不穩(wěn)定且品位變化較大。其中磁鐵礦、銅鋅礦、銅礦、硫酸銅礦四種礦石類型均賦存在正常翼F0斷層接觸帶及其附近,礦體在空間分布上,具有水平方向和垂直方向上的一定分帶性,礦床圍巖普遍具有接觸交代變質(zhì)至強烈的熱液蝕變。
龍鳳場硫多金屬礦屬“矽卡巖型的磁黃鐵礦、黃鐵礦為主的多金屬礦床,礦化系發(fā)生于矽卡巖期、高-中溫熱液階段的礦床”。
(1)矽卡巖期。本區(qū)接觸變質(zhì)階段生成部分的硅灰石、透輝石、透閃石外,矽卡巖期早期第一階段主要通過雙交代作用生成鈣鐵榴石、鈣鐵輝石、透輝石,第二階段除了鈣鐵石榴石、透輝石繼續(xù)晶出外,主要為鈣鋁石榴石、符山石晶出,晚期則以磁鐵礦沉淀為主,很少輝鉬礦晶出,同時晶出透閃石、陽起石,逐漸向熱液期過渡。
(2)熱液期。分為三個階段:第一階段為硫化物-石英階段,主要生成硫化物之黃鐵礦(早)、磁黃鐵礦(量多)、黃銅礦(少)、輝銅礦(很少)和石英、綠簾石、螢石、白云石、磷灰石、葡萄石等。第二階段為硫化物-碳酸鹽階段,以黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、方解石、絹云母大量結(jié)晶,伴為量不多的綠泥石、白云石、鐵白石等。第三階段為碳酸鹽階段,主要殘存有碳酸鹽溶液,沿著巖礦石裂隙沉淀晶出方解石為主的脈體,伴有很少的菱鐵礦、沸石、石英等。各階段礦物晶出顯示有先后多次成生之關(guān)系,后生礦物充填、包裹、熔蝕、交代早生礦物的現(xiàn)象普遍,故出現(xiàn)較高溫礦物與較低溫礦物相處伴生,具有先后關(guān)系的多礦物組合的細脈亦呈現(xiàn)交叉穿切現(xiàn)象。硫多金屬礦體主要產(chǎn)在遠離巖體接觸帶的外帶矽卡巖中,零星礦體分散在花崗巖(潛火山巖相伴)、大理巖、石英礫巖、石英砂巖中。礦體的脈石礦物是以碳酸鹽方解石礦物為主,且以充填方式為主,形態(tài)為不規(guī)則狀、透鏡狀等,很少出現(xiàn)上述零星細脈狀而且顯然是晚期的矽卡巖礦物伴生。
(1)硫多金屬礦主要產(chǎn)在遠離巖體接觸帶的外帶矽卡巖中,即倒轉(zhuǎn)翼F0-F1間和正常翼F1-F0間的船山組—棲霞組蝕變帶,其頂、底部受F1、F0斷層控制,船山組—棲霞組地層是直接的找礦標志。
(2)礦體成礦過程與白堊紀潛火山巖、花崗斑巖有著密切關(guān)系,地表發(fā)育于巖體接觸帶風化后含鐵、錳及金屬硫化物的矽卡巖形成鐵帽,是地表的直接找礦標志。
(1)龍鳳場硫多金屬礦已達到中型礦床規(guī)模,其礦床成因及成礦規(guī)律研究對廣平向斜區(qū)尋找同類型的礦床具有很好的指導作用。
(2)2012年在礦區(qū)擬擴證時在51線北部施工鉆孔驗證,深部揭露2層硫鐵礦和1層磁鐵礦,說明三疊紀(少)斑狀細中?;◢弾r超覆侵入于礦區(qū)倒轉(zhuǎn)向斜之上,下部的倒轉(zhuǎn)向斜中仍然保留倒轉(zhuǎn)翼F0-F1和正常翼F1-F0的船山組—棲霞組矽卡巖蝕變帶,往北延伸長度未得到有效控制。
綜上,龍鳳場北部外圍深部尋找硫多金屬礦潛力空間較大,值得今后進一步探索驗證。