福建大田上許坑鉛鋅礦地質特征及成因初探

劉章鵬

（福建省地質調查研究院，福建福州350013）

福建大田上許坑鉛鋅礦地質特征及成因初探

劉章鵬*

（福建省地質調查研究院，福建福州350013）

上許坑鉛鋅礦位于太華—長塔復式背斜核部的中段，處在政和—大埔北東向斷裂帶和永安—晉江北西向斷裂帶的交匯地段。礦體明顯受北東向斷裂構造控制，區內發現多條鉛鋅礦體，均產于北東向斷裂構造帶中，位于翠屏山組中或其與溪口組接觸帶附近，礦體產狀與斷裂構造基本一致，呈脈狀、透鏡狀產出。北東向斷裂是區內的主要貯礦構造。初步認為成因類型應屬斷裂構造控制的中低溫熱液型礦床。

鉛鋅礦；地質特征；溪口組；大田上許坑

上許坑礦區是在開展福建大田—漳平地區礦產遠景調查工作時，通過1∶5萬水系沉積物測量發現該地區具有Pb、Zn異常，進而開展1∶1萬土壤測量、槽探、鉆探等工作，在翠屏山組及其與溪口組接觸帶中，揭露到了鉛鋅礦體，礦體主要賦存于北東向斷裂構造帶。筆者根據收集的資料和在該礦區工作所取得的成果，將其礦區地質特征和礦床成因加以闡述。

1　區域地質概況

大田上許坑礦位于閩西南坳陷帶的東北部的太華—長塔復式背斜核部的中段，處在政和—大埔北東向斷裂帶和永安—晉江北西向斷裂帶的交匯地段。

區域上出露地層主要有石炭世林地組、經畬組，早二疊世船山組—中二疊世棲霞組灰巖，中二疊世文筆山組—童子巖組、晚二疊世翠屏山組含煤碎屑巖，晚二疊世長興組—早三疊世溪口組含鈣碎屑巖。區域內侵入巖主要有早侏羅世花崗閃長巖、晚侏羅世的正長花崗巖，分別以湯泉巖體、太華巖體規模較大。區域內斷裂、褶皺構造發育，政和—大埔、永安—晉江斷裂帶在此交匯，北東向、北西向斷裂較發育。

該區位于大田—龍巖成礦亞帶的東北部，區域內已發現上京鉛鋅礦、湯泉鐵礦、高星鐵礦、太華鐵礦、上蔡硫多金屬礦、銀頂格鐵礦、張地鉛鋅礦、厚德鉛鋅礦、北坑場鉬礦、走馬旗鉛鋅礦等礦床。非金屬礦以灰巖、煤為主，如上京煤礦、吾祠煤礦、內林煤礦等礦床。

2　礦區地質特征

2.1地層

礦區出露地層較簡單，主要有二疊世童子巖組（P2t）、翠屏山組（P3cp）和早三疊世溪口組（T1x）（圖1）。

童子巖組分為第一、第二、第三段，小面積出露于礦區的西部，呈長條狀北西向展布，巖性以石英砂巖、粉砂巖、泥巖為主夾煤層、煤線，常見有鐵質結核。本區含煤性較差。上與翠屏山組呈平行不整合接觸。

翠屏山組分為上下兩段，大面積出露于礦區中部。上段巖性為中厚層狀石英砂巖、細砂巖、泥巖組合。下段巖性以薄層狀泥巖、粉砂巖為主。上與溪口組呈斷層接觸。

溪口組：主要分布于礦區的東部，巖性為深灰色、灰綠色鈣質粉砂巖、條帶狀透輝石角巖為主。地層走向20°～30°，傾向南東，傾角20°～50°。巖石具有黃鐵礦化、硅化，易接觸交代變質后形成石榴子石矽卡巖、透輝石矽卡巖等。

2.2侵入巖

侵入巖不發育，在礦區中部零星出露花崗斑巖，呈脈狀，走向北東，傾向南東，沿斷裂帶發育。巖石主要由長石、石英班晶及基質組成，斑晶含量約為5%～10%。

2.3構造

區內構造發育，主要為北東向及北西向2組斷裂。北東向有3條斷層（F11、F12、F13）近平行排列，是區內主要控礦、儲礦構造，屬區域政和—大埔斷裂帶一部分；北西向有2條斷層（F21、F22），為永安—晉江斷裂帶的一部分。

圖1　大田上許坑鉛鋅礦區地質圖

F11斷層：分布于礦區的中部，區內長度約1.6km，兩端向區外延伸。走向20°～30°，傾向南東，傾角60°～80°。斷裂帶寬3～30m，斷裂中見有構造角礫巖，地表褐鐵礦化強烈。

F12斷層：分布于礦區的東部，區內長度約2.0km，兩端向區外延伸，其導致翠屏山組與溪口組呈斷層接觸。走向10°～20°，傾向南東，傾角55°～60°，斷裂帶寬0～30m。斷裂帶中見有角巖、透輝石矽卡巖等，具有鉛鋅礦化、硅化、綠泥石化等蝕變。

F13斷層：位于F11、F12斷層中間，為北東向次一級斷層，規模較小，區內長度約830m。走向30°，傾向南東，傾角65°，斷裂帶寬1～15m。沿斷裂帶見花崗斑巖脈充填，具有硅化、褐鐵礦化等蝕變。

F21斷層：分布于礦區的西南部，區內長度約1.0km，兩端延出區處。走向300°，傾向南西，傾角55°，斷裂帶寬0～15m。斷裂帶充填物由石英砂巖、硅質粉砂巖、細砂巖破碎而成碎裂巖。

F22斷層：位于礦區的西部，區內長度約為1.3km，向北西方向延伸出區處。走向330°，傾向南西，傾角65°～72°，斷裂帶寬5～20m。斷裂帶內為硅質巖、石英脈、石英砂巖等，具有硅化、黃鐵礦蝕變。

3　地球化學特征

礦區1∶1萬土壤測量結果顯示，區內以Pb、Zn異常為主，伴有Cu、Ag、Sn、Mn的綜合異常。1號異常位于區內的中部，呈近等軸狀，內帶呈長條帶，落于翠屏山組粉砂巖中，Pb、Zn極值分別為4170×10-6、607×10-6，F11斷裂貫穿于異常區內帶。2號異常位于礦區東部，北東向展布，呈長條狀，往東未封閉，落于翠屏山組與溪口組接觸帶，Pb極值為2100×10-6，F12斷裂斜貫異常區。Pb、Zn二者的套合較好。兩個異常分布范圍較大，異常濃度分帶清晰，構成2個明顯的北東向多元素濃集中心，濃集中心位置與礦體位置基本吻合。

4　礦床特征

區內共發現2個鉛鋅礦化帶，整體與F11、F12斷裂帶一致。鉛鋅礦體呈脈狀、透鏡狀分布在翠屏山組及溪口組層間構造斷裂帶中，走向北北東向，傾向南東，傾角一般較陡。礦體呈脈狀、似層狀，受北北東向斷裂構造控制。區內共圈定10個鉛或鉛鋅體，其中8個工業礦體、2個低品位礦體(圖2、圖3)，主要礦體特征如下。

4.1礦體特征

圖2　上許坑礦區A-A′線地質剖面圖

Ⅰ鉛鋅礦體：呈脈狀賦于翠屏山組上段粉砂巖中的F11斷裂破碎帶內，產狀25°～30°/SE∠70°～80°，地表長度約320m，真厚度2.83～5.69m，平均品位Pb 1.08%、Zn 0.51%。其中Pb最高5.96%、Zn最高6.06%、Ag最高210×10-6。

Ⅱ鉛鋅低品位礦體：呈脈狀賦于翠屏山組粉砂巖中的F11斷裂破碎帶內（圖2），產狀20°～30°/SE∠65°～80°。地表控制長約1000m，真厚度0.60～14.73m，平均4.19m。頂底板均為粉砂巖或細砂巖。平均品位Pb 0.63%、Zn 0.41%，。伴生有Fe、Sn，伴生元素局部品位較高，單樣TFe 31.61%、單樣Sn 0.56%、0.89%。深部存在品位變富的趨勢。

Ⅴ鉛鋅礦體：呈透鏡狀賦存F12斷裂帶中（見圖3），產狀與斷裂帶產狀一致，產狀20°～35°/SE∠50°～65°。礦體控制長度約350m，真厚度0.41～30.41m，平均真厚度11.49m。礦體產于翠屏山組與溪口組接觸帶上盤的溪口組角巖、矽卡巖中，平均品位Pb 1.95%、Zn 0.89%，其中最高Pb最高8.11%、Zn最高8.81%、Cu最高1.49%、Ag最高90.30×10-6。礦石具有浸染狀、細脈狀、團塊狀構造。

Ⅶ鋅礦體：呈脈狀賦存于F12斷裂帶的上盤溪口組中，產狀120°∠70°。礦體長度約170m，真厚度7.28m，平均品位Pb 0.39%，Zn 1.29%。礦體頂板為透輝石角巖，底板為粉砂巖。礦石礦物主要為閃鋅礦。

Ⅷ鉛鋅礦體：呈脈狀賦存于F12斷裂帶的上盤溪口組中，產狀115°∠75°。長度約200m，厚度5.67m，平均品位Pb 0.73%、Zn 0.73%。礦體頂、底板為粉砂巖。礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦。

Ⅸ鉛礦體：呈脈狀賦存于溪口組與翠屏山組接觸帶的F12斷裂帶上盤的粉砂巖帶中，產狀20°/SE∠60°。礦體長度約400m，真厚度5.27m，平均品位Pb 0.84%，Zn 0.11%，伴生有Fe，局部品位較高，TFe最高30.85%。礦石礦物主要為方鉛礦。

4.2礦石特征

圖3　上許坑礦區B-B′線地質剖面圖

4.2.1礦物成分

礦石中金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、褐鐵礦等，次要有黃銅礦、銅藍等；非金屬礦物為石英、綠泥石、透輝石、綠簾石、石榴石等，次要有方解石等。

方鉛礦：鉛灰色，金屬光澤，他形粒狀結構，呈他形晶，不規則狀外形。礦物粒徑在0.2～2mm之間，以0.2～1mm之間為主，多數以粒狀集合體形式產出。與閃鋅礦緊密共生，少數呈包囊狀交代閃鋅礦。

閃鋅礦：棕—棕褐、鐵黑色，半金屬—金屬光澤，他形粒狀結構，呈他形晶，不規則狀外形。礦物粒度在0.2～2mm之間，多數以粒狀集合體形式產出。

黃鐵礦：淺黃銅色，金屬光澤，半自形粒狀，少數呈自形昌的立方體，粒徑0.1～2.0mm，多數以粒狀集合體形式產出，少數細脈狀或網脈狀產出，多數被內化呈褐鐵礦。

4.2.2礦物結構構造

礦石主要有他形粒狀結構、半自形—他形粒狀結構、充填交代結構等。

礦石主要有脈狀構造、團塊狀構造、條帶狀構造、浸染狀構造、蜂窩狀構造等。

礦石類型簡單，以硫化物礦石為主。

4.3圍巖蝕變

區內圍巖主要為翠屏山組粉砂巖、砂巖及溪口組透輝石角巖、鈣質粉砂巖。圍巖蝕變不均勻，以斷裂構造帶出露位置蝕變最為強烈。近斷裂帶一般蝕變越強，隨著距離的增加蝕變明顯減弱。主要蝕變有硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、矽卡巖化、綠泥石化、角巖化、錳礦化、綠簾石化等。其中矽卡巖化、角巖化、褐鐵礦化與鉛鋅礦化關系密切，其分布范圍與含礦斷裂構造帶展布位置基本吻合，較好地指示礦體的貯存位置。

巖石蝕變具有較明顯的分帶現象，由鉛鋅礦體向外蝕變減弱呈漸變過渡關系。鉛鋅礦體一般鉛鋅礦化、綠簾石化、褐鐵礦化、黃鐵礦化較強，向兩側為硅化、錳礦化、弱褐鐵礦化、透輝石化。

5　礦床成因初探

根據對礦床控制因素和地球化學的研究表明，淺成和超淺成花崗斑巖體侵入及斷裂構造活動是成礦作用的主要因素。礦區內鉛鋅礦體均產于北東向斷裂構造破碎帶中，其圍巖主要為翠屏山組粉砂巖、砂巖及溪口組透輝石角巖、鈣質粉砂巖。礦體受北東向斷裂帶控制明顯，呈透鏡狀或似層狀，產狀與構造帶產狀一致。北東向斷裂為熱液活動和成礦物質遷移、沉淀提供了良好的通道和定位空間，是區內的主要貯礦構造。圍巖蝕變有硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、矽卡巖化、綠泥石化、角巖化等。成礦作用以裂隙或破碎帶充填交代為主，與早侏羅世（燕山早期）巖漿巖活動密切相關，初步認為其成因類型應為斷裂構造控制的中低溫熱液型礦床。

根據相鄰的上京鉛鋅礦、厚德鉛鋅礦資料：船山—棲霞組灰巖，溪口組透輝石角巖、鈣質粉砂巖是鉛鋅礦的礦源層。前人眾多研究也表明：船山—棲霞組灰巖，溪口組透輝石角巖、鈣質粉砂巖通過熱能變質作用，易形成矽卡巖并富集成鉛鋅礦。

根據礦體上貧下富的空間分布規律、礦石結構構造及礦石礦物組成等綜合分析，礦區礦化分為早、晚兩期，分別為熱液礦化期和表生氧化礦化期。熱液礦化期階段，早期含礦熱液在巖漿構造活動中提供動力下，沿構造通道運移，并在有利的成礦部位呈星散狀逐漸富集成礦。表生氧化階段，由于早期形成的礦體通過斷裂構造提供通道并抬升，經表生氧化作用，不斷遭受風化剝蝕，地表礦易氧化形成貧礦體，局部氧化成褐鐵礦、錳礦等。

6　找礦標志

（1）區內鉛鋅礦（化）體露頭，以及民采老硐，是最直接的地表找礦標志。

（2）區內鉛鋅礦（化）體均受北北東向斷裂構造帶F11、F12控制明顯，斷裂構造是重要的運礦、儲礦構造。因此區內F11、F12等北東向斷裂構造帶及其傾向延伸空間均為成礦有利部位，是區內重要直接找礦標志。

（3）土壤測量圈定的Pb、Zn、Cu、Ag等元素異常覆蓋區域與鉛鋅礦（化）體出露位置吻合，是區內重要直接找礦標志。

（4）區內與礦化關系最為密切的蝕變主要是褐鐵礦化、硅化、矽卡巖化、角巖化等蝕變，與含礦斷裂構造帶以及礦（化）體展布較吻合，較好地指示了礦（化）體的貯存部位，也是重要找礦標志。

7　結論

該鉛鋅礦屬斷裂構造控制的中低溫熱液型礦床。淺成和超淺成花崗斑巖體提供熱能，船山—棲霞組灰巖、溪口組透輝石角巖、鈣質粉砂巖是鉛鋅礦的礦源層，北東向斷裂構造提供了熱液運移通道及貯礦空間，其層間斷裂和層間破碎的次一級構造是氣水熱液運移通道及貯礦構造，也是區內主要的貯礦構造，是尋找鉛鋅礦的有利地段。

目前發現的礦體品位普遍較低，但受斷裂帶控制明顯，深部僅有少量的工程控制，且隨著深度加大鉛鋅礦品位變富的趨勢。這種現象表明該礦區深部具有較好的鉛鋅礦找礦潛力。

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P618.4

A

1004-5716(2015)07-0095-05

2014-07-23

2014-07-24

劉章鵬（1984-），男（漢族），重慶人，工程師，現從事地質礦產工作。