浙江八面山礦床地質(zhì)特征及成因探討

（桂林理工大學(xué)，廣西 桂林 541006）

八面山礦床位于浙江衢州市常山縣芙蓉鄉(xiāng)。1997年，中化地質(zhì)礦山總局浙江化工地質(zhì)勘查院進(jìn)行了常山東魯-芙蓉一帶礦點(diǎn)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)了該地區(qū)礦化點(diǎn)較多。2003年～2006年，該院對(duì)高鎢山礦床進(jìn)行了詳查，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)大型礦床，平均品位39.20%。浙江省八面山地區(qū)礦床大多分布于巖前短軸背斜的周圍地區(qū)，自南翼北東端繞至北翼，可分為安坑、高塢山、焦坑塢、苦麻嶺和下徐5個(gè)礦段，圍繞侵入巖體呈環(huán)狀分布。

1 地質(zhì)背景

此次研究的礦床位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)華埠—新登陷褶帶上方—羅村拗褶束西南段內(nèi)[1]。礦區(qū)地層為下震旦統(tǒng)、寒武系、奧陶系和中下志留統(tǒng)。震旦系主要是一套以細(xì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、凝灰質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖、泥頁巖為主。寒武系自下而上為荷塘組、楊柳崗組、華嚴(yán)寺組及西陽山組。寒武系荷塘組以靜水環(huán)境下產(chǎn)出的炭質(zhì)硅質(zhì)頁巖、炭質(zhì)頁巖、硅質(zhì)頁巖為主，底部含有礦層，內(nèi)部見星點(diǎn)狀黃鐵礦；楊柳崗組以炭泥質(zhì)灰?guī)r和鈣質(zhì)泥頁巖為主，常夾有灰?guī)r透鏡體；華嚴(yán)寺組以淺海相灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r為主；西陽山組巖性為鈣質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r、瘤狀灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r互層。

礦區(qū)內(nèi)燕山期黑云母二長(zhǎng)花崗巖分布在巖前背斜的核部，侵位于寒武紀(jì)地層中，出露面積約2.94km2，呈不規(guī)則狀。

巖體的大小和形態(tài)反映是與現(xiàn)今地表的剝蝕關(guān)系。巖體與圍巖呈整合侵入接觸關(guān)系，接觸面平直或緩波狀，呈層狀或巖床產(chǎn)出。巖體從外向內(nèi)，巖性表現(xiàn)出細(xì)粒花崗巖→中細(xì)粒花崗巖→中粒、中粗粒花崗巖，結(jié)晶程度具有由小變大的趨勢(shì)。

2 礦體特征

八面山地區(qū)礦體規(guī)模以中型為主，最大的礦體長(zhǎng)約500m,寬200余米，最厚14m。礦體呈似層狀、透鏡狀、脈狀產(chǎn)出。礦體圍巖為上寒武統(tǒng)西陽山組條帶泥質(zhì)灰?guī)r、華嚴(yán)寺組大理巖化灰?guī)r及楊崗組泥質(zhì)灰?guī)r。根據(jù)礦體與圍巖的產(chǎn)狀關(guān)系，礦體可分為3種類型：①產(chǎn)于花崗巖體與灰?guī)r接觸帶內(nèi)的透鏡狀礦體；②產(chǎn)于灰?guī)r層間破碎帶中的緩傾斜型礦體；③構(gòu)造帶中的陡傾斜脈狀型礦體。

（1）產(chǎn)于花崗巖體與灰?guī)r接觸帶內(nèi)的透鏡狀礦體

此類礦體數(shù)量少，一般為隱伏礦體，規(guī)模一般較大。礦體產(chǎn)于花崗巖體與灰?guī)r的接觸面上或外接觸帶內(nèi)。礦體形態(tài)為透鏡狀、似層狀，受接觸面控制，產(chǎn)狀一般較緩，局部較陡，可達(dá)45°。礦體長(zhǎng)一般400m～500m,寬一般80m～280m,厚度一般2m～4m,最厚可達(dá)14m左右。礦體頂板為華嚴(yán)寺大理巖、大理巖化灰?guī)r或楊柳崗組泥質(zhì)灰?guī)r，底板一般為花崗巖，局部為灰?guī)r。

（2）產(chǎn)于灰?guī)r層間破碎帶中的層狀礦體

礦體形態(tài)復(fù)雜，大致呈似層狀、長(zhǎng)板狀等。產(chǎn)狀與圍巖總體上一致，有的礦體有穿層現(xiàn)象，角度平緩，一般為50～300。圍巖主要為上寒武統(tǒng)華嚴(yán)寺碳酸鹽巖，少數(shù)為西陽山組碳酸鹽巖和楊柳崗組碳酸鹽巖。頂、底板巖性一般為灰?guī)r、大理巖化灰?guī)r、大理巖、泥質(zhì)灰?guī)r、矽卡巖化灰?guī)r。礦體長(zhǎng)300m～500m,厚度2m～26m。

（3）產(chǎn)于構(gòu)造帶中的陡傾斜脈狀礦體

本類型礦體呈脈狀，產(chǎn)狀較陡，傾角一般為800左右或近于直立；受北北東向或北北西向斷裂控制。圍巖為花崗斑巖或中上寒武統(tǒng)碳酸鹽巖。礦體長(zhǎng)一般100m～190m，最長(zhǎng)500m,厚度一般為1m～14m,沿傾向延伸一般25m～50m。

3 成礦物質(zhì)來源及成礦溫度

（1）鈣的來源

礦石中的灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r在成礦過程中可為稀有礦物的形成提供充足的鈣。礦物中87Sr/86Sr在0.7145830～0.7217120之間，與華嚴(yán)寺組灰?guī)r接近，鈣主要來源于寒武系華嚴(yán)寺組灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r。

（2）氟的來源

本區(qū)花崗巖F含量0.12%～0.31%，平均0.23%。沉積巖F含量0.16%～1.16%，平均0.42%，尤其是泥質(zhì)灰?guī)rF含量高達(dá)1.16%，高出正常沉積巖16倍，沉積巖中的F含量明顯高于花崗巖[1]。

泥質(zhì)灰?guī)r如此高的F，反映地層作為礦源層，為該地區(qū)提供了重要礦物質(zhì)來源。

（3）成礦溶液水的來源

此次研究的礦床中包裹體氫氧同位素測(cè)定結(jié)果表明，成礦流體主要為大氣降水與變質(zhì)水，成礦流體在運(yùn)移過程中受到巖漿作用的影響，變質(zhì)水和大氣降水混合受花崗巖侵入熱源加熱作用形成了該區(qū)成礦流體。

（4）成礦溫度

根據(jù)資料[2]，對(duì)八面山的灰黑色細(xì)粒條帶狀礦石包裹體均一溫度115℃～250℃,屬于中低溫?zé)嵋骸?/p>

4 控礦因素

（1）地層、巖性對(duì)成礦的控制

礦體受寒武系楊柳崗組和華嚴(yán)寺組大理巖化灰?guī)r控制，以相對(duì)較純灰?guī)r為佳，次為泥質(zhì)灰?guī)r，泥頁巖內(nèi)螢石礦化不發(fā)育。

條帶狀和紋層狀礦石，具有沉積作用的特征，可能反映了其早期形成礦源層的特點(diǎn)。

（2）構(gòu)造對(duì)成礦的控制

礦體賦存于巖體接觸面和層間破碎或虛脫帶、斷裂，構(gòu)造不僅為成礦熱液提供了運(yùn)移通道，同時(shí)也為成礦熱液卸載提供了儲(chǔ)集空間。

近東西向和北西向斷裂是礦體的產(chǎn)出的部位，同樣反映了斷裂為成礦熱液提供了運(yùn)移通道和儲(chǔ)集空間。

（3）侵入巖體對(duì)成礦的控制

部分礦體產(chǎn)于花崗巖體與灰?guī)r的接觸面上或外接觸帶內(nèi)，礦區(qū)內(nèi)巖前巖體平均含氟量達(dá)0.46%，與螢石成礦關(guān)系密切。燕山期早期侵入巖為礦石提供了熱源和部分F物質(zhì)。

5 礦床成因

八面山礦床由于燕山期巖漿侵入，帶來熱源，使成礦物質(zhì)重新活化，熱液萃取礦源層中的F-、Ca2+，形成含礦熱液,含礦熱液在接觸帶、層間破碎帶和斷裂等低壓處沉淀成礦。在以上的知識(shí)基礎(chǔ)之上認(rèn)為該區(qū)域礦床為中低溫?zé)嵋撼涮钚偷V床。