福建省礦山地質(zhì)構(gòu)造特征及成礦條件研究

吳興盛

（福建省核工業(yè)二九五大隊(duì)，福建 龍巖 364000）

從古至今，閩浙一帶就有“古陸”之說(shuō)，對(duì)于閩浙一帶變質(zhì)巖時(shí)期、地質(zhì)構(gòu)造以及巖漿活動(dòng)認(rèn)知上，各個(gè)研究學(xué)派持有不同的主張。

不同主張的背景下，會(huì)極大地影響福建省地質(zhì)構(gòu)造特征以及巖漿活動(dòng)的成礦性深化研究，因此，在研讀大量相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，從地質(zhì)構(gòu)造特征、地層發(fā)育以及巖漿帶展布特征出發(fā)，更合理的闡釋福建省內(nèi)礦形成與它們之間的關(guān)系。

1 福建省礦山地質(zhì)背景

1.1 福建省礦山地質(zhì)構(gòu)造

福建省位于我國(guó)東南緣，也就是歐亞大陸板塊的東南緣，東邊與太平洋板塊相鄰，它處在兩大板塊相互作用的中心位置，因其獨(dú)特的地質(zhì)條件、復(fù)雜的構(gòu)造環(huán)境，促使福建省成為全球巖漿活動(dòng)性最強(qiáng)的地區(qū)之一[1]。福建省從古代元晚期往后，地殼活動(dòng)頻繁，地殼發(fā)育過(guò)程經(jīng)歷了多期次。全省各個(gè)時(shí)期都有巖層出露，巖石年齡由北向南、由西向東呈現(xiàn)出逐步革新的走向。

福建省的斷裂結(jié)構(gòu)也是極為發(fā)育，較為顯現(xiàn)的兩處是，一是南平～寧化斷裂帶，此斷裂帶是沿北北東向分布的；二是政和～大浦構(gòu)造巖漿帶，此斷裂帶是沿著北北東向進(jìn)行分布的。

兩條斷裂帶在南平地區(qū)交匯，將福建省劃分為閩東、閩西北和閩西南三部分（如下圖所示）。

圖1 福建省的斷裂分區(qū)示意圖

閩東地區(qū)的火山巖主要的呈現(xiàn)狀態(tài)是晚中生代中酸～酸性，早古生代時(shí)閩東受到政和～大浦?jǐn)嗔褞У目刂坪透蓴_，分別與閩西南、閩西北都顯現(xiàn)出分離狀態(tài)，自古生代始便長(zhǎng)期處在隆升剝蝕境況當(dāng)中。侏羅紀(jì)時(shí)期，閩東地塊以閩臺(tái)微大陸板塊為主由于受到?jīng)_擊作用的影響，張性斷陷發(fā)生了大規(guī)模的活動(dòng)，導(dǎo)致斷陷帶出現(xiàn)了大范圍的中酸性和酸性巖漿侵蝕和迸發(fā)；白堊紀(jì)中生代，閩臺(tái)微大陸板塊的直沖性能逐漸減弱，直至終止。閩東地區(qū)與歐亞板塊碰撞，伴隨著巖漿活動(dòng)減弱和連續(xù)斷裂活動(dòng)隆升；第三紀(jì)，閩東整體呈隆升剝蝕狀態(tài)；然而，在第四紀(jì)時(shí)，重整代發(fā)，重新活躍起來(lái)，形成新的盆地和山脊地形。

1.2 巖漿帶展布特征

浙閩粵火山帶重心是福建中生代火山作用，由于火山爆發(fā)復(fù)雜的構(gòu)造和多樣的巖石類(lèi)型，成為了歷來(lái)被留意的對(duì)象[2]。它們曲輪實(shí)在時(shí)間上的分布還是空間上的分布，皆具有明顯的方向性和地帶性。福建省各階段火山巖總體上呈帶狀分布，巖體年齡由東向西逐漸變化（向海洋年輕，向海洋帶遷移）。從晚三疊世到白堊紀(jì)，在上個(gè)世紀(jì)，酸性火山巖的比例遞增，巖石演化成高硅、富堿類(lèi)型，拉斑玄武巖系列過(guò)渡到鈣堿性系列，這與太平洋板塊的西北俯沖有關(guān)，可能被影響的因素有二，一是古太平洋板塊俯沖帶位置東移，二是俯沖角陡度增大和大陸地殼向東變薄。以時(shí)間為節(jié)點(diǎn)的演化特征表明：福建省的火山活動(dòng)在不同時(shí)期的活躍程度是大相徑庭的，熱力作用在各個(gè)時(shí)期也是具備一定的差異性。

福建省早在侏羅紀(jì)時(shí)梨山組就自上而下形成一個(gè)較為獨(dú)立的由粗到細(xì)的沉積旋回。據(jù)劉巖的《中國(guó)東南部晚中生代幕式火山巖漿作巧及古太平洋板塊俯沖機(jī)制》采樣的數(shù)據(jù)可以得知，白牙山組在組建下渡剖面兩個(gè)樣品，上部與下部地層呈現(xiàn)的巖性不同，顯然是形成于不同期次火山作用。小溪組是處在仙源里剖面，隸屬沉積-火山巖地層，對(duì)其上部、中部以及下部分別采樣，定年結(jié)果是129±1、130±1、128±1Ma（2o），這組數(shù)據(jù)說(shuō)明小溪組受力于火山作用時(shí)間較短。巖漿巖是成礦熱液的必備因子，是礦質(zhì)的重要來(lái)源，巖漿巖的巖性和微量元素等的不同屬性都與礦床的形成有著密切的聯(lián)系。

2 福建省礦山成礦條件研究

2.1 礦區(qū)地層與成礦作用

福建省的地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)講，是地質(zhì)特征較為明顯，底層發(fā)育較為完善的省份。閩西南地區(qū)的整體區(qū)域，底層出露比較完備，僅僅缺少了失志留系及下泥盆統(tǒng)兩種地層組織。根據(jù)區(qū)域地球?qū)W的研究成果，閩西南區(qū)域中所富有的前寒武系地層與錫多金屬內(nèi)生成礦有著親密關(guān)聯(lián)。評(píng)價(jià)某一區(qū)域地層含礦性不是妄下結(jié)論的，而是要依據(jù)兩個(gè)因素，一是該區(qū)域地層元素富集強(qiáng)度，二是該區(qū)域地層元素后天的疊加作用[3]。前寒武系地層具有巖性的多樣性、巖性異化性等多樣不定性因素，低綠片巖相為主，其中一部分的達(dá)高角閃巖相，它們是由極為敦厚的陸屑建造，或者是火山復(fù)理式建造。根據(jù)區(qū)域地球化學(xué)指標(biāo)顯示來(lái)看，各區(qū)域的地層單元中的微量元素富集系數(shù)大多呈現(xiàn)的是均衡狀態(tài)，但Sn等微量元素在前寒武紀(jì)地層，還有古生界地層單元，這兩個(gè)組織單元中后期疊加作用尤為凸顯，這些區(qū)域地層與內(nèi)生礦化的關(guān)系應(yīng)該予以關(guān)注，元素之間的化學(xué)反應(yīng)可能是構(gòu)成Sn、W等元素的原始化礦層。

區(qū)域地層中的微量元素的富集度，地殼富集度兩者相較結(jié)果表明：一閩西南區(qū)域各地層的水系沉淀物中，Au、Cu元素相對(duì)來(lái)講含量較低，而Sn元素的測(cè)試結(jié)果則是含量較高，為富集元素。二閩西南區(qū)域的成礦元素在印支期之前是主要富集期，大型的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)決定者區(qū)域內(nèi)成礦元素的富貧程度。三是以晚古生界砂質(zhì)巖類(lèi)為標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)，閩西南區(qū)域的成礦元素則是屬于富集元素。巖石的孔隙度、有效滲透率以及力學(xué)強(qiáng)度、彈塑性等物理特性，以及巖石自身的化學(xué)屬性是區(qū)域成礦性的主要因素，對(duì)于區(qū)域的成礦性有著重要的影響力。

2.2 巖漿活動(dòng)與內(nèi)生礦床的關(guān)系

圖2 礦物巖漿活動(dòng)之間的關(guān)系

巖漿巖作為成礦熱液的重要渠道，同時(shí)也是礦質(zhì)的構(gòu)成因子[4]。巖漿巖中的巖性、微量元素和稀土元素不同類(lèi)型，直接影響著內(nèi)生礦床。在大部分以錫元素為主的多錫金屬礦床的生成都與花崗巖有著密不可分的聯(lián)系。值得注意的是，不是每一個(gè)花崗巖中都含有錫元素。含有錫元素的花崗巖與其他一般花崗巖而言，具有獨(dú)特的化學(xué)屬性。可以成礦的花崗巖中SiO2含量占據(jù)比例會(huì)較高，AL2O3會(huì)呈現(xiàn)出飽和的狀態(tài)，堿總量Na2O+K2O相比普通花崗巖較高，在成礦花崗巖的演化過(guò)程呈現(xiàn)出向SiO2、Na2O含量上升，CaO、MgO含量下降的方向演化。一般而言，在綜合區(qū)域中，巖背、大廠等區(qū)域含錫花崗巖特征。

為了探尋巖漿與內(nèi)生礦床的關(guān)系，筆者將中甲錫多金屬礦床作為案例進(jìn)行剖析。中甲錫多金屬礦床位于龍巖市，隸屬于永定北多金屬成礦帶中段，東邊與政和～大浦構(gòu)造巖漿帶相鄰。礦區(qū)內(nèi)的中酸性巖漿活動(dòng)較為頻繁，是較為穩(wěn)定性的侵入體。包含礦區(qū)內(nèi)第二次入侵的花崗閃長(zhǎng)巖，第三次入侵的黑云母花崗巖體以及在后期進(jìn)行侵的變異性花崗斑巖體等等，都是呈現(xiàn)中酸～酸性。礦區(qū)形成的組合樣式基本是由巖漿活動(dòng)多期性、錫質(zhì)來(lái)源的多樣性、成礦的多期性以及巖漿～熱液活動(dòng)的多期性，組合成區(qū)域內(nèi)控礦的主要條件。

3 結(jié)語(yǔ)

福建省的地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為龐雜，目前的學(xué)術(shù)界各學(xué)派對(duì)于它的地質(zhì)構(gòu)造探索尚未達(dá)成一致意見(jiàn)，因而，福建省巖漿活動(dòng)與成礦性之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)也尚未得到較為系統(tǒng)性的鉆研。筆者通過(guò)對(duì)福建省地質(zhì)構(gòu)造特征的了解，以及對(duì)巖漿活動(dòng)針對(duì)性的剖析，探索性的研究了區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)條件和巖漿巖所含有的微量元素對(duì)于內(nèi)礦形成所起到的作用，指出了巖漿活動(dòng)多期性、錫質(zhì)來(lái)源的多樣性、成礦的多期性以及巖漿-熱液活動(dòng)的多期性在成礦中的各環(huán)節(jié)不可或缺。