福建上杭縣羅卜嶺斑巖型銅礦蝕變、礦化分帶及找礦標志

郭祥清

（紫金礦業集團股份有限公司，福建上杭，364200）

羅卜嶺大型斑巖銅（鉬）礦床位于福建省上杭縣紫金山礦田的北東部（圖1）。自2008年開展詳查工作以來，投入近50000米的鉆探工程對礦體的規模、形態、產狀進行系統的驗證、探明和控制，并通過系統采樣、分析了解礦體的礦物含量及有用組分的變化規律。本文對該礦床的礦床地質特征、蝕變及礦化分帶特征和找礦標志進行了簡要總結。

1 礦區地質概況

礦區內出露的地層簡單、范圍較小，僅見新元古界震旦系下震旦統、古生界泥盆系上泥盆統以及沿溝谷分布的新生界第四系地層（圖1）。斷裂構造較為發育，與區域構造相一致，以北東和北西向斷裂為主，近南北向的斷裂次之，應力狀態主要為左行壓扭性。除斷裂構造外，北東、北西向節理構造亦很發育，其次是南北向節理，其中北東向節理為主要的容礦構造（賴曉丹等，2012）。礦區大面積分布燕山期巖漿巖，以早白堊世四坊花崗閃長巖體和羅卜嶺花崗閃長斑巖體為主，少量出露晚侏羅世五龍子中粒花崗巖體和才溪二長花崗巖體，礦區深部廣泛發育早白堊世似斑狀花崗閃長巖體（圖1）。此外，地表或鉆孔中尚見一些脈巖及次火山巖脈。

圖1 福建上杭紫金山礦田區域地質簡圖(a)和紫金山礦田羅卜嶺銅鉬礦床地質簡圖(b)（據賴曉丹等修編）

2 礦床地質特征

羅卜嶺銅（鉬）礦床屬斑巖型礦床，礦體主要賦存于中寮似斑狀花崗閃長巖體外接觸帶的花崗閃長斑巖和花崗閃長巖中，局部分布在中細粒花崗巖中（郭祥清等，2013；王進燚等，2013）。空間上，礦體除了在中部局部低洼處出露地表外（圖1），絕大部分為隱伏礦體，最高出露標高597m，最低見礦標高-336m，主礦體向北西延伸到紫金山金銅礦外圍浸銅湖礦段，向南西延伸到紫金山礦田東南礦段，規模巨大。礦體空間形態總體呈馬鞍狀向外側展布，中部礦體平緩，向北西和南東邊礦體產狀較陡，傾角主要在50°-60°之間；北東邊礦體產狀逐步變緩，傾角＜40°；南西邊礦體近似水平，以Ⅳ號藍輝銅礦為主，礦床礦體三維展示見圖2。

該礦體在空間上總體呈北東南西向放置的馬鞍狀，走向長約800～2500m，傾向延伸約270～1800m，延展面積約3km2，平面展布面積約2km2。礦段內已控制的銅鉬主要礦體有6個，分支礦體5個，其中Ⅱ號銅鉬礦體是羅卜嶺斑巖型銅鉬礦床的主礦體（圖2），基本賦存在（弱）鉀化—絹英巖化帶（K、Phl）及（弱）綠泥石化—絹英巖化帶（Chl、Phl）中，容礦巖石以花崗閃長斑巖為主（約85%），其次為花崗閃長巖（約15%），還有少量石英閃長斑巖（約1.5%）和構造角礫巖（約0.5%）。

礦石中發現的礦物有30種以上，其中金屬礦物以金屬硫化物為主，包括黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦，其次為銅藍、斑銅礦、藍輝銅礦硫砷銅礦、方鉛礦、閃鋅礦，偶見磁鐵礦、赤鐵礦、金紅石等；非金屬礦物，以石英、絹云母（白云母）為主，其次為泥化蝕變礦物地開石、高嶺石、蒙脫石、明礬石、葉臘石，綠泥石-絹英巖化產物綠泥石、絹云母以及鉀化蝕變礦物鉀長石、黑云母，此外還有少量硬石膏、石膏、方解石、黃玉、電氣石等（郭祥清等，2013）。礦石主要結構類型有它形粒狀結構、半自形-一自形粒狀、填隙和充填結構、包含結構、和交代殘余結構和共結出溶結構。礦石構造簡單，主要類型有浸染狀、脈狀、網脈狀構造等。礦段內礦石有用組分為Cu、Mo，根據空間賦存形態、品位、和相互關系，有用組分Cu、Mo呈現上銅下鉬的分布特征（圖3）；從上至下，Cu的含量逐漸減小，而Mo的含量逐漸增加，銅鉬比從16.14-14.16-13.8下降到1.97①。

圖2 福建上杭羅卜嶺斑巖銅（鉬）礦床礦體三維示意圖

圖3 羅卜嶺斑巖礦床Cu、Mo品位垂向分布示意圖（36號勘探線剖面）①

圖4 羅卜嶺斑巖礦床36線勘探線蝕變-礦化-地質剖面圖

3 蝕變、礦化空間分布特征及兩者成因聯系

3.1 蝕變分布規律

礦區熱液蝕變強烈，通過鉆孔巖心編錄及蝕變礦物的短波紅外光譜分析測試（BJKF-II型便攜式近紅外礦物分析儀PNIRS），并根據蝕變礦物組合及其空間分布規律，發現本礦區發育一套典型的斑巖型蝕變，以似斑狀花崗閃長巖為中心，從中心至邊部，從深部至淺表，大致可以劃分出四個蝕變帶，依次是（弱）鉀化—絹英巖化蝕變帶（K、Phl）→（弱）綠泥石化—絹英巖化蝕變帶（Chl、Phl）→高嶺石化—黃鐵絹英巖化蝕變帶（Kl、Phy）→地開石化—硅化蝕變帶（Di-Q）（圖4），其中，鉀化、綠泥石化、（黃鐵）絹英巖化與銅鉬礦化關系極其密切。

3.2 成礦流體演化特征及銅鉬礦化富集規律

礦區礦化以銅、鉬礦化為主，且空間上呈上銅下鉬的分帶特征，主要礦石礦物為黃銅礦和輝鉬礦，以及淺部少量藍輝銅礦。根據野外勘查實踐過程中，宏觀上和微觀上的野外觀察結果，結合流體包裹體測試結果（鐘軍等，2011），羅卜嶺礦段大致可分為2期4階段，即熱液期（高溫、中高溫、低溫熱液）、表生期。

熱液期：巖漿熱液出溶后，自礦體深部向淺部侵位，期間成礦流體系統經過不斷的水巖反應、流體沸騰、揮發分溢出和流體混合作用，致使流體系統溫度、壓力和氧逸度不斷降低，并伴隨著大量成礦物質的產出。高溫熱液階段流體以巖漿水為主，具有高溫（420℃～540℃）、高鹽度（0.4%～62.9%）和高氧逸度等特征（鐘軍等，2011），該階段銅鉬礦化相對較弱，形成了具有鉀化特征的礦物組合。。中高溫熱液階段流體（340℃～480℃）由早階段氧化性轉變為還原性（鐘軍等，2011），利于各種硫化物的沉淀，是本區銅鉬礦化最重要的階段；流體仍以巖漿水為主，當流體進入早期形成的各種裂隙中，因圍壓驟降致沸，卸載大量成礦物質，形成了該礦段的主要礦體，同時隨著大氣水的注入和混合，降低了流體的溫度、鹽度；該階段，石英、絹云母大量交代原巖中的長石及鉀化形成的鉀長石；綠泥石交代原巖中的暗色礦物和次生黑云母；根據脈體穿插關系（賴麗芳等，2016），該階段可大致劃分為鉬礦化亞階段（礦物組合為鉀長石+石英+硬石膏+伊利石+輝鉬礦±黃鐵礦±黃銅礦）和銅礦化亞階段（石英+伊利石+絹云母+綠泥石+黃鐵礦+黃銅礦±輝鉬礦±方鉛礦±閃鋅礦±斑銅礦），這也是形成銅鉬分帶的主要原因。低溫熱液階段流體中混入大量的大氣降水，具有低溫（141℃～272℃）、低鹽度、低PH特征（鐘軍等，2011），該階段銅鉬礦化明顯減弱至消失；石英、絹云母大量形成并伴有大量的黃鐵礦，后期形成高嶺石、地開石、明礬石等高級泥化礦物，而石膏、碳酸鹽脈的形成標志著本區熱液活動的結束，礦物組合主要有：石英+絹云母+黃鐵礦、地開石+高嶺石+明礬石±藍輝銅礦±銅藍、石膏+方解石。

表生期：礦體形成以后，頂部巖石遭受剝蝕作用，使礦體部分露出地表或處于近地表的環境。原生硫化物礦床與大氣中的水、氧氣、二氧化碳等組分結合，發生不同程度的氧化作用，形成表生的石英、高嶺石和絹云母、赤鐵礦、針鐵礦、黃鉀鐵礬等氧化礦物。

3.3 蝕變與礦化的成因聯系

早期巖漿流體出溶后，流體氧逸度仍然較高，且該階段成礦流體溫度、鹽度較高，制約了硫化物的大規模沉淀，與圍巖發生強烈的堿交代，形成了具有鉀化特征的礦物組合，主要礦物組合為鉀長石+石英+黑云母+硬石膏±磁鐵礦±赤鐵礦±輝鉬礦±黃銅礦。

熱液流體向上運移過程中，當流體進入早期形成的各種裂隙中，因圍壓驟降致沸，卸載大量成礦物質，形成了該礦段的主要礦體，同時隨著大氣水的注入和混合，降低了流體的溫度、鹽度（Sillitoe R H ,2010）。該階段，石英、絹云母大量交代原巖中的長石及鉀化形成的鉀長石；綠泥石交代原巖中的暗色礦物和次生黑云母。由于早期裂隙的連通，該階段流體壓力由之前的靜巖壓力突然轉變成靜水壓力，壓力和溫度的驟降，導致流體沸騰并伴隨大量的成礦物質的卸載，Cu、Mo大量的沉淀，形成浸染狀、細脈狀黃銅礦、輝鉬礦。

熱液進一步上升，溫度、壓力進一步下降，并隨著大氣降水的大量加入，熱液轉為以大氣水為主，氣相流體中的SO2不斷發生歧化反應形成H2SO4、H2S，酸性揮發分溶于水形成強酸性流體，致使長石類礦物徹底分解成絹云母類、高嶺石類礦物和石英，暗色礦物分解形成大量黃鐵礦、石英，后期形成高嶺石、地開石、明礬石等高級泥化礦物，從而形成以石英+絹云母+黃鐵礦+高嶺石為典型蝕變礦物的黃鐵絹英巖化蝕變，而石膏、碳酸鹽脈的形成標志著本區熱液活動的結束。

4 找礦標志

4.1 巖性標志

礦區內成礦巖體為淺成侵入的小巖株，巖性為花崗閃長斑巖，另外礦段內有后期侵入的無礦斑巖巖株（似斑狀花崗閃長巖）和小巖脈（石英正長斑巖）生成，這些侵入巖構成了以花崗閃長斑巖為主的“雜”巖體，是紫金山礦田尋找同類礦床的重要找礦標志（圖1、圖2、圖4）。

4.2 圍巖蝕變標志

4.2.1 蝕變分帶標志

礦區發育一套典型的斑巖型蝕變，蝕變分帶明顯，以似斑狀花崗閃長巖為中心，自中心至邊部、從深部到淺表，依次是（弱）鉀化—絹英巖化蝕變帶→（弱）綠泥石化—絹英巖化蝕變帶→高嶺石化—黃鐵絹英巖化蝕變帶→地開石化—硅化蝕變帶。其中，（弱）鉀化—絹英巖化蝕變帶和（弱）綠泥石化—絹英巖化蝕變帶與銅（鉬）礦化關系密切。因此，礦區斑巖型蝕變，可以作為本區尋找類似礦床的重要標志。

4.2.2 蝕變參數標志

近紅外測試可以區分白云母類礦物的種類，白云母類礦物紅外光譜鋁羥基吸收峰位置的變化是白云母鋁含量變化的直接反應，隨白云母鋁含量的增大，鋁羥基吸收峰向短波方向移動（Yang，1998；Thompson A J B et al，1999；Scott K M et al，1997）。礦區斑巖型銅鉬礦體中，短波紅外光譜鋁羥基波長大于2205nm的蝕變絹云母（黃海燕等，2013；李晶等，2013），指示了有利的銅鉬沉淀位置，提供了肉眼不可見的礦化信息，可以作為區別礦體和圍巖的重要標志之一①。

4.3 脈體標志

斑巖型礦床的脈體是熱液活動的產物，其產出特征、分布規律皆反應出熱液活動的過程。在礦區斑巖型銅鉬礦床中斑巖型脈體較為發育，主要脈體從早到晚，從深部至淺部依次是：石英+紫石膏+鉀長石+輝鉬礦±黃鐵礦±黃銅礦脈→石英+黃鐵礦±輝鉬礦脈→黃鐵礦+黃銅礦+綠泥石脈→石英+絹云母+黃鐵礦+黃銅礦暈脈。其中石英+紫石膏+鉀長石+輝鉬礦±黃鐵礦±黃銅礦脈→石英+黃鐵礦±輝鉬礦脈主要產于（弱）鉀化—絹英巖化蝕變帶中，與鉬礦化關系密切，而黃鐵礦+黃銅礦+綠泥石脈則主要產于（弱）綠泥石化—絹英巖化蝕變帶中，與銅礦化關系密切。脈體類型不僅能反映流體演化過程，同時也能指示在斑巖礦床中所處的位置，可作為斑巖型礦床重要的找礦標志①（賴麗芳等，2016）。

4.4 地球化學標志

尋找礦區斑巖型礦床的地球化學標志是：直接指示元素標志為Cu、Mo，元素組合間接指示元素為Au、Ag、Pb、Zn、W、Sn、Bi等；其中高溫組合為W、Sn、Bi，其正異常位于礦體上方；中低溫組合為Pb、Zn、Au、Ag，在礦體部位均具有濃集中心；低溫組合為As、Hg、Sb、Au；羅卜嶺成礦階段的原生暈分帶序列為：Au、Ba—Cu—Ag、Pb、Zn、Mn—Mo—Bi（戴茂昌等，2013）。

4.5 礦床物探標志

礦區內礦石整體上蝕變較強，故原巖被強烈改造，表現為礦石的磁性整體較弱，而作為礦石底板圍巖的似斑狀花崗閃長巖，因巖石新鮮，暗色礦物保留完好，因而具有強磁性。礦區斑巖型礦床的磁異常特征表現為中心高磁異常，環繞低磁異常，而礦體主要富集于零磁異常向負磁異常過渡地帶（祁進平等，2012；王乾杰等，2011）。因此，中心高磁異常，環繞低磁異常的磁異常特征可以作為礦田內尋找類似礦床的找礦標志之一。

4.6 鐵帽標志

鐵帽在礦區較為發育，常呈蜂窩狀產出，鐵帽內發育的氧化物包括赤鐵礦、針鐵礦、黃鉀鐵礬。在礦區范圍內，氧化物以赤鐵礦為主的鐵帽中，其下通常可見厚大工業礦體①，而在氧化物以黃鉀鐵礬為主的鐵帽中，其下伏礦體通常礦化較差。因此，鐵帽、鐵帽內的氧化物也可以作為本區重要的找礦標志之一。

4.7 控礦標志

礦區構造發育，區域上NE向背斜構造和NE、NW向斷裂構造控制了花崗閃長質侵入巖體的侵位，礦區尺度的斷裂構造影響了斑巖體的就位及其成礦作用，而羅卜嶺花崗閃長斑巖及其接觸帶直接控制了斑巖型礦體的產出（賴曉丹等，2014）。因此，在NE、NW兩組構造交匯部位及該部位出現的與成礦有關的花崗閃長（斑）巖，是本區重要的找礦方向和標志之一。

5 結論

1、本區發育一套典型的斑巖型蝕變，以似斑狀花崗閃長巖為中心，從中心至邊部，從深部至淺表，大致可以劃分出四個蝕變帶，依次是（弱）鉀化—絹英巖化蝕變帶→（弱）綠泥石化—絹英巖化蝕變帶→高嶺石化—黃鐵絹英巖化蝕變帶→地開石化—硅化蝕變帶。

2、花崗閃長斑巖、（弱）鉀化、綠泥石化-絹英巖化蝕變帶、黃鐵礦+黃銅礦+綠泥石脈、鐵帽等是該礦床重要的找礦標志；而正磁異常與負磁異常之間過渡區域、區域性構造交匯部位是該礦床有利的找礦靶區。

致謝： 紫金礦業集團股份有限公司礦產地質勘查院張錦章總經理、賴曉丹地質工程師、原東南地勘分公司胡惟和總工程師、原上杭金山礦業有限公司副總經理王慶庭、原羅卜嶺地質勘查項目組同事（如游瑞基、曾育龍等地質工程師）在論文寫作過程中給予了悉心指導與熱心幫助，匿名評審專家對論文提出了建設性修改意見，謹此致謝。

注釋

①紫金礦業集團股份有限公司.2013.福建省上杭縣南山坪礦區羅卜嶺礦段銅（鉬）礦詳查報告.