張志輝，張 達，狄永軍，杜澤忠，張明超

（1.中國地質大學 （北京）地球科學與資源學院，北京 100083；2.中國地質調查局發(fā)展研究中心，北京 100037；3.國土資源部礦產勘查技術指導中心，北京 100120）

閩中山后鉛鋅礦是近年來發(fā)現(xiàn)的一個較重要的鉛鋅礦床，但是由于對該礦床的成因及控礦因素研究不夠，影響了礦區(qū)勘探工作的進展。本次對該區(qū)區(qū)域地質背景、礦床地質特征、、礦石的結構構造、礦物成分、共生組合關系、圍巖蝕變以及成礦階段進行了初步研究，以期對礦床成因進行探討和分析，指導礦區(qū)外圍隱伏礦體的預測。

1 區(qū)域地質特征

礦區(qū)位于閩西北隆起帶南沿，寧化—南平北東東向斷裂帶北端。礦區(qū)位置屬政和—南平多金屬成礦帶西南部，順昌山后—大塝鉛鋅Ⅲ級成礦預測區(qū)內［1］（圖1）。

圖1 順昌山后－大塝鉛鋅Ⅲ級成礦預測區(qū)

區(qū)域內出露地層自下而上為：大金山組（Pt1d）含矽線石黑云斜長變粒巖、黑云變粒巖、黑云石英片巖夾斜長角閃片巖、大理巖；大嶺組（Pt3dl）黑云鈉長片巖、鈉長變粒巖夾云母石英片巖；東巖組（Pt3d）鈉長陽起片巖、斜長角閃片巖夾黑云斜長變粒巖、二云石英片巖；龍北溪組（P3l）石英云母片巖、二云石英片巖夾變粒巖、石英巖、大理巖；西溪組（Z1x）變質長石石英砂巖、絹云千枚巖；焦坑組（T3j）下部為復成分礫巖、中粗粒砂巖，上部為粉砂巖、泥巖含煤層；梨山組（J1l）中粗粒石英砂巖、石英砂礫巖、礫巖夾細砂巖、粉砂巖、泥巖；圓盤組（J3y）凝灰質砂礫巖、砂巖夾粉砂巖、炭質泥巖；沙縣組（K1s）紫紅色粉砂巖、泥巖夾砂礫巖、砂巖；崇安組（K2c）紫紅色砂礫巖、礫巖夾細砂巖、粉砂巖。中－晚元古代大嶺組（Pt3dl）、東巖組（Pt3d）、龍北溪（巖）組（Pt3l），為區(qū)內結晶基底，呈斷塊出露。原巖以中酸、中基性（細碧－角斑質）火山巖類、沙泥質巖為主夾凝灰質碎屑巖、碳酸鹽巖、鈣鎂硅質巖，是省內銅鉛鋅等礦產賦存的重要層位。區(qū)域內多期次、方向各異、性質不同的斷裂構造發(fā)育，以北東、北北東向為主，北西向次之，東西向少量。

侵入巖不發(fā)育，主要分布于東部八外洋和西部洋地一帶，有早元古代輝石橄欖巖，二疊紀吉安單元（PJ）黑云母角閃石巖，晚侏羅世古竹超單元（J3GZ）鉀長花崗巖，早白堊世瑪坑超單元（K1MK）鉀長花崗巖和晚白堊世石牌單元（K2S）花崗斑巖。

區(qū)域內構造發(fā)育，中－晚元古界地層出露范圍廣，為本區(qū)不同成因類型的各種礦床提供了良好的成礦地質條件。區(qū)域上已知礦產八外洋［2］（林仟同，2004），建陽水吉Ⅵ號礦帶鉛鋅銀礦床［3］（蔡仕明，1990），丁家山鉛鋅礦［4］（陳小華，2000），水吉風山林層控銀鉛鋅礦［5］（黃樹峰等），金竹坑鉛鋅礦［6］（劉乃忠等，2004），大金山鉛鋅礦［7］（劉詩光等，2003）。

2 礦床地質特征

礦區(qū)內出露地層主要為上元古界的一套中淺變質巖系。自下而上為龍北溪組（Pt3l），主要巖性為石英云母片巖、二云石英片巖夾變粒巖、石英巖、大理巖。東巖組（P3d）根據巖性組合，東巖組（P3d）自下而上可分為三個巖性段：第一段（Pt3d1）：巖性為黑云斜長變粒巖、鈉長變粒巖夾兩層綠片巖。綠片巖呈北東東向展布，與地層產狀一致，長850～1350m，寬40～210m，巖性為（綠簾）斜長角閃片巖、（綠簾）斜長陽起片巖夾透閃透輝石巖，含有5個鉛鋅礦化體；第二段（Pt3d2）：巖性為二云石英片巖、黑云（石英）片巖夾鈉長變粒巖和綠片巖。其中綠片巖含礦帶主要分布于F1與F2兩條北東東向，高角度斷層的斷塊間，呈北東東向斷塊展布，長約1600m，寬50～220m。巖性組合以斜長（鈉長）陽起片巖為主，其次為斜長角閃片巖、綠簾陽起片巖等組成，夾（透閃）透輝石巖、大理巖，含有15個鉛鋅礦（化）體；第三段（Pt3d3）：巖性為鈉長、斜長變粒巖夾黑云石英片巖和二云石英片巖。大嶺組（Pt3dl）分布于測區(qū)南部。巖石組合以黑云斜長（鈉長）片巖、黑云石英片巖、二云石英片巖為主，夾黑云斜長變粒巖、鈉長變粒巖。地層總體呈北東東向帶狀展布（圖2），變質程度為綠片巖相-低角閃巖相，具帶狀分布特點，原巖為淺海相沉積－火山建造。其中東巖組第二、三段綠片巖中的斜長角閃片巖、長陽起片巖與透輝（透閃）巖組合為主要含礦層位。

圖2 順昌山后礦區(qū)地質圖（據福建地質調查院修改）

經多期構造作用，礦區(qū)褶皺比較發(fā)育，軸向北東－北東東。斷裂構造主要見有兩條北東東向壓扭性斷裂（F1、F2），呈近平行展布，控制了東巖組第二段含礦綠片巖帶的展布（圖2）。

F1斷裂：位于Ⅰ號礦帶北側，呈北東東向展布，長約650m，寬0.5～1m，呈上寬下窄的特征，產狀165～185°∠50～85°。該斷裂是區(qū)內的主要控礦斷裂。斷裂帶內巖石破碎，由斷層角礫巖、方解石脈和斷層泥組成。硅化、碳酸鹽巖化蝕變強烈，風化后可見強烈的褐鐵礦化（可能為硫化物氧化所致），斷層角礫巖的角礫多呈次棱角狀，大小不一，一般在0.5～6cm之間，角礫成分為鈉長角閃（陽起）片巖，膠結物為泥質和少量硅質。由斷層牽引褶曲和階步可判斷斷裂具正斷層性質（圖3～4）；斷層泥的出現(xiàn)及沿走向和傾向呈舒緩波狀表明該斷裂又具有逆斷層性質。而現(xiàn)在斷層表現(xiàn)出較多的正斷層性質。因而該斷裂具多期活動的特點，可能早期為壓扭性，晚期為張性。F2斷裂：位于Ⅰ號礦帶南側，呈近東西向展布，與F1斷裂控制了東巖組第二段含礦綠片巖系的展布。斷裂帶長約650m，寬0.45～1m，呈上寬下窄的特征，產狀165°～180°∠55～75°。斷裂帶特征與F1基本相同。斷裂帶充填有石英脈，有的石英脈已變成角礫，僅在斷層面上見有薄層斷層泥。根據石英脈發(fā)生拖曳及斷層泥（圖5），F(xiàn)2斷裂早期也可能為逆斷層，晚期為正斷層，但僅在PD001見到，有待于進一步證實。

圖3 山后礦區(qū)PD101F1斷裂破碎帶

圖4 山后礦區(qū)PD301F1斷層面上的階步

區(qū)內未見侵入巖體出露，僅見一些中酸性巖脈。

圖5 山后礦區(qū)PD001F2斷裂破碎帶

通過對光片、薄片的觀察研究，礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦和黃鐵礦，偶見黃銅礦。閃鋅礦在顯微鏡下呈棕褐色，多為粗粒，以他形粒狀為主，顆粒周圍普遍有磁黃鐵礦（圖6）?？梢姷V物中包裹有粒狀黃鐵礦或與半自形粒狀的磁黃鐵礦。黃鐵礦：半自形－它形粒狀，顆粒也較大?？梢婞S鐵礦穿插交代磁黃鐵礦（圖7）。磁黃鐵礦：以他形粒狀為主，少量半自形粒狀，見有細脈狀。見被閃鋅礦、方鉛礦、自形－半自形黃鐵礦交代（圖8），方鉛礦有時呈脈狀貫入交代（圖9）。方鉛礦：他形粒狀，少數(shù)半自形粒狀結構。鏡下可見半自形方鉛礦穿插磁黃鐵礦（圖9），表明其結晶晚。黃銅礦：呈微粒狀出現(xiàn)，很少。

圖6 磁黃鐵礦穿插閃鋅礦

圖7 黃鐵礦穿插磁黃鐵礦

圖8 黃鐵礦穿插交代磁黃鐵礦

圖9 方鉛礦穿插磁黃鐵礦

脈石礦物主要有綠泥石、碳酸鹽礦物（方解石）、透輝石、石英、綠簾石，次為陽起石、透閃石和長石等。綠泥石：綠色，花瓣狀、放射狀或呈綠泥石脈。碳酸鹽：無色，不規(guī)則狀，解理發(fā)育，正中突起；正交偏光下，高級白干涉色。呈脈狀。透輝石：灰白色，單偏光鏡下無色，短柱狀，半自形－他形。多包裹于石英和碳酸鹽中。陽起石：淺綠色，呈纖維狀，常被碳酸鹽礦物交代，為鐵陽起石。綠簾石：淺綠色，單偏光鏡下呈淺黃綠色或無色，不見解理，常包裹于石英和碳酸鹽中。

礦石結構主要為半自形－它形結構，碎裂結構等。礦石構造主要為塊狀構造、浸染狀構造、斑雜狀構造、角礫狀構造（圖10）、團塊狀構造（圖11）、脈狀構造（圖12）、交代構造（圖13）。

該區(qū)礦石可分為氧化礦石和硫化礦石兩種類型。①氧化礦石：是原生的硫化物礦體在地表遭受不同程度氧化，形成氧化帶，從施工的硐探資料說明，礦體氧化帶斜深10～32m，地表礦石多已氧化為褐鐵礦，形成鐵帽。向下氧化作用逐漸減弱，礦石自然類型由氧化礦過渡到硫化礦。②硫化礦石：主要為綠泥透閃石型鉛鋅礦石，鉛鋅礦以小團塊狀為主，局部為浸染狀、細脈狀。

圖10 礦化脈里的圍巖角礫

圖12 脈狀構造

圖13 鉛鋅礦脈交代大理巖

根據目前的研究程度，可大致推測脈石礦物和礦石礦物的生成順序：脈石礦物的生成順序：角閃石→透輝石（陽起石、透閃石）→綠簾石→綠泥石→石英→碳酸鹽（方解石）。石英脈包裹了透輝石（圖14）；綠泥石呈花瓣狀包裹在石英和碳酸鹽脈中（圖15），或綠泥石細脈被石英細脈切割（圖16），表明綠泥石的前體比石英和碳酸鹽形成早，原來可能為角閃石，在熱液作用下蝕變?yōu)榫G泥石。石英細脈被碳酸鹽細脈切割。碳酸鹽包裹透輝石或透閃石、綠簾石，交代透輝石，呈透輝石假象（圖17）。礦石礦物的生成順序：閃鋅礦→磁黃鐵礦→黃鐵礦→方鉛礦（新老順序見圖6～9）。

圖14 石英包裹了透輝石

圖15 綠泥石呈花瓣狀包裹于石英細脈中

圖16 綠泥石細脈被石英細脈切割

圖17 碳酸鹽包裹交代透輝石，呈透輝石假象

礦體的圍巖為斜長角閃（片）巖，具片理或不發(fā)育片理。斜長角閃（片）巖，黑綠色，變晶結構，主要由角閃石、斜長石、鈉長石和綠泥石組成。角閃石，含量75%～80%，綠色，粒度細小，為鎂角閃石；斜長石（An＝26～34），它形粒狀；鈉長石（Ab＝98.8），它形粒狀，兩者含量約15%。長石具絹云母化。裂隙中充填有碳酸鹽細脈。

礦體圍巖蝕變主要見有：碳酸鹽化、（磁）黃鐵礦化、硅化、透輝石化、綠簾石化、綠泥石化、透閃石化、陽起石化、鉀長石化及絹云母化。其中（磁）黃鐵礦化、碳酸鹽化、硅化、透輝石化與鉛鋅礦化關系密切，為近礦圍巖蝕變。地表則形成以膠狀、蜂窩狀、條帶狀褐鐵礦化為特征的礦化蝕變帶。

山后礦床的蝕變礦物輝石也分為鈣鐵輝石和透輝石，鈣鐵輝石與透輝石相比，F(xiàn)e、Mn高而Ca、Mg和SiO2低；蝕變礦物綠簾石相對閩中地區(qū)其它鉛鋅礦床中的綠簾石FeO略低，而Al2O3略高；由斜長角閃片巖暗色礦物經熱蝕變而來的綠泥石MnO含量是二云石英片巖中綠泥石的2倍還多，MgO含量也比二云石英片巖中綠泥石的高。

3 控礦條件研究

3.1 巖性條件

礦化帶及鉛鋅礦礦體均分布于綠片巖系中，具有一定的層控性質，這可能有兩方面的原因，一是綠片巖系由斜長角閃片巖和大理巖組成，其原巖為海相基性火山巖和碳酸鹽巖，野外現(xiàn)象表明，礦化體產于大理巖與綠片巖之間的不規(guī)則接觸面上，礦石主要呈現(xiàn)團塊狀構造，可能闡示硫化物是由海相火山噴流－沉積形成的。在綠片巖與大理巖的接觸部位為薄弱帶，含礦物質的酸性流體易在此與圍巖發(fā)生交代反應，導致含礦介質的性質發(fā)生改變，礦物質得以沉淀，形成鈣鐵輝石、透輝石、透閃石、陽起石、綠泥石和綠簾石等蝕變礦物，還可以形成一些碳酸鹽化。鏡下觀察顯示綠泥石被包裹在石英細脈和碳酸鹽中，其為角閃石的蝕變產物。

3.2 構造條件

在3線PD301穿脈口看到礦體受F1斷裂控制（圖18～21），礦體在此處寬2～3m，走向70°，總體向南陡傾，局部變緩。而在PD101穿脈F1斷裂破碎帶風化后呈強烈的褐鐵礦化，可能表明在PD101穿脈F1斷裂破碎帶也具有礦化跡象。所有地表發(fā)現(xiàn)的礦（化）體和碳酸鹽化蝕變帶均位于F1斷裂上盤，在其以北則無碳酸鹽化蝕變發(fā)育。礦體一般傾向于北西，若傾向南，則傾角一般在60°以上。大部分采礦老硐延伸方向均指向F1斷裂。以PD101穿脈90號樣附近的礦脈為例，受裂隙控制的礦體產狀354°∠40°，斜交片理（此處斜長角閃片巖產狀為351°∠73°），可見礦體下盤與圍巖呈漸變接觸，由鉛鋅礦脈向下盤先變化為碳酸鹽化和磁黃鐵礦化帶，再變化為圍巖。這些礦化裂隙均位于F1斷裂帶上盤，可分為三組，第一組走向變化于NE45°～110°，傾向北西或陡傾向南，該組為主要控礦裂隙，如：控制PD101穿脈中90號樣附近的礦脈的裂隙（圖22）；第二組走向變化于345°～20°，傾向西或南西西，為控礦的次要裂隙；第三組走向變化于310°～318°，傾向南西。

上述礦體受裂隙控制的特點，表明F1斷裂可能是主要的導礦和容礦斷裂，所有的礦（化）體應趨向于與其連接（圖23～26）。

圖18 F1斷裂控制的礦體（已采空）

圖19 F1斷裂上盤未采掉的稠密浸染狀礦石

圖20 F1斷裂控制的礦體

圖21 與F1斷裂相連的礦化支脈，產狀308°∠41°，與片理產狀一致，沿走向和斜向上均延伸不遠

圖22 裂隙控制的礦脈

圖23 山后鉛鋅礦礦床1號勘探線剖面圖（引自福建省地質調查研究院）

4 找礦標志

1）氧化帶鐵帽：發(fā)育于地表的硫化物礦體，由于氧化作用形成了由褐鐵礦－赤鐵礦－白鉛礦－軟錳礦等組成的鐵帽，為尋找深部原生硫化礦體的標志。

2）古采硐或冶煉爐渣：在Ⅰ號礦帶附近，見有大量古人開采礦石的老硐、殘坑和遺留下的大量爐渣，此對進一步找礦具有指示意義。

3）圍巖蝕變標志：區(qū)內近礦圍巖蝕變主要為綠泥石化、透閃石化、透輝石化、褐鐵礦化、（磁）黃鐵礦化、碳酸鹽化，是尋找鉛鋅礦體的標志。

4）地層、斷裂標志：區(qū)內鉛鋅礦（化）體多產在東巖組綠片巖層中，而Ⅰ號礦帶綠片巖主要分布于F1和F2北東東向斷裂間，因而綠片巖帶及F1、F2北東東向斷裂所形成的斷塊是重要的找礦地段。

圖24 山后鉛鋅礦礦床3號勘探線剖面圖（引自福建省地質調查研究院）

圖25 山后鉛鋅礦床1號勘探線剖面圖（據斷裂控制的特征圈定的礦體）

圖26 山后鉛鋅礦床3號勘探線剖面圖（據斷裂控制的特征圈定的礦體）

5）土壤Pb、Zn元素高濃度區(qū)為找礦的間接標志。

5 礦床成因探討

區(qū)內鉛鋅礦（化）體多產在東巖組第二、三段地層中的綠片巖內，明顯受綠片巖中的斜長角閃片巖、鈉長陽起片巖、透閃透輝石層位控制。東巖組地層中的鈣鎂硅質巖其親硫元素豐度較高，為富含Pb、Zn、Ag、Fe元素的海相火山噴流－沉積建造，為鉛鋅多金屬礦床形成的礦源層。在漫長的地質年代中經受了區(qū)域變質作用［8］（吳淦國等，2004），在一定的溫度壓力下，金屬離子在活化、運移過程中不斷接納新的礦質，并在相應的物化條件下和構造空間中形成新的礦物相和礦物組合，導致部分礦質聚集、疊加、重結晶、富集或造就新的礦層。區(qū)域變質和熱液作用，可使原礦變厚、變富，也可使原礦缺失、貧化或異地遷移成礦。初步認為本礦床屬海底火山噴流－沉積－改造型。新元古代海底火山噴流－沉積形成的初始礦源層或礦胚層，經后期熱液疊加改造，或再活化，重新定位而形成。

主要證據：礦體主要賦存于綠片巖系中，具有條帶狀構造和團塊狀構造，這與閩中八外洋，梅仙（吳志強，2003；張立公等，1995）等相似［9－10］，所以初步認為存在早期海相火山噴流－沉積形成初始礦源層。

6 結論

1）初步認為本礦床屬海底火山噴流－沉積－改造型。新元古代海底火山噴流－沉積形成的初始礦源層或礦胚層，經后期熱液疊加改造，或再活化，重新定位而形成。

2）區(qū)內近礦圍巖蝕變主要為綠泥石化、透閃石化、透輝石化、褐鐵礦化、（磁）黃鐵礦化、碳酸鹽化，是尋找鉛鋅礦體的標志。

致謝：在工作中得到師兄張祥信博士、汪群峰碩士、黃火劍碩士和付強同學的幫助，謹表感謝。

［1］張達，吳淦國，彭潤民，等.閩中地區(qū)馬面山群東巖組變質巖形成的古構造環(huán)境研究［J］.地學前緣，2005，12（1）：310-320.

［2］林仟同.福建建甌八外洋鉛鋅礦床地質特征及成因分析［J］.福建地質，2004，23（4）：178-185.

［3］蔡仕明.福建建陽水吉Ⅵ號礦帶鉛鋅銀礦床地質特征［J］.福建地質，1990，9（4）：256-265.

［4］陳小華.福建省丁家山鉛鋅礦床地質特征及成因［J］.福建地質，2000，19（2）：57-65.

［5］黃樹峰，蔡仕明，黃新源.建陽水吉風山林層控銀鉛鋅礦成礦機制及演化模式［J］.福建地質，1990，9（1）：1-13.

［6］劉乃忠，劉詩光.福建浦城金竹坑鉛鋅礦床地質特征及成因初探［J］.福建地質，2004，23（2）：59-66.

［7］劉詩光，劉乃忠.福建建陽大金山鉛鋅礦床成因探討［J］.福建地質，2003，22（3）：116-124.

［8］吳淦國，張達，彭潤民，等.東南沿海成礦帶礦床形成的時間演化規(guī)律研究［J］.地學前緣，2004，11（1）：237-247.

［9］吳志強.福建省梅仙鉛鋅銀礦田成礦地質特征和成因模式［J］.礦產與地質，2003，17（5）：606-609.

［10］張立公，李盛漢.梅仙大型鉛鋅銀礦成礦地質與物化探異常特征［J］.物探與化探，1995，19（6）：449-455.