福建省礦山地質構造特征及成礦條件研究

吳興盛

（福建省核工業二九五大隊，福建 龍巖 364000）

從古至今，閩浙一帶就有“古陸”之說，對于閩浙一帶變質巖時期、地質構造以及巖漿活動認知上，各個研究學派持有不同的主張。

不同主張的背景下，會極大地影響福建省地質構造特征以及巖漿活動的成礦性深化研究，因此，在研讀大量相關資料的基礎上，從地質構造特征、地層發育以及巖漿帶展布特征出發，更合理的闡釋福建省內礦形成與它們之間的關系。

1 福建省礦山地質背景

1.1 福建省礦山地質構造

福建省位于我國東南緣，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，因其獨特的地質條件、復雜的構造環境，促使福建省成為全球巖漿活動性最強的地區之一[1]。福建省從古代元晚期往后，地殼活動頻繁，地殼發育過程經歷了多期次。全省各個時期都有巖層出露，巖石年齡由北向南、由西向東呈現出逐步革新的走向。

福建省的斷裂結構也是極為發育，較為顯現的兩處是，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～大浦構造巖漿帶，此斷裂帶是沿著北北東向進行分布的。

兩條斷裂帶在南平地區交匯，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 福建省的斷裂分區示意圖

閩東地區的火山巖主要的呈現狀態是晚中生代中酸～酸性，早古生代時閩東受到政和～大浦斷裂帶的控制和干擾，分別與閩西南、閩西北都顯現出分離狀態，自古生代始便長期處在隆升剝蝕境況當中。侏羅紀時期，閩東地塊以閩臺微大陸板塊為主由于受到沖擊作用的影響，張性斷陷發生了大規模的活動，導致斷陷帶出現了大范圍的中酸性和酸性巖漿侵蝕和迸發；白堊紀中生代，閩臺微大陸板塊的直沖性能逐漸減弱，直至終止。閩東地區與歐亞板塊碰撞，伴隨著巖漿活動減弱和連續斷裂活動隆升；第三紀，閩東整體呈隆升剝蝕狀態；然而，在第四紀時，重整代發，重新活躍起來，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，由于火山爆發復雜的構造和多樣的巖石類型，成為了歷來被留意的對象[2]。它們曲輪實在時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，在上個世紀，酸性火山巖的比例遞增，巖石演化成高硅、富堿類型，拉斑玄武巖系列過渡到鈣堿性系列，這與太平洋板塊的西北俯沖有關，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。以時間為節點的演化特征表明：福建省的火山活動在不同時期的活躍程度是大相徑庭的，熱力作用在各個時期也是具備一定的差異性。

福建省早在侏羅紀時梨山組就自上而下形成一個較為獨立的由粗到細的沉積旋回。據劉巖的《中國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制》采樣的數據可以得知，白牙山組在組建下渡剖面兩個樣品，上部與下部地層呈現的巖性不同，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，對其上部、中部以及下部分別采樣，定年結果是129±1、130±1、128±1Ma（2o），這組數據說明小溪組受力于火山作用時間較短。巖漿巖是成礦熱液的必備因子，是礦質的重要來源，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系。

2 福建省礦山成礦條件研究

2.1 礦區地層與成礦作用

福建省的地質結構相對來講，是地質特征較為明顯，底層發育較為完善的省份。閩西南地區的整體區域，底層出露比較完備，僅僅缺少了失志留系及下泥盆統兩種地層組織。根據區域地球學的研究成果，閩西南區域中所富有的前寒武系地層與錫多金屬內生成礦有著親密關聯。評價某一區域地層含礦性不是妄下結論的，而是要依據兩個因素，一是該區域地層元素富集強度，二是該區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，其中一部分的達高角閃巖相，它們是由極為敦厚的陸屑建造，或者是火山復理式建造。根據區域地球化學指標顯示來看，各區域的地層單元中的微量元素富集系數大多呈現的是均衡狀態，但Sn等微量元素在前寒武紀地層，還有古生界地層單元，這兩個組織單元中后期疊加作用尤為凸顯，這些區域地層與內生礦化的關系應該予以關注，元素之間的化學反應可能是構成Sn、W等元素的原始化礦層。

區域地層中的微量元素的富集度，地殼富集度兩者相較結果表明：一閩西南區域各地層的水系沉淀物中，Au、Cu元素相對來講含量較低，而Sn元素的測試結果則是含量較高，為富集元素。二閩西南區域的成礦元素在印支期之前是主要富集期，大型的構造運動決定者區域內成礦元素的富貧程度。三是以晚古生界砂質巖類為標準點，閩西南區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強度、彈塑性等物理特性，以及巖石自身的化學屬性是區域成礦性的主要因素，對于區域的成礦性有著重要的影響力。

2.2 巖漿活動與內生礦床的關系

圖2 礦物巖漿活動之間的關系

巖漿巖作為成礦熱液的重要渠道，同時也是礦質的構成因子[4]。巖漿巖中的巖性、微量元素和稀土元素不同類型，直接影響著內生礦床。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系。值得注意的是，不是每一個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，具有獨特的化學屬性。可以成礦的花崗巖中SiO2含量占據比例會較高，AL2O3會呈現出飽和的狀態，堿總量Na2O+K2O相比普通花崗巖較高，在成礦花崗巖的演化過程呈現出向SiO2、Na2O含量上升，CaO、MgO含量下降的方向演化。一般而言，在綜合區域中，巖背、大廠等區域含錫花崗巖特征。

為了探尋巖漿與內生礦床的關系，筆者將中甲錫多金屬礦床作為案例進行剖析。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～大浦構造巖漿帶相鄰。礦區內的中酸性巖漿活動較為頻繁，是較為穩定性的侵入體。包含礦區內第二次入侵的花崗閃長巖，第三次入侵的黑云母花崗巖體以及在后期進行侵的變異性花崗斑巖體等等，都是呈現中酸～酸性。礦區形成的組合樣式基本是由巖漿活動多期性、錫質來源的多樣性、成礦的多期性以及巖漿～熱液活動的多期性，組合成區域內控礦的主要條件。

3 結語

福建省的地質結構較為龐雜，目前的學術界各學派對于它的地質構造探索尚未達成一致意見，因而，福建省巖漿活動與成礦性之間的內在關聯也尚未得到較為系統性的鉆研。筆者通過對福建省地質構造特征的了解，以及對巖漿活動針對性的剖析，探索性的研究了區域內的地質條件和巖漿巖所含有的微量元素對于內礦形成所起到的作用，指出了巖漿活動多期性、錫質來源的多樣性、成礦的多期性以及巖漿-熱液活動的多期性在成礦中的各環節不可或缺。