淺談福建省丁家山鉛鋅礦成礦模式及找礦預測

周能祥，黃舞炎，房 佳

（1.江蘇省有色金屬華東地質勘查局，江蘇 南京 210000；2.福建金東礦業股份有限公司，福建 三明 365000）

1 區域地質簡述

福建省梅仙地區位處于華南褶皺系的東部，閩東火山斷拗帶之次級構造單元，周寧-華安火山基底斷隆帶的中段及閩中古裂谷帶的南段。周寧-華安火山基底斷隆帶內發育20多個大小不等呈串珠狀分布的基底“天窗”，梅仙“天窗”處在斷隆帶中段。梅仙地區是地洼演化激烈期以斷裂變形和花崗質巖漿侵入為特色的強烈構造巖漿活動，是極有利的內生有色金屬礦床成礦地質環境條件。

區內主要由中新元古界龍北溪組（Pt2-3l）和大嶺組（Pt2-3dl）變質巖地層組成，總體表現為一軸向北東的短軸狀復式背斜構造，龍北溪組（Pt2-3l）是區內鉛鋅硫化物礦體的主要賦礦巖石。區內侵入巖主要為燕山晚期的花崗斑巖及石英斑巖，呈北東向巖枝狀或巖墻狀分布，對礦田內基底變質巖中的鉛鋅（銀）礦體起熱液疊加改造作用。區內的主干構造為復式背斜構造。該復式背斜由北東向寬緩背、向斜和若干裙邊式疊加褶皺組成。

2 成礦概念模式

成礦概念模式是對礦床賦存的地質環境、內外部特征、成礦物質來源、控礦因素、礦化時空演化規律及礦化標志的高度綜合描述和揭示。

2.1 成礦時代討論

丁家山鉛鋅礦礦體主要賦存在馬面山群龍北溪組上段，部分賦存在侏羅系/馬面山群不整合面及其附近的上侏羅統長林組下部。無論礦體賦存地層層位或空間部位如何，其賦礦巖石均為石榴子石透輝石綠簾石透閃石陽起石系列變質巖。

根據礦區內鉛鋅硫化物成礦期石英流體包裹體Rb-Sr同位素測年，獲得其等時線擬合年齡為146.15Ma±3.96Ma，其對應地質年代為侏羅紀晚期，而孫洪濤（2014）等完成了梅仙地區2個花崗斑巖樣品的LAICP-MS鋯石U-Pb年代學研究，獲得花崗斑巖成巖年齡分別為148.9Ma±1.4 Ma和152.0Ma±2.1 Ma，與鉛鋅硫化物成礦年齡非常接近，僅略早于成礦年齡，符合與之相關的鉛鋅硫化物成礦作用時間演化規律。區內成礦巖體為燕山期同碰撞環境制約的鈣堿性-堿性重熔型鉀長花崗巖，侵入壓力為0.2GPa～0.3GPa，侵入深度為6.6km～9.9km，結晶溫度在700℃～750℃之間。巖體沿NE向斷層侵入最新地層為上侏羅統長林組地層，構成兩條NE向花崗巖帶，西帶花崗巖呈串珠狀巖株體沿NE向斷裂產出，東帶花崗斑巖呈左旋尖滅側現的巖墻狀沿NE向斷裂產出。

綜上認為丁家山礦區鉛鋅硫化物成礦時代為燕山早期晚階段，與該區燕山早期晚階段鈣堿性～堿性重熔型花崗質巖漿侵入活動關系密切。

2.2 成礦物質及能量來源

丁家山鉛鋅礦床成礦物質主要來源于燕山早期晚階段花崗巖，部分來源于受其影響的地層，成礦流體主要來源于燕山早期晚階段花崗巖巖漿期后熱液，部分來源于被燕山早期晚階段花崗巖類巖漿活動加熱、賦存在地層含水系統的大氣降水成因地下水，而成礦熱能則源于燕山早期晚階段花崗巖類巖漿活動。

通過礦區53件金屬硫化物礦物的δ34S‰組成呈塔式分布（圖1），利用平衡共存的閃鋅礦和方鉛礦的硫同位素組成擬合的δ34S‰初始值為3.97，與礦區硫化物δ34S‰塔式分布集中值接近，說明礦區硫化物的硫同位素組成具有高度均化的深源硫特點，可以認為燕山期重熔型花崗質巖漿硫是鉛鋅硫化物成礦的主要來源，而被其強烈熱活動和熱流活動影響的地層硫亦可能是鉛鋅硫化物成礦的硫源區組成部分，但無疑被巖漿及巖漿期后熱流體高度均化。

2.3 成礦作用類型

丁家山鉛鋅礦床為接觸交代成因類型礦床，但其只是與燕山早期晚階段花崗巖類巖漿活動有關的復雜成礦系統的中遠程組成部分，滲透交代作用是其主要成礦作用方式。

2.4 控礦因素

宏觀礦床成因、成礦方式及成礦物質來源等綜合分析表明，丁家山鉛鋅礦床受燕山早期晚階段花崗巖類巖漿活動、地層巖性組構、構造變形及重要地質界面的聯合控制。其成礦概念模式包括如下主要參數：

（1）礦床成因類型：丁家山鉛鋅礦床是與燕山早期晚階段花崗巖類巖漿活動有關的復雜成礦系統的中遠程組成部分，以滲透交代作用為主要成礦作用方式，為接觸交代成因類型礦床。

（2）成礦物質及流體來源：無論成礦流體、成礦金屬元素都主要來源于燕山早期晚階段花崗質巖漿，部分來自被其加熱活化的地層系統，特別是馬面山群龍北溪組區域變質地層。

（3）主要控礦因素：主要考慮上述各類控礦因素的最佳耦合空間部位和各類控礦要素制約的流體循環網絡系統結構及成礦流體運移驅動機制，兼顧上述復雜成礦系統可能出現的其他類型礦床成礦控制因素組合及最佳耦合空間部位。

（4）成礦過程表達：研究區礦床成礦過程主要考慮成礦流體來源、運移驅動機制、循環網絡系統結構、物理化學性狀演化，既反映礦石形成演化成礦過程，又反映接觸交代（滲濾交代）變質和熱液蝕變過程。

（5）成礦規律抽象：成礦規律從成礦作用演化規律和礦化就位規律兩方面表達。成礦作用演化規律為巖漿侵位→含礦熱液運移→接觸交代（滲濾交代）變質→成礦物質沉淀卸載。礦化就位規律為背斜核部+斷裂帶+區域角度不整合界面+物理化學性質反差顯著界面（+巖體侵入接觸界面及其旁側裂隙帶）。

3 找礦標志體系與成礦預測模型

3.1 找礦標志

區內鉛鋅礦體就位嚴格受地層層位、巖性界面、地質構造、巖漿活動四者的聯合控制。

（1）地層標志：區內目前所查定的鉛鋅硫化物礦體主要賦存在中-新元古界馬面山群龍北溪組上段及侏羅系長林組下部地層，這兩個層位、特別是龍北溪組上段碳酸鹽巖層位，是區內鉛鋅硫化物礦化集中部位。

（2）巖性標志：區內鉛鋅硫化物礦體賦存于石榴子石透輝石綠簾石透閃石陽起石巖及其與大理巖、云母石英片巖接觸界面。

（3）構造標志：梅仙復式背斜及其裙邊式背斜核部是成礦流體匯聚式運移最有利空間部位，特別是在其軸部或兩側高位發育的較大規模NE向斷裂及其與NW向斷裂交匯部位，是石榴子石透輝石綠簾石透閃石陽起石巖和多層疊置的鉛鋅硫化物礦體富集的最佳部位。

（4）巖漿巖體標志：區內花崗巖類巖體主要沿梅仙復式背斜兩翼的兩條NE向斷裂破碎帶侵入就位，已知的鉛鋅硫化物礦床、礦體主要夾持在這兩條巖漿巖帶之間或緊貼東側花崗斑巖帶就位。

3.2 成礦預測模型

區內鉛鋅礦床的成礦系統性質類型為燕山早期晚階段西太平洋殼體與東亞大陸殼體匯聚期間同碰撞環境花崗質巖漿熱液成礦系統，該成礦系統實際上為W-（Fe）-Mo-（Cu）-Zn-Pb多金屬成礦系統。根據丁家山鉛鋅礦以鉛鋅硫化物礦床為主要成礦預測目標，建立梅仙地區與燕山期花崗巖類巖漿活動有關的復雜成礦系統成礦預測理論模型如圖2。

圖2 梅仙地區鉛鋅硫化物礦床復雜成礦系統成礦預測理論模型

4 結論

（1）丁家山鉛鋅礦成礦地質年代為侏羅紀晚期。

（2）成礦物質來源于燕山期重熔型花崗質巖漿硫，成礦熱能來源于燕山早期晚階段花崗巖類巖漿活動。

（3）丁家山鉛鋅礦的成礦系統性質類型為與燕山早期晚階段花崗質巖漿活動有關的W-（Fe）-Mo-（Cu）-Zn-Pb多金屬成礦系統。

（4）區內找礦應繼續強化龍北溪組上段、上侏羅統長林組下部該系列變質巖發育分布變化規律研究外，同時加強區內馬面山群各層位巖性巖相時空變化規律研究與勘查工程控制，以期在其他層位。