福建紫金山金铜矿床地质特征及成因探讨

福建紫金山金铜矿床地质特征及成因探讨

郝秀云 刘文达 王 静 徐 辛

(吉林省地质科技情报研究所)

=摘要> 紫金山矿床是20世纪80年代后期在我国发现的大型金铜矿床。该矿床成

矿与地层关系不大,主要受多期次复合岩体、火山-次火山岩体和隐爆角砾岩控制,围岩蚀变和矿化具多期次的叠加特点。矿床就位于统一的构造空间内,属岩浆期后热液成因(为主)矿床。

关键词 紫金山 金铜矿床 地质特征

中图分类号 P618151

福建省上杭紫金山金铜矿床是20世纪80年代后期,我国东南沿海找到的大型金铜矿床。它的成矿地质特征和成矿规律,对今后找矿和研究内生贵金属和有色金属矿床,都有重大的指导意义。

笔者根据对该矿床实地考察的结果和收集的资料,将主要的成矿地质特征和矿床成因阐述如下。

1 成矿地质背景

紫金山金铜矿床,位于华南亚板块、华南)东海块体内,受区域长期活动的云霄)上杭深大断裂带与宣和复式背斜的交汇部位控制。

矿床南邻中生代火山盆地,西北为上古生代拗陷,矿体赋存于燕山期多期次侵位的复式花岗岩体和隐爆角砾岩体内。矿床下伏为构成复背斜轴部和翼部的寒武系林田群、下震旦系楼子坝群、泥盆系上统、石炭-二叠系等一套浅海相沉积变质碎屑岩系;上覆白垩系上统陆相盆地沉积的紫色砂砾岩层。出露于矿床南、东部的白垩系下统陆相火山喷发熔岩和碎屑岩系,与矿床形成同期不同阶段的产物。燕山构造岩浆期,本区强烈活化,早期有花岗岩基、岩株和岩瘤沿同一构造空间多次侵位,形成复式花岗岩体;晚期沿上述构造空间,又有多次的中酸性、酸性超浅成和次火山岩株、岩枝、岩颈、岩脉等侵入于复式花岗岩体内。矿床就是伴随这一构造岩浆活动期,经过多期次矿化和叠加-改造-叠加而形成的。

2 矿床地质特征

211 地层

下震旦系楼子坝群变细砂岩和寒武系林田群千枚岩变质砂岩构成宣和复背斜轴部,其两翼分别为

收稿日期 1998-11-25

郝秀云 长春市南昌路2号 130061

泥盆系上统石英岩和砾岩、石炭-二叠系变质泥岩和粉砂岩,呈NE 向分布,由于岩浆岩的侵入和吞蚀,矿区外围可见,矿区内已不存在。不整合覆盖这套古老变质岩系之上的是白垩系下统火山喷发的酸-中酸性熔岩、凝灰岩、角砾岩、集块岩等;白垩系上统陆相盆地沉积的紫色砂岩、粉砂岩、砾岩等,除矿区内零星分布外,主要见于矿区西南的上杭中生代盆地中。212 岩浆岩

21211 岩体和岩石特征

矿区所见皆为燕山早晚两期多次侵位、多个岩体构成的复式岩体。其中,燕山早期,依先后次序侵位的岩体主要有中粗粒黑云母二长花岗岩、中粒二长花岗岩、细粒花岗岩,岩基和岩株复合岩体;燕山晚期为浅和超浅成小侵入体、次火山岩瘤、岩颈和岩脉,主要有中粒二长花岗岩(矿体主要围岩,有多条矿化隐爆角砾岩贯入其中),组成矿物:石英35%,微斜长石33%,钠长石29%,热液蚀变作用十分强烈。锆石U-Pb 法年龄157?18Ma;似斑状中粗粒黑云母二长花岗岩,组成矿物:石英30%,正长石33%,斜长石33%,黑云母3%,含少量围岩捕虏体,蚀变强烈,除石英外,其它矿物皆遭受热液蚀变作用。全岩Rb-Sr 同位素等时线年龄143Ma;细粒花岗岩,虽脉状侵入于上述岩体中,岩石热液蚀变后,面貌全非;石英闪长玢岩、花岗斑岩和石英斑岩,属次火山岩体,呈脉状、小岩株,侵入上述岩体中,遭受热液蚀变作用。全岩Rb-Sr 同位素等时线年龄10212?912Ma 。

21212 岩石化学和地球化学特征

岩浆岩化学组成SiO 2含量70115%~78156%,分异指数7819~8914,碱度指数2111~4125,里特曼指数012~013。这些数据表明,矿区所见的复式岩

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8#第20卷

黄 金GOLD 第4期

1999年4月

体属太平洋型,由拉斑玄武岩系列向钙碱性岩石系列过渡的类型¹

。地球化学特征:Cu 、Mo 、W 、Sn 、Nb 、Ta 、Zn 、Th 等元素偏高,而Rb 、Sr 、Hg 、U 等元素亏损,Sr P Ca 、Li P Mg 、Ba P Sr 、Rb P Sr 等元素的比值递增,Th P U 的比值递减;稀土元素含量变化较小,LREE P HPEE 为2178~3156,D Eu>1,Sm P Nd 比值较稳定,87

Sr P 86

Sr 为01714~01734,87

Rb P 86

Sr 为2143~11150,87

Sr P 86

Sr 初始比值为017064。这些地球化学方面的特征数据说明,形成本区复式岩体的岩浆,系起源于/壳幔源区0

[1]

;岩浆侵位过程中,混进大量的壳源物质。紫金山金铜矿床的形成,与燕山晚期浅和超浅

成小侵入岩体、次火山岩体有直接的时间、空间和成

因的联系。燕山早期的侵入岩体,为矿化物质的富集创造了条件。213 构造

21311 火山构造

燕山晚期陆相火山活动强烈,在矿区内其主要表现形式为次火山岩体、浅和超浅成侵入体及隐爆角砾岩体的侵入活动。紫金山主峰东南侧的主火山口(见图1),直径约700m,经历了爆发-喷溢-隐爆等反复多阶段的活动过程[1]

。受该主火山口控制的多期次隐爆活动所形成的NW 向隐爆角砾岩体带,与金铜矿体空间一致,

成因相关。

图1 紫金山金铜矿矿区地质略图

1)白垩系下统中酸和酸性火山岩 2)燕山早期细粒白云母花岗岩 3)燕山早期中细粒花岗岩 4)隐爆角砾岩 5)英安玢岩

6)流纹岩和流纹斑岩 7)矿化带及编号 8)断裂带 9)火山喷发中心

21312 断裂构造

矿区可见前后两期控岩和控矿断裂构造:燕山早期NE 向压扭性质的断裂带,控制本区复合岩浆岩体的分布,其与宣和复背斜轴部的交汇处,控制火山口的分布;燕山晚期多期次活动的张扭性断裂带控制浅和超浅成侵入体、次火山岩体的分布和隐爆角砾岩体的分布,尤其在其拐弯张开带内,隐爆角砾岩体和矿体集中出现,该断裂带走向NW310~330b ,倾向NE,倾角30~70b 。214 围岩蚀变特征

21411 围岩蚀变类型及特点

矿区复式岩体几乎全部遭受非常强烈的热液蚀变作用。蚀变具多期次、多类型、高中低温蚀变叠加套生的特点。大致可划分出隐爆期前的/斑岩型0热液蚀变,主要为硅化+地开石化;隐爆期和期后的/次火山型0热液蚀变,主要为硅化+明矾石化+重晶石化+氯黄晶化+金属硫化物(富)矿化。自早至晚期热液蚀变类型组合:

¹刘文达,郝秀云1中国濒太平洋域金银铜成矿特点问题情报调研成果专辑

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9#第20卷 1999年 第4期