該區已形成了壹批具有鮮明特色的重要礦床。
1.地質演化與控礦地質構造條件
該區發育震旦系、奧陶系淺變質復理石建造和泥盆系-中三疊統穩定沈積蓋層。侏羅紀-白堊紀火山和侵入活動強烈。
1.地質演化
詠梅凹陷經歷了基底形成、盆地形成與發展、盆地結束與改造等幾個階段的演化。本區出露的最老地層為閩贛交界的武平地區桃溪組。其原巖為火山碎屑沈積巖夾火山巖,變質程度屬於低角閃巖相。變質中基性火山巖的Sm-Nd等時線年齡為(1825±129)Ma。它與元古代花崗巖類壹起構成了坳陷區前震旦紀變質基底,是第壹基底。震旦紀時帶發生海侵,壹直持續到奧陶紀,形成近岸相狀復理石,受加裏東運動影響,發生輕微變質和褶皺變形,成為該區第二套變質基底。誌留紀開始在這個地區隆升。
中晚泥盆世逐漸沈降(廣東較早,在中泥盆世),盆地開始形成。早石炭世先有安沙組,後有林地組,兩者均屬陸相碎屑巖建造,代表盆地早期面貌。中石炭世,隨著坳陷的加深,海侵開始形成海盆,壹直延伸到早二疊世,形成壹套淺海細碎屑巖、灰巖、矽質巖沈積地層。中石炭世威寧期,盆地內至少有兩個坳陷中心。壹次在龍巖-德化線上,中心位於龍巖馬坑地區。由於地殼變薄,地幔上湧,玄武巖(安山巖)等火山巖在精舍組地層中溢流。另壹個中心在梅州渝水地區,湖田群沈積前海底張力引起火山活動和噴流熱流活動。精舍組和湖田群是壹套非常特殊而重要的成礦地層,下文將進壹步闡述。到二疊紀末,由於地殼的振蕩,形成了壹套海陸相間的含煤地層沈積,同時角閃巖-閃長巖、花崗閃長巖、二長花崗巖等巖體侵入。早三疊世恢復了相對穩定的海相沈積,海底再次開裂,導致大面積熱流上升,使溪口組沈積地層普遍發生角閃石化和熱變質作用。
受印支運動影響,中三疊世開始隆升,壹度海退成陸,部分中酸性花崗巖侵入。但晚三疊世又開始沈降,壹直持續到早侏羅世。早侏羅世開始逐漸向西南撤退。最後,只有在盆地的西南部,永定到梅州等地,還有殘留盆地。受燕山早期運動的影響,晚三疊世-早侏羅世盆地出現了多條張性裂縫。因此,晚三疊世文賓山組地層中噴發了安山質火山巖。而早侏羅世範坑組有基性-酸性雙峰式火山噴發(當時玄武巖反映的源區上地幔性質相當於交代型),有相應的侵入體,包括輝石閃長巖、花崗閃長巖等中酸性侵入體和二長花崗巖、鉀質花崗巖等酸性侵入體。中侏羅世開始陸相火山活動,最終結束盆地的發展期。
晚侏羅世盆地進入轉換期,區內多處被陸相火山巖覆蓋,各種中酸性花崗巖侵入。早白堊世發展為斷塊構造,形成了壹些深斷裂帶(上杭-小蕓斷裂)。沿斷裂帶形成各種疊加的火山盆地,伴隨著次火山巖和斑巖的侵入,同時燕山晚期各種巖體和應變的侵入,包括與成礦有關的中酸性侵入巖。此前,在印支運動和燕山運動的影響下,盆地內沈積地層形成褶皺和斷層,產生壹系列推覆-拆離構造,往往成為控礦的有利構造。
2.控礦構造分析
控礦構造包括基底構造和蓋層構造。
目前對第壹基底(桃溪組)的構造了解不多。最近福建省協調小組提出可能存在核雜巖構造,而第二基底(震旦紀-奧陶紀)的構造是加裏東造山作用形成的壹系列NE向褶皺和剪切帶。北東向構造形成了次級隆起和凹陷,控制了華力西期海侵沈積的古地理環境,如將樂-武平壹線老虎洞組碳酸鹽沈積,沿北東向次級凹陷明顯分布。南側有湖坊-永定隆起和大田-龍巖坳陷。基底的這些凹陷和隆起使蓋層中形成了明溪-武平復合背斜、湖坊-永定復合背斜和大田-龍巖復合背斜。復式向斜的核心壹般由石炭-二疊系碳酸鹽巖或煤系地層組成。兩翼出露上泥盆統和下石炭統碎屑巖。復式背斜的核心由下古生界和震旦系組成,或被華力西-印支期花崗巖侵入。
蓋層構造中存在北東向、NEE向、北西向和南北向的大斷層,特別是在北東向和北西向組(圖4-15)。貫穿本區東部的北東向政和-大埔斷裂由壹系列東南陡傾的斷裂組成,基本控制了古生代沈積和晚侏羅世火山噴發帶的分布,並有海西-印支期和燕山早期花崗巖的大規模侵入,與成礦有關的燕山晚期花崗斑巖株也沿該帶分布。此外,還有北東向的光澤-武平斷裂。
北西向的上杭-小蕓深大斷裂形成時間稍晚,僅在早白堊世發育。地表由幾條走向東北的大斷層組成,明顯控制了晚中生代沈積-火山噴發和燕山早期花崗巖的分布,也控制了與成礦有關的燕山晚期小巖體的分布。莫霍面深度圖顯示它是壹條北西向的變化帶,永安-晉江斷裂與之平行。
該區經歷了多期多旋回的造山運動:每壹旋回都形成了壹些推覆拆離構造,其中大部分在中生代以前是不完整的,但詠梅凹陷的印支期推覆構造仍然清晰,可分為兩條北東向的帶,即明溪-上杭推覆構造帶和南平-龍巖推覆構造帶。都是從西北向東南移動,傾向西北,傾角比較緩。導致震旦紀-寒武紀、上古生界和印支期花崗巖相互重疊。燕山期,兩個帶都有疊加改造的跡象。推覆構造和滑脫構造不僅控制礦床,而且造成礦層缺失或重復,在找礦時必須引起重視。
3.巖漿巖
本區火山巖包括震旦紀-奧陶紀形成的小型火山沈積碎屑巖、石炭紀海底基性-中性熔巖和火山碎屑巖(經社組)、晚三疊世中酸性火山巖(文賓山組)、早侏羅世海相基性-中性熔巖和晚侏羅世-早白堊世陸相火山巖。本區最早的侵入巖為加裏東期花崗巖,但以華力西-印支期花崗巖和燕山早中期花崗巖最為發育,燕山晚期花崗巖零星分布,但屬於重要的成礦源巖。
加裏東期以侵入巖為主(383 ~ 428 Ma),主要分布在光澤-武平和政和-大埔斷裂之間。它是片麻巖黑雲母二長花崗巖-片麻巖黑雲母花崗巖。其ISr值為0.7082 ~ 0.7168,εNd(t)值為-4 ~-18,屬於地殼重熔花崗巖。
圖4-15詠梅凹陷地區成礦區帶劃分圖
●大型-超大型礦床、中小型礦床和礦點。
Ⅱ-1.大田-梅州成礦帶,ⅱ-1-1—大田礦集區,大田龍鳳場鉛鋅礦,大田加乃鉛鋅礦和電管站銅礦,大田龍山齊鉛鋅礦和大田上蔡鉛鋅礦;ⅱ-1-2-龍巖礦集區,(12)龍巖馬坑鐵礦;ⅱ-1-3—梅州礦集區,(14)梅州松溪銀銻礦、梅州渝水銅礦ⅱ-2。上杭-永定成礦帶,ⅱ-2-1—紫金山礦田礦集區,(11。
華力西至印支期(240~390Ma)侵入巖主要分布在詠梅坳陷帶復式背斜軸部或沿斷層侵入。屬於裂陷擴張期的產物,以二長花崗巖為主,其次為花崗巖和花崗閃長巖,ISr值大於0.709 (0.7096 ~ 0.7438+08)。INd值小於0.5122(0.51169 ~ 0.51202),以重熔花崗巖為主。石炭紀噴發高鈦玄武巖-玄武安山巖,ISr值為0.7076 ~ 0.7097,屬地幔源區,龍巖馬坑(德化陽山)鐵礦與之有關。
晚三疊世-早侏羅世伸展斷陷區(208 ~ 184 Ma)的巖漿巖由高鈦雙峰安山巖玄武巖(閃長巖)-流紋巖(花崗巖)組成,低鍶高釹同位素初始比值。其中,早侏羅世安山巖玄武巖的ISr值為0.7045,εNd(t)值為-1.1,閃長巖-二長巖的ISr值為0.7041 ~ 0.7043,εNd(t)值為+3.02 ~+4.74。流紋巖為0.7065,主要分布在龍巖、永定和梅州。永定南部上下湖窯子地區有次火山斑巖-熱液型錫、銅鉬礦床。
中晚侏羅世(166 ~ 138 Ma),閩西南由黑雲母二長花崗巖、花崗巖和流紋巖組成,ISr值為0.7071 ~ 0.7165438,εNd(t)值為-7.466。
白堊紀大陸擴張裂谷期(136 ~ 90 Ma),沿上杭-小蕓斷裂帶分布。花崗閃長巖-花崗巖系列及粗面巖-粗面巖和流紋巖的雙峰式組合,其ISr值為0.7066 ~ 0.7106,εNd(t)為-2.3 ~-7.9,為殼幔混源(同熔重熔型),與斑巖-火山熱液銅礦和流紋巖有關。
4.深層結構特征
以下地球物理方法獲得的深部地質資料主要反映了白堊紀以來的特征。詠梅凹陷壹般位於閩西北地幔緩慢隆起帶和閩東地幔陡坡帶之間的閩中地幔坳陷帶。南跨紫金-潮安磨隆起帶,向NEE方向延伸。閩中地幔坳陷帶總體呈NE-NE向,莫霍面深度32 ~ 36 km。華安地區莫霍面深達36公裏,被稱為華安地幔坳陷。
該區西部橫穿福建西北部的地幔隆起帶,呈東北走向。莫氏面埋深30.5 ~ 32km,順昌、寧化有地幔隆起,埋深分別為30.5km和31km。
泉州-黑水段在該區穿越大田、永安等地。綜合研究表明,地殼與上地幔存在明顯的不均壹性,中下地殼存在層狀、截錐形低速體,深度為12 ~ 25 km。本區巖石圈厚度處於西(石城110km)向東(泉州50 ~ 60 km)的過渡帶。
該區上地殼和上地幔在水平和垂直方向上的明顯不均壹性是該區構造-巖漿-成礦作用的來源。特別是中下地殼普遍存在的低速體,可能與研究區不同時代的玄武巖有關,如C1、J1、K1、K2、E、N等,推測它們是地幔熱流柱——地幔邊界層不穩定產生的板內熱點的產物。因此,地幔熱流柱的長期演化和多期底辟上湧對地殼的作用是詠梅礦集區大型礦床形成的深層控制因素。
二。區域成礦、成礦系列和成礦類型
本區的成礦作用與本區的地質演化和與之相關的重大地質構造事件密切相關。主要的區域成礦作用包括:斑巖-次火山、海洋沈積、海底噴流和巖漿侵入接觸交代作用。本區成礦作用、成礦系列及成礦類型見表4-9。
表4-9詠梅凹陷成礦作用、成礦系列及成礦類型概述
①永安李芳重晶石礦床為奧陶系海相沈積形成,因不屬於本次專題研究範圍,故未作描述。
此外,安溪下西坑還有與晚三疊世中酸性陸相火山作用有關的鐵礦化,永定上下湖有與早侏羅世次火山巖有關的錫、鈮、鉭礦化。
三。每個成礦帶的描述
圖4-16詠梅凹陷閩西南威寧盆地構造示意圖
根據成礦系列,本區僅劃分為兩個成礦帶:壹個是大田-梅州花梨溪和印支期海相盆地的鉛鋅銀銅成礦帶,根據礦床分布進壹步劃分為三個成礦單元,即大田鉛鋅銀銅集中區、連城-永定鉛鋅銀銅集中區和梅州銅鉛鋅銀(銻)成礦區;另壹個成礦帶是上杭燕山疊合火山盆地的金銅成礦帶(其實就是紫金山礦田,由礦田內各種礦床(點)組成)(圖4-15)。需要指出的是,現有資料表明,閩西南石炭紀威寧期存在裂谷帶,已知分布地點為上杭陸豐、龍巖大池、永定場、龍巖馬坑、德化陽山,連線呈壹條北東向帶,與北部南平-寧化裂谷大致平行(圖4-65438+),其中馬坑地區玄武巖活動最強。根據鐵礦區的勘探資料,在碳酸鹽巖層下至少有三層玄武巖,絕大多數二氧化矽含量在45%~50%之間。斜長石品牌AN43 ~ 74屬於中國-拉布拉多巖,屬於玄武巖。玄武巖是主要鐵礦體的直接頂板,或與鐵礦層互層。鐵礦體內有許多碧玉團塊,其底部的矽質鐵層可能是火山溫泉的產物。此處穿過She組地層的最大厚度也可達176m..表明馬坑地區既是拉張中心又是拗陷中心,對鐵礦的形成有明顯的控制作用。此外,該裂谷帶還有洛陽、潘田、鐘家、陽山等重要鐵礦床,說明它還具有區域控礦作用。只是因為鐵礦石不是本課題的研究對象,所以在劃分礦區時沒有考慮這個裂谷帶的因素。雖然有與馬坑、洛陽鐵礦伴生的鉬礦物,也有與鐘家、陽山鐵礦伴生的鉛鋅礦物,但都是後生疊加的產物。
1.大田-梅州華力西-印支期海盆鉛鋅銀銅礦成礦區(ⅱ-1)
區內有三種成礦作用:壹是與巖漿侵入有關的接觸交代作用;壹種是潛艇噴氣式飛機;另壹個是斑巖礦化。
(1)大田鉛鋅銀銅富集區(ⅱ-1-1)
位於盆地東北緣,分布著眾多以硫(包括同生沈積硫)為特征的礦床(點),應與當時半封閉的古地理環境有關。早石炭世末的沈積間斷有助於成礦金屬元素的預富集。印支期和燕山期的巖漿侵入補充了新的礦源,同時廣泛發生各種推覆滑脫構造,成為礦體定位的良好空間。因此,礦集區幾乎所有礦床都屬於接觸交代作用形成的層狀矽卡巖型,灰巖與其上下碎屑巖之間的滑脫構造壹般成為矽卡巖體和礦體的形成場所。以下是龍鳳場礦床的例子。
大田龍鳳場鉛鋅礦,故名“龍鳳場式”。礦區為壹倒轉向斜構造,棲霞組灰巖與其上下碎屑巖之間廣泛發育緩傾斜滑脫斷層和破碎帶。印支期嶺兜巖體斑狀黑雲母狀花崗巖以疊置方式侵入。層狀矽卡巖帶形成於重疊侵入接觸區和緩傾斜斷裂帶。主要礦體呈層狀-透鏡狀產於矽卡巖中。礦區內還有流紋質隱爆角礫巖,向深部過渡為花崗斑巖,如圖4-17所示。產於下部林地組灰巖與碎屑巖之間的滑脫構造中的礦體主要為黃鐵礦,並有菱鐵礦殘留,表明其為同生沈積成因;然而,產於上文筆山組灰巖與碎屑巖之間的滑脫構造中的礦體主要是多金屬礦。存款規模中等。
圖4-17福建大田龍鳳場57線地質剖面圖
(根據閩西隊數據修改,1995)
1-四元;2-桐子巖組;3-文筆山組;4-船山組-棲霞組;5-林地組;6-隱爆角礫巖;7-海西-印支期花崗巖;8—故障和數量;9—斷層破碎帶;10-假積分面;11-蝕變邊界;12-大理石;13—矽卡巖;14-黃鐵礦礦體;15-鋅礦體;16-銅礦體
礦集區內密集分布著多個同類型礦床,其特點是分布在壹個侵入巖體周圍。如龍鳳場礦床分布在嶺兜巖體周圍,龍山奇、建愛、上蔡礦床分布在湯泉巖體周圍(燕山晚期)。
值得壹提的是,建愛層狀矽卡巖礦床與電灌站斑巖礦床在空間上緊密伴生,在成因上有關聯,從而形成了層狀矽卡巖與斑巖的* * *組合系列,如圖4-18所示。
圖4-18福建省大田縣加乃電灌站305線地質剖面圖
(根據閩西隊稍加修改,1994)
1-礫巖;2-大理石;3—粉砂巖;4—細粒砂巖;5—矽化粉砂巖;6—泥巖;7—花崗斑巖;8-混染閃長玢巖-花崗閃長玢巖;9層矽卡巖鉛鋅礦體;10-斑巖浸染型銅礦體;11-錳礦體;12-故障及編號;13 ——含礦角礫巖
(2)後田-大排鐵、銅、鉛、鋅礦集中區(ⅱ-1-2)
從龍巖後田到永定坎,銅、鉛、鋅強烈礦化。除馬坑與海底火山活動有關的大型鐵礦床外,還有十個小型礦床和礦點。礦化多呈層狀和似層狀,分布於C1-C2、P1q-D1w,部分產於中酸性巖體與碳酸鹽巖的接觸帶。
(3)梅州銅鉛鋅銀(銻)成礦區(ⅱ-1-3)
該成礦區位於詠梅凹陷的西南端,是海侵最早、海退最晚的地區。該區有兩個典型礦床:梅州松溪和梅州渝水。其成礦作用和成礦類型獨特。
圖4-19廣東省梅縣松溪銀銻礦床地質圖
(根據913團隊)
1-四元;2-漳平組下段;3、4、5 ——漳平組上段;6、7、8、9—金雞集團上段;10,11—金雞集團中段;12-玄武巖;13-礦體,礦化破碎帶;14-故障;15-地質邊界
梅州松溪銀銻礦床印支運動後期,詠梅坳陷開始向西南方向海退,梅州在很長壹段時間內仍是壹個殘留盆地。礦區下侏羅統金雞組上段(相當於福建範坑組)為壹套滯流環境的海相沈積,由黑色碳質頁巖夾砂巖、灰巖組成,也有中基性火山巖溢流,表明由於盆底張裂作用,巖漿和火山熱液湧出。礦區內有壹些晚期石英斑巖和輝綠巖侵入巖,破碎帶發育。銀、銻等成礦物質很可能來源於海底火山熱液,但富集方式不同。據有關資料,富銀礦物多產於中基性火山巖之上的碳質頁巖中,最高品位達1,750×10-6,其中黃鐵礦多呈草莓狀。在砂巖中,銀含量很低。銀礦物種類繁多,有深紅色銀礦、輝銀礦、輝銻礦、脆性銀礦、黝銅礦、輝銻礦、含銀脆硫銻鉛礦、輝銻礦和天然銀礦。銻主要富集在銀礦體上部褪色碳質頁巖的矽化破碎帶中,最高品位為43.5%,其礦化組合為輝銻礦-應時、黃鐵礦、閃鋅礦、毒砂及各種銀銻二硫化物鹽。矽化是最重要的蝕變類型,在礦脈兩側線性發育,如圖4-19所示。礦化具有壹定的垂直分帶性:銀銻礦化在60m以上,銀礦化在60m以下,特別是60 ~ 100 m是銀礦的最佳部位。應時包裹體均壹溫度確定為195 ~ 235℃,屬中低溫,硫同位素δ34S為0.52 ‰ ~ 2.81 ‰。礦化巖石的同位素年齡地表為(159.2±4.7)Ma(k-Ar),深部為(159.2) Ma (k-Ar)。這些都表明成礦作用具有明顯的後生特征。很可能是在燕山期巖漿侵入和構造破碎的影響下,礦源層中的金屬成分被活化和遷移。銀主要被近地表的黑色頁巖吸附並重新富集,而銻向上遷移至破碎帶充填富集。因此,該礦床應屬於復合成礦類型,即銀的主要富集是黑色頁巖的吸附,銻是中低溫熱液的再充填。該礦床是近年來新發現的重要成礦類型。已探明的礦床規模較大,僅4號礦體就含銀2500 ~ 3000噸,銻7.7萬噸。地表有良好的銀、銻地球化學異常,可作為找礦標誌。
梅州渝水銅鉛鋅礦床是該區唯壹的典型塊狀硫化物礦床,位於詠梅凹陷的西南端。礦體呈層狀,局部呈囊狀。其含礦地點位於下石炭統碎屑巖頂部不整合面之上的中上石炭統底部,層位與龍巖馬坑鐵礦基本壹致。礦層底板有壹薄層凝灰巖,主要由具有微層理結構的火山碎屑物質組成,應該是遠處火山遷移的產物。煤層頂板的粉砂巖中有赤鐵礦、菱鐵礦和碧玉矽質巖,如圖4-20所示。其中赤鐵礦具有膠體結構,局部球晶狀結構,碧玉具有條紋狀結構,黃鐵礦具有草莓狀結構。這些都足以證明它屬於海相沈積成因,而碧玉層作為壹種鐵矽質巖,說明它是噴流熱液作用的產物。礦體與輝綠巖玢巖相交。圍巖蝕變主要為矽化,其次為綠泥石化、絹雲母化、黃鐵礦化和方解石化。
圖4-20廣東省梅縣玉水銅礦1礦體剖面圖
(根據渝水銅礦數據)
1-中上石炭統湖田組;下石炭統2-中心組;3-碳酸鹽巖;4—矽質層(碧玉);5—粉砂巖;6—中細粒石英巖;7-凝灰巖;8-赤鐵礦;9-菱鐵礦;10-塊狀黃銅礦;11-斑巖銅礦和鉛鋅礦床;12-塊狀浸染狀礦體0-弱礦化熱液蝕變砂巖;ⅰ-中細粒應時砂巖,多金屬礦化,蝕變強烈;ⅱ-塊狀多金屬礦床;ⅲ-多金屬礦化的赤矽質巖;ⅳ——多金屬礦化碳酸鹽巖;ⅴ——弱礦化碳酸鹽巖
礦床為中生代火山巖所覆蓋,屬隱伏-半隱伏礦床。雖然探明儲量中等,但對解釋區域成礦和指明找礦方向具有重要意義。礦區附近有高放射性異常,可作為找礦標誌。
2.上杭燕山疊合火山盆地金銅礦成礦區(ⅱ-2)
早白堊世,上杭地區沿上杭-小蕓深大斷裂帶存在壹個北西向的疊合火山盆地,疊合在華力西-印支期海相盆地的沈積地層上。在火山盆地的東北側,先有晚侏羅世酸性花崗巖侵入,後有早白堊世深部中酸性巖漿噴發侵入,形成壹套中深侵入巖-斑巖-次火山巖的侵入巖和火山噴發巖。紫金山-羅布林金、銀、銅(鉬)礦集區(或稱紫金山礦田)就是在這種地質環境下形成的。其中,紫金山大型銅金礦床屬於研究區特有的硫酸鹽型(高硫型)礦床。同時,礦田西側還有淺成低溫熱液作用形成的冰晶石和絹雲母型(低硫型)礦床,與羅布嶺的斑巖型銅鉬礦床同形,形成了較為完整的次火山-斑巖成礦系列。外圍有棲霞組灰巖與巖體接觸帶的銅坑銅礦和下三疊統溪口組與巖體接觸帶的朱迪鉛鋅礦。第五章介紹紫金山銅金礦。