福建铅山栖霞组顶部金属矿成矿条件分析

0　引言

铅山地区位于大田县上京镇和前坪镇，属于闽西南成矿带、大田-龙岩成矿亚带，区内已有上蔡硫铁矿、张地铁矿、下地铁铅矿、下坑铅锌矿、银顶格硫多金属矿等十多个金属矿探、采矿权，是金属矿赋存的有利地段。该区属于闽西南拗陷的东条带，近年来在该条带开展找煤工作的多个矿区的中二叠世栖霞组灰岩顶部发现有硫多金属矿矿层赋存。通过综合整理分析区内地质资料，并结合承担的省局科研项目，笔者分析了铅山地区栖霞组灰岩顶部硫多金属矿赋存特征，总结成矿规律，并指出下一步找矿方向。

1　地质特征

1.1　地层

出露地层有新元古代大岭组，晚泥盆世桃子坑组，早石炭世林地组，中二叠世栖霞组、文笔山组、童子岩组；晚二叠世翠屏山组与溪口组，长兴组，早三叠世溪口组，晚三叠世文笔山组，早侏罗世梨山组和晚侏罗世南园组(见图1)，其中栖霞组、文笔山组、童子岩组与此次研究的硫多金属矿关系密切。

1.2　构造

铅山地区位于太华—长塔背斜中段，区内构造以断裂为主，断裂主要有北东向高角度断层和缓倾角断层。北东向高角度断层发育多组为区域北东向政和—大埔断裂带组成部分；缓倾角断层为发育于童子岩组与林地组或童子岩组与翠屏山组之间的滑脱构造。

  

图1　大田铅山-仙亭地区地质图

1.3　岩浆岩

侵入岩比较发育，分布于区内北部，主要有早侏罗世的花岗闪长岩(前坪岩体)和晚侏罗世的正长花岗岩。区内深部较多见到强烈绢云母化、绿泥石化、硅化碎裂花岗斑岩。花岗斑岩有的沿断裂带贯入, 有的穿插矿体, 沿层面斜切侵入。区内混合岩化、绿帘石化、叶蜡石化及矽卡岩化等围岩蚀变强烈。矽卡岩化主要在栖霞组石灰岩的上、下部, 由透辉石、透闪石、阳起石、石榴石、硅灰石、绿帘石等矿物组成。

2　矿床特征

2.1　矿体特征

据大田县仙亭、银场和铅山等矿区资料，区内栖霞组顶部硫多金属矿体呈似层状、层状，局部呈细脉状、透镜状赋存于栖霞组与童子岩组或文笔山组之间的缓倾角断层中(见图2、3)。产状与石灰岩一致, 倾向约200°, 倾角20°～ 30°, 沿走向断续延长2 400 m多, 出露标高449～856 m 。沿倾斜可延伸300 m, 最大厚度8.12 m, 一般3～4 m。仙亭矿区铅锌矿体，中部含铜，分布于F10断层东侧边部。走向略呈北北东向，长1 000 m，倾向南西西，沿倾向宽300 m，倾角平缓，约20～35°。平均厚度3.35 m。表现为北高南低，明显向南倾伏。

  

图2　仙亭矿区108线剖面图

  

图3　铅山矿区部分钻铅锌矿赋存情况示意图

2.2　矿石矿物组成及结构构造

经过护理后,观察组患者的骨折愈合时间显著短于对照组(P<0.05);观察组患者的关节功能恢复的优良率为95.6%,对照组的优良率为82.2%,组间差异具有统计学意义(P<0.05),数据详见表1.

2.3　矿石化学成分

区内栖霞组、文笔山组、地层是硫多金属矿的成矿物质来源之一，这与区内相关地层地球化学特征有关，与地层岩石所含的Cu、Pb、Zn、Ag等成矿元素丰度远远高于克拉克值有关。据区内银场矿区光谱半定量分析结果，文笔山组岩石、栖霞组灰岩Pb、Zn丰度较高，Cu也有反应；矽卡岩Cu、Pb、丰度较高，而Zn也有反应(见表1)。

3　成矿条件分析

3.1　控矿因素

为探讨铅山地区栖霞组顶部金属矿成矿物质来源，选取下地矿区、香坪矿区和铅山矿区赋存于栖霞组顶部的铅锌矿石做硫同位素测试。测试样品为方铅矿、黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿和闪锌矿单矿物。测试结果见表2，区内硫同位素组成频率见δ34/S(‰)频数直方图(见图4)。

据铅山地区矿山资料，银场矿区硫多金属矿的矿石成分以S、Fe 为主, Cu、Pb、Zn 、Ag次之。原生矿石中含S 最高28.28% , 平均21.74% ; 含Pb 最高7.88% , 平均3.26% ; 含Zn 最高7.75%, 平均2.90%; 含Cu 最高3.81%, 平均1.19% 。根据化学分析及光谱分析，仙亭矿区铅锌矿矿石中主要有用元素为：Pb、Zn，次要为Cu。伴生有微量元素Sn、Ni、Ag、Be、V、Cr、Ga、Cd、Ce、Mo、Sc、Yb、Ba、Zr、W、Bi、Y、In等18种元素，组合分析Ag在工业品位以上，Cd、In在边界品位以上。Cu元素平均品位0.54%，最高品位达4.06%；Pb元素平均品位达2.07%，最高品位达12.89%；Zn元素富集规律与Pb成正相关关系，即Pb高Zn也高，Pb低Zn也低，Zn平均品位1.94%，最高2.10%，较为稳定。伴生元素Ag、Cd、In的含量一般与Pb、Zn成正比关系，Ag含量2.5～103.8g/t，平均24.5g/t；Cd含量0.002%～0.04%，平均0.011 4%；In含量0.000 3%～0.0014%，平均0.000 63%。

 

表1　银场矿区各类岩石光谱半定量分析结果对照表

  

岩石名称样品数硫化物矿床成矿元素/PPmCuPbZnAg文笔山组1753.5185175<3硅质岩5≤50145170<3灰岩7545165<100<4矽卡岩7150200654混合岩10≤3035125<3片岩5303065<3断层带827516585011.5克拉克值4716830.07

——岩浆岩。许多金属矿产形成都与侵入岩有着密切关系。因为岩浆侵入活动不仅带来了大量成矿元素，同时带来的热能又促使围岩产生交代蚀变，导致围岩中成矿元素进一步富集成矿。由于不同时期侵入岩物质来源及成因不同携带和富集的成矿元素也不尽相同，因而形成的矿产类型也各不相同。分布于区内的花岗闪长岩、花岗斑岩与铅锌矿成矿关系密切，这与该岩体中Cu、Pb、Zn元素含量较高相吻合。例：区内花岗闪长岩Cu、Pb、Zn 含量都在10-70×10-6，花岗斑岩Cu 含量60×10-6、Pb含量600×10-6。

从沉积环境看，中二叠世栖霞期，闽西南海盆边缘带东部为德化阳山-安溪感德，东北部为南平-将乐，西北部为将乐-长汀，海盆内部还有三明-上杭隆起带。大田仙亭—铅山位于大田—龙岩海盆谷地的东北侧。

——地层与岩性。区内硫多金属矿体分布具有一定的层位，主要分布于栖霞组顶部灰岩与上覆文笔山组或童子岩组之间断层带或栖霞组顶部的矽卡岩中。区内栖霞组灰岩顶部硫多金属矿主要为矽卡岩型矿床(接触交代矿床)。矽卡岩矿床主要是在中酸性-中基性侵入岩类与碳酸盐类岩石(或其他钙镁质岩石)的接触带及附近，由于含矿气水溶液进行交代作用形成的。所以，栖霞组灰岩与区内硫多金属矿有着直接关系。

  

图4　δ34S频数直方图

 

表2　 区内各矿区硫多金属矿硫同位素测试成果一览表

  

矿区名称矿石类型单矿体名称δ34S(‰)矿区名称矿石类型单矿体名称δ34S(‰)下地铅锌矿方铅矿-7.9黄铁矿-6.6方铅矿-7.5黄铁矿-5.6方铅矿-3.1雌黄铁矿-1.5香坪铅山铅锌矿方铅矿-1.3黄铁矿1.8方铅矿-0.5标样标准采用V-CDT采用仪器为Deltavplus

根据此次样品硫同位素测试结果，并与Hoefs，2015 Stable lsotope Geochemistry -Severnth Edition的各主要岩石δ34/S对比后(见图5)，认为区内栖霞组顶部金属矿成矿物质来源为花岗岩。

区内栖霞组、文笔山组地层在沉积作用早期就有相对集中的含Cu、Pb、Zn、Ag离子团的沉积物形成，在成岩阶段受层间热水运移进一步集中构成“矿源层”，在后期的岩浆侵入活动过程中，从地壳深部带来Cu、Pb、Zn、Fe、S等成矿物质，其热液及所形成的热液又可使围岩中的成矿元素活化—运移—富集(含F、C1 等挥发组分的含矿岩浆热液从深部向上部迁移, 不断萃取围岩和岩体中成矿元素, 当酸性的含矿热液与弱碱性的碳酸盐岩相遇时, 发生中和作用后, 溶液失去化学平衡, 导致了F-、Cl-与Fe、Cu、Pb、Zn元素形成的络合物分解,并以渗滤交代的方式发生强烈的矽卡岩化和S 与Cu、Pb、Zn 多金属、磁铁矿的矿化)，沿构造通道上升，在断裂带等成矿有利地段沉淀形成矿体。

据铅山地区矿山资料，银场矿区硫多金属矿的金属矿物主要有磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、磁铁矿，脉石矿物有透闪石、透辉石、绿帘石、绿泥石、石英、方解石、石榴石等。矿石一般为交代残余结构, 致密块状构造。仙亭矿区铅锌矿的矿石中常见的金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿，次为黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿。脉石矿物主要可分两种组合形式：似层状矽卡岩矿体矿石以透辉石、柘榴石、阳起石—透闪石为主，次为绿泥石、绿帘石、萤石等；脉状矿体呈细脉状赋存于矽卡岩矿石中，以石英、方解石为主，次要的有绿泥石、绿帘石、萤石、水云母、斜长石等。根据光、薄片及肉眼观察综合其生成顺序大致为：磁黄铁矿—黄铁矿—闪锌矿、黄铜矿—方铅矿。

  

图5　测试样品与各主要岩石δ34S对比图

3.2　成矿作用

——构造。区内成矿作用受断裂构造控制明显。区域性的北东向政和—大埔断裂为岩浆侵入提供通道；发育于栖霞组地层与文笔山组或童子岩地层之间的F1缓倾角断层则是硫多金属矿的赋矿、储矿场所，后期形成且斜切F1缓倾角断层的北东向高角度断层则主要起导矿作用。例仙亭矿F10断层为导矿断层，而F1则为储矿断层(见图2)。

4　古地理-沉积环境

沈老七的三房太太都让日本人给轮奸了。直到最后一个日本兵下楼来，他们才放火烧了那木质结构的沈家大院。这时天已经黑定，沈家大院燃起的火光一直照着那群日本兵行至上河的芦苇荡里。

2)在地震载荷作用下，摩天轮的位移和强度满足设计要求，整体结构均未出现屈服，不发生断裂，且结构仍保持弹性，结构变形较小，说明结构的抗震性能良好。

5　结语

近十来年，德化阳山、永春含春北、大田香坪等矿区在矿产勘查中均揭露到世栖霞组顶多金属矿层，结合铅山地区栖霞组顶部金属矿成矿条件及古沉积环境分析。位于大田—龙岩海盆谷地东东北部、北东向政和—大埔和福安—南靖断裂之间且经过印支期、燕山期多期岩浆侵入的大田县梅山、前坪、上京—德化县美湖—永春下洋—安溪剑斗地区是寻找中二叠世栖霞组顶部金属矿有利地段。

洙赵新河干流西起菏泽市东明县宋砦村，向东流经东明县、牡丹区、郓城县、巨野县和济宁市嘉祥县、市中区等6个县区，于刘官屯村入南阳湖，全长145.05 km，其中菏泽境内长106.53 km。菏泽市洙赵新河有邱公岔、郓巨河、巨龙河、洙水河、鄄郓河、太平溜、赵王河、徐河等一级支流。

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