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《礦產與地質雜志》2014年第三期

1地球物理、化學背景

區域剩余布格重力異常圖（圖2），出現正負場相間，負場走向明顯于正場?？N云—青田重力負場中心位置與中酸性巖體對應，如前村附近的花崗巖體、青田花崗巖體等燕山晚期巖體分布與負場走向基本吻合，重力負異常能很好地反映鉀鈉交代帶，對尋找鉬多金屬礦具有一定的指示作用。1／20萬航磁△T平面圖上表現為平緩低緩正磁場區（100～200γ）與起伏弱磁場區（－100～100γ）相間出現。平橋―橋頭一帶為中等起伏磁場區，以正場為主，最高達800γ，伴有小面積的負場（極值約－50～100γ）；孫坑礦區則表現為平緩低緩正磁場區（圖3）。火山穹窿在航磁△T平面圖上表現為局部正異常圍繞大片負異常，負異常又包圍兩個局部正異常和兩個局部負異常。地球化學特征：中元古界陳蔡群變質巖Bi、Mo、As、Sb等元素含量高于地殼平均值，尤以斜長片麻巖為最高；Co、Ni、V、Mn、Cr、Ti等親鐵元素含量低于浙東南地區平均值。侏羅系上統火山巖Sn、Sb等元素相對偏高，Cu、Mn、Cr、Ni、Co、V、Bi、Mn、Zn等元素較低，Pb、Ag、Mo偏高或接近。燕山晚期茶坑石英二長閃長巖體規模最大，以富Pb、Ag、Bi和貧Cr、Ni為特征；其次為堿性花崗巖類，Ag、Mo、Pb、Zn、W含量高；閃長巖類Ag、Cu、W、Cd、V等元素含量高。石平川Mo、W、Bi、Cd、Sn化探異常與孫坑Ag、Pb、Zn、Cd、Mo、Cu化探異常重疊（圖4），且與鉛族、閃鋅礦族、白鎢礦、重砂異常套合。

2成礦系統厘定

2．1礦床成礦系統類型石平川地區鉬多金屬礦（床）點星羅棋布，分布有中型礦床1處，小型2處，礦床、礦（化）點30余處，這些礦（床）點的形成與燕山期火山噴發―巖漿侵入熱液有關，經歷了源、運、儲、變、保等地質歷史過程，成了一個完整成礦功能的自然系統。據控礦因素、成礦地質特征按成礦系統理論將區內劃分為一個成礦系統二個成礦亞系統和若干礦床類型。

2．2主要礦床（點）地質特征

2．2．1燕山中期火山沉積―巖漿熱液成礦亞系統區內成礦亞系統典型礦床為青田孫坑鉛鋅礦，其主要分布于孫坑、洪巖頭、東山、上柏坑等15處礦床（化）點，密集分布?，F以洪巖頭礦段為例（圖5），礦體賦存于西山頭組第二巖性段（J3x2），一套火山沉積巖層中，產狀與圍巖一致，具同生沉積特征，呈層狀、似層狀、個別透鏡狀、扁豆狀順層產出，總體傾向NE、局部SW，傾角5°～25°。自下而上共3層，長226～660m，延伸124～410m，平均厚度0．96m，平均品位：Pb1．75×10－2、Zn5．42×10－2、Ag22．86×10－6，礦層頂板為硅化、綠簾石化、綠泥石化流紋質玻屑凝灰巖、粉砂巖，底板為綠簾石化、綠泥化粉砂質泥巖。在NE、EW斷裂中呈不規則脈狀鉛鋅礦，具分技復合、規模小，長一般為50～100m不等，延伸10～20m，寬0．3m。礦石礦物以閃鋅礦、方鉛礦為主，次有磁黃鐵礦、黃鐵礦；脈石礦物以綠簾石、綠泥石、石英為主，次為硅灰石、透輝石、石榴子石、方解石。礦石類型以閃鋅礦為主，次為鉛鋅礦石和含鉛鋅矽卡巖，礦石呈半自形及他形粒狀結構，浸染狀、條帶狀構造，偶見角礫狀構造。同位素特征：①鉛同位素（表2），測定數據較集中，說明來源單一，單階段模式年齡為170～96Ma，接近火山巖成巖年齡，反映本區火山噴發時代和以火山巖為主的鉛源來源。②硫同位素（表3），閃鋅礦（3個樣）δ34S＋4．0‰～＋6．1‰，均值＋5．03‰；方鉛礦（9個樣）δ34S－7．3‰～＋5．0‰；均值＋1．44‰，變化范圍狹窄，與隕石硫相似，來源于上地幔。礦床成因：晚侏羅世火山噴發活動形成的噴氣―噴流作用繼續攜帶大量成礦物質進入孫坑破火山構造盆地，并接受湖相沉積，形成富Pb、Zn、Fe層狀的初始礦化層，隨著火山作用進一步加劇，火山熱液對圍巖與礦化層進行交代蝕變，成礦物質富集，圍巖形成矽卡巖化，后期次火山熱液進一步富集疊加改造成礦，伴有沿斷裂充填的脈狀鉛鋅礦體，屬火山沉積―熱液改造型礦床。

2．2．2燕山晚期中酸性火山―巖漿熱液成礦亞系統位于永嘉―海溪NW向斷裂中段，分布有Au、Ag、Pb、Zn、Mo等元素異常，特別是石平川―巽宅一帶Mo異常尤其明顯，形成明顯的濃集中心。典型礦床為青田石平川鉬礦床，受控于穹狀堿性長石花崗巖體內外接觸帶（圖6）。巖體南部接觸帶產狀平緩，一般20°～30°，北東較陡，達40°～60°，在巖體頂界面上500m和下約200m內發育與頂界面產狀基本一致的一系列緩傾斜平行構造裂隙，是石平川礦區主要容礦構造。石平川巖體礦物成分自上而下具明顯的變化規律，大致分為3個相帶（圖7）：淺部以細粒斑狀堿性長石花崗巖為主，石英含量20％～30％，鉀長石40％～45％，多為微紋長石，斜長石25％～30％，少量黑云母，屬高鉀鈣堿性系列，常見石英閃長巖捕虜體；中部為細粒堿性長石花崗巖，斜長石漸增多，礦物細粒狀較均一；深部漸變為斑狀黑云母鉀長花崗巖，石英30％～35％，鉀長石（微紋長石）35％，斜長石25％。各相帶巖石主要化學成分見表4，A／CNK（Al2O3／CaO＋Na2O＋K2O）（mol）＝1．00～1．12，為弱過鋁質花崗巖。石平川鉬礦有大小礦脈百余條，平行疊瓦狀展布（圖8），礦體產狀基本與巖體頂面產狀及變化一致，具波狀起伏或波狀扭曲的形態特征。礦體形態主要有兩類，一類是傾角20°～30°的緩傾斜礦脈。25、85、105號等礦脈，另一類是傾角40°～70°的陡傾斜礦脈，如1、3號等礦脈，分布于巖體北東側，由數條平行分布的礦脈組成脈帶，呈雁行排列，傾向上常具波狀扭曲。礦體的規模相差懸殊，一般長90～500m，厚1．37～3．90m，如25號礦體長達1020m，最厚8．86m；68號礦體長僅5m，厚0．2m；礦體Mo平均品位0．2×10－2～0．4×10－2，富者如85號礦體品位達1．84×10－2，而貧者如69號礦體品位僅為0．135×10－2。礦體圍巖主要為上侏羅統西山頭組（J3x2）流紋質（含角礫）晶屑凝灰巖等。礦石礦物主要為輝鉬礦、白鎢礦，微量黑鎢礦、黃銅礦等，脈石礦物主要為石英、黃鐵礦、鏡鐵礦，少量磁鐵礦、絹云母、綠泥石、長石，偶見螢石、鋯石、磷灰石、矽線石等。礦石的自然類型有石英脈型、蝕變巖型兩種。礦石主要為脈石英結構、鱗片狀結構，浸染狀、細脈狀和角礫狀構造。圍巖蝕變：以絹英巖化、綠泥石化為主，常伴有黃鐵礦化、硅化、鈉長石化、黑云母化、碳酸鹽化，主要發育于輝鉬礦石英脈的頂底板，寬2～5m，下盤寬度較大，分帶不明顯。同位素特征：石平川細粒堿性長石花崗巖中的鋯石Th／U為1．10～2．73，為典型的巖漿成因鋯石，206Pb／238U加權平均年齡為（102．7±1．2）Ma（MS－DW＝2．4），表明巖體為燕山晚期第一階段末期巖漿活動的產物。圍巖（J3x2）流紋質晶屑凝灰巖（黑云母K－Ar法測定同位素年齡為147．6Ma）；晚期鉀長花崗斑巖脈，貫穿堿性長石花崗巖巖體，并切穿鉬礦脈（鉀長石K－Ar法測定同位素年齡為83．3Ma）；而輝鉬礦礦脈產于堿性長石花崗巖體與凝灰巖圍巖中，因此時代應在102．7±1．2～83．3Ma間，屬早白堊世晚期產物。礦床成因：據石平川巖體微量元素特征，堿性長石花崗巖具有富集部分離子親石元素（LILE，如Rb，Th，U，K等）的特點，在相對原始地幔標準化蛛網圖上（圖9a），表現出顯著的Rb、Th、U、Pb正異常和Ba、Nb、Ti負異常，反映巖漿源區可能主要由地殼物質組成。稀土元素總量∑REE為89．44×10－6～164．02×10－6，LREE／HREE平均為9．23（變化于6．48～12．69），球粒隕石標準化稀土元素模式（圖9b）具陡的右傾斜配分特點，顯示輕稀土富集重稀土虧損，且具有明顯的負Eu異常（Eu／Eu＊＝0．33～0．50）。另外，La／SmN與La正相關性明顯（圖9c），說明巖漿過程主要受熔融控制。綜上所述，礦床位于火山穹隆構造部位，區域NE與NW向斷裂結點控制堿性長石花崗巖體侵入，形成穹隆狀巖體，巖體冷凝收縮，產生一系列環狀緩傾斜裂隙和陡傾角裂隙，侵入作用帶來富含Mo元素的熱液，沿環狀裂隙充填交代成礦，屬高―中溫巖漿熱液充填（蝕變）型。

3成礦系統控礦因素與演化

3．1控礦因素

3．1．1地層、巖性條件（1）含礦巖層根據1／5萬青田橋頭幅統計資料：西山頭組第二巖性段（J3x2）Pb元素平均含量117．1×10－6，是維氏值的7．31倍，變異系數370×10－2；Zn元素平均含量124．55×10－6，為維氏值的1．5倍，變異系數為350×10－2，Mo元素略偏高。綜合Pb、Zn元素離散程度大，分布極不均勻，具有明顯的局部富集趨勢。區內共計16個礦（床）點，有13個礦（床）點的含礦圍巖地層時代屬西山頭組第二巖性段（J3x2），其余礦點圍巖時代為西山頭組第三巖性段（J3x3）；從資源占有量統計，賦礦圍巖堿性長石花崗巖（石平川巖體）約占1／3，其次為西山頭組第二巖性段（J3x2）。反映流紋質晶屑玻屑凝灰巖與堿性長石花崗巖強脆性、易破碎、孔隙度及滲透性相對較好，有利于含礦熱液的滲透運移和充填，有利于成礦。（2）礦源層孫坑鉛鋅礦位于破火山近中心交接地帶，成礦母巖為上侏羅統西山頭組第二巖性段流紋質晶屑玻屑溶結凝灰巖夾2～3層粉砂質泥巖和粉砂巖（含礦層），光譜分析統計結果：Pb含量為568．5×10－6，是維氏值的28．4倍；Zn含量為307．6×10－6，是維氏值的7．69倍，具同生沉積特點，巖石組合、巖石化學、微量元素等特征具有明顯的同源相似性規律。

3．1．2構造控礦（1）深部斷裂控礦研究區位于麗水―余姚和泰順―黃巖深大斷裂帶間，屬武夷山成礦帶北延，礦產分帶受深部構造控制明顯，其中大中型礦床分布于基底邊緣，如景寧―石平川一帶是重要鉬多金屬礦集中分布區。（2）斷陷（隆）構造控礦自中生代以來，浙東南地區不均勻性構造活動加劇，發育一系列火山沉積巖盆地，這些盆地或形成于總體隆起背景下的局部斷陷，即隆中坳；或總體坳陷中局部隆起，即坳中?。贿@些構造部位往往也是成礦元素富集區，具有一定的分布規律。如石平川鉬礦處于孫坑與章岙二個破火山構造盆地間局部隆起區。（3）區域斷裂控礦研究區內石平川―湖莊斷裂兩側分布有石平川鉬礦、金坑鉬鉛鋅礦、拗外鉬礦、石坑嶺鉛鋅礦、尖背黃鐵礦、石平川87號礦帶（11個礦體）等礦（床）點，反映該斷裂對礦（床）點和礦體有一定的控制作用。礦體均產于斷裂、裂隙帶中，石平川鉬礦主要以巖體接觸帶控制，其次NW向、NE向陡傾斜斷裂構造控制，其資源量占有量層間環狀斷裂控制的占60％以上。（4）火山構造控礦作用區內礦（床）點分布與火山構造關系密切。石染坑里、吳坑口、白巖底、上鐵坑、章多坑等鉬礦（床）點分布于章岙破火山的西緣，孫坑等鉛鋅礦點分布于孫坑破火山中心及邊緣，石平川鉬礦體圍繞穹窿中心堿性長石花崗巖體內外接觸帶分布。巖漿噴發活動提供了含Pb、Zn、Mo等成礦元素的火山熱液，一系列火山斷裂構造，又提供了容礦場所，綜合反映火山構造與成礦關系密切。

3．1．3侵入巖區內70％以上的鉬、鉛鋅礦（床）點分布于燕山晚期第四次堿性長石花崗巖體中及周邊和晚侏羅世潛流紋巖（火山通道相）周邊，酸性偏堿性巖類與鉬礦關系密切，如石平川鉬礦、金坑鉬鉛鋅礦、拗外鉬礦分布于堿性長石花崗巖體中及周邊；石染坑里鉬礦、吳坑口鉬礦、白巖底鉬鉛鋅礦分布于石染堿性長石花崗巖周邊；尖刀山等鉛鋅礦點分布于尖刀火山通道相潛流紋巖周邊。表明區內鉬鉛鋅礦空間分布與燕山晚期第一階段第四次侵入巖體及潛流紋斑巖體關系密切。

3．2成礦規律

3．2．1礦化帶狀集中分布規律受區域構造與火山構造控制，礦化呈帶狀集中分布，如石平川―石染NE向斷裂與石平川―湖莊斷裂交匯部位，明顯控制著吳坑、石平川、金坑、毛坪、上鐵坑、章多坑、石染鉬礦（化）富集區，礦床類型為局部隆起的中高溫巖漿熱液蝕變型，與燕山晚期酸性偏堿性淺成侵入巖漿活動密切相關；受泰順―黃巖大斷裂與破火山構造雙重制約，明顯控制著孫坑、洪巖頭、東山、貴岙等15處鉛鋅礦（化）點，礦床類型為火山沉積―改造型，受構造控制的斷陷盆地接受中酸性陸相火山碎屑沉積，經后期中酸性巖漿潛成熱液的疊加改造，具有明顯的層狀特征。

3．2．2不同時期礦床分布規律燕山期，本區進入大陸邊緣構造活動帶發展階段，受太平洋板塊的影響，發生多期次的斷裂與斷陷活動，并伴隨多期次的火山噴發―巖漿侵入作用，主要表現于：燕山中期構造環境從拉張轉化為擠壓環境，中酸性火山―巖漿活動強烈，礦化作用與火山活動相伴，以鉛鋅銀為主，伴有葉蠟石、伊利石礦化；燕山晚期構造環境強烈擠壓，表現于酸性巖漿發生多期次侵入作用，以鉬礦化為主，鉛鋅礦化次之。

3．3成礦系統演化

3．3．1成礦物質來源燕山中期火山―巖漿熱液成礦亞系統：成礦與陸相火山噴發及其同期淺成侵入的巖漿熱液有關，明顯受火山構造控制，據李龍等（2001）研究中國大陸地殼鉛同位素的動力演化模型（圖10），孫坑―洪巖頭鉛同位素主要分布在火山巖區和次火山巖―侵入巖范圍邊緣內，說明了孫坑―洪巖頭一帶鉛鋅礦床（點）成礦物質來源與火山噴發―沉積作用密不可分，主要來源于上地幔，部分來于地殼熔融，屬同熔型，與火山巖石同源，主要礦產有銀、鉛、鋅、伊利石等。燕山晚期中酸性火山―巖漿熱液成礦亞系統：燕山晚期中酸性巖漿噴發―侵入活動，與之有關的礦床（點）成礦物質源于燕山晚期巖漿侵入攜帶而來，與巖漿同源，屬地殼重熔巖漿區，可能主要由地殼物質組成，主要礦產有鉬、鉛、鋅等，礦床類型包括巖漿熱液型／火山―次火山熱液型等。石平川地區鉬多金屬礦床成礦期次多，表現于成礦的繼承性與選擇性，前期成礦元素為后期成礦提供了物質來源，但后期成礦元素在一定空間富集成礦，同時也不完全重復前期成礦的過程，并形成新的成礦類型。

3．3．2成礦流體燕山中期火山―巖漿熱液成礦亞系統，其成礦流體主要為大氣降水來源，少量巖漿水混合，形成的熱流體發生疊加改造作用，萃取圍巖Pb、Zn、Ag等成礦物質；燕山晚期中酸性火山―巖漿熱液成礦亞系統，深部巖漿房逐漸演化富集Mo成礦元素，為本成礦亞系統提供成礦流體，其介質巖漿熱液演化中晚期表現出與大氣降水參與形成中低溫脈狀鉛鋅礦。

3．3．3儲存區內上侏羅統西山頭組第二巖性流紋質玻屑凝灰巖夾灰―灰黑色粉砂巖、粉砂質泥巖為礦源層，燕山中期形成的火山盆地是其堆積場地，后期拉張發生的層間裂隙與斷裂是火山沉積―改造型礦床的賦存部位。區域構造交叉部位、巖漿侵入隆起區、環形構造裂隙發育部位等，是燕山晚期中酸性巖漿熱液蝕變型礦床的儲藏空間。

3．3．4改造無論成礦熱液來自何種流體，熱流體均會與圍巖發生交換作用。礦床形成經歷的地質時代規律性發生不同程度改造疊加富集或破壞?；鹕絿姲l沉積―熱液改造型礦床，先后經歷了陸相火山噴發沉積形成的礦源層，后經同源次火山巖漿熱液的改造疊加，穿插有脈狀礦體或構造、巖脈切割破壞。燕山晚期中酸性火山―巖漿熱液礦床，前期緩傾角礦脈經歷了后期構造活動與巖漿熱液和剝蝕作用的疊加或切割破壞。

3．3．5保存燕山期成礦期后，在大平洋板塊與歐亞板塊的擠壓作用下，我國東部總體處于抬升中，構造的破壞與剝蝕加劇，難以保留礦床形成時原貌。

4找礦意義

4．1建立成礦系統模式的研究意義浙東南地區中生代火山―巖漿活動與Cu、Mo、Pb、Zn、Ag、Au成礦關系密切，石平川地區燕山期火山―巖漿熱液成礦系統，獨特的地質構造位置和成礦特征，形成了從礦床類型到礦石礦物成分和成礦元素組合均具有良好的分帶性。石平川地區鉬多金屬礦成礦作用，經歷了源、運、儲、變、保等地質歷史過程，各礦床間有著相類似的演化系統，同一系統下形成的礦床具有相同地質特征。通過流體包裹體成分的系統測定、同位素和地球化學等多學科綜合的方法對構造―巖漿―熱事件的時空演化格架進行精細研究，探討成礦與深部地質作用的關系，對研究石平川地區乃至整個東部火山巖地區燕山期成礦理論具有重要意義。通過成礦系統理論研究礦床有關分帶性的成因得出：①同一成礦母液隨著物理化學條件的演化，硫化礦物先后沉淀形成的分帶，如巖漿熱液冷卻、不同來源流體的混合等；②不同的含礦流體在特定的空間沉淀，包括同一母巖漿分離結晶導致的成分不同和不同來源熱液導致的成分不同。通過成礦過程動力學特征與背景構造巖漿活動的動力學演化的耦合研究，確定背景地球動力學特征、深部地質作用過程和巖漿動力學對成礦的控制作用，從而更深層次了解礦床的成因和成礦機理，研究成礦流體系統的形成演化、火山―沉積改造型成礦至中高溫熱液蝕變成礦內在轉換關系，建立成礦系統模型。

4．2深部找礦預測評價意義我國東部沿海地區有關鉬、銅、鉛、鋅、銀、金礦床點分布廣泛，而且大多數礦床都集中形成于燕山期。石平川地區鉬多金屬成礦由于過去的研究主要集中在單個礦床、礦床類型和區域成礦規律的研究，因而對一定范圍內不同類型礦床的內在聯系及其成礦動力學演化等方面還缺乏深入的了解。能否在已有孫坑、石平川礦床的周圍或深部找到新類型礦床，在現有的物化探異常和礦點密集區取得找礦的重大突破需要理論認識和勘查模型上的指導。例如在石平川礦床的鄰區分布有金坑―石染鉬鉛鋅銀礦床、毛坪鉬鉛鋅礦點等，以及分布有大量的Cu、Mo、W、Pb、Zn、Ag（Au）物化探異常，在一些火山巖層覆蓋區能否找到大型熱液型礦床也是目前找礦突破的關鍵。燕山期火山―巖漿熱液成礦系統及其礦床的時空分布結構研究對上述問題的解決顯然具有重要價值，劃分了火山噴發―沉積改造型找礦預測區和石平川酸性火山―巖漿熱液蝕變型找礦預測區，以及孫坑鉛鋅礦、尖刀山鉬鉛鋅礦、孫洞坑―金坑鉬礦、黃垟鉬礦、五臺山―大草山鉬鉛鋅礦、峰山鉬鉛鋅礦找礦靶區，正在普查的省基金找礦項目在石平川北部金坑―上鐵坑和孫坑東側銀坑―白馬山一帶發現多處鉬鉛鋅多金屬礦脈集中區，取得了較好的找礦新進展。

作者：周洲強李偉單位：浙江省第十一地質大隊