林亨才1 刘昭平2 许国辉1
（1.福建省地质调查研究院，福州350003；2.福建省地质矿产勘查开发局，福州350003）
摘要：黄梓厂铜多金属矿位于福建省顺昌县境内，已发现并圈定7个铜铅锌矿体。区内晚三叠世焦坑组尤其下段（角）砾岩层是最重要赋矿层位。北西向断裂及其伴（派）生的断裂构造为成矿热液运移提供了通道，焦坑组下段（角）砾岩层成分较复杂且胶结较松散有利于成矿热液与其发生交代，使金属矿物（方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等）晶出、沉淀成矿。本矿床属充填断裂破碎带中低温热液型矿床，焦坑组下段（角）砾岩层和绿泥石化、碳酸盐化、绿帘石化等围岩蚀变是本类型矿床最重要的找矿标志。
关键词：铜多金属矿；地质特征；矿床成因；顺昌黄梓厂；福建
顺昌县黄梓厂铜多金属矿位于顺昌县城关310°方向18km。福建省地质调查研究院于1999年起承担国土资源大调查项目――福建省泰宁―建阳铜铅锌银资源评价，通过两年多的工作，基本查明了矿区地质特征和控矿条件，为下一步找矿积累了经验。本文在阐述成矿地质背景和分析控矿条件基础上，初步探讨铜多金属矿成因机理。
顺昌县黄梓厂铜多金属矿床经过工作，在区内北西向（F1）断裂上盘（南西盘）共圈定7个铜铅锌矿体。矿体产于晚三叠世焦坑组中，除Ⅶ号矿体赋存于焦坑组上段长石石英砂岩中外，Ⅰ～Ⅵ矿体产自焦坑组下段（角）砾岩中。矿体呈脉状、扁豆状、透镜状产出，除Ⅲ号矿体在LD3附近地表见铁帽外，其余均为隐伏矿体。黄梓厂铜多金属矿，目前是闽西北地区变质基底（天窗）之上叠中生代火山－沉积盆地内最大的铜多金属矿床，其中333＋3341金属资源量Pb、Zn均达中型矿床规模，Cu达小型矿床规模。系统分析其成矿地质条件、探讨矿床成因，总结区域找矿标志，对福建乃至华南地区寻找同类型矿床具有重要意义。
1 区域地质、地球物理、地球化学背景
工作区大地构造位置处于政和―大埔北东向断裂带之北西侧，南平―宁化北东东向构造－岩浆带北侧，属闽西北隆起带的南段（图1）［1］。区内地层出露较齐全，岩浆活动频繁，地质构造复杂，混合岩化作用强烈。
区域地层主要出露基底地层为早元古代麻源（岩）群南山（岩）组、大金山（岩）组和中－晚元古代万全（岩）群、马面山（岩）群，其中大金山（岩）组、马面山（岩）群为区域重要的金、铜、铅、锌矿产主要赋存层位之一。盖层为晚三叠世焦坑组下段及侏罗系下统梨山组等，其中三叠纪焦坑组与矿区内铜、铅、锌矿产密切相关。区域构造总体表现为一系列北北东－北东向的韧性、脆性断裂及剪切带，其次为南北向、北西向断裂。侵入岩自早元古代至第三纪均有发育。其中，以晚侏罗世侵入岩最为发育，次为志留纪。岩性包括超基性、基性、中性、中酸性、酸性岩类，其中，以酸性和中酸性岩类占绝对优势。燕山期岩浆岩与区内铜、铅、锌多金属矿产密切相关。
1：20万水系沉积物测量及金自然重砂测量，发现了一批具找矿前景的水系沉积物异常及金自然重砂异常。矿区处于顺昌何厝坑铜－铅－锌－银组合异常区内，由3个锌、1个铅、2个铜及一个银水系沉积物异常组成，各异常重迭较好。
图1 福建省构造单元划分及主要构造带略图
从福建省布格重力异常平面图上看，区域上处于负重力异常区，负重力异常等值线值从（－15.0～－47.5）×10－5m/s2，大部分为（－25.0～－40.0）×10－5m/s2。矿区处于负重力异常的背景下的局部高、低异常接合部位。从福建省区域重力异常平面图上看，本区处于区域浦城―连城负重力异常区中的相对重力高――建瓯重力高，深部构造为浦城―连城幔坳区中的建瓯幔凸，它对应于闽西北隆起带长期处于隆起状态。区域上△T异常值多在（－5～＋5）×10nT之间，在矿区周围表现为低缓的正磁异常，反映有一定面积的花岗岩侵入体，并且以中酸性岩体为主的磁性特征。
2 矿区地质及地球化学特征
2.1 地层
区内出露的地层主要为晚三叠世焦坑组，次为早元古代南山（岩）组（图2）。
南山（岩）组分布于矿区东部，主要岩性黑云斜长变粒岩，次为黑云片岩、黑云石英片岩等。
焦坑组与下部南山（岩）组和志留纪白云母花岗岩为不整合接触，可划分上、下两个岩性段。下段分布于矿区中部、东南及东北部，系由变质岩、灰岩及白云母花岗岩等组成的基底经剥蚀山间堆积形成的一套山麓堆积相砂砾岩，是区内多金属矿的主要赋矿层位。上段分布于矿区西部，岩性以砂岩为主（局部夹煤线），是区内次要的多金属矿的赋矿层位。
2.2 岩浆岩
主要有志留纪白云母花岗岩、白垩世辉石闪长岩及闪长玢岩等。
志留纪同坑序列白云母花岗岩，呈岩株状南北向展布于矿区东部，侵入早元古代南山（岩）组。岩石为细粒花岗结构，主要成分有石英、钾长石、斜长石、白云母等，在内接触带中局部发生了混合岩化作用。早白垩世童阳际单元辉石闪长岩，呈岩瘤状分布于矿区北西部，沿F1断裂侵入于焦坑组中，岩石呈深灰色，半自形粒状结构，成分由斜长石、角闪石和辉石组成。闪长玢岩则呈脉状和岩瘤状分布于矿区中偏东部、东北角和东南角，岩石为灰色，斑状结构，斑晶成分为斜长石，基质为隐晶质，成分为斜长石和角闪石。
2.3 构造
区内构造以断裂为主。断裂主要有北西向（F1）和近东西向（F2）二组。其中，F1断裂延伸约2800m，呈北西290°～315°斜穿矿区中部，倾向南西，倾角50°，断裂面一般较紧闭波状起伏，近断裂面岩石硅化较强烈，局部见有石英细脉充填并为后期辉石闪长岩所侵入，上盘下降为正断层。F2断裂延伸约1500m呈近东西向贯穿于矿区中偏北部，产状194°∠61°，上盘上升为逆断层。
另外，在老硐中见一组总体产状210°∠30°的断裂，断裂面沿走向、倾向上均呈舒缓波状，局部可见擦痕，延伸远，显示压扭性断裂的特征。该组断裂为F1断裂的伴（派）生构造，本区矿体主要赋存于该组断裂中。
2.4 土壤地球化学异常特征
采用统计法对评价区内的土壤样品光谱分析成果进行统计，确定评价区内Cu、Pb、Zn三元素的背景值分别为55.7×10-6、168.7×10-6、90.4×10-6，异常下限Cu148×10-6、Pb701×10-6、Zn257×10-6；圈定Cu、Pb、Zn单元素异常分别为6个、4个和3个（图2），综合异常2个：HT1、HT2。
HT1：由Cu1、Pb1两个单元素异常组成的综合异常，分布于100线及两侧焦坑组下段地层中。异常呈透镜状北东向展布长200m，宽80m，面积0.008km2，异常中Cu、Pb最高含量分别为160×10-6和1200×10-6。通过槽探揭露及地质填图，该异常中发现有铁帽。
HT2：由Cu2、Cu3、Cu4、Cu5、Cu6、Pb2、Pb3、Pb4和Zn1、Zn2、Zn3等11个单元素异常组成的综合异常。分布于15～16线间、主要是0～7线间焦坑组下段地层中，异常长大于800m，宽20～720m，面积0.206km2，呈面状展布。异常中Cu、Pb、Zn元素最高含量分别为350×10-6、3000×10-6、1200×10-6。异常中于7线附近地表发现Ⅲ号矿体铁帽及部分小铁帽。
3 矿床地质特征
3.1 矿体规模特征
区内于F1上盘（南西盘）共圈定7个铜铅锌矿体，根据矿体的发现先后顺序从深部往浅部编号为Ⅰ～Ⅶ，其中Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ为主要矿体。矿体总体产状210°∠30°，主要沿着F1断裂的伴（派）生的压扭性断裂充填，沿走向、倾向上具膨大、缩小特征。除了Ⅶ号矿体产自焦坑组上段长石石英砂岩中外，其余的矿体均产自焦坑组下段（角）砾岩中（图3、图4）。各矿体特征如下：
图2 顺昌县黄梓厂铜多金属矿区地质及土壤异常成果图
Ⅰ号矿体：由ZK001、ZK1601、ZK1602控制，为隐伏矿体。呈脉状，走向长大于400m，斜深大于178m，厚0.68～8.05m，平均3.46m，工程品位Cu0.01％～0.94％、Pb.25％～3.93％、Zn1.00％～3.52％、Ag（5.0～24.7）×10-6，平均品位：Cu0.79％、Pb3.55％、Zn3.21％、Ag21.2×10-6。
Ⅱ号矿体：由ZK001控制。为隐伏矿体，呈透镜状，矿体厚1.10，平均品位Cu0.06％、Pb1.09％、Zn2.47％、Ag29.5×10-6。
图3 顺昌县黄梓厂铜多金属矿区0线地质剖图
图4 顺昌县黄梓厂铜多金属矿区16线地质剖面图
Ⅲ号矿体：由LD3、LD1、ZK002、ZK1602、ZK3201控制，地表于LD3处见有铁帽出露，呈脉状产出，矿体走向长大于1000m，斜深大于210m，厚1.05～6.36m，平均3.26m。工程品位：Cu0.01％～1.01％、Pb1.04％～5.22％、Zn0.30％～4.90％、Ag（8.4～32.2）×10-6，平均品位：Cu0.78％、Pb4.13％、Zn3.92％、Ag25.3×10-6。
Ⅳ号矿体：由ZK001、ZK1602、ZK3202和ZK4801控制，为隐伏矿体，呈脉状产出，矿体走向长大于1200m，剖面线上为单工程控制，厚0.49～4.65m，平均1.85m。工程品位：Cu0.01％～0.64％、Pb0.95％～2.53％、Zn0.33％～6.44％、Ag（6.1～102.3）×10-6，平均品位：Cu0.61％、Pb1.69％、Zn3.93％、Ag60.7×10-6。
Ⅴ号矿体：由ZK1601、ZK1602控制，为隐伏矿体，呈扁豆状产出，走向上为单工程控制，斜深大于178m。厚0.51～4.89m，平均2.70m。工程品位：Cu0～0.32％、Pb1.35％～2.02％、Zn0.30％～1.79％、Ag（8.4～14.0）×10-6，平均品位：Cu0.29％、Pb1.96％、Zn1.74％、Ag13.0×10-6。
Ⅵ号矿体：由ZK1602孔控制，为隐伏矿体，呈扁豆状产出，为单工程控制。厚1.26m，品位Cu0.15％、Pb0.95％、Zn0.92％、Ag6.1×10-6。
Ⅶ矿体：由ZK3202控制，为隐伏矿体，呈透镜状产出。为单工程控制，厚1.00m，品位：Cu0.59％、Pb2.50％、Zn1.62％、Ag12.5×10-6。
另外，评价区内还于钻孔中见有厚度0.14～0.99m，品位：Cu0.01％～4.68％，Pb0.42％～12.77％，Zn0.34％～9.00％，Ag（2.5～48.5）×10-6的多金属矿化体14个，地表TC801、TC100和TC10001见有2个铁帽。
3.2 矿石成分、结构构造及矿石类型
组成矿石的矿石矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿和黄铁矿等；脉石矿物主要为石英、绿泥石、方解石、绿帘石、绢云母、硅灰石等。根据镜下鉴定，从各矿物的穿插、交代及包含关系可知，各矿物的形成顺序为：次生石英、绢云母→方解石、硅灰石→绿泥石→绿帘石→闪锌矿、黄铜矿→方铅矿→方解石→黄铁矿。
根据基本分析、组合分析，以及对ZK001孔Ⅳ号矿体、ZK1602Ⅲ号和Ⅰ号矿体所取的ZHf1、ZHf6、ZHf8组合样进行光谱半定量全分析，矿石中除了主要有益元素铜、铅、锌、银外，尚有其他伴生元素。
矿石主要为半自形－他形粒状结构、乳浊状－叶片状结构和镶边结构。
矿石主要为团块状、角砾状、块状构造，少量呈细脉状构造。
矿石自然类型，据其主要有益组分划分，可划分为铜铅锌矿石和铅锌矿石两种类型。根据矿石的氧化程度划分，可将矿石划分为硫化矿石和氧化矿石两种类型，本矿床主要为硫化矿石，氧化矿石极少（仅于LD1和LD3老硐中见及）。
3.3 围岩及围岩蚀变
矿体顶、底板围岩主要为晚三叠世焦坑组（角）砾岩、含灰岩砾石（角）砾岩、砂砾岩、中粗粒长石石英砂岩、粉砂岩；围岩蚀变主要有绿泥石化、碳酸盐化和绿帘石化，其次为绢云母化和硅化，局部可见硅灰石化。其中绿泥石化、碳酸盐化和绿帘石化与金属矿物的形成关系密切，这表现在矿体及顶底板往往具此3种蚀变，且蚀变的强度和范围与矿化强度成正比。如ZK001、ZK1602岩石蚀变强度大且范围广，则见矿性好（为矿区内见矿最好的2个钻孔）。其他钻孔蚀变弱，则见矿性差，甚至没有见矿。
4 成矿作用及矿床成因初探
4.1 成矿作用
区内出露的地层有下元古界南山（岩）组、晚三叠世焦坑组。区域上麻源（岩）群大金山（岩组）、南山（岩）组是重要的铜多金属矿源层，焦坑组是区内赋矿层位（尤其下段）。在成矿热液沿着F1断裂伴（派）生的北西向断裂带运移过程中，由于断裂通过的焦坑组下段（角）砾岩层胶结较松散，且成分较复杂（含灰岩砾石等），更有利于成矿热液与其发生交代，形成了绿泥石化、碳酸盐化和绿帘石化等蚀变，同时使金属矿物（主要为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿等）晶出、沉淀成矿。
区内F1断裂及其伴（派）生的北西向断裂构造为成矿热液运移提供了通道；而F1断裂的伴（派）生断裂构造也是容矿构造。
4.2 矿床成因
根据矿体主要赋存于焦坑组下段第一岩性段（角）砾岩中，矿体与围岩接触面上局部可见擦痕，沿走向倾向上具膨大、缩小，镜下矿石中非金属矿物石英受动力压碎形成碎粒状，且具明显的波状消光（照片1），以及金属硫化物的形成主要与绿泥石化、碳酸盐化和绿帘石化关系密切等特征，初步认为，本矿床属充填断裂破碎带中低温热液型矿床。
5 找矿标志
（1）焦坑组下段是寻找本类型矿床的重要标志。
（2）土壤地球化学异常是寻找铜、铅、锌矿的标志之一，尤其是地表矿体氧化带。
（3）绿泥石化、碳酸盐化、绿帘石化等围岩蚀变，是寻找本类型矿床的重要标志。
（4）层间缓断裂构造为矿液运移和富集提供通道和容矿空间，亦作为找矿标志之一。
本文是在《福建省泰宁―建阳铜铅锌银资源评价报告》基础上完成的，是国土资源大调查“福建省泰宁―建阳铜铅锌银资源评价”之子项目――顺昌县黄梓厂铜多金属（银）矿评价的研究成果。具体项目任务由福建省地调院南平地质调查所承担，是集体劳动的成果。撰文过程中得到南京地调中心班宜忠高级工程师的指导与评审，在此表示感谢。
参考文献
[1] 黄泉祯,庄建民,郑声俭等.福建省地质图(1:500000)说明书.福州:福建省地图出版社,1998. 94～100
A Preliminary Study on the Geological Characteristics and Genesis of the Cupper Polymetallic Ore in Huangzichang, Shunchang County, Fujian
Lin Hengcai1,Liu Zhaoping2,Xu Guohui1
(1. Fujian Institute of Geological Survey, Fuzhou 350003;2. Fujian Bureau of Geology and Mineral Exploration, Fuzhou 350003)
Abstract: The cupper polymetallic ore of Huangzichang is located in Shunchang county, Fujian Province, where seven bodies of Cu, Pb and Zn have been discovered and defined. In this area, the breccia formation in Late Triassic Jiaokeng Formation, especially its lower part is the most important occurrence position. NW stretching faults and associated faults tectonics has supplied the canal for the migration of the hydrothermal ore-forming solution. Furthermore, the complex compositions and loose cement texture of the breccia in lower part of Jiaokeng Formation are good for its metasomatic process with the hydrothermal ore-forming solution, which have the metallic minerals, such as galenites, sphalerites and towanites, crystallized and settled. This ore belongs to the epithermal deposit of the sealing fault fracture zone. The breccia formation in lower part of Jiaokeng Formation and the wall-rock alteration like chloritization, carbonation and epidotization are the most important prospecting criteria in this deposit.
Key words: Cupper polymetallic ore; Geological characteristics; Genesis; Huangzichang, Shunchang; Fujian