浅谈福建省丁家山铅锌矿成矿模式及找矿预测

周能祥，黄舞炎，房 佳

（1.江苏省有色金属华东地质勘查局，江苏 南京 210000；2.福建金东矿业股份有限公司，福建 三明 365000）

1 区域地质简述

福建省梅仙地区位处于华南褶皱系的东部，闽东火山断拗带之次级构造单元，周宁-华安火山基底断隆带的中段及闽中古裂谷带的南段。周宁-华安火山基底断隆带内发育20多个大小不等呈串珠状分布的基底“天窗”，梅仙“天窗”处在断隆带中段。梅仙地区是地洼演化激烈期以断裂变形和花岗质岩浆侵入为特色的强烈构造岩浆活动，是极有利的内生有色金属矿床成矿地质环境条件。

区内主要由中新元古界龙北溪组（Pt2-3l）和大岭组（Pt2-3dl）变质岩地层组成，总体表现为一轴向北东的短轴状复式背斜构造，龙北溪组（Pt2-3l）是区内铅锌硫化物矿体的主要赋矿岩石。区内侵入岩主要为燕山晚期的花岗斑岩及石英斑岩，呈北东向岩枝状或岩墙状分布，对矿田内基底变质岩中的铅锌（银）矿体起热液叠加改造作用。区内的主干构造为复式背斜构造。该复式背斜由北东向宽缓背、向斜和若干裙边式叠加褶皱组成。

2 成矿概念模式

成矿概念模式是对矿床赋存的地质环境、内外部特征、成矿物质来源、控矿因素、矿化时空演化规律及矿化标志的高度综合描述和揭示。

2.1 成矿时代讨论

丁家山铅锌矿矿体主要赋存在马面山群龙北溪组上段，部分赋存在侏罗系/马面山群不整合面及其附近的上侏罗统长林组下部。无论矿体赋存地层层位或空间部位如何，其赋矿岩石均为石榴子石透辉石绿帘石透闪石阳起石系列变质岩。

根据矿区内铅锌硫化物成矿期石英流体包裹体Rb-Sr同位素测年，获得其等时线拟合年龄为146.15Ma±3.96Ma，其对应地质年代为侏罗纪晚期，而孙洪涛（2014）等完成了梅仙地区2个花岗斑岩样品的LAICP-MS锆石U-Pb年代学研究，获得花岗斑岩成岩年龄分别为148.9Ma±1.4 Ma和152.0Ma±2.1 Ma，与铅锌硫化物成矿年龄非常接近，仅略早于成矿年龄，符合与之相关的铅锌硫化物成矿作用时间演化规律。区内成矿岩体为燕山期同碰撞环境制约的钙碱性-碱性重熔型钾长花岗岩，侵入压力为0.2GPa～0.3GPa，侵入深度为6.6km～9.9km，结晶温度在700℃～750℃之间。岩体沿NE向断层侵入最新地层为上侏罗统长林组地层，构成两条NE向花岗岩带，西带花岗岩呈串珠状岩株体沿NE向断裂产出，东带花岗斑岩呈左旋尖灭侧现的岩墙状沿NE向断裂产出。

综上认为丁家山矿区铅锌硫化物成矿时代为燕山早期晚阶段，与该区燕山早期晚阶段钙碱性～碱性重熔型花岗质岩浆侵入活动关系密切。

2.2 成矿物质及能量来源

丁家山铅锌矿床成矿物质主要来源于燕山早期晚阶段花岗岩，部分来源于受其影响的地层，成矿流体主要来源于燕山早期晚阶段花岗岩岩浆期后热液，部分来源于被燕山早期晚阶段花岗岩类岩浆活动加热、赋存在地层含水系统的大气降水成因地下水，而成矿热能则源于燕山早期晚阶段花岗岩类岩浆活动。

通过矿区53件金属硫化物矿物的δ34S‰组成呈塔式分布（图1），利用平衡共存的闪锌矿和方铅矿的硫同位素组成拟合的δ34S‰初始值为3.97，与矿区硫化物δ34S‰塔式分布集中值接近，说明矿区硫化物的硫同位素组成具有高度均化的深源硫特点，可以认为燕山期重熔型花岗质岩浆硫是铅锌硫化物成矿的主要来源，而被其强烈热活动和热流活动影响的地层硫亦可能是铅锌硫化物成矿的硫源区组成部分，但无疑被岩浆及岩浆期后热流体高度均化。

2.3 成矿作用类型

丁家山铅锌矿床为接触交代成因类型矿床，但其只是与燕山早期晚阶段花岗岩类岩浆活动有关的复杂成矿系统的中远程组成部分，渗透交代作用是其主要成矿作用方式。

2.4 控矿因素

宏观矿床成因、成矿方式及成矿物质来源等综合分析表明，丁家山铅锌矿床受燕山早期晚阶段花岗岩类岩浆活动、地层岩性组构、构造变形及重要地质界面的联合控制。其成矿概念模式包括如下主要参数：

（1）矿床成因类型：丁家山铅锌矿床是与燕山早期晚阶段花岗岩类岩浆活动有关的复杂成矿系统的中远程组成部分，以渗透交代作用为主要成矿作用方式，为接触交代成因类型矿床。

（2）成矿物质及流体来源：无论成矿流体、成矿金属元素都主要来源于燕山早期晚阶段花岗质岩浆，部分来自被其加热活化的地层系统，特别是马面山群龙北溪组区域变质地层。

（3）主要控矿因素：主要考虑上述各类控矿因素的最佳耦合空间部位和各类控矿要素制约的流体循环网络系统结构及成矿流体运移驱动机制，兼顾上述复杂成矿系统可能出现的其他类型矿床成矿控制因素组合及最佳耦合空间部位。

（4）成矿过程表达：研究区矿床成矿过程主要考虑成矿流体来源、运移驱动机制、循环网络系统结构、物理化学性状演化，既反映矿石形成演化成矿过程，又反映接触交代（渗滤交代）变质和热液蚀变过程。

（5）成矿规律抽象：成矿规律从成矿作用演化规律和矿化就位规律两方面表达。成矿作用演化规律为岩浆侵位→含矿热液运移→接触交代（渗滤交代）变质→成矿物质沉淀卸载。矿化就位规律为背斜核部+断裂带+区域角度不整合界面+物理化学性质反差显著界面（+岩体侵入接触界面及其旁侧裂隙带）。

3 找矿标志体系与成矿预测模型

3.1 找矿标志

区内铅锌矿体就位严格受地层层位、岩性界面、地质构造、岩浆活动四者的联合控制。

（1）地层标志：区内目前所查定的铅锌硫化物矿体主要赋存在中-新元古界马面山群龙北溪组上段及侏罗系长林组下部地层，这两个层位、特别是龙北溪组上段碳酸盐岩层位，是区内铅锌硫化物矿化集中部位。

（2）岩性标志：区内铅锌硫化物矿体赋存于石榴子石透辉石绿帘石透闪石阳起石岩及其与大理岩、云母石英片岩接触界面。

（3）构造标志：梅仙复式背斜及其裙边式背斜核部是成矿流体汇聚式运移最有利空间部位，特别是在其轴部或两侧高位发育的较大规模NE向断裂及其与NW向断裂交汇部位，是石榴子石透辉石绿帘石透闪石阳起石岩和多层叠置的铅锌硫化物矿体富集的最佳部位。

（4）岩浆岩体标志：区内花岗岩类岩体主要沿梅仙复式背斜两翼的两条NE向断裂破碎带侵入就位，已知的铅锌硫化物矿床、矿体主要夹持在这两条岩浆岩带之间或紧贴东侧花岗斑岩带就位。

3.2 成矿预测模型

区内铅锌矿床的成矿系统性质类型为燕山早期晚阶段西太平洋壳体与东亚大陆壳体汇聚期间同碰撞环境花岗质岩浆热液成矿系统，该成矿系统实际上为W-（Fe）-Mo-（Cu）-Zn-Pb多金属成矿系统。根据丁家山铅锌矿以铅锌硫化物矿床为主要成矿预测目标，建立梅仙地区与燕山期花岗岩类岩浆活动有关的复杂成矿系统成矿预测理论模型如图2。

图2 梅仙地区铅锌硫化物矿床复杂成矿系统成矿预测理论模型

4 结论

（1）丁家山铅锌矿成矿地质年代为侏罗纪晚期。

（2）成矿物质来源于燕山期重熔型花岗质岩浆硫，成矿热能来源于燕山早期晚阶段花岗岩类岩浆活动。

（3）丁家山铅锌矿的成矿系统性质类型为与燕山早期晚阶段花岗质岩浆活动有关的W-（Fe）-Mo-（Cu）-Zn-Pb多金属成矿系统。

（4）区内找矿应继续强化龙北溪组上段、上侏罗统长林组下部该系列变质岩发育分布变化规律研究外，同时加强区内马面山群各层位岩性岩相时空变化规律研究与勘查工程控制，以期在其他层位。