福建建瓯王厝金矿床矿石特征及赋存规律

刘应飞，谭元松

（中国冶金地质总局二局，福建 福州 350108）

研究区地处华南褶皱系东部，位于大陆边缘构造带附近，构造格架特殊，西临闽西北加里东隆起带，东接闽东燕山火山断坳带[1]。

北东向政和～大埔深大断裂带北段东侧与北西向浦城～宁德火山喷发带之东坑火山盆地南缘交汇地带，新老地层交接分布，断裂发育，燕山期岩浆多期侵入，王厝金矿区处于拗中隆与火山盆地复合之有利部位[2-6]。本文从基础地质工作入手，对矿石特征进行研究，总结规律，为该矿床成因研究提供证据。

1 区域地质背景及矿产

研究区以北东向政和锦屏-建瓯盖林断裂带和政和～大浦断裂带北东侧为界，北西为中、晚元古界万全群下峰组变质岩，东南为中生界白垩系下统石帽山群火山碎屑岩～沉积地层，两带之间分布中生界侏罗系下统梨山组及上统南园群火山碎屑岩～沉积地层。构造以北东向小药坑～际下断裂带和政和锦屏～建瓯盖林断裂带为主，是区域最重要的控岩控矿构造。

岩浆岩沿断裂带间分布，沿岩体内外接触带可伴有硅化、绿泥石化、黄铁矿化，局部见铅锌矿化。区域内金属矿产已知有铁、锌、铜、金、银等，以新老地层为载体，可将金属矿产分为赋存于中～晚元古界变质岩老地层中的岩浆期后热液叠加改造层控型富铅锌矿床，如政和铁山、湖屯等中小型富铅锌矿床；赋存于中生代火山岩中火山～次火山热液型金、银多金属矿床，如政和上山岗、东际、建瓯小坑、盖林等中小型金银多金属矿床（图1）。

图1 福建建瓯王厝金矿区域地质示意图（据文献[3]修编）

2 矿区地质特征

2.1 地层

区内出露地层主要为中生代侏罗系上统南园群小溪组、长林组下段及白垩系下统石帽山群黄坑组上段、下段。

2.2 构造

区内断裂构造以北东向为主体，南北向，北西向次之，控制区内岩体侵入、火山喷发、热液蚀变及含矿破碎蚀变带的展布方向。其中以北东向断裂为主，其两侧次级平行及派生断裂构造为区内最重要的导矿、容矿及控矿构造，形成多条北东～北北东～近东西向断裂构造，斜切整个矿区，大致呈平行雁行式或侧列式分布，控制矿体的分布。

2.3 岩浆岩

区内出露岩浆岩包括火山～次火山岩和侵入岩。其中火山～次火山岩主要为火山碎屑岩，侵入岩主要为燕山～喜马拉雅晚期花岗斑岩，此外还零星出露闪长玢岩脉、辉绿岩脉、石英脉等脉岩。

2.4 围岩蚀变及矿化特征

区内围岩蚀变按其分布位置可以划分为面型蚀变、线型蚀变和近矿围岩蚀变。面型蚀变为全区各种岩石普遍具有的叶腊石化、褐铁矿化，硅帽发育；线型蚀变主要受断裂构造控制，沿破碎带及其两侧发育，叠加在面型蚀变之上呈线型延伸，不同方向断裂之蚀变；近矿围岩蚀变以硅化、叶腊石化、绿泥石化伴随有黄铁矿化、铅锌矿化为特征，后期褐铁矿、黄铁矿、石英细脉及硅质网脉发育。矿化以金为主，共（伴）生有银，金（银）矿化与硅化（尤其脉石英）、褪色蚀变带及黄铁矿、铅锌矿化密切相关[7]。

3 矿石特征

3.1 矿石物质组成

据野外观察，镜下鉴定发现矿石矿物以黄铁矿为主，少量方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、毒砂及微量的自然金、自然银等。脉石矿物以石英、绢云母、绿泥石及流纹斑岩，流纹质晶屑凝灰熔岩为主，少量叶腊石、方解石[8]。

自然金：镜下鉴定有发现自然金，为不规则状。已发现的自然金一颗为嵌布在其他矿物晶粒间，粒度为0.16mm；另一颗包裹在方铅矿物中，自然金呈金黄色，有擦痕（L3A）。

黄铁矿：镜下黄白色自形～半自形～它形等轴粒状，切面为四边形，矿物粒度0.01mm～1mm之间，大量麻点，被方铅矿矿物熔蚀交代（L1D）。产出方式有浸染状、团块状，黄铁矿为重要的载金矿物，根据野外观察和室内鉴定及产出方式，认为本矿床黄铁矿主要有四个生成世代，各世代特征详见表1。

表1 黄铁矿生成世代特征一览表

闪锌矿：镜下它形粒状结构，呈它形晶，不规则状外形，矿物粒度在0.02mm～1mm之间，灰色～棕黑色，有麻点，晶体中包裹有非金属矿物、黄铁矿矿物。

方铅矿：镜下它形粒状结构，呈它形晶，不规则状外形，矿物粒度在0.02mm～0.8mm之间，有擦痕，晶体中包裹有非金属矿物和闪锌矿物。熔蚀交代闪锌矿，黄铁矿和非金属矿物。方铅矿分布不均匀，呈细脉线一稀疏浸染状（L2A）产出，与闪锌矿相伴出现。

黄铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化与金矿化关系密切，基本上呈正相关关系。

黄铜矿：含量极少，肉眼无法辨别。镜下所见为铜黄色，乳滴状、它形粒状大小0.01mm～0.05mm，与闪锌矿伴生分布。

毒砂：灰锡白色，自形粒状，镜下常见棱形切面，大小0.005mm～0.3mm，毒砂量小且分布局限，共生矿物为黄铁矿、黄铜矿，毒砂含量极微。

石英：无色透明～乳白色半透明～烟灰色，自形～半自形晶～它形粒状，结晶不均匀，大小不一，相互穿插关系，生成顺序和黄铁矿一致，分别对应于黄铁矿的四个生成世代。可分为4个阶段，①乳白色石英阶段：主要生成石英及少量硫化物，金银矿化很微弱，面型硅化，颗粒细小，多呈隐晶～霏细状，为成矿早期阶段；②黄铁矿～石英阶段：主要生成石英、黄铁矿，次为绢云母，金银矿化增强，硫化物结晶程度相对较高；③多金属硫化物～石英阶段：为本矿区主成矿阶段。主要生成石英、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、绢云母，金银矿化强烈。硫化物结晶程度相对较低，常呈细粒状集合体，受构造热液的多次活动，熔蚀交代强烈，后期石英脉、黄铁矿细脉及铅锌细脉再次叠加；④石英～碳酸盐阶段：主要生成石英（玉髓、蛋白石）、方解石、高岭石等脉石矿物及少硫化物，金银矿化变弱。

绢云母：本矿物集合体呈浅黄绿色，镜下呈极细小的显微鳞片状，主要交代原岩中的长石及长英，即长石→绢云母→水云母。

绿泥石：浅灰绿色，呈细小鳞片状集合体沿裂隙充填呈细脉产出。

叶腊石：浅绿、浅黄色，常呈叶片状、鳞片状或隐晶质块状，呈油脂光泽。

玻屑凝灰岩：组分为火山碎屑物。分为晶屑～玻屑火山灰，已被水云母矿物和隐晶～霏细状长英质矿物取代。岩石后期遭受动力作用不同方向的裂隙切割，气成热液矿化期形成的金属矿物沿裂隙充填交代。

高岭石：呈黄白色，隐晶质致密块状或土状集合体。主要是由富含铝硅酸盐的火成岩经风化作用或低温热液交代变化形成。

3.2 矿石化学成分

根据矿石基本分析成果，矿石中主要有用组分为金，伴生组分为银和硫。三者同体共（伴）生，局部地段银含量较高。单样品位一般为Au1g/t～4g/t，Ag10g/t～80g/t，S 2.00%～3.00%，少数样品可达Au≥47.33g/t，Ag≥265.50g/t，S≥5%。

根据矿石光谱分析成果见表2，Cu0.019%～0.16%；Pb0.10%～0.13%；Zn0.17%～0.30%；Mo一 般0.0003%～0.0006%；As一般0.011%～0.017%。

表2 矿石光谱分析结果（Au、Ag单位为10-6，其余元素单位为10-2）

表3 原矿化学多项分析结果

根据原矿化学多项分析结果见表3。

矿石中主要有用元素为Au，次为Ag，有害组分As和泥质等含量低。Cu、Pb、Zn、Mo等组分含量低。

3.3 矿石结构构造

矿石结构主要有它形粒状、自形粒状、乳滴状、熔蚀交代（L1A），隐晶～霏细状结构，玻屑凝灰状结构（L1D）。

矿石构造主要有细脉状（L2A）、网脉状、角砾状、致密块状及浸染状构造。

3.4 金银赋存状态及相互关系

根据实验室流程选矿试验提供的测试资料和常规岩矿鉴定成果，矿石中金赋存状态以粒间金和包裹金形式存在。银以自然银，或以银的硫化物与其它金属硫化物和自然金共生。

矿石中Au、Ag总体呈正相关，一般Au高Ag也高，部分矿体块段相关不明显。

图2 L1A光片显微照片（熔蚀交代结构）

图3 L2A薄片显微照片（细脉状构造）

图4 L3A光片显微照片（粒间金）

图5 L1D薄片显微照片（玻屑凝灰状结构）

4 矿石变化规律

4.1 富集规律

（1）矿体厚度越大，矿石品位趋于变富。

（2）矿体存在富集地段和富集中心。

从平面位置，矿体沿走向延伸富集，矿体连续，未见有无矿地段；从垂直方向沿深部延深矿体连片，未出现天窗，矿体从平面上的富集地段与垂向上的富集之间构成主矿体的富集中心，该富集中心矿石品位富，矿体厚度大。

（3）富集部位受断裂构造带性质和方向的控制。

主矿体形态、规模和产状严格受主干断裂构造带控制，主断裂为左旋压扭性断裂。矿体产状走向为50°～70°，倾向NW、倾角70°～80°，矿体分布具有明显方向性和选择断裂构造带力学性质，主要见于压扭性断裂构造带，产状走向北东60°倾向北西、倾角由陡变缓转折交汇部位富集。

4.2 相关规律

（1）矿石中主有用组分Au与伴生（局部共生）Ag总体呈正相关，部分矿体块段相关不明显。依据统计，Au-Ag相关系数为0.44。Au-Ag相关性根据实验室流程选矿试验中Au-Ag两组分同体，选矿性基本一致。

（2）矿石品位与矿石中黄铁矿、方铅锌、闪锌矿含量存在明显的正相关关系，黄铁矿、方铅矿、闪锌矿是本矿床矿石中最重要的载金（银）矿物；尽管黄铁矿有4个生成世代见表1，但每个世代均伴有强度不等的金（银）矿化，因此矿石中黄铁矿（尤其是细粒状，粉末状暗色黄铁矿），方铅矿（暗灰色，结晶程度差）、闪锌矿（暗灰、棕褐色，不规则状）第Ⅲ世代（期次）关系较密切，基本上它们含量高则Au(Ag)品位也高，野外总体可依据它们的含量、颜色、晶形程度、粒度、富集密度、期次来目估矿石品位。Au-Ag-S相关性根据实验室流程选矿试验中Au-Ag与S关系密切，达到同步富集。

4.3 矿体围岩和夹石

矿体赋存于流纹斑岩及流纹质晶屑凝灰熔岩断裂构造带中。围岩主要为流纹斑岩、流纹质晶屑凝灰熔岩，次为玻璃屑凝灰岩、闪长玢岩等；普遍具绢云母化、叶腊石化、弱硅化～强硅化，并伴随明显的矿化。夹石种类与围岩基本一致，主要为流纹斑岩、次为流纹质晶屑凝灰熔岩、玻璃屑凝灰岩、闪长玢岩等，普遍蚀变强烈。

矿体呈陡倾脉状，赋存于火山岩～次火山岩围岩中，矿体本身主要受Ⅲ级结构面的控制，矿体主岩与围岩一致，但被蚀变矿化叠加，其中富矿脉则由硅化石英脉及块状黄铁矿、铅锌矿等充填胶结，胶结程度良好。

5 矿床成因及找矿标志

5.1 矿床成因

（1）区域上属于闽北政和-建瓯金银集中区，受深断裂构造，变质基底隆起构造带（拗中隆）控矿。该隆起带直接控制政和锦屏～建瓯盖林北东向金银矿带的展布，同时受北西向浦城～宁德早白垩世火山喷发带的叠加，形成东坑火山盆地，该盆地已发现火山岩～次火山岩型金银矿床（点）的分布。研究区正处于上述拗中隆与东坑火山盆地南缘相复合之有利区域或成矿部位。

（2）矿体边界及形态严格受次火山岩，尤其是流纹斑岩体的边界及其内部构造（接触带、断裂带及裂隙带）控制，严格受北东向断裂构造控制。

（3）近矿围岩蚀变以硅化、绢云母化、叶腊石化、绿泥石化及黄铁矿化、铅锌矿化，蚀变越强，矿化集中。

（4）流纹斑岩体（λπ）基本全岩矿化（Au≥0.2g/t）。

（5）矿石矿物黄铁矿为主，次为少量的闪锌矿、方铅矿，极少量黄铜矿，毒砂，微量自然金、自然银等；脉石矿物以石英、绢云母（水云母）、高岭石、流纹斑岩，流纹质晶屑凝灰熔岩组成矿物为主，次为叶腊石、方解石及绿帘石等。矿石结构以它形粒状、自形粒状、乳滴状、玻屑凝灰状和隐晶～霏细状结构为主，矿石构造以细脉状，网脉状、浸染状及团块状为主，表现出明显的热液充填交代、熔蚀交代，胶结等特征；金的赋存状态主要有两种粒间金和包裹金（显微镜下）。

综上所述，矿床成因为次火山热液型金银共伴生矿床，矿石工业类型为硫化物型金（银）矿石。矿床形成时间为燕山晚期。

5.2 找矿标志

（1）区域成矿构造位置标志：区域性深大断裂，火山盆地边缘、两者交切处则最佳。

（2）次火山岩标志：广泛发育次火山岩，尤其是酸性次火山岩～流纹斑岩。

（3）断裂构造方向性和力学性质选择标志：研究区金（银）成矿作用具明显的方向性，矿化见于北东向，倾向北西左旋压扭性的断裂构造中，深部延深较深，倾角由陡变缓转折部位易形成富矿石。故北东向断裂构造带可作为地表的直接找矿标志。

（4）围岩蚀变标志：硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化，伴随有铅锌矿化共生重叠发育形成的近矿围岩蚀变带可作为直接找矿标志。

（5）硅帽标志：当破碎带硅化强烈、硅质网脉发育，地表出露常形成硅帽时预示其下部有矿（化）体的可能。

（6）化探异常标志：Au-Ag-AS-Sb-Pb-Zn等元素化探次生晕组合异常，是比较可靠的地表找矿标志。