中元古代、石炭纪海相火山（热水）沉积-叠改型铜钨铁锰矿床成矿系列

该矿床系列形成分布于浙赣拗陷、永梅拗陷及武夷隆起内，矿床主要受中元古代、石炭纪出现的裂陷槽控制，成矿与基性火山岩有关。该系列包括四个亚系列，一是产于细碧岩建造中的铜（钴）矿成矿亚系列，典型矿床有铁砂街、梅仙矿床。二是与变质基性火山岩有关的铅锌银矿成矿亚系列，典型矿床有水吉式银铅锌矿床；三是与基性火山岩相伴的火山-沉积铁矿成矿亚系列，典型矿床有龙岩马坑铁矿；四是海底喷气（热液）作用形成的块状铜铅锌矿床成矿亚系列，典型矿床有永平铜矿、枫林铜钨铁锰矿。前二者形成于中元古代，后二者形成于石炭纪，他们具有共同的特征是形成于拉张的裂陷环境中、与海底火山-热水（喷流）沉积作用有关。现选择其中的3个具有重要意义的两个亚系列作重点介绍。

图4-9 广东梅县嵩溪银锑矿床地质图（据913队）

1元古宙产于细碧岩建造中的铜矿床——“铁砂街式”铜矿床

此类铜矿主要分布于扬子、华夏两个板块的对接地带，萍乡-绍兴缝合带北侧，具有工业价值的铜矿产地仅有弋阳铁砂街1处。称“铁砂街式”。矿区出露地层以新元古代青白口纪铁砂街组为主，南缘与周潭岩组断层接触，上覆早侏罗世林山组砂砾岩，为一个数十平方千米的构造岩片。铁砂街组为浅变质的海相火山和碳酸盐岩-沙泥质沉积建造，主要岩性为细碧岩、石英角斑岩、硅质岩、凝灰岩、泥灰岩和泥砂质岩，厚度＞1000 m，细碧角斑岩系中段上部含火山碎屑及富含钾质、铁质的泥灰岩为重要含铜层位。细碧岩（全岩）Rb-Sr同位素等时线年龄为1159 Ma，石英角斑岩（锆石）U-Pb单点年龄分别为1201 Ma、1162 Ma、1091 Ma，故曾划属蓟县纪，现根据岩相变化对比划归新元古代青白口纪晚世早期。

矿区还有燕山早期中粗粒花岗岩（190 Ma）、花岗斑岩和石英斑岩（1581 Ma）侵入，对后期矿化叠加改造有一定影响。区内铁砂街组组成近东西向复式倒转背斜，近东西向和北北东向断层发育，并分割复式倒转背斜成东、西两个部分，断层带有铅锌矿化。

铜矿体赋存于铁砂街组中段上部，呈似层状，产状与地层及东西向层间断裂带基本一致，由于受二次褶皱的影响，矿体常由似层状变为不规则透镜体断续分布。全区共探明22个矿体，组成13个矿带，含矿岩石为绿泥石阳起石片岩、菱铁矿透闪石阳起石片岩、变质石英角斑质凝灰岩、含砾阳起石片岩、细碧岩等。单个矿体一般长300～500 m，主矿体长850 m，沿倾斜延深420 m，平均厚度386 m。全矿区矿石平均含Cu 1066％，S636％，Ag 6157g/t，Au057g/t，Zn0507％％（图4-10）。

图4-10 铁砂街铜矿床剖面（据江西冶金地质一队资料修编）

矿石有氧化矿石、混合矿石和硫化矿石，其中以硫化矿石为主。矿体两侧常见有似层状和透镜状的菱铁矿体。矿石矿物主要为黄铜矿、黄铁矿、毒砂、菱铁矿，次为闪锌矿、方铅矿、孔雀石、铜蓝、磁黄铁矿、磁铁矿和赤铜矿等；脉石矿物有石英、透闪石-阳起石、方解石、绿泥石、萤石、磷灰石、重晶石等。

矿石以他形晶粒状结构、交代溶蚀结构和交代残余结构为主；矿石构造有浸染状、似条带状、脉状和多孔状。近矿围岩蚀变有硅化、阳起石化、绿泥石化、碳酸盐化和绿帘石化，其中以硅化、阳起石化、绿泥石化与矿化的关系密切。

矿石δ34S‰为＋20～＋63，平均＋48，离差为43，具有深源硫的特征。矿石δ18OH（SMOW）值为-069‰，与岩浆水差别很大而与海水近似，表明成矿流体以海水为主。

研究表明，矿床主要形成于青白口纪晚世裂谷期，沿萍乡-绍兴深断裂带发生的扩张裂陷，导致广泛的基性-酸性火山喷发，形成海底火山喷流型黄铁矿型铜矿，其后又遭受加里东期构造影响，并受燕山期岩浆热液活动的叠加改造，故显示出火山喷流沉积和岩浆热液叠改的多种特征。

2产于变质基性火山岩中层控型矿床——“水吉式”银铅锌矿

该类矿床主要产于武夷隆起的建阳-建瓯铜铅锌银金成矿区内，成矿与四堡期闽中裂谷火山作用有关。

（1）建阳水吉风山林银铅锌矿床

建阳-建瓯铜铅锌银金矿集区：含矿建造为东岩组的绿片岩及钙镁硅酸盐（称作二透岩组合即以透辉石及透闪石为主），恢复原岩后自下而上的火山岩成分是：玄武岩、安山玄武岩-凝灰质、白云质泥灰岩和（含硼）凝灰质砂泥岩-流纹质沉凝灰岩及流纹岩，显示海相火山岩具双模式组合。含矿建造的成矿元素丰度很高：Pb 675×10-6～1724×10-6，Zn 1830×10-6～3106×10-6。已圈出6条矿带，其中Ⅰ ～Ⅴ号矿带呈层状或透镜状。作为主矿体的Ⅵ号矿带则呈层状及脉状于断裂带产出，并由燕山期的细粒闪长岩作为矿体的顶板，在矿体附近也有一系列基-中性脉岩贯入。矿体两侧有绢云母化、硅化、黄铁矿化的热液蚀变带。见图4-11。

综合以上各种特征可表明，矿床的形成经历了最初由海相火山作用形成矿源层或矿胚体，其后的区域变质作用（晋宁期一加里东期）又加入新的成矿物质，燕山期的构造断裂及岩浆热液作用更使之进一步改造和叠加富集。明显具有成矿物质多来源和成矿作用多元、多阶段的层控型特点，水吉式矿床即由其命名。本矿床已探明的储量属中型。

（2）尤溪梅仙丁家山铅锌银矿床

丁家山铅锌银矿——该矿床与上述建阳水吉铅锌银矿同属于与海相火山作用有关的变质基性火山岩层控型，但储量达到大-超大型而超过水吉矿床。赋矿层位亦是东岩组的绿片岩类。其岩石化学成分投影于苦橄玄武岩及玄武岩区。矿体呈似层状、透镜状与围岩基本整合一致，见图4-12。

在绿片岩与燕山期石英斑岩接触部位，矿体局部变富。黄铁矿S/Se比242900，Co/Ni比056，反映属海相沉积环境，由此进一步证明成矿物质与海底火山作用有关。

（3）晚石炭世海相火山-热水喷流沉积-叠改型铜硫钨铁锰矿床成矿亚系列

该成矿系列主要形成于浙赣、永梅拗陷中，其形成时代集中于海西期，为海盆处于扩张环境下的产物，该系列包括与中基性火山岩有关的铁矿和与海底喷气（热液）作用形成的块状硫化物矿床2个矿床亚系列。该系列有共同的特征是矿体呈层状产于早石炭世与上石炭世地层之间界面中，前者多是碎屑岩，后者为碳酸盐岩，在碎屑岩的顶部见有火山碎屑岩或热水沉积岩。

图4-11 福建建阳水吉风山林矿床地质剖面（据黄村峥略有更改）

图4-12 福建尤溪丁家山铅锌矿7线剖面（据陈小华资料修改）

在浙赣拗陷，与海底喷气（热液）作用形成的块状硫化物矿床有3种，分别称为“枫林式”、“永平式”和“众埠街式”。(1)“枫林式”矿床以东乡铜矿为代表，该矿床是一罕见的有块状辉铜矿矿体的铜硫钨锰铁综合矿床，铜矿体、硫铁矿矿体赋存于早石炭世梓山组上段的富含有机质和火山碎屑的细砂岩、粉砂岩和粘土岩中，钨矿体和赤铁矿体赋存于上部的黄龙组中。(2)“永平式”铜矿以铅山永平铜矿为代表，矿床位于浙赣拗陷与武夷隆起的接壤处，矿体赋存于晚石炭世叶家湾组下部泥灰岩、钙质页岩和具海底热水喷流岩系特征的硅质岩、碧玉岩、钠质岩及层状类矽卡岩之中，在矿区北端叶家湾组中见数层霏细岩、流纹英安岩、钠质岩和火山碎屑岩，铜硫矿产于类矽卡岩中。(3)“众埠街式”是一锰矿床，它以乐平市众埠街花厅锰矿为代表，该矿区位于萍乡-乐平拗陷北东端，锰矿体赋存于黄龙组底部，含矿岩系由底砾岩、火山碎屑岩、硅质岩、含铁锰石英砂岩、砂质页岩、含铁锰碳酸盐岩组成，上部为中-厚层白云岩、白云质灰岩及灰岩。锰矿体受不整合面形态控制，呈透镜状、似层状产出。经对比分析认为该矿床为典型的海相火山-热水喷流沉积成因，锰矿体上下盘附近的硅质岩为典型的火山-热水沉积岩，其依据有：A矿物中除玉髓、石英微晶、铁锰质外，尚有少量电气石、粘土质及火山碎屑；B在化学成分上，具硅质岩高硅（SiO2达8755％）、含铁（TFe 635％）锰特点以及具稀土元素铕的正异常。

关于下扬子拗陷中海西期同生沉积形成的块状硫化物矿床是否属同类矿床尚有不同认识，“新桥式”矿床一直认为是该类矿床的代表，从前文所述的新桥矿床特征可见，我们认为新桥硫铁矿是一以同沉积作用有关的矿床，它是否属海底火山-沉积（VMS型）还是海底喷流-热水沉积矿床（SEDEX型）尚需进一步研究。

在永梅拗陷，形成于海底火山-热水沉积作用的矿床有两种，一是与海底基性火山活动的铁矿，以龙岩马坑铁矿为代表，可称为“马坑式”。二是与海底喷气（气液）作用形成的块状硫化物矿床，可称为“玉水式”。

在马坑铁矿，石炭纪威宁期间玄武岩的活动最为强烈，据铁矿区勘探资料，在黄龙组碳酸盐岩层之下，至少有3层玄武岩，其SiO2含量绝大多数在45％～50％，斜长石牌号43～74属中-拉长石，确系玄武岩无疑。玄武岩为铁矿主矿体之直接顶板，或与铁矿层互层产出。铁矿体中多处有碧玉团块，以及在其底部的硅质铁质层均可能是火山热泉产物。该处经畲组厚度亦最大可达176 m。表明马坑地区既是张裂中心又是凹陷中心，明显控制了铁矿的形成。

永梅拗陷中，粤东梅县玉水式铜矿属该系列中较典型的海底喷气（热液）作用形成的块状硫化物矿床，现以此矿床为例就东南地区的块状硫化物矿床特征简述如下：

该矿床位于永梅拗陷的西南端。矿区出露地层自下而上有：A下石炭统（C1）以石英砂岩、含砾石英砂岩为主的碎屑岩建造；B中上石炭统壶天群以白云岩为主，夹有白云质灰岩、薄层硅质岩、石英砂岩的碳酸盐建造，下部为含有一层火山沉积的硅铁岩（铁碧玉岩？）；C上侏罗统高基坪群陆相火山岩；D下白垩统草湖群火山-沉积岩。含矿的石炭纪地层构成了晚侏罗世、早白垩世地层的基底。矿区中生代火山岩厚度在40～60 m。

玉水铜矿的矿体呈层状、局部为囊状。其赋矿部位位于下石炭统碎屑岩顶部不整合面之上的中晚石炭世地层底部，就其层位而言，与龙岩马坑铁矿基本相当。矿层底板有一薄层沉凝灰岩，主要为火山碎屑物具微层理构造，应是远火山经过迁离后海底泥流或浊流作用的产物。矿层顶板的粉砂岩中有赤铁矿、菱铁矿及碧玉质岩，见图4-13。其中赤铁矿呈胶状构造局部具类球粒结构，碧玉具纹层构造，黄铁矿则有草莓状结构。而作为铁硅质岩类的碧玉层则更表明属喷气热液作用的产物。矿体与辉绿玢岩相互交切。围岩蚀变主要是硅化，次为绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化和方解石化。所以，该矿床应属海底火山（喷流）沉积矿床。

图4-13 广东梅县玉水铜矿1号矿体剖面（据玉水铜矿资料）

该矿床被中生代火山岩覆盖，因此属于隐伏、半隐伏矿床。已探明的储量虽属中型，但对说明区域成矿作用及指明找矿方向具重大意义。矿区附近有较高放射性异常，可作为一种找矿标志。