黄新鹏（福建省地质调查研究院，福州　350013）

福建平和福里石铍（钼）矿地质特征及成因初探

黄新鹏
（福建省地质调查研究院，福州350013）

平和福里石铍 （钼）矿矿体赋存于侏罗系上统南园组火山碎屑岩的断裂裂隙中，侧伏和隐伏的花岗岩体为主要的成矿母岩，是岩浆热液和成矿物质的提供者。矿体呈脉状、透镜状产出，围岩蚀变以硅化（石英脉）、绿泥石化、次生石英岩化为主，成矿作用与岩浆活动和裂隙构造关系密切。与绿柱石（铍矿）共生的辉钼矿Re-Os同位素测年结果显示，等时线年龄为152.7±3.9 Ma，表明铍 （钼）矿成矿时代为晚侏罗世，属中高温热液充填-交代型铍钼矿床，而非前人认为的火山期后热液型矿床。

铍矿；地质特征；辉钼矿Re-Os同位素年龄；福里石铍（钼）矿；福建

铍被认为是一种“战略性、关键性的材料”，是一种“对战争具有转折性意义的基础物质”［1］，铍铜合金优良的性能被广泛用于航空航天等高科技领域。

铍资源过去长期靠花岗伟晶岩及酸性热液脉型矿床提供，但目前这类矿床的资源量趋于减少，火山岩中铍矿床的发现极大地改变了人类对铍资源的需求，如著名的美国犹他州Spor Mountain含羟硅铍石蚀变凝灰岩矿床，由于矿床储量大、品位富，可以露采以及采用酸溶法提取，因而具有极大的经济价值。另外，在墨西哥、前苏联等国家，也都发现与酸性火山岩、次火山岩有关的铍矿床或矿化点。近几年来，在浙江、福建和广东等沿海火山岩带发现含羟硅铍石、硅铍石、日光榴石和绿柱石的蚀变火山岩、次火山岩型等多处矿 （化）点。但这些赋存于火山岩区的铍矿床并不都属火山岩型，如福建霞浦大湾铍钼矿，属中-高温热液充填-交代型［2］。

1979年，福建原区测队通过1∶5万区域地质调查发现了平和福里石含绿柱石次生石英岩、绢英岩型铍（钼）矿床。之后，闽东南地质队开展了矿区地表评价，在此基础上2014年福建省地质调查研究院三稀项目组开展了地表1∶1万土壤地球化学测量和1∶1万地质填图，同时进行了深部钻探验证及老硐清理和编录，发现深部有铍 （钼）矿体的延深和隐伏岩体的侵入，初步查明平和福里石是一个具有一定规模、品位较富的铍（钼）矿床。笔者等也对福里石矿床的成矿特征和成矿年龄作了较深入的研究，该类型矿床的发现对我国浙江-福建-广东沿海一带广泛分布的火山岩区铍矿资源的找矿突破具有十分重要的意义。

1　区域地质概况

平和福里石铍矿区处于福安-南靖北东向断裂带南东侧，寿宁-平和NNE向断裂从本区通过。火山构造位置处于闽东火山断坳带福安-平和北东向火山喷发带和上杭-云霄北西向喷发带交汇处。区内不同时期、不同方向的断裂构造发育。燕山期岩浆侵入-喷发活动十分频繁和强烈，为内生矿床提供了有利的成矿地质条件。区域出露地层（图1）由老至新有侏罗系下统梨山组（J1l）、侏罗系上统南园组（J3n）。其中南园组出露范围较广，由于断层切割，加上后期黄世尖岩体及其他岩体侵入，地层分布零星而不连续，呈港湾状或孤岛状残留于岩体之上。

燕山期岩浆侵入活动强烈，形成的侵入岩主要为晚侏罗世花岗岩，其次为晚白垩世花岗闪长岩，其中晚侏罗世花岗岩与铍 （钼）矿产关系密切。区内断裂有北西向、北东向和近南北向等3组，层间裂隙及构造强烈地段、岩层脆弱地段和岩性刚柔相间地段的张性裂隙，为后期成矿热液活动提供了有利场所。

图1　福建平和福里石铍（钼）矿区域地质图Fig.1　Regional geological map of Fulishi beryllium（molybdenum）deposit in Pinghe，Fujian

2　土壤测量的异常特征

在区内已开展4 km2的1∶1万土壤测量中，发现了Mo、Be、W、Sn、Bi、Rb、Li、U异常。根据各元素异常在空间的分布特征，划分了4个综合异常（图2）。

FLHT-1：位于检查区西侧，呈近长条形北北东向展布，往南北延出测区外未封闭，为区内最重要异常。该异常以Mo、Be异常为主，组合异常面积0.66 km2，伴有W、Sn、Bi、Rb、Li、U异常。Mo异常面积0.4 km2，规模强度较大，呈宽长条形北北东向展布，往南往北未封闭；Be异常面积0.3 km2，呈近圆形近南北向展布，往南未封闭。两元素异常浓度分带明显，中部浓集中心非常清晰，且套合好，最高值（wB，下同）分别为Mo 484.5×10-6、Be 97.85×10-6，Be异常在南部还具小面积未封闭的浓集中心。中部浓集中心上还套合有Bi、Sn异常的浓度中带和W、Li、Rb异常的浓度外带，U的低缓异常在外围呈环带状分布；Be异常南部浓集中心上部分套合有Sn、Li的低缓异常。异常区主要出露晚侏罗世南园组第一段、第二段火山岩，次生石英岩发育，南北外围出露燕山早期中细粒花岗岩，区内近南北向、近东西向断裂发育。异常中部浓集中心已发现多个铍钼矿化体，异常主要由已知矿体引起。Be、Mo异常往西南、南方向出现新的（浓集中心）浓度中内带，推测区内外围还有较大的找矿空间。

FLHT-2：位于检查区东北侧，呈帽形，往北未封闭。该异常以Mo异常为主，伴有W、Sn、Bi、Rb、U异常。Mo异常浓度分带清晣，浓度梯度变化不均，浓集中心位于南部，呈长条状近东向展布，最高值193.5×10-6，浓集中心上见低缓的Rb异常套合，W、U、Sn、Bi等异常较低缓且仅部分与Mo异常浓度外带套合。异常位于晚侏罗世南园组第二段火山岩与燕山早期中细粒花岗岩的接触带上，北北西向断裂发育，由各元素异常特征推测由钼多金属矿化引起，由异常规模推测为局部矿化，找矿前景不明。

图2　福里石铍（钼）矿区土壤异常剖析图Fig.2　Soil anomaly map of Fulishi berylium（molybdenum）deposit

FLHT-3：位于检查区东侧，近不规则状北北西向展布，往东未封闭。该异常以Be异常为主，伴有W、Li、U、Bi、Rb异常。Be异常呈马鞍形北北西向展布，见多处小面积的浓度中带，浓集中心不明显。异常上较好套合近等面积的低缓Li异常、面积稍小的低缓Rb异常，异常外围还部分套合有较大面积的W、Bi异常和低缓U异常。异常区出露晚侏罗世南园组第一段火山岩、早侏罗世梨山组上段，北北西向断裂发育，北东外围大面积出露燕山早期中细粒花岗岩。区内成矿条件较好，推测可能由隐伏铍多金属矿化引起，且矿化埋藏较深，有一定找矿潜力。

FLHT-4：位于检查区西南侧，呈半椭圆形北东向展布，往西南未封闭。该异常以W异常为主，伴有Li、Bi、Sn、U异常。W异常呈不规则状北东向展布，往西南未封闭，异常值低缓，仅见一处小面积浓集中心。异常上部分套合有低缓的Li、Bi、Sn、U异常。异常区出露晚侏罗世南园组第一段火山岩，发育两条北西向（环状）断裂，各元素异常分布形态明显受断裂控制，推测本异常由岩浆构造活动引起，找矿前景不明。

将1∶1万土壤测量数据进行聚类分析，得到元素聚类分析谱系图（图3），可见Rb-Sn组合和Bi-Mo组合相关系数均大于0.5，这两组元素组合与Be共同构成了区内主要的成矿元素组合，而U-Li元素组合相关系数大于0.4，主要反映了火山作用及岩浆期后的元素特征，W元素较为独立，与成矿作用关系较弱，主要反映了背景特征。

图3　土壤测量异常元素R型聚类分析谱系图Fig.3　R-type cluster analysis of trace elements by soil survey

3　矿区地质特征

南园组第一段：该段主要分布于矿区中西部，其西部、北部 （图外）被花岗岩侵入，东部被南园组第二段火山岩覆盖。岩性主要为英安岩、英安质晶屑凝灰岩等，顶部局部见钾长流纹岩。

南园组第二段：分布于矿区中东部，为区内主要出露地层。围绕南洋山火山口呈环带状分布，呈喷发不整合覆盖于南园组第一段之上，北部被花岗岩侵入。主要岩性有：流纹质含角砾晶屑凝灰岩、流纹质晶屑凝灰岩、流纹质含角砾弱熔结凝灰岩，局部见火山角砾岩。

区内以线型构造为主，断裂构造十分发育，主要有近SN、EW、NE、NNE、NWW向断裂、SN-SSE-SE-SEE帚状断裂以及属南洋山火山机构的环状、放射状断裂。其中EW向、近SN向属成矿前断裂，是区内主要导矿和容矿构造，控制了区内Ⅰ、Ⅱ号铍（钼）矿（化）体的产出。

由于岩浆侵入活动，使本区经历多次围岩蚀变，前阶段的蚀变岩石常为后阶段蚀变所叠加和改造。造成蚀变带相互交错重叠，较为复杂。花岗岩外接触带火山岩发生的蚀变主要有次生石英岩化、绢英岩化、电气石化和硅化等；岩体内接触带的蚀变有钾长石化、钠长石化、萤石化等。

4　矿床特征

4.1矿体规模、形态、产状及其赋存部位

据矿体分布位置、产状、矿化类型等特征，划分为Ⅰ号（东矿带）和Ⅱ号（西矿带）2个矿带。

（1）Ⅰ号矿带共圈出12个矿体，其中6个相对较大，编为Ⅰ1—Ⅰ6号矿体。以铍矿体为主，主要赋存于次生石英岩体内，部分赋存于次生石英岩体南、北两侧绢英岩化蚀变带中。矿带长约200 m，宽约100 m，走向近东西向。

矿体呈似脉状产出，长一般为40～80 m，最长115 m，宽（厚）2～6 m，最宽（厚）15 m，以Ⅰ3矿体最为典型，其走向EW或近EW，倾向可能为N，倾角70°～90°，矿石以细脉浸染状为主，平均品位BeO为0.393%，Mo为0.181%。次生石英岩属火山期后热液阶段蚀变的产物，与其后的矿化阶段——岩浆期后热液阶段有较长时间间隔，它仅作为先存的矿化围岩存在；次生石英岩受断裂控制，矿体与围岩为截然突变关系。

（2）Ⅱ号矿带共圈出14个矿体，其中相对较大的有7个，编为Ⅱ1—Ⅱ7号矿体。以钼矿体为主，铍钼矿体、单铍矿体次之。赋存于绢英岩化蚀变带中，矿带长约400 m，宽约200 m。矿体受NE向石英细脉带控制明显，产状依石英细脉带产状推测，走向NE，倾向NW为主，倾角80°左右。在老平硐PD1（110～132 m）、PD1-CM1发现较好的绿柱石化辉钼矿矿化绢英岩带、绿柱石化辉钼矿化石英脉，但较为破碎，大部分则呈团块状零散分布于绢英岩中。辉钼矿与绿柱石共生，呈鳞片状零散分布于绢英岩中。

Ⅱ号矿带矿体总体受NE向断裂控制，断裂带内矿化不均，含矿石英脉常呈网状。

4.2矿石矿物成分、结构构造及矿石类型

矿石矿物主要有绿柱石、辉钼矿。脉石矿物主要为次生石英、绢云母、白云母、红柱石、硅线石、电气石、萤石、黄铁矿等。岩石结构：粒状变晶结构、显微粒状结构和鳞片状结构（图4）。

图4　绿柱石显微特征Fig.4　Beryl microscopic characteristics

主要矿物特征：石英（70%），依粒径可分两群，大部分呈显微粒状结构（粒径在0.02～0.05 mm），少部分呈粒状变晶结构（粒径在0.1～3 mm），等轴粒状或不规则状外形，切面混浊。绢云母（20%），鳞片状，矿物间（001）晶面杂乱排列，无色，浅黄、黄、蓝干涉色。绿柱石（2%），半自形粒状结构，呈半自形晶，短柱状或不规则状外形，粒径在0.2～7 mm，正中突起，负延长，无色，一轴晶，负光性；手标本绿柱石为淡绿色（图5、图6）。副矿物：锆石、磷灰石。

图5　自形柱状绿柱石与片状辉钼矿共生Fig.5　Euhedral columnar beryl coexisting with flake molybdenite

图6　绿柱石呈团块聚集状分布Fig.6　Beryl in mass gathering distribution

矿石结构主要有他形粒状镶嵌结构，半自形-自形柱状、粒状结构等。矿石构造主要以细脉浸染状为主，局部见似层状或晶洞状构造。

矿石类型主要以细脉浸染状为主，绿柱石、辉钼矿石英脉型为次。金属矿物生成顺序：黄铁矿→辉钼矿 （绿柱石）→闪锌矿→褐铁矿。

4.3深部隐伏岩体的特征

（1）以张家口市崇礼区东沟为例，采用《张家口市水文水资源手册》中的方法计算设计洪峰流量，并与崇礼东沟水文站流量成果进行比较，发现计算成果相对偏小，且相差较大，对评价项目的防洪安全极为不利。

花岗岩为中细粒花岗结构、似斑状结构。岩石中造岩矿物粒径可分两群：一部分（30%）矿物（石英、钾长石）粒径在 3～5 mm；另一部分（70%）矿物 （石英、钾长石、斜长石、黑云母）粒径在0.2～1.5 mm。

主要矿物特征：石英（30%），半自形-他形晶，等轴粒状或不规则状，具波状消光，切面较浑浊；钾长石（50%），半自形-他形晶，板状或不规则状外形，具卡氏双晶，泥化；斜长石（18%），半自形晶，板状，具聚片双晶、卡钠复合双晶，泥化；黑云母（2%），鳞片状，被绢云母、铁质矿物交代。

副矿物有磷灰石、磁铁矿、锆石等。

5　成矿年龄

5.1样品选取及测试方法

用于Re-Os同位素测年的辉钼矿样品采自矿区中的 PD1-YM1老硐，分别于 101.2、102.3、103.0、124.9、127.7、130.4 m处共采集6件样品（编号141127-9—141127-14）。矿石中辉钼矿呈铅灰色，片状，单个晶体为片状，他形鳞片状、叶片状、常多片聚集成集合体，片径一般在0.3～13 mm，矿物镶嵌于石英-绿柱石之间、次生石英之间或生长于次生石英的裂缝中，赋矿围岩为蚀变斜长斑岩及流纹质、英安质凝灰岩。

辉钼矿单矿物挑选在室内进行，其纯度均达到测试要求。同位素年龄测试由中国地质科学院国家地质实验测试中心Re-Os同位素实验室完成（2014年），采用ICP-MS（等离子体质谱仪）测定。样品的化学处理和质谱测定技术参考文献 ［3 -4］等。

5.2测试结果

福里石铍 （钼）矿中的辉钼矿Re-Os同位素组成及模式年龄见表1。6件样品的Re含量在（498.7～902.9）×10-9；辉钼矿的模式年龄介于（151.1±2.4）～（152.9±2.2）Ma，年龄分布集中，平均为151.62±0.92 Ma。在辉钼矿的Re-Os等时线年龄图中 （图7），所有的样品均分布于等时线上，等时线年龄为152.7±3.9 Ma（可信度95%，MSWD=0.74），该年龄代表了辉钼矿的成矿年龄。绿柱石 （铍矿）与辉钼矿共生，其成矿年龄与辉钼矿相当或相同。

6　矿床成因初探

本矿床成因早在20世纪80年代初就有火山期后热液型矿床和岩浆热液型矿床之不同说法［5-7］，其实构造控矿、容矿已是不争的事实，只是热液来源说法不同。

本次研究通过钻孔验证，火山岩只是盖层，或可能为成矿提供了部分成矿物质，钻孔穿过火山岩盖层，在不同的深处都能见到花岗岩 （图8），花岗岩中含有浸染状钼和铍矿化。因此，提供热液的主要行为者应该是侵入岩，而不是火山岩期后热液。矿床成因类型应属中高温岩浆热液充填-交代型。

矿区处于武夷山北东-北北东构造带南段与南岭东西向构造带东段的复合部位，闽西南区域内同类型的还有上杭岗背、永定山口、南靖南坑钼矿床，以及平和钟腾斑岩型钼矿床，其中永定山口辉钼矿Re-Os同位素等时线年龄为165.3± 3.5 Ma［8］，而平和钟腾辉钼矿Re-Os同位素等时线年龄为109.0±2.8 Ma或112±2.6 Ma［9］。在时空上，从闽西南到闽东南钼矿的成矿时代由165～131 Ma过渡到110～90 Ma，因此推测在龙海双音山、诏安南山等闽东南区铍矿点其成矿时代相对变新，进一步证实了以武夷-云开隆起区为中心向东成矿时代相对更新的认识。

表1　平和福里石铍 （钼）矿中辉钼矿Re-Os同位素年龄测试结果Table 1　Re-Os isotopic results of molybdenites from Fulishi berylium（molybdenum）deposit

图7　辉钼矿Re-Os同位素等时线年龄Fig.7　Re-Os isochron of molybdenites

图8　福里石铍 （钼）矿成矿模式Fig.8 Metallogenic model of Fulishi berylium（molybdenum）deposit

7　找矿标志

该矿床的成矿模型见图8，找矿标志如下。

围岩蚀变标志：在岩体内发育硅化（石英脉）、绿泥石化、次生石英岩化等围岩蚀变，与成矿关系密切，蚀变及其组合是很好的找矿标志。

石英-电气石脉标志：矿体均赋存于绢英岩化、次生石英岩化蚀变带中。与绢英岩化蚀变关系密切，尤其与电气石绢英岩化蚀变带关系更为密切，矿体赋存于其带内或外侧附近，说明矿化与含挥发分热液的活动具有密切的联系。

构造标志：EW向、NE向断裂交叉部位作为成矿溶液迁移的通道，其附近的EW向、NE向断裂带提供了沉淀成矿的场所。

化探异常标志：Cu-Mo-Pb-Be多元素化探次生晕异常是比较可靠的地表找矿标志。

地形地貌标志：区内的次生石英岩化带，岩石坚硬、抗风化，地貌上常形成带状突起的正地形，并且在其附近常有硅化岩的坡积滚块。因此，地貌及残坡积物特征上可作为本区的辅助找矿标志。

本文资料主要引自福建省地质调查研究院2012—2015年开展的“福建三稀资源综合研究与重点评价”项目工作成果，参加工作的还有王衍勋、陈贻真、郑明泉、黄良伟等。文中的有关数据均为野外实际采集分析，同位素年龄测试得到了国家地质实验中心李超博士的帮助，本文得到王登红研究员、李建康副研究员、孙艳高工的指导，在此表示衷心感谢！

［1］王瑞江，王登红，李建康，等.稀有稀土稀散矿产资源及其开发利用［M］.北京：地质出版社，2015：44.

［2］杨武平.福建霞浦大湾铍钼矿床地质特征及成因初探［J］.福建地质，2008，27（1）：1-7.

［3］杜安道，何红蓼，殷宁万，等.辉钼矿的铼-锇同位素地质年龄测定方法研究［J］.地质学报，1994，68（4）：339-347.

［4］杜安道，赵敦敏，王淑贤，等.Carius管溶样-负离子热表面电离质谱准确测定辉钼矿铼-锇同位素地质年龄［J］.岩矿测试，2001，20（4）：247-252.

［5］林德松.华南一蚀变火山岩型绿柱石矿床的成因探讨［J］.矿床地质，1985，4（3）：19-30.

［6］林德松，王开选.福建平和含绿柱石蚀变火山岩矿床的特点及成因研究［J］.冶金工业部地质研究所学报，1983 （3）：1-14.

［7］福建省区域地质调查队.1∶5万九峰、南胜、大溪幅区域地质调查报告 （矿产）［R］.福州：福建省地质调查研究院，1983.

［8］罗锦昌，陈郑辉，屈文俊.福建省永定山口钼矿辉钼矿铼-锇同位素定年及其地质特征［J］，岩矿测试，2009，28 （3）：254-258.

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Geological characteristics and genesis of Fulishi beryllium（molybdenum）deposit in Pinghe，Fujian

HUANG Xin-peng
（Fujian Institute of Geology Survey，Fuzhou 350013，China）

Fulishi beryllium（molybdenum）deposit in Pinghe ore bodies exists in the faults of volcanic clastic rock of Jurassic Nanyuan Formation.The lateral and hidden granite mass is the main ore-forming parent rock，and the provider of the magmatic hydrothermal and metallogenic matter.Ore bodies shape as vein or lenticular. The main surrounding rock alteration is silicify（quartz vein），chloritization and secondary quartzite.The mineralization is closely related to magmatic activity and fissure structure.According to the results of molybdenite Re-Os isotopic dating，the isochron age is 152.7±3.9 Ma，showing that the beryllium（molybdenum）ore formed in Late Jurassic，belongs to the high temperature liquid filling-metasomatic type beryllium molybdenum deposit rather than post volcanic hydrothermal deposit.

beryllium ore；geological characteristics；molybdenite Re-Os isotope age；Fulishi beryllium（molybdenum）deposit；Fujian

P618.7

A

1674-9057（2016）01-0099-08

10.3969/j.issn.1674-9057.2016.01.013

2015-05-19

中国地质调查局项目 （1212011220803；1212011220820）

黄新鹏（1963—），男，工程师，研究方向：地质矿产调查，353698794@qq.com。

引文格式：黄新鹏.福建平和福里石铍（钼）矿地质特征及成因初探［J］.桂林理工大学学报，2016，36（1）：99-106.