紫金山铜金矿是近年来在我国东部火山岩地区所发现的一种新的矿床类型。现已探明铜矿远景储量达大型规模以上，金矿远景储量达中型规模。金矿主要赋存于潜水面以上，铜矿主要赋存于潜水面以下，铜矿床属隐伏矿。这一矿床的发现，给我国东部沿海中生代陆相火山岩地区的铜矿勘查工作提供了新的线索，开阔了思路，具有十分重要的意义。该矿床所属景观为南方湿润区，成因类型属陆相火山岩型。
3.1.1.1 矿田区域地质环境
紫金山矿田的大地构造位置位于云霄—上杭NW向深断裂带与NE向宣和复背斜的交汇处，上杭NW向白垩纪火山－沉积盆地东缘。燕山期NW向次级断裂构造控制着火山－次火山活动。NE、NW向构造发育。矿田内已发现紫金山、二庙沟、赤水三个火山机构，这些火山机构受NE、NW向断裂交汇处的控制（姚金炎等，1992）。
本区出露区域性地层主要有Ptbn2的变质粉砂岩、千枚岩、板岩、长石石英砂岩，D2-3的石英砾岩、砂岩、页岩和J3的熔岩、流纹岩、英安岩、凝灰岩、安山岩地层。区域上与成矿有关的地层是J3的一套陆相火山岩。
本区岩浆活动强烈，有花岗斑岩
矿区热液蚀变强烈，具有“面型”和“线型”多期蚀变叠加特点。具有硅化、地开石化、明矾石化、绢云母化和黄铁矿化等一套低温热液蚀变类型。
图3-1-1 福建紫金山矿田简化地质矿产图（据福建省地质局1∶20万上杭幅地质矿产图［1979］及姚金炎［1992］资料缩编）
1—第四系；2—第三系；3—熔岩、砂岩、粉砂岩夹石膏层；4—熔岩、流纹岩、英安岩、凝灰岩、安山岩夹凝灰质砂岩；5—石英砂岩、砂砾岩、粗砂岩夹粉砂岩、煤层等；6—含白云质灰岩；7—石英砂岩、砂砾岩、粗砂岩夹粉砂岩、页岩；8—变质砂岩及变质粉砂岩、千枚岩、板岩；9—变质粉砂岩、千枚岩、板岩、长石石英砂岩、局部夹硬锰矿或赤铁矿；10—变质砂岩及变质粉砂岩、千枚岩、板岩；11—未分；12—喜马拉雅期花岗斑岩；13—燕山早期花岗闪长岩；14—片麻状黑云母花岗岩、黑云花岗岩；15—黑云母二长花岗岩；16—地质界线；17—实测及推测断裂；18—火山机构；19—紫金山铜多金属矿及火山机构
3.1.1.2 矿田区域地球化学异常分布特征
以图像叠加方式，经综合对比研究，发现在矿田上多元素异常很发育，而且分布规律非常明显。地球化学异常能够清晰地反应出已知矿田。根据各元素之地球化学性质及其异常的空间叠合程度和它们与地质背景的关系，本矿田之多元素异常组合划分如下：
（1）成矿元素异常组合：Cu-Au
（2）指示元素异常组合：①直接指示元素异常组合：Cu-Pb-Zn-Au-Ag-Cd；
② 间接指示元素异常组合：Hg-As-Sb、W-Sn-Mo-Bi;
（3）成矿环境元素异常组合：U-P-F,Fe-V-Cr,Na-Be-Li-Zr,B-Ba。
1）成矿元素异常分布特征
Cu、Au是该矿床的成矿元素，它们的正异常呈NE向分布在含矿岩体和赋矿地层上方，包围已知矿和三个火山机构，具有明显的浓集中心，异常面积约80km2。说明成矿作用受NE向构造-岩浆活动的控制（图3-1-2）。
图3-1-2 福建紫金山矿田多元素异常图
2）指示元素异常分布特征
（1）直接指示元素异常分布特征
Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Cd是本矿田的成矿元素和伴生元素，它们的多元素正异常包围已知矿和三个火山机构，出现于含矿岩体和赋矿地层上。异常受NE向断裂控制，呈NE走向，有明显浓集中心。异常面积较大，反映矿田范围，可作为矿田异常，直接指示矿化作用的存在。在正异常外围有其负异常出现（图3-1-2）。
（2）间接指示元素异常分布特征
① W-Sn-Mo-Bi
它们的多元素正异常在矿田内与矿田异常分布趋势一致，呈NE走向，有明显浓集中心。与矿田异常叠合度高，包于矿田异常范围内，在正异常外围有负异常出现，并与成矿元素及伴生元素之负异常空间位置重合（图3-1-2）。说明W-Sn-Mo-Bi异常的形成与矿化活动相关。
② Hg-As-Sb
其多元素正异常分布于含矿岩体和地层上，包围已知矿。与矿田异常空间迭合度高，异常面积较矿田异常小，被包含在矿田异常之内。与W-Sn-Mo-Bi异常亦重合好（图3-1-2）。反映它们与成矿作用密切相关。
因此，Hg-As-Sb和W-Sn-Mo-Bi之多元素正异常可用以指示矿化。
3）成矿环境元素异常分布特征
（1）U-P-F
从地球化学性质上看，作为矿化剂元素，它们主要与岩浆期后的热液活动有关（刘英俊等，1984）。因此，这些元素可以作为岩浆热液活动的直接证据。
从区域上看，U-P-F正异常分布在岩体上，负异常一般在地层中沿断裂分布。但是，在矿田及周围却有些特殊。U-P-F多元素正异常包围已知矿和赋矿地层，分布于含矿岩体上方。异常面积小于矿田异常，包于矿田异常范围内，但U-P-F正异常却包围着三个火山机构。负异常出现于其正异常外围的岩体和地层上，在矿田异常的边部及外围，与指示元素负异常空间位置重合（图3-1-2）。
U-P-F正、负异常与指示元素正、负异常同时出现，且空间位置吻合，说明它们的形成与火山热液成矿作用密切相关。在成矿过程中，可能发生了元素的“带出”与“带入”作用。
（2）Fe-V-Cr
这些元素我们笼统地称之为Fe族元素。它们的多元素正异常出现于已知矿田内含矿岩体上方，与矿田异常重合较好，包含已知矿床（图3-1-2）。因为含矿岩体是花岗岩，所以在矿田上方出现这些元素正异常说明成矿过程是富铁族元素的。
（3）Na-Be-Li-Zr
这里我们统称这些元素为碱性元素，这种提法并不纯粹是按照它们的地球化学性质，而主要是依据它们与同一地球化学性质的岩浆岩密切相关的特性。从区域上看，这些元素的正异常一般分布于花岗岩体上，说明本区的花岗岩是偏碱性的；而负异常一般出现于地层中。这是岩体地球化学性质的反映，属岩性异常。但是，在含矿岩体和矿田上方却出现了Na-Be-Li-Zr的负异常（图3-1-3），并与矿田异常和U-P-F正异常重合，说明这些碱性元素负异常的形成可能与成矿作用有关。
图3-1-3 福建紫金山矿田岩体与Na-Be-Li-Zr异常分布图
1—正异常；2—负异常；3—岩体；4—火山机构；5—紫金山矿床
由Fe-Mg-V-Ti-Co-Cr-Ni/Na-Be-Li-Zr多元素比值异常图（图3-1-4）上可清楚地看出，在矿田上出现了其正异常，而在其他花岗岩体上一般是负异常。说明成矿环境是一种富铁贫碱的地球化学环境。
中国铜多金属矿田区域地质地球化学异常结构模式及预测评价
（4）B-Ba异常
Ba、B的地球化学性质相近，为分散和矿化剂元素。在构造地球化学上，它们均与构造，特别是区域性大构造关系密切。在本区B、Ba正负异常均发育，但两者异常空间重合性不好。在矿田周围，围绕矿田异常呈“放射状”分布在岩体和地层中。在矿田异常范围内几乎没有异常出现，形成了一个“中空地带”。这个“中空地带”的范围比矿田异常的范围大。这些B、Ba的正负异常走向均受断裂构造和侵入构造控制（图3-1-5）。这种特殊现象的出现，可能与本区和成矿作用有联系的大火山机构有关，反映火山机构构造。这可能是与火山岩型（Cu）矿床有关的一种特殊的区域性地球化学异常空间分布结构。
图3-1-5 福建紫金山矿田B-Ba异常组合图
3.1.1.3 紫金山矿田地质地球化学异常结构模式
综上所述，总结出本矿田之地质地球化学异常结构模式。
1）地质特征结构模式
NW向区域性深大断裂的次级NW与NE向断裂构造交汇部位，有燕山期复式花岗岩体侵入。围岩有J3的陆相火山岩地层，岩性为流纹岩、英安岩、凝灰岩和安山岩。有火山机构构造。
2）区域地球化学异常结构模式
在上述地质背景下，在岩体与围岩接触带上出现范围较大的Cu-Pb-Zn-Au-Ag-Cd之多元素正异常，在其异常范围内有Hg-As-Sb和W-Sn-Mo-Bi的多元素正异常出现，且与之套合较好。U-P-F多元素正异常出现在上述异常范围内。在花岗岩体上方分布有一组碱性元素（如Na-Be-Li-Zr）的多元素负异常和一组铁族元素（如Fe-V-Cr）的多元素正异常。上述几组多元素异常分布的空间位置和趋势一致，各异常相互套合，重合性好。在空间上相互重叠的Cu-Pb-Zn-Au-Ag-Cd、Hg-As-Sb、W-Sn-Mo-Bi、U-P-F四组多元素负异常分布在其正异常周围。特别是与火山构造活动有关的、空间位置重合不好的B和Ba的正、负异常围绕Cu-Pb-Zn-Au-Ag-Cd正异常分布，而在其正异常范围内不出现。总之，上述各组多元素异常在岩体上方及其与围岩接触带上分布并明显受断裂构造控制。以直接指示元素正异常范围为最大，其他组元素异常空间上与之套合或重叠，或围绕其周围分布，总体上构成清晰地多元素异常空间分布结构，如图3-1-6所示。
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