金属矿床矿相学特征及成因分析

张兴 沙志军

摘要：本文将举例，有江西、内蒙古、新疆为例认证。 以矿物学理论为指导，分析了新疆哈密大红山铜金多金属矿床的矿物学特征，包括岩石组合、矿石物质组成、矿石结构和矿物序。 构造条件初步分析表明，该矿床为斑岩型铜矿床。

关键词：铜（金）多金属矿床矿相学特征斑岩型铜.

引言

矿物学的任务是在矿相显微镜下研究矿石矿物的光学、物理和化学性质、矿石的结构和矿石在时空上的发育规律。 矿物学在矿床学科、资源勘探、选矿冶炼等学科发展中占有重要地位，因此地质、矿冶等部门更加重视矿物相学科的发展。 本文介绍了新疆哈密市大红山铜（金）多金属矿床的矿物学特征，初步探讨了该矿床的成因。

一、地质背景

大红山铜金多金属矿床属于成矿带中北山铁、铜、镍、金、磷、钒、铀、锰、钴成矿带东段。 位于红六河大断裂以南的北山古生代裂谷盆地，受红六河断裂控制。 矿区外围地层主要由新古-古元古代天湖A群岩群、长城系白沙沟岩群、蓟县系平头山组、第四系冲积及冲积冲积沉积物组成。新太古—古元古代天湖岩群A岩群分布于矿区西北部和红流河大断裂北侧。 岩性主要有斜长片麻岩、石英片岩和斜长角闪岩片岩。 长城系白沙沟组主要出露于大红山地区，分布于红柳河大断裂以南。 岩性以泥质板岩、硅质板岩、碳质板岩和变质砂岩为主，与蓟县系统平头山组断层接触。 蓟县系统平头山组分布于矿区东南部。 岩性较简单，以灰岩为主，少量砂砾岩、长石石英砂岩。

二、矿相学特征

2.1 矿石物质组成

通过详细的野外观察和室内岩石矿石鉴定和矿石中选：硫化物为黄铁矿、闪锌矿和黄铜矿，斑铜矿、辉铜矿、辉钼矿、金属氧化物与磁铁矿、二次氧化物与针铁矿和纤铁矿、黑铜、蓝铜矿、孔雀石、绢云母的脉石矿物 白云石、斜长石、石英、碳酸盐、铁等。根据电子探针测试，该矿的闪锌矿为高温闪锌矿，含铁量略高，与岩矿鉴定结果一致。 对比不同成因的闪锌矿元素分布规律，大红山铜矿床闪锌矿Fe含量为6.995，与岩浆热液闪锌矿Fe含量基本相同，但与沉积再加工型Fe含量相差甚远。 大红山铜矿床闪锌矿Cd含量为0.386，也接近岩浆热液型。  Ln元素的含量为0.019，与沉积改造型的0.0004相差甚远。 通过比较Zn/Fe和Zn/Cd的比值，它们与岩浆热液型接近。大红山铜矿区闪锌矿Zn/Fe为8.42<10，In含量为0.019，范围为0.015～0.05。 在显微镜下，闪锌矿是红色的——没有内反射。 通过研究不同成因温度下闪锌矿的化学和光形特征，可以看出闪锌矿是在中高温环境中形成的。 矿化温度在250℃到300℃之间。

三、拜仁达坝银多

3.1矿床地质特征

秦杭成矿带位于华南板块，是新元古代联合的扬子古陆和华夏古陆，大部分矿床形成于侏罗纪中晚期至白垩纪。 节理带及其侧边是华南地区最重要的库劳-铅-锌-银多金属成矿带，分布有大量超大型Cu-Au Pb-Zn-Ta铀矿床。 江西省永平铜矿位于秦杭中成矿带南部、武夷山隆起带北部和江韶断裂带南部。 矿区出露地层包括原岩下震旦统周滩群; 浅海相泥质岩与中酸性火山岩互层。地层经历了不同程度的区域变质作用，构成了该区的基底。 有中石炭统叶家湾组页岩-浅岸碎屑岩地层，石炭统船山组和下二叠统茅口组石灰质大理岩，二叠统粉质页岩和粉砂岩。 矿区主要构造为侯家—豪山倒背斜和背斜东翼发育的構造。 系列近轴向断裂。矿区北部断层和褶皱轴向走向为NNW，矿体南部为NNE轴向走向，矿体中部为近SN轴向走向。 总体上形成SN走向略东凸的弧形构造。

3.2鉴定与分析测试

在这项工作中，共研磨了 44 个探针板，其中 9 个用于 SEM 和 EDS 分析。 将岩石矿石样品研磨成探针板，用于偏光和反射显微镜下的观察和鉴定。 探针板喷碳进行扫描电子显微镜和电子显微镜能谱分析，然后用LEO-435VP扫描电子显微镜观察样品并拍摄代表性图像。典型像的成分通过Link-ISIS X射线光谱仪进行分析。 测试条件：20 kV，100 Pa。执行标准：（SY/T51621997）岩石样品扫描电镜分析法。 试验单位为中国石油勘探开发研究院石油地质实验研究中心。 扫描电子显微镜图像和电子显微镜能谱分析光谱。 微量元素采用 DZ/T 0223-2001 电感耦合等离子体质谱法 （ICP-MS） 进行分析。

四、岩体相学特征

4.1岩体

细粒斑状黑云母花岗岩位于火岗壁东南方向外，以细小岩系或脉状侵入震旦系—寒武系和中石炭统叶家湾组。 岩石呈灰白色、块状结构，具有明显的斑状结构，斑晶成分以石英、钾长石为主，其次为斜长石，少量黑云母，占岩石总量的25%～30%。 石英斑晶为自形粒状，常可见侵蚀现象; 钾长石为具有显微条带的自形板状结构，碳岩双晶斜长石为自形板状结构，带状结构较弱。少量的自形叶黑云母也以表晶形式出现。 斑点状晶粒尺寸一般为2～5mm。 基质矿物粒度细，一般为0.3～1mm，具有花岗质细粒结构。 花岗斑岩位于细粒斑状黑云母花岗岩边缘2～3 m处，呈堤状侵入震旦系—寒武系和中石炭统叶家湾组。 岩石呈浅肉红色、块状和斑状。 斑晶的主要成分是石英、钾长石和斜长石。

4.2矿区主要围岩

永平铜多金属矿火岗采场发现的主要围岩有蚀变安山玄武岩、钙铁石榴石矽卡岩、钙质硅质岩、钙质大理岩和蚀变黑云母片岩。 变质安第斯玄武岩是本工作在火岗采场首次发现的火山岩，根据剩余岩石的构造特征命名为安第斯玄武岩。 由于熔岩厚度的变化直接影响岩石的结晶特征和氧化程度，岩石的外观特征往往差异很大，因此很难识别这组岩石。

五、 成岩成矿条件与阶段

5.1成岩成矿条件

有学者对典型硅质岩中8Si值的变化规律进行了统计，得出不同沉积环境下硅质岩中30Si值的分布规律为：深海→半深海环境，830Si值 从0.16%→0.4%O-→1.3%O逐渐增加。永平铜矿区硅质岩的89Si值在0.6%～0.8%[0之间变化，平均值为0.7%，表明 永平铜矿区成矿以海相喷射热液沉积为主，主要发生在半深海至浅海环。

5.2 成矿阶段

永平铜多金属矿床的成矿作用与成岩作用密切相关，是一个变化多端的统一整体，但由于基本物质组成、岩性、岩相和金属成矿元素的不同，其矿化形态也有所不同。 因此，将成岩成矿与构造事件一起考虑，大致可分为三个成矿阶段。1）火山喷发热液沉积阶段：形成中基性海底火山熔岩，胶体金属硫化物矿体热液沉积，海水中TE富集。 胶体黄铁矿的普遍存在可视为这一阶段的代表。 根据地层的露头关系，它应该发生在石炭-二叠纪封印。2）变质改造活化阶段：钙铁榴石矽卡岩是主要的容矿围岩，不否认海底火山喷发带来大量的热能源、硅质和铁质会对灰岩发生双交代作用形成矽卡岩，但是在本次工作中始终没有发现这种双交代的现象，因此，钙铁榴石矽卡岩可能不是海底火山熔岩矽卡岩化的产物。钙铁榴石矽卡岩在岩层中呈均匀。

结束语

在野外工作期间，得到省地矿局赣东北大从总工罗平高级工程师与王永庆高级工程师的大力协助，得到江西省地质矿产勘查开发局地质矿产处黄水保处长、唐维新副处长的大力帮助，得到江西铜业集团永平铜矿王训军工程师和施兰义工程师的大力支持。薄片磨制与样品碎样工作由廊坊科大岩石矿物分选技术服务有限公司完成，扫描电镜与电镜能谱的工作由魏宝和高级工程师与朱德升工程师完成，微量元素的测试工作由张彦辉同志完成。

参考文献：

1.周永章，曾长育，李红中，等。钦州湾一杭州湾构造结合带（南段）地质演化和找矿方向[J].地质通报，2012.31（2/3）：486-491.