晚石炭世海相沉积-热液叠改型铁铜金银矿床成矿系列

2025-03-31 16:40:18

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回答1：

该类矿床主要产于扬子拗陷中，矿体受一定层位控制，其主要层位为晚石炭世黄龙组底部与晚泥盆世之间，矿体成层状整合产出。由于后期热液的叠加改造可形成一套特殊的铜-锌（金）组合矿床。该系列矿床在赋矿层位上与浙赣拗陷、永梅拗陷中的石炭纪海相火山-热水喷流沉积-叠改型铜硫钨铁锰矿床成矿系列一致，在扬子拗陷对于这类成因尚有争议，故将其单独作为一个矿床成矿系列。在扬子拗陷中以铜陵新桥最为典型，可称为“新桥式”。

晚石炭世黄龙组白云岩段是“新桥式”矿床最主要的含矿和赋矿层位。根据对铜陵地区黄龙组白云岩段的研究（安徽省地质矿产局321地质队，1987），明确指出该岩段所含胶黄铁矿层为同生沉积的含矿层，对区内铜、金、硫大中型矿床的形成起重要控制作用。在新桥矿区，该白云岩段的剖面结构是：底部为厚约数十厘米至1.0 m的含石英细砾石的白云岩，其上为灰色—深灰色微晶白云岩，夹多层具纹层、皱纹状暗灰色胶黄铁矿层，并含石膏假晶和菱铁矿，以及硬石膏层白云岩段中，F、Cl含量分别为318.9×10^-6和115.6×10^-6，高于其上的灰岩段；白云岩段中含有机炭较高，为0.35％（其中白云岩为0.44％，胶黄铁矿为0.24％）；白云岩段的Sr/Ba＞1，为27.53（其中白云石为7.92，胶黄铁矿为9.07），一般认为海水中Sr/Ba比值是随盐度的增大而增大的。据这些特征，推测白云岩段沉积时，处于较封闭的、盐度较高的潮坪洼地还原环境，是有利于沉积黄铁矿的生成和富集的。矿区内最主要构造是沿晚泥盆世五通组砂页岩和晚石炭世黄龙组白云岩段之间发育的层间滑脱构造，成为控制矿区内石英二长闪长岩体侵位及与之有关的热（气）液成矿活动的主要构造。新桥矿床简要地质特征如下（图4-8）：

图4-8 新桥矿床联合剖面（据803队修改，1993）

（1）矿体地质特征

新桥矿床中矿体数量虽较多，但主矿体只有一个，其余均为小矿体。主矿体呈似层状-层状，沿五通组（D₃w）与黄龙组（C₂h）之间的层间滑脱构造带稳定延伸，主要赋存在黄龙组白云岩段内，规模大：沿走向长达2560 m，倾斜方向最宽亦达1810 m，平均厚21 m（图4-8）。主矿体的厚度，沿走向和倾斜方向常有变化；由于岩体侵位穿切了矿层、围岩，主矿体沿走向方向部分被切断而不连续；岩体的侵入虽部分地破坏和吞噬了同生沉积矿胚层，但与之有关的热液成矿作用常使矿体在近接触带处变得更加富厚，对被破坏和吞噬的那部分沉积矿胚层而言，却是加倍的补偿。主矿体所拥有的矿石量约占矿床总矿石量的88％，铜金属量的98％，主要由含铜黄铁矿石和黄铁矿石组成，其中也包含了部分磁铁矿石和富（铅）锌矿石，以及富金的矿石；按Fe、Zn（Pb）和Au的品位，亦可圈出各自的矿体。这表明，主矿体的形态和产状虽较稳定少变，但其矿石组成和Cu、S、Au以及Fe、Pb、Zn的品位分布情况，却是比较复杂的，因而形成过程也是比较复杂。小矿体，主要呈透镜状、脉状和不规则状，或者产于岩体与石炭系一二叠系灰岩的接触蚀变带或其附近，或者主矿体近侧灰岩之中，矿体的含矿特征也不尽相同，总的趋势是，近接触带更富铜，相反则富硫或者有时富铅锌。

原生矿石的自然类型较多，按Fe、Cu、S、Au以及Pb、Zn等成矿元素划分的工业类型，主要有：铁矿石，主要为中-细粒磁铁矿组成的致密块状矿石，有黄铁矿散染其中，局部有微量黄铜矿。铜矿石，主要为含铜黄铁矿石，由黄铁矿和少量黄铜矿、蓝辉铜矿、辉铜矿以及方铅矿、闪锌矿组成，是矿床中最主要的矿石类型之一；其次有含铜磁铁矿石和含铜矽卡岩矿石，前者含有更多硫化物，主要是含黄铁矿和黄铜矿的块状磁铁矿石；后者由透辉石、石榴子石、石英、黄铁矿、黄铜矿、铁闪锌矿和方解石等组成。黄铁矿石，主要由黄铁矿、胶黄铁矿组成，局部有微量磁黄铁矿和黄铜矿。它是矿床中硫矿石的主体，与含铜黄铁矿石密切共生，两者之间的划分主要以含铜是否达工业品位而确定的。铅锌矿石，主要为黄铁矿，其次由闪锌矿和方铅矿组成，含或不含黄铜矿。金矿石，总的说来，原生硫化物矿石中金的含量并不高，并且分布极不均匀，其主要载体是黄铁矿和黄铜矿，呈自然金和包体金出现，因此金矿石主要为按其含量达工业品位的含铜黄铁矿石和黄铁矿石。

层状矿体中，矿石平均品位：Cu 0.77％，S 29.26％，Pb2.47％，Zn7.46％，TFeO45.99％，Au0.78×10^-6，Ag14.1×10^-6。

（2）矿石的结构构造

矿石的结构复杂，既有沉积-成岩形成的，又有热液成矿形成的，又有两者相互叠加形成的。由于矿石的形成以热液的叠加-改造作用为主体，故以后两者为主。矿石结构，层状矿体中有由重结晶作用形成的粒状相嵌结构、交代残余结构、变余胶状结构，以及球粒-似球粒状结构和碎裂结构等；接触带附近的小矿体中，主要有填隙结构、交代结构、变晶结构等。矿石构造，层状矿体中主要有层纹状构造、柔皱构造、胶状构造和块状构造等；接触带附近小矿体中，主要有脉状、网脉状构造、浸染状构造和块状构造等。

（3）蚀变作用

主要是伴随与岩浆热液成矿活动而产生的矽卡岩化和硅化、绿泥石化等。前者形成了主要发育在岩体与栖霞组灰岩的接触带内外的透辉石-石榴子石矽卡岩，透辉石-硅灰石-石榴子石矽卡岩和矽卡岩化大理岩等，而在上石炭统碳酸盐岩层中不发育；部分矽卡岩中有浸染状黄铁矿、黄铜矿，构成矽卡岩铜矿石；后两者主要是伴随热液硫化物沉淀而发育的，分布广泛，为矿床中的主要蚀变作用。此外，还有石英-碳酸盐化，分布亦较广泛。

（4）成矿作用及矿床成因分析

矿床的形成包括两个性质和特征完全不同，出现时间也不相同的成矿作用：即沉积（成岩）成矿作用和与岩浆活动有关的热液成矿作用。前者是在晚石炭世早期，于海相潮坪洼地较还原的环境中，伴随碳酸盐的沉积形成了具有一定蒸发岩特点（含石膏或硬石膏）的胶黄铁矿层，奠定了后来矿床中主矿体形成的基础；而伴随燕山早期末广泛发育在下扬子拗陷中的强烈岩浆侵入及与之有关的热液成矿活动，则对矿床的最终形成起主导作用。

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