實驗二斑巖型銅礦床和矽卡巖

實習(xí)二斑巖型和接觸交代型礦床典型礦床實例

1.江西德興斑巖銅（鉬）礦床

2.壽王墳矽卡巖礦床銅礦床

實習(xí)目的1.進一步認(rèn)識斑巖型和接觸交代型礦床的成礦地質(zhì)條件2.掌握斑巖型和接觸交代礦床的地質(zhì)特征3.進一步認(rèn)識它們的礦化期和礦化階段及相應(yīng)的礦物組合4.了解成礦作用期次、成礦方式和成因?qū)嵙?xí)內(nèi)容1.成礦巖漿屬性和特征；2.礦體圍巖及時代；3.成礦與構(gòu)造關(guān)系；4.礦化蝕變分帶；6.礦化與蝕變的關(guān)系；7.礦石礦物共生組合；8.礦化期和階段引言

德興斑巖銅（鉬）礦田由銅廠、富家塢和朱砂紅三個斑巖銅（鉬）礦床組成，銅廠居中，富家塢位于南東側(cè)，朱砂紅位于北西側(cè)。

銅廠和朱砂紅早在唐宋時已開采，富家塢是1957年中南地質(zhì)局409隊發(fā)現(xiàn)后，開采。德興礦田探明的銅儲量529萬噸，已探明表內(nèi)銅儲量850萬噸，加上表外儲量，銅金屬總量已超過1000萬噸，為世界上屈指可數(shù)的幾個特大型斑巖銅（鉬）礦之一。其中，富家塢擁有銅儲量143萬噸，朱砂紅24萬噸；其余為銅廠擁有。

江西德興斑巖銅（鉬）礦床

一、區(qū)域成礦地質(zhì)背景

該礦床位于環(huán)太平洋金屬成礦帶的外帶，產(chǎn)在揚子準(zhǔn)地臺內(nèi)江南臺隆東段的南緣，區(qū)域構(gòu)造上受江南臺隆與錢塘拗陷之間的贛東北深斷裂帶控制，居于斷裂帶的北西盤。是一個基底層和蓋層組成的雙層結(jié)構(gòu)構(gòu)造區(qū)。1．區(qū)域構(gòu)造

整體構(gòu)造形式以贛東北深斷裂為界，呈現(xiàn)拗陷（錢塘）與臺隆(江南)的構(gòu)造格架。贛東北深斷裂帶是該區(qū)的主要斷裂，長約200km，寬約15km，走向北東35°－60°，從斑巖銅（鉬）礦田SE側(cè)通過，屬于“超殼型”斷裂，它的發(fā)生和發(fā)展、長期的差異升降運動控制臺隆與拗陷之間沉積、巖漿活動?；讟?gòu)造線為EW向或NEE向線性褶皺或扇形復(fù)式背斜。

2.地層

基底地層含礦性：絹云母千枚巖、凝灰質(zhì)千枚巖和變質(zhì)混凝灰?guī)r含銅最高，平均達(dá)76PPm，部分地區(qū)銅平均含量達(dá)203ppm，大約為維氏值的四倍，Pb、Zn、Ag、W、Sn、Mo、Cr、V、Mn等元素的含量也較高3.巖漿發(fā)育狀況二、淺成含礦斑巖

1．巖相學(xué)特征（1）巖類：銅（鉑）礦化淺成花崗閃長班巖體的控制，呈NWW向側(cè)列分布，單個巖體均向北西側(cè)伏下插，三個巖體呈大小不等的似筒狀，地表出露面積分別為0.7、0.16和0.06km2。尚有眾多的巖脈，包括：鉀長花崗細(xì)晶巖脈和石英閃長玢巖脈。（2）礦物組成：斑晶主要為中長石、Hb、Bi、Or和Q；基質(zhì)主要由更長石、Q、Or、Bi和Hb組成，副礦物主要有磁鐵礦、磷灰石、榍石、鋯石、獨居石和磷釔礦等。（3）巖石組構(gòu)：花崗閃長斑巖均為全晶質(zhì)斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造

3.地球化學(xué)

富家塢略偏酸性，即：SiO2、Na2O和K2O對含量偏高，F(xiàn)e2O3、FeO、MgO和CaO含量偏低，可能是導(dǎo)致富家塢礦床以銅鉬，Cu/Mo=12:1；

銅廠和朱砂紅巖體中酸性，兩礦床則以銅為主，鉬為副，Cu/Mo分別為43:1和45:1。2.接觸變質(zhì)發(fā)生在早期巖漿侵入階段，淺變質(zhì)巖產(chǎn)生強烈的接觸變質(zhì)現(xiàn)象；內(nèi)帶為黑云母角巖、長英質(zhì)角巖和紅柱石黑云母角巖等，深部該帶可寬達(dá)400米；外帶為斑點千枚巖帶（片狀黑云母集合體組成）。

三、礦床地質(zhì)特征1.礦體分布

主要礦體分布在花崗閃長斑巖體與圍巖的接觸帶，特別是上接觸帶。在平面上呈環(huán)形，在剖面上象一個中空的筒，向北西側(cè)伏。礦體規(guī)模大，形態(tài)完整，垂直延伸超過1000米，銅廠礦筒最大,外直徑達(dá)2500米，礦化空心核的直徑為400－700米。圍巖中的礦石約占2／3，蝕變斑巖中的礦石約占1／3。2.蝕變分帶蝕變分帶明顯，呈環(huán)形近于對稱分布，依次形成如下蝕變帶：（1）強烈蝕變帶：花崗閃長班巖、千枚巖和凝灰?guī)r發(fā)生強烈的石英一水白云母化，新生礦物占80％以上；（2）中等蝕變帶：花崗閃長斑巖、千枚巖和凝灰?guī)r遭受一定程度的綠泥石（綠簾石）－水云母蝕變程度,原巖結(jié)構(gòu)和構(gòu)造部分被改造，新生蝕變礦物60－80％；（3）微蝕變蝕變帶：花崗閃長斑巖在早期鉀長石化和黑云母化基礎(chǔ)上疊加綠泥石（綠簾石）－水白云母化，尚保留清晰的原巖結(jié)構(gòu)，部分長石類和鎂鐵礦物蝕變分解，新生礦物10－60％；3.礦化特征

礦化基本上與石英一水白云母化帶一致。從斑巖體內(nèi)部到外部圍巖，礦石的更替次序為：礦石礦物:自然金→輝鈾礦→黃銅礦→閃鋅礦和方鉛礦；黃鐵礦為貫通礦物；礦石類型：浸染狀礦石→細(xì)脈浸染狀礦石→脈狀礦石；主要化學(xué)組分和有用組份變化趨勢：（1）Na2O、CaO、MgO在接觸帶明顯虧損;FeO稍有虧損，但不明顯;（2）K2O、SiO2和Fe2O3在接觸帶明顯富集；（3）Al2O3總的變化不大。（4）成礦元素的更替次序為：W、Bi→Mo→Cu→Ni、Co→Pb、Zn→Mn;

其中：朱砂紅和銅廠則以細(xì)脈一浸染型占優(yōu)勢，以原生硫化物銅礦石為主，約占銅總儲量的85－90以上，次生硫化物銅礦石不超過5－12％，氧化銅和硫酸銅小于5％。工業(yè)利用的有用元素：除銅外，還有十余種伴生有益組分可供綜合回收利用；包括鉬、金、銀、硫、銻、碲、硒和鈷等，金礦儲量可達(dá)特大型，鉬、銀、錸和硫亦達(dá)大型。4.礦石礦物：主要礦物成分簡單，微量金屬礦物成分復(fù)雜,據(jù)統(tǒng)計已知礦石的礦物成分多達(dá)95種以上。（1）金屬礦物：主要礦物：黃鐵礦、黃銅礦和輝鉬礦；次要礦物：砷黝銅礦、黝銅礦、斑銅礦、輝銅礦；

微量礦物：種類多，自然金、銀金礦、輝鉍礦以及各類硫化物和硫鹽等礦石結(jié)構(gòu)：結(jié)晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)為主，發(fā)育固溶體分離結(jié)構(gòu)和受壓結(jié)構(gòu)礦石構(gòu)造：細(xì)脈一浸染狀、浸染狀和細(xì)脈狀構(gòu)造為主，可見團塊狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造和晶洞狀構(gòu)造等（2）非金屬礦物：

主要礦物：石英、鐵白云石、白云石、硬石膏、水白云母（伊利石）、綠泥石、鉀長石、綠簾石。

次要的礦物：鈉－中長石、角閃石、水云母、獨沸石、黝簾石、斜黝簾石、電氣石、石膏、磷灰石、重晶石、金紅石、螢石、高嶺石、蒙脫石、膽礬、水膽礬。微量的礦物：紅柱石、榍石、鋯石、輝石、褐簾石、石榴石、獨居石、磷釔礦、尖晶石。5.礦石品位和變化規(guī)律水平方向上——

自北西向南東，銅在礦石中的含量逐漸增高，如：朱砂紅銅品位為0.4％，銅廠平均為0.47％，富家塢平均為0.5％；鉬在礦田的北西和南東兩端稍有富集，形成獨立的鉬礦體，尤以富家塢更為明顯；反映鉬隨著巖漿酸度增高而增高；在垂直方向上——

深部輝鉬礦偏富集，黃銅礦主要在中等深度富集，黃鐵礦在礦床頂部更為富集。據(jù)統(tǒng)計輝鉬礦、黃銅礦和黃鐵礦三者之間的含量比例，礦床下部為1:30:57，中部為1:85:205，上部為1:150:879。

五、形成構(gòu)造環(huán)境和成因1.西太平洋大陸邊緣2.時代——168－150Ma（花崗閃長班巖的年齡為）3.超殼型深斷裂的存在，上地幔的巖漿和一部分礦質(zhì)帶到地殼上部的橋梁。4.Sr初始比值為0.703（165Ma）；部分在(87Sr/86Sr)i=0.7050和0.7053-0.7079,大氣水混染；

δ34S（‰）-6.3——+3.6‰；

H－O同位素：巖漿＋天水；

5.成因——拉斑玄武巖部分熔融的巖漿特點相似，以及Sr初始比值的玄武巖源區(qū)屬性，因此推測成礦花崗閃長班巖的巖漿來源于地殼下部或上地慢。

6.成礦模式——R.H.Sillitoe（1972）板塊構(gòu)造成因模式壽王墳夕卡巖銅礦床

該礦床位于河北省興隆縣，中型銅礦床。該礦發(fā)現(xiàn)較早、開采歷史悠久，但目前銅礦已枯竭,轉(zhuǎn)為開采磁鐵礦和金礦一、礦區(qū)地質(zhì)概況1.地層礦區(qū)內(nèi)是上元古界霧迷山組白云巖，上部為白堊系的砂巖、頁巖、白云巖及礫巖，最上部為第四系沖積層。2.構(gòu)造區(qū)域位于燕山造山帶的中段北部邊緣。礦區(qū)構(gòu)造

主要是受巖漿侵入作用產(chǎn)生的軸向近NW70°斷軸背斜和向斜控容礦構(gòu)造

花崗閃長巖與白云巖層接觸帶，接觸帶走向為NW70°以及巖層軸向與接觸帶常有放射性裂隙（NE20°－30°、NW0°－10°、50°－60°三組節(jié)理和裂隙）。3.花崗巖和脈巖

與成礦有關(guān)的巖漿巖是燕山晚期的雜巖體——閃長巖－二長巖－花崗閃長巖（1）形態(tài)：呈南大北小似葫蘆狀，長軸南北延長，面積70km2。（2）巖石化學(xué)：鈣堿性，（3）成礦元素：

閃長巖－Cu：0.00248％（<克拉克值）花崗閃長巖—Cu：0.003％(>克拉克值）。脈巖比較發(fā)育，花崗斑巖、花崗閃長斑巖、正長斑巖、二長斑巖等；它們有成礦前形成的、也有成礦期形成的。二、礦床地質(zhì)特征1.礦體產(chǎn)狀和規(guī)模

主要礦體分布在東西兩端，占礦體總數(shù)80％。礦化沿接觸帶產(chǎn)生，范圍水平方向沿接觸帶長3km、寬150－100m，垂直礦化深度＞1000m；東部的接觸帶巖層傾角大、裂隙發(fā)育，矽卡巖、礦化特別發(fā)育，矽卡巖體中的礦體呈透鏡狀和串珠狀；西部地段巖層傾角較緩，礦化沿層而產(chǎn)生，在矽卡巖化的白云巖層中為一系列脈狀的似層狀礦體。此外，在接觸帶凸凹不平、陡緩變化部位對成礦越有利；黃銅礦礦體磁鐵礦礦體花崗閃長巖夕卡巖白云大理巖

礦體產(chǎn)狀

——延長方向大致為60°－75°，向南西傾。東部的接觸帶傾角大、裂隙發(fā)育，矽卡巖體中的礦體呈透鏡狀和串珠狀；西部地段傾角較緩，在矽卡巖化的白云巖層中為一系列脈狀的似層狀礦體。礦體規(guī)模：較大，大者長＞400m，寬60－100m小者長約10m－＜100m、寬約15m；最常見的礦體一般長約＞100m，寬40－60m。礦體類型：銅礦體和鐵礦體3.圍巖蝕變分帶

矽卡巖化為主，其次是硅化、絹云母化、綠泥石化、蛇紋石化、碳酸鹽化等分帶明顯，在接觸帶上由花崗閃長巖到白云質(zhì)灰?guī)r。蝕變分帶如下：花崗閃長巖帶蝕變花崗閃長巖帶（方柱石、斜方輝石、拉長石等）石榴石－綠簾石－符山石帶石（寬1－2m，有時不發(fā)育）透輝石帶（寬約8－20m）磁鐵礦－矽鎂石－透輝石帶（＋Act、Cc、Tr、石棉等）矽灰石矽卡巖帶（＋透輝石、鎂橄欖石，寬約5—10米）白色結(jié)晶白云巖（＋蛇紋石化）。

4.礦石礦物礦石中主要金屬礦物有磁鐵礦、黃銅礦、赤鐵礦及白鎢礦、輝鉬礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等；礦石類型以原生礦石為主（氧化礦石極次要），原生礦石類型：（1）磁鐵礦礦石（2）含黃鐵礦的磁鐵礦礦石（3）含磁黃鐵礦和含鈷的黃鐵礦礦石（4）含黃鐵礦和含鈷的黃銅礦礦石（5）脈狀黃銅礦礦石分布規(guī)律：在水平方向上黃銅礦在磁鐵礦周圍或呈透鏡狀夾在磁鐵礦礦體中；在垂向上由上向下變富，鈷亦同；（1）黃銅礦呈皮殼狀包在磁鐵礦體周圍，尤其在磁鐵礦體兩端富集較厚；（2）黃銅礦組成礦體呈大小不等的透鏡狀和條帶狀穿切磁鐵礦礦體，并和整個礦體的延長方向基本一致；（3）鈷的含量與黃銅礦有關(guān)，隨黃銅礦的增加而增加。5.礦石組構(gòu)——比較復(fù)雜。自形、它形結(jié)構(gòu)，乳滴、膠狀及壓碎結(jié)構(gòu)等；塊狀、浸染狀、脈狀和細(xì)脈狀，網(wǎng)脈狀構(gòu)造等。6.成礦階段由矽卡巖成礦期和晚期硫化物組成：矽卡巖形成階段：主要有方柱石、矽灰石、符山石、石榴石、透輝石；磁鐵礦階段：主要有磁鐵礦、矽硅石、金云母、絹云母、閃石、陽起石；石英一硫化物階段：主要是硫化物和綠泥石化、絹云母化；碳酸鹽階段：主要為方解石、螢石。三、礦床成因1.礦化蝕變與圍巖和花崗巖的時空關(guān)