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方解石脉矿床

周敏

方解石矿床基本信息

中文名称 方解脉矿床 外文名称 calcite vein deposit
应    用 是现代工业最主要的填料 学    科 矿床地质学

方解石脉矿床概述

学科:矿床地质学

词目:方解石脉矿床

英文:calcite vein deposit

释文矿石由方解石晶体构成,块状、柱状、板状构造,自形晶、自形 半自形粒状结构,质纯,以白及乳白色为佳,带黄、红、灰白色者较差。如安徽定远阳山方解石脉矿床,矿脉产于寒武一奥陶纪的酸盐岩构造裂隙中,系液重熔碳酸盐岩再充填成矿。矿石制成重质碳酸,是现代工业最主要的填料。

方解石脉矿床造价信息

市场价 信息价 询价

方解石脉矿床常见问题

方解石的介绍

方解石是一种碳酸钙矿物,天然碳酸钙中最常见的就是它。1因此,方解石是一种分布很广的矿物。方解石的晶体形状多种多样,它们的集合体可以是一簇簇的晶体,也可以是粒状、块状、纤维状、钟乳状、土状等等。敲击方解...

这是方解石吗?

敲碎了如果每块形状都一样的话就是

方解石的价格

方解石是一种碳酸钙矿物,天然碳酸钙中最常见的就是它。因此,方解石是一种分布很广的矿物。方解石的晶体形状多种多样,它们的集合体可以是一簇簇的晶体,也可以是粒状、块状、纤维状、钟乳状、土状等等。敲击方解石...

方解石的用途?

方解石是一种碳酸钙矿物,天然碳酸钙中最常见的就是它。因此,方解石是一种分布很广的矿物。方解石的晶体形状多种多样,它们的集合体可以是一簇簇的晶体,也可以是粒状、块状、纤维状、钟乳状、土状等等。敲击方解石...

方解石的用途?

方解石 晶 系:六方晶系 化学成分:CaCO3 特 性: 为最重要的碳酸盐矿物,有完全的菱 面体解理,玻璃光泽,透明至半透明, 普通为白色或无色,含有其他颜色亦不少, 条痕白色,硬度3.0,比重2.7...

方解石制砂机方解石产地

方解石见于石灰石山.广泛存在于第三纪及第四纪石灰岩,和变质岩矿床中。 方解石是地球造岩矿石,占地壳总量之40%以上,其种类不低于200种。代表产地有中国、墨西哥英国、法国、美国,德国。世界诸国尽有此矿。

方解石石笋.黄惠勋藏方解石分为大方解和小方解,及冰州石,中国的方解石主要分布在广西,江西,湖南一带,广西方解石在国内市场因白度高,酸不溶物少而出名。在华北东北一带也会发现方解石,但常伴有白云石,白度一般在94以下,酸不溶物过高。

方解石产状

锰方解石在锰含量较少的时候类似方解石,当锰含量高时较似菱锰矿。方解石的产状可以区分为沉积型、热液型、热变质型及风化型几种。方解石在岩石中极为普遍,尤其以沈积岩及变质岩更为重要,下列环境中都可找到方解石的踪迹:(1)海相沈积形成之石灰岩(石灰岩主要由方解石组成);(2)石灰岩经变质再结晶作用,形成的大理岩;(3)产于热液矿床中,常与方铅矿闪锌矿共生;(4)在石灰岩地区形成钟乳石地景之洞穴沈积;(5)产于玄武岩流的杏仁孔穴中

锰方解石概述

锰方解石(Calcimangite;Manganocalcite)

大部分方解石的成分均极接近纯CaCO3,不过由于Ca2+和Mn2+可互相取代,因此方解石与菱锰矿(MnCO3)能形成完全的固溶体,至于成份介于两者之间的,即称为锰方解石。方解石的中文名称取自晶体的菱面体解理﹐宋代马志所著《开宝本草》中有关于方解石的记载:"……敲破块块方解﹐故以为名。"

矿床围岩蚀变特征

351 蚀变类型

矿床围岩蚀变种类较多,主要为绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、硅化,还有黄铁矿化、磁铁矿化、白云母化,表生期的风化作用有褐铁矿化。

3511 绢云母化

在矿床中广泛发育,主要分布在含矿花岗斑岩体内外接触带,为面型蚀变。绢云母主要选择交代斑岩中的斜长石斑晶或火山碎屑岩中的斜长石晶屑,斜长石斑晶被交代后仍保留斑晶外形(图354)。而钾长石斑晶或晶屑的绢云母化甚弱。在强绢云母化地段,绢云母还交代斑岩基质中的微晶状长石(图355),或沿火山碎屑岩玻屑边缘交代,形成较清晰的镶边结。交代充填成因的绢云母多呈不规则脉状沿构造破碎带、隐蔽爆破相岩石或斑岩及火山碎屑岩微裂隙分布。蚀变而成的绢云母为浅黄—浅黄绿色,呈细片状、板条状,集合体多呈鳞片状,粒度细小,粒径 003~005mm。总体上,矿田绢云母蚀变延续时间长,从成矿早期到晚期均有绢云母化。

图354 含矿花岗斑岩中斜长石斑晶绢云母(Ser)化

图355 花岗斑岩中基质绢云母(Ser)化

3512 绿泥石化

绿泥石化在矿田十分发育,主要分布于花岗斑岩体中心部位,岩体边部和靠近岩体的围岩局部可见。表现为长石斑晶完全或不完全被绿泥石交代,但仍保留完好的斑晶外形(912队,2005)。在强绿泥石化地段绿泥石还交代基质中的长石(图356,图357),绿泥石主要呈灰绿色。另外,在构造裂隙及层间破碎带中也见有较强的绿泥石化,其主要呈脉状、不规则脉状(图357)或网脉状产出(912队,2006)。

图356 含矿花岗斑岩中晶形完整的绿泥石(Chl)

图357 含矿花岗斑岩中团块状绿泥石化(Chl)

不同产状和不同阶段形成的绿泥石,其颜色有一定的差异:早期形成的绿泥石为黄绿色,多呈细小纤维状、扇形放射状、束状集合体;晚期绿泥石为暗绿色,以脉状充填为主(图358),呈线型分布;网脉状绿泥石为黄绿色、绿色;灰绿色绿泥石与石英和铁锰碳酸盐矿脉一起产出(图359)。绿泥石的主要成分为含铁绿泥石、蠕绿泥石(孟祥金,2008)。

3513 碳酸盐化

碳酸盐化蚀变分布较为普遍,形成时间稍晚于绢云母化及绿泥石化,发育在含矿花岗斑岩、流纹斑岩及火山碎屑岩中。蚀变矿物主要有铁锰碳酸盐及方解石等(912队,2006)。

铁锰碳酸盐以MnCO3-FeCO3系列广泛发育,其碳酸盐的亚种有:富锰菱铁矿、锰菱铁矿、富铁菱锰矿、富镁菱铁矿、镁菱铁矿、菱铁矿。本次对铁锰碳酸盐进行了较详细的矿床矿物学研究,详见本书第4章42节。铁锰碳酸盐化主要表现为沿长石斑晶、晶屑的裂隙边缘交代(图360),呈不规则环带状;少量的呈粒状集合体不均匀分布于早期绿泥石、绢云母等蚀变矿物中,呈交代残余结构(图361)、镶边结构。交代充填成因的铁锰碳酸盐,呈集合体沿岩石裂隙交代充填,常与其他蚀变矿物(绿泥石、石英等)共生(图362)。

图358 暗绿色绿泥石(Chl)呈网脉状填充在钾长石(Kfs)颗粒间

图359 含矿花岗斑岩中绿泥石(Chl)呈脉状与铁锰碳酸盐(Fer)脉共生

图360 铁锰碳酸盐(Fer)交代钾长石斑晶(Kfs)边缘,钾长石斑晶边缘呈锯齿状

图361 铁锰碳酸盐(Fer)交代绢云母化斜长石(Pl)(注意照片标注呈交代残余结构)

图362 铁锰碳酸盐(Fer)-石英(Qtz)-绿泥石(Chl)脉沿岩石裂隙交代充填

图363 花岗斑岩裂隙中的方解石(Cal)细脉

(据孟祥金,2008)

方解石多呈粒状集合体充填于岩石裂隙中(图363),呈细脉稀疏状分布,脉宽5~15mm,脉体一般发育在含矿斑岩体的外带晶屑凝灰岩中,距赋矿斑岩体数百米仍能见到方解石脉。方解石为白色,半自形—他形粒状,粒径02~05mm,属矿田蚀变最晚阶段的产物。

3514 硅化

硅化或单独产出,或与其他蚀变矿物紧密共生。主要产于花岗斑岩、流纹斑岩或火山岩中,呈致密状或细脉状产在断裂、裂隙中(图364),硅化后使岩石变得坚硬(912队,2006)。在蚀变斜长石中,硅化形成他形粒状石英,粒径005~015mm,结晶程度较低。在蚀变钾长石中硅化石英呈他形粒状集合体不均匀分布(图365),或沿蚀变斑晶、晶屑边缘分布,呈镶边结构或完全交代原来斑晶矿物形成聚斑晶,有时硅化石英细网脉可切割斑晶或晶屑,有时沿裂隙充填,其脉幅可达10~25mm。硅化多与铁锰碳酸盐、绢云母、绿泥石等蚀变矿物共生(孟祥金,2008)。

图364 矿石中硅化石英(Qtz)呈他形细脉沿铁锰碳酸盐(Fer)裂隙充填交代

图365 花岗斑岩中硅化石英(Qtz)呈他形粒状集合体沿钾长石(Kfs)边缘及裂隙交代

3515 黄铁矿化

黄铁矿化具有矿化与蚀变双重意义,主要分布于断裂破碎带中及附近,呈中细粒—微细粒状(图366)自形状产出,亦有呈(微)细脉状及细脉浸染状产出(图367)。

图366 含矿花岗斑岩中呈中细粒—微细粒状自形—半自形黄铁矿(Py)

图367 含矿花岗斑岩中呈细脉浸染状产出的黄铁矿(Py)

3516 磁铁矿化

主要分布于斑岩体与火山岩中层状铁锰碳酸盐岩的接触带,远离接触带则磁铁矿化明显变弱直至消失,在下鲍矿区铁锰碳酸盐含矿层中较发育(图368)。交代成因的磁铁矿核部主要成分为锰菱铁矿,说明蚀变磁铁矿系交代层状铁锰碳酸盐中的锰菱铁矿而成。

图368 银铅锌矿石中半自形粒状结构的磁铁矿(Mag)分布在铁锰碳酸盐(Fer)中

3517 白云母化

较为常见,但规模小。斑岩中的黑云母斑晶或微晶都被白云母部分交代,沿解理有铁矿物析出(图369)。此外还交代绢云母化斜长石,此种白云母为细鳞片状绢云母重结晶而成,具花瓣状外形。

图369 花岗斑岩中黑云母斑晶白云母(Ms)化

3518 赤铁矿化

呈网脉状、脉状、角砾状,充填于岩石裂隙带中。赤铁矿为紫红色、赤红色的粉末状集合体,主要分布于银路岭岩体下接触带及外带晶屑凝灰岩中(孟祥金,2008)。

352 蚀变作用期次

根据矿田内蚀变矿物组合在空间上的分布规律、蚀变矿物相互关系及蚀变脉体相互穿切关系,大致将矿田的蚀变作用划分为早晚两期(孟祥金,2008)。

3521 早期蚀变

以绢云母、绿泥石化蚀变发育为主,以及少量硅化。发生在矿田爆发较大规模的隐蔽爆破作用,形成隐爆角砾岩时期。这一时期发生广泛的水解作用(氢交代)形成了岩体内缺乏分带的绢云母化、绿泥石化以及少量硅化,主要表现为黑云母、钾长石、斜长石的分解,形成一系列的含(OH)的片状矿物,如绿泥石、绢云母以及石英等,同时可有部分碳酸盐出现,伴生弥漫状均匀分布的黄铁矿化。同时,在斑岩体侵入火山岩地层中的层状铁锰碳酸盐岩层发生磁铁矿化蚀变。在靠近斑岩体部位发育由锰菱铁矿蚀变而成的磁铁矿,远离岩体则磁铁矿含量明显减少直至消失。

3522 晚期蚀变

主要有两种作用:一种为早期的水解作用继续进行,形成大量的绢云母化与绿泥石化,并伴有少量的粘土化;另一种为碳酸盐化。本蚀变期大致分为3个阶段:

(1)绿泥石-绢云母化阶段

发生在斑岩体内,蚀变矿物主要有绿泥石、绢云母,其次有黄铁矿、石英等。主要表现为绿泥石交代钾长石斑晶,部分交代基质中的长石;绢云母交代斜长石斑晶,偶见有绢云母交代绿泥石矿物;石英与绿泥石、绢云母一起交代长石斑晶;黄铁矿呈浸染状分布。

(2)绢云母-碳酸盐化-硅化阶段

主要分布于岩体接触带,遍及整个斑岩体。蚀变矿物主要有绢云母、黄铁矿、铁锰碳酸盐和石英,次有绿泥石。主要表现为绢云母交代斜长石,部分交代钾长石及早期绿泥石,铁锰碳酸盐往往叠加在绿泥石化钾长石之上,硅化石英与绢云母、铁锰碳酸盐一起交代长石斑晶。

(3)碳酸盐-绢云母化阶段

主要分布于岩体接触带及外带火山岩,蚀变矿物主要有铁锰碳酸盐、绢云母和方解石,其次有石英、黄铁矿、萤石等。主要表现为铁锰碳酸盐交代长石斑晶或晶屑;绢云母交代长石晶屑,部分呈细脉状产出;方解石呈脉状,分布于火山岩中;硅化石英往往与铁锰碳酸盐或方解石组成脉体,少数与萤石矿物组成脉体。

矿田的银铅锌矿化作用主要发生在晚期蚀变的第二和第三阶段。

353 蚀变分带

从冷水坑矿田蚀变矿物组合及蚀变的空间分布看,矿化蚀变具有一定的分带性。矿田蚀变分带主要受银路岭花岗斑岩体及其接触带控制,以银路岭花岗斑岩体为中心,蚀变类型和蚀变强度呈规律性的变化:绿泥石化普遍发育,以岩体内带最强,向外逐渐减弱;绢云母化在岩体内较为发育,在接触带最强,接触带两侧逐渐减弱;碳酸盐化在岩体内带外带较强,而接触带相对较弱。综合矿田蚀变矿物组合及蚀变程度的空间分布规律,由岩体内向外蚀变可以分为绿泥石-绢云母化带、绢云母-碳酸盐-硅化-黄铁矿化带及碳酸盐-绢云母化带(图370;表32)。

图370 冷水坑矿田100号勘探线围岩蚀变分带

(据912队,1988,有修改)

1—绿泥石-绢云母化带;2—绢云母-碳酸盐-硅化-黄铁矿化带;3—碳酸盐-绢云母化带;4—上侏罗统打鼓顶组;5—上侏罗统鹅湖岭组;6—下石炭统梓山组;7—上震旦统老虎塘组;8—花岗斑岩;9—钾长花岗斑岩;10—闪长玢岩;11—推测断层;12—实测断层

表32 冷水坑矿田蚀变分带特征及其矿化特点

(据孟祥金等,2008)

(1)绿泥石-绢云母化带

发育于岩体内带,以绿泥石化为主,处于岩体中心,产出最大厚度300~350m,主要发育于-200m标高以上,蚀变程度中等—较强。在平面上呈不规则椭圆状,剖面上呈大透镜状,部分出露地表,在带中黄铁矿化蚀变程度较强。蚀变矿物组合类型:绿泥石-绢云母-石英-黄铁矿,铁锰碳酸盐-绿泥石-绢云母,局部见泥化-绢云母-黄铁矿(表32)。该带中隐爆作用较弱,可见碎裂花岗斑岩,矿体规模较小,多呈透镜状,矿化以细脉状和浸染状相间产出。

(2)绢云母-碳酸盐-硅化-黄铁矿化带

大致围绕绿泥石-绢云母化带分布,主要发育在岩体上接触带及近根部带,蚀变范围较广。平面上呈半环状,在剖面上表现为上厚(约200m)下薄(约50m)的特点,蚀变程度相对较绿泥石-绢云母化带强,大多已全岩蚀变,黄铁矿化在该带中蚀变程度最强。主要矿物组合为绢云母-铁锰碳酸盐-石英-黄铁矿、绢云母-石英-黄铁矿,少量的绢云母-绿泥石-石英蚀变矿物组合。该带不仅花岗斑岩的斑晶和基质均具较强烈的绢云母化,同时又是隐爆斑岩、隐爆碎屑岩分布最多的地方,是主要铅锌矿体赋存的部位,矿体以似层状产出,矿化以浸染状为主,细脉状次之。

(3)碳酸盐-绢云母化带

位于岩体外围火山碎屑岩中,厚50~150m,局部达300m,在岩体内仅20~30m,蚀变程度较强。在该带中叠加有中等—弱程度的黄铁矿化,蚀变组合为铁锰碳酸盐-绢云母-石英。偶见隐爆作用后期熔化贯入碎屑岩的分布,仅有零星的脉状矿化,以脉状产出为主(孟祥金,2008)。

上述蚀变分带并不具有明显的界线,通常各带呈渐变过渡关系,冷水坑矿田不具明显的钾硅酸盐化蚀变,而发育“氢交代”作用,硅化蚀变也比典型的斑岩铜(钼)矿床的弱。冷水坑矿田的面型蚀变类型及其分布规律说明含矿斑岩形成于较为开放的环境,由深部岩浆房分异出来的挥发组分在斑岩顶部没有形成大规模的集聚,由此形成的流体温度下降迅速,未与斑岩和围岩发生较为充分的反应。矿田大量发育与矿化密切相关的“氢交代”蚀变以及大量的碳酸盐化蚀变,进一步表明矿化主要发生在中温阶段(280~420℃)。

矿床地质特征

1矿区地质特征

广东凡口铅锌矿是我国超大型铅锌矿之一,位于广东省韶关市仁化县,大地构造上属于华夏地块中部,南岭有色金属成矿带中段。矿区位于九峰-诸广山燕山期花岗岩带南侧、曲江-仁化中生代断陷盆地北缘,距离北部的九峰早燕山期花岗岩体约10km(祝新友等,2013)。矿区周围发育的矿床包括杨柳塘铅锌矿、罗村硫铁矿、西岗寨硫铁矿和康溪菱铁矿等(图1-4)。

图1-4 凡口铅锌矿区及外围地质略图

(据张术根等,2009)

1—前泥盆系;2—泥盆系—石炭系;3—二叠系;4—侏罗系;5—白垩系;6—花岗岩;7—铅锌矿;8—硫铁矿;9—菱铁矿;10—断层;11—地名

2矿体特征

区域内构造以断裂为主,褶皱次之,南北—北北东向断裂为矿区主要的控矿断裂,逆冲推覆构造体系和层间滑动构造对矿体也具有重要的控制作用(蔡锦辉等,2011;梁新权和温淑女,2009;刘德利等,2006;毛景文等,2012)。矿区内矿体数量众多,形态复杂,呈似层状、透镜状、楔板状和脉状等产出(图1-5)。矿体规模相差悬殊,似层状、楔板状矿体规模较大,走向和倾向延伸均可达数百米,厚度为3~5m,这部分矿体集中了矿区主要的探明储量;透镜状和脉状矿体虽然数量众多,但规模较小,因此总体上储量较小。矿床铅锌平均品位:铅489%,锌912%。

矿石主要分为硫铁矿石和硫铁铅锌矿石两类。主要构造有块状构造、细脉状构造、纹层状构造、条带状构造、浸染状构造、角砾状构造、生物残余构造等,主要矿石结构为他形—自形粒状结构,镜下可见固溶体分离结构、溶蚀边结构、海湾-孤岛结构、充填结构、包含结构、压碎结构等。矿石成分较简单,主要金属矿物为黄铁矿、闪锌矿和方铅矿,少量黄铜矿、毒砂、黝铜矿、辉锑矿、辉铜矿等;脉石矿物主要为方解石、白云石、石英、绢云母等。矿石主要有用组分有Pb、Zn、S等,伴生有益组分有Au、Ag、Hg、Ga、Ge等。

图1-5 凡口铅锌矿区地质剖面简图

(据毛景文等,2012)

D2d2—泥盆系中统东岗岭组上亚组;D3t1—泥盆系上统天子岭组下亚组;D3t2—泥盆系上统天子岭组中亚组

3成因模式

凡口铅锌矿床成因模式争议较大,总体上以具有层控特点的中低温热液成因为主要观点,代表性观点有中低温热液型铅锌硫化物矿床(蔡锦辉等,2011;张术根等,2009)、层控型中—低温热液矿床(陈学明等,1999)、海底热泉喷溢沉积矿床(邓军等,2000)、具有MVT特征的层控中低温热液矿床(毛景文等,2012;祝新友等,2013)、热液充填交代成因矿床(王濮等,1995)等,其他观点有沉积-叠加改造型矿床(朱迅等,1999)。本书暂采用中低温热液成因模式(图1-6)。

矿床分为沉积成岩成矿期和热液成矿期。沉积成矿期主要表现为黄铁矿矿化,演化分异作用明显。热液成矿期发生在印支晚期至燕山早期,凡口地区深部研究提供热源以及伴有少量上侵的流体与地下水混合形成中低温混合源地热流体,经过水/岩反应萃取其流经岩石的成矿物质,沿凡口向斜内断裂与层间滑动破碎带等有利构造空间迁移,降温降压、卸载赋存成矿。成矿金属组分可能来自地热流体循环系统的各类岩石,硫则主要来自容矿碳酸盐岩地层(蔡锦辉等,2011;毛景文等,2012;张术根等,2009)。

4矿床系列标本简述

2010年,针对广东省韶关市凡口铅锌矿成矿地质特征及矿床成因特征,采用矿区定点拣块法采集了覆盖全区、出露的典型标本共15块(表1-2),其中采集区内矿石标本5块,岩性为黄铁矿化灰岩、矿化灰岩、黄铁矿石、黄铁矿化铅锌矿石和多金属矿石;采集围岩标本10块,岩性为白云质灰岩、含粉砂质条带泥灰岩、条带状砾屑灰岩、鲕粒灰岩、辉绿玢岩、生物礁灰岩、生物碎屑灰岩、粉砂质条带石英砂岩、角砾岩和方解石。此次标本采集范围广,基本涵盖了整个矿区的大部分地区,以及矿区内各种类型围岩标本、顶底板岩石标本和主、次要矿种矿石标本。

图1-6 凡口铅锌矿中低温热液成因成矿模型

(据毛景文等,2012)

1—中—上石炭统白云岩、灰岩;2—下石炭统灰岩;3—下石炭统碎屑岩;4—中—上泥盆统灰岩;5—前泥盆系基底岩石;6—断层及运动方向;7—地质界线;8—不整合界线;9—矿体;10—流体迁移方向

表1-2 广东省韶关市凡口铅锌矿采集标本

注:表中PbZn2-B代表广东省韶关市凡口铅锌矿标本,PbZn2-b代表该标本薄片编号,PbZn2-g代表该标本光片编号。

5图版

(1)标本照片及其特征描述

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-B01

白云质灰岩。岩石呈灰色,泥晶—粉晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石,其次为白云石。岩石明显由两部分组成:泥晶灰质白云岩,深灰色,颗粒较细,以砾屑充填的形式存在;灰岩,灰色,以砾—角砾形式存在,颗粒稍粗时为粉晶结构

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-B02

含粉砂质条带泥灰岩。岩石呈黑灰色,粉晶结构,条带状构造或纹层状构造。主要矿物成分为方解石和粉砂粒泥质成分,颗粒细小,看不清。岩石由灰黑色纹层泥灰岩与灰色薄层泥质粉砂岩相间分布,构成条带构造。岩石中有方解石细脉穿插

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-B03

条带状砾屑灰岩。岩石呈深灰色,风化面浅灰色,粉晶结构,条带状构造。砾屑颜色稍浅,为灰岩,滴酸剧烈起泡,砾屑大小不一,小者(2~3)mm×(8~10)mm,大者(8~10)×100mm,形状为蝌蚪状、瘤状、长条状。条带颜色较深者为黑灰色钙质粉砂岩,条带与砾屑约各占50%。矿物成分为方解石、粉砂质和少量泥质,矿物颗粒细小。砾屑偶见黄铁矿颗粒

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PbZn2-B04

鲕粒灰岩。岩石呈灰色—深灰色,亮晶结构,块状构造。鲕粒成分为方解石,黑色,部分有重结晶现象,鲕粒直径一般为02~05mm,大者可达1mm,形态多为圆粒状,部分压扁呈椭圆状,含量约70%。胶结物为灰质方解石,均呈细晶粒,含量约30%。岩石中可见白色方解石细脉,宽1~10mm,延伸不远,一般10cm左右,偶见黄铁矿微粒

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-B05

辉绿玢岩。岩石呈灰黑色,隐晶结构、斑状结构,块状构造。斑晶为长石,粒径大小05~1mm,含量2%~3%,白色—浅灰白色。基质为隐晶质。具有弱磁性

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-B06

生物礁灰岩。岩石呈灰色—黑灰色,粉晶结构,块状构造。生物礁呈圆状、圆环状、树枝状、同心环状等,由中粒结晶方解石组成,直径7~10mm,树枝状长约20mm,由于重结晶作用较强,方解石颗粒较粗大,呈粉晶粒状,黑灰色,含有少量泥炭质

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-B07

生物碎屑灰岩。岩石呈黑灰色,粉晶—泥晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石,含量>95%。生物碎屑呈圆环状、钩状等,圆环状大小可达1cm×15cm,被方解石交代,白色结晶颗粒较粗大,可达1mm

生物碎屑灰岩。岩石呈黑灰色,粉晶—泥晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石,含量>95%。生物碎屑呈圆环状、钩状等,圆环状大小可达1cm×15cm,被方解石交代,白色结晶颗粒较粗大,可达1mm

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-B08

粉砂质条带石英砂岩。岩石呈灰色—灰白色,粉砂—砂状结构,薄层状构造。粉砂质条带灰色—黑灰色,由细粉砂组成,条带宽05~4cm。石英砂岩白色—浅灰白色,由中—细粒石英砂粒组成,粒径多为02~05mm。胶结物主要为硅质,其次有少量钙质,由于岩石具弱变质作用胶结而看不清结构。岩石的粉砂质条带中发育有绿泥石化和绢云母化,石英砂岩有石英岩化

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-B09

黄铁矿化灰岩。岩石呈灰色—深灰色,细晶结构,块状构造。主要矿物成分为细晶方解石,含量约90%。黄铁矿呈晶粒状、团窝状分布于岩石中,—黄白色,多数自形程度高,呈立方体状,一般为2~5mm,部分为团粒状,自形程度较低,含量5%~10%,在黄铁矿团粒中偶见细粒黄铜矿颗粒。黄铁矿表面有褐色锖色

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PbZn2-B10

矿化灰岩。岩石呈深灰色,粉晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石,含量约95%。岩石中见有深色圆状、椭圆状斑点,斑点直径一般为5~7mm,大者可达10mm。基质为灰岩。另在岩石中可见黄铜矿,细粒,铜,并有稀疏浸染状微细粒黄铁矿,金属硫化物含量<1%。岩石中见有白色不规则方解石脉

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PbZn2-B11

角砾岩。岩石颜色灰黄相间,角砾状构造。角砾灰色,粉泥晶灰岩,矿物成分为方解石,呈尖棱角状,粒度由1~2mm至1~2cm均有。分布杂乱无序,无定向。胶结物为钙泥质胶结,角砾和胶结物滴盐酸均起泡,胶结物起泡较为剧烈。该角砾岩可能为构造角砾岩。角砾含量50%~70%

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PbZn2-B12

黄铁矿石。矿石呈—灰,他形细粒结构,块状构造。矿石几乎全部由他形细粒状黄铁矿组成,含量约95%,密度较大。黄铁矿,—黄白色,表面有锖色。在黄铁矿中不均匀分布有白色方解石小晶粒或细脉,含量<5%

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PbZn2-B13

黄铁矿化铅锌矿石。矿石呈灰色,他形—自形粒状结构,块状构造。主要矿物为方铅矿和闪锌矿,其次为黄铁矿。方铅矿呈铅灰色,强金属光泽,自形—他形粒状,阶梯状断口,两组垂直解理发育。闪锌矿,棕褐色—褐黑色,半金属光泽,自形程度差。黄铁矿,—黄白色,金属光泽,他形细粒状,在矿石中呈条带状不均匀分布。方铅矿+闪锌矿含量>60%,黄铁矿含量约20%。脉石矿物为白色方解石团窝或细网脉,含量约10%

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PbZn2-B14

多金属矿石。矿石呈—灰,他形—自形粒状结构,块状构造、细脉状构造。主要矿物成分为黄铁矿,次为闪锌矿,少量方铅矿和黄铜矿。黄铁矿,—黄白色,他形细粒状,金属光泽,组成矿石主体,含量约70%。闪锌矿,棕褐色,粒状自形晶,呈细脉状分布于黄铁矿石中,含量约5%,脉中有少量方铅矿和微量黄铜矿。脉石矿物均为方解石,有3种,一为细粒状方解石与黄铁矿紧密交生,颗粒细小,滴酸起泡;二为团粒状或晶粒状,多为粗晶方解石,团粒大小为05~1cm;三为细脉状方解石脉,总含量20%~25%

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PbZn2-B15

方解石。方解石呈脉状出现,结晶粗大,多数大小为2~3cm。大致有两种:一种为无色透明,可达冰洲石;另一种为白色—乳白色半透明方解石。明显三斜晶系,菱面体发育,两组解理完全。方解石脉充填于灰色—黑灰色粉晶灰岩中,脉中晶洞发育

(2)标本镜下鉴定照片及其特征描述

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PbZn2-b04

鲕粒灰岩。鲕粒状结构,块状构造。鲕粒呈灰黑色,鲕粒大小在05~1mm之间,可见鲕粒状的生物碎屑自生加大边现象。主要矿物成分为方解石(Cal,约75%)和生物碎屑(约20%)。方解石,菱面体解理发育,解理交角约为75°,明显的闪突起,高级白干涉色

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PbZn2-b05

辉绿玢岩。间隐结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石(P l,约45%)、石英(Q z,约15%),基质为隐晶质—玻璃质(约30%),和少量的黄铁矿(约2%)。石英,无色透明,表面光滑,无风化物,正低突起,无解理。斜长石,三斜晶系,无色,负低突起,发育聚片双晶,粒径在02~05mm之间。充填于斜长石间隙中的物质为隐晶质—玻璃质

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PbZn2-b06

生物礁灰岩。黏结结构,块状构造。主要矿物成分为方解石(Cal,约75%)、泥质基质(约20%)和少量的被方解石取代的珊瑚碎屑(约3%)。方解石,菱面体解理发育,解理交角约为75°,明显的闪突起,高级白干涉色,粒径在02~05mm之间。珊瑚碎屑,呈圆形,粒径约02mm。方解石和被方解石取代的珊瑚碎屑之间被泥质基质黏结在一起

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PbZn2-b07

生物碎屑灰岩。镶嵌菱面体结构,块状构造。主要矿物成分为方解石(Cal,约80%)、泥晶基质(约15%)和少量的被方解石交代的生物化石碎屑(约3%)。泥晶基质已基本被交代。方解石,呈菱面形,菱面体解理发育,解理交角约75°,明显的闪突起,呈珍珠晕彩的高级白干涉色,粒径为002~02mm。生物碎屑被后期交代,呈阴影状,粒径约002mm

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PbZn2-b11

颗粒泥晶灰质角砾岩。角砾状结构,块状构造。主要矿物成分为方解石(Cal,约80%)和白云质泥晶基质(约15%)。方解石,菱面体解理发育,解理交角约75°,明显的闪突起,呈珍珠晕彩的高级白干涉色,颗粒大小不一,排列无序,粒径为002~02mm,颗粒被碳酸盐溶解物胶结在一起。破碎带左侧为明显的颗粒泥晶灰岩(基质支撑),其方解石的粒径约为002mm;右侧为泥晶颗粒灰岩(颗粒支撑),其方解石的粒径约为02mm

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PbZn2-g09

主要金属矿物为黄铁矿,主要非金属矿物为石英和方解石。黄铁矿(Py)主要由两个世代的黄铁矿组成。早世代黄铁矿颗粒粗大,粒径约05mm,最大可达3mm,含量约15%,自形程度较差,多被后期石英脉体溶蚀胶结充填;晚世代黄铁矿呈稀疏浸染状—星点状分布于石英脉体中,粒径008~012mm不等,自形程度为半自形—自形,含量约5%。方解石(Cal)含量极少,主要充填在石英(Qz)中,填隙结构发育

矿物生成顺序:粗粒黄铁矿→细粒黄铁矿

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PbZn2-g12

主要金属矿物为黄铁矿,主要非金属矿物为石英。黄铁矿(Py),早期半自形—他形发育,粒径约05mm,含量约80%,受后期构造流体作用影响,发育压碎结构、溶蚀边结构,多被后期石英脉胶结,局部可见海湾-孤岛结构;晚期主要分布于后期石英脉中,呈浸染状,含量约10%,自形—半自形,粒径002~004mm不等。石英(Qz)主要呈脉体形式充填在早期硫化物中,含量约为10%

矿物生成顺序:早世代粗粒黄铁矿→晚世代细粒黄铁矿

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PbZn2-g13

金属矿物主要有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿;非金属矿物主要为石英。闪锌矿(Sp)构成矿石主要的金属矿物,粒径05~2cm不等,含量约45%,自形程度差,与黄铜矿形成固溶体分离结构,受后期构造流体作用,被方铅矿溶蚀,发育溶蚀边结构、海湾-孤岛结构,溶蚀粗粒黄铁矿。方铅矿(Gn)含量约20%,粒径05~2cm不等,充填于闪锌矿裂隙中,可见充填结构,被后期石英-黄铁矿脉体溶蚀呈海湾-孤岛结构,包含石英角砾(Qz)。黄铁矿(Py)含量约20%,早期颗粒较粗大,粒径约05mm,被闪锌矿溶蚀呈溶蚀边结构,晚期颗粒呈星点状—浸染状发育于石英脉体中,粒径约005mm。黄铜矿(Ccp)含量约1%,主要呈乳滴状分布于闪锌矿中,粒径在0005~003mm之间,与黄铁矿同时生成

矿物生成顺序:粗粒黄铁矿→闪锌矿、黄铜矿→细粒黄铁矿→方铅矿

(三)矽卡岩型——安徽省铜陵市铜山铜矿 

6241 矿体特征

赛什塘铜多金属矿床以铜为主,共(伴)生铅、锌、金、银、锡、铁、硫等有益组分。已查明矿体有176个,其中铜矿体116个、硫矿体26个、铅锌矿体32个、铁矿体2个。按矿体产状可分为三种主要矿化类型,即产于下三叠统千枚岩、浅变质砂岩和大理岩中的似层状硫化物矿体;产于石英闪长玢岩与大理岩接触带的硫化物矿体;产于石英闪长玢岩及与其有关的隐爆角砾岩中的细脉浸染状铜矿。不同矿化类型的矿体特征归纳总结见表63。

6242 矿石特征

矿石矿物主要为黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿,次为闪锌矿、方铅矿、白钨矿、黝锡矿、毒砂;少-微量的斑铜矿、辉钼矿、毒砂、菱铁矿、孔雀石、褐铁矿、辉铜矿、自然铜、自然金、自然银、自然铋、方黄铜矿、墨铜矿、硫铋铜矿、银黝铜矿、淡红银矿、深红银矿、辉铜银矿、黄锡矿、硫铋镍矿、硫砷钴矿等。脉石矿物有透辉石、石榴子石、阳起石、绿泥石、绿帘石、绢云母、金云母、石英、长石、铁白云石、方解石及铁质海泡石等。

表63 赛什塘铜矿矿体特征简表

常见的矿石结构有中细粒自形-半自形粒状结构、碎裂结构、交代熔蚀结构等。常见的矿石构造有角砾状构造、浸染状构造、网脉状构造和块状构造等。

6243 成矿期和矿化阶段

赛什塘-铜峪沟铜矿的接触交代-热液成矿作用特征明显,具有多期多阶段性。成矿作用与岩浆活动关系密切,属岩浆期后热液成矿,与矿区的石英闪长玢岩有关。

通过详细的野外观察和显微镜下观察,发现成矿作用与矽卡岩关系密切。石榴子石矽卡岩被后期热液蚀变叠加,而后又穿插石英硫化物细脉;矽卡岩被块状含铜磁黄铁矿脉体充填交代,后期又被细脉状黄铜-磁黄铁矿穿插;石榴子石矽卡岩被透闪石脉状穿插;石榴子石和透闪石构成复杂矽卡岩,被含方铅矿的硫化物细脉穿插,最后被陡倾的石英硫化物细脉穿插。

在块状磁黄铁矿体中,可见变质粉砂岩的交代残余;条纹状含铜磁黄铁矿石中有黑色条纹状变质砂岩残余;平行细脉状含铜磁黄铁矿石,外观如同条纹状,原岩为矽卡岩,不规则脉状,沿原岩的条纹交代;含铜磁黄铁矿体被后期石英硫化物细脉穿插;后期还可见含铅石英碳酸盐脉和石英-铁白云石-黄铁矿细脉穿插。

根据以上矿石类型、矿物共生组合以及穿插交代关系,结合矿物流体包裹体特征,将赛什塘铜多金属矿床划分为四个成矿期十个成矿阶段:

O 熔流共存成矿期 该期熔体相与流体相共存,流体为结晶的熔体出溶形成,常见较晚形成的富流体相石英交代早期硅酸盐结晶矿物,多见于石英闪长岩体顶部。

O1石英阶段,石英交代早期硅酸盐结晶矿物,富含流体包裹体。

A 矽卡岩成矿期 该期以岩浆流体与围岩接触交代为主,常见石榴子石、透辉石、透闪石、阳起石等矽卡岩矿物,矿石主要为块状磁黄铁矿、磁铁矿,为高温气液作用产生,在接触带部位富集。

A1早期矽卡岩阶段,以石榴子石和透辉石为主。

A2退化蚀变阶段,以透闪石和阳起石为主,出现大量块状磁铁矿。

A3块状硫化物阶段,以块状磁黄铁矿为主。

B 硫化物一期 该期脉状、条带状黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿等硫化物大量出现,产状较缓,以平行细脉为主,可见矿石矿物交代熔蚀早期矽卡岩矿物,脉石矿物有绿泥石、绿帘石、绢云母、石英等,常见于接触带附近及层间破碎带中。

B1平行细脉条带状黄铁矿-磁黄铁矿阶段,伴有方铅矿的生成。

B2平行含方铅矿的硫化物细脉,有少量黄铜矿伴生。

C 硫化物二期 该期硫化物以磁黄铁矿、黄铜矿为主,少量闪锌矿、毒砂等,呈陡倾细脉状产出,可见陡倾细脉穿插平行细脉,后期脉石矿物以碳酸盐矿物为主,见于接触带附近、构造裂隙、层间破碎带中。

C1陡倾细脉状磁黄铁矿-黄铜矿阶段,同时可见闪锌矿、毒砂呈平行细脉伴生,其中毒砂较自形。

C2石英方解石黄铁矿阶段,含少量铅锌矿。

C3石英铁白云石脉阶段,后期裂隙中偶见有黄铜矿充填。

C4方解石脉阶段。

此外,矿区还可以见到晚期的肉红色石榴子石呈脉状及团包状交代充填早期矽卡岩型矿体的现象,可能代表更晚期的岩浆活动的热液对前期岩石矿体的一种叠加和改造作用。该期热液活动是否造成新的成矿作用,目前尚无充足的资料加以推断。

6244 蚀变矿化分带特征

(1)蚀变分带特征

矿区有明显的矿化蚀变分带,以Ⅱ号小岩株为中心,向外呈带状分布,依其主要蚀变矿物特征和组合,可以划分为以下四带(图616、图617)。

图616 赛什塘斑岩铜矿矿化及蚀变分带图

(据李东生等,2009)

1千枚岩、大理岩及粉砂岩;2千枚岩夹砂岩、透镜状大理岩;3千枚岩、砂岩;4花岗闪长岩、花岗闪长斑岩;5灰白色英云闪长岩、英云闪长斑岩;6灰白色英云闪长斑岩;7灰白色浅灰色细粒石英闪长岩;8灰白石英斑岩;9浅黄-白色次流纹岩;10深灰色绿色闪长玢岩、辉石闪长玢岩;11矽卡岩;12矽卡岩型铜矿体;13斑岩型铜矿体;14岩性带分带界线;15断层;16钾化带;17似千枚岩化带;18矽卡岩化带;19青磐岩化带

A钾化带

分布在小岩株的中、下部,在矿区南部火成岩沟口和40线附近,出露较少,其中发育钾长石脉,该带具轻微绿泥石化和绢云母化。

黄铁矿、黄铜矿在该带中呈浸染状产出,以黄铁矿为主(含量2%~5%),次为黄铜矿(含量小于1%)。

B似千枚岩化带

分布在小岩株的中、上部和南西侧。位于钾化带与岩体接触带之间,呈渐变过渡关系。硅化、绢云母化和黄铁矿化极发育。蚀变带宽一至数百米,在构造破碎带和微裂隙发育地段尤为强烈。石英呈网脉状、团块状,绢云母呈细小的鳞片状,交代斜长石,最高达40%。

该带普遍见有细脉浸染状黄铁矿、黄铜矿和多金属矿脉,是斑岩型铜矿主要赋存带。局部具碳酸盐化和高岭土化。矿石类型为黄铁矿、黄铜矿石。黄铜矿与黄铁矿之比为≤1:1。

图617 赛什塘斑岩铜矿31线剖面图

1残坡积物、冲积物、腐殖土;2古近-新近系红色砂砾岩;3第三岩组:大理岩,中部千枚岩;4砂、砾石;5石英闪长岩;6石英斑岩;7矿体;8钻孔及编号;9石英闪长岩带;10硅化-钾化-绢云母化带;11强矽卡岩化-绢云母-绿泥石化带;12弱矽卡岩化-绢云母-绿泥石化带;13角岩化-大理岩围岩带

C矽卡岩化、角岩化带

分布于千枚岩化带外围的碳酸盐岩分布地带。蚀变范围很窄,宽约50~200m,与岩体的接触带有关。矽卡岩矿物有石榴子石、透辉石、阳起石、绿帘石、透闪石和符山石等,尚有金属矿物和其他脉石矿物。矽卡岩矿物大部分交代了原岩,是本区主要成矿部位。角岩化主要发育在硅铝质岩地段,以黑云母、红柱石角岩为主。矿石类型以磁黄铁矿黄铜矿矿石为主,其次为磁铁矿黄铜矿矿石。磁黄铁矿与黄铜矿之比为8:1~17:1,个别为1:1~6:1。矿石品位较高,铜平均品位一般为1%~361%;硫平均品位一般大于6%,最高达153%。Cu:S=1:8。

D青磐岩化带

主要分布在外接触带,与矽卡岩化带界限较明显。延伸范围较大,可达500m。主要蚀变矿物有绿泥石、绿帘石和碳酸盐,局部有较强的矽卡岩化和黄铁矿化,是Ⅱ号矿带的延伸部分,此带上部矿化很弱。局部见有含铜的石英方解石脉和黄铁矿脉,脉宽为02~20m,含铅小于02%。在矽卡岩化区段矿石类型主要为磁铁矿黄铜矿矿石。黄铜矿与黄铁矿之比为3:1~1:1。矿石品位变化较大。铜平均品位为03%~27%,硫平均品位为5%~20%,铁平均品位为30%。Cu:S=1:20。主要伴生元素除与岩体内接触带相同外,还有铅、锌和砷等。

(2)矿化分带特征

矿区成矿金属元素及其相应的金属矿物种类繁多,构成以Ⅱ号岩体为中心的环带状矿化带,并与蚀变带相对应。按其主要金属矿物组合特征,共分为四个矿带(邱风歧等,1978)。

A含铜矿化带

与钾质带相对应。分布在Ⅱ号岩体中下部。金属硫化物多呈稀疏细粒浸染状,少数为细脉浸染状。金属矿物以黄铁矿为主,占2%~5%;次为黄铜矿,小于1%,铜金属含量一般为001%~02%,个别大于2%,没有圈出矿体。硫含量为052%,Cu:S=1:65。

B黄铁矿、黄铜矿带

与千枚岩化带相对应。分布于Ⅱ号岩体的中上部和南西侧,是“斑岩铜矿”赋存的有利部位。金属硫化物以细脉浸染状为主,其次为细脉状。矿石类型为黄铁矿、黄铜矿矿石。矿石矿物成分以黄铁矿(1%~4%)、黄铜矿(1%~4%)、闪锌矿(1%~3%)为主,其次有辉钼矿、毒砂、方铅矿、黄锡矿、白铁矿、斑铜矿。黄铜矿与黄铁矿之比≤1:1。脉石矿物有石英、高岭土和方解石等。

铜平均品位一般为02%~041%,最高达073%。主要伴生元素有银(含量004~008g/t)、硒(含量00003%~00005%),其次尚有碲、锌、镓、锶、锡等。其中银含量较高,可以综合利用。硫含量为134%。Cu:S<1:3。

C磁黄铁矿、黄铜矿带

与矽卡岩化带相对应。主要分布在正接触带,以南西侧成矿最好,是“矽卡岩型铜矿”赋存的有利部位。金属硫化物以致密块状、稠密浸染状为主,其次为稀疏细脉浸染状。矿石类型以磁黄铁矿、黄铜矿矿石为主。

矿石矿物成分有磁黄铁矿(一般为40%~70%,最高达80%,最少低于20%)、磁铁矿(一般为40%~60%,最少为8%~15%)、黄铜矿(一般为3%~10%,最高达22%,最少低于1%)、白铁矿(地表为1%~8%)和少量黄铁矿。磁黄铁矿与黄铜矿之比一般为8:1~17:1,个别为1:1~6:1。脉石矿物有石榴子石、透辉石、阳起石、绿帘石、绿泥石和石英等。

矿石品位较高。铜平均品位一般大于1%,最高达361%,硫平均品位一般大于6%,最高达 153%。主要伴生元素有银(1677g/t)、金(038g/t)、铋(001%),锡(003%)、钨(WO3002%)、铟(00003%)和镉(0017%)等。Cu:S=1:8。

D磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿带

大体与青磐岩化带(下部)相对应。分布于外接触带,以南西侧最好,是“似层状铜矿”赋存的有利部位。金属硫化物以条带(纹)状、稀疏细脉浸染状为主,其次为细脉状和稀疏浸染状。矿石类型主要为磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿矿石。

矿石矿物成分有磁铁矿(46%)、黄铜矿(1%~9%)和黄铁矿(1%)。黄铜矿与黄铁矿之比>3:1~1:1。其次为闪锌矿、白铁矿、黄锡矿、方铅矿、自然银和辉铋矿等。脉石矿物有石榴子石、透辉石、透闪石、绿帘石、绿泥石、石英和方解石(脉)等。矿石品位变化较大。铜平均品位为03%~27%,硫平均品位为5%~20%,Cu:S=1:20。主要伴生元素除同上带外,还有砷、铅、锌。

金矿床分类的历史回顾

1矿区地质特征

铜山矿床位于长江深断裂南缘,下扬子凹陷褶皱带中段,铜陵-贵池复向斜西部,成矿区带上属于长江中下游成矿带中部(孙亚力等,2008;周曙光,2003)。矿区内褶皱和断裂十分发育,褶皱总体呈北东向,断层总体呈北东向、近东西向及近南北向,以平行褶皱轴向的逆冲断裂、层间伸展滑动引起的构造破碎带和北东向压扭性断裂为主(孙亚力等,2008;张智宇等,2012)。长江中下游成矿带位于扬子板块北缘的长江断裂内,是我国重要的金属成矿带之一,分布铁铜金等矿床上百处,著名的矿集区有宁芜矿集区、铜陵矿集区、庐枞矿集区、安庆-贵池矿集区、九瑞矿集区及鄂东南矿集区等,对于我国资源保障具有举足轻重的作用(图3-8)。

图3-8 铜山铜矿区域地质简图

(据吕庆田等,2011)

2矿体特征

铜山铜矿矿体产于花岗闪长斑岩岩体与有利的地层接触部位和花岗闪长斑岩体中。中石炭统黄龙组-上石炭统穿山组白云质灰岩、下二叠统栖霞组钙质灰岩及泥盆系硅质碎屑岩与成矿关系密切,其与岩体接触带是矿体主要赋存部位(张智宇等,2012)。矿体主要呈似层状、透镜状、囊状、扁豆状等,矿体厚度在几米至十几米之间,长度多在50m左右,最长可达数百米。大矿体多呈似层状、透镜状,小矿体多呈囊状、脉状等(图3-9)。

矿石类型包括含铜矽卡岩型、含铜斑岩型、含铜黄铁矿型与含铜角砾岩型。以含铜矽卡岩型为主,具有显著的交代结构和特定的矿物组合,常具有绿帘石化、透闪石化、硅化、碳酸盐化及绿泥石化等热液蚀变(张智宇等,2012)。矿石结构主要为自形、半自形粒状结构、他形粒状结构、变交结构和包含结构等,矿石构造主要为浸染状、稠密浸染状、块状、条带状、角砾状和脉状、网状构造等;矿石矿物主要为黄铜矿、斑铜矿、磁铁矿、黄铁矿,脉石矿物主要有石英、石榴子石、透辉石、方解石等。

图3-9 铜山铜矿床矿体特征示意图

(据丁宗炜,2009)

1—煌斑岩脉;2—矽卡岩;3—铜矿体;4—角砾岩;5—断层Q—第四系;P1—二叠系下统大理岩;P2—二叠系中统灰岩;T1—三叠系下统灰岩;D3w—泥盆系上统五通组石英砂岩;γδπ—花岗闪长斑岩

3成因模式

矿床的形成受多种因素控制,包括岩体、构造、有利层位以及围岩蚀变等,接触交代矽卡岩型作用为其主要成矿作用,其次为斑岩型成矿作用、热液型成矿作用及隐爆角砾岩型成矿作用,均与燕山期中酸性岩浆活动有关,整体上构成中浅层矽卡岩型铜矿床(图3-10)(陈红瑾等,2011;李大鹏等,2010,2011;左胜平,2001)。

图3-10 铜山铜矿成矿模式图

(据赵晓霞等,2012)

1—花岗闪长斑岩;2—层间滑脱构造带;3—斑岩型铜钼金矿化;4—矽卡岩型铜铁金硫矿化;5—层控矽卡岩型铜铁矿化;6—隐爆角砾岩型铜金矿化;7—热液型铅锌银矿化;8—热液-矽卡岩复合型铜铁硫矿化;9—层间破碎带型铜铁硫矿化;10—断裂

在岩体控矿方面,铜山岩体为燕山早期中酸性小型侵入体,含矿性较好,岩体分为铜山岩枝和前山岩枝,矿床物质主要来源于岩浆,岩体是含矿母岩(左胜平,2001);岩浆活动过程中,岩体的强大热动力,使得周围地下水受热,加入到岩浆热液中,使得地层中的成矿物质活化,随流体迁移至岩体接触带附近形成多个阶段叠加的铜铁金硫矽卡岩型富矿体。

成矿物质主要来自于燕山期中酸性岩浆,沿岩体与碳酸盐岩的矽卡岩接触带叠加有张性断裂带、滑脱构造带、层间破碎带,岩体周边广泛发育大理岩化、矽卡岩化、硅化、青磐岩化等蚀变,地表发育黄铁矿化、黄铜矿化等(赵晓霞等,2012)。

4矿床系列标本简述

2009年,针对铜山铜矿床整体地质特征及成矿背景,采用矿区定点捡块方法及钻探取样方法采集矿区标本共19块(表3-3)。标本主要选取自矿区内主要围岩的各种类型岩石标本、顶底板岩石标本、蚀变岩石标本、主次要矿种矿石标本、不同结构构造及不同物质组分的矿石。其中,采集围岩标本14块,岩性为石英岩状砂岩、粗晶大理岩、结晶灰岩、含炭质泥质粉砂岩、炭质页岩、泥晶灰岩、花岗闪长岩、含石榴子石辉绿岩、含绿泥石方解石脉和角砾岩;采集矿石标本4块,岩性为黄铁矿黄铜矿闪锌矿矿石、黄铁矿化黄铜矿化矽卡岩、黄铁矿黄铜矿闪锌矿矿石和磁铁矿黄铜矿矿石;采集蚀变围岩1块,岩性为高岭土化石英二长岩。本次标本采集覆盖了矿区出露的二叠系下统栖霞组、石炭系上统船山组和泥盆系上统五通组的地层标本,较全面覆盖了矿区各类型的岩石、矿石标本。

表3-3 安徽铜陵铜山铜矿采集标本

注:表中Cu3-B代表铜山铜矿标本,Cu3-b代表该标本薄片编号,Cu3-g代表该标本光片编号。

5图版

(1)标本照片及其特征描述

Cu3-B01

石英岩状砂岩。岩石呈白—浅灰白色,中粒变晶结构,块状构造。岩石几乎全由石英组成,颗粒粒径1~2mm,胶结物为硅质。石英颗粒发育明显次生加大边。岩石中含有不均匀的微细粒黄铁矿,含量<1%

中国典型矿床系列标本及光薄片图册钨钼铜矿

Cu3-B02

粗晶大理岩。岩石呈白色—浅灰白色,粗粒结构,块状构造。主要矿物为方解石,粒径约5mm。岩石中有方解石脉充填

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Cu3-B03

结晶灰岩。岩石呈灰—深灰色,中细粒变晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石,含量>95%。岩石中发育缝合线构造,构成锯齿状黑色条纹,其内有炭质薄膜,可见有细脉浸染状黄铁矿化,氧化后为褐铁矿

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Cu3-B04

结晶灰岩。岩石呈灰—深灰色,中粒变晶结构,块状构造。岩石主要矿物成分为方解石。岩石中有沿裂隙发育的白色方解石细脉,裂隙面上发育有炭质薄膜,并见微量细粒黄铁矿,含量<1%

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Cu3-B05

含炭质泥质粉砂岩。岩石呈黑灰—黑色,泥质粉砂质结构,条带状薄层状构造,局部显示叶片状构造。主要矿物成分为粉砂质和泥质颗粒。炭质不均匀分布,含量集中时可污手。岩石硬度较大,常见顺层分布或斜切层理的方解石脉,脉宽约1m m,并见微细粒黄铁矿

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Cu3-B06

炭质页岩或炭质泥岩。岩石呈黑色,泥质结构,块状构造。主要矿物成分为泥质或黏土质,炭质较均匀分布。层理发育不均衡,多呈指曲状,局部层理不发育部位即为炭质泥岩。岩中发育有方解石细脉和星点状微细粒黄铁矿

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Cu3-B07

泥晶灰岩。岩石呈灰色,泥晶结构,薄层状构造。主要矿物成分为泥晶方解石,含量>90%。岩石中发育致密微细泥质纹层,层厚约1cm,并可见垂直层理的方解石脉,脉宽1~2mm,延伸不远,一般10cm左右即尖灭

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Cu3-B08

泥晶灰岩。岩石呈灰色,泥晶结构,薄层状构造。主要矿物成分为泥晶方解石,含量>95%,岩石层面上含微细泥质纹层。岩石结构致密,由泥质纹层构成层理,岩石中发育斜切层理的方解石脉,脉宽约3mm

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Cu3-B09

花岗闪长岩。岩石呈灰色带浅肉红色,中粒不等粒结晶结构或似斑状结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石和钾长石,次为石英。斜长石,浅灰白色;钾长石,肉红色,长柱状,半自形—他形晶,粒径1~3mm,最大粒径可达5mm,二者含量65%~70%。石英,无色透明,他形粒状结构,粒径1~2mm,含量20%~25%。暗色矿物主要为黑云母、角闪石,自形—半自形粒状结构。黑云母,含量约10%,原生黑云母呈棕褐色,角闪石蚀变形成的黑云母呈绿黑色。角闪石,含量<1%,黑色,粒径1~2mm,部分蚀变为黑云母。岩石中含有灰色细粒闪长岩包体

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Cu3-B10

花岗闪长岩。岩石呈灰色带浅肉红色,中粒不等粒结晶结构或似斑状结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石和钾长石,次为石英。暗色矿物主要为黑云母、角闪石。岩石中见有长英质细脉发育,脉体宽约05cm,脉体中心为硅质石英,两侧为钾长石,说明岩石后期发育钾硅化现象

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Cu3-B11

花岗闪长岩。岩石呈灰色带浅肉红色,中粒不等粒结晶结构或似斑状结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石和钾长石,次为石英。暗色矿物主要为黑云母、角闪石。岩石裂隙面上见叶片状绿泥石并在表面见有擦痕,显示岩体经受了后期动力变质作用

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Cu3-B12

高岭土化石英二长岩。岩石呈土略带粉红色,风化强烈,中细粒结构,块状构造。主要矿物成分为高岭石、石英。高岭石,白色,粒状,含量约70%,由长石风化蚀变而成。石英,他形粒状,含量约20%。其余可见微量斜长石和钾长石残斑。暗色矿物见有零星分布的黑云母,并见有细小石英脉发育

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Cu3-B13

含石榴子石辉绿岩。岩石呈绿灰色,表面风化强烈,呈灰绿色,结构致密,块状构造。主要矿物成分为斜长石、斜方辉石,肉眼难以区分

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Cu3-B14

含绿泥石方解石岩。岩石呈乳白色,粗晶结构,块状构造。主要矿物为巨晶—粗晶方解石,白色—乳白色,晶粒可达5~7c m,菱形解理发育,含量约95%。少量他形绿泥石颗粒,绿灰—绿黑色,呈不规则团窝状分布,含量约5%。微量粒状黄铁矿,与绿泥石密切共生,含量<1%

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Cu3-B15

角砾岩。岩石呈灰色,中细粒变晶结构,角砾状构造。角砾成分有两种,砾径不一。一种为灰质角砾,灰色或白色,大者3cm×5cm,小者1~3mm;另一种为硅质角砾,灰—深灰色,大者达1~3cm,小者3~10mm。角砾形状不规则,棱角状—尖棱角状,含量60%~65%。基质主要矿物成分为方解石,含量约30%。穿插有泥质薄层或细脉,内含微细粒黄铁矿,含量约5%

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Cu3-B16

黄铁矿黄铜矿闪锌矿矿石。岩石呈绿灰色,他形粒状结构,细脉浸染状构造。矿石矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿。黄铁矿,黄—黄白色,粒径01~02mm,含量约20%。黄铜矿,—铜,粒径1~2mm,含量约8%。闪锌矿,棕褐色,半自形—他形粒状结构,粒径05~1mm,含量约15%。脉石矿物主要为透辉石,浅灰绿色,半自形—他形粒状结构,呈块状,含量约40%,其次为方解石,为结晶灰岩组分,含量约10%

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Cu3-B17

黄铜矿闪锌矿矿石。矿石呈灰色,他形粒状结构,浸染状-稠密浸染状构造。矿石矿物主要为闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿。闪锌矿,褐灰色,半自形—他形粒状,粒径05~1mm,较均匀浸染状分布,含量约25%。黄铜矿,铜—亮,粒径05~2mm,不均匀浸染状分布,含量约15%。黄铁矿,—黄白色,粒径2~3mm,含量约10%。亦见微量磁铁矿。脉石矿物主要为石英、方解石。石英,他形粒状,含量约20%。方解石,白—乳白色,自形—半自形粒状结构,含量约30%

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Cu3-B18

黄铁矿化黄铜矿化矽卡岩。岩石呈黄灰—褐灰色,他形细粒结构,块状构造。主要金属矿物为赤铁矿、黄铁矿、黄铜矿。赤铁矿,褐色—褐黑色,他形细粒状结构,金属—半金属光泽,条痕呈樱红色,含量约25%。黄铁矿,黄白色,他形细粒状结构,呈团窝状分布,含量约5%。黄铜矿,铜,细粒浸染状,局部集中呈稠密浸染状,呈团窝状,含量1%~2%。脉石矿物有透辉石、方解石。透辉石,浅灰色,他形细粒结构,含量约40%。方解石,白色,他形粒状结构,脉状构造,含量约30%

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Cu3-B19

磁铁矿黄铜矿矿石。矿石呈褐灰色,他形粒状结构,稠密浸染-块状构造。矿石矿物有磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿等。磁铁矿,铁黑色,他形粒状,含量30%~35%。黄铜矿,铜,他形粒状,含量约30%,部分黄铜矿氧化后为蓝铜矿和孔雀石。黄铁矿,黄白色,他形粒状,含量约10%。脉石矿物主要为透辉石和少量方解石。透辉石,绿灰色,他形细粒结构,含量约30%

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(2)标本镜下鉴定照片及特征描述

Cu3-b03

纯大理岩。粒状变晶结构,块状构造。主要由方解石(Cal,>95%)组成,菱面体解理,粒径1~15mm,含少量Mg、Fe、Mn等

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Cu3-b10

花岗闪长岩。斑状结构,块状构造。主要矿物成分为石英(Qz,约30%)、斜长石(Pl,约30%)、钾长石(Kfs,约25%)。暗色矿物主要以角闪石(Amp,约10%)为主,含少量白云母(Ms,约3%)和副矿物榍石。斑晶粒径05~1mm。斜长石发育聚片双晶。钾长石,具不明显的格子双晶,局部发生绢云母化。角闪石,多呈长柱状,具角闪石式解理,多色性明显

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Cu3-b13

含石榴子石辉长岩。辉绿结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石(Pl,约55%)、斜方辉石(Opx,约35%),少量石榴子石(Grt,约5%)和石英(约5%)。自形晶斜长石之间形成近三角形空隙,其中充填单个的他形辉石颗粒,粒径约1mm。斜方辉石,无多色性,短柱状,正高突起,平行消光,粒径约05mm。石榴子石,无解理,正高—正极高突起,显均质性,正交镜下为全消光

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Cu3-g18

主要金属矿物为黄铜矿、黄铁矿、赤铁矿,少量磁铁矿、斑铜矿。黄铜矿(Ccp)含量约20%,多呈半自形或他形粒状分布,受后期构造流体溶蚀,有较多凹坑。黄铁矿(Py)含量约15%,呈半自形或他形粒状分布在脉石矿物中,边部破碎呈压碎结构,粒径001~1mm。赤铁矿(Hem)含量约8%,多与磁铁矿伴生。多被脉石矿物包裹呈他形粒状结构,粒径005~05mm,部分分布于脉石矿物中明显受到破碎控制呈揉皱结构。磁铁矿(Mag)含量约4%,多与赤铁矿伴生,呈他形分布在脉石矿物边缘,多被赤铁矿交代呈交代残余结构,粒径约001mm,较大残晶可达01mm。偶见斑铜矿(Bn)分布于黄铜矿裂隙中

矿物生成顺序:(黄铜矿、黄铁矿)→磁铁矿→(赤铁矿、斑铜矿)

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Cu3-g19

主要金属矿物为黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿。黄铜矿(Ccp)含量约80%,多呈半自形或他形粒状分布,交代赤铁矿呈交代残余结构,粒径01~1mm。黄铁矿(Py)含量约5%,呈自形—半自形或他形粒状分布在脉石矿物和黄铜矿中,晶形较好,多被脉石矿物交切充填,破碎明显,粒径001~1mm。赤铁矿(Hem)含量约2%,多见半自形、他形以及鲕状,粒径001~05mm。磁铁矿(Mag)少量,与赤铁矿伴生,多被赤铁矿交代

矿物生成顺序:(黄铁矿、黄铜矿)→磁铁矿→赤铁矿→黄铜矿

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由于金独特的地球化学性质,它几乎能参与各种地质作用,并在适当条件下形成工业富集,甚至可以产出在地质条件迥然不同的矿床中,赋存于各种各样的岩石中,形成丰富多彩的含矿建造,因此金的矿床类型十分丰富。金矿床的成因涉及到变质、岩浆、沉积、表生等各种地质作用和各种因素复杂影响的复合成矿过程,工业金矿床的形成与初始含金建造有时可存在长达十余亿年的时差。金矿床形成过程的复杂性、控矿条件的多样性给金矿床的合理分类带来很大困难,自20世纪30年代至今,据不完全统计,国内外金矿床分类方案已逾百种,其中在我国有较大影响的有40余种。它们遵循不同的分类准则,如按矿床成因分类;按成矿物质来源分类;按成矿大地构造环境分类;按容矿岩石和含金建造分类……无疑,这些分类方案具有时代的痕迹,也都在一定程度上集中反映出金的成矿规律,深化了对金矿床生成条件和工业价值的认识,推动了金矿地质事业的发展。

(一)早期以侧重于岩浆成矿作用为基础,以温度和深度为控制条件的分类

Lindgren(1913)热液矿床的分类方案,即深成高温矿床(300~600℃,3~15km)、中温中深矿床(200~300℃,12~45km)和浅成低温矿床(50~200℃,近地表至15km),曾对世界和我国早期金矿床的地质研究有着深刻的影响。其他典型分类方案还有:

1Emmons(1937)的分类

分凝金矿床,伟晶岩金矿床,高温气液交代金矿床,高温金矿床,中温金矿床,低温金矿床,砂金矿床和含金砾岩金矿床。

2朱夏(1953)的分类

内生矿床--岩浆析集金矿床,含金石英脉及伟晶岩脉金矿床,接触变质金矿床。

3刘祖一(1959)的分类

内生金矿床,包括气成矿床,浅成热液矿床,中深热液矿床;外生金矿床。

4谢家荣(1965)的分类

深成矿床--含金伟晶岩脉气化金矿床,接触交代型金矿床,高温热液型金矿床,中温热液型金矿床;火山成因矿床;古砂金矿床;近代砂金矿床。

5МБ博罗达耶夫斯卡娅等(1974)的分类

内生金矿床,即近地表矿床(数米至1~15km),中-深成矿床(1~15km到4~5km),深部矿床(>5km);表生金矿床,即风化壳矿床,机械沉积矿床(砂矿床);变质成因金矿床。

(二)基于矿体形态、矿化类型的分类方案

1Launay(1913)根据金矿体与各种火成岩的关系提出的金矿床分类

各种成分火成岩中的包裹体金矿床,分凝作用形成的金矿床,产于局部容矿岩石中的金矿床和接触金矿床;与花岗岩化变质作用有关的深源弥散性浸染型金矿床,薄形复脉型金矿床;产于第三纪山链的大脉和网脉型金矿床;产于石灰岩中的金矿床,含金砾岩。

2我国岩金矿床地质勘探规范(1984)的金矿床分类

石英脉型金矿床(分石英单脉型金矿床,石英复脉型金矿床,石英网脉型金矿床),破碎带蚀变岩型金矿床,细脉浸染型金矿床,石英-方解石脉型金矿床。

3ВИ斯米尔诺夫(1959)的分类

石英-金热液矿床(含金石英脉,含金石英-碳酸盐矿脉,含金石英-重晶石矿脉,含金石英-电气石矿脉),金-银-碲热液矿床,黄铁矿-金热液矿床,含金围岩交代热液矿床,受变质含金砾岩,砂矿。

4FS西蒙斯(1973)的分类

含金石英脉型金矿床,低温热液“矿囊”型矿床,砂金矿床,古砂金矿床,海洋砂金矿床,浸染型金矿床,伴生金矿床。

5王友文(1987)的分类

脉型金矿床(包括石英脉型,石英-方解石脉型,石英-重晶石型),蚀变岩型金矿床(产于沉积变质岩中的,产于火山岩中的,产于花岗岩类中的,产于混合岩化岩石中的),浸染型金矿床(产于硅质岩中的,碎屑岩中的,碳酸盐岩中的,火山碎屑岩中的),斑岩型金矿床(花岗斑岩型,爆破角砾岩筒型,夕卡岩型),砾岩型金矿床,铁帽型金矿床和砂金矿床。

(三)以含金矿石建造为主体的分类

(1)谢尔巴科夫(1977)把世界金矿床分为16个金矿建造:①超基性岩中的含金铬铁矿-铂族建造;②金-滑石菱镁片岩建造;③玄武岩类岩石中的含铜黄铁矿建造;④花岗岩类岩石的金-硫化物-石英建造;⑤火成岩接触带金-硫化物-夕卡岩建造;⑥非均质铁质岩金-氧化物-铁矿建造;⑦杂砂岩及不同碱度喷发岩的含金黄铁矿多金属建造及⑧金-石英建造;⑨炭质黑色页岩中金-石英-硫化物建造(细脉浸染建造);⑩花岗岩及其交代晕中的金-石英建造;(11)砾岩中含金古砾岩建造;(12)安山岩、英安岩、流纹岩、碱性玄武岩类岩石的金-银建造;(13)粘土质岩石含金铜-钼建造;(14)变质片岩、花岗岩金-石英-玉髓建造;(15)小侵入体金-硫化物建造;(16)暗色岩类中的含金铜-镍建造。

(2)Tatsch(1975)把金矿石划分出10种主要的含金建造,其分类特点是强调了火山作用,对每一种矿石建造描述了与之相关的构造背景、岩浆活动、蚀变作用及矿体形态(表1-2)。

(3)斯米尔诺夫(1982)把深成热液金矿床划分为石英-金,石英-毒砂-金,石英-黄铁矿-金,石英-电气石-金,石英-白钨矿-金和金-辉锑矿矿石建造;对火山成因热液矿床分出了多金属-金-银建造、含碲化物和硒化物金-银建造和金-明矾石建造。

(4)BA库伦德舍夫等(1984)把含金矿石建造划分成29个主要类型,部分类型中尚划分亚类。其主要类型为:①含金铬铁矿-铂族矿石建造;②金-滑石-菱镁片岩矿石建造;③含金的铜-黄铁矿矿石建造;④金-硫化物-石英矿石建造;⑤金-硫化物-夕卡岩型矿石建造;⑥金-氧-铁矿石建造;⑦含金黄铁矿矿石建造;⑧含金的铜-钻-铁夕卡岩型矿石建造;⑨含金黄铁矿-多金属矿石建造;⑩金-石英矿石建造;(11)金-石英-硫化物矿石建造;(12)金-石英脉型矿石建造;(13)石英-金-毒砂矿石建造;(14)金-稀有金属矿石建造;(15)金-铀砾岩型矿石建造;(16)金-银矿石建造;(17)白钨矿-金-钼多金属矿石建造;(18)含金的铜-钼矿石建造;(19)金-锑-钨-汞矿石建造;(20)金-辉锑矿-黄铁细晶岩矿石建造;(21)金-石英-玉髓矿石建造;(22)金-硫化物矿石建造;(23)金-铁矿石建造;(24)石英-重晶石-硫化物金矿石建造;(25)含金青磐岩矿石建造;(26)金-石英-碳酸盐矿石建造;(27)含金铜-镍金矿石建造;(28)含金的黑色页岩型矿石建造;(29)金和铂-金的砂矿建造。

表1-2 Tatsch(1975)金矿石建造分类

(四)以成矿地质作用为依据的成因分类

这种分类在我国金矿地质研究中具有重要影响,基本反映了我国现阶段金矿床成因分类的现状(表1-3)。特别是中国地质学会矿床地质专业委员会贵金属专业组的划分方案具有广泛影响,该分类方案依据金的成矿作用划分为7种主要类型和16个亚类,有的亚类按其特殊的成矿标志还可进一步划分若干型式、建造或组合。

嗣后一些学者对其分类方案进行了补充,如毋瑞身(1986)的划分方案(强调变质热液和含金建造):①变质热液型--中基性火山岩含金建造,含炭陆源细碎屑岩含金建造,含炭的泥页岩含金建造,夹细碎屑岩的碳酸盐含金建造;②岩浆(侵入)热液型--交代重熔型,同熔型;③火山热液型--火山岩型,次火山岩型;④渗滤热液型;⑤沉积砾岩型;⑥砂金--冲积型,冰川型。

王秀璋等(1984,层控金矿床分类):①混合岩化改造矿床;②变质后改造矿床;③沉积-变质矿床;④沉积-改造矿床。

表1-3 以成矿地质作用为依据的成因分类方案表

刘英俊等(1991)依据成矿能量释放方式将金矿床划分成5个端员类型和6个主要二元过渡类型。金矿床的端员类型:①与区域变质作用有关的金矿床;②与侵入作用有关的金矿床;③与火山作用有关的金矿床;④与表生作用有关的金矿床;⑤与地下水或热卤水有关的金矿床。

金矿床的主要二元过渡类型:①与上升变质热液和地下水混合作用有关的金矿床;②与花岗岩化有关的金矿床;③与次火山作用有关的金矿床;④与火山沉积作用有关的金矿床;⑤与沉积-地表水、地下水综合作用有关的金矿床;⑥与火山-次火山区地下水作用有关的金矿床。

(五)以成矿物质来源为基础的分类方案

这一分类将成矿物质来源做为矿床分类的首要准则,把矿床产出的地质环境或成矿作用性质做为第二要素,该种分类方案见表1-4。

表1-4 以成矿物质来源为基础的分类方案

潘辉逖(1994)以成矿物质来源做为第一要素,划分为幔源、壳源、混合源、表生四大类,按成矿作用分为:岩浆热液金矿床;混合岩化热液金矿床;变质热液金矿床;沉积变质金矿床;渗滤热液金矿床;火山热液金矿床;风化壳金矿床;机械沉积金矿床等八类,包括18种含金建造类型。

(六)以构造环境和金矿床生成作用为依据的分类--JJBache(1988)的分类

第Ⅰ大类:前造山火山-沉积型矿床

第1类:伴生金多金属硫化物矿床

la亚类:与分异的钙-碱性火山活动有关

1b亚类:与以基性为主的火山活动有关,具蛇纹岩特征

1c亚类:赋存于沉积岩,不存在火山岩,但与火山活动有间接关系

第2类:铁-金建造矿床

第3类:赋存于火山-沉积岩系中的不整合型金矿床

第Ⅱ大类:后造山深成-火山型矿床

第4类:伴生金含铜斑岩型矿床

4a亚类:含铜和金

4b亚类:含金

第5类:赋存于碳酸盐岩层中的交代矿床

5a亚类:含多金属矿物组合的交代矿床

5b亚类:含金及少量铜的交代矿床

5c亚类:含汞浸染状交代矿床

第6类:侵入岩中脉型(或复合脉)矿床

6a亚类:以铜为主的脉矿

6b亚类:以铅和锌为主的脉矿

6c亚类:以金和银为主的脉矿

6d亚类:赋存于克拉通第三纪火山岩的脉型矿床,富含银,与侵入作用存在空间关系

第Ⅲ大类:碎屑型矿床

第7类:古砂金矿床

第8类:现代砂金矿床,包括冲积和残积砂金

(七)金矿床地球化学分类

栾世伟、陈尚迪(1983)依据金矿床中与金有关的元素地球化学性状和元素的共生规律,把金矿床划分为金-铁、金-银、金-铜、金-锑、金-锡、金-铀、金-砷、金-钴、金-铂等八个主要金矿地球化学类型和19个亚型。

陈光远(1983)依据金矿床中与金共生的S、Se、Te、As、Sb、Bi等元素的组合性状确定了金矿床中标型矿物的组合特征,分出了S、Se、Te、As、Sb、Bi等元素系列和相应标型矿物组合。

王义文(1983)基于对我国金矿S、Pb、O等同位素地质研究,提出了金矿床同位素地球化学分类。

应该指出,原苏联的一些学者对金矿床的地球化学分类研究作出了卓越贡献,这方面的内容已为我国学者杨敏之所报道,本文不再赘述。

(八)以容矿围岩或含矿建造为准则的分类方案

Routhier(1963)的分类:①赋存于沉积岩层中的矿床,与深成侵入岩体无明显关系;②与花岗岩侵入体(包括花岗岩内带和外带)有关的矿床;③产于基性和超基性岩(通常属于火山成因)中的矿床;④主要与第三纪后造山钙-碱性火山活动有关的矿床;⑤产于变质岩系中的矿床,与深成侵入体无明显关系。

Boyle(1989)的分类:①含金的斑岩岩墙、岩席和岩株,含金的伟晶岩、粗粒花岗质岩体、细晶岩和钠长岩;②碳酸岩和与碳酸岩有关的岩体;③含金夕卡岩型金矿床;④基本上是火山岩地区,位于裂隙、断层、剪切带、叠席带和角砾岩带内的金-银和银-金脉、网脉、复脉、矿化岩筒和不规则的硅化矿体;⑤基本上是沉积地区,位于断层、裂隙、不连续的顺层面以及剪切、拖曳褶皱,破碎带和背斜的张口部位的含金脉、复脉、层状带和鞍状矿体,也包括化学性质有利岩层在靠近断层和破裂处发育的交代型板状和不规则的矿体;⑥由沉积岩、火山岩和各种火成侵入体及花岗岩化岩石构成的复杂地质条件下金-银和银-金脉、复脉、网脉和硅化带矿床;⑦在火成岩、火山岩和沉积岩中的浸染状和网脉状金银矿床;⑧石英卵石砾岩和石英岩中的金矿床;⑨残积和冲积砂金;⑩其他方面的金矿资源。

加拿大地质调查所(RI索普等,1984)的分类:①砂铀、金矿床--黄铁矿型古砂铀、金矿床,现代砂金矿床;②化学沉积物为主岩的金矿床--碳酸盐-铁氧化物建造,砷硫化物-硅酸盐铁建造,层状黄铁矿,燧石-硫化物;③碎屑-沉积物为主岩的金矿床--炭质页岩/碳酸盐岩为主岩的金矿床(卡林型),浊流岩为主岩的脉金和剪切带金矿床;④火山岩伴生的脉金矿床和剪切带金矿床;⑤侵入岩体伴生的金矿床--次碱性长英质岩,碱性岩,镁铁质岩。

我国学者涂光炽(1990)、罗镇宽(1990)、韦永福(1990)、陈纪明(1990)的分类基本反映出了这一准则(表1-5)。

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