江西省德兴县付家坞铜矿
I .侵入岩
付家坞花岗闪长斑岩表面呈梯形,NE向长650m,NW向宽300m,面积0.2km2(图2-34)。岩体呈NW310方向插入,侧倾角约40°。岩体下降趋势明显增大,达到标高-—200m,同时水平截面积增大到0.8km2,岩体剖面的长轴方向也由NE转向NW。岩体边界较直,侧枝较少。
主体岩体与围岩呈侵入接触,接触边界清晰,呈突变关系。局部地区有数米宽的接触角砾岩,角砾岩主要由围岩组成。
主岩体对浅部变质围岩造成一定程度的接触变质,下盘的变质程度通常高于下盘。根据变质程度可分为两个带,内层为角岩带,外层为斑状千枚岩带。
图2-34付家坞铜矿床地质图
1—前震和九都组第三岩性段;2—前震旦系九都组第二岩性段;3—前震旦系九都组第一岩性段;4-绿泥石(绿帘石)-水云母千枚岩(变质凝灰岩);5-绿泥石(绿帘石)-水云母千枚岩(变质凝灰岩);6-应时水白云母千枚岩(变质凝灰岩);7-6和7不计分;8—应时水白云母花岗闪长岩;9-绿泥石(绿帘石)-水云母花岗闪长斑岩;10-绿泥石(绿帘石)-水云母-钾长石花岗闪长斑岩;11-应时闪长玢岩;12—变质辉绿岩;13—辉长岩-辉石岩;14—细粒长英质;15-接触角砾岩;16-地质界线;17—片状产状;18-蚀变带边界;19-背斜及其倾向;20——向斜及其倾向;21-故障;22-硫铁矿
根据地球物理资料推测,富家坞、铜厂、朱砂红复合斑岩在1800m深度汇聚成一个大型隐伏岩体,因为铜厂岩体已插入到朱砂红岩体地下800多米的底部。
富家坞花岗闪长斑岩矿物,据显微镜下定量统计(面积%):应时18 ~ 23不等,平均20.5;斜长石(主要为长石)43 ~ 55不等,平均48.5;钾长石从13到18不等,平均为15.5;角闪石7 ~ 10不等,平均8.3;黑云母从3到7不等,平均为4.8。付家坞主岩体中副矿成分为(10-6):磁铁矿847 ~ 9674不等,平均5261;磷灰石为130 ~ 521,平均为351;榍石0.3 ~ 289,平均145;锆石从133到255不等,平均194。岩石的化学成分列于表2-23,并与中国和世界类似岩石进行了比较。表2-24给出了付家坞斑岩的CIPW值。本文综述了斑岩体的主要氧化物特征。
表2-23付家坞斑岩的化学成分及对比表2-23付家坞斑岩的岩石化学成分
表2-24付家坞斑岩的CIPW值(WB/%)
SiO2 _ 2含量在64.27% ~ 66.13%之间,平均值为65.05%,高于中国花岗闪长岩的平均值,接近世界花岗闪长岩的平均值。Al2O3从15.34%变化到16.67%,平均值为15.74%,低于中国和世界同类岩石的平均值。Fe2O3+FeO从3.55%到4.98%不等,平均值为4.20%,也低于中国和世界同类岩石的平均质量。MgO从65438±0.36%变化到2.90%,平均值为65438±0.69%,相对低于中国和世界花岗闪长岩的平均值。CaO为2.89% ~ 4.66%,平均值为3.57%,略低于中国和世界花岗闪长岩的平均值。Na2O+K2O为6.37% ~ 7.65%,平均值为7.08%,高于中国和世界花岗闪长岩的平均值。特别是K2O含量较高,这构成了斑岩岩石学的主要特征。
富家坞花岗闪长斑岩中应时钾长石脉的K-Ar同位素年龄为157Ma,矿区围岩中应时钾长石脉的K-Ar同位素年龄为152Ma。
二。矿床地质学
矿体:付家坞矿体的形态产状特征见表2-25和图2-35。含铜斑岩的中轴线倾向NW,倾角40° ~ 20°。岩体顶部矿体已被剥蚀,岩厂上部周围接触带矿体保存较好,故矿体呈向西北倾斜的空心圆柱体状,水平剖面呈环状。铜钼矿化的富集中心与内外接触带的构造断层和断裂密集带大致一致。铜矿化强度与接触带大致对称,单个铜矿体分布于矿床深部,尤其是斑岩体的大部分接触带。主矿体内部矿化连续性很好,包裹体很少。
表2-25付家坞铜矿床矿体形态特征
图2-35付家坞矿体的剖面图和平面图。
1-Cu (0.4%)矿体;2-花岗闪长斑岩
矿石矿物:富家坞的矿石矿物与铜厂的矿石矿物基本相似。请参考铜厂一节的描述,本节不再赘述。矿石中主要金属硫化物的分布为:黄铁矿3.30%,黄铜矿1.39%,辉铜矿0.053%。黄铁矿:黄铜矿:辉钼矿为2.4 ∶ 1 ∶ 0.038。铜矿物中黄铜矿占90%以上,其次是斑铜矿、黝铜矿和辉铜矿。
矿石结构:基本和铜厂差不多,这部分就不赘述了。
矿石储量、品位及化学成分:付家坞矿床铜储量257.26万吨,铜品位0.501%;钼储量167845t,钼品位0.033%。伴生金含量0.055克/吨,钴含量0.0024%,硒含量0.0015%。原生矿石以原生硫化铜为主,通常占铜储量的90%左右,次生硫化铜占5% ~ 10%,氧化铜和硫酸铜不到5%。除铜外,有益元素还与铜、金、银、铼、镍、钴、硫、硒、碲、钛、钾和铂族元素有关。矿石中有害杂质元素主要是砷、锌、镁。砷含量平均为0.007%,锌含量通常小于0.01%,氧化镁一般小于2%,符合现行工业指标要求。
第三,围岩蚀变
富家坞矿床围岩蚀变与铜厂基本相似,但蚀变矿物含量不同。因此,表2-26可以与铜厂的表进行比较。
表2-26付家坞斑岩型铜(钼)矿不同蚀变带矿物成分变化对比表2-26付家坞斑岩型铜(钼)矿床蚀变带岩石矿物含量
注:*按×10-6计算;其他含量以%计。
富家坞矿床的蚀变过程说明如下:
硅酸钾蚀变:主要以应时-钾长石脉的形式出现。钾长石脉的K-Ar同位素年龄为152 ~ 157 Ma,与花岗闪长斑岩的163Ma相差甚远,表明钾硅酸盐蚀变是与晚期斑岩岩浆一起形成的,是晚期斑岩岩浆与围岩的独立流体相。硅酸钾蚀变产物主要是钾长石,其次是黑云母、硬石膏和钠长石。
应时-绢云母-绿泥石化:蚀变绢云母K-Ar同位素年龄为112Ma,此时花岗闪长斑岩结晶已分离很久。这一时期的构造运动在斑岩上部接触带造成了密集的破碎带,但下部岩浆房不断排出富碱的挥发性流体,导致天水对流循环,形成混合流体相,最终造成接触带周围的岩石(斑岩、千枚岩等。)主要通过水解进行交代。角闪石和黑云母分解成绢云母和应时,铁与硫化氢结合形成大量黄铁矿,从而形成应时-绢云母-绿泥石化带。
碳酸盐-硫酸盐化:岩浆房固结后期,仍有部分余热,驱动天水对流循环,热流体物理化学条件缓慢恢复地壳表面状态。这一阶段形成的蚀变主要是方解石、白云石、铁白云石和石膏,其次是锰菱铁矿、萤石、重晶石和沸石。
第四,稳定同位素
硫同位素:富家坞及附近硫磺矿硫化物的硫同位素组成见表2-27,而硫酸盐的硫同位素δ34S变化范围为-0.6‰~ 1.0‰,平均值为0.48‰;硫矿中硫化物的硫同位素δ34S值为0.5 ‰ ~ 1.3 ‰,平均值为0.97‰。这说明付家坞和硫矿硫化物的硫同位素组成是均匀的,基本接近陨石硫。富家坞硫酸盐的硫同位素δ34S变化范围为6.1‰~ 7.6‰,平均值为7.1‰(表2-28)。这说明硫酸盐的硫同位素组成与海水有很大不同。这些硫酸盐的硫源不是来自海水硫酸盐,而主要来自深部硫源。
表2-27付家坞铜矿床硫化物的硫同位素组成
表2-28付家坞铜矿床硫酸盐硫同位素组成表2-28付家坞铜矿床硫酸盐硫同位素组成
表2-29付家坞铜矿床氧同位素组成
表2-30付家坞铜矿床应时流体包裹体分析结果表2-30付家坞铜矿床石英中流体包裹体成分
注:根据冶金工业部地质研究所1984
表2-31付家坞铜矿床应时流体包裹体中与成矿有关的元素和成分分析结果表2-31付家坞铜矿床石英流体包裹体中与成矿有关的元素成分
注:根据冶金工业部地质研究所1984
氧同位素:富家坞的氧同位素组成见表2-29。表2-29显示了斑岩与混合流体反应的演化趋势,混合流体由花岗闪长岩岩浆氧逐渐演化为天水氧同位素组成。
动词 (verb的缩写)流体包裹体
富家坞矿床流体包裹体包括气体包裹体、多相包裹体、气液包裹体和含CO2包裹体,气液比通常在65,438+00% ~ 40%之间变化,少数达到50% ~ 80%。多相包裹体的子矿物主要有石盐、钾盐和硬石膏。含CO2包裹体中CO2的体积含量从10%到15%不等。大多数流体包裹体的直径在5-10μm之间,少数大于10 μm..大多数流体包裹体的均一温度范围为140 ~ 360℃,少数达到540 ~ 680℃。应时硫化物包裹体成分分析测试结果见表2-30,与液相成矿有关的元素和成分见表2-31。
流体包裹体中主要离子的比值为:[K+]/[Na+]在0.144 ~ 5.245之间变化,平均值为1.557;[Ca2+]/[Mg2+]从0.269到6.416不等,平均值为2.099;[Cl-]/[F-]变化范围为20.433 ~ 246.077,平均值为96.560。此外,流体包裹体含有不同的成矿元素,其中铜从微量到1430×10-6不等,铅从微量到80×10-6不等。锌从微量到1150×10-6不等,钼从微量到220×10-6不等。
不及物动词矿床成因探讨
富家坞铜矿位于江南泰隆与钱塘坳陷结合带的隆起一侧。燕山期浅成低温花岗闪长斑岩岩浆侵位,热液蚀变和矿化活动受赣东北深大断裂带控制。燕山期,婺源-德兴-益阳-东乡地区有安山岩岩浆喷发。浅成-超浅成斑岩岩体的侵位是该期中酸性火山喷发的有机组成部分,很可能属于本次火山喷发的管道相。中元古代双桥山群因富含成矿金属成分而被一些地质学家视为矿源层。矿体位于燕山期钙碱性复合花岗闪长斑岩及围岩的顶部,被认为是矿化的主要贡献者。富家坞矿床的主要地质特征,如热液蚀变、矿化等,可与典型的斑岩矿床相比较,故将其归为斑岩型铜(钼)矿床。