宮巖 勞玉軍 江思雨

摘要：長江中下游成礦帶是中國重要的銅鐵金多金屬成礦帶之一，礦床類型繁多。其中，銅鐵金成礦系列主要由矽卡巖型、斑巖型和熱液脈型礦床構(gòu)成，系長江中下游成礦帶主要的成礦系列，與燕山期巖漿活動關(guān)系密切，且成巖成礦特點顯著。本文在前人對近年來長江中下游成礦帶燕山期礦床成礦系列的研究進展的基礎(chǔ)上做出歸納總結(jié)。

關(guān)鍵詞：長江中下游；成礦帶；燕山期；成礦系列；

長江中下游成礦帶主要由鄂東南、九瑞、安慶——貴池、廬樅、銅陵、寧蕪和寧鎮(zhèn)等七個礦集區(qū)組成。該成礦帶地處長江斷裂帶內(nèi)，歷經(jīng)長期的構(gòu)造作用、巖漿活動和成礦作用形成了成礦帶內(nèi)由矽卡巖型、斑巖型、熱液脈型等熱液礦床組成的豐富多樣的鐵、銅、金多金屬等礦床組合[1]，與燕山期構(gòu)造——巖漿成礦作用密切相關(guān)。本文在前人基礎(chǔ)上對近年來長江中下游成礦帶燕山期礦床成礦系列的研究進展做出總結(jié)，同時分析了長江中下游成礦帶仍存在的科學(xué)問題。

1. 區(qū)域地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域構(gòu)造

中國東部北東向構(gòu)造作為太平洋構(gòu)造體制的產(chǎn)物，在燕山期以近乎垂直的方式疊加于先期構(gòu)造之上，實現(xiàn)了具有全球意義的兩大構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)換[2-4]。燕山運動期間，西伯利亞板塊、太平洋板塊和拉薩板塊向中朝板塊匯聚，期間多向擠壓、造山，形成一個匯聚構(gòu)造體系。長江中下游三疊紀(jì)前陸構(gòu)造在晚侏羅紀(jì)構(gòu)造影響下，在太平洋板塊斜向俯沖形成的構(gòu)造環(huán)境中產(chǎn)生了強烈的改造。

1.2 區(qū)域巖漿活動

長江中下游成礦帶存在多個成礦期，其中燕山期為主要成礦期。燕山期巖漿活動總體分為兩期，第一期巖漿活動主要表現(xiàn)于銅陵、貴池等隆起區(qū)，是銅、金礦化的重要時期。大量的同位素定年成果指明本期巖漿形成時代在145Ma～135Ma之間。燕山期第二期巖漿活動則集中于寧蕪、廬樅盆地等凹陷區(qū)，其形成時代在135Ma～127Ma之間，屬早白堊世[5]，為鐵礦化的重要時期。

2. 成礦系列研究進展

關(guān)于長江中下游成礦帶的各類礦床的分布規(guī)律及特點，近年來各學(xué)者均在不斷研究討論。實踐表明，長江中下游成礦帶可劃分為四個成礦系列：

2.1 矽卡巖——斑巖型銅多金屬成礦系列

該成礦系列與富堿高鉀的閃長巖、石英閃長巖以及花崗閃長斑巖相關(guān)，SiO2含量63%，Na2O+K2O含量7.58%，其中K2O>Na2O。礦床圍巖主要為奧陶系——三疊系石灰?guī)r。成礦元素主要包括Cu、S、Fe、Au、Ag等。該成礦系列的典型礦床包括銅山口、封頂山、成門山等礦床。成礦時代為170Ma～130Ma。

以銅山口銅（鉬）礦床為例：

銅山口礦床位于鄂東南鐵銅多金屬礦集區(qū)。礦區(qū)地層與成礦關(guān)系密切的是下三疊統(tǒng)大冶群。野外觀察表明，銅山口地區(qū)經(jīng)歷了多次巖漿侵位。與礦化關(guān)系密切的花崗閃長斑巖是巖體的主體，SiO2含量為65.0%左右，A12O3含量>14.79%，高Sr和高Sr/Y比值，低Y和Yb。礦石礦物主要包括黃鐵礦、黃銅礦閃鋅礦等20余種，礦石具半自形、它形粒狀結(jié)構(gòu)以及交代結(jié)構(gòu)。圍巖蝕變包括：鉀化、矽卡巖化、硅化、絹云母化、綠泥石化等。在銅山口礦床，絹云母和金云母相應(yīng)地與斑巖型和矽卡巖型礦床黃銅礦、黃鐵礦等緊密共生，因此其40Ar/39Ar年齡可以解釋銅山口礦床的熱液蝕變和礦化年齡：早期143Ma左右，晚期129Ma左右[6]，表明銅山口地區(qū)至少經(jīng)歷了兩次熱液蝕變/礦化。

2.2 矽卡巖-熱液型鐵（銅）礦成礦系列

該成礦系列的礦床多集中于隆起與拗陷的過渡部位，與富堿輝石閃長巖、閃長巖、石英二長巖等密切相關(guān)。巖體侵位深度2km左右，SiO2含量61%，Na2O+K2O為8.22%，Na2O>K2O。圍巖為三疊系白云質(zhì)灰?guī)r。成礦元素主要包括Fe、Cu、S、Co、Au等。典型礦床有大冶鐵山、金山店、當(dāng)涂等礦床。成礦時代150Ma～120Ma。

以大冶鐵山鐵（銅）礦床為例：

礦體主要賦存于大理巖巖層間與侵入巖的接觸帶上。礦體受接觸面形態(tài)、斷裂、接觸熱變質(zhì)構(gòu)造的影響，不同地段的形態(tài)有較大差異，主要呈有脈狀、透鏡狀、囊狀等。礦石中金屬礦物有磁鐵礦、赤鐵礦、黃銅礦、褐鐵礦等。礦石中非金屬礦物主要包括方解石、白云石、綠泥石，其次還含有金云母、粘土礦物、石英。燕山期構(gòu)造NEE-NE向與NWW-NW向斷裂運動使該斷裂帶由印支期便存在的NWW向壓性轉(zhuǎn)為扭張性，原有斷裂張開，巖體又經(jīng)過冷凝收縮，致使富鐵熔漿與富硅酸鹽熔漿的侵入就位與貫入成礦[7]。

2.3 玢巖型——熱液型鐵礦成礦系列

該類礦床集中于斷陷火山盆地。礦床SiO2含量為54%，Na2O+K2O為6.79%，Na2O>K2O。成礦元素以Fe、S、P為主，后期有Cu、Au的疊加。成礦時代為130Ma～90Ma。玢巖型鐵礦空間上向上過渡為熱液型鐵礦，表現(xiàn)出明顯的分帶性。以寧蕪盆地玢巖型鐵礦最為典型。

以寧蕪火山巖盆地玢巖鐵礦礦床為例：

寧蕪地區(qū)火山巖從下向上分為龍王山組、大王山組、姑山組和娘娘山組。寧蕪地區(qū)玢巖鐵礦的成礦與橄欖玄（安）粗巖系列巖漿的活動關(guān)系密切[8]。礦床礦體以及圍巖蝕變類型包括類矽卡巖化、類青磐巖化、泥英巖化。玢巖的形成年齡120Ma～123Ma。鐵礦床的Pb同位素研究表明礦石礦物組合中磷灰石232Th-208Pb等時線年齡為124Ma[9]，與玢巖的形成年齡均相吻合，表明該類礦床的成巖與成礦時代近于一致。

2.4 多因復(fù)成礦床成礦系列

多因復(fù)成礦床成礦在長江中下游成礦帶分布較為廣泛，其成礦機理主要包括疊加、改造以及預(yù)富集表現(xiàn)出多個成礦階段、多種成礦物源、多成因的顯著特點。該類礦床以武山北礦帶、黃梅鐵礦、銅官山銅礦等礦床最為典型。

以武山北礦帶為例：

武山銅礦北礦帶位于橫立山——黃橋向斜東段北翼，區(qū)內(nèi)發(fā)育NEE向斷裂，并控制了區(qū)內(nèi)主要巖脈的展布。多次的構(gòu)造活動使該斷裂成為區(qū)內(nèi)重要的控巖、控礦斷裂。前人大量研究將礦床中黃鐵礦劃分為：沉積成因及熱液成因兩大類。沉積成因的黃鐵礦受后期熱液疊加作用的影響，其晶化程度、物性及化學(xué)成分等隨晶化程度的加強呈有規(guī)律性地變化[10]。

3. 該成礦帶科研工作中存在的問題

近年來對長江中下游成礦帶大量研究取得了豐厚的成果，但仍遺留了一些尚待解決的科學(xué)問題：

（1）長江中下游成礦帶所處的構(gòu)造背景與揚子板塊、華北板塊、古太平洋板塊之間的關(guān)系仍存在較多爭論。

（2）不同時期和類型的巖漿巖與各類礦床的成因、成巖成礦的關(guān)系有待進一步研究。

（3）長江中下游地區(qū)內(nèi)積累的各類地質(zhì)資料豐富， 但大缺乏礦山深部開采相關(guān)的地質(zhì)資料，這將嚴(yán)重影響對礦床深部的勘查工作[11-12]。

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