馬 宏
(中礦資源集團(tuán)股份有限公司,北京 100083)
安徽新橋Cu-S-Fe多金屬礦床位于安徽銅陵礦集區(qū),是該礦集區(qū)比較典型的一類符合成因礦床,其地質(zhì)特征與成礦過程在礦集區(qū)以及長江中下游成礦帶都具有代表性。新橋礦床的成因因其廣泛存在的層狀、層控型礦體的形成過程,存在3種代表性觀點(diǎn):①同生沉積-巖漿熱液改造成因;②海底噴流沉積成因;③燕山期巖漿熱液成因[1-3]。本次工作在歸納總結(jié)了前人研究成果的基礎(chǔ)上,對(duì)新橋Cu-S-Fe礦礦區(qū)進(jìn)行了詳實(shí)的野外調(diào)查、巖相學(xué)觀察和典型樣品實(shí)驗(yàn)分析,希望通過礦石礦物特征的探討和分析,為論證礦床成因提供一些依據(jù)。
新橋礦區(qū)位于下?lián)P子臺(tái)坳中段,舒家店背斜和大成山背斜交匯部位,區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育,巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈。地層-巖性、礦體展布、礦區(qū)構(gòu)造等[4]。
礦區(qū)內(nèi)可見的最早地層為志留系地層,總體上表現(xiàn)為晚古生代之后地層幾乎發(fā)育完整。第四系廣布于朱村復(fù)式向斜及山間凹地溝谷處;三疊系地層則分布于開闊向斜部位;二疊系上統(tǒng)、下統(tǒng)以及石炭系上、中、下統(tǒng)地層分布于背斜翼部;泥盆上統(tǒng)、志留上、中、下統(tǒng)多組成高山,存在于背斜的軸部[5]。塑性地層與脆性地層間隔產(chǎn)出,受構(gòu)造作用相互交切。石炭系中統(tǒng)、上統(tǒng),三疊系下統(tǒng)、中統(tǒng)及二疊系下統(tǒng)是本區(qū)主要賦礦層位。
圖1 新橋Cu-S-Fe礦床礦區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù)安徽銅陵321地質(zhì)隊(duì),2015,略有修改)
圖2 新橋Cu-S-Fe礦床地質(zhì)剖面示意圖(據(jù)藏文拴等,2014修改)
巖漿巖組合主要為石英閃長巖-花崗閃長巖-閃長玢巖,以中至淺成相石英閃長巖、閃長巖為主。區(qū)內(nèi)噴出巖主要分布在北部至北東部,巖性主要為中性至酸性巖類。新橋礦床主礦體主要賦存于上泥盆統(tǒng)與中石炭統(tǒng)地層之間的層間破碎帶以及磯頭復(fù)式巖株與碳酸鹽巖地層附近的蝕變帶中。礦體受兩組構(gòu)造變形控制,一組為順地層走向產(chǎn)出的層間滑脫帶,另一組是呈近北西向穿切地層的橫斷層[6]。
本礦區(qū)內(nèi)分為三個(gè)礦段,分別是牛山礦段、新橋礦段和筲箕澇礦段,與各礦段成因有關(guān)的巖體分別為牛山巖體、磯頭巖體、筲箕澇巖體。
礦區(qū)內(nèi)成礦作用復(fù)雜,因此,礦體類型也表現(xiàn)出一定多樣性,不同類型礦體的產(chǎn)出位置各異,其形態(tài)和礦物組構(gòu)也具有一定差異性(見圖3),根據(jù)上述特征,憑據(jù)礦體類型、組構(gòu)等要素,礦體類型劃歸為層控硫化物、層控矽卡巖和接觸交代矽卡巖型三種。
圖3 新橋礦床典型礦石圖
(1)層控硫化物型礦體:層控硫化物型礦體以大量出現(xiàn)層控網(wǎng)脈狀、紋層狀和角礫狀含銅黃鐵礦礦石為主要特征(見圖3)。主要在礦床西南部分布(見圖2),整體呈層狀展布于相關(guān)沉積地層中,順地層走向存在于層間滑脫帶。根據(jù)礦石礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及其與含礦主巖的關(guān)系,將該部分礦石類型分為3類:①層控-網(wǎng)脈狀礦石:此類礦石中礦石礦物以黃鐵礦含量最高,次為黃銅礦。該類礦石的形成環(huán)境和沉淀作用可能為:與成礦有關(guān)的流體在順地層垂向遷移過程中,在化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定,但孔隙度較發(fā)育的巖層中流體沿水平擴(kuò)散,充填空隙和層間破碎帶,在外部環(huán)境適宜,達(dá)到礦質(zhì)沉淀所需的物化條件時(shí),含礦流體沉淀,形成受地層巖石嚴(yán)格控制的層控型的礦體結(jié)構(gòu)特征(Lydon,1988;Large,1992)。②紋層狀礦礦石:該類礦石主要以黃鐵礦為主,膠狀黃鐵礦與結(jié)晶黃鐵礦均含有,含少量黃銅礦,云英巖化和碳酸鹽化較發(fā)育,石英和方解石組成該類礦石的主要脈石礦物。礦體一般呈紋層狀、脈狀分布于砂巖地層中,延伸不大,常見礦體部分位置缺失[7]。③角礫狀礦石:該類礦石主要以黃鐵礦為主,含少量黃銅礦,云英巖化和碳酸鹽化較發(fā)育,脈石礦物常見方解石和石英。礦體中角礫構(gòu)造發(fā)育,角礫以黃鐵礦+黃銅礦角礫和碳酸鹽巖角礫為主,常見角礫被碳酸鹽巖膠結(jié),礦體主要分布于地層間構(gòu)造破碎帶中。
綜上所述,層控硫化物型礦體宏觀上以典型層狀構(gòu)造的礦體類型為主,盡管礦石礦物類型各異,但是仍然總體上表現(xiàn)具有沉積作用形成的礦床主導(dǎo)的礦體和礦石礦物特征。
(2)層控矽卡巖型礦體:層控矽卡巖型礦體廣泛存在塊狀含銅磁鐵礦-矽卡巖礦石、層狀含銅磁鐵礦-黃鐵礦礦石(見圖3),主要在礦床東北-中部分布(見圖2),整體仍然嚴(yán)格受地層控制,產(chǎn)于層間破碎帶和層間滑脫帶。該類礦石主要受到巖漿熱液的影響,保留一定沉積特征的同時(shí),更多的表現(xiàn)出熱液特征,該部分礦石類型主要分為2類:①塊狀矽卡巖礦石:該類礦石主要以磁鐵礦最多,約占20%;其次含少量黃鐵礦、黃銅礦;可見微量斑銅礦。常見高溫蝕變特征礦物(石榴石、閃石類礦物),以矽卡巖化為主。②紋層狀礦石:該類礦石以黃鐵礦為主,約占20%,少量磁鐵礦和黃銅礦,各占約4%,見微量斑銅礦。常見中低溫蝕變特征礦物(透閃石、方解石、石英),以透閃石化、云英巖化、方解石化為主。
綜上所述,層控矽卡巖型礦體是層控硫化物型礦體的一種過渡類型,其特點(diǎn)是繼承沉積成礦作用特征的同時(shí),也表現(xiàn)出巖漿熱液改造作用的特征,矽卡巖化等蝕變常見。
(3)接觸交代矽卡巖型礦體:以廣泛存在的含銅矽卡巖型礦石為主要特征(見圖3)。主要分布于礦床中部(見圖2),在磯頭巖體與圍巖接觸帶的部位,以呈現(xiàn)典型的接觸交代成礦作用特征為主。該類礦石主要為接觸交代矽卡巖礦體,受巖漿熱液明顯,主要發(fā)育含銅(鐵)矽卡巖礦石。
綜上特點(diǎn),矽卡巖型礦體總體上表現(xiàn)為典型的熱液成因矽卡巖型礦床的特征,與礦區(qū)內(nèi)存在的前兩種礦體類型差異較大,是以巖漿熱液為主導(dǎo)成礦作用的產(chǎn)物。
對(duì)礦石組構(gòu)的觀察以及蝕變礦物組合的研究表明,新橋礦區(qū)既體現(xiàn)了沉積作用下形成的礦物特征,也顯示有矽卡巖熱液成礦作用形成的礦物特點(diǎn),形成了復(fù)雜的多期的礦物組合特征
(1)新橋Cu-S-Fe多金屬礦床礦體具多樣性,不同類型礦體的產(chǎn)出位置各異,其形態(tài)和礦物組構(gòu)也具有一定差異性。
(2)新橋礦區(qū)礦體中不同類型礦石特征代表不同成礦作用下的結(jié)果。
(3)新橋礦區(qū)礦石礦物既體現(xiàn)了沉積作用下形成的礦物特征,也顯示有矽卡巖熱液成礦作用形成的礦物特點(diǎn),是復(fù)合疊加改造的結(jié)果。