安徽銅陵新橋銅硫鐵礦床地球化學特征及成因分析

張 宇 ，邵擁軍 ，劉忠法 ，周 鑫 ，鄭明泓

(1. 中南大學 有色金屬成礦預測教育部重點實驗室，長沙 410083；2. 中南大學 地球科學與信息物理學院，長沙 410083)

新橋銅硫鐵礦床是我國長江中下游成礦帶銅陵礦集區(qū)內一個非常重要的礦床。經過眾多地質工作者多年的研究，該礦床在巖體定年、成礦元素分帶、成礦流體、控礦因素、成礦規(guī)律及找礦標志等方面均取得了豐碩的成果[1?11]，但同時由于對成礦時代、成礦物質來源和礦區(qū)典型的膠狀黃鐵礦成因等方面的認識存在不足，使得其礦床成因一直處于爭論之中，目前新橋銅硫鐵礦床的成因認識主要有3種觀點：同生沉積—巖漿熱液改造成因[3,12?14]、海西期海底噴流沉積成因[4,10,15?23]和燕山期巖漿熱液成因[24?28]。銅陵區(qū)域內包括冬瓜山銅礦床在內的眾多礦床與新橋銅硫鐵礦床在礦體產出狀態(tài)、賦礦層位、控礦因素、成礦規(guī)律等多方面都具有一定程度的相似性，相關的科學疑點也較為相似，因此對新橋銅硫鐵礦床進行成因分析也有利于促進對整個銅陵礦集區(qū)成礦機制的研究。本文作者就新橋銅硫鐵礦床和磯頭復式巖株閃長巖類巖石的常量元素、稀土元素、微量元素和S、Pb同位素等開展地球化學特征探討，同時結合礦床的地質特征進行成因分析，旨在為新橋銅硫鐵礦床的成因提供地球化學方面的依據。

1 成礦地質背景

新橋銅硫鐵礦床位于華北地臺與江南地背斜兩大構造之間的交接帶，即揚子準地臺(Ⅲ)下揚子坳陷帶(Ⅲ2)沿江拱斷褶帶(Ⅲ22)貴池—馬鞍山斷褶帶中部[2,7?8,11]。志留系下統高家邊組(S1g)至三疊系下統殷坑組(T1y)等地層在區(qū)內均有出露。其中，石炭系中統黃龍組(C2h)和上統船山組(C3c)在礦區(qū)內被層狀礦體所代替，是主要的賦礦層位，而在礦區(qū)邊部和外圍則有分布，巖性以灰?guī)r為主。上泥盆統五通組(D3w)和下石炭統高驪山組(C1g)巖性以石英砂巖為主，構成礦區(qū)主要的1號層狀礦體的底板。下二疊統棲霞組(P1q)巖性主要為灰?guī)r和瀝青質灰?guī)r，為礦區(qū)的次要賦礦層位，同時也構成1號礦體的頂板。舒家店背斜與大成山背斜樞紐走向均呈SW向，兩背斜相向傾伏，其傾伏端發(fā)育有盛沖向斜，3個褶皺在空間上組成了一個有利于巖體和礦體就位的“半漏斗”形區(qū)域。區(qū)內出露的巖體主要為磯頭復式巖株，出露于盛沖向斜核部，出露面積約0.5 km2，巖性以石英閃長巖為主。

2 礦床地質特征

新橋銅硫鐵礦床大小礦體共計 74個，其中以 1號礦體為主，其礦石量約占整個礦床總量的近90%。1號礦體賦存于五通組(D3w)砂頁巖與黃龍組(C2h)灰?guī)r之間的滑脫破碎帶之中，呈層狀、似層狀，走向NE45°～20°，傾角 45°～40°，沿走向長 2 560 m，沿傾斜方向長可達1 810 m(見圖1)。礦體厚度變化規(guī)律性強：在傾向上陡傾斜部分較厚，緩傾部分較薄，在傾角陡緩過渡地帶厚度一般較大；在走向上，平均厚度中間大，向東厚度劇減，迅速尖滅，向西厚度逐漸變薄而近消失。另外，1號礦體主要礦物圍繞磯頭巖株呈現出明顯的分帶特點，具體表現為：磯頭巖株→磁鐵礦(粒狀黃鐵礦帶)→黃銅礦+粒狀黃鐵礦帶→粒狀黃鐵礦帶。其粒狀黃鐵礦遍及全礦，從內到外均為主要組分，并且呈現由內到外粒度變粗、自形程度增高的規(guī)律，近磯頭巖株的地段黃鐵礦呈細粒狀，遠離磯頭巖株的地段則為粗粒狀。除1號礦體之外，區(qū)內稍具規(guī)模的礦體還有5號礦體和層狀菱鐵礦體。

圖1 新橋礦床地質剖面示意圖(據臧文拴等, 2004)Fig. 1 Geological section diagram of Xinqiao Cu-S-Fe deposite (after ZHANG et al, 2004): 1—Upper Permian; 2—Lower Permian; 3—Middle Carboniferous; 4—Middle and upper Devonian; 5—Lower Silurian; 6-Diorite

礦石礦物以黃鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦、膠狀黃鐵礦、菱鐵礦和磁黃鐵礦等為主；也有少量方鉛礦、閃鋅礦、赤鐵礦、褐鐵礦、鏡鐵礦以及一些金銀類礦物等；脈石礦物主要為方解石、白云石、綠泥石和石英等，其次為長石、石榴石和透輝石等。

礦石結構主要為粒狀結構(見圖2(a))、交代假象結構(見圖2(a))、交代環(huán)邊結構(見圖2(b))、膠狀結構(見圖2(c))、交代殘余結構(見圖2(c)和(d))、共結邊結構、網狀結構、脈狀結構(見圖 2(d))、針狀結構、條帶狀結構、層紋狀結構、揉皺結構、壓碎結構等；礦石構造主要為浸染狀、角礫狀、脈狀、砂糖狀、蜂房狀、卷曲狀(見圖2(e))、塊狀(見圖2(f))、晶洞狀、網脈狀構造等。

圖2 新橋銅硫鐵礦床典型礦石結構構造Fig. 2 Textures and structures of typical ores in Xinqiao Cu-S-Fe deposit: (a)Metasomatic pseudomorph texture; (b)Metasomatic rims texture; (c)Metasomatic relict texture of colloidal pyrite; (d)Metasomatic relict texture of magnetite; (e)Crimp pyrite ore;(f)Colloidal pyrite ore with crystal pyrite

圍巖蝕變主要有矽卡巖化(石榴石化、透輝石化、硅灰石化、綠簾石化等)、鉀化、硅化、碳酸鹽化、絹云母化、高嶺土化和綠泥石化等，矽卡巖化主要出現在礦體與巖體的接觸帶，而底板的石英砂巖除了一定程度的硅化外，未見其他明顯的蝕變現象。

3 巖體巖石地球化學特征

3.1 巖體巖石學特征

礦區(qū)內的巖體主要為磯頭復式巖株，分布于礦床中部，出露面積約0.5 km2。巖體分相明顯，中央相為石英閃長巖，邊緣相為閃長玢巖。

石英閃長巖：多呈灰色和灰白色，半自形不等粒狀結構。淺色礦物以斜長石為主，含量多在40%～60%之間，常見聚片雙晶結構和環(huán)帶結構(見圖3(a)和(b))；鉀長石含量相對偏高，約為20%，而石英含量通常為5%～10%左右；暗色礦物以角閃石為主，含量多在10%～20%之間，黑云母含量較少。副礦物含量較少，主要為磁鐵礦和黃鐵礦，多呈自形粒狀結構，偶見黃鐵礦晶粒沿脈串珠狀分布。

閃長玢巖：磯頭巖株閃長玢巖多呈灰白色，斑狀結構。礦物成分主要為角閃石、斜長石、石英和少量不透明礦物。角閃石多構成斑晶，為半自形?他形短柱狀，粒徑約0.2～1 mm左右，含量約10%；斜長石按照大小可分為兩組：大者形成斑晶，其晶型較好，粒徑約1～2 mm，含量約10%；細者形成基質，含量約65%。石英形成基質，他形粒狀，粒徑多為0.1 mm左右，含量約10%。

3.2 巖體常量元素地球化學特征

本次全巖分析分析選取的樣品均采自磯頭復式巖株在新橋露天采場的人工出露點，均為新鮮未蝕變的石英閃長巖，全巖分析結果及巖石化學特征值見表1。

圖3 磯頭復式巖株閃長巖類巖石顯微鏡下照片Fig.3 Microscope photos of diorites in Jitou Rock Strains: (a)Panidiomorphic texture of potassium feldspar and polysynthetic twin texture of plagioclase feldspar(+); (b)Dissolution texture of hornblende and zoning of plagioclase feldspa(+)((+)—Orthogonal polarization of microscope)

表1 新橋礦床磯頭巖株石英閃長巖全巖分析結果及巖石化學特征值表Table 1 Whole-rock analysis and lithochemical features of Jitou rock strains in Xinqiao

石英閃長巖的 SiO2平均含量為 59.13%，屬于硅酸弱飽和類巖石；CaO的平均含量為5.34%，高于中國同類巖石的平均值(花崗閃長巖3.70%、石英閃長巖4.63%)，顯示巖漿在成巖過程明顯受到鈣質圍巖的同化混染。

巖石堿總量[w(K2O)+w(Na2O)]平均值為 6.58%，較中國正常閃長巖值(6.83%)略低；w(Na2O)/ w(K2O)值均在 1.01～1.43之間，平均為 1.23；w(K2O)/[w(K2O)+w(Na2O)]值在0.41～0.50之間，平均為0.45；堿度率AR在1.72～2.06之間，平均值為1.88；里特曼組合指數(σ)值在 2.56～2.88之間，平均值為 2.70，屬于典型的鈣堿性巖, w(K2O)—w(SiO2)圖解(見圖 4)顯示巖石屬于高鉀鈣堿性系列, w(SiO2)—AR圖解(見圖5)顯示巖石屬于鈣堿性巖石。

Barbarin(1999)將鈣堿性巖分為 KCG和 ACG兩類，前者貧CaO而富K2O，主要來源于地殼，后者貧K2O 而富 CaO，主要來源于地幔[29?30]。樣品的 CaO含量平均為5.34%，K2O為2.98%，屬于ACG類，這也指示了本區(qū)巖漿主要來源于上地幔。

圖4 新橋礦區(qū)巖漿巖w(K2O)—w(SiO2)圖Fig. 4 w(K2O)—w(SiO2)plots of Jitou rock strain

圖5 新橋礦區(qū)巖漿巖w(SiO2)—AR圖Fig. 5 w(SiO2)—AR curves of Jitou rock strains

新橋磯頭巖株閃長類巖石的鋁過飽和度 A/CNK值變化在為0.81～0.94，平均值為0.88，鋁堿比A/NK為1.68～1.92，平均值為1.81。A/NK—A/CNK圖解(見圖6)顯示巖石為準鋁質，說明本區(qū)起源于上地幔的原始巖漿，在巖漿的成巖演化過程中受到過上地殼的同化混染。

在戈蒂尼指數(τ)與里特曼指數(σ)對數值的關系圖(見圖 7)上，所有的樣品點均落入 B區(qū)，說明本區(qū)巖體形成于造山帶，這符合銅陵地區(qū)為造山期后塊斷隆起區(qū)的大地構造環(huán)境。

圖6 新橋礦區(qū)巖漿巖A/NK—A/CNK圖Fig. 6 A/NK—A/CNK plots of Jitou rock strains

圖7 新橋礦區(qū)巖漿巖lg τ— lg σ 曲線Fig. 7 lg τ — lg σ curves of Jitou rock strains: Zone A—Volcanic rock of nonorogenic belt; Zone B—Volcanic rock of orogenic belt; Zone C—Induced alkalic rock between A and B;J—Volcanic in Japan

3.3 巖體稀土元素地球化學特征

稀土元素分析選取的樣品均采自磯頭復式巖株在新橋露天采場的人工出露點，均為新鮮未蝕變的石英閃長巖或閃長玢巖，稀土元素分析結果及經赫爾曼(1971)球粒隕石平均含量標準化所得到的稀土特征值見表2。

稀土元素配分模式圖(見圖 8)顯示所有樣品的配分曲線均向右傾，輕稀土部分的斜率大于重稀土部分，屬輕稀土富集型，為同源巖漿演化。稀土總量(ΣREE)都 在 170.54×10?6～213.14×10?6之 間 ， 平 均 值 為194.35×10?6，低于世界花崗質巖石的稀土元素平均含量(292×10?6)。輕重稀土比(∑LREE/∑HREE)介于9.84～13.00之間，平均為11.73，輕重稀土比遠大于1，輕稀土強烈富集，暗示巖漿在就位過程中受到過上地殼物質的混染。另外，樣品銪異常不明顯。巖體以上的這些特征與董耀松等[31](2004)提出的地幔部分熔融產物形成巖石的稀土元素特征相吻合，說明新橋礦區(qū)磯頭巖株為地幔部分熔融的產物。

w(La)N/w(Sm)N值變化范圍為 3.32～6.65，平均值為4.68，說明輕稀土元素內部也具有明顯的分異作用；w(Gd)N/w(Yb)N值范圍為 0.85～1.46，平均值為 1.24，小于 w(La)N/w(Sm)N值，重稀土分餾程度較低，衰減速度慢于輕稀土。銪異常(δEu)值均在0.90～0.98之間，平均值為0.94，銪谷不明顯，屬球粒隕石型，說明巖漿巖在形成期間斜長石分離結晶作用不明顯；鈰異常(δCe)值變化范圍為 0.78～0.82，平均為 0.81，鈰谷不明顯，屬鈰正常型，反映了表層風化作用對巖石的影響較小。

圖8 新橋礦區(qū)巖體稀土元素配分模式圖Fig. 8 REE distribution modes of Jitou rock strains in Xinqiao

巖體 w(La)N/w(Yb)N—δ(Eu)變異圖(見圖 9)顯示，所有樣品點均落在殼幔型區(qū)域，這與巖體常量元素特征顯示出的巖體屬于鈣堿性ACG類，形成于上地幔，但在成巖演化過程中受到地殼物質混染的結論相吻合，也與臧文拴等[9](2007)對新橋礦區(qū)磯頭巖株Pb同位素組成分析的結果一致。在 w(La)N/w(Yb)N—ΣREE圖上(見圖10)，新橋礦區(qū)巖體的落點均在玄武巖區(qū)域的堿性玄武巖區(qū)域，指示礦區(qū)的侵入巖原始巖漿可能是來自上地幔的堿性玄武巖漿。

圖9 新橋礦區(qū)巖體w(La)N/w(Yb)N—δ(Eu)變異圖Fig. 9 w(La)N/w(Yb)N—δ(Eu)relationship map of Jitou rock strains

圖10 新橋礦區(qū)巖體w(La)N/w(Yb)N—∑REE圖Fig. 10 w(La)N/w(Yb)N—∑REE relationship map of Jitou rock strains: A—Basalt: 1—Oceanic tholeiite, 2—Continental tholeiitic basalt, 3—Blkali basalt; B—Granite; C—Kimberlite;D—Carbonate rocks; E—Carbonaceous mudstone; 4—Chondrite

3.4 巖體微量元素地球化學特征

微量元素分析選取的樣品均采自磯頭復式巖株在新橋露天采場的人工出露點，均為新鮮未蝕變的石英閃長巖或閃長玢巖，微量元素分析結果見表2。

表2 新橋礦區(qū)巖體微量元素含量及特征值Table 2 Contents of trace elements and characteristic values of Jitou rock strains in Xinqiao (wB, 10?6)

新橋礦區(qū)巖體的微量元素測試結果表明，元素Sr含量較高，其平均值為787.0×10?6，均遠高于維氏值，遠 高 于 上 地 殼 值 (350.0×10?6)和 下 地 殼 值(230.0×10?6)，因此，新橋巖體不可能是地殼巖石深熔或重熔的產物，而元素Cu的平均含量達142×10?6，遠高于維氏值，其強烈富集說明巖體有為成礦提供物質來源的潛力，暗示成礦物質來源于巖漿的可能。

微量元素原始地幔標準化[標準化所用原始地幔平均含量據蛛網圖(見圖 11)顯示，新橋礦區(qū)閃長巖總體上顯示出較為一致的分配模式，曲線整體上呈右傾趨勢，表現出大離子親石元素(LILE)的相對富集和高場強元素(HFSE)的相對虧損，且均表現出 Nb、Ta、Ti的顯著虧損和Pb的正異常。Nb、Ta的顯著虧損，說明巖體是島弧巖漿作用的直接產物，且在巖漿上升過程受到了地殼物質的混染或源區(qū)受到俯沖洋殼物質的交代作用，Ti的富集是地幔巖石的顯著性質，而新橋閃長巖 Ti的虧損也說明其在演化成巖過程中受到了同化混染作用。

DUNGAN等[32]通過研究提出地殼的w(La)/w(Nb)比值通常為 1.5～2.2，而地幔物質的 w(La)/w(Nb)比值則為0.98～1.00。本區(qū)4個樣品的w(La)/w(Nb)值范圍為8.31～9.98，平均值為9.35，均明顯高于地殼和地幔的w(La)/w(Nb)比值，說明新橋磯頭巖株來源的不單一性。樣品 w(Nb)/w(U)比值為 2.27～4.05(平均值為 3.42)，低于原始地幔值(34)和陸殼平均值(8)[33?34]，w(Nb)/w(Pb)平均值 0.76低于大陸地殼值(1.6)和洋中嵴玄武巖值(25)[33?34]，這都說明了新橋磯頭巖株的殼幔型性質。

圖11 微量元素原始地幔標準化蛛網圖Fig. 11 Original mantle standardization web map of trace elements

4 礦床地球化學特征

4.1 礦床稀土元素地球化學特征

選取新橋1號礦體中的巖體、矽卡巖、礦石、圍巖(灰?guī)r)樣品進行稀土元素測試分析。測試結果(見表3)表明：巖體、矽卡巖、礦體和圍巖的∑REE平均值次為207.43、118.61、112.45和33.65，其隨著巖體→矽卡巖→礦體→圍巖順序依次減小，而且礦石與巖體和矽卡巖的值較為接近，而與圍巖的值相差較大。

經赫爾曼球粒隕石平均值標準化后作出的稀土元素配分圖(見圖12)表明：11個樣品的配分曲線均顯示出右傾的特點，輕稀土部分相對較陡，而重稀土部分趨于平緩，屬于輕稀土富集型；礦石樣品的配分曲線整體上與矽卡巖和巖體的曲線形態(tài)相近，重稀土部分近于重合，而與圍巖的配分曲線存在較大的差別；蝕變礦化閃長巖和新鮮閃長巖的配分曲線近于一致，具有近乎一致的稀土元素地球化學特點，這說明閃長巖發(fā)生的蝕變和礦化為閃長巖同期巖漿熱液所致，后期可能不存在外來熱液或后期外來熱液對其影響不大。另外，除礦石樣品XQ47-5外，各樣品的分配曲線均具有“鈰谷”，表現出Ce的虧損，其圍巖Ce虧損最為明顯。巖體(含蝕變巖體)和矽卡巖的Eu無明顯異常，其 δEu分別為0.85～0.93和1.04～1.05，均趨近于 1；礦體則表現出明顯的銪正異常，其δEu為1.61～1.90；圍巖呈現弱銪正異常，其δEu為0.81～0.85。

4.2 礦床微量元素地球化學特征

1號礦體的礦石、矽卡巖、蝕變巖體、巖體和圍巖的W、Sn、Cu、Pb、Zn、Ag等6種元素測試結果見表 4，用其平均含量作柱狀對比圖(見圖 13)進行分析。元素W和Sn在礦石中的含量與在矽卡巖中的非常接近，雖然與巖體(包含蝕變巖體)和圍巖中的含量差別較大，但相對而言更接近巖體中的含量(見圖13(a)和(b))；元素Cu在5類地質體中的含量從礦石→矽卡巖→巖體(包含蝕變巖體)→圍巖依次降低，但是Cu在巖體(包含蝕變巖體)中的含量明顯高于維氏值(見圖13(c))；元素Pb和Ag(Ag含量低于檢測限的以檢測限作圖)在礦石、矽卡巖和巖體(包含蝕變巖體)中的含量非常穩(wěn)定，而且遠低于圍巖中的相對含量(見圖 13(d)和(f))；元素Zn在矽卡巖中的含量最高，在其余4類地質體中的含量相當，但相對而言，礦石中的含量更接近巖體(包含蝕變巖體)中的含量(見圖 13(e))。總體而言，與其他巖石的主要成礦元素含量相比，矽卡巖和巖體的主要成礦元素含量均更接近礦石。

圖12 新橋礦區(qū)1號礦體稀土元素配分模式圖Fig. 12 REE distribution mode of Orebody No.1 in Xinqiao

表3 新橋礦床1號礦體稀土元素原始值Table 3 Contents of REE of Orebody No.1 in Xinqiao

表4 新橋礦床1號礦體微量元素含量Table 4 Contents of trace elements of Orebody No.1 in Xinqiao

5 控礦因素分析

有利層位：1號礦體賦存的石炭系船山組和黃龍組地層巖性均以灰?guī)r為主，其滲透性較好、化學性質活潑，易于與成礦熱液發(fā)生發(fā)生交代作用形成礦體。

巖漿：磯頭復式巖株的巖性以閃長巖為主，其對應的巖漿熱液易與船山組和黃龍組的灰?guī)r發(fā)生化學反應，而且其 Cu元素的強烈富集說明其有為成礦作用提供銅源的潛力。

有利賦礦空間：石炭系船山組和黃龍組地層的灰?guī)r巖性與上泥盆統五通組(D3w)地層的石英砂巖巖性機械性能差異大，在多次構造活動中易于產生層間破碎和滑脫空間，為礦液的運移和沉淀提供了良好的空間。

有利構造：盛沖向斜、舒家店背斜和大成山背斜組成的半漏斗形區(qū)域則為巖體的就位提供了空間條件。同時，三褶皺的多期次活動，使得船山組和黃龍組地層與上泥盆統五通組(D3w)地層之間的層間破碎和滑脫空間進一步擴大，為礦體的就位進一步提供良好空間。

隔擋層：礦體的底板為上泥盆統五通組(D3w)或下石炭統高驪山組(C1g)，其巖性均為石英砂巖，其滲透性較差，化學性質穩(wěn)定，這有利于含礦熱液的儲存，為礦質的沉淀、富集提供了良好的條件。

6 礦床成因分析

由于對成礦時代、成礦物質來源和礦區(qū)典型的膠狀黃鐵礦成因等方面的認識存在不足，使得新橋銅硫鐵礦床成因一直處于同生沉積—巖漿熱液改造成因[3,12?14]、海西期海底噴流沉積成因[4,10,15?23]和燕山期巖漿熱液成因[24?28]3種觀點的爭論之中。本文作者結合對新橋銅硫鐵礦床的控礦因素分析，對其巖體地球化學特征、礦石結構構造、圍巖蝕變、礦石礦物分帶特征、礦床地球化學特征、成礦物質來源以及與典型Sedex礦床和矽卡巖型礦床的對比做出如下總結。

圖13 新橋礦區(qū)1號礦體主要成礦元素平均含量對比Fig. 13 Comparison of average contents of main metallogenic elements of Orebody No.1 in Xianqiao: (a)W; (b)Sn; (c)Cu; (d)Pb;(e)Zn; (f)Ag

巖體地球化學特征：磯頭復式巖株的閃長巖類巖石屬于硅酸弱飽和類鈣堿性準鋁質巖石，其對應的巖漿熱液非常有利于與船山組和黃龍組等碳酸鹽地層發(fā)生交代反應。磯頭復式巖株中 Cu元素強烈富集也說明巖漿具備提供成礦物質的潛力。

礦石結構構造：1號礦體中礦石礦物的交代結構十分發(fā)育，說明礦床的熱液成礦特征十分明顯，而且成礦作用應以接觸交代作用為主。浸染狀、脈狀、卷曲狀、塊狀、晶洞狀等構造屬于接觸交代型礦床常見的礦石構造。

圍巖蝕變：圍巖蝕變以石榴石化、透輝石化、硅灰石化、綠簾石化等矽卡巖化為主，而且主要出現在礦體與巖體的接觸帶，反應了三者之間在空間上的親緣性。

礦石礦物分帶特征：1號礦體主要礦石礦物圍繞磯頭巖株呈現出的明顯分帶與典型的巖漿熱液礦床的溫度分帶一致，即近巖體區(qū)域形成中高溫礦物(磁鐵礦)，遠離巖體的區(qū)域則形成中低溫礦物，這也暗示巖體與成礦之間的密切關系。

礦床地球化學特征：新橋銅硫鐵礦床具有如下礦床地球化學特征：礦石與巖體和矽卡巖的∑REE平均值較為接近，而與圍巖的值相差較大；礦石樣品的配分曲線整體上與矽卡巖和巖體的曲線形態(tài)相近；矽卡巖和巖體的主要成礦元素含量均較其他巖石更接近礦石。這些特征都顯示出礦石與巖體和矽卡巖之間具有一定的親緣性，突出巖體對成礦的重要性。

成礦物質來源：S和Pb同位素的組成說明成礦物質主要來自于巖漿[6,8?10,14,35]，這符合磯頭復式巖株中Cu元素的強烈富集特征。石英和方解石的氫氧同位素證實礦床的成礦熱液為巖漿水[5,36]，這都說明巖漿是區(qū)內成礦的必要因素，其對應的巖漿熱液活動提供了主要的成礦物質、成礦流體和熱量。

與典型礦床的對比：將新橋銅硫鐵礦床與典型的Sedex型礦床——美國紅狗超大型鉛鋅礦礦床和典型的矽卡巖型礦床——湖北大冶鐵礦床進行比較，發(fā)現新橋銅硫鐵礦床明顯有別于美國美國紅狗超大型鉛鋅礦礦床，而與大冶鐵礦床存在類似(表5)。

表5 新橋銅硫鐵礦床與典型Sedex型礦床和矽卡巖型礦床的比較Table 5 Comparison among typical Sedex type deposit, skarn type deposit and Xinqiao Cu-S-Fe deposit

膠狀黃鐵礦成因研究一直是新橋銅硫鐵礦床成因研究的一大瓶頸，但電子探針分析結果表明，新橋銅硫鐵礦床的膠狀黃鐵礦應屬于熱液成因，而不是同生沉積和海底噴流沉積所形成[43]，這也間接否定同生沉積—熱液改造和海底噴流沉積兩種成因觀點。

綜合上述觀點認為，新橋銅硫鐵礦床應屬于以接觸交代作用為主的矽卡巖型銅硫鐵礦床。

7 結論

1) 磯頭復式巖株的閃長巖類巖石屬于硅酸弱飽和類鈣堿性準鋁質巖石，貧K2O而富CaO，屬于鈣堿性巖中的ACG類，指示本區(qū)巖漿主要來源于上地幔，而元素Nb和Ta與原始地幔標準值相比，顯著虧損，說明巖體是島弧巖漿作用的直接產物，且在巖漿上升過程受到了地殼物質的混染。

2) 新橋1號礦體中，礦石的∑REE值接近巖體和矽卡巖的∑REE值，而與圍巖的相差較大；礦石稀土配分曲線形態(tài)整體上接近矽卡巖和巖體，而與圍巖差別較大；礦石中W、Sn、Cu、Pb、Zn、Ag等6種微量元素含量最接近矽卡巖，其次是巖體，而與圍巖中的含量差別較大。說明礦石與巖體和矽卡巖具有一定的親緣性，而與圍巖關系不大。

3) 磯頭復式巖株中Cu元素的強烈富集說明巖漿具備提供成礦物質的潛力。

4) 巖漿是區(qū)內成礦的必要因素，其對應的巖漿熱液活動提供了主要的成礦物質、成礦流體和熱量，新橋銅硫鐵礦床應是以接觸交代作用為主的矽卡巖型銅硫鐵礦床。

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