安徽銅陵新橋銅硫鐵多金屬礦地質(zhì)特征及成因探討

李奇敏

華東冶金地質(zhì)勘查局超硬材料研究所

安徽銅陵新橋銅硫鐵多金屬礦地質(zhì)特征及成因探討

李奇敏

華東冶金地質(zhì)勘查局超硬材料研究所

通過對安徽銅陵新橋礦地質(zhì)特征的分析研究，發(fā)現(xiàn)本礦區(qū)成礦有兩期：熱液前期和熱液期。

地質(zhì)特征；成因；銅陵

安徽省銅陵新橋礦位于安徽省銅陵市東19km，礦區(qū)距銅陵市公路22km，距長江碼頭32km。距寧銅鐵路順安站6km，順安鎮(zhèn)至鳳凰山銅礦公路和701廠鐵路專用線從礦區(qū)經(jīng)過。區(qū)內(nèi)鐵路、公路、水路運輸十分便利。

1.成礦地質(zhì)背景

礦區(qū)地層自上泥盆統(tǒng)至中下三疊統(tǒng)均有出露。主要賦礦層位為黃龍組（C2h）、船山組（C3c）、棲霞組（P1q）。新橋礦床在區(qū)域構(gòu)造上處于兩個雁行排列的背斜（大成山背斜、舒家店背斜）傾沒端相向傾沒交匯地帶。礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主有磯頭巖株，次為牛山巖枝。

2.礦床地質(zhì)特征

2.1礦體形態(tài)特征

安徽銅陵新橋礦主要以銅硫鐵礦體，原生金銀礦主要賦存于原生銅硫鐵礦體中［1］，礦床由74個礦體組成，主礦體為1號礦體，其次為5號礦體，礦體厚度基本上呈有規(guī)律的變化。在傾向上（或剖面上）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；在平面投影上，中部被巖體占據(jù)形成一個無礦區(qū)。

2.2礦石質(zhì)量特征

礦石基本由11種礦物的自然組分形成。原生礦物以黃鐵礦為主，次為黃銅礦，局部有磁鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦及少量自然金、自然銀；次生氧化礦物以褐鐵礦為主，次為赤鐵礦、斑銅礦和輝銅礦。按工業(yè)利用對礦石成份的要求，礦物共生組合含量的變化，可歸納為五種工業(yè)礦石：銅、硫、鐵、鉛鋅、金銀，十一種自然類型，并伴生有一些有益組分。

2.3成礦階段劃分

根據(jù)礦區(qū)內(nèi)礦物共生組合，接觸鑲嵌特征，結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等關(guān)系，可以將本礦床成礦階段劃分為兩期四個階段。

（1） 熱液前期階段：

在白云質(zhì)灰?guī)r中生成中粗粒黃鐵礦，自形程度高，多為自形晶，邊緣無交代現(xiàn)象，呈浸染狀，局部為塊狀構(gòu)造。同時，還有膠狀黃鐵礦生成。此外，少量磁黃鐵礦和棲霞組下部沉積特征的菱鐵礦亦是本期產(chǎn)物。

（2）熱液期：

① 早期階段：早期形成的黃鐵礦在熱液上升的沖擊下，產(chǎn)生碎裂構(gòu)造，同時也使白云質(zhì)灰?guī)r產(chǎn)生破碎，使得磁鐵礦、中粒半自形-它形黃鐵礦、黃銅礦沿裂隙面破碎部位充填交代。本階段屬高、中溫階段，成礦溫度為415°～270°（磁鐵礦成礦溫度415°）

② 中期階段：銅類礦物（黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦等）的大量出現(xiàn)，伴生出現(xiàn)鋅、鉍類礦物［（鐵）閃鋅礦、硫銅鉍礦、輝碲鉍礦、輝鉍礦等］和自然金（少量自然銀）礦物，它們沿已形成的礦物邊緣進行充填、交代、穿插或互成包含結(jié)構(gòu)，同還是細-微粒它形黃鐵礦、細-中粒它形磁黃鐵礦、細脈狀菱鐵礦生成階段，與銅、鋅、鉍、金銀類礦物形成連生體［2］，或包含乳滴交代等結(jié)構(gòu)。其生成順序為：黃鐵礦-磁黃鐵礦-黃銅礦、閃鋅礦-輝銅礦、斑銅礦-硫銅鉍礦、輝碲鉍礦、輝鉍礦-自然金（少量自然銀）-菱鐵礦。脈石礦物主要為石英、綠泥石和白云石等。本階段屬中溫階段，成礦溫度為270°～250℃。

③ 晚期階段：主要是蝕變礦物，碳酸鹽礦物和自然銀等礦物的生成、交代、充填、穿插上述礦物，或包裹上述礦物，如滑石包裹自然金等，形成本礦段一些典型的熱液蝕變。其生成順序大致為：石英-絹云母、高嶺石、滑石-白云石、方解石-自然銀（少量自然金）。本階段屬中低溫階段，成礦溫度為250°～140℃。

3、礦床成因

3.1原生礦的成因

本礦成礦有兩期：熱液前期和熱液期。

① 對于熱液前期的成礦時代，根據(jù)資料仍發(fā)現(xiàn)存在著早期的黃鐵礦化期，因此認為熱液期之前還有一期成礦作用。成因還是以熱液（巖漿熱液或火山熱液）特征為主，以自形晶、中粗粒黃鐵礦為代表，是次要成礦期。

② 對于熱液期的成礦時代為燕山期，主要表現(xiàn)為改造前期礦物產(chǎn)生變質(zhì)，同時帶來大量的熱液成礦物質(zhì)Cu、S、Fe、Pb、Zn、Bi、Au、Ag等迭加［3］，形成各種有用礦石礦物和共生礦產(chǎn)，是主要成礦期。

總之，本礦的礦床成因類型為：熱液前期——改造——變質(zhì)——迭加的中低溫熱液復成因型礦床。

3.2鐵帽型金銀礦的成因

褐鐵礦金礦石中的金、銀是伴隨著含金硫化物氧化過程中逐漸富集的。前已述及以硫化物為主的礦體和含金銀的硫化物礦體，當這些礦體遇到含金地表水或地下水時，便開始氧化而逐漸形成褐鐵礦，特別是因受到各種應力作用的影響而使含金黃鐵礦發(fā)生破碎或裂隙時，氧化的速度將加強。

因金在黃鐵礦中一般呈晶隙金或包體金形式存在，當黃鐵礦被氧化水解后，金被析出呈細小的自由狀態(tài)自然金。當其他元素形成多種化合物被地下水攜帶流散時，這些細小的金粒一部分可殘留在氧化所形成的褐鐵礦中而另一部分則呈金絡(luò)合離子隨地下水向下滲濾；在適當?shù)腜H、EH條件下沉淀；還有一部分金則可被氧化鐵膠體吸附，隨膠體溶液遷移，當其遇到二氧化硅溶膠時，電性中和產(chǎn)生凝膠作用，使金隨褐鐵礦及次生石英同時沉淀。

綜上所述，金、銀載體主要為褐鐵礦，金在黃鐵礦的氧化淋濾過程中逐步富集于褐鐵礦中，而褐鐵礦基本殘留原地，為殘積褐鐵礦，故礦床成因類型屬風化淋濾富集型。因褐鐵礦型金、銀礦石與褐鐵礦一起構(gòu)成了鐵帽的主體，所以工業(yè)類型應為鐵帽型金、銀礦床。

4、成礦模式

賦礦層位是位于中石炭統(tǒng)黃龍組白云質(zhì)灰?guī)r與上石炭統(tǒng)船山組大理巖化灰?guī)r中，這種巖性有利于后期的熱液交代。

貯礦構(gòu)造為黃龍組白云質(zhì)灰?guī)r與下石炭統(tǒng)高驪山組砂質(zhì)頁巖之間，在動力擠壓（褶皺）作用下，由于巖性的差異，產(chǎn)生層間滑脫（滑動）構(gòu)造（斷裂和裂隙），是后期熱液順層交代的通道和沉淀場所。

成礦母巖：燕山期石英閃長巖體是提供Cu、S、Au、Ag等含礦熱液的成礦母巖。

金（銀）礦主要礦體均賦存在硫化礦體的中部，其頂、底板部位成礦性較差，只是零星小礦體。在硫化礦體厚大部位和產(chǎn)狀轉(zhuǎn)折、變化部位易富集金（銀）礦體，金（銀）礦的厚度也較大。

熱液前期生成的硫化礦或礦化亦為金（銀）礦的成礦母巖。

［1］常印佛，劉湘培，吳言昌.長江中下游銅鐵成礦帶.北京：地質(zhì)出版社，1991.379