实验二斑岩型铜矿床和矽卡岩

实习二斑岩型和接触交代型矿床典型矿床实例

1.江西德兴斑岩铜（钼）矿床

2.寿王坟矽卡岩矿床铜矿床

实习目的1.进一步认识斑岩型和接触交代型矿床的成矿地质条件2.掌握斑岩型和接触交代矿床的地质特征3.进一步认识它们的矿化期和矿化阶段及相应的矿物组合4.了解成矿作用期次、成矿方式和成因实习内容1.成矿岩浆属性和特征；2.矿体围岩及时代；3.成矿与构造关系；4.矿化蚀变分带；6.矿化与蚀变的关系；7.矿石矿物共生组合；8.矿化期和阶段引言

德兴斑岩铜（钼）矿田由铜厂、富家坞和朱砂红三个斑岩铜（钼）矿床组成，铜厂居中，富家坞位于南东侧，朱砂红位于北西侧。

铜厂和朱砂红早在唐宋时已开采，富家坞是1957年中南地质局409队发现后，开采。德兴矿田探明的铜储量529万吨，已探明表内铜储量850万吨，加上表外储量，铜金属总量已超过1000万吨，为世界上屈指可数的几个特大型斑岩铜（钼）矿之一。其中，富家坞拥有铜储量143万吨，朱砂红24万吨；其余为铜厂拥有。

江西德兴斑岩铜（钼）矿床

一、区域成矿地质背景

该矿床位于环太平洋金属成矿带的外带，产在扬子准地台内江南台隆东段的南缘，区域构造上受江南台隆与钱塘拗陷之间的赣东北深断裂带控制，居于断裂带的北西盘。是一个基底层和盖层组成的双层结构构造区。1．区域构造

整体构造形式以赣东北深断裂为界，呈现拗陷（钱塘）与台隆(江南)的构造格架。赣东北深断裂带是该区的主要断裂，长约200km，宽约15km，走向北东35°－60°，从斑岩铜（钼）矿田SE侧通过，属于“超壳型”断裂，它的发生和发展、长期的差异升降运动控制台隆与拗陷之间沉积、岩浆活动。基底构造线为EW向或NEE向线性褶皱或扇形复式背斜。

2.地层

基底地层含矿性：绢云母千枚岩、凝灰质千枚岩和变质混凝灰岩含铜最高，平均达76PPm，部分地区铜平均含量达203ppm，大约为维氏值的四倍，Pb、Zn、Ag、W、Sn、Mo、Cr、V、Mn等元素的含量也较高3.岩浆发育状况二、浅成含矿斑岩

1．岩相学特征（1）岩类：铜（铂）矿化浅成花岗闪长班岩体的控制，呈NWW向侧列分布，单个岩体均向北西侧伏下插，三个岩体呈大小不等的似筒状，地表出露面积分别为0.7、0.16和0.06km2。尚有众多的岩脉，包括：钾长花岗细晶岩脉和石英闪长玢岩脉。（2）矿物组成：斑晶主要为中长石、Hb、Bi、Or和Q；基质主要由更长石、Q、Or、Bi和Hb组成，副矿物主要有磁铁矿、磷灰石、榍石、锆石、独居石和磷钇矿等。（3）岩石组构：花岗闪长斑岩均为全晶质斑状结构，块状构造

3.地球化学

富家坞略偏酸性，即：SiO2、Na2O和K2O对含量偏高，Fe2O3、FeO、MgO和CaO含量偏低，可能是导致富家坞矿床以铜钼，Cu/Mo=12:1；

铜厂和朱砂红岩体中酸性，两矿床则以铜为主，钼为副，Cu/Mo分别为43:1和45:1。2.接触变质发生在早期岩浆侵入阶段，浅变质岩产生强烈的接触变质现象；内带为黑云母角岩、长英质角岩和红柱石黑云母角岩等，深部该带可宽达400米；外带为斑点千枚岩带（片状黑云母集合体组成）。

三、矿床地质特征1.矿体分布

主要矿体分布在花岗闪长斑岩体与围岩的接触带，特别是上接触带。在平面上呈环形，在剖面上象一个中空的筒，向北西侧伏。矿体规模大，形态完整，垂直延伸超过1000米，铜厂矿筒最大,外直径达2500米，矿化空心核的直径为400－700米。围岩中的矿石约占2／3，蚀变斑岩中的矿石约占1／3。2.蚀变分带蚀变分带明显，呈环形近于对称分布，依次形成如下蚀变带：（1）强烈蚀变带：花岗闪长班岩、千枚岩和凝灰岩发生强烈的石英一水白云母化，新生矿物占80％以上；（2）中等蚀变带：花岗闪长斑岩、千枚岩和凝灰岩遭受一定程度的绿泥石（绿帘石）－水云母蚀变程度,原岩结构和构造部分被改造，新生蚀变矿物60－80％；（3）微蚀变蚀变带：花岗闪长斑岩在早期钾长石化和黑云母化基础上叠加绿泥石（绿帘石）－水白云母化，尚保留清晰的原岩结构，部分长石类和镁铁矿物蚀变分解，新生矿物10－60％；3.矿化特征

矿化基本上与石英一水白云母化带一致。从斑岩体内部到外部围岩，矿石的更替次序为：矿石矿物:自然金→辉铀矿→黄铜矿→闪锌矿和方铅矿；黄铁矿为贯通矿物；矿石类型：浸染状矿石→细脉浸染状矿石→脉状矿石；主要化学组分和有用组份变化趋势：（1）Na2O、CaO、MgO在接触带明显亏损;FeO稍有亏损，但不明显;（2）K2O、SiO2和Fe2O3在接触带明显富集；（3）Al2O3总的变化不大。（4）成矿元素的更替次序为：W、Bi→Mo→Cu→Ni、Co→Pb、Zn→Mn;

其中：朱砂红和铜厂则以细脉一浸染型占优势，以原生硫化物铜矿石为主，约占铜总储量的85－90以上，次生硫化物铜矿石不超过5－12％，氧化铜和硫酸铜小于5％。工业利用的有用元素：除铜外，还有十余种伴生有益组分可供综合回收利用；包括钼、金、银、硫、锑、碲、硒和钴等，金矿储量可达特大型，钼、银、铼和硫亦达大型。4.矿石矿物：主要矿物成分简单，微量金属矿物成分复杂,据统计已知矿石的矿物成分多达95种以上。（1）金属矿物：主要矿物：黄铁矿、黄铜矿和辉钼矿；次要矿物：砷黝铜矿、黝铜矿、斑铜矿、辉铜矿；

微量矿物：种类多，自然金、银金矿、辉铋矿以及各类硫化物和硫盐等矿石结构：结晶结构、交代结构为主，发育固溶体分离结构和受压结构矿石构造：细脉一浸染状、浸染状和细脉状构造为主，可见团块状构造、块状构造、条带状构造、角砾状构造和晶洞状构造等（2）非金属矿物：

主要矿物：石英、铁白云石、白云石、硬石膏、水白云母（伊利石）、绿泥石、钾长石、绿帘石。

次要的矿物：钠－中长石、角闪石、水云母、独沸石、黝帘石、斜黝帘石、电气石、石膏、磷灰石、重晶石、金红石、萤石、高岭石、蒙脱石、胆矾、水胆矾。微量的矿物：红柱石、榍石、锆石、辉石、褐帘石、石榴石、独居石、磷钇矿、尖晶石。5.矿石品位和变化规律水平方向上——

自北西向南东，铜在矿石中的含量逐渐增高，如：朱砂红铜品位为0.4％，铜厂平均为0.47％，富家坞平均为0.5％；钼在矿田的北西和南东两端稍有富集，形成独立的钼矿体，尤以富家坞更为明显；反映钼随着岩浆酸度增高而增高；在垂直方向上——

深部辉钼矿偏富集，黄铜矿主要在中等深度富集，黄铁矿在矿床顶部更为富集。据统计辉钼矿、黄铜矿和黄铁矿三者之间的含量比例，矿床下部为1:30:57，中部为1:85:205，上部为1:150:879。

五、形成构造环境和成因1.西太平洋大陆边缘2.时代——168－150Ma（花岗闪长班岩的年龄为）3.超壳型深断裂的存在，上地幔的岩浆和一部分矿质带到地壳上部的桥梁。4.Sr初始比值为0.703（165Ma）；部分在(87Sr/86Sr)i=0.7050和0.7053-0.7079,大气水混染；

δ34S（‰）-6.3——+3.6‰；

H－O同位素：岩浆＋天水；

5.成因——拉斑玄武岩部分熔融的岩浆特点相似，以及Sr初始比值的玄武岩源区属性，因此推测成矿花岗闪长班岩的岩浆来源于地壳下部或上地慢。

6.成矿模式——R.H.Sillitoe（1972）板块构造成因模式寿王坟夕卡岩铜矿床

该矿床位于河北省兴隆县，中型铜矿床。该矿发现较早、开采历史悠久，但目前铜矿已枯竭,转为开采磁铁矿和金矿一、矿区地质概况1.地层矿区内是上元古界雾迷山组白云岩，上部为白垩系的砂岩、页岩、白云岩及砾岩，最上部为第四系冲积层。2.构造区域位于燕山造山带的中段北部边缘。矿区构造

主要是受岩浆侵入作用产生的轴向近NW70°断轴背斜和向斜控容矿构造

花岗闪长岩与白云岩层接触带，接触带走向为NW70°以及岩层轴向与接触带常有放射性裂隙（NE20°－30°、NW0°－10°、50°－60°三组节理和裂隙）。3.花岗岩和脉岩

与成矿有关的岩浆岩是燕山晚期的杂岩体——闪长岩－二长岩－花岗闪长岩（1）形态：呈南大北小似葫芦状，长轴南北延长，面积70km2。（2）岩石化学：钙碱性，（3）成矿元素：

闪长岩－Cu：0.00248％（<克拉克值）花岗闪长岩—Cu：0.003％(>克拉克值）。脉岩比较发育，花岗斑岩、花岗闪长斑岩、正长斑岩、二长斑岩等；它们有成矿前形成的、也有成矿期形成的。二、矿床地质特征1.矿体产状和规模

主要矿体分布在东西两端，占矿体总数80％。矿化沿接触带产生，范围水平方向沿接触带长3km、宽150－100m，垂直矿化深度＞1000m；东部的接触带岩层倾角大、裂隙发育，矽卡岩、矿化特别发育，矽卡岩体中的矿体呈透镜状和串珠状；西部地段岩层倾角较缓，矿化沿层而产生，在矽卡岩化的白云岩层中为一系列脉状的似层状矿体。此外，在接触带凸凹不平、陡缓变化部位对成矿越有利；黄铜矿矿体磁铁矿矿体花岗闪长岩夕卡岩白云大理岩

矿体产状

——延长方向大致为60°－75°，向南西倾。东部的接触带倾角大、裂隙发育，矽卡岩体中的矿体呈透镜状和串珠状；西部地段倾角较缓，在矽卡岩化的白云岩层中为一系列脉状的似层状矿体。矿体规模：较大，大者长＞400m，宽60－100m小者长约10m－＜100m、宽约15m；最常见的矿体一般长约＞100m，宽40－60m。矿体类型：铜矿体和铁矿体3.围岩蚀变分带

矽卡岩化为主，其次是硅化、绢云母化、绿泥石化、蛇纹石化、碳酸盐化等分带明显，在接触带上由花岗闪长岩到白云质灰岩。蚀变分带如下：花岗闪长岩带蚀变花岗闪长岩带（方柱石、斜方辉石、拉长石等）石榴石－绿帘石－符山石带石（宽1－2m，有时不发育）透辉石带（宽约8－20m）磁铁矿－矽镁石－透辉石带（＋Act、Cc、Tr、石棉等）矽灰石矽卡岩带（＋透辉石、镁橄榄石，宽约5—10米）白色结晶白云岩（＋蛇纹石化）。

4.矿石矿物矿石中主要金属矿物有磁铁矿、黄铜矿、赤铁矿及白钨矿、辉钼矿、黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等；矿石类型以原生矿石为主（氧化矿石极次要），原生矿石类型：（1）磁铁矿矿石（2）含黄铁矿的磁铁矿矿石（3）含磁黄铁矿和含钴的黄铁矿矿石（4）含黄铁矿和含钴的黄铜矿矿石（5）脉状黄铜矿矿石分布规律：在水平方向上黄铜矿在磁铁矿周围或呈透镜状夹在磁铁矿矿体中；在垂向上由上向下变富，钴亦同；（1）黄铜矿呈皮壳状包在磁铁矿体周围，尤其在磁铁矿体两端富集较厚；（2）黄铜矿组成矿体呈大小不等的透镜状和条带状穿切磁铁矿矿体，并和整个矿体的延长方向基本一致；（3）钴的含量与黄铜矿有关，随黄铜矿的增加而增加。5.矿石组构——比较复杂。自形、它形结构，乳滴、胶状及压碎结构等；块状、浸染状、脉状和细脉状，网脉状构造等。6.成矿阶段由矽卡岩成矿期和晚期硫化物组成：矽卡岩形成阶段：主要有方柱石、矽灰石、符山石、石榴石、透辉石；磁铁矿阶段：主要有磁铁矿、矽硅石、金云母、绢云母、闪石、阳起石；石英一硫化物阶段：主要是硫化物和绿泥石化、绢云母化；碳酸盐阶段：主要为方解石、萤石。三、矿床成因1.矿化蚀变与围岩和花岗岩的时空关