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斑岩型铅锌银矿床的伴生金矿床

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时间:2022-04-29 07:01:08
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斑岩型铅锌银矿床的伴生金矿床?此类矿床局部可构成独立金矿体,主要分布在赣东北地区,典型矿床有银山和冷水坑。(一)主要成矿标志1.地质环境区域地质背景为隆起区的坳陷区内。火山地质背景为上叠式火山盆地,基底为前寒武纪变质岩系。岩浆作用与成矿作用

此类矿床局部可构成独立金矿体,主要分布在赣东北地区,典型矿床有银山和冷水坑。

(一)主要成矿标志

1.地质环境

区域地质背景为隆起区的坳陷区内。火山地质背景为上叠式火山盆地,基底为前寒武纪变质岩系。岩浆作用与成矿作用为同期同步型,成岩、成矿时代均为燕山期。其岩石组合为钙碱性的英安岩-流纹岩,英安玢岩、流纹斑岩、花岗斑岩等。岩相属次火山岩相,与火山岩为同源同期的产物。

2.矿床地质特征

矿床受热液角砾岩和其他断裂构造控制。矿体呈脉状、细脉浸染状和网脉浸染状、透镜状等。

矿物组合中,金属矿物组合复杂,主要为黄铁矿-硫砷铜矿、砷黝铜矿、黝铜矿-方铅矿、闪锌矿-银的硫盐等,脉石矿物主要为石英、绢云母、绿泥石、菱铁矿、方解石等。矿化分带明显,平面上以(金)铜、硫矿化为中心,依次出现铅、锌矿化,铅、锌、银矿化外缘是铁、锰、银、锌矿化及铁、铅、锌、银矿化,自上而下依次为铅、锌矿化,铅、锌、银矿化、铜、硫(金)矿化。

蚀变特别发育,主要蚀变类型为绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化,次要的有硅化、泥化、黄铁矿化等。围绕斑岩体和矿体具有明显的分带性。从斑岩体向外为弱绢云母化→绢云母化→石英-绢云母化→绢云母-绿泥石化→绿泥石-碳酸盐化;从矿体中部向外依次为绿泥石化带→绢云母化、硅化、黄铁矿化带→碳酸盐化带。

地表氧化带常出现辉铜矿、铜蓝、褐铁矿、孔雀石和蓝铜矿等。

3.矿床地球化学

矿化具有多期性,成矿温度范围大,铜、硫、金矿化为425~200℃;铅、锌、银矿化为351~190℃;铅、银矿化为230~130℃。含盐度中等,沸腾阶段含盐度>26%NaCl。成矿压力为(200~260)×105Pa,相当于660~858m埋深,晚期矿化压力为265×105Pa。

流体成分中,阳离子以Na+和K+为主,阴离子以Cl-、

和F-为主。

硫同位素均显示出陨石硫的组成特征,说明主要来自于岩浆。从早期→晚期,基底变质岩中的硫的组分有所增加。铅同位素表明有放射性成因铅,显示出混合铅的特征。氢、氧同位素研究表明,在空间上,离斑岩体由近及远,再平衡岩浆水减少,大气降水增加,近岩体基本为再平衡岩浆水,远离岩体则以复合岩源大气降水为主;时间上也有类似的演化规律,即随时间的进程,大气降水比例增加。

(二)江西银山含金多金属矿床

江西银山含金多金属矿床位于江南台隆东南缘,赣东北断裂与乐安河断裂之间的乐平-德兴中生代火山岩盆地内。

1.成矿地质背景矿区的基底地层是中元古界双桥山群上亚群第四段

,其上有上侏罗统鹅湖岭组(J3e),下白垩统石溪组K1s。

双桥山群上亚群第四段为一套浅变质的火山沉积岩系,岩性以绢云母千枚岩为主,夹砂质千枚岩和变质凝灰质粉砂岩。上侏罗统鹅湖岭组不整合覆盖于基底岩层之上,主要由英安质火山岩组成。下白垩统石溪组分布于矿区南东缘,岩性为一套棕红色砂岩,砾岩夹页岩。

银山矿床位于德兴中生代火山盆地的东北缘,褶皱和断裂构造均较发育。矿区褶皱构造的主体是由双桥山群浅变质岩系构成的银山背斜,其轴向北东450~50°,向北东倾伏。银山背斜轴部为一主干断裂,走向北东,被串珠状次火山岩体充填。在背斜西北翼,有一系列近东西走向的断裂和断裂带,在东南翼,有一系列北东和北北东向断裂。这些断裂旁常有羽状断裂或配套的断裂。北东和东西向断裂交汇处控制了西山火山机构的形成和次火山岩体的侵位。西山火山机构的构造体系表现为火山口周边的环状及放射状断裂系统,多被后期的次火山岩体及矿脉侵位和充填。

2.矿床地质特征

银山矿床从北到南可分为6个成矿区段:北山区为10号矿带;九区为9号矿带;铜区11号矿带;西山区12、13号矿带;银山区2、4、5号矿带;南山区8号矿带。

整个矿床包含上百条矿脉和矿体,按矿体的形态、产状、矿化特征等,可将矿体划分为三种类型:陡倾斜脉状铜(硫金)矿体、铅锌(银)矿体及其过渡型,接触带细脉浸染状、网脉浸染状铜(硫金)矿体及平缓似层状铅锌矿体。

(1)脉状铜(硫金)矿体、铅锌(银)矿体,受断裂构造控制,为铜、铅、锌主要工业矿体。矿脉长几十米至千米以上,脉宽由数厘米至1m以上,延深达600m。矿脉沿走向常有尖灭再现现象。同一条矿脉由北往南则由铜矿化逐渐变为铅锌矿化。

(2)细脉浸染状、网脉浸染状铜、硫、金矿体产于石英斑岩体、英安斑岩体边部爆破角砾岩及外接触带千枚岩中。矿体总体形态呈透镜状,与围岩界线不清晰。矿体产状与岩体近于一致。

(3)平缓似层状铅锌矿化产于上侏罗统鹅湖岭组底部,有两层,一层赋存于千枚岩质砾岩层底部和浅变质岩系古风化面之上,另一层赋存于千枚岩质砾岩层顶部与火山碎屑岩层的层间裂隙中。矿体呈似层状和不规则透镜状,与围岩界线不清晰,其产状与千枚岩质砾岩层一致。矿石呈细脉浸染状。

矿石的矿物成分复杂,根据主要有益组分可以分为铜金矿石、硫金矿石、铜硫金矿石、铜(硫金)铅锌(银)矿石、铅锌(银)矿石和铅银矿石。其金属矿物占总含量的71%~98%,许多细脉和小脉几乎全由金属矿物组成。矿物共生组合可分出六个(从早到晚):黄铁矿-石英组合;黄铁矿-黄铜矿-石英组合;硫砷铜矿-砷黝铜矿-黝铜矿组合;黄铁矿-闪锌矿-方铅矿组合;闪锌矿-方铅矿-硫盐矿物组合;方铅矿-碳酸盐矿物组合。

金、银有两种赋存状态,一是呈类质同象存在,另一是呈独立矿物出现。金主要呈细小的独立矿物产出,而银则两种赋存状态几乎同等重要。金的矿物有自然金、银金矿和碲金矿,以自然金为主,其他两种很少见。它们主要分布在铜矿石中,有时见于铜铅锌矿石中。其中自然金产于黄铁矿和黄铜矿颗粒之间,或者包裹于它们之中,只有少量与石英关系密切。自然金呈各种不规则状、叶片状、串珠状,粒径小于0.001~0.08mm,成色900左右,最高达972。银矿物种类繁多,已发现的有深红银矿、淡红银矿、辉银矿、螺状硫银矿、硫锑铜银矿、硫锑银矿、硫锑铅银矿、自然银等。

围岩蚀变分早期和晚期。早期蚀变由英安斑岩体内部向外依次为:弱绢云母化英安斑岩带→绢云母化英安斑岩带→石英-绢云母化英安斑岩带→石英-绢云母化千枚岩带→绢云母-绿泥石化千枚岩带→绿泥石-碳酸盐化火山碎屑岩带。晚期蚀变发育在矿脉旁并叠加在早期蚀变岩石之上,以沿片理和裂隙发育为特征。

3.矿床地球化学

矿床的成矿温度范围变化较大,铜、硫、金矿化温度为425~200℃左右;铜、硫、金、铅、锌、银矿化温度为347~190℃;铅、锌、银矿化为282~168℃;铅、银矿化温度在230~130℃左右。

叶庆同等(1988)根据主要矿化阶段形成的石英中所含少量石盐多相包裹体压力的测定,得出矿床成矿瞬间压力为(260~200)×105Pa;晚期蚀变形成的方解石和白云石的压力为205×105Pa。

早期石英含有多相包裹体,推算这些包裹体的盐度>26%NaCl。晚期石英不含多相包裹体,其盐度为13.2%~17.5%(叶庆同等,1988)。

流体包裹体成分特点为:①阴离了以Cl-、

为主,其次为F-,阳离子以Na+、K+为主,Ca2+和Mg2+很少,属

体系;②总的矿化度为0.78~2.78μg·mol,从早期到晚期有增高的趋势;③各气相组合的含量关系,在铜、金矿化期是CO2>N2>H2≥CH4;在铅、锌、银矿化期是CO2。

银山矿区大量硫化物的硫同位素测定结果表明,δ34S变化在-6.1‰~+3.2‰之间,平均+0.71‰,基本上呈塔式分布,反映了硫主要来源于地幔。

银山矿区成矿热液的总硫同位素组成δ34S∑S为0.15‰~-1.45‰,且从早到晚逐渐降低。这种变化可能是由另一相对富δ34S的硫源加入引起的。因此,硫主要来源于火山-次火山岩浆,少部分可能由混入成矿溶液中的大气降水在基底变质岩中对流循环时从中浸取的。

铅同位素组成总体上较稳定,属正常铅。但由铜矿带向两侧到银山区、北山区铅同位素组成变化较大,这说明在晚期铅锌矿化有地层中铅的参与。

近岩体的样品中δ18OH2O近于岩浆水,远离岩体的样品中δ18OH2O近于大气降水,即热液水是岩浆水和大气降水的不同比例的混合。

碳酸盐矿物的碳同位素组成变化较大,为-4.71‰~-7.66‰,并且从成矿早期到晚期有明显的增高趋势,但均在原生火成碳酸岩的δ13C值范围内。从矿物包裹体成分研究可知,碳酸盐矿物形成时成矿流体中CO2起了主要作用,因此可以将与碳酸盐矿物处于平衡的CO2的δ13CCO2值看做成矿流体的δ13C∑C值。比照火山气体中CO2的δ13C值为-3‰~-5‰,判断银山矿床的碳应主要来源于火山喷气。

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