安徽省濉溪縣劉樓銅鐵金礦的地質(zhì)特征、成礦控制因素

費(fèi)存才

[摘要]劉樓銅鐵（金）礦為一多金屬隱伏礦床，礦床處在次一級(jí)構(gòu)造十里長山背斜的南端，三鋪石英閃長（玢）巖雜巖體的西段北側(cè)。主要構(gòu)造線方向?yàn)楸北睎|向。礦體主要賦存在寒武系上統(tǒng)碳酸鹽巖和石英閃長（玢）巖的接觸帶中。礦體呈透鏡狀，產(chǎn)狀、形態(tài)、規(guī)模受捕虜體構(gòu)造控制。圍巖蝕變強(qiáng)烈，鉀長石化顯著。主要礦石為磁鐵礦石、銅鐵礦石、含金黃鐵礦石。以自然金為主。富含氧化鎂的碳酸鹽巖地層與燕山期石英正長閃長（玢）巖攜帶礦液交代富集。構(gòu)造帶為礦液活動(dòng)和沉淀提供場所。成礦主要為氧化物階段和石英-硫化物階段。礦床成因?yàn)榻佑|交代矽卡巖型銅鐵（金）共生礦床。

[關(guān)鍵詞]礦區(qū)地質(zhì) 金的賦存狀態(tài) 控礦因素 礦床成因

[中圖分類號(hào)] P612 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-3-29-2

0區(qū)域地質(zhì)概況

本區(qū)處在華北地臺(tái)的南緣，皇藏峪復(fù)式背斜的南段。地層屬華北地層區(qū)，淮河地層分區(qū)，淮北地層小區(qū)。本區(qū)南部第四系廣泛分布，地勢平坦。北部為剝蝕殘山，出露地層有震旦系～奧陶系、石炭系～二疊系。其中寒武系、奧陶系出露較好，為厚達(dá)1500米以上碳酸鹽巖，一般組成背斜的軸部及兩翼，是本區(qū)接觸交代型銅鐵（金）礦成礦有利圍巖。 區(qū)內(nèi)構(gòu)造線方向主要為北北東向，次為北西西及東西向。礦區(qū)位于北北東向和東西向構(gòu)造的交匯處。

1礦床地質(zhì)特征

劉樓銅鐵（金）礦為隱伏多金屬礦床，第四系厚71～78米。礦床處在次級(jí)構(gòu)造青龍山—長山（十里長山）背斜的南端。三鋪石英閃長（玢）巖雜巖體的西段北側(cè)。

1.1礦床一般特點(diǎn)

礦床主要賦存在寒武系中、上統(tǒng)碳酸鹽巖與燕山期石英閃長（玢）巖構(gòu)成的接觸帶及層間虛脫部位，礦體形態(tài)受捕擄體和接觸帶的形態(tài)所控制；礦體個(gè)數(shù)多，主要礦體集中；一般鐵礦體靠近內(nèi)矽卡巖或巖體，銅鐵礦石多靠近外矽卡巖或碳酸鹽巖（白云質(zhì)大理巖），含金的銅鐵礦石處在以上二者之間；在平面上鐵礦體分布在東北部，銅金礦體分布在西部；礦石自然類型較多，原生礦石有蛇紋石（金云母）磁鐵礦石、白云石磁鐵礦石、透輝石磁鐵礦石、含金銅鐵礦石、含金黃鐵礦石等；金礦石品位較高，一般為4.74～14.75g/t，最高40.78 g/t，礦床平均品位9.76 g/t；從化學(xué)組份特點(diǎn)，鐵低硫髙者金品位高。黃鐵礦型金礦中金與銅相關(guān)性較弱，與硫相關(guān)性較強(qiáng)。

1.2礦體特征

礦體多呈大小不等的透鏡狀、似透鏡狀、串珠狀，少量的脈狀。

1.3圍巖蝕變

矽卡巖化主要發(fā)育在接觸帶之石英正長閃長玢巖里，石榴石、透輝石、綠簾石、透閃石交代斜長石或角閃石。矽卡巖化有兩期：早期生成的石榴石、透輝石常被晚期綠簾石，透閃石、金云母等所交代，而晚期的石榴石、透輝石則呈脈狀切穿早期形成的矽卡巖礦物，并常伴隨硫化物活動(dòng)，局部富集形成含銅矽卡巖：透輝石化普遍，巖體、圍巖中均有出現(xiàn)，透輝石交代白云質(zhì)大理巖中鈣鎂質(zhì)而形成透輝石化白云質(zhì)大理巖，交代強(qiáng)烈者成透輝石矽卡巖（淺色），常經(jīng)礦化作用而生成透輝石磁鐵礦石、銅鐵礦石等。晚期透輝石化常迭加于早期透輝石矽卡巖中，使透輝石變成粗晶集合體或呈網(wǎng)脈狀分布：綠泥石化有兩種：一種淺綠色的葉綠泥石，呈鱗片狀或葉片狀，常交代矽卡巖中之逶輝石和金云母等。另一種黑綠色細(xì)粒狀或隱晶質(zhì)綠泥石，呈脈狀或薄膜狀貫穿于各種巖石的裂隙中，常伴有碳酸巖化：蛇紋石化僅發(fā)育在接觸帶內(nèi)或圍巖中。早期為葉蛇紋石、膠蛇紋石，為黑綠色和黃綠色，呈鱗片狀和膠狀，一般交代透輝石、方解石、白云石等礦物。另一種晚期纖維狀的纖蛇紋石，常呈脈狀分布在巖石的裂隙中：碳酸鹽化廣泛分布，發(fā)育于各種巖石中，蝕變延續(xù)時(shí)間最長，空間范圍最大。

鉀長石化是本區(qū)特有且常見的一種蝕變，蝕變范圍大，常伴有綠泥石化，一般近礦更明顯，鉀長石出現(xiàn)的部位，指示了熱液活動(dòng)的范圍。

1.4礦石物質(zhì)的成分

礦石以鐵礦石、銅（金）鐵礦石為主，次為銅礦石。氧化礦石有赤鐵礦、假象赤鐵礦、輝銅礦、蘭銅礦，次為褐鐵礦、赤銅礦石、孔雀石、自然銅。原生礦石有磁鐵礦、黃銅礦、自然金、銀金礦、金銀礦，其次為赤鐵礦、穆磁鐵礦、磁黃鐵礦、蘭輝銅礦、斑銅礦，少量的方鈷礦、葉碲金礦、硒鉈銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦等。脈石礦物主要有透輝石、金云母、蛇紋石、方解石、白云石、綠泥石，次為水鎂石、斜硅鎂石、石榴石、綠簾石、透閃石、陽起石、石英及少量的滑石、鎂橄欖石、磷灰石、角閃石、長石、黑云母、絹云母等。

1.5礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石中的磁鐵礦、黃鐵礦多呈自形--半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)為主，黃銅礦、部分磁鐵礦和黃鐵礦呈他形粒狀結(jié)構(gòu)，黃銅礦包裹磁鐵礦、黃鐵礦包裹自然金、銀金礦構(gòu)成了包含結(jié)構(gòu)，赤鐵礦交代磁鐵礦、斑銅礦交代黃銅礦、銅蘭交代黃銅礦構(gòu)成了交代結(jié)構(gòu)，赤鐵礦沿磁鐵礦的邊緣和裂隙呈細(xì)脈狀交代，黃銅礦呈脈狀切穿黃鐵礦構(gòu)成了脈狀結(jié)構(gòu)。另外見到少量的周邊結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)。

礦石的構(gòu)造：致密塊狀構(gòu)造、侵染裝構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造。

1.6礦石自然類型

原生礦石以透輝石磁鐵礦石、金云母磁鐵礦石、金云母透輝石磁鐵礦石、方解石白云石磁鐵礦石、含銅磁鐵礦石、蛇紋石磁鐵礦石為主，次為金云母綠泥石磁鐵礦石、陽起石（透閃石）磁鐵礦石。

銅礦石以含銅磁鐵礦石為主，次為含銅矽卡巖、含銅白云質(zhì)大理巖、含銅石英正長閃長玢巖。

金礦石以含金黃鐵礦石為主，次為含金銅鐵礦石、含金磁鐵礦石等。

2金的賦存狀態(tài)

2.1金礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

金礦物以自然金為主，次為銀金礦、金銀礦、自然金，少量葉碲金礦、硒鉈銀礦等。共生金屬礦物黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦等。

脈石礦物以白云石、金云母、石英為主，少量的透輝石、蛇紋石、綠泥石、方解石等。構(gòu)成斑雜狀構(gòu)造。

2.2金礦物產(chǎn)出特點(diǎn)

金礦物與黃鐵礦關(guān)系密切，以分布于黃鐵礦裂隙中的裂隙金為主，黃鐵礦與黃銅礦及脈狀礦物之間的晶隙金次之，包裹金較少。

2.3次顯微金的賦存狀態(tài)

由表1可見，以單體存在的游離自然金和連生自然金是主要的，金礦石占92.17%，銅鐵礦石（伴生金）占63.63%。以其他分散形式存在的自然金則處于極次要的位置。

3成礦控制因素

3.1地層（圍巖）控制：礦區(qū)圍巖為寒武系上統(tǒng)鳳山組，含泥質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r，氧化鎂含量髙，巖石的化學(xué)性活潑，有利成礦。在同溫同壓條件下，氧化鎂首先溶解，增加巖石的溶解度和滲透性，有利礦液交代和沉淀。

3.2巖漿巖控制：礦區(qū)與成礦有關(guān)的巖漿巖為燕山期石英正長閃長（玢）巖，其化學(xué)成分和中國閃長巖、代里閃長巖對比如下表。

從以上表中顯示，礦區(qū)閃長（玢）巖中二氧化硅偏髙，為弱過飽和，三氧化二鋁和三氧化二鐵含量比較接近，氧化鈉和氧化鉀含量偏髙。礦區(qū)巖體巖石具鉀化和鈉化，Na2O/K2O=1.86。巖石中微量元素除親鐵元素較髙外，親硫元素銅含量較髙，在巖體和圍巖的內(nèi)帶易形成鐵礦體，在接觸帶和靠近外帶一般形成銅鐵（金）礦體。

3.3構(gòu)造控制

本區(qū)礦床構(gòu)造受接觸帶控制，可分為三種：侵入體接觸構(gòu)造，礦體產(chǎn)狀、形態(tài)受接觸帶的形狀所控制，礦體多呈透鏡狀、串珠狀、囊狀。 捕虜體構(gòu)造實(shí)為封閉的接觸構(gòu)造，巖漿攜帶的礦液和圍巖交代殆盡。

裂隙和破碎帶構(gòu)造，巖體受北西向構(gòu)造裂隙控制，在層間裂隙和破碎部位有利礦液的流動(dòng)交代和沉淀，易形成脈狀礦體。

4礦床成因的認(rèn)識(shí)

從礦物生成及其相互關(guān)系，礦床的形成過程初步分為三期：矽卡巖期、熱液期、表生作用期。矽卡巖期分為矽卡巖階段和氧化物階段。矽卡巖階段首先形成以透輝石為主（次為石榴石、方柱石、透閃石）矽卡巖，隨著交代作用的繼續(xù)，形成金云母、粒硅鎂石、水鎂石等，然后進(jìn)入氧化物階段，形成蛇紋石、磁鐵礦等，磁鐵礦交代矽卡巖及圍巖，并富集成鐵礦體。

熱液期按礦物生成特點(diǎn)分為石英—硫化物階段和石英—碳酸鹽階段。石英—硫化物階段是黃鐵礦、黃銅礦等金屬硫化物的生成期，并伴有金、銀、鈷元素的富集，以及蛇紋石、綠泥石、石英等礦物生成，常交代已形成的矽卡巖和磁鐵礦，其迭加組成含銅磁鐵礦石，蛇紋石磁鐵礦石、金云母綠泥石磁鐵礦石等。按主要硫化物的生成順序又可分為早、中、晚三個(gè)亞期。

早期主要生成第一世代黃鐵礦、黃銅礦及少量的磁黃鐵礦等。一般粒度較小，自形程度較好，晶形較完整，分布于磁鐵礦的粒間和裂隙中，常見黃鐵礦、黃銅礦交代或包裹磁鐵礦的現(xiàn)象，蛇紋石等礦物交代或呈脈狀穿插矽卡巖礦物。中期主要生成第二世代黃鐵礦、黃銅礦、自然金、銀金礦、金銀礦和少量的閃鋅礦、方鉛礦、方鈷礦、葉碲金礦、硒鉈銅礦等。本期黃鐵礦粒度較粗，常見包裹或呈脈狀切穿磁鐵礦。黃銅礦交代或包裹早、中期的黃鐵礦、磁鐵礦，或呈細(xì)脈狀切穿黃鐵礦、磁鐵礦。黃銅礦又常被蘭輝銅礦切穿或沿邊緣交代。自然金、銀金礦、閃鋅礦、方鈷礦等均以極細(xì)粒的獨(dú)立礦物充填于黃鐵礦、黃銅礦粒間或裂隙中，此期形成較富的含金黃鐵礦石或含金銅黃鐵礦石。晚期主要以粗粒的黃鐵礦、石英、方解石、白云石等礦物組成，本期黃鐵礦顆粒直徑可達(dá)60毫米。此期見少量斑銅礦、輝銅礦交代早、中世代黃銅礦。

石英—碳酸鹽階段為成礦期后之殘余熱液，生成石英、方解石、白云石礦物，組成細(xì)脈或和蛇紋石、綠泥石脈穿插早期礦物和巖石，其特點(diǎn)不含金屬礦物。

表生作用期僅發(fā)生在第四系底部，礦體受氧化和淋濾作用，硫化物被溶解流失，磁鐵礦生成赤鐵礦、假象赤鐵礦。黃鐵礦氧化生成褐鐵礦，黃銅礦生成輝銅礦、銅蘭、赤銅礦、孔雀石、自然金。

根據(jù)礦石的共生組合、交代結(jié)構(gòu)以及礦物生成順序等特點(diǎn)，礦床成因?yàn)榕c鎂質(zhì)接觸交代（矽卡巖）型銅鐵（金）共生礦床。就單一金礦來說，則是接觸交代矽卡巖范疇內(nèi)的中溫?zé)嵋毫严冻涮铧S鐵礦型金礦。

參考文獻(xiàn)

[1]安徽鐵礦地質(zhì)，第一輯（內(nèi)部資料）1977.12.

[2]安徽省濉溪縣劉樓銅鐵（金）礦西段詳查地質(zhì)報(bào)告，1996.12.

[3]安徽省濉溪縣劉樓銅鐵礦東段詳查地質(zhì)報(bào)告，2009.1.