鉛鋅礦床中銅礦物的礦物學(xué)特征及地質(zhì)意義分析

陳永康

（江西銅業(yè)集團(tuán)地勘工程有限公司，江西 德興 334200）

我國廣西桂平市岑溪古丁舟村銅鉛鋅鐵成礦區(qū)地帶位于廣西桂平市區(qū)的北東南西方向，礦區(qū)中部位于我國廣西大瑤山中部凸起中段南側(cè)，為廣西貴港武宣～廣西平南銅鐵鉛鋅區(qū)和銅錳鐵成礦帶的南西北東段，與位于大瑤山西側(cè)的武宣～平南象州銅鐵鉛鋅區(qū)和銅錳鐵成礦區(qū)地帶結(jié)構(gòu)為同一個(gè)地理構(gòu)造上的成礦地理體系。

1 區(qū)域地質(zhì)

該地區(qū)暴露區(qū)以上的古生代泥盆紀(jì)碎屑巖，碳酸鹽巖和紅色硅質(zhì)巖主要為早古生代寒武系砂巖中的粘土巖和恢復(fù)石灰?guī)r組成，少量早中生代白蝎泥盆系灰灰?guī)r紅色復(fù)雜滑坡型摩擦石灰?guī)r。其中，上古生界古生代泥炭盆是主要的地質(zhì)礦床地層，巖性為泥質(zhì)灰?guī)r，白云質(zhì)灰?guī)r，白云巖和混合泥炭、重晶石巖和硅質(zhì)巖石，厚度為350m～450m的條帶組成。該區(qū)域的表面最初被第四系浮巖覆蓋。

2 礦區(qū)地質(zhì)

（1）地層。礦區(qū)主要開挖地點(diǎn)為第3泥盆紀(jì)第二唐組（d1e），中第四柱組-唐塘組，中東銅礦組和第四紀(jì)。二灘組（d1e）：主要分布在礦區(qū)西北部，暴露量低。相的下部是深灰色到黑色的石灰?guī)r層和淺灰色到綠色的砂巖泥巖層。中心部分是層和灰綠砂泥巖深灰色黑色石灰石，中間表面和上表面是灰綠色，和砂巖和頁巖砂巖粉的薄層之間夾層，上表面是含有微生物物質(zhì)碎屑的石灰石和石灰?guī)r。厚度為100米。四排組-應(yīng)堂組（d2s-d2i）：廣泛分布于礦區(qū)。覆蓋了系統(tǒng)的第四列，暴露出一個(gè)零星以上的小區(qū)域。巖石學(xué)的下部主要是白云石，石灰?guī)r，軟粘土石灰?guī)r和石灰?guī)r巖層與白云石混合。在灰質(zhì)泥質(zhì)灰?guī)r和灰白云巖之間的過渡中也發(fā)現(xiàn)了浮游貝殼碎片，如陸生腕足動(dòng)物，腹足動(dòng)物和貝類。中部和上部以灰白色鉛鋅白云石礦床為主，如灰粒白云巖和重粒石灰?guī)r白云巖，白云石灰?guī)r，泥巖灰?guī)r，泥巖，碳質(zhì)泥巖，以及幾層灰鉛鋅，鉛鐵礦石層是該層次的主要地質(zhì)含鉛鐵礦石結(jié)構(gòu)層。

（2）構(gòu)造。①褶皺：采區(qū)采用漸進(jìn)的單斜結(jié)構(gòu)，向東南傾斜，巖層為130°～180°∠20°～50°，部分反向斜坡。②熔巖裂縫：礦區(qū)熔巖裂縫的主要構(gòu)造主要是沿ne線或近線方向的粒間裂縫構(gòu)造。礦區(qū)Ⅲ號(hào)的主要裂縫長度一般在2.5km以上，寬度在5m～25m之間。在斷裂帶中暴露的主要物質(zhì)是結(jié)晶化石變質(zhì)白云巖和少量的重晶石巖，他們大多已經(jīng)風(fēng)化形成白土，v的裂縫長度一般超過800m，寬度為5m～35m，斷層帶暴露出重晶石，硅化白云石和重化石白云巖。

（3）巖漿巖。礦區(qū)沒有發(fā)現(xiàn)巖漿巖。

（4）圍巖蝕變。近千年來礦區(qū)圍巖的主要侵蝕現(xiàn)象為紅白云巖，重力結(jié)晶和硅化。

（5）礦床地質(zhì)。該礦床主要產(chǎn)于中泥盆世四疊組-應(yīng)堂組中段白云巖層，與重晶石成礦帶有關(guān)，受白云巖或重晶石白云巖控制。礦體（層）頁巖的出現(xiàn)與表層多年生頁巖的出現(xiàn)基本相同，并且以層狀、近晶或分層的方式生產(chǎn)，它傾斜到西北和斜坡向東南具有20°～65°的傾角。該礦床主要是主要的硫化物礦床，沉積物的部分氧化區(qū)通常不會(huì)形成，只有當(dāng)暴露于表面時(shí)，有少量硫化的礦體會(huì)被輕微氧化，氧化區(qū)的深度通常小于15m。

3 礦床成因

古丁舟礦區(qū)位于貴港-平南鉛鋅銅成礦帶上，含礦地平線是中泥盆世四排組-應(yīng)堂組。礦體分層并分層為白云石或重金屬。在晶石白云巖中，這種情況與周圍的巖石一致。該礦石具有沉積構(gòu)造特征，如條狀結(jié)構(gòu)和草莓狀結(jié)構(gòu)，具有散布，角礫巖，碎裂，細(xì)脈和大塊結(jié)構(gòu)等特征，具有強(qiáng)烈的硅化作用。地下寒武系一般含有豐富的鉛，鋅，銅等，經(jīng)過長期風(fēng)化和奧陶紀(jì)-西利安的剝離，可以分解鉛，鋅等成礦物質(zhì)。一些成礦物質(zhì)可能在早泥盆世裂谷盆地沉淀，其中大部分進(jìn)入海底循環(huán)熱鹽水系統(tǒng)。在中泥盆世，隨著裂谷的不斷發(fā)展，海進(jìn)的不斷擴(kuò)大，由早泥盆世的濱海陸屑灘相而逐漸過渡為廣海臺(tái)地相與局限海臺(tái)地的咸化瀉湖淺灘相交替沉積，形成了石灰?guī)r與白云巖的相互作用，裂谷盆地的熱液活動(dòng)強(qiáng)烈，形成了熱液沉積巖，礦石形成的物質(zhì)，鉛，鋅也被移動(dòng)到用熱鹽水，并開始沉淀，形成了富集層。

4 銅礦物的地質(zhì)意義

如上所述，該礦床的銅礦物主要為硫化物和氧化物，不同的銅礦物具有不同的地質(zhì)意義。

在礦物相顯微鏡下，在閃鋅礦中可以看到大量的液滴狀的黃銅礦。關(guān)于牛奶黃銅礦的形成有兩種主要的理解。一種被認(rèn)為是黃銅礦，即形成由富銅水熱變質(zhì)閃鋅礦形成的“黃銅礦病毒”，在這種情況下，黃銅礦比閃鋅礦稍晚形成，并且形成階段中Cu的含量低。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，在中低溫水熱沉積物的閃鋅礦中形成的液滴狀黃銅礦以固溶體的形式存在，表明閃鋅礦和黃銅礦在固溶體溶解之前達(dá)到溶解飽和狀態(tài)。隨著成礦過程的進(jìn)行，溫度逐漸降低，礦物質(zhì)之間的溶解度降低，從而溶解固溶體，即乳滴黃銅礦和閃鋅礦來自相同的水熱液體并幾乎同時(shí)形成。成礦流體中的Cu含量相對(duì)較高。研究發(fā)現(xiàn)，廣西桂平古丁洲鉛鋅礦床為中低溫?zé)嵋旱V床（120℃～210℃），閃鋅礦中銅含量較高，平均值為1513×10＊。另外，在顯微鏡下，閃鋅礦含有大量的乳滴黃銅礦，Cu主要以同構(gòu)的形式存在于閃鋅礦中?？梢钥闯?，古丁舟礦床中的液滴狀黃銅礦應(yīng)該溶解在固溶體中，而不是它的原因。因此，黃銅礦分為兩個(gè)礦化階段，形成了我的乳狀黃銅礦固溶體的階段，具有閃鋅礦和早期礦物的黃銅礦階段。

鋅，砷，銻，銅，鉛和鋅是金屬鉻酸鍶的重要變體。在許多硫，鉻鐵礦和銅礦物中很少見。中國報(bào)道的報(bào)道最多的是中國新疆的阿爾泰成礦帶，該報(bào)告位于火山巖型富含硫化物的銅礦床中，而鋅，砷，鉛和鋅在銅礦床中相對(duì)稀少。古丁舟礦床中含砷的礦物主要是鋅砷黝銅礦和黝銅礦,一般來說As含量越高，代表的是一種較為氧化的環(huán)境。此外，雖然局部沉積物中砷砂的含量高達(dá)20.47%，但不存在含有毒砷砂的形式，而是以鋅砷黝銅礦和黝銅礦的形式出現(xiàn)，也可以說這些大量的含砷金屬礦物是在相對(duì)容易氧化的天然成礦環(huán)境中形成的。

黝銅礦是地殼中最普遍的復(fù)硫鹽礦物，它主要產(chǎn)于典型的中低溫?zé)嵋旱V床，它很少分布在高溫礦床中，在中低溫鉛鋅礦床和含銅的多金國礦床中常與黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等共生。

5 結(jié)論

根據(jù)該地區(qū)的地質(zhì)背景，礦床的地質(zhì)特征和礦床的地質(zhì)成因，確定了古鼎洲礦區(qū)鉛鋅礦床作為海底噴射沉積鉛鋅礦床。礦床主要受地層，巖相和火成活動(dòng)等因素的影響。關(guān)于礦山的地質(zhì)特征及其原因的討論預(yù)計(jì)將為今后的礦物學(xué)特征及地質(zhì)意義提供參考材料。