淺析城門山銅礦成礦背景及礦床成因

呂岳虎

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六七大隊(duì)，江西 九江332000）

城門山銅礦具有多成因、多期次、多階段的成礦特點(diǎn)。礦床賦存在碳酸鹽巖、碎屑巖與巖漿巖的內(nèi)、外接觸帶中，形成矽卡巖型、塊狀硫化物型和斑巖型“三位一體”的復(fù)合礦床。

1 成礦地質(zhì)背景

城門山礦區(qū)位于九瑞礦田的南東端。該礦田北界長(zhǎng)江，南至烏石街，西臨封山洞，東瀕賽湖，面積約550平方公里。大地構(gòu)造位置位于揚(yáng)子陸塊（Ⅰ級(jí)）的下?lián)P子地塊（Ⅱ級(jí)）西部，Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元為長(zhǎng)江中下游坳陷帶，Ⅳ級(jí)構(gòu)造單元為九江坳陷?？v觀區(qū)域構(gòu)造，工作區(qū)面臨四條深大斷裂：北東、北西分別為鄂州～九江斷裂和麻城～幕阜山斷裂，東為贛江斷裂，南為修水～德安斷裂，它們交織為菱形網(wǎng)狀，共同控制形成了工作區(qū)內(nèi)部的網(wǎng)狀斷裂格局，沿網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)有一串燕山期深源淺成中酸性巖漿侵入活動(dòng)，構(gòu)成了與區(qū)內(nèi)銅礦床形成有其內(nèi)在聯(lián)系的區(qū)域地質(zhì)背景（如圖1）。

圖1 城門山銅礦區(qū)域大地構(gòu)造位置圖

2 礦床特征

2.1 礦體地質(zhì)特征

城門山銅礦為一以銅為主，共伴生硫、鉬、鋅、金、銀及稀散元素錸、鎘、銦、鎵、鍺、硒、碲、鉈等的大型綜合性礦床，具有多成因、多期次、多階段的成礦特點(diǎn)[1]。礦床賦存在碳酸鹽巖、碎屑巖與巖漿巖的內(nèi)、外接觸帶中，形成矽卡巖型、塊狀硫化物型和斑巖型“三位一體”的復(fù)合礦床。全區(qū)共有工業(yè)及低品位銅礦體108個(gè)。

2.2 礦石質(zhì)量

（1）礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造。城門山礦區(qū)的礦體結(jié)構(gòu)種類繁多，按照其形成方式大致分為五種類型，并分為16種礦體結(jié)構(gòu)。其中以晶狀顆粒結(jié)構(gòu)和交代溶解結(jié)構(gòu)為主，假晶、次生和蠕蟲狀結(jié)構(gòu)少見。

（2）礦石礦物成分。礦區(qū)內(nèi)礦石性質(zhì)復(fù)雜，類型繁多，主要金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦、藍(lán)銅礦、斑銅礦、銅藍(lán)、硫砷銅礦、砷黝銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦、毒砂、孔雀石、磁鐵礦、赤鐵礦、自然銅等；脈石礦物主要有石英、石榴石、方解石、長(zhǎng)石和高嶺石。

（3）礦石化學(xué)成分。主要成礦元素有Cu、S、Mo、Zn、Fe；伴生有益組份有Au、Ag和稀散元素Se、Te、Ga、Ge、In、Cd、Tl、Re等；主要有害雜質(zhì)為As、MgO、F等。As含量很低，一般為0.0046%～0.065%之間，僅個(gè)別樣達(dá)到0.11%～0.14%；MgO在0.09%～1.41%之間；F在0.022%～0.069%之間；A12O3在一般銅礦石中含量小于4%，只在含銅、鉬斑巖及含銅角礫巖中較高（11.4%～16.94%）；SiO2在 銅、鉬斑巖中高達(dá)65.24%～71.7%，其它礦石在7%～37.08%之間；K2O在銅、鉬斑巖中較高，達(dá)2.6%～5.7%；W、Bi在個(gè)別樣中達(dá)0.04%～0.05%。

2.3 礦石類型

銅礦石按CuO含量分析結(jié)果，可分為氧化礦石（氧化率≥30%）、混合礦石（氧化率10%～30%）、原生礦石（氧化率＜10%）等三種自然類型。銅礦石按礦物成分可分為塊狀硫化物含銅黃鐵礦礦石、含銅矽卡巖礦石、含銅斑巖礦石等三種主要工業(yè)類型。

3 礦床成因

3.1 成礦物質(zhì)來(lái)源

城門山礦區(qū)銅礦大量資料研究成果，礦區(qū)三種主要銅礦石類型（塊狀硫化物型銅礦、矽卡巖型銅礦、斑巖型銅礦）并無(wú)本質(zhì)上差別，而是在成因上有密切聯(lián)系的統(tǒng)一體；主要成礦物質(zhì)來(lái)源于中酸性巖漿侵入作用有關(guān)的含礦熱液。

3.2 成礦期、成礦階段及成礦溫度

本區(qū)礦床具有多期、多成因、多階段特點(diǎn)，大致可分為內(nèi)生成礦作用與外生成礦作用兩個(gè)階段。

①內(nèi)生成礦作用。內(nèi)生成礦的主要作為一般分為早晚兩期。早期的為成礦期，因此矽卡巖銅礦與二長(zhǎng)花崗斑巖和花崗閃長(zhǎng)斑巖的入侵作用相關(guān)，并形成銅、鋅、硫，其局部銀、鉛富集的矽卡巖型、塊狀硫化物型、斑巖型“三位一體”礦床。晚期稱為斑巖型鉬(銅)礦成礦期，與石英斑巖侵入有關(guān)，主要由鉬形成。②外生成礦作用。外生礦主要作用為表生成礦作用，成礦時(shí)期在晚期，并是的在礦化斑巖的成礦基礎(chǔ)上，形成次生富集的10好席狀礦體。本區(qū)銅、銀、鉛、鋅、硫主要屬矽卡巖銅礦成礦期硫化物階段，主要結(jié)晶溫度為260℃～270℃，屬巖漿期后中溫?zé)嵋旱V床。

3.3 成礦作用過(guò)程

鐵路坎礦床屬城門山礦區(qū)礦床東部延伸部分，故其屬于同一成礦系列，成礦作用過(guò)程一致。

早期的晚階段：酸鈣堿系列巖漿受到地區(qū)北西深斷裂、巖漿庫(kù)的入侵從外殼到一定深度優(yōu)先分化花崗閃長(zhǎng)巖熱液，由于局部結(jié)構(gòu)控制礦區(qū)，巖漿上升侵位淺和石炭紀(jì)～二疊紀(jì)～三疊紀(jì)碳酸鹽巖石(主要是二疊紀(jì))接觸，產(chǎn)生接觸交代作用；巖漿期后熱液成礦作用開始：首先形成無(wú)水矽卡巖；其次為弱熱液成礦作用，形成含水矽卡巖、磁鐵礦和弱銅銀鉛鋅礦化。該成礦系列是在不同成礦部位和圍巖介質(zhì)條件影響下，同源巖漿熱液演化的結(jié)果。

晚期的早階段：由于其礦體構(gòu)造具有繼乘性的特點(diǎn)，在花崗閃長(zhǎng)斑巖體中不兩側(cè)產(chǎn)生了破裂，石英斑巖熱液上升多次爆破，并將大量的鉬、硫、和少量的銅、石英斑巖的結(jié)晶，形成典型的斑巖表面蝕變類型分區(qū)和鉀、硅化帶中形成大的細(xì)脈浸染型鉬、強(qiáng)烈疊加銅礦、轉(zhuǎn)換，沿著原始結(jié)構(gòu)裂縫系統(tǒng)激活轉(zhuǎn)移，成礦形成前后兩個(gè)時(shí)期為一個(gè)有機(jī)整體，并具有成礦特征。因此，該礦床為雙復(fù)合“三位一體”成礦作用的礦床，成礦流體與成礦雜巖體同礦源。

4 結(jié)語(yǔ)

城門山銅礦床為兩期疊合成巖成礦，接觸帶交代型、似層狀型、斑巖型銅礦床與斑巖型銅鉬礦床“四位一體”復(fù)型礦床的典型代表。