安徽铜陵冬瓜山铜矿床的叠加改造成矿机制：来自矿石结构的证据

长江中、下游地区块状硫化物矿床普遍受到燕山期岩浆及其热液的改造与叠加.本文以铜陵冬瓜山矿床为例,探讨这类矿床的成矿机制.该矿床主要由层状硫化物矿体组成,伴有矽卡岩型和斑岩型矿体.野外地质观察及室内矿相学的研究表明,冬瓜山层状矿体中矿石遭受了强烈的热变质作用及热液交代作用.进变质过程中形成的结构主要为黄铁矿受燕山期岩浆侵...     

安徽铜陵冬瓜山铜(金)矿床成矿模式

长江中、下游断裂坳陷带是我国重要的铜、金、铁、硫成矿带,存在一系列块状硫化物矿床及与其伴生的矽卡岩型和斑岩型矿床.本文以铜陵矿集区冬瓜山铜、金矿床为例,探讨了这类矿床的成矿模式.冬瓜山矿床主要由层状硫化物矿体组成,伴有矽卡岩型和斑岩型矿体.层状硫化物矿体产于晚泥盆世砂岩和晚石炭世碳酸盐岩之间,具明显的层控特征,矿体下盘发育细脉-网脉状硫化物矿化以及硅化和绢云母化,矿体中伴有热水沉积岩,矿石具典型的沉积构造.燕山期岩浆热液对层状矿体进行了叠加和改造,改变了矿石的结构构造和矿石成分.黄铜矿交代黄铁矿变斑晶呈环斑结构或脉状交代结构,交代磁黄铁矿呈交代假象结构或交代残留结构.矽卡岩型矿体中黄铜矿的δ65Cu值为0.09‰～0.83‰,集中在0.23‰～0.83‰.层状矿体中黄铜矿的δ65Cu值为0.45‰～0.78‰,与矽卡岩矿体中黄铜矿的65Cu值大致相当,这说明两类矿体中的铜具有相同的来源.铜、氢和氧同位素研究表明,冬瓜山矿床铜来自岩浆岩,叠加的成矿流体主要为岩浆流体.提出了冬瓜山矿床属喷流沉积-岩浆热液叠生成因的成矿模式:在晚石炭世,海底喷流成矿作用形成了块状硫化物矿床,矿石成分以硫、铁为主;燕山期岩浆热液一方面对块状硫化物矿床进行改造,致使其富集铜等成矿物质,另一方面与围岩相互作用形成矽卡岩型和斑岩型矿体.     

安徽铜陵冬瓜山层控矽卡岩铜矿床形成过程——来自磁黄铁矿的证据

冬瓜山铜矿床是安徽铜陵地区代表性的层控矽卡岩型铜矿床之一,磁黄铁矿是冬瓜山铜矿床中广泛分布的矿石矿物。野外调研与矿相学观察显示,该矿床中的磁黄铁矿矿石具有沉积、热变质和热液交代结构构造。矿物学研究表明,不同矿石中的磁黄铁矿成分差异较大,其Fe含量变化于57.78%～60.67%之间,分属高温六方相和低温单斜相,主要由黄铁矿变质脱硫而成。冬瓜山铜矿的形成可能经历了早期沉积作用、中期热变质作用和晚期岩浆热液交代作用等复杂成矿过程。     

安徽青阳峙门口层状硫铁矿矿床地质特征及成因研究

青阳峙门口层状硫铁矿矿床赋存于石炭纪地层中,矿体主要呈似层状、透镜状;尽管经历了热变质与接触变质作用,但矿体中仍残留胶黄铁矿和菱铁矿,矿石中不仅可以见到交代残余结构,还可见到草莓结构和微层理构造.黄铁矿中砷的质量分数和S/Se,Co/Ni比值显示火山热水沉积特征.同位素分析显示,矿石中硫化物的硫同位素组成表现出火山热水沉积和热液改造特征;矿石中铅同位素组成则显示,黄铁矿中铅以上地壳铅为主,混有少量地幔铅.上述研究表明峙门口层状硫铁矿矿床是由石炭纪喷流沉积形成的层状矿床或矿胚层,经燕山期岩浆热液和构造作用改造所形成.     

江西武山铜矿床形成过程:来自岩相学和矿物学的证据

江西武山铜矿床是长江中下游地区具有代表性的叠加复合矿床之一。文章选取武山铜矿床典型剖面为研究对象,在野外地质调研和室内岩相学研究的基础上,识别出层状硫化物型、层状矽卡岩型和接触交代矽卡岩型三类矿体,及相对应的3种类型矿石。3类矿石在矿物组合、结构构造和矿物学特征等方面有明显差异,分别显示出原生沉积、叠加改造和岩浆热液成因特征。选择代表性脉石矿物和矿石矿物进行矿物化学研究,认为石榴子石是岩浆期后热液渗滤交代作用的产物,层状矽卡岩中石榴子石相对富Fe,而接触交代矽卡岩中石榴子石相对富Al;矿区内存在2类黄铁矿,即胶状黄铁矿和粒状黄铁矿,分别对应原生沉积成因和岩浆热液交代成因;磁铁矿是与矽卡岩有关的岩浆期后热液交代作用的产物,层状矽卡岩中磁铁矿相对富Mg O和Mn O,贫Al2O3,受地层影响明显,而接触交代矽卡岩中磁铁矿相对富Al2O3,贫Mg O和Mn O,受岩浆岩影响明显。武山铜矿床的形成经历了原生沉积作用、岩浆热液交代作用及叠加改造作用等复杂成矿过程。     

辽宁红透山铜锌块状硫化物矿床的变质变形和成矿组分再活化

辽宁红透山铜-锌块状硫化物产在太古宙绿岩带中，矿床形成后经历了强烈的变形和变质，变质程度达高级角闪岩相。野外和显微镜研究表明，矿石在进变质过程中发生过强烈的机械再活化和重结晶，但各种进变质结构大部分已被变质峰期的全面重结晶所清除，目前保存着的结构主要是变质峰期和退变质过程的产物。退变质过程以黄铁矿变斑晶生长、矿石糜棱岩的形成、二次退火和化学再活化为特征。矿床中高度富集铜和金的矿石是韧性剪切形成的矿石糜棱岩受退变质流体叠加而成。磁黄铁矿主要是同生沉积后重结晶的产物，另有一部分由退变质热液形成，而黄铁矿变斑晶则有沉积一重结晶、磁黄铁矿退变质脱硫和热液叠加多种成因。世界各地块状硫化物矿床中的磁黄铁矿和黄铁矿各有三种成因类型。磁黄铁矿的类型有：同生沉积．变质重结晶、同生沉积黄铁矿变质和退变质热液充填或交代；黄铁矿的类型有：同生沉积-变质重结晶、磁黄铁矿退变质脱硫和退变质热液充填或交代。红透山矿区的退变质流体具有从早到晚氧逸度升高的趋势。     

铜陵冬瓜山矿床磁黄铁矿的矿物学特征及其指示意义

磁黄铁矿是铜陵冬瓜山矿床中最重要的矿石矿物之一,其标型特征不仅反映其自身形成环境,对矿床成因也具有指示意义。本文选取矿床中不同层位的磁黄铁矿矿石样品,利用矿相学、X射线衍射、电子探针和同位素分析等手段对磁黄铁矿标型形态、成分、结构以及物质来源进行了分析。研究表明：磁黄铁矿主要分布在矿体的中部,根据磁黄铁矿与其共生矿物之间的交代关系,认为金属矿物的生成顺序是黄铁矿→磁黄铁矿→黄铜矿→磁铁矿。X射线衍射显示磁黄铁矿以六方和单斜相为主,近岩体处主要是六方晶系;远岩体处则以单斜晶系为主。且见单斜沿六方磁黄铁矿的边部有交代现象,显示出热液交代作用的特征。电子探针测试显示磁黄铁矿的Fe元素含量为58.435％～60.978％,平均值为59.737％;S元素含量为38.297％～39.891％,平均值为38.696％,分子式为Fe₄S₅～Fe₉S₁₀,也显示磁黄铁矿有六方和单斜两个相,单颗粒成分剖面显示其核部为六方相,边部为单斜相。磁黄铁矿的δ³⁴S组成均为-0.7‰～+13.5‰之间,δ⁵⁷Fe的总体分布范围为0.49‰～0.52‰,Fe同位素和S同位素显示它们均来源于岩浆及其热液。说明磁黄铁矿具有岩浆成因和热液交代成因。支持冬瓜山矿床是与燕山期岩浆活动有关的矽卡岩型矿床观点。     

安徽新桥矿床矿相学与Fe同位素特征及其对矿床成因的制约

对安徽新桥矿床进行系统的野外地质调查和矿相学研究发现,层状矿体中的胶状黄铁矿交代矽卡岩磁铁矿矿体,为探讨层状硫化物矿床是早期沉积成因还是岩浆热液成因提供了新的地质约束。对铜陵矿集区内的新桥矿床层状菱铁矿矿体和凤凰山矽卡岩型矿体中的菱铁矿开展了Fe同位素组成的对比研究,结果显示：新桥矿床菱铁矿与典型低温热液脉型矿床和沉积铁矿中的菱铁矿在Fe同位素组成特征上有所不同,而与凤凰山矽卡岩型矿床中的菱铁矿更为接近;新桥矿床中胶状黄铁矿和菱铁矿相对于磁铁矿富集Fe的轻同位素,表明磁铁矿不是过去认为的由胶状黄铁矿和菱铁矿矿胚层经热液改造形成,而是与典型的岩浆热液有关。新桥矿区层状硫化物矿体和矽卡岩型矿体中,近岩体矽卡岩和最早形成的金属矿物磁铁矿比岩体更为富集Fe的轻同位素,而赋矿围岩比岩体更为富集Fe的重同位素。同时,不同矿化阶段形成的含铁矿物和不同空间位置的硫化物中的Fe同位素组成呈现出时空分带现象,Fe同位素组成的时空演化特征与流体出溶、流体演化非常一致,并且符合同位素分馏的基本理论,表明层状硫化物矿体和矽卡岩型矿体具有相同的成矿物质来源,为同一流体体系演化的产物。新桥矿区岩相学的研究结果和Fe同位素组成特征均表明,新桥层状硫化物矿床不是海西期喷流沉积成矿作用的产物,而是燕山期热液成矿作用的产物,为一个典型的热液成因矿床。     

对马山,大宝山变质成因磁黄铁矿不同组成结构的…

马山和大宝山矿床均为块状硫化物矿床，显微镜研究表明，两矿床中磁黄铁矿主要均由胶黄铁矿变质形成，但组成结构上却有较大区别，马山矿床主矿体中单斜磁黄铁矿（Ｍｐｏ）－一少于六成磁黄铁矿（Ｈｐｏ）而大宝山矿床床中单斜磁黄铁矿和六方磁黄铁矿一般近相等，通过对导致矿床发生热变质的中生代燕山期岩体的研究，认为岩体成因类型的不同及所含热量的差异是导致两矿床变质成因磁黄铁矿组成的结构不同的主要原因。     

安徽铜陵冬瓜山铜、金矿床两阶段成矿模式

冬瓜山铜金矿床包括层状硫化物矿体、矽卡岩型和斑岩型矿体。层状硫化物矿体具层状形态和层控特征，矿石具块状、层纹状和揉皱状构造。燕山期岩浆岩及其岩浆流体对层状矿体进行了叠加和改造，改变了其结构构造、矿物组合和矿石成分，并在其上叠加蚀变和矿化。层状矿体中的铜是由含铜流体交代块状硫化物矿石形成的。冬瓜山铜金矿床经历了两次成矿作用：第一成矿阶段．在石炭纪中期，海底喷流作用形成了块状硫化物矿床，矿石成分以硫、铁矿为主；第二成矿阶段。燕山期岩浆侵人，一方面岩浆热液与围岩相互作用发生矽卡岩化、硅化、钾长石化、石英绢云母化和青磐岩化，形成矽卡岩型和斑岩型矿体，另一方面岩浆流体对块状硫化物矿体进行叠加改造，致使块状硫化物矿体富集铜等成矿物质。     

吉林省红旗岭铜镍硫化物矿床矿石学特征

吉林省红旗岭地区目前正在开采的铜镍硫化物矿床共有5个,均属岩浆熔离型矿床.矿石矿物磁黄铁矿显微镜下可识别出3个同质多象变体:陨硫铁(tr)、六方磁黄铁矿(hpo)和单斜磁黄铁矿(pm).其基本结构主要为NiAs型,具有较高的Ni Cu Co含量,与相应的地幔包体成分相近.镍黄铁矿也有高温结晶型、低温出溶型和低温结晶型3种类型.电子探针微区成分分析显示了同种矿物的不同变种在成分上具有继承与关联性.在该矿床首次发现的辉砷镍矿的存在和黄铁矿的标形特征说明含S-As流体的交代作用在成岩后期普遍存在,为分析红旗岭铜镍硫化物矿床的成矿机制研究提供了矿物学信息.     

铜陵包村金(铜)矿床中胶状黄铁矿矿物学及成因解析

黄铁矿是安徽铜陵包村金(铜)矿床中主要硫化物,对热液成因的显晶质黄铁矿已有大量研究,而胶状黄铁矿研究较少且成因存在争议.本文以粉晶X射线衍射、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及拉曼光谱(RS)为主要研究方法和手段,对包村金(铜)矿床中胶状黄铁矿的矿物组成和微结构进行研究.包村胶状黄铁矿主要由黄铁矿组成,含有白铁矿、菱铁矿、石英、含铁白云石、高岭石和有机质.黄铁矿主要以纳米-亚微米粒径的自形、半自形的立方体为主,少量微米级他形颗粒,显著不同于胶体或非晶态的无定型黄铁矿.由黄铁矿、白铁矿和有机质组成的胶状结构中,白铁矿和有机质富集在暗色环带,黄铁矿相对富集在浅色环带,浅色和暗色交替变化主要由三者含量变化所致,与矿物粒径无关.结合铜陵地区胶状黄铁矿研究成果,我们认为铜陵地区乃至长江中下游成矿带内铜-金-铁多金属硫化物矿床相关研究文献中记载的胶状黄铁矿为铁硫化物、碳酸盐矿物、黏土矿物、石英和有机质组成的矿物集合体,是在陆源物质输入受限的半封闭海盆环境下经生物化学作用直接沉淀的纳米-亚微米黄铁矿为主的矿物集合体.虽然胶状黄铁矿经历沉积成岩作用和中生代岩浆热液叠加改造作用,但是沉积微结构、矿物成因信息仍然被有效保存.     

安徽铜陵矿集区铜官山矿田胶状黄铁矿矿物学特征及其对成矿作用的制约

铜官山矿田是铜陵矿集区内五大矿田之一,矿田内顺层产出的层状硫化物矿体是铜金矿床的主矿体,矿体内含有较多的胶状黄铁矿,其成因的争议制约了对铜金矿床成矿作用的解析。本文主要利用场发射扫描电镜(FE-SEM)等纳米矿物学手段,并结合光学显微镜、粉晶X射线衍射(XRD)、微区激光拉曼光谱分析等方法,对矿田内铜官山矿床及天马山矿床内层状硫化物矿体中胶状黄铁矿矿石的矿物组成、微形貌、微结构等特征进行系统研究,结果表明胶状黄铁矿矿石多呈胶状、鲕状结构,具有同心环状构造,同心环被赤铁矿、菱铁矿与黄铜矿脉穿切。同心环主要由白铁矿+有机质与胶状黄铁矿交替组成。胶状黄铁矿的黄铁矿颗粒粒径从纳米至亚微米均有分布,以自形-半自形立方体为主,少数呈他形,脉体边部胶状黄铁矿颗粒较大,自形程度较高,重结晶显著。矿石中含有少量白云石、伊利石微晶体,与胶状黄铁矿紧密共存,显示典型沉积特征。共存石英磨圆度较高,存在次生加大现象,表面存在胶状黄铁矿印模,显示为碎屑成因。这些综合信息表明胶状黄铁矿非岩浆热液成因,而是与石炭系地层同沉积成岩成因,并可能有微生物作用参与。高孔隙率、高化学活性及较高有机质含量的胶状黄铁矿可能为燕山期岩浆热液演化的含铜成矿流体提供了沉淀剂,对矿田内铜金硫化物矿体的层控性发挥了重要的控制作用。     

湖南沃溪钨-锑-金矿床的矿石组构学特征及其成因意义

通过对湖南沃溪矿床的宏观至微观尺度上的矿石组构学研究，揭示出矿床系同生热水沉积成因。层状矿体、细脉状矿化以及围岩蚀变之间的空间关系，指示了矿石与其所赋存的围岩同时形成。矿床形成后的变质—变形作用，主要使矿物发生重结晶、碎裂、位错以及小范围的再活化等。     

Setting,sulfur isotope variations,and metamorphism of Jurassic massive Zn‐Pb‐Ag sulfide mineralization associated with arc‐type volcanism (Skra,Vardar zone, Νorthern Greece)

Massive Zn‐Pb‐Ag sulfide mineralization appears conformable with felsic volcanism, developed in an Upper Jurassic volcanic arc to the Southwest (SW) of the Serbo‐Macedonian continent in Northern Greece. The host volcanic sequence of the mineralization comprises mylonitized rhyolitic to rhyodacitic lavas, pyroclastics, quartz‐feldspar porphyries, and cherty tuffs. A “white mica—quartz—pyrite” mineral assemblage characterizes the volcanic rocks in the footwall and hanging‐wall of massive sulfide ore layers, formed as a result of greenschist‐grade regional metamorphism on “clay‐quartz‐pyrite” hydrothermal alteration haloes. Massive ore lenses are usually underlain by deformed Cu‐pyrite and quartz‐pyrite stockworks. Most of the sulfide ore bodies have proximal‐type features. Ductile deformation and regional metamorphism have transformed many of the stockwork structures. The mineralization is characterized by high Zn, Pb, and Ag contents, while Cu and critical metals are low. Primary depositional textures, for example, layering, clastic pyrite, colloform, and atoll textures were identified. The overall textural features of the mineralization indicate it has undergone mechanical deformation. The most prominent features of the effects of metamorphism, folding and shearing, are modification of the ore body morphology toward flattened and boudinage structures and transformation of the ore textures toward the dominance of planar fabrics. Sulfur isotope analyses of sulfides along with textural observations are consistent with a dual source of sulfide sulfur. Sulfur isotope values for sphalerite, non‐colloform pyrite, galena, and chalcopyrite fall in a limited range from ?1.6 to +4.8‰ (mean δ³⁴S + 2‰), indicating a hydrothermal source derived from the reduction of coeval seawater sulfate in the convective system. Pyrites with colloform and atoll textures are characterized by a ³⁴S depletion, indicating a bacterial reduction of coeval seawater sulfate. The morphology of ore beds, the mineralogy, sulfide textures, and ore chemistry along with the petrology and tectonic setting of the host rocks can be attributed to typical of a bimodal‐felsic metallogenesis. Although similar in many respects to classic Kuroko‐type volcanogenic massive sulfide mineralization, it has some atypical features, like the absence of barite ore, which is possibly a result of significant temporal depletion in sulfate due to bacterial reduction, a conclusion supported by the widespread occurrence of colloidal and atoll textures of pyrite.