廣西金秀龍圍銅礦礦相學(xué)研究及討論

1、    廣西金秀龍圍銅礦礦相學(xué)研究及討論    陳朝新+董海雨+張宏（1.廣西機電工業(yè)學(xué)校 廣西 南寧530023， 2.桂林理工大學(xué) 廣西 桂林541004）摘要：廣西金秀龍圍銅礦位于大瑤山多金屬成礦帶的東部，是石英脈型銅礦床；礦體呈脈狀、部分呈透鏡體狀產(chǎn)于斷裂破碎帶內(nèi)的下泥盆統(tǒng)（d1）；礦化類型主要為黃銅礦化、黃鐵礦化及輝銅礦化，礦石礦物主要為黃銅礦及輝銅礦。礦相學(xué)研究結(jié)果表明礦床主要的成礦階段分為黃銅礦-黃鐵礦礦化和黃銅礦-輝銅礦礦化兩個階段，而且這兩個階段間未見隔有非成礦熱液的階段，說明該礦區(qū)礦體的富集就位是同一期熱液作用的結(jié)果。關(guān)鍵詞：礦相學(xué)；

2、銅礦；龍圍；廣西1.前言廣西大瑤山地區(qū)是重要的銅、金多金屬產(chǎn)地之一，該地區(qū)發(fā)生了多期構(gòu)造-巖漿-成礦作用，成礦地質(zhì)背景復(fù)雜。目前，已發(fā)現(xiàn)礦床、礦點或礦化點達200 多處。長期以來，前人對該區(qū)做了一定量的找礦勘探和研究工作1-10，但對該地區(qū)礦床的成因至今尚無統(tǒng)一認(rèn)識：有、燕山期成礦1、加里東期-燕山期成礦2，3等觀點。金秀龍圍銅礦位大瑤山多金屬成礦帶的東部，是石英脈型銅礦床，礦區(qū)附近分布多個銅礦床（點）；礦區(qū)位于金秀縣黃洞鄉(xiāng)附近的龍圍村一帶，礦區(qū)中心地理坐標(biāo)：東經(jīng)110°1200，北緯24°2200，面積約15.3km2。2.龍圍銅礦及附近地區(qū)地質(zhì)特征該地區(qū)主要出露寒武系上

3、統(tǒng)至泥盆系下統(tǒng)地層，兩者呈角度不整合接觸關(guān)系；其中寒武系由碎屑巖組成，主要出露于該地區(qū)的西南部和西北部；下泥盆統(tǒng)的陸屑和含鐵建造大面積出露于區(qū)域的中、北、南部地區(qū)（圖1）。礦區(qū)及附近發(fā)育有三組斷裂構(gòu)造，第一組為近南北向斷裂，第二組為近北東向斷裂，第三組為北西向斷裂，常見第二組斷裂切割第一、第三組斷裂。其中，第一組和第二組斷裂構(gòu)造較為發(fā)育（圖1）。礦區(qū)及附近雖然未見巖漿巖，但是研究區(qū)東南的泥盆紀(jì)、寒武紀(jì)地層中可見一較大規(guī)模的加里東期花崗巖巖體。3.礦床地質(zhì)特征龍圍銅礦礦體產(chǎn)于泥盆系蓮花山組上段（d1l2）紫紅色砂巖的斷層破碎帶中，礦體主要呈脈狀、團塊狀、浸染狀 、碎裂狀、部分呈透鏡體狀分布在硅化

4、構(gòu)造角礫巖帶、硅化碎裂巖帶中。礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)兩條沿斷層破碎帶形成的銅礦脈；礦脈與斷層破碎帶走向大致平行（斷層產(chǎn)狀：傾向103°112°，傾角67°75°），礦脈沿斷層走向具有收縮-膨脹的現(xiàn)象，沿傾向呈交匯狀產(chǎn)出（圖1）。含礦巖石主要為硅化構(gòu)造角礫巖、硅化碎裂巖；礦化主要有黃銅礦化、黃鐵礦化以及少量輝銅礦化。主要礦石礦物為黃銅礦、輝銅礦等，主要脈石礦物為石英、方解石、絹云母等。4.礦床礦相學(xué)研究4.1 礦石的礦物特征礦石中礦石礦物主要有黃銅礦、黃鐵礦、輝銅礦，脈石礦物主要有石英、方解石及少量綠泥石。主要礦物特征如下：黃鐵礦：主要呈團塊狀產(chǎn)出，晶粒粗大，半自形

5、-它形晶粒狀、殘粒狀、孤島狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)常和黃銅礦共同與熱液蝕變生成的脈石礦物（石英）不均勻地嵌布在一起，分布在礦體內(nèi)（圖版-1、-2），為該地區(qū)黃鐵礦的主要賦存形式。少量是零星分布在礦體之外的硅化破碎帶（這種硅化常被礦體切穿），并且基本不含銅，黃鐵礦結(jié)晶細(xì)小，自形良好（圖版-3）。黃銅礦： 為礦石中主要硫化銅礦物，是礦床中含量最多的金屬硫化物，呈暗銅黃色，金屬光澤。鏡下反射色呈亮黃色，弱非均質(zhì)。它形晶粒狀，集合體呈塊狀、細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀。常呈它形、細(xì)脈狀嵌布在石英和黃鐵礦礦物粒間（圖版-1、2、10、11）。輝銅礦：含量較少，與黃銅礦常為相互嵌入關(guān)系（圖版-10），或與黃銅礦呈港灣狀分布于石英中（

6、圖版-11），或充填于早期黃銅礦縫隙中 （圖版-12）。石英：是礦石中常見的一種脈石礦物，按其特征分為三種。一是灰白色石英顆粒粗大，質(zhì)純，除含少量細(xì)粒黃鐵礦外不含其他礦物，裂隙發(fā)育（這種石英脈體野外見被礦體切穿），其形成時代較早，一般不含礦；二是煙灰色石英，多呈致密狀，鏡下見和輝銅礦、黃銅礦、黃鐵礦為共生關(guān)系，與礦化關(guān)系密切，形成時代稍晚（圖版-2、-3、-11、12）；三是乳白色石英，晶形較好，與方解石共生，呈塊狀集合體，不含礦石礦物，野外可見到該類石英切穿了礦體，說明其形成時代晚，為成礦期后產(chǎn)物。方解石：出現(xiàn)較少，與乳白色石英共生，呈塊狀集合體，不含礦石礦物，在鏡下以及野外可見到切穿了礦體

7、，說明其形成時代晚，為成礦期后熱液活動的產(chǎn)物。4.2 礦石的結(jié)構(gòu)常見的結(jié)構(gòu)有：自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、半自形-它形晶粒狀結(jié)構(gòu)、侵蝕結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)等。（1）自形粒狀結(jié)構(gòu)：主要是早階段的黃鐵礦，為自形立方體晶粒（圖版-3）；1-斷層；2-銅礦體；3-龍圍銅礦區(qū)；q-第四系殘；d3-泥盆系上統(tǒng)；d3l-泥盆系上統(tǒng)榴江組；d3d-泥盆系東崗嶺組；d2y-泥盆系郁江組； d2n-泥盆系那高嶺組；d1l-泥盆系蓮花山組；？sh -寒武系水口群；1-fault； 2- copper ore bodies；3- long wei copper ore deposit；q- quaternary；d3- upper

8、 devonian system；d3l-liujiang formation of upper devonian system；d3d- dongganglij formation of upper devonian system；d2y- yujiang formation of middle devonian system； d2n- nageling formation of middle devonian system；d1l- lianhuashan formation of lower devonian system；？sh- shuikou group of cambrian

9、systemendprint（2）半自形-它形充填嵌入結(jié)構(gòu)：黃鐵礦呈半自形-它形分布在石英脈中，與它形的黃銅礦、輝銅礦礦構(gòu)成金屬硫化物的礦化階段，所見的黃銅礦、輝銅礦多呈它形不規(guī)則粒狀，嵌入在黃鐵礦、石英間隙中（圖版-1、-2）；（3）交代殘余結(jié)構(gòu)：早期形成的黃銅礦（在含銅熱液進一步作用下）邊界形成不規(guī)則網(wǎng)脈狀輝銅礦，后形成的礦物溶蝕并侵入早形成的礦物之中（圖版i -1112）。4.3 礦石的構(gòu)造礦石中常見的構(gòu)造有：塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。（1）塊狀構(gòu)造：黃鐵礦、黃銅礦與石英組成致密塊狀無空洞的礦物集合體，礦石礦物含量較高（圖版-4）。（2）浸染狀構(gòu)造：含銅、鐵等金屬硫化物浸染狀分布

10、于巖石中?？煞譃橄∈杞緺詈统砻芙緺睿V石中以石英為主，黃鐵礦多為半自形粒狀、黃銅礦以它形為主嵌入它形石英顆粒中（圖版-5）。（3）角礫狀構(gòu)造：破碎角礫狀礦石后期石英膠結(jié)形成角礫狀構(gòu)造（圖版-6）。4.4 礦石類型礦石類型可分為原生礦石和氧化礦石，原生礦石細(xì)分為以下幾種自然類型：黃銅礦-黃鐵礦礦石；黃銅礦礦石；黃銅礦-輝銅礦礦石；黃銅礦-輝銅礦-黃鐵礦礦石，礦石的分帶性不明顯。氧化礦石有孔雀石，僅少量見于地表的淺表部位。工業(yè)類型為石英脈型銅礦石。4.5 圍巖蝕變礦區(qū)內(nèi)所產(chǎn)生的圍巖蝕變現(xiàn)象主要是硅化、絹云母化以及綠泥石化。a.硅化： 普遍見于礦體圍巖及蝕變破碎帶（內(nèi)圖版-7）。b.絹云母化：在

11、圍巖的薄片中，可見泥質(zhì)石英砂巖中泥質(zhì)大量被次生的白色鱗片狀或纖維狀云母絹云母所交代（圖版-8）。c.綠泥石化：少量見于破碎蝕變帶中（圖版-9）。4.6 熱液期次野外和顯微鏡下分析表明，礦體中礦物共生組合有4種，即黃鐵礦-石英組合、黃銅礦-黃鐵礦-石英組合、黃銅礦-輝銅礦-黃鐵礦-石英組合、石英-方解石組合；其中黃銅礦-黃鐵礦-石英組合和黃銅礦-輝銅礦-黃鐵礦-石英組合為本礦區(qū)最主要的成礦共生組合。黃鐵礦-石英組合，該組合中的黃鐵礦具有較完整的自形晶（立方體、五角十二面體、八面體等）或棱角狀碎粒集合體。與其伴生的石英質(zhì)地較純，幾乎不含除黃鐵礦外的其他礦石礦物，而且裂隙較多，并見裂隙間被礦脈充填。

12、這種組合在鏡下較少出現(xiàn)，屬于成礦期前熱液作用形成的產(chǎn)物（圖版-3）；黃銅礦-黃鐵礦-石英組合，這種組合中的黃鐵礦與黃銅礦、石英呈共生關(guān)系。黃銅礦常嵌入半自形黃鐵礦和它形石英中，或是以不規(guī)則集合體的形態(tài)沿黃鐵礦顆粒的邊界或顆粒間嵌入（圖版-2、-3）；黃銅礦-黃鐵礦-輝銅礦-石英組合，其形態(tài)結(jié)構(gòu)與黃銅礦-黃鐵礦-石英組合類似， 但其中含有輝銅礦，輝銅礦充填于較早形成的黃鐵礦和黃銅礦的空隙中，在較大的空隙中可見明顯的輝銅礦-黃銅礦環(huán)帶，說明輝銅礦形成時間比同階段的黃銅礦略晚（圖版-10、11、12）；石英-方解石組合，該期無明顯礦化，石英和方解石呈脈狀-細(xì)脈狀充填于礦體及圍巖中裂隙中。據(jù)礦物組成、

13、顯微結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物共生組合以及野外礦體特征可將該地區(qū)的主要熱液活動分成四個階段，第一階段礦物以石英-黃鐵礦為代表，該階段中黃鐵礦結(jié)晶能力強，形成時間比同生石英略早；第二階段以塊狀、浸染狀、角礫狀礦石為代表，礦石礦物為相互共生的黃鐵礦和黃銅礦，不含輝銅礦。第三個階段以脈狀、網(wǎng)脈狀礦石為代表，礦石礦物除相互共生的黃鐵礦和黃銅礦外，還含有輝銅礦，常見第三階段礦物穿插、交代前兩個階段的礦物，并且是直接穿插交代，未見間隔有脈石礦物，說明第二、第三個階段這兩個主要的成礦階段是連續(xù)的；第四個階段以切穿礦體的石英-方解石脈為代表，脈中沒有礦石礦物。根據(jù)以上現(xiàn)象，推測礦物形成的先后順序列如圖2.5 討論與結(jié)論由

14、礦相學(xué)研究得出該礦床主要的成礦階段黃銅礦-黃鐵礦階段和黃銅礦-輝銅礦階段是連續(xù)的，這兩個階段間未見隔有非成礦熱液的階段，野外地質(zhì)調(diào)查中也沒有見到多期成礦熱液的交切現(xiàn)象，說明該地區(qū)的礦體富集就位是受一期熱液作用形成的。參考文獻1蔡明海，劉國慶，戰(zhàn)明國. 桂東大瑤山地區(qū)金礦床成因及成礦時代研究j. 華南地質(zhì)與礦產(chǎn)， 2000（3）：58-63.2鄧軍. 廣西大瑤山地區(qū)銅金多金屬礦床成因探討j. 地質(zhì)與資源， 2011（4）：287-291.3鄧軍. 桂東大瑤山地區(qū)銅金多金屬成礦系列及成礦模式j(luò)，礦產(chǎn)與地質(zhì)，2013，27（1）：8-15.4傅良剛. 桂東大瑤山地區(qū)金礦成礦地質(zhì)特征與找礦標(biāo)志j. 礦

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16、322.10張科，胡明安，曹新志等. 廣西大瑤山及其西側(cè)鉛鋅成礦區(qū)地質(zhì)特征及找礦方向j. 地質(zhì)找礦論叢， 2005（1）： 21-25.圖版及說明：1. 它形黃銅礦（銅黃色）嵌入于半自形-它形黃鐵礦（黃白色）的顆粒間隙中.2. 半自形-它形黃鐵礦（黃白色）分布于石英脈（灰黑色）中，黃銅礦（銅黃色）嵌入黃鐵礦的間隙.3. 黃鐵礦（黃白色）立方體分布于它形石英中.4. 致密黃銅礦、黃鐵礦塊狀礦石，含有少量煙灰色石英.5. 黃鐵礦、黃銅礦、輝銅呈稀疏浸染狀分布于蝕變硅化帶中.6. 含礦石英沿圍巖裂隙、破碎帶充填形成脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造，石英脈中含有呈角礫狀的圍巖碎塊.7. 圍巖（泥質(zhì)石英砂巖）受硅化蝕變，重結(jié)晶的石英顆粒輪廓參差不齊，分布不均勻。有一期石英呈細(xì)脈狀穿插蝕變圍巖，石