湖北省铜绿山矽卡岩型铜铁矿床
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发布时间：2022-05-05 13:54
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时间：2022-06-27 14:21
铜绿山矽卡岩型铜铁矿床位于湖北省大冶市，地处扬子地块下扬子台褶带和长江中下游铁铜成矿带西端的鄂东南铁铜矿集区。该矿床累计探明铜矿储量112.4万吨、铁矿储量0.6亿吨，其区域地质特征与铁山矽卡岩型铁铜矿床相同。
图2-11 铜绿山岩体产状与铜铁矿床分布示意图
（据余元昌等，1985）
1—大理岩；2—石英正长闪长玢岩；3—斑状石英正长闪长岩；4—石英正长闪长岩；5—铜铁矿体；6—岩浆侵入方向
铜绿山铜铁矿床产于阳新岩体西北端、大冶复向斜南翼。与成矿有关的铜绿山岩体形成于燕山早期第三阶段，岩石类型主要为石英正长闪长（玢）岩。成矿岩体为一向南超覆、向南东倾斜的偏心蘑菇状岩株体（图2-11），在平面上呈不规则短轴椭圆状，出露面积约11km2。岩体分异良好，可分为三个相带：浅成边缘相石英正长闪长玢岩，SiO2含量平均为63.05%、Na2O+K2O含量为7.62%；中浅成过渡相斑状石英正长闪长岩，SiO2含量平均为65.12%、Na2O+K2O含量为7.50%；中浅成中心相不等粒—等粒状石英正长闪长岩SiO2含量平均为61.77%、Na2O+K2O含量为7.15%。岩体SiO2平均含量为63.06%、Na2O+K2O为7.61%、Na2O/K2O为1.4、里特曼组合指数（δ）为2.91（余元昌等，1985）。石英正长闪长玢岩（原称花岗闪长斑岩）的K-Ar法年龄为157～152Ma（杨学昌等，1971，转引自中国科学院贵阳地球化学研究所等，1975）。推测侵位深为1.6～2.4km、剥蚀程度极浅。围岩主要为下三叠统大冶群条带状含石膏假晶白云石大理岩、中厚层夹薄层大理岩、条纹状含石膏假晶灰质白云石大理岩、薄层夹中厚层含矽卡岩条带大理岩，以及石榴子石矽卡岩、金云母矽卡岩、透辉石矽卡岩，局部见下白垩统安山质凝灰岩、凝灰角砾岩等。
铜铁矿体呈似层状、透镜状赋存于半岛状、岛链状及捕虏体状大理岩残留体与石英正长闪长玢岩的断裂-接触带中，地表为第四系广泛覆盖。共圈出仙人座（Ⅰ号）、铜绿山（Ⅱ号）、蛇山头（Ⅲ号）、蛇山头西（Ⅳ号）、蛇山头东（Ⅴ号）、乌鸦塘（Ⅵ号）、大岩阴山（Ⅶ号）、小岩阴山（Ⅷ号）、螺丝塘（Ⅸ号）、破钟山（Ⅹ号）等12个矿体或矿体群（图2-12，图2-13），它们主要赋存在矽卡岩中，在空间上呈北北东向、北东东向及北西向展布，构成3个矿带。矿体规模不等，长200～520m，延深24～366m，最大延深590m，厚度20～60m。走向北东或北西，倾向南东或北东，倾角50°～85°或较缓。矿体的形态产状明显地受断裂-接触构造控制，可归纳出楔状、叠瓦状、岛链状、捕虏体状、平缓状、穿插状等6种接触构造型式及相应的矿体形态。
图2-12 铜绿山铜铁矿床地质图
（据湖北地质一队，1973；转引自葛朝华等，1994）
1—矿体及编号；2—粘土；3—老窿堆积；4—大理岩；5—构造线；6—石英正长闪长玢岩；7—斑状石英正长闪长玢岩
矿石类型比较复杂。根据主要矿产组合可分为铁矿石、铜铁矿石、铜矿石、钼矿石和铜硫矿石5个工业类型，铜铁矿石是该矿床最主要的矿石类型。根据主要矿物组合可分褐铁矿赤铁矿矿石、褐（赤）铁矿磁铁矿铁矿石、磁铁矿矿石、孔雀石自然铜辉铜矿褐铁矿矿石、混合铜铁矿石、黄铁矿黄铜矿磁铁矿矿石、孔雀石磷铜矿褐铁矿矿石、辉铜矿斑铜矿黄铜矿矿石、黄铜矿辉铜矿黄铁矿矿石和辉钼矿矿石10个自然类型（余元昌等，1985）。
磁铁矿矿石的金云母K-Ar法年龄为151Ma（姜齐节等，1972，转引自中国科学院贵阳地球化学研究所等，1975），含铜磁铁矿矿石的金云母K-Ar法年龄为147～117Ma、金云母Rb-Sr法年龄为128～112Ma（孙树浩，1974；湖北地质一队，1981；转引自中国科学院贵阳地球化学研究所等，1975；叶伯丹等，1986）。
矿石具结晶结构、固溶体分解结构、溶蚀交代结构、压力结构和胶状再结晶结构，块状、浸染状、细脉状、角砾状及蜂窝状或粉末状构造。矿物成分较复杂，已发现矿石矿物49种、脉石矿物82种。主要矿物组合为磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、孔雀石、方解石、白云石、石英、玉髓、透辉石、次透辉石、钙铝榴石、铁铝榴石、金云母，其次是辉铜矿、辉钼矿、白铁矿、闪锌矿、胶状黄铁矿、褐铁矿、蓝铜矿、赤铜矿、菱铁矿、自然铜、假孔雀石、磁赤铁矿、斜长石、钠长石、钾长石、高岭石、蒙脱石、绿帘石、铁白云石、叶绿泥石、胶蛇纹石、阳起石、透闪石等。矿石有用组分以铜、铁为主，钼、硫次之，铜品位为0.08%～12.57%、平均 1.71%，铁（TFe）品位为27.89%～64.85%、平均40.82%，钼品位为0.12%～0.16%，硫品位平均12.45%，伴生钴、金、银、铟等有益组分。
图2-13 岛链状接触构造及铜铁矿体剖面图
（据湖北地质一队，1973；转引自葛朝华等，1994）
1—地质界线；2—大理岩；3—透辉石矽卡岩；4—石榴子石矽卡岩；5—铜矿体；6—铜铁矿体；7—斜长石岩；8—钠长斑岩；9—石英正长闪长玢岩
围岩蚀变以大理岩化、矽卡岩化为主。矿区范围内的碳酸盐岩均已普遍遭受强烈的大理岩化，矿床外围大理岩化带宽约1km；接触带两侧的矽卡岩化带宽100～300m，具明显的分带现象。矽卡岩与铜铁矿体在空间上密切共生，在岩体与灰岩的接触带形成钙矽卡岩，从岩体向外依次出现斜长石岩→石榴子石矽卡岩→透辉石石榴子石矽卡岩→石榴子石矽卡岩→石榴子石化大理岩；在岩体与白云岩的接触带形成镁矽卡岩，从岩体向外依次出现斜长石岩→石榴子石透辉石矽卡岩→金云母矽卡岩→金云母透辉石矽卡岩→透辉石矽卡岩→金云母化透辉石化白云石大理岩。在岩体内部、矽卡岩及外接触带大理岩中均伴有其他热液蚀变，主要类型有蛇纹石化、钠长石化、钾长石化、硅化、绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化等，后生蚀变类型有高岭石化、蒙脱石化及铁硅化。
铜绿山铜铁矿床属典型的岩浆期后高中温热液接触交代（矽卡岩型）矿床。矿床的形成过程可分为两期、4个阶段，即矽卡岩期硅酸盐阶段和热液成矿期磁铁矿（氧化物）阶段、石英硫化物阶段、碳酸盐-硫酸盐阶段。主要成矿温度为506～340℃（磁铁矿）和360～240℃（硫化物）；主要金属硫化物的δ34S值平均为2.42‰，其组成频率图具塔式分布特征；石英正长闪长玢岩δ18O值为8.8‰～11.5‰，含铜磁铁矿矿石（磁铁矿及金云母）δ18O值为1.2‰～7.1‰，含铜石英脉（石英）δ18O值为10.6‰～11.4‰。推测早期成矿溶液来源主要是以岩浆水为主的混合热液，晚期有较多的大气降水混入（余元昌等，1985）。
