湖北省铜绿山矽卡岩型铜铁矿床

安徽省沿江地区是铁铜硫金铅锌多金属成矿区，其中矽卡岩型铁、铜多金属矿床占有相当大的比重，最著名的有铜官山、狮子山、凤凰山、铜山铜矿床，桃冲铁矿床和西马鞍山铁、铜矿床等。
桃冲铁矿床位于繁昌以西约30 km处，该区大面积为第四系覆盖，岩层出露多集中于繁昌西部地区，主要出露地层自志留系至侏罗系。矿床多形成于石炭系黄龙-栖霞组、中三叠统和上侏罗统的含镁较高的碳酸盐岩和含铁碎屑岩间，发育多组砂页岩，成为矿液储存与交代的屏障。
桃冲向斜南翼之次级倒转向斜的轴部为容矿构造，栖霞组与黄龙组地层之间的层间裂隙为导矿及储矿构造，矿体规模随岩层的褶曲程度而变化，褶曲成直角则矿体厚大，并且在转折端矿体最厚大。上、下矿层相连，剖面上随岩层的转折而呈弧形。
矿床成因类型属层控矽卡岩型矿床。
本区开展了TEM法剖面测量，见图6。
1）TEM法能清晰地反映岩体、围岩、炭质地层电性差异，矿体位于中阻带，二叠系栖霞组（P1q）与矽卡岩（SK）接触带附近。
2）TEM法反映断层构造较为清晰，其两侧电性差异明显，断层构造与成矿关系密切。
3）结合地表地质体分布，TEM法能较好地划分地质体层位。此类矿体与二叠系栖霞组关系密切。

目前，西昆仑发现的矽卡岩型铁、铜、多金属矿床多数集中分布在中昆仑岩浆弧铜-铁矿床成矿亚带，矿床的形成和产出主要与中酸性侵入岩有关。沿着中昆仑隆起由西到东分布着大小不一的一系列中酸性侵入岩体，以晚古生代为主，伴随着岩浆侵入活动，在侵入体与围岩接触带附近可以形成矽卡岩型铁、铜、多金属矿床。迄今已经发现一系列矽卡岩型矿床分布在该成矿亚带，例如塔合曼铁矿床、苏巴什铁矿床、库地含铜磁铁矿矿床、汗也依拉克含铜磁铁矿矿床、尤仑踏卡特铅-锌矿床等。
这些矽卡岩矿床形成的围岩条件各不相同，塔合曼及苏巴什铁矿床主要为长英质变质岩，库地含铜磁铁矿矿床主要产在花岗岩与基性-超基性岩接触带，汗也依拉克矿床含铜磁铁矿矿床产在花岗岩与石英岩夹大理岩围岩内、外接触带附近，尤仑踏卡特铅-锌矿床产在侵入岩与矽卡岩化大理岩接触带。
然而，迄今发现的矽卡岩矿床规模都很小，除了库地含铜磁铁矿矿床为小型规模，地方居民在开采以外，其他均为矿化，尚没有可开采利用的价值。但该类型矿床显示出具有一定的找矿远景，并且，成为认识岩浆热液成矿作用与地壳构造演化关系的重要线索。
1.库地矽卡岩型含铜磁铁矿矿床
库地矽卡岩型含铜磁铁矿矿床位于库地新藏公路以西约6 km处，东经76°53′～76°57′，北纬36°52′～36°54′。
该矿床于1958年发现，次年投入地表勘查工作（新疆地矿局喀什第二地质队，1959），求得 C级铁矿石储量17.47万 t；在1号矿体求得铜矿石储量1.74 万 t，平均品位2.74%，铜金属量476.7 t。
矿区位于桑株塔格隆起带的中部，出露地层主要为元古宙库浪古那群变质岩系。但矿区范围出露的库浪古那群大理岩和变砂岩极为零星，主要为晚古生代晚期二长花岗岩、石英闪长岩岩株和辉石岩、橄榄辉石岩岩脉或小侵入体。花岗岩与基性-超基性岩的接触带，常形成混染花岗岩、混染岩、矽卡岩和角岩带。花岗岩和混染花岗岩中解理发育，主要有两组，呈北东—南西向和北西—南东向。矿体主要沿着上述二组解理产于混染花岗岩中。在矿体内或矿体与混合花岗岩的接触处，常见矽卡岩和基性—超基性岩，围岩蚀变有矽卡岩化、石榴子石化、绿帘石化、蛇纹石化、绢云母化、黄铁矿化和碳酸盐化等。
矿区内共发现六个矿体，矿体多呈不规则状，豆荚状、透镜状、囊状，个别为板状。矿体的围岩主要为混染花岗岩，与矿体之间为截然接触界线。矿体长在10～65 m范围，厚度平均2.5～18 m。矿体走向主要为北北西，次为北北东，倾角48°～60°。矿石以浸染状为主，少量块状构造。按矿石矿物组分，矿石可以分成两种类型：磁铁矿矿石和含铜磁铁矿矿石，二者的区别在于后者含有黄铜矿。
含铜磁铁矿矿石为灰黑色—灰黄色，致密块状，他形粒状变晶结构。主要由黄铜矿、磁铁矿，少量磁黄铁矿、辉铜矿、蓝铜矿，以及微量斑铜矿和闪锌矿组成。当其暴露在地表，硫化物常氧化成孔雀石、铜蓝等次生矿物。脉石矿物主要为透辉石、镁橄榄石、蛇纹石，少量石榴子石、普通角闪石，以及微量绿帘石、绿泥石和方解石等。黄铜矿在含铜磁铁矿矿石中分布极不均匀，含量一般为0.2%～0.5%，最高可达20%以上，22个样品分析结果表明，铜含量一般在0.4%以上，最高可达4.33%。
磁铁矿矿石黑灰色，块状构造，磁铁矿多呈浸染状、粒状分布于辉石岩中，常伴生有方解石。矿石主要由磁铁矿组成，微量黄铜矿，脉石矿物主要是辉石，其次为橄榄石、方解石。全铁含量在40%以上，最高可达62%。
对于矿床成因目前有两种认识：一种认为矿床属于岩浆矿床；另一种认为属于矽卡岩矿床（新疆地矿局喀什地质二大队，1985）。
2.汗也依拉克含铜磁铁矿矿床
矿床位于和田地区于田县普鲁村，产在桑株塔格-柳什塔格成矿带中段偏东。成矿区晚古生代花岗闪长岩侵入到蓟县系塔西达板群上亚段，地层岩性主要为石英岩夹大理岩。
矿化产于岩体内、外接触带，已发现5个小矿体，呈脉状或透镜状沿北北西向和北东向延展，多与石英岩产状一致。单个矿体长10～150 m、厚1～1.5 m（图3-30）。
矿床具有明显的围岩热液蚀变，主要为透闪石化，次为黄铁矿化、绿帘石化。
主要矿石矿物为磁铁矿，次为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、辉钼矿及孔雀石；脉石矿物为透闪石，少量绿帘石和角闪石。矿石类型为块状、浸染状含铜磁铁矿。
矿石成分（wB/%）全铁含量在16.33%～56.99%的范围；Cu为 0.03%～1.06%；Zn为0.01%～0.10%；S为0.08%～6.90%；Pb为0.012%～0.0489%。
初步查明，铁矿石D级储量4.23万 t、E级1.05万 t。
3.尤仑塔卡特铅-锌矿
该矿床位于叶城县棋盘村西南40 km处，东经76°34′，北纬37°12′。由棋盘到矿区靠畜力运输，交通不便。

图3-30 汗也依拉克含铜磁铁矿矿床地质略图

矿区出露地层主要为库浪那古群，岩性为石英云母片岩、片麻岩及大理岩透镜体。这些地层被广泛分布的元古宙花岗闪长岩—石英闪长岩和华力西晚期花岗岩所侵入。矿体产在中酸性侵入岩与地层接触带的矽卡岩化大理岩中。矿体附近及花岗闪长岩、花岗岩与围岩接触带内普遍有褐铁矿化及赭石化现象。
矿化矽卡岩体呈透镜状，长约45 m，最宽处约10 m，走向北西。矿石有致密块状和浸染状两种。致密块状矿石呈小扁豆或巢状充填于矽卡岩化大理岩的裂隙中，长6 m，厚0.32 m，倾向120°，倾角35°，向两端尖灭。浸染状矿化的金属矿物呈星点状或细脉状散布在矽卡岩化大理岩中，矿体与矽卡岩之间没有截然界线。
矿石中主要金属矿物为方铅矿、闪锌矿，次为黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿。脉石矿物为辉石、角闪石、石榴子石、长石、石英、白云母。次生矿物有白铅矿、铅矾、褐铁矿及孔雀石。致密块状矿石中方铅矿含量大于闪锌矿，而浸染状矿石中闪锌矿常多于方铅矿。
矿石化学成分表明，致密块状矿石中铅含量为3.82%～33.61%，平均18.71%；锌的含量为6.55%～8.49%，平均为7.53%。浸染状矿石中锌的含量为0.68%～3.15%，平均为1.96%。此外，尚含有可供综合回收利用的Ag、Cu、Ni、Mo、Bi等元素。

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）。