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本文目录:
- 1、(二)热液型——广东省韶关市凡口铅锌矿
- 2、(三)“多位一体”成因类型——江西省九江市大湖塘石门寺钨矿
- 3、银矿物特征
- 4、(二)爆破角砾岩型——河南省嵩县祁雨沟金矿
- 5、(四)沉积岩中的层状铜矿床——山西省垣曲县胡家峪铜矿
- 6、硫化物矿物特征
(二)热液型——广东省韶关市凡口铅锌矿
1.矿区地质特征
广东凡口铅锌矿是我国超大型铅锌矿之一,位于广东省韶关市仁化县,大地构造上属于华夏地块中部,南岭有色金属成矿带中段。矿区位于九峰-诸广山燕山期花岗岩带南侧、曲江-仁化中生代断陷盆地北缘,距离北部的九峰早燕山期花岗岩体约10km(祝新友等,2013)。矿区周围发育的矿床包括杨柳塘铅锌矿、罗村硫铁矿、西岗寨硫铁矿和康溪菱铁矿等(图1-4)。
图1-4 凡口铅锌矿区及外围地质略图
(据张术根等,2009)
1—前泥盆系;2—泥盆系—石炭系;3—二叠系;4—侏罗系;5—白垩系;6—花岗岩;7—铅锌矿;8—硫铁矿;9—菱铁矿;10—断层;11—地名
2.矿体特征
区域内构造以断裂为主,褶皱次之,南北—北北东向断裂为矿区主要的控矿断裂,逆冲推覆构造体系和层间滑动构造对矿体也具有重要的控制作用(蔡锦辉等,2011;梁新权和温淑女,2009;刘德利等,2006;毛景文等,2012)。矿区内矿体数量众多,形态复杂,呈似层状、透镜状、楔板状和脉状等产出(图1-5)。矿体规模相差悬殊,似层状、楔板状矿体规模较大,走向和倾向延伸均可达数百米,厚度为3~5m,这部分矿体集中了矿区主要的探明储量;透镜状和脉状矿体虽然数量众多,但规模较小,因此总体上储量较小。矿床铅锌平均品位:铅4.89%,锌9.12%。
矿石主要分为硫铁矿石和硫铁铅锌矿石两类。主要构造有块状构造、细脉状构造、纹层状构造、条带状构造、浸染状构造、角砾状构造、生物残余构造等,主要矿石结构为他形—自形粒状结构,镜下可见固溶体分离结构、溶蚀边结构、海湾-孤岛结构、充填结构、包含结构、压碎结构等。矿石成分较简单,主要金属矿物为黄铁矿、闪锌矿和方铅矿,少量黄铜矿、毒砂、黝铜矿、辉锑矿、辉铜矿等;脉石矿物主要为方解石、白云石、石英、绢云母等。矿石主要有用组分有Pb、Zn、S等,伴生有益组分有Au、Ag、Hg、Ga、Ge等。
图1-5 凡口铅锌矿区地质剖面简图
(据毛景文等,2012)
D2d2—泥盆系中统东岗岭组上亚组;D3t1—泥盆系上统天子岭组下亚组;D3t2—泥盆系上统天子岭组中亚组
3.成因模式
凡口铅锌矿床成因模式争议较大,总体上以具有层控特点的中低温热液成因为主要观点,代表性观点有中低温热液型铅锌硫化物矿床(蔡锦辉等,2011;张术根等,2009)、层控型中—低温热液矿床(陈学明等,1999)、海底热泉喷溢沉积矿床(邓军等,2000)、具有MVT特征的层控中低温热液矿床(毛景文等,2012;祝新友等,2013)、热液充填交代成因矿床(王濮等,1995)等,其他观点有沉积-叠加改造型矿床(朱迅等,1999)。本书暂采用中低温热液成因模式(图1-6)。
矿床分为沉积成岩成矿期和热液成矿期。沉积成矿期主要表现为黄铁矿矿化,演化分异作用明显。热液成矿期发生在印支晚期至燕山早期,凡口地区深部研究提供热源以及伴有少量上侵的流体与地下水混合形成中低温混合源地热流体,经过水/岩反应萃取其流经岩石的成矿物质,沿凡口向斜内断裂与层间滑动破碎带等有利构造空间迁移,降温降压、卸载赋存成矿。成矿金属组分可能来自地热流体循环系统的各类岩石,硫则主要来自容矿碳酸盐岩地层(蔡锦辉等,2011;毛景文等,2012;张术根等,2009)。
4.矿床系列标本简述
2010年,针对广东省韶关市凡口铅锌矿成矿地质特征及矿床成因特征,采用矿区定点拣块法采集了覆盖全区、出露的典型标本共15块(表1-2),其中采集区内矿石标本5块,岩性为黄铁矿化灰岩、矿化灰岩、黄铁矿石、黄铁矿化铅锌矿石和多金属矿石;采集围岩标本10块,岩性为白云质灰岩、含粉砂质条带泥灰岩、条带状砾屑灰岩、鲕粒灰岩、辉绿玢岩、生物礁灰岩、生物碎屑灰岩、粉砂质条带石英砂岩、角砾岩和方解石。此次标本采集范围广,基本涵盖了整个矿区的大部分地区,以及矿区内各种类型围岩标本、顶底板岩石标本和主、次要矿种矿石标本。
图1-6 凡口铅锌矿中低温热液成因成矿模型
(据毛景文等,2012)
1—中—上石炭统白云岩、灰岩;2—下石炭统灰岩;3—下石炭统碎屑岩;4—中—上泥盆统灰岩;5—前泥盆系基底岩石;6—断层及运动方向;7—地质界线;8—不整合界线;9—矿体;10—流体迁移方向
表1-2 广东省韶关市凡口铅锌矿采集标本
注:表中PbZn2-B代表广东省韶关市凡口铅锌矿标本,PbZn2-b代表该标本薄片编号,PbZn2-g代表该标本光片编号。
5.图版
(1)标本照片及其特征描述
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-B01
白云质灰岩。岩石呈灰色,泥晶—粉晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石,其次为白云石。岩石明显由两部分组成:泥晶灰质白云岩,深灰色,颗粒较细,以砾屑充填的形式存在;灰岩,灰色,以砾—角砾形式存在,颗粒稍粗时为粉晶结构
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-B02
含粉砂质条带泥灰岩。岩石呈黑灰色,粉晶结构,条带状构造或纹层状构造。主要矿物成分为方解石和粉砂粒泥质成分,颗粒细小,看不清。岩石由灰黑色纹层泥灰岩与灰色薄层泥质粉砂岩相间分布,构成条带构造。岩石中有方解石细脉穿插
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-B03
条带状砾屑灰岩。岩石呈深灰色,风化面浅灰色,粉晶结构,条带状构造。砾屑颜色稍浅,为灰岩,滴酸剧烈起泡,砾屑大小不一,小者(2~3)mm×(8~10)mm,大者(8~10)×100mm,形状为蝌蚪状、瘤状、长条状。条带颜色较深者为黑灰色钙质粉砂岩,条带与砾屑约各占50%。矿物成分为方解石、粉砂质和少量泥质,矿物颗粒细小。砾屑偶见黄铁矿颗粒
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-B04
鲕粒灰岩。岩石呈灰色—深灰色,亮晶结构,块状构造。鲕粒成分为方解石,黑色,部分有重结晶现象,鲕粒直径一般为0.2~0.5mm,大者可达1mm,形态多为圆粒状,部分压扁呈椭圆状,含量约70%。胶结物为灰质方解石,均呈细晶粒,含量约30%。岩石中可见白色方解石细脉,宽1~10mm,延伸不远,一般10cm左右,偶见黄铁矿微粒
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-B05
辉绿玢岩。岩石呈灰黑色,隐晶结构、斑状结构,块状构造。斑晶为长石,粒径大小0.5~1mm,含量2%~3%,白色—浅灰白色。基质为隐晶质。具有弱磁性
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-B06
生物礁灰岩。岩石呈灰色—黑灰色,粉晶结构,块状构造。生物礁呈圆状、圆环状、树枝状、同心环状等,由中粒结晶方解石组成,直径7~10mm,树枝状长约20mm,由于重结晶作用较强,方解石颗粒较粗大,呈粉晶粒状,黑灰色,含有少量泥炭质
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-B07
生物碎屑灰岩。岩石呈黑灰色,粉晶—泥晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石,含量>95%。生物碎屑呈圆环状、钩状等,圆环状大小可达1cm×1.5cm,被方解石交代,白色结晶颗粒较粗大,可达1mm
生物碎屑灰岩。岩石呈黑灰色,粉晶—泥晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石,含量>95%。生物碎屑呈圆环状、钩状等,圆环状大小可达1cm×1.5cm,被方解石交代,白色结晶颗粒较粗大,可达1mm
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-B08
粉砂质条带石英砂岩。岩石呈灰色—灰白色,粉砂—砂状结构,薄层状构造。粉砂质条带灰色—黑灰色,由细粉砂组成,条带宽0.5~4cm。石英砂岩白色—浅灰白色,由中—细粒石英砂粒组成,粒径多为0.2~0.5mm。胶结物主要为硅质,其次有少量钙质,由于岩石具弱变质作用胶结而看不清结构。岩石的粉砂质条带中发育有绿泥石化和绢云母化,石英砂岩有石英岩化
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-B09
黄铁矿化灰岩。岩石呈灰色—深灰色,细晶结构,块状构造。主要矿物成分为细晶方解石,含量约90%。黄铁矿呈晶粒状、团窝状分布于岩石中,黄色—黄白色,多数自形程度高,呈立方体状,一般为2~5mm,部分为团粒状,自形程度较低,含量5%~10%,在黄铁矿团粒中偶见细粒黄铜矿颗粒。黄铁矿表面有褐色锖色
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-B10
矿化灰岩。岩石呈深灰色,粉晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石,含量约95%。岩石中见有深色圆状、椭圆状斑点,斑点直径一般为5~7mm,大者可达10mm。基质为灰岩。另在岩石中可见黄铜矿,细粒,铜黄色,并有稀疏浸染状微细粒黄铁矿,金属硫化物含量<1%。岩石中见有白色不规则方解石脉
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-B11
角砾岩。岩石颜色灰黄相间,角砾状构造。角砾灰色,粉泥晶灰岩,矿物成分为方解石,呈尖棱角状,粒度由1~2mm至1~2cm均有。分布杂乱无序,无定向。胶结物为黄色钙泥质胶结,角砾和胶结物滴盐酸均起泡,胶结物起泡较为剧烈。该角砾岩可能为构造角砾岩。角砾含量50%~70%
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-B12
黄铁矿石。矿石呈黄色—灰黄色,他形细粒结构,块状构造。矿石几乎全部由他形细粒状黄铁矿组成,含量约95%,密度较大。黄铁矿,黄色—黄白色,表面有锖色。在黄铁矿中不均匀分布有白色方解石小晶粒或细脉,含量<5%
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-B13
黄铁矿化铅锌矿石。矿石呈灰色,他形—自形粒状结构,块状构造。主要矿物为方铅矿和闪锌矿,其次为黄铁矿。方铅矿呈铅灰色,强金属光泽,自形—他形粒状,阶梯状断口,两组垂直解理发育。闪锌矿,棕褐色—褐黑色,半金属光泽,自形程度差。黄铁矿,黄色—黄白色,金属光泽,他形细粒状,在矿石中呈条带状不均匀分布。方铅矿+闪锌矿含量>60%,黄铁矿含量约20%。脉石矿物为白色方解石团窝或细网脉,含量约10%
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-B14
多金属矿石。矿石呈黄色—灰黄色,他形—自形粒状结构,块状构造、细脉状构造。主要矿物成分为黄铁矿,次为闪锌矿,少量方铅矿和黄铜矿。黄铁矿,黄色—黄白色,他形细粒状,金属光泽,组成矿石主体,含量约70%。闪锌矿,棕褐色,粒状自形晶,呈细脉状分布于黄铁矿石中,含量约5%,脉中有少量方铅矿和微量黄铜矿。脉石矿物均为方解石,有3种,一为细粒状方解石与黄铁矿紧密交生,颗粒细小,滴酸起泡;二为团粒状或晶粒状,多为粗晶方解石,团粒大小为0.5~1cm;三为细脉状方解石脉,总含量20%~25%
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-B15
方解石。方解石呈脉状出现,结晶粗大,多数大小为2~3cm。大致有两种:一种为无色透明,可达冰洲石;另一种为白色—乳白色半透明方解石。明显三斜晶系,菱面体发育,两组解理完全。方解石脉充填于灰色—黑灰色粉晶灰岩中,脉中晶洞发育
(2)标本镜下鉴定照片及其特征描述
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-b04
鲕粒灰岩。鲕粒状结构,块状构造。鲕粒呈灰黑色,鲕粒大小在0.5~1mm之间,可见鲕粒状的生物碎屑自生加大边现象。主要矿物成分为方解石(Cal,约75%)和生物碎屑(约20%)。方解石,菱面体解理发育,解理交角约为75°,明显的闪突起,高级白干涉色
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-b05
辉绿玢岩。间隐结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石(P l,约45%)、石英(Q z,约15%),基质为隐晶质—玻璃质(约30%),和少量的黄铁矿(约2%)。石英,无色透明,表面光滑,无风化物,正低突起,无解理。斜长石,三斜晶系,无色,负低突起,发育聚片双晶,粒径在0.2~0.5mm之间。充填于斜长石间隙中的物质为隐晶质—玻璃质
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-b06
生物礁灰岩。黏结结构,块状构造。主要矿物成分为方解石(Cal,约75%)、泥质基质(约20%)和少量的被方解石取代的珊瑚碎屑(约3%)。方解石,菱面体解理发育,解理交角约为75°,明显的闪突起,高级白干涉色,粒径在0.2~0.5mm之间。珊瑚碎屑,呈圆形,粒径约0.2mm。方解石和被方解石取代的珊瑚碎屑之间被泥质基质黏结在一起
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-b07
生物碎屑灰岩。镶嵌菱面体结构,块状构造。主要矿物成分为方解石(Cal,约80%)、泥晶基质(约15%)和少量的被方解石交代的生物化石碎屑(约3%)。泥晶基质已基本被交代。方解石,呈菱面形,菱面体解理发育,解理交角约75°,明显的闪突起,呈珍珠晕彩的高级白干涉色,粒径为0.02~0.2mm。生物碎屑被后期交代,呈阴影状,粒径约0.02mm
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-b11
颗粒泥晶灰质角砾岩。角砾状结构,块状构造。主要矿物成分为方解石(Cal,约80%)和白云质泥晶基质(约15%)。方解石,菱面体解理发育,解理交角约75°,明显的闪突起,呈珍珠晕彩的高级白干涉色,颗粒大小不一,排列无序,粒径为0.02~0.2mm,颗粒被碳酸盐溶解物胶结在一起。破碎带左侧为明显的颗粒泥晶灰岩(基质支撑),其方解石的粒径约为0.02mm;右侧为泥晶颗粒灰岩(颗粒支撑),其方解石的粒径约为0.2mm
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-g09
主要金属矿物为黄铁矿,主要非金属矿物为石英和方解石。黄铁矿(Py)主要由两个世代的黄铁矿组成。早世代黄铁矿颗粒粗大,粒径约0.5mm,最大可达3mm,含量约15%,自形程度较差,多被后期石英脉体溶蚀胶结充填;晚世代黄铁矿呈稀疏浸染状—星点状分布于石英脉体中,粒径0.08~0.12mm不等,自形程度为半自形—自形,含量约5%。方解石(Cal)含量极少,主要充填在石英(Qz)中,填隙结构发育
矿物生成顺序:粗粒黄铁矿→细粒黄铁矿
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-g12
主要金属矿物为黄铁矿,主要非金属矿物为石英。黄铁矿(Py),早期半自形—他形发育,粒径约0.5mm,含量约80%,受后期构造流体作用影响,发育压碎结构、溶蚀边结构,多被后期石英脉胶结,局部可见海湾-孤岛结构;晚期主要分布于后期石英脉中,呈浸染状,含量约10%,自形—半自形,粒径0.02~0.04mm不等。石英(Qz)主要呈脉体形式充填在早期硫化物中,含量约为10%
矿物生成顺序:早世代粗粒黄铁矿→晚世代细粒黄铁矿
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
PbZn2-g13
金属矿物主要有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿;非金属矿物主要为石英。闪锌矿(Sp)构成矿石主要的金属矿物,粒径0.5~2cm不等,含量约45%,自形程度差,与黄铜矿形成固溶体分离结构,受后期构造流体作用,被方铅矿溶蚀,发育溶蚀边结构、海湾-孤岛结构,溶蚀粗粒黄铁矿。方铅矿(Gn)含量约20%,粒径0.5~2cm不等,充填于闪锌矿裂隙中,可见充填结构,被后期石英-黄铁矿脉体溶蚀呈海湾-孤岛结构,包含石英角砾(Qz)。黄铁矿(Py)含量约20%,早期颗粒较粗大,粒径约0.5mm,被闪锌矿溶蚀呈溶蚀边结构,晚期颗粒呈星点状—浸染状发育于石英脉体中,粒径约0.05mm。黄铜矿(Ccp)含量约1%,主要呈乳滴状分布于闪锌矿中,粒径在0.005~0.03mm之间,与黄铁矿同时生成
矿物生成顺序:粗粒黄铁矿→闪锌矿、黄铜矿→细粒黄铁矿→方铅矿
(三)“多位一体”成因类型——江西省九江市大湖塘石门寺钨矿
1.矿区地质特征
大湖塘石门寺钨矿是超大型钨矿床,系我国近期地质找矿工作的重大成果之一。大湖塘石门寺钨矿位于下扬子成矿省江南地块中生代铜钼金银铅锌成矿带,赣北九岭钨多金属矿集区中。赣北九岭钨多金属矿集区北东长约20km,南东宽约10km,分布有大小钨锡铜钼矿床及矿点15处,是一个以钨为主伴生铜、钼、锡、铍、铌、钽等有色和稀有金属的钨多金属矿集区。区内发育的主要矿床有大湖塘钨矿、大河里钨钼矿、狮尾洞钨矿、茅公洞钨矿、新安里钨锡矿和石门寺钨矿等(图1-7)。
图1-7 大湖塘钨矿区域地质图
(据江西省武宁县大湖塘北区钨矿资源储量核实报告,2012)
1—第四系;2—中-新元古代双桥山群安乐林组;3—中-新元古代双桥山群修水组;4—晋宁晚期黑云母花岗闪长岩;5—燕山中期花岗岩;6—燕山晚期花岗岩;7—矿床及矿点;8—断层
2.矿体特征
石门寺钨矿矿体按照工业类型可划分为细脉浸染型、热液隐爆角砾岩型和石英大脉型,具有多次成矿和“一区三型”的特点(图1-8),但是,黑云母花岗闪长岩型细脉浸染状白钨矿矿体WO3的资源储量占整个矿区WO3资源储量的74%以上(项新葵等,2012a)。据《江西省武宁县大湖塘北区钨矿资源储量核实报告(2012)》,矿区内钨平均品位为0.182%,共生铜平均品位为0.524%,共生钼平均品位为0.099%。
图1-8 石门寺矿区地质剖面图
(据项新葵等,2012a)
1—燕山中期花岗斑岩;2—燕山中期细粒黑云母花岗岩;3—燕山中期似斑状黑云母花岗岩;4—晋宁晚期黑云母花岗闪长岩;5—不同岩石单元界线;6—热液隐爆角砾岩边界线;7—热液隐爆角砾岩型矿体;8—细脉浸染型矿体;9—石英脉型矿体;10—糜棱岩、千枚糜棱岩及糜棱片岩;11—硅化;12—断层
细脉浸染型矿体分布于石门寺矿区的主要地段,产状总体平缓,厚大的工业钨(铜)矿体主要呈似层状产于燕山中期似斑状黑云母花岗岩株与晋宁晚期黑云母花岗闪长岩基的外接触带,以黑云母花岗闪长岩型细脉浸染状白钨矿矿体为主;隐爆角砾岩型矿体主要分布于石门寺矿区中部,隐爆角砾岩顺断裂贯入燕山中期细粒黑云母花岗岩及花岗斑岩中,以角砾状和网脉矿化为主,胶结物石英脉充填,岩石中见有小团块状、短柱状、针状黑钨矿;石英大脉型矿体主要分布于矿区中部,切穿矿区各岩石单元和其他类型的矿体,矿石矿物主要为黑钨矿。
花岗岩型钨矿石含矿母岩为黑云母花岗闪长岩,主要为中—粗粒花岗结构,块状构造;主要矿物成分为斜长石,其次为石英,暗色矿物为黑云母和角闪石;矿石矿物为白钨矿,呈不规则粒状与长石和石英紧密共生,在紫光灯下显天蓝色荧光;矿化呈脉状分布,形成白钨矿石英脉,脉宽1cm左右,白钨矿呈细脉状-细脉浸染状分布于脉中或脉侧。隐爆角砾岩型矿石主要为自形—他形晶结构,角砾状构造;矿石矿物成分为黑钨矿、辉钼矿和黄铜矿,脉石矿物主要为石英,包括云英岩角砾中的粒状石英和硅化石英脉中的块状石英,其次为白云母;角砾成分为云英岩等,胶结物为硅化石英脉;黄铜矿和黑钨矿主要发育在硅化石英脉中,而辉钼矿则主要分布于云英岩中。石英脉型黑钨矿石呈板状自形晶、伟晶结构,块状构造。矿石矿物主要为黑钨矿,其次为白钨矿及少量的辉钼矿、黄铜矿等,脉石矿物主要为石英,含量大于>90%,其次有少量的斜长石。
3.成因模式
石门寺钨矿成因类型为岩浆期后中高温热液矿床(图1-9)。在控矿因素上,主要为构造控矿和岩浆岩控矿。在构造控矿方面,近东西向断裂在区内规模最大,主要分布在该区中部罗丝塘—新安里一带,该断裂控制着区内燕山期岩浆岩和矿床(点)的分布,构造的交汇部位通常为早白垩世花岗岩和钨矿床的分布,为区内控岩控矿的主导构造(阮昆等,2013)。
图1-9 大湖塘钨矿成矿模式图
(据林黎等,2006)
1—石英细脉带型;2—石英大脉型;3—云英岩型;4—蚀变花岗岩型;5—隐爆角砾岩型;6—燕山早期细粒黑云母花岗岩;7—燕山晚期细粒二云母花岗岩;8—晋宁期花岗闪长岩或中元古代浅变质岩
在岩浆岩控矿方面,大湖塘钨矿地层出露很少,而岩浆活动强烈,大致可分两个系列,即晋宁晚期黑云母花岗闪长岩系列和燕山中期花岗岩系列;晋宁期中—粗粒黑云母花岗闪长岩呈岩基产出,为九岭岩体的一部分;燕山期花岗岩呈小岩株、岩瘤或岩墙(脉)产出,前者为主要的容矿围岩,后者为成矿母岩(项新葵等,2012b)。
4.矿床系列标本简述
2010年,本着展示大湖塘钨矿成矿地质条件和矿床地质特征的原则,采用矿区定点捡块方法共采集标本14块(表1-3),类型主要分为矿石、围岩和蚀变围岩3类。采集矿石7块,岩性主要有南区的花岗岩型钨矿石、北区钨矿石门寺矿段的黄铜矿辉钼矿矿石、含辉钼矿黄铜矿矿石、角砾状黄铜矿辉钼矿黑钨矿矿石和北区钨矿大岭上矿段的石英脉黑钨矿石。采集围岩5块,主要是晋宁晚期黑云母花岗岩、中细粒黑云母花岗岩、似斑状细粒黑云母花岗岩、硅化碎裂似斑状花岗岩和硅化云英岩。采集蚀变围岩2块,岩性为硅化云英岩化似斑状花岗岩和云英岩化中粗粒黑云母花岗岩。
表1-3 江西九江大湖塘钨矿采集标本
注:表中W3-B代表大湖塘钨矿标本,W3-b代表该标本薄片编号,W3-g代表该标本光片编号。
5.图版
(1)标本照片及其特征描述
W3-B01
黑云母花岗岩。岩石呈灰白色,中粗粒花岗结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石和石英,次为黑云母。斜长石,白—乳白色,半透明,自形—半自形粒状结构,粒径3~5mm,最大可达8mm左右,含量约60%。石英,无色透明,他形粒状结构,粒径2~4mm,含量约25%。黑云母,黑色—棕褐色,自形—半自形粒状结构,粒径3~5mm,含量约15%。见少量白云母,含量<1%
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.钨钼铜矿
W3-B02
花岗岩钨矿石。矿石含矿母岩为黑云母花岗闪长岩。岩石呈灰白色,中粗粒花岗结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石和石英,次为黑云母。斜长石,白—乳白色,半透明,自形—半自形晶,粒径3~5mm,最大可达8mm左右,含量约60%。石英,无色透明,他形粒状,粒径2~4mm,含量约25%。黑云母,黑色—棕褐色,自形—半自形晶,粒径3~5mm,含量约15%。可见长柱状角闪石,边缘蚀变为黑云母,含量约5%。矿石矿物为白钨矿,白色,细粒状,与长石极其相似,肉眼难以区分,在紫光灯下发天蓝色荧光,呈稀疏浸染状分布,他形细粒结构,含量约1%。偶见细小鳞片状辉钼矿
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W3-B03
花岗岩钨矿石。矿石含矿母岩为云英岩化黑云母花岗岩。岩石呈灰白色,中粒变晶结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石和石英,次为黑云母和白云母。斜长石,白色—浅灰白色,自形—他形板粒状,粒径1~3mm,部分达4mm,含量约60%。石英,无色透明,他形细粒结构,含量约30%。黑云母,黑褐色,自形—半自形粒状,粒径1~2mm,含量约2%。白云母,白色—无色,自形—半自形粒状,粒径约1mm,含量4%~5%。由于硅化、绢云母化,岩石颜色变浅。矿石矿物为白钨矿,白色,肉眼难区分,只有在紫光灯下显天蓝色荧光,呈稀疏浸染状分布,粒径约1mm,含量约1%
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W3-B04
似斑状细粒黑云母花岗岩。岩石呈浅灰白色,似斑状结构,块状构造。斑晶成分以斜长石和石英为主,次为黑云母,含量约10%。斜长石,白色—浅灰白色,自形—他形粒状,粒径3~5mm,大者可达10mm左右。石英,无色透明,油脂光泽,他形粒状结构,粒径3~5mm。黑云母,黑色,他形粒状结构,粒径2~5mm。基质成分与斑晶成分相同,主要由斜长石、石英和黑云母组成,细粒结构,斜长石含量约60%,石英含量25%~30%,黑云母5%,并见少量白云母
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W3-B05
硅化碎裂似斑状花岗岩。岩石呈浅灰白色,似斑状结构,块状构造。矿物成分以斜长石和石英为主,次为黑云母,含量约10%。斜长石,白色—浅灰白色,自形—他形粒状,粒径3~5mm,大者可>10mm。石英,无色透明,油脂光泽,他形粒状结构,粒径一般3~5mm,大者可达10mm左右。黑云母,黑色,他形粒状结构,粒径2~5mm。基质成分与斑晶成分相同,主要由长石、石英和黑云母组成,细粒结构。岩石中硅化十分发育,主要呈脉状,粗脉宽2~3cm,细脉宽1~2mm。宽脉未见矿化,细网脉中可见微细粒黄铁矿或微量黄铜矿
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W3-B06
硅化云英岩化似斑状花岗岩。岩石呈灰色—灰白色,鳞片变晶结构,块状构造。矿物成分主要为蚀变矿物石英、长石、云母等。长石,白色,他形粒状结构,分布极不均匀,局部含量高时可达60%左右。石英,无色透明,他形粒状结构,后期硅化形成石英脉。黑云母,深褐色,粒径1~3mm,分布不均,局部集中成聚斑,含量约10%。白云母,白色—无色,细粒状
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W3-B07
硅化云英岩。岩石呈浅灰白色,鳞片变晶结构,块状构造。主要矿物成分为石英,次为云母。石英,他形粒状结构,硅化后呈块状,含量约90%。绢云母、白云母,白色—浅棕黄色,自形—他形粒状结构,含量约8%。岩石中零星分布有黄铜矿和辉钼矿,他形细粒结构,含量<1%
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W3-B08
云英岩化中粗粒黑云母花岗岩。岩石呈浅肉红色,中粗粒花岗结构,块状构造。主要矿物成分为石英、钾长石、斜长石,次为黑云母。石英,无色透明,油脂光泽,他形粒状,粒径3~5mm,大者可达8mm,含量35%~40%。钾长石,肉红色,半自形—他形粒状结构,粒径约5mm±,大者可达10mm,含量约20%。斜长石,白色、浅灰白色,半自形—他形粒状结构,含量约30%。黑云母黑色,自形—他形粒状结构,含量约5%。可见星散状微细粒状黄铜矿和黄铁矿
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W3-B09
角砾状黄铜矿辉钼矿黑钨矿矿石。矿石为灰白色,中粗粒结构,角砾状构造。矿石矿物成分为黑钨矿、黄铜矿和辉钼矿。黑钨矿,黑色,长柱状、针状,晶体大小可达1mm×18mm,条痕为红褐色,半金属光泽,含量约5%。黄铜矿,亮黄色,金属光泽,他形细粒结构,含量1%~2%。辉铜矿,铅灰色,金属光泽,他形细粒结构,含量<1%。脉石矿物主要为石英,次为白云母。角砾成分为云英岩,胶结物为硅化石英脉。黄铜矿和黑钨矿主要发育在硅化石英脉中,辉钼矿主要分布于云英岩中
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W3-B10
黄铜矿辉钼矿矿石。矿石呈灰白色,他形粒状结构,角砾状构造。矿石矿物有辉钼矿和黄铜矿,以胶结物形式充填于碎裂石英脉裂隙中。辉钼矿,铅灰色,金属光泽,细脉状分布,可见1~2mm宽的纯辉钼矿脉,含量2%~3%。黄铜矿,亮黄色,金属光泽,他形粒状,细脉浸染状,含量5%~10%。脉石矿物主要为石英和少量白云母。石英,乳白色,油脂光泽,含量约80%
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W3-B11
含黄铜矿辉钼矿石英脉。岩石呈白色—浅灰白色,非晶质结构,块状构造。岩石几乎全部由非晶质块状石英组成。裂隙中充填有辉钼矿和黄铜矿,多呈细脉状分布,在裂隙交汇部位形成团窝状,含量1%~2%
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W3-B12
石英脉黑钨矿石。岩石呈乳白色,粗晶结构,块状构造。矿石矿物为黑钨矿,黑色,自形粗晶结构,聚晶集合体呈柱状,半金属光泽,条痕呈深褐红色,晶柱长度可达5cm,含量约5%。脉石矿物为石英,白色—乳白色,油脂光泽,含量约95%。在黑钨矿中见有微量黄铜矿、黄铁矿和辉钼矿,含量<1%
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W3-B13
花岗岩钨矿石。岩石呈灰色,中—粗粒花岗结构,块状构造。矿石含矿母岩为黑云母花岗闪长岩。主要矿物成分为斜长石,次为石英,暗色矿物为黑云母和角闪石。斜长石,白色—浅灰白色,自形—半自形粒状结构,粒径3~6mm,含量约60%。石英,无色透明,半自形—他形粒状结构,粒径约2mm,含量约20%。黑云母,黑色,自形—半自形粒状结构,粒径3~5mm,局部集中,平均含量约10%。角闪石,黑色,自形晶,长柱状,粒径大小约为2mm×8mm至3mm×10mm,边缘蚀变成黑云母,含量约5%。矿石矿物为白钨矿,乳白色、浅灰白色,他形不规则粒状结构,星点状分布,与长石和石英紧密共生,在紫光灯下显天蓝色荧光,可见白钨矿石英脉,脉宽1cm,平均含量约2%
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W3-B14
中细粒黑云母花岗岩。岩石呈灰色—黑灰色,中细粒花岗结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石和石英,次为黑云母。斜长石,白色—浅灰白色,半自形粒状,呈似斑状构造,粒径3~5mm,大者可达8mm,含量约50%。石英,无色透明,他形粒状,粒径2~3mm,含量约30%。黑云母,褐黑色,自形—半自形粒状结构,粒径约2mm,大者可达4mm,含量15%~20%。岩石中含有暗色细粒包体,主要由暗色矿物黑云母、阳起石、绿泥石组成,大小1~2cm
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(2)标本镜下鉴定照片及特征描述
W3-b01
中粗粒花岗闪长岩。中粗粒花岗结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石(Pl,约60%)、石英(Qz,约25%)和绢云母(Se,约10%)。斜长石,呈板状,颗粒粒径约2mm,部分长石发生了绢云母化作用。绢云母,集合体呈鳞片状,具丝绢光泽
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W3-b06
云英岩。鳞片变晶结构。块状构造。主要矿物成分为白云母(M s,约35%)、黑云母(Bt,约30%)、石英(Qz,约25%)和少量斜长石(Pl,约5%)。白云母,片状,平行消光,弱闪突起,干涉色为Ⅱ级顶部至Ⅲ级,粒径0.5~1mm。黑云母,片状,平行消光,多色性明显,粒径0.5~1mm。石英,正低突起,无解理和双晶。斜长石,呈长板状,负低突起,双晶发育明显
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W3-g02
主要金属矿物为黑钨矿、斑铜矿、黄铜矿、闪锌矿、自然金。黑钨矿(Wol)含量约2%,多呈半自形或他形分布,受透明矿物解理控制。多见不连续微细脉状的黑钨矿填隙于黑云母中,粒径0.01~0.05mm。斑铜矿(Bn)含量少,多呈半自形分布,粒径0.01~0.5mm不等,多与黄铜矿伴生,被黄铜矿交代。黄铜矿(Ccp)含量较少,出现于斑铜矿矿物颗粒中,粒径在0.05mm左右,形成可能晚于斑铜矿。闪锌矿(Sp)偶见,呈半自形粒状,与黄铜矿、斑铜矿伴生,粒径约0.05mm。自然金(Gl)偶见,他形粒状结构,粒径0.03mm左右
矿物生成顺序:斑铜矿、黑钨矿→黄铜矿、闪锌矿
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W3-g03
主要金属矿物为黄铜矿、黄铁矿、黑钨矿、白钨矿。黄铜矿(Ccp)含量约1%,粒径0.05~0.1mm,呈他形粒状结构,交代黑钨矿,与黑钨矿伴生。黄铁矿(Py)少量,呈自形—半自形粒状结构分布在脉石矿物中,粒径约0.2mm。黑钨矿(Wol)少量,多呈半自形或者他形粒状结构,粒径在0.01~0.1mm之间,多在脉石矿物中呈交代出溶结构,沿着脉石矿物(黑云母)解理分布。白钨矿(Sh)少量,多呈半自形粒状结构,粒径约0.5mm,与其他矿物无明显的伴生关系,紫外光下有荧光反应
矿物生成顺序:黑钨矿→黄铜矿
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W3-g08
主要金属矿物为钨锰铁矿(黑钨矿)、黄铜矿、斑铜矿、硫砷铜矿、白钨矿。黑钨矿(Wol)含量约60%,多呈自形或半自形分布,边缘上多被裂隙破碎,且多有黄铜矿充填。黄铜矿(Ccp)含量约5%,受裂隙控制明显,多呈脉状分布,多为半自形或他形粒状结构,粒径0.1~0.4mm不等,一类充填于裂隙中并交代黑钨矿,另一类分布于脉石矿物的边缘。斑铜矿(Bn)含量约1%,呈半自形—他形粒状结构,粒径0.1~0.5mm不等,交代黄铜矿。硫砷铜矿含量少,呈他形粒状分布在脉石矿物与黄铜矿接触边缘,粒径0.01mm左右。白钨矿(Sh)偶见,沿着细脉分布,紫外灯下显荧光
矿物生成顺序:黑钨矿→斑铜矿→黄铜矿
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W3-g09
金属矿物主要为闪锌矿、斑铜矿,少量黄铜矿、白钨矿、锑黝铜矿、铜蓝、方铅矿,非金属矿物主要由石英、斜长石、黑云母组成。闪锌矿(Sp)少量,在后期石英(Qz)脉中呈浸染状—细脉状不连续分布,呈半自形—他形粒状结构。与闪锌矿、黄铜矿、锑黝铜矿共生,受后期方铅矿的溶蚀作用,发育溶蚀边结构。斑铜矿(Bn)少量,在后期石英脉中呈星点状分布,与铜蓝、锑黝铜矿共生,局部可见黄铜矿充填交代。方铅矿(Gn)少量,呈不连续脉状、星点状分布。交代闪锌矿呈共生边结构。少量黄铜矿(Ccp)和锑黝铜矿(Td),呈稀疏浸染状分布,密切共生。偶见铜蓝(Cv)和白钨矿
矿物生成顺序:白钨矿→斑铜矿、铜蓝→闪锌矿、锑黝铜矿、黄铜矿→方铅矿
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W3-g10
主要金属矿物为黄铜矿、闪锌矿、白钨矿、黑钨矿。黄铜矿(Ccp)含量约1%,多呈半自形或他形粒状结构,受破碎裂隙控制,被闪锌矿交代呈尖角状结构,粒径约0.05mm。闪锌矿(Sp)含量较少,多为他形粒状结构,交代黄铜矿,粒径约0.05m m,部分沿脉石矿物的裂隙分布。白钨矿(Sh)少量,多呈半自形或者他形粒状结构,单独赋存在脉石矿物中,粒径0.2~0.5mm不等。黑钨矿(Wol)少量,多呈他形粒状结构,赋存在脉石矿物的裂隙中,粒径约0.1mm
矿物生成顺序:黄铜矿→闪锌矿
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.钨钼铜矿
W3-g12
主要金属矿物为黄铜矿、辉钼矿、硫砷铜矿、黑钨矿、黄铁矿。黄铜矿(Ccp)含量约5%,多呈半自形或他形分布,受脉石矿物裂隙控制,粒径0.1~1m m。辉钼矿(Mot)少量,受裂隙控制,呈脉状分布,他形粒状结构,脉宽0.05~0.1mm,交代硫砷铜矿。硫砷铜矿(Enr)少量,多呈半自形或者他形粒状结构,粒径约0.05mm。黑钨矿(Wol)含量少,多呈半自形分布,粒径0.1~0.5mm。与黄铜矿伴生,多被黄铜矿交代。黄铁矿(Py)偶见,粒径约0.1mm,呈自形—半自形粒状结构
矿物生成顺序:黑钨矿+黄铁矿+硫砷铜矿→黄铜矿+辉钼矿
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W3-g13
主要金属矿物为黄铜矿、硫砷铜矿、斑铜矿,少量辉铜矿、黝铜矿、铜蓝、辉钼矿等。黄铜矿(Ccp)含量约15%,呈半自形或他形粒状结构,受破碎裂隙控制,被硫砷铜矿交代,粒径0.1~0.3mm。有两个形成阶段,成分差异导致颜色深浅不一。斑铜矿(Bn)含量约1%,多呈自形—半自形粒状结构,与硫砷铜矿(Enr)伴生,沿构造裂隙分布,粒径约0.1~0.5mm。硫砷铜矿(Enr)含量约1%,多呈半自形或他形粒状结构,粒径约0.2mm,交代黄铜矿呈尖角状结构。铜蓝(Cv)少量,呈细脉状或者他形粒状,多与斑铜矿和辉铜矿伴生。偶见辉钼矿(Mot)呈脉状充填于黄铜矿中。偶见辉铜矿(Cc)和黝铜矿(Td),呈他形粒状分布于斑铜矿矿物颗粒中
矿物生成顺序:斑铜矿、黝铜矿→黄铜矿(第一世代)→硫砷铜矿→辉铜矿、铜蓝→黄铜矿(第二世代)
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银矿物特征
4.5.1 银矿物种及其特征
矿相学研究及电子探针试验表明,矿床中银矿物以独立银矿物为主,包括:螺状硫银矿、自然银、金银矿、银黝铜矿、硫银锡矿、浓红银矿、淡红银矿等,主要银矿物特征如下:
(1)螺状硫银矿(Ag2S)
螺状硫银矿的Ag含量为80.70%~87.37%,为矿石中主要的银矿物,是等轴辉银矿在179℃下的低温单斜变体。镜下反射色为浅蓝绿色(图4.53,图4.54),颗粒细小,粒径一般为20~50μm,呈微细脉状(图4.53,图4.55)、不规则他形粒状(图4.54)沿闪锌矿、方铅矿、黄铁矿或铁锰碳酸盐颗粒的裂隙及边缘充填交代,或沿方铅矿、闪锌矿、自然银颗粒的边缘以细小锥状集合体形式聚集分布(图4.56,图4.57,图4.58)。据电子探针分析(表4.10),平均含Ag 85.5%,S 12.76%,另有微量Te等。
图4.53 螺状硫银矿(Aka)呈微细脉状贯穿闪锌矿(Sp)晶体颗粒
图4.54 螺状硫银矿(Aka)呈不规则他形沿方铅矿(Gn)边缘和闪锌矿粒间分布
图4.55 螺状硫银矿(Aka)呈微细脉状交代闪锌矿(Sp),细脉两侧为方铅矿
图4.56 螺状硫银矿(Aka)呈锥状集合体分布于方铅矿(Gn)边缘
(2)自然银(Ag)
自然银的Ag含量为97.06%~99.76%,是矿石中另一主要的银矿物。镜下反射色为黄色、浅黄色(图4.59至图4.62),常见蓝、绿、紫、红、黄、褐等彩斑色(图4.63,图4.64),自然银由中心往边部,颜色由淡黄色、黄色,再到红、蓝绿,说明颗粒已经历氧化作用,颜色为风化色,边部风化比较强烈。自然银呈半自形—他形粒状、不规则状、片状,粒度通常在50~300μm之间,以80~150μm为主。通常呈细脉状充填在铁锰碳酸盐的裂隙中(图4.60,图4.61,图4.65,图4.66),或呈他形粒状分布于其他矿物粒间,或呈乳滴状与方铅矿、黄铜矿等共同产于闪锌矿中(图4.67),有时可见其包裹方铅矿(图4.67),自然银边缘常可见微细的螺状硫银矿(图4.67),个别自然银中含有金。据电子探针分析(表4.10),平均含Ag 98.52%,含微量Sn、Te。
图4.57 螺状硫银矿(Aka)呈锥状集合体形式分布于闪锌矿边缘(BSE)
图4.58 螺状硫银矿(Aka)呈锥状集合体分布于自然银颗粒周边(BSE)
图4.59 自然银(Slv)与方铅矿(Gn)共生充填铁锰碳酸盐(Fer)裂隙间
图4.60 自然银(Slv)呈细脉状充填铁锰碳酸盐(Fer)裂隙
图4.61 自然银(Slv)呈脉状填充铁锰碳酸盐(Fer)裂隙
图4.62 自然银(Slv)呈他形充填石英(Qtz)颗粒间,并包裹方铅矿(Gn)
图4.63 自然银(Slv)交代方铅矿(Gn)、闪锌矿 Sp)
图4.64 自然银(Slv)与黄铁矿(Py)共生分布于铁锰碳酸盐(Fer)颗粒间
图4.65 自然银(Slv)分布于铁锰碳酸盐(Fer)颗粒间
图4.66 自然银(Slv)与黄铁矿(Py)共生分布于铁锰碳酸盐(Fer)中
图4.67 自然银(Slv)呈乳滴状与方铅矿(Gn)、黄铜矿(Ccp)共同产于闪锌矿(Sp)中(BSE)
(3)金银矿(Ag,Au)
金银矿的Ag含量为57.89%~71.68%(通常,将Ag为0~15%的称为自然金,16%~50%的称为银金矿,51%~85%的为金银矿,86%~100%的为自然银)。反射色黄色、棕黄色(图4.68,图4.69),呈他形粒状或不规则状结构,粒度在100μm以内,以5~20μm为主。常与方铅矿共生或是赋存于闪锌矿粒间(图 4.70,图 4.71)。据电子探针分析(表 4.10),平均含 Ag 63.59%,Au 34.14%。
图4.68 金银矿(Kut)与方铅矿(Gn)共生呈微细脉状充填交代闪锌矿(Sp)
图4.69 金银矿(Kut)与方铅矿(Gn)共生分布于闪锌矿(Sp)粒间
图4.70 金银矿(Kut)分布于方铅矿(Gn)内部
图4.71 金银矿(Kut)分布于闪锌矿(Sp)颗粒间
(4)银黝铜矿(Ag6Cu4(Fe,Zn)2Sb4S13)
银黝铜矿的Ag含量为17.41%~35.76%,它是黝铜矿的含银亚种,镜下反射色暗灰色,粒径5~15μm,大者可达50μm。主要为固溶体分离结构,绝大多数呈乳滴状分布在方铅矿中(图4.72),少数与黄铜矿形成连生体(图4.73)。据电子探针分析(表4.10),平均含 Ag 30.13%,S 22.48%,Sb 18.14%,Fe 8.95%,Cu 18.88%,Zn 1.44%。
图4.72 银黝铜矿(Frb)呈乳滴状固溶体分布于方铅矿(Gn)中
图4.73 银黝铜矿(Frb)与黄铜矿(Ccp)共生包裹于方铅矿(Gn)中
表4.10 银矿物电子探针分析结果及晶体化学式
续表
续表
续表
注:测试单位为中国地质科学院矿床资源研究所电子探针实验室。
(5)硫银锡矿(Ag8SnS6)
硫银锡矿的Ag含量为66.97%~73.72%,是矿石中微量的银矿物,镜下灰色略显蓝色调、浅灰色,呈不规则粒状、乳滴状,粒度以1~5μm为主,包裹于铁锰碳酸盐(图4.74)和闪锌矿(图4.75)内,或铁锰碳酸盐粒间(图4.76)。据电子探针分析(表4.10),平均含 Ag 69.77%,Sn 10.86%,S 17.35%。
图4.74 硫银锡矿(Can)呈细微粒状包裹于铁锰碳酸盐(Fer)内
图4.75 硫银锡矿(Can)包裹在闪锌矿(Sp)内
图4.76 自然银(Slv)、硫银锡矿(Can)呈他形粒状赋存于铁锰碳酸盐(Fer)粒间,微粒银黝铜矿(Frb)赋存自然银边缘或包裹其中
(6)浓红银矿/深红银矿(Ag3SbS3)
浓红银矿的Ag含量为58.47%~59.82%,它是矿石中微量的银矿物。镜下反射色为淡蓝色,粒径10~20μm,绝大部分呈细小乳滴状、蠕虫状包裹体嵌布于闪锌矿和铁锰碳酸盐中(图4.77,图4.78)。据电子探针分析(表4.10),平均含Ag 59.31%,Sb 0.24%,S 17.27%。
(7)淡红银矿(Ag3[AsS3])
淡红银矿的Ag含量为66.64%,主要呈亚显微银矿物存在。以锥状或草丛状集合体的形式呈镶边结构交代方铅矿,或是赋存于铁锰碳酸盐裂隙中,少量散落于脉石矿物中。因颗粒极小(<1μm),能谱扫描发现存在含银矿物。
(8)存疑银矿物(样品ZK13602-2-7、ZK13602-2-8、ZK13602-2-9)
在电子探针测试的过程中发现一种银矿物,其主要成分为银、硫、铁和铜(表4.10)。此矿物李艺、覃朝科(1999)有提到,其化学成分:Ag 为13.12%,Cu 为31.28%,Fe 为27.42%,S 为28.32%,产于铅锌矿床中,与自然银、银黝铜矿等银矿物共生,主要产地为湖南横山岭。而刘德利等(2008)也提到了类似化学成分的矿物(表4.11),扫描电镜电子图像及能谱图显示其为黄铜矿中的独立银矿物,碲银矿呈乳滴状包裹于黄铜矿中。
在对ZK13602-2-7、ZK13602-2-8、ZK13602-2-9样品数据矫正后计算其晶体化学式为黄铜矿,故认为其可能为包裹于黄铜矿内的自然银。
图4.77 在闪锌矿(Sp)和铁锰碳酸盐(Fer)、石英(Qtz)的颗粒裂隙中赋存的被膜状深红银矿(Pyr)
图4.78 铁锰碳酸盐(Fer)和自然银(Slv)中赋存的细粒深红银矿(Pyr)
表4.11 官房铜矿床内碲银矿的扫描电镜能谱分析结果 单位:%
(据刘德利等,2008)
4.5.2 银矿物赋存状态
银矿物的电子探针分析结果见表4.10。各种银矿物中Ag 的含量为:自然银中Ag 平均含量为98.52%,螺状硫银矿中Ag平均含量为85.5%,硫银锡矿中Ag含量为69.77%,金银矿中Ag含量为63.59%,浓红银矿中Ag含量为59.31%,银黝铜矿中Ag含量为30.13%。螺状硫银矿、自然银及银黝铜矿中均检测出Au,以及平均Au含量为34.14%的金银矿的存在,说明Au在本区较为富集;在螺状硫银矿、金银矿、银黝铜矿、硫银锡矿中均检测出Cd,最高可达1.26%,反映了Cd在下鲍矿床的富集。
矿物地球化学分析数据表明,下鲍矿床几乎所有金属硫化物(非银矿物)中含银量均接近零,方铅矿亦表现出同样的特征,类质同象银含量相当少,但在黄铁矿、黄铜矿中含有微量的银。矿床中方铅矿、闪锌矿以及铁锰碳酸盐粒间见少量不规则状棕黄色、蓝色或灰白色矿物,呈亚显微状(<0.5μm),能谱扫描发现含银量较高,说明亚显微银是本区银的一种赋存形式。在铁锰碳酸盐或金属硫化物中,发育大量螺状硫银矿和自然银,以及一些深红银矿、硫银锡矿等银矿物,粒度为1~200μm。与其他银矿床不同(周卫宁,1994),下鲍矿床中银主要以独立银矿物形式赋存。
银矿物的嵌布是指银矿物在矿石中的形态及其与其他矿物之间的接触关系。下鲍矿床银矿物主要表现为以下3种嵌布类型:
(1)包裹银
指银矿物被它种矿物所包裹,在磨矿过程中难以解离。自然银呈乳滴状产于闪锌矿中;金银矿呈粒状、片状包裹于闪锌矿中;银黝铜矿呈乳滴状分布在方铅矿中;浓红银矿呈细小乳滴状、蠕虫状包裹体嵌布于方铅矿、闪锌矿和铁锰碳酸盐中。
(2)粒间银
指矿物产在它种矿物晶粒之间,在磨矿过程中较易解离。螺状硫银矿呈微细脉状、他形粒状或细小锥状集合体沿闪锌矿、方铅矿、黄铁矿或铁锰碳酸盐颗粒边缘充填;自然银呈粒状、片状集合体分布于铁锰碳酸盐粒间或金属硫化物粒间;金银矿与方铅矿呈连晶分布于闪锌矿粒间;硫银锡矿呈他形粒状、不规则状分布于铁锰碳酸盐粒间;淡红银矿呈集合体状分布于铁锰碳酸盐粒间。
(3)裂隙银
指银矿物充填交代产在矿石裂隙中,这种银矿物在磨矿过程中最易解离。螺状硫银矿呈锥状集合体沿边交代方铅矿赋存于铁锰碳酸盐裂隙中或呈粒状、片状赋存于其他金属硫化物裂隙中;自然银呈半自形—他形粒状、片状结构或与方铅矿、闪锌矿及黄铁矿呈连晶,充填于铁锰碳酸盐裂隙中;淡红银矿呈集合体状分布于铁锰碳酸盐裂隙或方铅矿裂隙中。
下鲍矿床银矿物平均含银量较高,银矿物中不可见银极少,以独立银矿物为主。螺状硫银矿和自然银主要呈粒间银分布于铁锰碳酸盐粒间和早期硫化物晶隙间或呈裂隙银赋存于铁锰碳酸盐裂隙中;金银矿呈不规则粒状与方铅矿共生或赋存于闪锌矿粒间;银黝铜矿大多数呈乳滴状分布在方铅矿中;硫银锡矿呈不规则粒状、乳滴状包裹于铁锰碳酸盐和闪锌矿内,或铁锰碳酸盐粒间;浓红银矿呈细小乳滴状、蠕虫状包裹体嵌布于方铅矿、闪锌矿和铁锰碳酸盐中;淡红银矿以锥状或草丛状集合体的形式呈镶边结构交代方铅矿,或是赋存于铁锰碳酸盐裂隙中。
(二)爆破角砾岩型——河南省嵩县祁雨沟金矿
1.矿区地质特征
祁雨沟金矿位于河南省著名的熊耳山金银铅矿集区,熊耳山变质核杂岩中。大地构造位置属于华北地台南缘与秦岭造山带相接带,是中国中央造山带的一部分,具有典型克拉通边缘特征,其地质构造演化涉及华北板块、南秦岭褶皱带、北秦岭褶皱带、扬子板块四大构造单元。熊耳山金银铅矿集区内除祁雨沟金矿外,还发育有上宫、栗子沟、公峪金矿和铁炉坪、潭玉沟等银矿(图4-5)(陈衍景等,2004;陈衍景和富士谷,1992;胡受奚等,1998;许令兵等,2010)。
图4-5 祁雨沟金矿构造位置和区域地质图
(据许令兵等,2010)
Kz—新生界砂岩、砾岩;Pz—下古生界灰岩、页岩、砂岩;Ptz—中元古界碳酸盐岩;Ch—熊耳群火山岩;Ar—新太古界片麻岩;γ1、
、
—花岗岩;
—花岗斑岩;
—石英斑岩;
—二长花岗斑岩;q—石英脉;
—正长岩1—断层;2—背向斜构造;3—角砾岩体;4—金矿床(点);5—银(铅)矿床(点)
2.矿体特征
区内中生代岩浆活动广泛而强烈,燕山期岩浆活动与区域成矿作用关系密切(滑世权和沈子杰,2012;许令兵等,2010;王长明等,2006;马桂霞和朱海,2004)。矿区及附近发育大量规模较小的燕山期斑岩体和32个爆破角砾岩筒(邵克忠和李胜荣,1989)。根据矿化类型及矿体本身的形态特点,矿体形态大致分为两类,一类为受角砾岩体自身形态控制的不规则状矿体,另一类为受角砾岩体内裂隙控制的脉状矿体(图4-6)。不规则矿体主要产在490~340m间的岩体膨大部位,矿体厚度较大,以胶结物型矿化为主,金品位在3~5g/t之间;脉状矿体主要分布在490m中段以上,主要受两组剪性裂隙控制,矿脉长50~100m,最长大于200m(许令兵等,2010)。
图4-6 祁雨沟金矿矿体剖面示意图
(据滑世权和沈子杰,2012)
1—角砾岩体边界;2—不同成分角砾界线;3—脉状矿体;4—不规则状矿体;5—安山质角砾;6—片麻岩角砾;7—复成分角砾;8—斑岩角砾;9—穿脉及编号
根据野外观察,结合镜下鉴定,矿石类型主要为石英-多金属硫化物型矿石。矿石结构主要为自形—半自形—他形粒状结构,镜下可见填隙结构、共结边结构、尖角状结构、细脉-网脉状结构、包含结构、交代骸晶结构等。矿石构造主要有浸染状构造、块状构造、团块状构造、角砾状构造、条带状构造、细脉状及网脉状构造等。金属矿物构成复杂,包括黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、自然金、银金矿等,其中,黄铁矿是金含量最高的金属矿物之一。金矿物以自然金为主,次为银金矿、金银矿,镜下可见自然金呈不规则粒状结构与黄铁矿密切共生,呈尖角状或细脉状沿黄铁矿裂隙充填,为裂隙金。
3.成因模式
祁雨沟金矿床与燕山晚期的花岗斑岩体为同时同源形成,成矿流体主要是岩浆流体,无论是角砾岩体的空间结构、角砾成分,还是成矿物质的来源、成矿流体的成分、物理化学环境及其演化等,都说明该矿床属典型的爆破角砾岩型矿床(邵世才,1995;李诺等,2008)。从角砾岩及其分布和胶结物可看出角砾岩体发生过多次隐爆、坍塌、蚀变交代和矿化作用(邵世才,1995;郭东升等,2007)。成矿物质来源复杂,但以岩浆热液为主。成矿流体由早期高温热液向晚期低温大气降水热液演化:初始成矿流体为高温、高盐度的岩浆热液;经流体沸腾和CO2等逸失,主阶段流体氧化度、温度、盐度等降低,并有大气降水不断混入;晚期流体为低温、低盐度的大气降水热液,成矿物质主要在早中阶段沉淀(图4-7)。
图4-7 祁雨沟金矿成矿模式图
(据郭东升等,2007)
1—花岗岩;2—斑岩;3—剪切带;4—造山型矿床;5—岩浆控制矿床;6—断裂;7—变质相界线;8—深源流体;9—大气降水
4.矿床系列标本简述
2010年,在了解祁雨沟金矿矿床地质特征及矿床成因特征后,采用矿区拣块的方法共采集标本9块(表4-2)。其中,矿石标本7块,岩性为含金量不同的多金属硫化物型金矿石;采集围岩标本2块,岩性为含石英黄铁矿型金矿石。本次标本采集位置主要集中在J4角砾岩体的不同中段上,对不同品位的矿石标本均进行了采集,较全面地涵盖了矿区所有矿石类型。
表4-2 河南省嵩县祁雨沟金矿采集标本
续表
注:表中Au2-B代表河南省嵩县祁雨沟金矿标本,Au2-g代表该标本光片编号。
5.图版
(1)标本照片及其特征描述
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
Au2-B01
石英黄铁矿型金矿石。矿石呈浅绿灰色—黄灰色,半自形—他形粒状结构,角砾状构造。角砾有两种:一种为绿灰色微细粒硅化结晶灰岩,肉眼不能区分矿物成分,岩石粉末加稀盐酸起泡;另一种为花岗斑岩角砾,浅肉红色,可见钾长石和石英斑晶,基质为微晶或隐晶质。角砾由含黄铁矿石英网脉充填胶结。石英网脉中具有细粒浸染状或团窝状黄铁矿,内含少量黄铜矿,并具有绿泥石。脉内硫化物(金属)含量约10%
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
Au2-B02
石英黄铁矿型金矿石。矿石呈灰绿色,半自形—他形粒状结构,角砾状构造。角砾由微细粒硅化结晶灰岩和花岗斑岩组成,砾间充填物有石英、方解石、绿泥石。黄铁矿和微量黄铜矿呈不规则网脉状充填于灰岩角砾之间,角砾含量50%~60%。黄铁矿,黄色—黄白色,自形—他形粒状,结晶较好,粒径3mm×(3~4)mm,含量15%~20%。黄铜矿,铜黄色,他形粒状,含量少,<1%。绿泥石,灰绿色—浅灰绿色,含量约10%。方解石,白色、乳白色,结晶较好,呈团窝状分布,两组解理发育,含量约5%
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
Au2-B03
多金属硫化物型金矿石。矿石呈灰色、杂色,半自形—他形粒状结构,角砾状构造。角砾有两种:一种为蚀变花岗岩混合片麻岩角砾,黄灰色,中粒—细粒结构,片麻状构造,主要矿物成分为长石,少量石英,多见绿泥石化蚀变,绿泥石呈星点状、细鳞片状;另一种为花岗斑岩角砾,浅肉红色,斑状结构,块状构造。两种角砾含量达70%~80%。角砾之间充填矿物以绿泥石为主,次为绿帘石,在角砾充填物中镶嵌有黄铁矿和少量黄铜矿。黄铁矿,黄色、黄白色,金属光泽,多见立方体的自形—半自形晶体,晶体大小一般为1~3mm,含量10%~15%。局部见少量黄铜矿。金属硫化物与后期蚀变矿物紧密共生
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
Au2-B04
多金属硫化物型金矿石。矿石呈灰色、杂色,半自形—他形粒状结构,角砾状构造,主要矿物成分为长石和石英,斑晶亦为钾长石和石英。角砾有两种:一种为蚀变花岗岩混合片麻岩角砾,黄灰色,中粒—细粒结构,片麻状构造,主要矿物成分为长石,少量石英;另一种为花岗斑岩角砾,浅肉红色,斑状结构,块状构造。两种角砾含量达70%~80%。角砾之间以绿泥石充填为主,在角砾中镶嵌有黄铁矿和少量黄铜矿。黄铁矿,黄色,金属光泽,多见立方体的自形—半自形晶体,晶体大小1~3mm,含量10%~15%,局部见少量黄铜矿。金属硫化物与后期蚀变矿物紧密共生,含量可达25%
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
Au2-B05
多金属硫化物型金矿石。矿石呈灰色、杂色,中粒变晶结构,块状、弱片麻状、角砾状构造。矿石以混合质斜长片麻岩为主、花岗斑岩角砾为辅,绿泥石、黄铁矿充填在角砾之间,角砾内不含矿。主要金属矿物为黄铁矿,自形—半自形晶,黄色—黄白色,粒径为1~5mm,大者可达10mm,含量10%~15%。黄铜矿,铜黄色,他形粒状,含量<1%
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
Au2-B06
多金属硫化物型金矿石。矿石呈浅绿灰色,中粒变晶结构,块状、似片麻状、角砾状构造。角砾为黑云斜长片麻岩,但多已绿泥石化,云母矿物看不清,被绿泥石取代。角砾间充填矿物主要为绿泥石、黄铁矿、石英和方解石,并见少量黄铜矿,角砾内不含矿。绿泥石,深绿色、灰绿色,呈细小粒状或鳞片状,硬度较小。黄铁矿,黄色—黄白色,立方体晶形常见,粒径3~5mm,大者可达10mm。绿泥石和黄铁矿在角砾间分布极不均匀,部分以绿泥石为主,含量可达80%~90%,局部黄铁矿呈块状集合体,晶粒间充填有绿泥石。另可见少量粒状石英和方解石,白色,无色透明,并见微量黄铜矿
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
Au2-B07
多金属硫化物型金矿石。矿石呈灰色,花斑状、角砾状构造。角砾有两类:一类为黑云斜长片麻岩,中细粒变晶结构,块状似片麻状构造,主要矿物成分为长石和黑云母,黑云母绿泥石化强烈;另一类为碳酸岩角砾,浅灰白色—浅肉红色,细晶—微晶结构,块状构造,主要矿物成分为方解石,表面滴稀盐酸微弱起泡,岩石粉末剧烈起泡。角砾间充填矿物为绿泥石、黄铁矿、黄铜矿等。绿泥石,深绿色,粒状、鳞片状。黄铁矿,黄色—黄白色,自形—他形晶,粒径为1~10mm,含微量黄铜矿,金属硫化物含量约10%。绿泥石与黄铁矿紧密共生,绿泥石多在边部,黄铁矿多分布于中部,局部富集呈块状黄铁矿
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
Au2-B08
多金属硫化物型金矿石。矿石呈灰色,花斑状、角砾状构造。角砾有两类:一类为黑云斜长片麻岩,中细粒变晶结构,块状、似片麻状构造,主要矿物成分为长石和黑云母,黑云母绿泥石化强烈;另一类为碳酸岩角砾,浅灰白色—浅肉红色,细晶—微晶结构,块状构造,主要矿物成分为方解石,表面滴稀盐酸微弱起泡,晶粒径可达1cm×3cm,晶体中包裹有黄铁矿晶粒。角砾间充填矿物为绿泥石、黄铁矿、黄铜矿等。绿泥石,深绿色,粒状、鳞片状。黄铁矿,黄色—黄白色,自形—他形晶,粒径为1~10mm,含量较高,为25%~30%。含微量黄铜矿,金属硫化物含量约10%。绿泥石与黄铁矿紧密共生,局部富集呈块状黄铁矿
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
Au2-B09
多金属硫化物型金矿石。矿石呈灰色—绿灰色,自形—半自形粒状结构,角砾状构造。角砾成分为黑云斜长片麻岩,黑云母绿泥石化强烈,角砾大小悬殊,从1~2cm至10~20cm均有,呈棱角状、尖棱角状。角砾间充填绿泥石、石英、黄铁矿、黄铜矿。黄铁矿+黄铜矿含量达30%~35%,其中黄铁矿可达25%~30%。金属硫化物呈脉状、团窝状和细粒浸染状不均匀分布于角砾之间,与石英紧密共生
(2)标本镜下鉴定照片及其特征描述
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
Au2-g01
主要金属矿物为黄铁矿及磁铁矿,少量黄铜矿、闪锌矿及磁黄铁矿,偶见自然金等。黄铁矿(Py)少量,呈自形—半自形粒状结构,可见自然金沿黄铁矿颗粒裂隙分布,粒径在0.01~0.5mm之间。磁铁矿(Mag)少量,呈半自形—他形粒状结构,可见磁铁矿残余格架结构,粒径0.001~0.3mm不等。闪锌矿(Sp)偶见,呈不规则粒状结构分布于透明矿物颗粒中,可见其与磁黄铁矿接触边缘平直呈共结边结构,粒径介于0.002~0.005mm之间。磁黄铁矿(Po)偶见,呈他形粒状结构分布于透明矿物颗粒中,可见其与闪锌矿接触边缘平直呈共边结构,粒径介于0.002~0.01mm之间。偶见黄铜矿和自然金(Gl)
矿物生成顺序:磁铁矿→黄铁矿→黄铜矿-闪锌矿-磁黄铁矿→自然金→褐铁矿
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
Au2-g02
主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿及方铅矿,少量赤铁矿、磁黄铁矿及金红石等。黄铁矿(Py)含量约12%,呈自形—半自形粒状结构,被黄铜矿、方铅矿沿其颗粒间隙及裂隙交代呈尖角状结构、细脉状—网脉状结构等,粒径介于0.01~5.0mm之间。黄铜矿(Ccp)含量约15%,呈他形粒状结构,与磁黄铁矿接触界线平直呈共边结构,局部包裹黄铁矿呈包含结构,被方铅矿呈尖角状或脉状交代,粒径为0.01~10.0mm。方铅矿(Gn)含量约2%,呈不规则粒状结构,交代黄铁矿、黄铜矿呈尖角状或细脉状结构,局部交代包裹黄铁矿、黄铜矿残余颗粒呈包含结构,粒径介于0.002~0.6mm之间。金红石(Rt)少量,呈半自形—他形粒状结构,部分颗粒呈自形粒状结构,粒径介于0.002~0.2mm之间。少量赤铁矿(Hem)和磁黄铁矿
矿物生成顺序:金红石→赤铁矿→黄铁矿→黄铜矿-磁黄铁矿→方铅矿
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
Au2-g03
主要金属矿物为黄铁矿、磁铁矿及黄铜矿,少量方铅矿及赤铁矿等。黄铁矿(Py)含量约5%,呈自形—半自形粒状结构,沿磁铁矿颗粒裂隙交代呈尖角状结构,被黄铜矿、方铅矿沿其颗粒边缘及裂隙交代呈尖角状结构,粒径0.01~10.0mm不等。磁铁矿(Mag)少量,呈自形—半自形粒状结构,可见赤铁矿及黄铁矿沿其边缘及裂隙交代呈尖角状结构,粒径介于0.002~0.5mm之间。黄铜矿(Ccp)少量,呈他形粒状结构,沿黄铁矿颗粒边缘交代呈尖角状结构,粒径0.001~0.3mm不等。方铅矿(Gn)少量,呈不规则粒状结构,可见其交代黄铁矿呈尖角状或细脉状结构,粒径介于0.01~0.2mm之间。赤铁矿(Hem)少量,沿磁铁矿颗粒裂隙及边缘交代呈尖角状结构,粒径0.001~0.1mm不等
矿物生成顺序:磁铁矿→赤铁矿→黄铁矿→黄铜矿→方铅矿
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
Au2-g04
主要金属矿物为黄铁矿,少量黄铜矿、方铅矿、磁黄铁矿、辉钼矿及金红石等。黄铁矿(Py),含量约为5%,呈自形—半自形粒状结构,被晚期透明矿物交代呈骸晶结构,黄铜矿、方铅矿、磁黄铁矿沿其颗粒裂隙交代呈尖角状结构,粒径0.01~10.0mm不等。黄铜矿(Ccp)少量,呈他形粒状结构填隙于透明矿物颗粒中,沿黄铁矿颗粒边缘交代呈尖角状结构,粒径0.001~0.01mm不等。方铅矿(Gn)少量,呈不规则粒状结构,可见其交代黄铁矿呈尖角状或细脉状结构,局部可见方铅矿呈尖角状交代黄铜矿,粒径0.01~0.03mm不等。磁黄铁矿(Po)少量,呈不规则粒状结构,与黄铜矿接触边缘平直呈共边结构,沿黄铁矿颗粒裂隙交代呈尖角状结构,粒径0.002~0.05mm不等。偶见辉钼矿(Mot)和金红石(Rt)
矿物生成顺序:金红石→辉钼矿→黄铁矿→黄铜矿-磁黄铁矿→方铅矿
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
Au2-g05
主要金属矿物为黄铁矿,少量黄铜矿、方铅矿及闪锌矿等。黄铁矿(Py)含量约10%,呈自形—半自形粒状结构,较为破碎呈碎裂结构,被晚期透明矿物交代呈骸晶结构,黄铜矿、方铅矿、闪锌矿沿其颗粒裂隙交代呈尖角状结构,颗粒粒径0.01~8.0mm不等。黄铜矿(Ccp)少量,呈他形粒状结构,沿黄铁矿颗粒边缘交代呈尖角状结构,粒径0.001~0.05mm不等。方铅矿(Gn)少量,呈不规则粒状结构,交代黄铁矿呈尖角状或细脉状结构,局部可见方铅矿呈尖角状交代黄铜矿,粒径0.005~0.1mm不等。闪锌矿(Sp)少量,呈不规则粒状结构,可见其交代黄铁矿呈尖角状结构,粒径0.01~0.1mm不等
矿物生成顺序:黄铁矿→黄铜矿→闪锌矿→方铅矿
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
Au2-g07
主要金属矿物为黄铁矿、方铅矿及金红石,少量磁铁矿、黄铜矿及磁黄铁矿,偶见辉铋矿等。黄铁矿(Py)含量约8%,呈自形—半自形粒状结构,被晚期透明矿物交代呈骸晶结构,可见方铅矿、黄铜矿及磁黄铁矿沿其颗粒裂隙交代呈尖角状结构,粒径0.01~8.0mm不等。方铅矿(Gn)少量,呈不规则粒状结构,呈尖角状沿黄铁矿颗粒裂隙交代,粒径0.005~0.1mm不等。黄铜矿(Ccp)少量,呈他形粒状结构填隙于透明矿物颗粒中,偶见其与磁黄铁矿呈共结边结构共生,并呈尖角状交代黄铁矿,粒径0.001~0.3mm不等。少量磁铁矿(Mag)和金红石(Rt)呈半自形—他形粒状结构分布于透明矿物中。偶见辉铋矿(Bmt)和磁黄铁矿(Po)呈他形结构分布于透明矿物颗粒中,粒径0.08mm左右
矿物生成顺序:磁铁矿-金红石→黄铁矿→辉铋矿→黄铜矿-磁黄铁矿→方铅矿
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
Au2-g08
主要金属矿物为黄铁矿及金红石,少量黄铜矿、方铅矿及磁黄铁矿等。黄铁矿(Py)含量约5%,呈自形—半自形粒状结构,被晚期透明矿物交代呈骸晶结构,被方铅矿、黄铜矿及磁黄铁矿沿其颗粒裂隙交代呈尖角状结构,粒径0.01~5.0mm不等。方铅矿(Gn)少量,呈不规则粒状结构,主要呈尖角状或细脉状沿黄铁矿颗粒裂隙交代,粒径0.005~0.1mm不等。黄铜矿(Ccp)少量,呈他形粒状结构,与磁黄铁矿呈共结边结构共生,并呈尖角状沿黄铁矿裂隙及边缘交代,粒径0.001~0.1mm不等。磁黄铁矿(Po)偶见,呈他形粒状结构,与黄铜矿呈共结边结构,粒径0.002~0.08mm不等。金红石(Rt)少量,呈半自形—他形粒状结构,部分颗粒呈自形针状结构,粒径0.002~0.2mm不等
矿物生成顺序:金红石→黄铁矿→黄铜矿-磁黄铁矿→方铅矿
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿
Au2-g09
主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿及自然金,少量方铅矿、磁黄铁矿及赤铁矿等。黄铁矿(Py)含量约35%,呈自形—半自形粒状结构,被晚期透明矿物交代呈骸晶结构,被自然金、黄铜矿、方铅矿及磁黄铁矿沿其颗粒裂隙及边缘交代呈尖角状结构,局部被黄铜矿交代包裹呈包含结构,粒径0.01~5.0mm不等。黄铜矿(Ccp)含量约20%,呈他形粒状结构,与自然金密切共生,交代包裹黄铁矿及赤铁矿颗粒呈包含结构,呈细脉—网脉状穿插交代黄铁矿,与磁黄铁矿接触边界平直舒缓呈共边结构,粒径0.01~3.0mm不等。自然金(Gl)含量约0.1%,呈不规则粒状结构与黄铜矿密切共生,呈尖角状或细脉状沿黄铁矿裂隙充填,粒径0.002~0.2mm不等。方铅矿(Gn)少量,呈不规则粒状结构,主要呈尖角状沿黄铁矿裂隙交代,粒径0.005~0.2mm不等。偶见磁黄铁矿(Po)和赤铁矿(Hem)
矿物生成顺序:赤铁矿→黄铁矿→黄铜矿-磁黄铁矿-自然金→方铅矿
(四)沉积岩中的层状铜矿床——山西省垣曲县胡家峪铜矿
1.矿区地质特征
山西省胡家峪铜矿位于山西省垣曲县境内,大地构造位置处于华北克拉通南缘,地处中条三叉裂谷的交接部位,是我国华北、华南两大板块的交接部位,在成矿区带划分上属于中条山铜矿集中区(许庆林,2010)。中条山铜矿集中区是我国重要的铜多金属成矿区之一,发育的矿床有胡家峪、篦子沟、铜矿峪、老宝滩、桐木沟、剪子岭等,矿床类型有胡蓖型、铜矿峪型、落家河型、横岭关型等(图3-11)。胡家峪铜矿是中条山中段胡蓖型铜矿的代表性矿床。
图3-11 中条山区域地质矿产略图
(据孙继源等,1995)
1—第四系松散堆积物;2—古生界;3—中元古界汝阳群;4—中元古界西阳河群;5—古元古界担山石群;6—古元古界中条群;7—新太古界绛县群;8—中太古界涑水杂岩;9—西阳河期辉绿岩(脉);10—中条期岩浆岩(脉);11—断层;12—铜矿床、矿点
2.矿体特征
矿区内出露的地层有古元古界中条群界牌梁组、龙峪组、余元下组、篦子沟组、余家山组及新生界第四系等(图3-12)。其中,篦子沟组是中条山胡篦型铜矿床的主要赋存层位,铜矿化普遍,岩性变化大,依岩性不同大致可分为上、下两段:下段主要为二长片岩、绢云片岩、石榴子石片岩、绢英岩、石英岩夹透镜状白云石大理岩;上段主要为炭质绢云片岩夹透镜状白云岩大理岩、不纯的白云石大理岩等,局部夹含炭质或锰质石榴云母片岩和透镜状石英岩等。
矿体具有明显的层控特征,含矿岩系主要为沉积变质岩(大理岩、片岩等)和黑色片岩建造(炭质片岩、石榴子石云母片岩)。矿体呈层状、透镜状顺层产出,矿体厚度在数米至数十米之间,走向长在数百米至上千米之间,矿体倾角在50˚左右。
根据野外观察,结合镜下鉴定,铜矿石主要呈半自形—他形粒状结构,条带状构造、浸染状构造、团窝状构造,以条带状构造为主。矿石矿物主要为黄铜矿,以脉状条带分布,条带宽3~4㎝;脉石矿物主要为方解石、石英,其次为白云母、绢云母等。
图3-12 胡家峪矿区剖面图
(据李文光,2007)
1—白云大理岩;2—不纯白云大理岩;3—黑色片岩;4—石榴云母片岩;5—石英岩;6—钠长浅粒岩;7—方柱黑云片岩;8—矿体;9—篦子沟组;10—余家山组
3.成因模式
在成因类型上,胡蓖型铜矿属于沉积变质型铜钴钼等多金属硫化物矿床,矿带及矿体严格受褶皱构造和地层控制,如胡家峪铜矿体就赋存于上玉坡-胡家峪褶皱构造之胡家峪向斜的两翼,古元古界中条群篦子沟组岩组与余家山组接触部位(图3-13)。
胡篦型矿床主成矿阶段形成于深水盆地的沉积环境,并受古陆边缘带内次级张性构造盆地控制,矿床的形成与海底盆地的高温热卤水热液沉积有关,与岩浆热液关系较小,不与火山活动伴生,矿体的产出严格受地层岩性控制,矿床形成后受变质影响;容矿主岩为喷流岩,矿体与喷流岩呈似层状与围岩整合接触,具有明显的同沉积特点,表明成矿与成岩作用是一致的(薛昊日,2010)。
4.矿床系列标本简述
2012年,在深入研究胡家峪铜矿地质特征及矿床成因特征后,采用矿区定点采样的方法共采集标本19块(表3-4),对矿区出露的古元古界中条群牌梁组、龙峪组、余元下组和篦子沟组岩石均进行了采集。其中,采集围岩7块,岩性为大理岩、炭质片岩、石榴子石石英云母片岩、石榴子石云母片岩、石英岩状砂岩、黑云母化大理岩和钙质云母片岩;采集矿石6块,主要为碳酸盐化石英脉黄铜矿矿石、石英脉型黄铁矿黄铜矿矿石和富铜矿石;采集蚀变围岩6块,岩性为矿化碳酸盐化绿泥石化硅化大理岩、矿化碳酸盐化硅质岩、钠化大理岩、黑云母化大理岩、硅化大理岩和片理化炭质泥岩-炭质粉砂岩。此次标本采集较全面覆盖了矿区出露的地层岩石及矿石。
图3-13 胡篦型铜矿成因模式图
(据薛昊日,2010)
1—岩浆房;2—大理岩;3—黑色岩系;4—火山岩;5—硅质钠长质岩;6—流体;7—矿体
表3-4 山西胡家峪铜矿采集标本
注:表中Cu4-B代表胡家峪铜矿标本,Cu4-b代表该标本薄片编号,Cu4-g代表该标本光片编号。
5.图版
(1)标本照片及其特征描述
Cu4-B01
大理岩。岩石呈白—浅灰白色,细粒变晶结构,块状构造。矿物成分主要为方解石,白色—无色透明,细—微细粒结构,含量约95%,加稀酸剧烈起泡。岩石裂隙面上见有细脉状、小透镜状黄铁矿,呈细—微细粒半自形—他形晶。另可见细小的方解石脉,其内亦发育有微细粒黄铁矿,含量<1%
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.钨钼铜矿
Cu4-B02
大理岩。岩石呈肉红色,细粒变晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石,无色、肉红色,细—微细粒结构,加酸剧烈起泡。岩石中有多条方解石脉,脉宽3~8mm,部分平直,部分呈锯齿状,显示沿追踪裂隙充填特征,方解石结晶较好,多呈无色透明状,部分呈赤红色—深红色,引起红色原因不清楚
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Cu4-B03
炭质片岩。岩石呈黑色,染手,鳞片变晶结构,片状—纹层状构造。主要矿物成分为炭质和泥质组分,经受热动力构造挤压作用,肉眼分辨不出矿物种类。其次为硅质石英,细粒结构,组成细小的白色—无色条带、透镜体。风化面上见次生绿色孔雀石。岩石中见微量黄铁矿化和零星黄铜矿化,矿化多沿细粒石英细脉分布
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Cu4-B04
石榴子石石英云母片岩。岩石呈灰—深灰色,粒-片状变晶结构,片状—纹层状构造。主要矿物成分为黑云母、石英。黑云母,红褐色—黑褐色,半自形—他形细粒结构,含量50%±。石英,无色透明,一类呈细脉状,另一类为与黑云母共生,含量25%~30%。石榴子石,黑—褐黑色,他形粒状,粒径1~3mm,含量约25%
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Cu4-B05
石榴子石云母片岩。岩石呈灰色,鳞片状变晶结构,片状构造。矿物成分以方解石为主,次为云母。方解石,滴酸剧烈起泡,含量约80%。云母有黑云母、白云母和绢云母,细小鳞片状,均匀分布,含量5%~10%。另有少量他形石英颗粒。岩石片理化发育部位,可见零星黄铜矿和黄铁矿。岩石片理化面上,以黑云母为主,次为石榴子石。石榴子石,棕红—棕褐色,他形细粒结构,粒径1~3mm,含量约40%
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Cu4-B06
矿化碳酸盐化硅质岩(钠化)。岩石呈灰色,浅肉红色,粒状变晶结构,块状构造。主要矿物成分为石英,次为方解石。石英,无色透明,颗粒细小。方解石,呈角砾状,两面被碳酸盐脉体包围。碳酸盐脉中发育黄铜矿化和黄铁矿化,并伴有绿泥石化
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Cu4-B07
硅化大理岩(钠化)。岩石呈灰色—灰白色,粒状变晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石,次为石英,蚀变强烈。方解石,白色—无色,他形细粒结构,含量约60%,碳酸盐化呈方解石细脉,脉宽1~8mm。石英,无色透明,呈脉状交代大理岩,含量约30%。可见微量黄铜矿化和黄铁矿化,并见有绿泥石化
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Cu4-B08
石英岩状砂岩。岩石呈白色,细粒变晶结构,块状构造。主要矿物成分为石英,几乎全部由细粒—隐晶质石英组成,含量达99%,隐约可见圆形石英颗粒,可能是沉积变质作用产物。另可见有淋滤形成的方解石
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Cu4-B09
黑云母化大理岩。岩石呈深灰色,粒状变晶结构,纹层状构造。主要矿物成分为方解石,次为云母。方解石,颗粒细小,滴稀盐酸起泡,含量约80%,发育方解石细脉,脉宽1~2mm。黑云母,棕褐色,片理化面上可见白云母,部分蚀变为绿泥石,含量约15%。岩石中发育黄铜矿化和微弱黄铁矿化。黄铜矿,亮黄色,他形细—微细粒结构,一种沿层理呈星点状、浸染状分布,具定向性;另一种沿方解石细脉分布,断续出现,含量1%~2%
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Cu4-B10
大理岩。岩石呈黄白色,细粒变晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石,颗粒细小,看不清,小刀可刻动,滴稀盐酸起泡弱,岩石粉末起泡亦较弱,含量达95%。可见微量星点状细粒黄铁矿
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Cu4-B11
片理化炭质泥岩-炭质粉砂岩。岩石呈黑色,细粒变晶结构,片状纹层状构造,具弱片理化现象。主要矿物成分为泥质、粉砂质和炭质,由于颗粒细小,均呈黑色,肉眼难以区分,含量达90%。岩石中发育细小方解石-石英细脉,脉宽1~3mm。脉中石英无色透明,滴酸不起泡;方解石,白色,滴稀酸起泡。脉中发育黄铁矿化,呈细粒状,含量1%~2%
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Cu4-B12
钙质云母片岩。岩石呈黑色,细粒变晶结构,鳞片状构造。主要矿物成分为黑云母,次为石英。黑云母,黑—黑褐色,半自形—他形,细鳞片状,含量70%~80%,大多数定向排列组成片理。石英,他形细粒结构,含量10%~20%。在片理面上不均匀分布有黄铁矿细脉。岩石新鲜面含钙质,滴酸较均匀微弱起泡
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Cu4-B13
矿化碳酸盐化、绿泥石化、硅化大理岩。岩石呈灰色、浅肉红色,细粒变晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石,细—微细粒结构,滴稀盐酸起泡,含量约80%。岩石中蚀变发育,主要有硅化、碳酸盐化和绿泥石化。硅化石英脉,无色透明,石英颗粒呈他形粒状结构。碳酸盐化方解石,白色—乳白色,粗晶结构,粒径3~5mm,大者可达10mm,硬度低于小刀,滴稀盐酸剧烈起泡。另可见黄铁矿化和黄铜矿化,矿化与碳酸盐化脉密切共生,含量约3%
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Cu4-B14
碳酸盐化石英脉黄铜矿矿石。矿石呈白色—灰白色,他形细粒结构,块状、细脉浸染状构造。矿石矿物为黄铜矿、黄铁矿。黄铜矿,亮黄色,金属光泽,他形细粒结构,细粒浸染状分布,含量3%~5%。黄铁矿,与黄铜矿密切共生,呈细脉浸染状分布,含量3%~5%。脉石矿物主要为石英,次为方解石和绿泥石。石英,无色透明,油脂光泽,多呈脉状、块状。方解石,白色—乳白色,粗晶结构。绿泥石,黑色—绿黑色,条痕呈灰白色。石英脉裂隙中可见黄铜矿化和黄铁矿化
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Cu4-B15
石英脉型黄铁矿黄铜矿矿石。矿石呈白色、黄色,半自形—他形粒状结构,细脉浸染状、团窝状构造。矿石矿物主要为黄铜矿、黄铁矿。黄铜矿,亮黄色,金属光泽,条痕呈绿黑色,硬度略低于小刀,含量约5%。黄铁矿,黄—黄白色,金属光泽,半自形—他形粒状结构,粒径10mm,含量约5%。脉石矿物主要为石英,无色透明,与金属硫化物紧密共生
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Cu4-B16
富铜矿石。矿石呈白色、黄色,半自形—他形粒状结构,团块状、浸染状构造。矿石矿物主要为黄铜矿,少量黄铁矿。黄铜矿,亮黄色,金属光泽,条痕呈绿黑色,硬度略低于小刀,他形晶,粒径1~3mm,大者可达5~8mm,含量约15%,含少量黄铁矿。脉石矿物为方解石,细粒结构,呈灰—灰白色,另可见粗晶方解石脉
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Cu4-B17
富铜矿石。矿石呈白色—浅灰白色、黄色,半自形—他形粒状结构,条带状、浸染状构造,条带宽2~3cm。矿石矿物主要为黄铜矿,少量黄铁矿。黄铁矿含量5%~8%。脉石矿物为细粒方解石,偶见方解石脉,含量达90%
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Cu4-B18
富铜矿石。矿石呈灰色—灰白色,半自形—他形粒状结构,条带状构造、浸染状构造。矿石矿物主要为黄铜矿,呈条带分布,条带宽3~4c m,条带几乎全部由黄铜矿组成,含量略低,约6%。另可见有少量黄铁矿。脉石矿物主要为细粒方解石,含量达95%
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Cu4-B19
铜矿石。矿石呈灰白色,半自形—他形粒状结构,脉状、细脉浸染状构造。矿石矿物主要为黄铜矿、黄铁矿。黄铜矿,黄—亮黄色,半自形—他形粒状结构,含量约3%,分布形式有两种:粗晶方解石黄铜矿脉,中—粗粒结构;石英硫化物脉,细粒结构,稀疏浸染状,团窝状分布不均匀。黄铁矿,黄白色,半自形—他形粒状结构,分布形式与黄铜矿一致,紧密共生。矿石主体岩性为石英岩。脉石矿物主要为石英,无色透明,他形粒状结构,含量约90%,其次为方解石,自形—半自形粗晶结构,呈脉状分布,与黄铜矿、黄铁矿伴生。另可见少量绢云母和白云母,呈细小鳞片状分布
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(2)标本镜下鉴定照片及特征描述
Cu4-b02
纯大理岩。细粒变晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石(Cal,约95%)和少量石英(Qz,约3%)。方解石,菱面体解理,颗粒粒径0.1~0.2mm
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Cu4-b04
黑云母片岩。细粒变晶结构,块状构造。主要矿物成分为黑云母(Bt,约50%)、石英(Qz,约35%)和斜长石(Pl,约10%)。黑云母呈片状,多色性明显,平行消光,长0.1~0.2mm。石英,表面光滑,正低突起,无解理和双晶。斜长石,负低突起,发育聚片双晶
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Cu4-b09
石英大理岩。细粒变晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石(Cal,约55%)和石英(Qz,约40%)。方解石,菱面体解理,明显的闪突起,高级白干涉色,颗粒粒径约0.5mm。石英,颗粒呈他形,粒径约0.1mm
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Cu4-g13
主要金属矿物有黄铁矿、黄铜矿,另外含有极少量的磁黄铁矿。黄铁矿(Py)含量约7%,自形—半自形粒状结构,粒径0.01~2mm,裂隙中常常充填黄铜矿。黄铜矿(Ccp)含量约3%,他形粒状结构,粒径0.05~1mm,分布于黄铁矿边缘或沿碳酸盐边缘呈镶边结构。磁黄铁矿(Po)含量约1%,乳黄色带粉色,他形粒状结构,呈小包体包裹于黄铜矿中
矿物生成顺序:黄铁矿→黄铜矿→磁黄铁矿
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.钨钼铜矿
Cu4-g14
主要金属矿物有黄铁矿、黄铜矿,另外含有极少量的磁黄铁矿。黄铁矿(Py)含量约30%,早期为自形—半自形粒状结构,粒径0.01~5mm,裂隙中常常充填有黄铜矿,晚期为自形细粒结构,呈脉状沿晚期透明矿物的边界分布形成镶边结构,粒径<50μm。黄铜矿(Ccp)含量约5%。他形粒状结构,粒径0.05~1mm,分布于黄铁矿裂隙中或者呈不规则状分布在脉石矿物中。金红石(Rt)少量,自形—半自形粒状结构,强非均质性,内反射色为黄褐色,分布于早期黄铁矿边缘,或“漂浮”在黄铁矿之上
矿物生成顺序:黄铁矿→黄铜矿→金红石
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Cu4-g15
主要金属矿物有黄铜矿、黄铁矿,另外含有极少量的磁黄铁矿。黄铜矿(Ccp)含量约30%,他形粒状结构,粒径0.1~10mm,分布于黄铁矿边缘或石英(Qz)颗粒中呈填隙结构。黄铁矿(Py)含量约5%,自形—半自形粒状结构,粒径0.01~1mm,裂隙中常常充填有黄铜矿。磁黄铁矿(Po)少量,乳黄色带粉色调,半自形—他形粒状结构,被黄铜矿包裹呈包含结构
矿物生成顺序:黄铁矿→黄铜矿、磁黄铁矿
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.钨钼铜矿
Cu4-g18
主要金属矿物有黄铜矿、黄铁矿。黄铜矿(Ccp)含量约15%,他形粒状结构,粒径0.1~5mm,分布于黄铁矿裂隙中呈填隙结构,或产于碳酸盐(方解石)(Cal)边缘形成镶边结构。黄铁矿(Py)含量约15%,自形—半自形粒状结构,粒径0.1~5mm,裂隙中常常充填有黄铜矿
矿物生成顺序:黄铁矿→黄铜矿、磁黄铁矿
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.钨钼铜矿
硫化物矿物特征
4.2.1 方铅矿(PbS)
为矿石中主要的金属硫化物(图4.1),呈自形—半自形(图4.2),颜色为铅灰色,金属光泽,硬度小,性脆,显微镜下可见3组解理相交,而呈黑三角形孔(图4.3)。方铅矿常与闪锌矿相互交织穿插或直接分布在闪锌矿中(图4.4,图4.5),黄铁矿常被方铅矿交代呈骸晶结构(图4.6)。方铅矿是银的主要载体矿物,沿脉状脉石分布的方铅矿常与细粒的自然银、螺状硫银矿一起(在银矿物章节叙述),以金属矿物群体的形式存在。另外在局部矿块中,结晶不好的方铅矿与黄铜矿相伴而存在,在这种方铅矿中或界面间,可见有粒状、蠕虫状的银的复盐类矿物析出,这些银矿物,因颗粒细微,只能随载体矿物一起存在。通过对方铅矿的电子探针分析(表4.2),方铅矿平均含Pb 86.09%、S 13.41%,另含有微量的Se、Ge、Zn、Cu、Fe、Sb、Au、Co、Ni、Mn元素,但未见Ag。
图4.1 铅锌矿石中的自形方铅矿(Gn)
图4.2 铅锌矿石中的自形—半自形方铅矿(Gn)与闪锌矿(Sp)共生
图4.3 铅锌矿石中方铅矿(Gn)的三组解理而呈黑三角形孔
图4.4 方铅矿(Gn)分布于闪锌矿(Sp)中
图4.5 方铅矿(Gn)与闪锌矿(Sp)呈他形相互包含的共生关系
图4.6 自形黄铁矿(Py被方铅矿(Gn)交代呈骸晶
表4.2 冷水坑Ag-Pb-Zn矿床方铅矿的电子探针分析结果及晶体化学式
注:测试单位为北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室、中国地质科学院。
4.2.2 闪锌矿(ZnS)
闪锌矿为矿石中又一主要金属矿物(图4.7),颜色有深浅之分,深色者为铁闪锌矿,呈深棕褐色、铁黑色(图4.8,图4.9),半透明至不透明,半金属光泽;浅色者为无色—浅棕黄色(图4.10,图4.11),条痕淡黄色,透明至半透明,金刚光泽。主要以块状、斑状、浸染状单独或者与其他硫化物共同分布在矿石中。闪锌矿是一载有多种矿物的复合相:黄铜矿在闪锌矿内部呈固溶体分离状态析出(图4.12),使闪锌矿内部包裹有大量黄铜矿;闪锌矿亦是银的主要载体矿物之一,在闪锌矿的界面上可见有中细粒级的螺状硫银矿和自然银,在中细粒级的闪锌矿中,有球粒状、星点状自然银及金银互化物(在银矿物章节叙述)。通过对闪锌矿电子探针分析(表4.3),闪锌矿中的主量元素Zn的平均含量为59.01%,S的平均含量为33.38%。Fe的含量为1.25%~10.86%,平均为6.72%,根据张儒瑗、丛柏林的《矿物温度计和矿物压力计》(1983):温度计算公式为
其中,
江西冷水坑次火山岩热液型银铅锌矿床
式中:XFeS为与闪锌矿共生的磁黄铁矿矿物质的量。
图4.7 银铅锌矿石呈块状构造的中闪锌矿(Sp)
图4.8 银铅锌矿石中的深棕褐色自形的闪锌矿(Sp)
图4.9 银铅锌矿石中深棕褐色的他形闪锌矿(Sp)
图4.10 银铅锌矿石中浅黄色闪锌矿(Sp)
图4.11 银铅锌矿石中颜色渐变的半自形闪锌矿(Sp)
表4.3 冷水坑Ag-Pb-Zn矿床闪锌矿的电子探针分析结果及晶体化学式
续表
注:测试单位为北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室、中国地质科学院。
图4.12 黄铜矿(Ccp)在闪锌矿(Sp)内部呈乳滴状固溶体分离结构
江西冷水坑次火山岩热液型银铅锌矿床
通过探针数据计算FeS=11.76%,XFeS=0.9297。计算得 T=479.68 K,换算为摄氏度为206.68℃。故本矿区闪锌矿的成矿温度为206℃左右,属于中温(200~300℃)型。
4.2.3 黄铁矿(FeS2)
矿石中黄铁矿分布甚广(图4.13),多为自形—半自形粒状(图4.14,图4.15),常与方铅矿、闪锌矿或者毒砂等矿物共生呈团块状(图4.16,图4.17),少量呈碎裂状分布在闪锌矿中(图4.18),矿物粒径以中粒为主,少数为中粗粒、细粒或粉末状。通过黄铁矿电子探针分析(表4.4),Fe平均含量为46.57%,S平均含量为53.21%,含有少量的Pb。
图4.13 强黄铁矿化银铅锌矿石
图4.14 银铅锌矿石中的自形立方体黄铁矿(Py)晶体
表4.4 冷水坑Ag-Pb-Zn矿床黄铁矿的电子探针分析结果及晶体化学式
注:测试单位为北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室。
图4.15 银铅锌矿石中自形—半自形立方体黄铁矿(Py)颗粒
图4.16 银铅锌矿石中团块状黄铁矿(Py)与闪锌矿(Sp)共生
图4.17 黄铁矿(Py)与闪锌矿(Sp)共生
图4.18 黄铁矿(Py)呈碎裂状分布在闪锌矿(Sp)中
4.2.4 磁黄铁矿(Fe1-XS)
大多以细粒星点状、不规则粒状分布在闪锌矿中。在矿石中含量极微,常呈包裹体分布于黄铁矿、闪锌矿等矿物中(图4.19),部分在具出溶结构的闪锌矿中呈星点状或乳滴状产出。但在ZK13001孔厚大矿体中见块状磁黄铁矿,且含量较高,为暗铜黄色(图4.20),金属光泽,具磁性,与黄铁矿紧密共生。通过磁黄铁矿电子探针(表4.5)分析,Fe平均含量为58.97%,含有一定的Zn为其特征,S平均含量为39.56%。
图4.19 磁黄铁矿(Po)、方铅矿(Gn)呈细小乳滴状、叶片状规则排列,呈格状分布于闪锌矿(Sp)中
图4.20 磁黄铁矿(Po)呈细粒状分布,残留被交代的黄铁矿(Py)骸晶
表4.5 冷水坑Ag-Pb-Zn矿床磁黄铁矿的电子探针分析结果及晶体化学式
注:测试单位为北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室。
4.2.5 毒砂(FeAsS)
仅在局部矿块中见到,为矿石中的有害杂质矿物。呈自形—半自形板状、柱状(图4.21)、矛头状(图4.22)、长柱状(图4.23),以闪锌矿、黄铁矿、方铅矿中的包裹体形式产出(图4.24)。通过毒砂电子探针(表4.6)分析,Fe 平均含量为34.47%,As 平均含量为45.23%,S 平均含量为20.28%。
图4.21 银铅锌矿石中自形板状、柱状毒砂(Apy)晶体与方铅矿(Gn)共生
图4.22 银铅锌矿石中矛头状自形毒砂(Apy)
图4.23 银铅锌矿石中自形长柱状毒砂(Apy)
图4.24 自形毒砂(Apy)以包裹体形式存在于闪锌矿(Sp)中,以及出溶的黄铁矿(Py)及磁黄铁矿(Po)(BSE)
表4.6 冷水坑Ag-Pb-Zn矿床毒砂的电子探针分析结果及晶体化学式
注:测试单位为北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室。
4.2.6 黄铜矿(CuFeS2)
多见于铜矿石中,以浸染状产出为主。常呈条带状与闪锌矿共生(图4.25),或呈格子状排列出溶于闪锌矿中(图4.26),或在黄铁矿裂隙中呈细脉状分布。通过对黄铜矿电子探针分析(表4.7),Cu平均含量为32.86%,Fe平均含量为29.98%,S平均含量为34.55%,普遍含有含Ag。
图4.25 黄铜矿(Ccp)呈条带状与闪锌矿(Sp)共生
图4.26 黄铜矿(Ccp)呈格子状排列出溶于闪锌矿(Sp)中
表4.7 冷水坑Ag-Pb-Zn矿床黄铜矿的电子探针分析结果及晶体化学式
注:测试单位为北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室。
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