福建上杭紫金山铜金矿床介绍.ppt

福建上杭紫金山铜金矿床介绍020021-42宋在超,紫金山大型铜金矿床是我国大陆发现的首例高硫浅成低温热液型（石英明矾石型）矿床。在该矿床深部和边缘又相继发现了斑岩型矿床和低硫浅成低温热液型矿床，很具有代表性。,世界浅成低温热液型金矿分布图,1.特提斯（地中海,喜马拉雅）带2.中亚，蒙古（蒙古,鄂霍茨克）成矿带3.环太平洋成矿带,1.位置紫金山矿区隶属于环太平洋成矿带，位于闽西南上古生带凹陷之西南，北东向宣和复背斜与云霄上杭北西向深断裂带交汇部,上杭白垩纪火山-沉积盆地东缘。,一、区域地质背景,,一、区域地质背景,我国东部地区位于环太平洋岩浆成矿带的外带,燕山早期经历了挤压机制下的陆内造山作用之后,燕山晚期主要表现为伸展机制下的断块活动,其浅成低温热液成矿作用与燕山晚期岩浆活动关系密切,成矿时代集中在145～67Ｍａ之间。,,（1）矿田内出露的地层主要有上元古界下古生界浅变质岩、泥盆系石炭系砂砾岩、白垩系下统石帽山群中酸性火山岩和白垩系上统沙县组红色碎屑岩。（2）燕山早期酸性岩浆岩沿背斜轴部侵入,并成为紫金山地区最主要的地质体和矿化围岩,主要岩性为花岗岩和二长花岗岩。（3）燕山晚期火山-侵入作用,其主要岩性为花岗闪长岩类,与之有成因联系的英安玢岩和隐爆角岩砾岩在区内较为发育,主要分布于火山机构及其邻近。,2.地层和岩浆岩,一、区域地质背景,燕山晚期火山-侵入岩是一套在扩张环境下与深源机制有关的岩浆岩。主要受北西向断裂构造及其与北东向构造结点控制,构造结点常成为火山活动中心。该期的火山-岩浆热液活动对紫金山地区的蚀变和成矿作用有重要影响,一、区域地质背景,二、矿床地质特征,矿田内断裂和裂隙构造十分发育,断裂主要有北东向和北西向2组,它们彼此交叉分布,将矿田内的岩石切割成菱形块体。裂隙构造有北东向、北西向和东西向3组,以北西向裂隙造最为发育,控岩控矿明显。,紫金山矿田的形成受断裂构造和火山构造的双重控制,北东向断裂控制了燕山早期花岗岩的展布,北东向和北西向断裂构造交汇处控制了紫金山火山机构以及中酸性浅成超浅成岩体。隐爆角砾岩及高硫浅成中低温次火山热液型铜金矿化主要受北西向构造裂隙控制。此外,斑岩体边缘裂隙构造和火山岩盖层与基底岩石接触界面附近发育的缓倾角断裂,亦是重要的控矿构造。,二、矿床地质特征,紫金山矿区，东西长2.3公里，南北宽1.9公里，面积4.37平方公里。我国福建紫金山矿田不仅有高硫化型浅成低温热液金矿床紫金山矿床与斑岩铜矿中寮矿床共生,而且在其旁侧的火山盆地边部还发育低硫化型浅成低温热液银金矿床碧田矿床,这在国内外尚属罕见。,二、矿床地质特征,紫金山矿田构成一个完整的中酸性次火山-斑岩成矿系列。即高硫浅成中低温次火山热液型矿床、斑岩型矿床、浅成低温火山-次火山热液型矿床,高硫浅成中低温次火山热液型矿床以紫金山铜金矿为典型矿例,矿床形成于近火山口处,围绕英安斑岩和与其有成生联系的隐爆角砾岩产出。矿体呈脉状,,形成上金下铜的矿化分带。斑岩型矿床主要产于高硫浅成低温次火山热液型矿床的下部,多属隐伏矿床。铜、钼、金矿化多呈细脉浸染状产于石英绢云母化带中。浅成低温火山-次火山热液型矿床主要分布于紫金山火山机构外围,主要分布于紫金山火山机构外围,多呈“卫星”矿围绕高硫浅成中低温次火山热液型矿床周边分布。,矿体呈脉状、扁豆状产于早白垩世石帽山群火山岩或产于火山岩与基底变质岩和花岗岩接触带附近的构造破碎带中。,二、矿床地质特征,二、矿床地质特征,金矿主要分布于高程700ｍ以上的氧化带，铜矿则主要分布于650ｍ以下的原生带内。中间过渡带中发现少量金铜矿体。矿床分布于火山中心的北西侧外接触带,矿化带的分布与脉状角砾岩近于一致,矿化带长宽均达1000余ｍ,且宽略大于长,金、铜矿体和矿化体具有北西走向右行侧列的特点,总体呈北西西走向,倾向北东,倾角10～60,具上陡下缓的特点。,紫金山铜金矿床3线蚀变矿化分带剖面图1强硅化带2石英-明矾石地开石带3石英-地开石明矾石、绢云母带4石英-绢云母带5铜矿体6金矿体≥110-6,三、矿石特征,1.金矿石金矿矿石的化学成分以ＳｉＯ2为主,平均含量93.83,其次为Ｆｅ2Ｏ33.55、ＦｅＯ1.14、少量Ａｌ2Ｏ30.98,其他组分含量甚微。矿石中的主要有益组分为金,含量1.0110-6～6.2410-6单样最高30.2410-6,平均1.7610-6～1.610-6。,金矿矿石结构以包含结构为主,不同形态的自然金被包围在褐铁矿、针铁矿的网脉之中。金矿矿石构造主要为胶状、变胶状、蜂窝状、团包状、角砾状、脉状、网状及浸染状等。,三、矿石特征,2.铜矿石铜矿矿石矿物较复杂。金属矿物含量5～10,以硫化物为主,除黄铁矿外,还有蓝辉铜矿、铜蓝、硫砷铜矿、辉铜矿、斑铜矿等。铜主要赋存于蓝辉铜矿80.73,其次是铜蓝12.05和硫砷铜矿7.22中。,铜矿矿石结构以他形半自形粒状结构、包含结构、固溶体分离结构、交代残余结构为主,其次为填隙结构、交代环圈结构、似文象结构等。铜矿矿石构造以细脉状、网脉状、细脉浸染状为主、其次为角砾状、斑点斑杂状、块状等。,四、围岩蚀变,矿区岩石蚀变极其强烈,蚀变范围达数平方公里，垂深可达千米。主要蚀变类型有硅化、明矾石化、地开石化和绢云母化,各蚀变类型具有多次形成并互相叠加的特点。,绢云母化,地开石化,明矾石化,硅化,钾明矾石化宏观上与铜的主要矿化带分布近于一致。地开石化分布范围较明矾石化要广得多,晚期低温硅化作用与金的成矿有密切的关系,金主要分布于这一期的硅化带中。在剖面上,石英-明矾石蚀变带在绢云母化带之上,石英-地开石混合蚀变带位于其两侧,强硅化带则位于其顶部。,四、围岩蚀变,紫金山铜金矿床3线蚀变矿化分带剖面图1强硅化带2石英-明矾石地开石带3石英-地开石明矾石、绢云母带4石英-绢云母带5铜矿体6金矿体≥110-6,五、成矿物理化学条件,1.成矿温度,温度区间100～420℃,即使在同一样品中,往往也可以获得变幅较大的温度值,表明热液多期叠加作用的特点。,各蚀变带包裹体均一法测温,ａ全区总体ｂ石英-明矾石交代岩ｃ石英-地开石交代岩ｄ石英-绢云母交代岩ｅ硅化岩,从全区看,主要有三个温度峰值380～400℃,早，岩浆热液220～240℃,中，次火山热液、120～140℃,晚,热水溶液,五、成矿物理化学条件,绢云母交代岩和早期高温硅化岩早期面型热液蚀变,明矾石温度峰值铜的两个主要成矿阶段,硅化岩的低温峰值金的主要成矿温度。,,,,五、成矿物理化学条件,2.流体成分,紫金山矿区包裹体成分对比表,紫金山包裹体成分明显贫Ｎａ、Ｃｌ-,Ｆｅ3也较低，,Ｋ/Ｎａ和Ｆ-/Ｃｌ-都显著高于斑岩铜矿,Ｃａ2、Ｍｇ2、ＨＣＯ-3、ＳＯ2-4和Ｆ-明显高于斑岩铜矿,盐度低于班岩铜矿。,根据包裹体成分和矿床微量元素分析资料,紫金山铜金矿床成矿流体是一个高Ｓｉ,富Ｋ、Ｓ、Ｆ和ＣＯ2,低Ｆｅ、贫Ｎａ和Ｃｌ,富含成矿元素Ｃｕ和Ａｕ以及Ｍｏ的热液系统,其它金属元素Ａｇ、Ｓｅ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｐｂ、Ｓｎ也有较高的含量。,五、成矿物理化学条件,矿区氢氧同位素在δＤ–δ18ＯＨ2Ｏ中的图解资料早期硅化石英样品集中分布于右侧,以岩浆水为主,并有部分大气降水参与；晚期硅化石英样品分布于左侧,表明大气降水成为主要水源,为火山期后热液作用产物。,3.成矿液体来源,六、成矿模式,1.燕山早期酸性岩浆构成紫金山地区的主体岩性,该岩浆为壳源重熔成因,形成高背景场。2.燕山晚期,紫金山地区发生大规模深源成因中酸性岩浆侵入活动。在局部地段形成斑岩铜钼矿床,在与地层接触带形成接触交代矿床。该岩浆的超浅成侵入及喷出地表,形成火山机构,同时发生多期次的蚀变和矿化作用。这一期火山-次火山热液活动是“紫金山式”铜金矿床的主要成矿作用,它不仅提供热液,也提供硫源和部分水源以及成矿物质。花岗岩也是重要的成矿物质供源者。,3.火山热液期后由于大气降水的大量参与,成矿作用逐渐过渡到低温热液期,并在上部形成低温硅帽,伴生着重要的金矿化作用。,六、成矿模式,福建紫金山矿田不仅有高硫化型浅成低温热液金矿床紫金山矿床与斑岩铜矿中寮矿床共生,而且在其旁侧的火山盆地边部还发育低硫化型浅成低温热液银金矿床碧田矿床。成因上,碧田、紫金山和中寮矿床是以花岗闪长斑岩侵入体为中心的斑岩浅成热液成矿系统的产物。,斑岩型矿床与发育于花岗闪长斑岩顶部的高盐度岩浆流体有关;高硫化型浅成低温热液矿床是从近岩浆源的、改造斑岩铜矿后所形成的含岩浆挥发分的热水中淀积形成的;低硫化型浅成低温热液矿床则是被侵入体侧向加热、侧向流动的中性弱酸性热水淀积的产物。,参考文献,吴承烈等，中国主要类型铜矿勘查地球化学模型，地质出版社，1998中国有色金属总公司地质勘查总局，中国同矿找矿新进展，1993黄仁生，福建省紫金山铜金矿床成矿物理化学条件的研究，1994黄春鹏刘庆生张克尧，福建紫金山铜金矿田地球物理地球化学特征及找矿模型，1999胡朋赫英等，浅成低温热液金矿床研究进展，2004魏仪芳刘春华，中国陆相火山岩型金矿床找矿模型，1996陈景河，紫金山铜金矿床成矿模式，1994张德全李大新丰成友董英君，紫金山地区中生代岩浆系统的时空结构及其地质意义，2001张江，紫金山铜金矿床地质地球化学特征，2001沙德铭苑丽华，浅成低温热液型金矿特点、分布和找矿前景，2003高天钧黄仁生，福建省上杭紫金山矿田铜金银矿床类型及对比，1998,