江西永平铜矿矽卡岩矿物特征及其地质意义.pdf

书书书江西永平铜矿矽卡岩矿物特征及其地质意义  田明君１，２李永刚１   万浩章３张宇１，２高婷婷１，２ＴＩＡＮＭｉｎｇＪｕｎ１，２，ＬＩＹｏｎｇＧａｎｇ１  ，ＷＡＮＨａｏＺｈａｎｇ３，ＺＨＡＮＧＹｕ１，２ａｎｄＧＡＯＴｉｎｇＴｉｎｇ１，２１ 中国科学院地质与地球物理研究所，北京１０００２９２ 中国科学院大学，北京１０００４９３ 江西地矿局九一二大队，鹰潭３５０００１ ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ２ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４９，Ｃｈｉｎａ３ ９１２ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＰａｒｔｙｏｆＪＢＥＤＧＭＲ，Ｙｉｎｔａｎ３５０００，Ｃｈｉｎａ２０１４  ０２  １３收稿，２０１４  １０  １７改回  ＴｉａｎＭＪ，ＬｉＹＧ，ＷａｎＨＺ，ＺｈａｎｇＹａｎｄＧａｏＴＴ ２０１４ ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｋａｒｎｍｉｎｅｒａｌｓｉｎＹｏｎｇｐｉｎｇｃｏｐｐｅｒｄｅｐｏｓｉｔ，ＪｉａｎｇｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，ａｎｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｓ ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，３０（１２）３７４１－３７５８ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｍａｉｎｏｒｅｓｋａｒｎｉｎＹｏｎｇｐｉｎｇｃｏｐｐｅｒｄｅｐｏｓｉｔｉｓｅｐｉｄｏｔｅｄｉｏｐｓｉｄｅｇａｒｎｅｔｓｋａｒｎ，ｗｈｉｃｈｉｓｔｙｐｉｃａｌｏｒｅ  ｂｅａｒｉｎｇｓｋａｒｎｒｅｌａｔｅｄｔｏｐｏｒｐｈｙｒｙｉｎｔｒｕｓｉｏｎ Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｍａｉｎｏｒｅ  ｂｅａｒｉｎｇｇａｒｎｅｔｓｋａｒｎｓ，ｗｅｄｉｖｉｄｅｄｔｈｅｇａｒｎｅｔｓｉｎｔｏｔｗｏｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓ（１）ａｎｅａｒｌｙｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｇａｒｎｅｔｓ，ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇａｔｔｈｅｃｏｒｅｏｆｇａｒｎｅｔｃｒｙｓｔａｌ，ＸＡｄｒ＝１  ０，ａｎｄｍａｉｎｌｙｏｆａｎｄｒａｄｉｔｅ，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇａｎｏｘｉｄｉｚｅｄｓｔａｔｅ；（２）ａｌａｔｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｇａｒｎｅｔｓ，ｗｈｉｃｈｉｓｇｅｎｅｒａｌｌｙｎｕｃｌｅａｔｅｄａｌｏｎｇｇａｒｎｅｔｃｒａｃｋｓ，ｏｒｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｅａｒｌｙｇａｒｎｅｔｓｎｅａｒｔｈｅｆｌｕｉｄｃｈａｎｎｅｌｓ，ｗｉｔｈｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｙｚｏｎａｔｉｏｎ，ａｎｄｂｅｌｏｎｇｓｔｏａｎｄｒａｄｉｔｅ  ｇｒｏｓｓｕｌａｒｉｔｅｓｅｒｉｅｓｗｉｔｈＸＡｄｒ＝０  ４６～０  ９９ Ｏｔｈｅｒｍｉｎｅｒａｌｓｆｏｒｍｅｄｄｕｒｉｎｇｇａｒｎｅｔｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｉｎｃｌｕｄｅｅｐｉｄｏｔｅ，ｆｌｕｏｒｉｔｅ，ｃａｌｃｉｔｅ，ｑｕａｒｔｚａｎｄｓｏｏｎ ＰａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇｏｆＦｅ３＋ Ａｌ３＋ａｍｏｎｇｃｏｅｘｉｓｔｉｎｇｇａｒｎｅｔａｎｄｅｐｉｄｏｔｅｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎｓｍａｙｒｅｆｌｅｃｔｖａｒｉａｔｉｏｎｓｏｆｏｘｙｇｅｎｆｕｇａｃｉｔｙ，ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄ／ｏｒａＦｅ３＋／ａＡｌ３＋ Ｍｅｔａｌｍｉｎｅｒａｌｓｗｏｕｌｄａｌｓｏｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｆｒｏｍｔｈｉｓｐｅｒｉｏｄ ＳｋａｒｎｉｎｔｈｅＹｏｎｇｐｉｎｇｄｅｐｏｓｉｔｓｈａｓａｇｅｎｅｒａｌｓｐａｔｉａｌｚｏｎａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈｉｎｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｚｏｎｅｂｅｔｗｅｅｎｓｋａｒｎａｎｄｍａｒｂｌｅ Ｆｒｏｍｔｈｅｐｌｕｔｏｎｔｏｗａｌｌｒｏｃｋ，ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｇａｒｎｅｔｄｅｃｒｅａｓｅｓ，ａｎｄｉｔｓｃｏｌｏｒｃｈａｎｇｅｓｆｒｏｍｒｅｄ  ｂｒｏｗｎ，ｂｒｏｗｎ，ｂｒｏｗｎ  ｇｒｅｅｎ，ｙｅｌｌｏｗ  ｇｒｅｅｎ，ｔｏｌｉｇｈｔ  ｙｅｌｌｏｗ Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｏｒｅｇｒａｄｅｄｅｃｒｅａｓｅｓｃｏｉｎｃｉｄｅｎｔｌｙｗｉｔｈｔｈｅＡｌ２Ｏ３ｃｏｎｔｅｎｔｏｆｇａｒｎｅｔ  Ｗｅｃｏｎｓｉｄｅｒｔｈａｔｔｈｅｓｅｃｈａｎｇｅｓａｒｅｒｅｓｕｌｔｏｆｍｅｔａｓｏｍａｔｉｓｍｂｅｔｗｅｅｎｏｒｅ  ｂｅａｒｉｎｇｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｆｌｕｉｄａｎｄｅａｒｌｙｓｋａｒｎｓ，ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂｙＦｅ３＋ Ａｌ３＋ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎｉｎｇａｒｎｅｔａｎｄｅｐｉｄｏｔｅ Ｔｈｉｓｔｒｅｎｄｏｆｓｋａｒｎｍｉｎｅｒａｌｓｉｎｏｒｅｄｅｐｏｓｉｔｓｍａｙｂｅｕｓｅｄａｓａｇｕｉｄｅｆｏｒｄｅｐｏｓｉｔｓｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ  ＫｅｙｗｏｒｄｓＹｏｎｇｐｉｎｇｃｏｐｐｅｒｄｅｐｏｓｉｔ；Ｇａｒｎｅｔ；Ｅｐｉｄｏｔｅｄｉｏｐｓｉｄｅｇａｒｎｅｔｓｋａｒｎ；Ｍｉｎｅｒａｌｚｏｎａｔｉｏｎ；ＪｉａｎｇｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅ摘要永平铜矿含矿岩石主要为绿帘石透辉石石榴石矽卡岩，这种岩石类型是与斑岩体有关的矽卡岩铜矿的典型赋矿岩石。通过对这一主要赋矿矽卡岩的研究，我们发现石榴石生长分为两个阶段（１）早期石榴石主要分布在石榴石颗粒核部，ＸＡｄｒ＝１  ０，主要以钙铁榴石为主，说明早期流体中可能含有较多的铁，是在较氧化条件下形成的；（２）晚期石榴石，沿石榴石裂隙重新成核或者在靠近流体通道的早期石榴石表面生长，出现震荡环带，ＸＡｄｒ＝０  ４６～０  ９９，为钙铁 钙铝石榴石系列。石榴石发生变化的期间也形成新的矿物，如绿帘石、萤石、方解石和石英等。共存石榴石和绿帘石矿物中存在Ｆｅ３＋ Ａｌ３＋之间的替代，说明流体的氧逸度、组分浓度或ａＦｅ３＋／ａＡｌ３＋可能发生了变化。金属矿物也可能是在这一阶段形成的。永平铜矿矽卡岩从接触带到大理岩空间上有分带现象。从岩体到围岩的变化趋势为石榴石含量减少，颜色存在红棕色 棕色 棕绿色 黄绿色 浅黄色的变化趋势；矿石品位降低，这与石榴石中Ａｌ２Ｏ３含量的变化较一致。我们认为这种变化是含矿热液对早期矽卡岩进行再交代改造的结果，表现为石榴石和绿帘石中Ｆｅ３＋ Ａｌ３＋含量的变化，并将Ｃｕ等金属沉淀下来。根据矽卡岩矿物的这些特１０００  ０５６９／２０１４／０３０（１２）  ３７４１  ５８ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ岩石学报   本文受大中型企业委托项目（Ｙ１１８３０５１８３）资助．第一作者简介田明君，女，１９８９年，博士生，矿物学、岩石学、矿床学专业，Ｅ  ｍａｉｌｔｍｊ＠ｍａｉｌ．ｉｇｇｃａｓ．ａｃ．ｃｎ通讯作者李永刚，男，矿物学、岩石学、矿床学专业，Ｅ  ｍａｉｌｙｇｌｉ＠ｍａｉｌ．ｉｇｇｃａｓ．ａｃ．ｃｎ征，在矿床勘探时，可依据棕色石榴石来追踪主矿体的位置。关键词永平铜矿；石榴石；绿帘透辉石榴石矽卡岩；矿床分带；江西中图法分类号Ｐ５７５  １；Ｐ６１８  ４１矽卡岩是一种从矿物学角度命名的岩石类型，可在区域变质、岩浆接触交代或者是流体渗透交代过程中形成，流体类型可能是岩浆流体、变质流体、天水或者是海水（ＥｉｎａｕｄｉａｎｄＢｕｒｔ，１９８２；Ｍｅｉｎｅｒｔｅｔａｌ  ，２００５）。矽卡岩矿床在时间上与空间上与矽卡岩有紧密相关，在地壳范围内广泛分布（Ｍｅｉｎｅｒｔｅｔａｌ  ，２００５），是世界上钨矿的最主要来源以及铜、铁、钼、锡的重要来源。矽卡岩是通过接触反应交代形成，其形成方式有两种一种是扩散作用，在碳酸盐岩石和铝硅酸盐岩石接触界面，受到高温岩浆期后热液作用，通过双交代形成；另一种是渗滤作用，也发育在碳酸盐岩石和铝硅酸盐岩石接触带上，是组分被溶液单方向搬运的结果（ＥｉｎａｕｄｉａｎｄＢｕｒｔ，１９８２；Ｊａｍｔｖｅｉｔｅｔａｌ  ，１９９３；Ｍｅｉｎｅｒｔｅｔａｌ  ，２００５）。通常情况下，这两种形成方式共存。目前，矽卡岩矿床研究热点在于通过ＰＩＸＥ（Ｐｒｏｔｏｎ  ＩｎｄｕｃｅｄＸ  ｒａｙＥｍｉｓｓｉｏｎ，质子探针）、ＬＡ  ＩＣＰ  ＭＳ手段分析熔融包裹体与水盐包裹体成分变化，研究岩浆熔体与热液流体转换（Ｈｅｉｎｒｉｃｈｅｔａｌ  ，１９９２，１９９９，２００３；ＣｈａｎｇａｎｄＭｅｉｎｅｒｔ，２００４）。国内矽卡岩矿床的研究主要集中在阿尔泰地区（Ｌｉｕｅｔａｌ  ，２０１２；Ｚｈｕｅｔａｌ  ，２０１２；Ｗａｎｅｔａｌ  ，２０１４）、冈底斯成矿域中与斑岩系统共生的矽卡岩（李光明等，２００５；Ｌｉｅｔａｌ  ，２０１４），以及长江中下游地区（Ｍａｏｅｔａｌ  ，２０１１；Ｘｉｅｅｔａｌ  ，２０１１）。永平铜矿地处江西上饶永平镇境内，位于北武夷成矿带北缘。前人针对该矿床曾进行过较多研究，包括矿区围岩混合岩的原岩及时代（杨树峰等，１９７６）、围岩石炭系沉积环境（徐跃通，１９９６；李二恒等，２０１２）、矿化蚀变花岗质岩体地球化学及年代学（丁昕等，２００５；李晓峰等，２００７）、矿田构造及矿床地球化学（刘讯和黄震，１９９１；何江，１９９３）、成岩成矿流体（倪培等，２００５；吕珊等，２０１２）、矿床成因（何江，１９９３；赵常胜，２００１；廖宗廷和刘金水，２００３；倪培等，２００５；Ｇｕｅｔａｌ  ，２００７）和成矿前景预测（罗平，２００５；李会欣，２００９）等。关于矿床成因，主要有两种观点，一是矽卡岩型或广义矽卡岩型矿床（何江，１９８９，１９９３；丁昕等，２００５），另一种观点是与海底喷流作用有关，并经后期改造的矿床（廖宗廷和刘金水，２００３；倪培等，２００５；Ｇｕｅｔａｌ  ，２００７）。以上研究主要为大尺度研究，尚缺乏对矿区岩石学和矿物学的详细研究。因此，本文使用扫描电镜 能谱（ＳＥＭ ＥＤＳ）及电子探针（ＥＰＭＡ）手段对永平铜矿矽卡岩矿物进行矿物微观特征、化学成分及岩石结构研究，以推断矽卡岩矿床形成过程、流体演化特征，进而探讨矿床成因。永平铜矿型矿床在华南地区较为常见（Ｇｕｅｔａｌ  ，２００７），如武山铜矿（孔凡斌等，２０１２）、东乡铜矿（蔡逸涛等，２０１１）等。所以，本文研究结果不仅可以为认识该区域矿床成因提供重要参考，而且也可以为矿区的勘探提供理论依据。１区域地质背景华南主要由扬子地块和华夏地块构成（图１ａ），基底岩石为前南华纪泥砂质岩和火山岩，多发生变质（沈渭洲等，１９９３）。绍兴 江山 萍乡ＮＥ  ＮＥＥ向断裂为二者的新元古代缝合带（图１ａ中①）。华南块体在新元古代拼合后，经历了裂解 聚合 再裂解 再聚合的一系列过程（舒良树，２０１２）。华南在０  ８～０  ７Ｇａ时属大陆裂解期，以发育有双峰式火山岩及科马提质岩为特征（Ｚｈｅｎｇｅｔａｌ  ，２００７；Ｗａｎｇｅｔａｌ  ，２００７）。自７００Ｍａ至１９０Ｍａ，本区为滨海 浅海 斜坡沉积环境，其中，志留纪及早 中三叠纪发生两次陆内褶皱及过铝质岩浆活动（汪洋和邓晋福，２００４；胡艳华等，２００９；舒良树，２０１２）。华南在晚古生代以广泛的伸展和浅海盆地为特征（Ｇｕｅｔａｌ  ，２００７），发育了较多裂陷盆地（倪培等，２００５）。多数学者认为在石炭纪发生了海底喷流沉积成矿作用（廖宗廷和刘金水，２００３；侯增谦等，２０１１；孔凡斌等，２０１２），主要依据为矿区内发育块状硫化物、喷气岩 硅质岩等（徐跃通，１９９６；李二恒等，２０１２）。永平铜矿就位于此时的钱塘江 信江断裂坳陷带南缘（图１ａ），该坳陷带在石炭纪晚期才开始接受沉积（廖宗廷和刘金水，２００３；舒良树，２０１２）。侏罗纪开始，华南地区进入燕山构造期，形成一系列的ＮＥ、ＮＮＥ向断裂及褶皱（孟立丰，２０１２；舒良树，２０１２；李建华，２０１３）以及多期次基性、中酸性侵入体（Ｚｈｏｕｅｔａｌ  ，２００６），并发育了一些与岩体有关的矿床，如德兴铜矿、永平铜矿、冷水坑银多金属矿、西华山钨矿等（梅勇文，１９８７；李晓峰等，２００７；徐贻赣等，２０１３；Ｈｏｕｅｔａｌ  ，２０１３）。长期的构造作用和多期的花岗质岩浆活动使华南地区具有很好的成矿条件（舒良树，２０１２），发育多处成矿带，主要有长江中下游成矿带（Ｍａｏｅｔａｌ  ，２０１１；周涛发等，２０１１）、钦杭成矿带（杨明桂和梅勇文，１９９７；毛景文等，２０１１）、武夷山成矿带（罗平，２０１０；苏慧敏，２０１３）和南岭成矿带（Ｐｅｎｇｅｔａｌ  ，２００６）等。其中，永平铜矿即处于钦杭成矿带内。在永平铜矿外围，沿着晚古生代盆地周边，发育了一系列大型 中型铜多金属矿、金铅锌多金属矿铁砂街铜矿、长寿源银铅锌矿、蔡家坪 洋锡洞 九骨牌铅锌矿、铜山铜矿、王坞钼矿等，以及应天寺等金多金属矿区（图１ｂ；江西地质局九一二队，１９７０ ①）。２４７３ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ岩石学报２０１４，３０（１２） ①江西地质局九一二队．１９７０．永平铜矿勘探报告图１永平铜矿大地构造简图（ａ，底图据Ｇｕｅｔａｌ，２００７；毛景文等，２０１１）和钱塘江 信江坳陷带西缘矿床分布（ｂ，据王永庆，２０１１私人通信，修改）缝合带、断裂 ①江南缝合带； ②政和 大埔缝合带； ③邵武 河源断裂； ④郯庐断裂 海西 印支期断裂坳陷带 Ⅰ长江中下游坳陷带； Ⅱ钱塘江 信江坳陷带； Ⅲ萍乡 乐平坳陷带； Ⅳ闽西南 粤东坳陷带Ｆｉｇ．１ＳｃｈｅｍａｔｉｃｔｅｃｔｏｎｉｃｍａｐｏｆＹｏｎｇｐｉｎｇｃｏｐｐｅｒｄｅｐｏｓｉｔ（ａ，ａｆｔｅｒＧｕｅｔａｌ，２００７；Ｍａｏｅｔａｌ  ，２０１１）ａｎｄｍｉｎｅｒａｌｄｅｐｏｓｉｔｓｉｎｔｈｅｗｅｓｔｅｒｎｐａｒｔｏｆＱｉａｎｇｔａｎｇｊｉａｎｇ  Ｘｉｎｊｉａｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎｂｅｌｔ（ｂ）Ｓｕｔｕｒｅｓａｎｄｍａｊｏｒｆａｕｌｔｓ ① Ｊｉａｎｇｎａｎｓｕｔｕｒｅ；② Ｚｈｅｎｇｈｅ  Ｄａｐｕｓｕｔｕｒｅ；③ Ｓｈａｏｗｕ  Ｈｅｙｕａｎｆａｕｌｔ；④ Ｔａｎｌｕｆａｕｌｔ Ｈｅｒｃｙｎｉａｎｆａｕｌｔ  ｂｏｕｎｄｅｄｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎｓ Ⅰ Ｍｉｎｄｄｌｅ  ＬｏｗｅｒＹａｎｇｔｚｅｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎｂｅｌｔ；Ⅱ Ｑｉａｎｇｔａｎｇｊｉａｎｇ  Ｘｉｎｊｉａｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎｂｅｌｔ；Ⅲ Ｐｉｎｇｘｉａｎｇ  Ｌｅｐｉｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎｂｅｌｔ；Ⅳ ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＦｕｊｉａｎ  ＥａｓｔＧｕａｎｇｄｏｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎｂｅｌｔ２矿区与矿体地质特征永平铜矿是钱塘江 信江坳陷带西南缘的一个大型铜矿（图１ｂ）。矿区内地层相对较为简单，主要为前震旦纪周潭群和晚古生界。周潭群为该区结晶基底岩系（余达淦等，１９９９），岩性包括各类片岩、片麻岩、变粒岩及混合岩等（赣东北地质调查队，１９８２ ①），其原岩是一套浅海相类复理石建造。晚古生界主要为石炭系 二叠系沉积，包括中石炭统叶家湾组、上石炭统船山组、下二叠统铜茅口 栖霞组及上二叠统李家组。矿区内晚古生界因构造作用夹在周潭群之间（图２ｂ，ｃ）。石炭系叶家湾组是矿区主要的赋矿地层，为一套以浅海相为主的灰岩、泥灰岩和长英质碎屑岩沉积建造。该岩组在矿区内多发生矽卡岩化，以矽卡岩与灰岩、砂页岩互层出现（图３）。矿区内主要的构造是侯家 嵩山倒转背斜，背斜轴近南北向，轴面东倾。背斜轴部由混合岩组成，向北收敛；背斜两翼为石炭 二叠系。侯家 嵩山倒转背斜东翼在露天采场出露部分称为天排山倒转背斜（图２ｂ），与次一级打字坪倒转向斜相接；西翼和矿区西侧的局里向斜被乌石岗 姜坞牌逆断３４７３田明君等江西永平铜矿矽卡岩矿物特征及其地质意义 ①赣东北地质调查队．１９８２．上饶幅区域地质调查报告图２永平铜矿矿区地质图（ａ）、侯家 嵩山倒转背斜示意图（ｂ）和Ⅰ Ⅰ’ 地质剖面图（ｃ）（据赣东北地质调查队，１９８２有删改）Ｆｉｇ．２ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌｍａｐｏｆＹｏｎｇｐｉｎｇｃｏｐｐｅｒｄｅｐｏｓｉｔ（ａ），ｓｋｅｔｃｈｍａｐｏｆＨｏｕｊｉａ  Ｓｏｎｇｓｈａｎｒｅｖｅｒｓｅｄａｎｔｉｃｌｉｎｅ（ｂ）ａｎｄⅠ Ⅰ’ ｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎ（ｃ）层破坏。矿区主要断层为应天寺 火烧岗逆掩断层（Ｆ１，图２ｂ）、天排山逆断层（Ｆ２，图２ｂ）。矿体分布在两个断裂带内及两断裂间的石炭系地层中（图２ｂ）。矿区内侵入体主要为中酸性岩体。根据上饶幅区域地质报告（赣东北地质调查队，１９８２），矿区内的岩浆可分为两期三阶段燕山早期第二阶段的火烧岗 十字头花岗闪长斑岩、燕山早期第三阶段石英斑岩及燕山晚期第二阶段花岗斑岩（图２）。矿区内岩体以火烧岗 十字头花岗闪长斑岩为代表，其侵位形成于～１６０Ｍａ，并遭受后期（～１３５Ｍａ）热液变质／蚀变改造（丁昕等，２００５）。该花岗岩属燕山期俯冲环境下形成的高钾钙碱质岩石（李晓峰等，２００７）。矿区内的还发育有石英斑岩脉和花岗斑岩脉，均为近南北向（图２ａ）。永平铜矿矿体以似层状为主，透镜状次之，产状因矿带不同而不同，其中主矿带倾角为２０～３０。矿石类型主要为透辉石榴石矽卡岩，次为矽卡岩化灰岩、千枚状页岩、灰岩等。矿床品位变化较大，上部氧化带品位可达１  １２％，其余矿体品位在０  ６６％～０  ９５％，平均品位为０  ７３％。矿床自上而下主要分为三个带浅部为氧化铁矿；中部为铜硫矿带（上部以铜矿为主，下部以硫矿为主）；下部为铅锌矿带。区内围岩蚀变主要为矽卡岩化，其次为硅化、碳酸盐化、绿泥石化等。矽卡岩化蚀变在矿区广泛分布，其空间分布严格受Ｆ１，Ｆ２断层及混合岩接触面、岩性分界面等控制。矿化强度及矿物形成的顺序与矽卡岩化规律一致。沿走向自火烧岗向两侧，沿倾向由中部向下，矽卡岩化、矿化强度减弱；磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿及矽卡岩矿物减少，闪锌矿、方铅矿增多。３矽卡岩及成矿期次矽卡岩与矿体在空间上紧密相关，我们将从矽卡岩分带、矿物生成顺序及成矿期次来探讨成矿过程。３  １矽卡岩分带矿区内石炭系夹在周潭群之间组成“ 夹心层” 结构，这一特殊的地质构造致使后期岩浆岩沿着构造断面及灰岩层间裂隙贯入，对灰岩、千枚岩等进行强烈交代，形成矽卡岩、角岩等。这种特殊的构造形式及岩浆贯入形式，致使该区矽卡岩分带相对于Ｂｉｎｇｈａｍ矿床中典型的铜矽卡岩分带（ＡｔｋｉｎｓｏｎａｎｄＥｉｎａｕｄｉ，１９７８）更复杂，该区矽卡岩在岩体延伸方向上及其垂向上均有分带现象（图３）。为此我们选取矿床中部的０号剖面进行研究，根据空间分布，分三部分内矽卡岩（ＣＫ０１１）、岩体边部矽卡岩（ＣＫ００６、ＣＫ００８）及远离岩４４７３ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ岩石学报２０１４，３０（１２）图３永平铜矿０号勘探线部分钻孔柱状图（据赣东北地质调查队，１９８２有删改）（ａ）为０号勘探线图（ｂ）中粗线部分放大，分别为Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ；钻孔柱状图中，矽卡岩沿着同一岩体分带，虚线部分为同一岩株方向上分带Ｆｉｇ．３Ｐｒｏｆｉｌｅｍａｐｏｆ０ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇｌｉｎｅａｎｄｂｏｒｅｈｏｌｅｃｏｌｕｍｎａｒｓｅｃｔｉｏｎｆｒｏｍＹｏｎｇｐｉｎｇｃｏｐｐｅｒｄｅｐｏｓｉｔＢｏｌｄｌｉｎｅｓｐａｒｔｅｎｌａｒｇｅｄｉｎＦｉｇ  ３ａｆｒｏｍｐｒｏｆｉｌｅｍａｐｏｆ０ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇｌｉｎｅ（ｂ），ｉｎｄｅｎｔｉｆｉｅｄａｓ Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ；ｄｒｉｌｌｈｏｌｅｃｏｌｕｍｎｏｆｓｋａｒｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｌｏｎｇｔｈｅｇｒａｎｉｔｅ；ｄａｓｈｅｄｌｉｎｅｓｐｒｅｓｅｎｔｚｏｎｅｓｏｆｓｋａｒｎｓａｌｏｎｇｔｈｅｓａｍｅｓｔｏｃｋ体矽卡岩（ＣＫ０１３）（图３）。从岩体到围岩方向，以岩体为中心向两侧由石榴石矽卡岩逐渐变为透辉石矽卡岩（图３， Ⅲ 两侧的虚线部分）。３  ２矿物生成顺序及成矿期次永平铜矿矽卡岩矿物广泛发育，矽卡岩矿物的生成及分布与矿体密切相关。根据矿物组合，该区矽卡岩可分为石榴石矽卡岩、透辉石榴矽卡岩、透辉石矽卡岩、绿帘石矽卡岩、硅灰石矽卡岩等。根据野外矿体产状及镜下矿石观察，矽卡岩矿物及部分主要金属硫化物生成顺序如表１。综合矿物组合、矿物生成顺序及矿床分带可将成矿过程概略分为两个阶段进变质阶段和退变质阶段。（１）进变质阶段主要生成石榴石、透辉石及硅灰石等无水矽卡岩矿物，形成以石榴石、透辉石、硅灰石为主的简单矽卡岩（图４ａ，ｂ，ｅ）；（２）退变质阶段在进变质矽卡岩基础上，矽卡岩被交代、破碎，形成以残留石榴石、石英、赤铁矿、云母、硫化物等矿物为组合的复杂矽卡岩；同时在大理岩中形成碧玉（图４ｇ）。黄铜矿、黄铁矿等金属硫化物主要在这一阶段中期形成。表１永平铜矿主要矿物生成顺序表Ｔａｂｌｅ１ＳｅｑｕｅｎｃｅｏｆｍａｊｏｒｍｉｎｅｒａｌｓｉｎＹｏｎｇｐｉｎｇｃｏｐｐｅｒｄｅｐｏｓｉｔ５４７３田明君等江西永平铜矿矽卡岩矿物特征及其地质意义图４永平铜矿典型矽卡岩矿石（ａ）  翠绿色透辉石榴矽卡岩；（ｂ）  含矿绿帘透辉石榴矽卡岩，浸染状萤石（Ｆｌ）分布；（ｃ）  石榴石矽卡岩矿石，可见流体逃逸构造（小细脉）；（ｄ）  透辉石石榴石矽卡岩，石榴石退变质；（ｅ、ｆ）  矽卡岩蚀变前锋，矽卡岩与大理岩突变接触；（ｅ）  石榴石硅灰石大理岩；（ｇ）  大理岩中的矿包 铁碧玉；（ｈ、ｉ）  浸染状、脉状蚀变岩矿石，透闪石 硫化物脉，被后期硬石膏脉切穿  Ｇｒｔ  石榴石；Ｄｉ  透辉石；Ｅｐ  绿帘石；Ｆｌ  萤石；Ｐｙ  黄铁矿；Ｃｃｐ  黄铜矿；Ｓｐｈ  闪锌矿；Ｗｏ  硅灰石；Ｈｅｍ  赤铁矿；Ｔｒ  透闪石；Ｑｚ  石英；Ａｎｈ  硬石膏Ｆｉｇ．４ＴｙｐｉｃａｌｓｋａｒｎｏｒｅｓｉｎＹｏｎｇｐｉｎｇｃｏｐｐｅｒｄｅｐｏｓｉｔ（ａ）  ｅｍｅｒａｌｄｄｉｏｐｓｉｄｅｇａｒｎｅｔｓｋａｒｎ；（ｂ）  ｄｉｏｐｓｉｄｅｇａｒｎｅｔｓｋａｒｎ，ｄｉｓｓｅｍｉｎａｔｉｏｎｆｌｕｏｒｉｔｅ；（ｃ）  ｇａｒｎｅｔｏｒｅｓｋａｒｎ，ｆｌｕｉｄｅｓｃａｐｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（ｖｅｉｎｓ）ｉｎｍｉｄｄｌｅａｎｄｌｉｇｈｔ；（ｄ）  ｄｉｏｐｓｉｄｅｇａｒｎｅｔｓｋａｒｎ，ｇａｒｎｅｔｒｅｔｒｏｇｒａｄｅ；（ｅ，ｆ）  ｆｒｏｎｔｏｆｓｋａｒｎｓ，ｓｋａｒｎａｎｄｍａｒｂｌｅ，ｗｉｔｈｓｈａｒｐｃｏｎｔａｃｔ；（ｅ）  ａｎｄａｄｒｉｔｅｗｏｌｌａｓｔｏｎｉｔｅｍａｒｂｌｅ；（ｇ）  ｎｕｄｌｅｉｎｍａｒｂｌｅ  ｉｒｏｎｊａｓｐｅｒ；（ｈ，ｉ）  ｄｉｓｓｅｍｉｎａｔｉｏｎａｎｄｖｅｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎａｌｔｅｒｅｄｒｏｃｋ，ｔｒｅｍｏｌｉｔｅ  ｓｕｌｆｉｄｅｓｖｅｉｎｃｕｔｂｙｌａｔｅａｎｈｙｄｒｉｔｅ Ｇｒｔ  ｇａｒｎｅｔ；Ｄｉ  ｄｉｏｐｓｉｄｅ；Ｅｐ  ｅｐｉｄｏｔｅ；Ｆｌ  ｆｌｏｕｒｉｔｅ；Ｐｙ  ｐｙｒｉｔｅ；Ｃｃｐ  ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ；Ｓｐｈ  ｓｐｈａｌｅｒｉｔｅ；Ｗｏ  ｗｏｌｌａｓｔｏｎｉｔｅ；Ｈｅｍ  ｈｅｍａｔｉｔｅ；Ｔｒ  ｔｒｅｍｏｌｉｔｅ；Ｑｚ  ｑｕａｒｔｚ；Ａｎｈ  ａｎｈｙｄｒｉｔｅ４实验样品及其思路方法本文对矿区Ⅱ号主矿体地表及井下、火烧岗处等等不同层位、不同位置的４８个样品，进行了详细岩石矿物学研究。样品岩石类型包括透辉石榴石矽卡岩、块状矿石、变质砂页岩矿石、矽卡岩化大理岩。根据岩体到围岩矽卡岩分带现象，结合手标本及镜下观察，选取８个具有代表性的矽卡岩矿石，对石榴石、辉石、绿帘石、透闪石等进行了电子探针成分测定；其中Ｓ  １３为岩体边部矽卡岩化角岩；ＹＴＫＳ  １、ＹＴＫＳ  ９为棕色含矿透辉石绿帘石榴石矽卡岩（图４ｂ），矽卡岩内可见石英 硫化物脉体叠加在早期的块状石榴石矽卡岩中，可代表进变质阶段及随后的退变质阶段流体特征；ＹＴＪ  １为井下退变质透闪石矽卡岩（图４ｈ，ｉ）；Ｓ  １４、Ｓ  １５为贫矿透辉石榴石矽卡岩（图４ａ），属于远端矽卡岩；ＹＴ  ７、ＹＴ  ４为前锋矽卡岩化大理岩。镜下观察在中科院地质与地球物理研究所显微实验室完成；电子探针分析在中国地质科学院矿产资源研究所电子探针实验室ＪＸＡ  ８２３０电子探针上完成，工作电压是１５ｋＶ，束斑直径为５ μ ｍ，使用天然矿物样品和ＰＡＰ校正处理程序进行仪器标定和数据处理，分析精度优于２％。电子探针数据使用剑桥大学地球科学学院开发的ＡＸ软件处理，该软件主要用于电子探针数据处理及６４７３ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ岩石学报２０１４，３０（１２）图５永平铜矿矽卡岩矿物镜下照片（ａ）  石榴石生长环带明显，无矿矽卡岩，中部少量透辉石交

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