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1、 广西金秀龙围铜矿矿相学研究及讨论 陈朝新+董海雨+张宏（1.广西机电工业学校 广西 南宁530023， 2.桂林理工大学 广西 桂林541004）摘要：广西金秀龙围铜矿位于大瑶山多金属成矿带的东部，是石英脉型铜矿床；矿体呈脉状、部分呈透镜体状产于断裂破碎带内的下泥盆统（D1）；矿化类型主要为黄铜矿化、黄铁矿化及辉铜矿化，矿石矿物主要为黄铜矿及辉铜矿。矿相学研究结果表明矿床主要的成矿阶段分为黄铜矿-黄铁矿矿化和黄铜矿-辉铜矿矿化两个阶段，而且这两个阶段间未见隔有非成矿热液的阶段，说明该矿区矿体的富集就位是同一期热液作用的结果。关键词：矿相学；铜矿；龙围；广西1.前言广西大瑶山地区是重要的铜、金
2、多金属产地之一，该地区发生了多期构造-岩浆-成矿作用，成矿地质背景复杂。目前，已发现矿床、矿点或矿化点达200 多处。长期以来，前人对该区做了一定量的找矿勘探和研究工作1-10，但对该地区矿床的成因至今尚无统一认识：有、燕山期成矿1、加里东期-燕山期成矿2，3等观点。金秀龙围铜矿位大瑶山多金属成矿带的东部，是石英脉型铜矿床，矿区附近分布多个铜矿床（点）；矿区位于金秀县黄洞乡附近的龙围村一带，矿区中心地理坐标：东经1101200，北纬242200，面积约15.3km2。2.龙围铜矿及附近地区地质特征该地区主要出露寒武系上统至泥盆系下统地层，两者呈角度不整合接触关系；其中寒武系由碎屑岩组成，主要出
3、露于该地区的西南部和西北部；下泥盆统的陆屑和含铁建造大面积出露于区域的中、北、南部地区（图1）。矿区及附近发育有三组断裂构造，第一组为近南北向断裂，第二组为近北东向断裂，第三组为北西向断裂，常见第二组断裂切割第一、第三组断裂。其中，第一组和第二组断裂构造较为发育（图1）。矿区及附近虽然未见岩浆岩，但是研究区东南的泥盆纪、寒武纪地层中可见一较大规模的加里东期花岗岩岩体。3.矿床地质特征龙围铜矿矿体产于泥盆系莲花山组上段（D1l2）紫红色砂岩的断层破碎带中，矿体主要呈脉状、团块状、浸染状 、碎裂状、部分呈透镜体状分布在硅化构造角砾岩带、硅化碎裂岩带中。矿区内共发现两条沿断层破碎带形成的铜矿脉；矿脉
4、与断层破碎带走向大致平行（断层产状：倾向103112，倾角6775），矿脉沿断层走向具有收缩-膨胀的现象，沿倾向呈交汇状产出（图1）。含矿岩石主要为硅化构造角砾岩、硅化碎裂岩；矿化主要有黄铜矿化、黄铁矿化以及少量辉铜矿化。主要矿石矿物为黄铜矿、辉铜矿等，主要脉石矿物为石英、方解石、绢云母等。4.矿床矿相学研究4.1 矿石的矿物特征矿石中矿石矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、辉铜矿，脉石矿物主要有石英、方解石及少量绿泥石。主要矿物特征如下：黄铁矿：主要呈团块状产出，晶粒粗大，半自形-它形晶粒状、残粒状、孤岛状结构，经常和黄铜矿共同与热液蚀变生成的脉石矿物（石英）不均匀地嵌布在一起，分布在矿体内（图版-1
5、、-2），为该地区黄铁矿的主要赋存形式。少量是零星分布在矿体之外的硅化破碎带（这种硅化常被矿体切穿），并且基本不含铜，黄铁矿结晶细小，自形良好（图版-3）。黄铜矿： 为矿石中主要硫化铜矿物，是矿床中含量最多的金属硫化物，呈暗铜黄色，金属光泽。镜下反射色呈亮黄色，弱非均质。它形晶粒状，集合体呈块状、细脉状、网脉状。常呈它形、细脉状嵌布在石英和黄铁矿矿物粒间（图版-1、2、10、11）。辉铜矿：含量较少，与黄铜矿常为相互嵌入关系（图版-10），或与黄铜矿呈港湾状分布于石英中（图版-11），或充填于早期黄铜矿缝隙中 （图版-12）。石英：是矿石中常见的一种脉石矿物，按其特征分为三种。一是灰白色石英颗
6、粒粗大，质纯，除含少量细粒黄铁矿外不含其他矿物，裂隙发育（這种石英脉体野外见被矿体切穿），其形成时代较早，一般不含矿；二是烟灰色石英，多呈致密状，镜下见和辉铜矿、黄铜矿、黄铁矿为共生关系，与矿化关系密切，形成时代稍晚（图版-2、-3、-11、12）；三是乳白色石英，晶形较好，与方解石共生，呈块状集合体，不含矿石矿物，野外可见到该类石英切穿了矿体，说明其形成时代晚，为成矿期后产物。方解石：出现较少，与乳白色石英共生，呈块状集合体，不含矿石矿物，在镜下以及野外可见到切穿了矿体，说明其形成时代晚，为成矿期后热液活动的产物。4.2 矿石的结构常见的结构有：自形晶粒状结构、半自形-它形晶粒状结构、侵蚀结
7、构、交代残余结构等。（1）自形粒状结构：主要是早阶段的黄铁矿，为自形立方体晶粒（图版-3）；1-断层；2-铜矿体；3-龙围铜矿区；Q-第四系残；D3-泥盆系上统；D3l-泥盆系上统榴江组；D3d-泥盆系东岗岭组；D2y-泥盆系郁江组； D2n-泥盆系那高岭组；D1l-泥盆系莲花山组；？sh -寒武系水口群；1-fault； 2- copper ore bodies；3- Long Wei copper ore deposit；Q- Quaternary；D3- Upper Devonian System；D3l-Liujiang Formation of Upper Devonian Syst
8、em；D3d- Dongganglij Formation of Upper Devonian System；D2y- Yujiang Formation of Middle Devonian System； D2n- Nageling Formation of Middle Devonian System；D1l- Lianhuashan Formation of Lower Devonian System；？sh- Shuikou Group of Cambrian systemendprint（2）半自形-它形充填嵌入结构：黄铁矿呈半自形-它形分布在石英脉中，与它形的黄铜矿、辉铜矿矿构成
9、金属硫化物的礦化阶段，所见的黄铜矿、辉铜矿多呈它形不规则粒状，嵌入在黄铁矿、石英间隙中（图版-1、-2）；（3）交代残余结构：早期形成的黄铜矿（在含铜热液进一步作用下）边界形成不规则网脉状辉铜矿，后形成的矿物溶蚀并侵入早形成的矿物之中（图版I -1112）。4.3 矿石的构造矿石中常见的构造有：块状构造、浸染状构造、角砾状构造。（1）块状构造：黄铁矿、黄铜矿与石英组成致密块状无空洞的矿物集合体，矿石矿物含量较高（图版-4）。（2）浸染状构造：含铜、铁等金属硫化物浸染状分布于岩石中。可分为稀疏浸染状和稠密浸染状，矿石中以石英为主，黄铁矿多为半自形粒状、黄铜矿以它形为主嵌入它形石英颗粒中（图版-5
10、）。（3）角砾状构造：破碎角砾状矿石后期石英胶结形成角砾状构造（图版-6）。4.4 矿石类型矿石类型可分为原生矿石和氧化矿石，原生矿石细分为以下几种自然类型：黄铜矿-黄铁矿矿石；黄铜矿矿石；黄铜矿-辉铜矿矿石；黄铜矿-辉铜矿-黄铁矿矿石，矿石的分带性不明显。氧化矿石有孔雀石，仅少量见于地表的浅表部位。工业类型为石英脉型铜矿石。4.5 围岩蚀变矿区内所产生的围岩蚀变现象主要是硅化、绢云母化以及绿泥石化。a.硅化： 普遍见于矿体围岩及蚀变破碎带（内图版-7）。b.绢云母化：在围岩的薄片中，可见泥质石英砂岩中泥质大量被次生的白色鳞片状或纤维状云母绢云母所交代（图版-8）。c.绿泥石化：少量见于破碎蚀
11、变带中（图版-9）。4.6 热液期次野外和显微镜下分析表明，矿体中矿物共生组合有4种，即黄铁矿-石英组合、黄铜矿-黄铁矿-石英组合、黄铜矿-辉铜矿-黄铁矿-石英组合、石英-方解石组合；其中黄铜矿-黄铁矿-石英组合和黄铜矿-辉铜矿-黄铁矿-石英组合为本矿区最主要的成矿共生组合。黄铁矿-石英组合，该组合中的黄铁矿具有较完整的自形晶（立方体、五角十二面体、八面体等）或棱角状碎粒集合体。与其伴生的石英质地较纯，几乎不含除黄铁矿外的其他矿石矿物，而且裂隙较多，并见裂隙间被矿脉充填。这种组合在镜下较少出现，属于成矿期前热液作用形成的产物（图版-3）；黄铜矿-黄铁矿-石英组合，这种组合中的黄铁矿与黄铜矿、石
12、英呈共生关系。黄铜矿常嵌入半自形黄铁矿和它形石英中，或是以不规则集合体的形态沿黄铁矿颗粒的边界或颗粒间嵌入（图版-2、-3）；黄铜矿-黄铁矿-辉铜矿-石英组合，其形态结构与黄铜矿-黄铁矿-石英组合类似， 但其中含有辉铜矿，辉铜矿充填于较早形成的黄铁矿和黄铜矿的空隙中，在较大的空隙中可见明显的辉铜矿-黄铜矿环带，说明辉铜矿形成时间比同阶段的黄铜矿略晚（图版-10、11、12）；石英-方解石组合，该期无明显矿化，石英和方解石呈脉状-细脉状充填于矿体及围岩中裂隙中。据矿物组成、显微结构构造、矿物共生组合以及野外矿体特征可将该地区的主要热液活动分成四个阶段，第一阶段矿物以石英-黄铁矿为代表，该阶段中黄
13、铁矿结晶能力强，形成时间比同生石英略早；第二阶段以块状、浸染状、角砾状矿石为代表，矿石矿物为相互共生的黄铁矿和黄铜矿，不含辉铜矿。第三个阶段以脉状、网脉状矿石为代表，矿石矿物除相互共生的黄铁矿和黄铜矿外，还含有辉铜矿，常见第三阶段矿物穿插、交代前两个阶段的矿物，并且是直接穿插交代，未见间隔有脉石矿物，说明第二、第三个阶段这两个主要的成矿阶段是连续的；第四个阶段以切穿矿体的石英-方解石脉为代表，脉中没有矿石矿物。根据以上现象，推测矿物形成的先后顺序列如图2.5 讨论与结论由矿相学研究得出该矿床主要的成矿阶段黄铜矿-黄铁矿阶段和黄铜矿-辉铜矿阶段是连续的，这两个阶段间未见隔有非成矿热液的阶段，野外
14、地质调查中也没有见到多期成矿热液的交切现象，说明该地区的矿体富集就位是受一期热液作用形成的。参考文献1蔡明海，刘国庆，战明国. 桂东大瑶山地区金矿床成因及成矿时代研究J. 华南地质与矿产， 2000（3）：58-63.2邓军. 广西大瑶山地区铜金多金属矿床成因探讨J. 地质与资源， 2011（4）：287-291.3邓军. 桂东大瑶山地区铜金多金属成矿系列及成矿模式J，矿产与地质，2013，27（1）：8-15.4傅良刚. 桂东大瑶山地区金矿成矿地质特征与找矿标志J. 矿物学报， 2009（S1）：115-118.5黄惠民， 和志军， 崔彬. 广西大瑶山地区花岗岩成矿系列J. 地质与勘探， 2
15、003（4）：12-16.6罗永恩. 广西大瑶山西侧铜铅锌多金属成矿带的控矿因素与矿床成因J. 地质找矿论丛， 2009（1）：56-61.7王全明，张大权.中国铜矿资源找矿前景J. 地质通报， 2010（10）：1445-1451.8汪劲草，胡云沪，叶琳. 桂东大瑶山地区金矿床的成矿构造类型及其成矿指示J. 桂林理工大学学报， 2010（4）： 467-473.9张善明，吕新彪，唐小春等. 广西大瑶山西侧综合地质异常与控矿分析J. 地质与勘探， 2010（2）：314-322.10张科，胡明安，曹新志等. 广西大瑶山及其西侧铅锌成矿区地质特征及找矿方向J. 地质找矿论丛， 2005（1）： 21-25.图版及说明：1. 它形黄铜矿（铜黄色）嵌入于半自形-它形黄铁矿（黄白色）的颗粒间隙中.2. 半自形-它形黄铁矿（黄白色）分布于石英脉（灰黑色）中，黄铜矿（铜黄色）嵌入黄铁矿的间隙.3. 黄铁矿（黄白色）立方体分布于它形石英中.4. 致密黄铜矿、黄铁矿块状矿石，含有少量烟灰色石英.5. 黄铁矿、黄铜矿、辉铜呈稀疏浸染状分布于蚀变硅化带中.6. 含矿石英沿围岩裂隙、破碎带充填形成脉状、网脉状构造，石英脉中含有呈角砾状的围岩碎块.7. 围岩（泥质石英砂岩）受硅化蚀变，重结晶的石英颗粒轮廓参差不齐，分布不均匀。有一
