安徽铜陵新桥铜硫铁多金属矿地质特征及成因探讨

李奇敏

华东冶金地质勘查局超硬材料研究所

安徽铜陵新桥铜硫铁多金属矿地质特征及成因探讨

李奇敏

华东冶金地质勘查局超硬材料研究所

通过对安徽铜陵新桥矿地质特征的分析研究，发现本矿区成矿有两期：热液前期和热液期。

地质特征；成因；铜陵

安徽省铜陵新桥矿位于安徽省铜陵市东19km，矿区距铜陵市公路22km，距长江码头32km。距宁铜铁路顺安站6km，顺安镇至凤凰山铜矿公路和701厂铁路专用线从矿区经过。区内铁路、公路、水路运输十分便利。

1.成矿地质背景

矿区地层自上泥盆统至中下三叠统均有出露。主要赋矿层位为黄龙组（C2h）、船山组（C3c）、栖霞组（P1q）。新桥矿床在区域构造上处于两个雁行排列的背斜（大成山背斜、舒家店背斜）倾没端相向倾没交汇地带。矿区内岩浆岩主有矶头岩株，次为牛山岩枝。

2.矿床地质特征

2.1矿体形态特征

安徽铜陵新桥矿主要以铜硫铁矿体，原生金银矿主要赋存于原生铜硫铁矿体中［1］，矿床由74个矿体组成，主矿体为1号矿体，其次为5号矿体，矿体厚度基本上呈有规律的变化。在倾向上（或剖面上）陡倾斜部分较厚，缓倾部分较薄，在倾角陡缓过渡地带厚度一般较大；在走向上，平均厚度中间大，向东厚度剧减，迅速尖灭，向西厚度逐渐变薄而近消失；在平面投影上，中部被岩体占据形成一个无矿区。

2.2矿石质量特征

矿石基本由11种矿物的自然组分形成。原生矿物以黄铁矿为主，次为黄铜矿，局部有磁铁矿、闪锌矿、方铅矿及少量自然金、自然银；次生氧化矿物以褐铁矿为主，次为赤铁矿、斑铜矿和辉铜矿。按工业利用对矿石成份的要求，矿物共生组合含量的变化，可归纳为五种工业矿石：铜、硫、铁、铅锌、金银，十一种自然类型，并伴生有一些有益组分。

2.3成矿阶段划分

根据矿区内矿物共生组合，接触镶嵌特征，结构、构造等关系，可以将本矿床成矿阶段划分为两期四个阶段。

（1） 热液前期阶段：

在白云质灰岩中生成中粗粒黄铁矿，自形程度高，多为自形晶，边缘无交代现象，呈浸染状，局部为块状构造。同时，还有胶状黄铁矿生成。此外，少量磁黄铁矿和栖霞组下部沉积特征的菱铁矿亦是本期产物。

（2）热液期：

① 早期阶段：早期形成的黄铁矿在热液上升的冲击下，产生碎裂构造，同时也使白云质灰岩产生破碎，使得磁铁矿、中粒半自形-它形黄铁矿、黄铜矿沿裂隙面破碎部位充填交代。本阶段属高、中温阶段，成矿温度为415°～270°（磁铁矿成矿温度415°）

② 中期阶段：铜类矿物（黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿等）的大量出现，伴生出现锌、鉍类矿物［（铁）闪锌矿、硫铜鉍矿、辉碲鉍矿、辉鉍矿等］和自然金（少量自然银）矿物，它们沿已形成的矿物边缘进行充填、交代、穿插或互成包含结构，同还是细-微粒它形黄铁矿、细-中粒它形磁黄铁矿、细脉状菱铁矿生成阶段，与铜、锌、鉍、金银类矿物形成连生体［2］，或包含乳滴交代等结构。其生成顺序为：黄铁矿-磁黄铁矿-黄铜矿、闪锌矿-辉铜矿、斑铜矿-硫铜鉍矿、辉碲鉍矿、辉鉍矿-自然金（少量自然银）-菱铁矿。脉石矿物主要为石英、绿泥石和白云石等。本阶段属中温阶段，成矿温度为270°～250℃。

③ 晚期阶段：主要是蚀变矿物，碳酸盐矿物和自然银等矿物的生成、交代、充填、穿插上述矿物，或包裹上述矿物，如滑石包裹自然金等，形成本矿段一些典型的热液蚀变。其生成顺序大致为：石英-绢云母、高岭石、滑石-白云石、方解石-自然银（少量自然金）。本阶段属中低温阶段，成矿温度为250°～140℃。

3、矿床成因

3.1原生矿的成因

本矿成矿有两期：热液前期和热液期。

① 对于热液前期的成矿时代，根据资料仍发现存在着早期的黄铁矿化期，因此认为热液期之前还有一期成矿作用。成因还是以热液（岩浆热液或火山热液）特征为主，以自形晶、中粗粒黄铁矿为代表，是次要成矿期。

② 对于热液期的成矿时代为燕山期，主要表现为改造前期矿物产生变质，同时带来大量的热液成矿物质Cu、S、Fe、Pb、Zn、Bi、Au、Ag等迭加［3］，形成各种有用矿石矿物和共生矿产，是主要成矿期。

总之，本矿的矿床成因类型为：热液前期——改造——变质——迭加的中低温热液复成因型矿床。

3.2铁帽型金银矿的成因

褐铁矿金矿石中的金、银是伴随着含金硫化物氧化过程中逐渐富集的。前已述及以硫化物为主的矿体和含金银的硫化物矿体，当这些矿体遇到含金地表水或地下水时，便开始氧化而逐渐形成褐铁矿，特别是因受到各种应力作用的影响而使含金黄铁矿发生破碎或裂隙时，氧化的速度将加强。

因金在黄铁矿中一般呈晶隙金或包体金形式存在，当黄铁矿被氧化水解后，金被析出呈细小的自由状态自然金。当其他元素形成多种化合物被地下水携带流散时，这些细小的金粒一部分可残留在氧化所形成的褐铁矿中而另一部分则呈金络合离子随地下水向下渗滤；在适当的PH、EH条件下沉淀；还有一部分金则可被氧化铁胶体吸附，随胶体溶液迁移，当其遇到二氧化硅溶胶时，电性中和产生凝胶作用，使金随褐铁矿及次生石英同时沉淀。

综上所述，金、银载体主要为褐铁矿，金在黄铁矿的氧化淋滤过程中逐步富集于褐铁矿中，而褐铁矿基本残留原地，为残积褐铁矿，故矿床成因类型属风化淋滤富集型。因褐铁矿型金、银矿石与褐铁矿一起构成了铁帽的主体，所以工业类型应为铁帽型金、银矿床。

4、成矿模式

赋矿层位是位于中石炭统黄龙组白云质灰岩与上石炭统船山组大理岩化灰岩中，这种岩性有利于后期的热液交代。

贮矿构造为黄龙组白云质灰岩与下石炭统高骊山组砂质页岩之间，在动力挤压（褶皱）作用下，由于岩性的差异，产生层间滑脱（滑动）构造（断裂和裂隙），是后期热液顺层交代的通道和沉淀场所。

成矿母岩：燕山期石英闪长岩体是提供Cu、S、Au、Ag等含矿热液的成矿母岩。

金（银）矿主要矿体均赋存在硫化矿体的中部，其顶、底板部位成矿性较差，只是零星小矿体。在硫化矿体厚大部位和产状转折、变化部位易富集金（银）矿体，金（银）矿的厚度也较大。

热液前期生成的硫化矿或矿化亦为金（银）矿的成矿母岩。

［1］常印佛，刘湘培，吴言昌.长江中下游铜铁成矿带.北京：地质出版社，1991.379