武山铜矿围岩蚀变特征与成矿关系

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武山铜矿围岩蚀变特征与成矿关系
张明华
（江西省地质矿产勘查开发局赣西北大队，江西　九江３３２０００）
摘 要：
武山铜矿是长江中下游地区著名的大型铜矿之一，具有“多位一体”矽卡岩铜矿成矿特征［１］。

本文在武山铜矿床成矿地质背景的资料的基础上，通过矿床围岩蚀变类型，围岩蚀变分带，蚀变作用过程中元素的带出、带入计算，及其蚀变与成矿作用关系的研究工作，旨在对进一步总结出武山铜矿床乃九瑞矿集区同类型矿床的矿床成因、成矿规律以及找矿方向提供借鉴。

关键词：
山铜矿；围岩蚀变；蚀变分带；成矿关系中图分类号：Ｐ６１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：
１００２－５０６５（２０２１）０８－００８８－２Relationship Between Wall rock alteration and mineralization in Wushan County copper deposi
ZHANG Ming-hua
（Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎ　Ｊｉａｎｇｘｉ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｔｅａｍ，Ｂｕｒｅａｕ　ｏｆ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ　ｏｆ　Ｊｉａｎｇｘｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，　Ｊｉｕｊｉａｎｇ　３３２０００，　Ｃｈｉｎａ）
Abstract: Ｗｕｓｈａｎ　ｃｏｐｐｅｒ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆａｍｏｕｓ　ｌａｒｇｅ　ｓｃａｌｅ　ｃｏｐｐｅｒ　ｄｅｐｏｓｉｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｉｄｄｌｅ　ａｎｄ　ｌｏｗｅｒ　ｒｅａｃｈｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　
Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｒｉｖｅｒ，　ｗｉｔｈ　ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　“ｍｕｌｔｉ－ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｉｎ　ｏｎｅ”ｓｋａｒｎ　ｃｏｐｐｅｒ［７］．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｏｆ　ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｅｔｉｃ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｗａｌｌ　ｒｏｃｋ　ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ　ｔｙｐｅ，　ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ　ｚｏｎｅｓ，　ｔｈｅ　ｃａｌｃａｕｌａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｏｕｔ　ａｎｄ　ｉｎｔｏ，　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｗａｌｌ　ｒｏｃｋ　ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ，　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｓｕｍｍｉｎｇ　ｕｐ　ｔｈｅ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｇｅｎｅｓｉｓ，　ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ　ｒｅｇｕｌａｒｉｔｙ，　ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｙｐｅｓ　ｉｎ　ＷＵｓｈａｎ　ｅｖｅｎ　Ｊｉｕｒｕｉ　ｏｒｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ａｒｅａ．Keywords: Ｗｕｓｈａｎ　ｃｏｐｐｅｒ　ｄｅｐｏｓｉｔ；　Ｗａｌｌ　ｒｏｃｋ　ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ；　Ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ　ｚｏｎｉｎｇ；　Ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　
1 成矿地质背景概况
矿区位于九瑞矿集区中部，处于北西西向城门山—丰山洞聚岩聚矿断裂带与北东向宋家湾—武山构造岩浆亚带交汇节点处[2]。

地层出露较为齐全，由志留系—三叠系碎屑岩及碳酸盐岩类岩石组成，走向62º~76º，倾向南东，倾角50º~75º。

断裂构造比较发育，主要有北东东向、北北西—北西向及北东向三组。

区内燕山期岩浆活动比较强烈,以中酸性侵入岩为主,多呈岩株或岩脉状产出。

与成矿有关的花岗闪长斑岩呈岩株状侵入于石炭系—三叠系碳酸盐地层构成的向斜翼部（图1）。

图1 武山铜矿床地质平面图１．嘉陵江组灰岩２．大冶组页岩３．长兴组硅质页岩４．龙潭组碳质页岩夹煤层５．茅口组燧石灰岩６．栖霞组碳质灰岩７．黄龙组白云岩８．五通组含砾石英砂岩、石英砂岩９．纱帽组石英砂岩、粉砂岩１０．花岗闪长斑岩１１．石英闪长斑岩１２．煌斑岩１３．高岭土１４．褐铁矿１５．夕卡岩１６．平移断层据矿体控制因素及空间展布特征，将该矿床划分成南、北两个矿带。

北矿带受假整合面及层间断裂带控制，呈似层状产出，与围岩地层产状基本一致，带内1Cu，5Cu，7Cu 规
模较大，矿石类型主要为含铜黄铁矿，含铜碳酸盐岩，次为含铜高岭土、含铜铅锌黄铁矿、黄铁矿等。

主要有用元素为铜、硫，伴生有益组份金、银、硒、碲、镓、铊、钼、铅、锌等，铜金属量83.78万吨，占全区储量的61%，硫量1226万吨，矿石铜平均品位1.27%[3,4,5,7]。

南矿带受岩体与围岩接触带及岩体内围岩残留体控制，以产于接触带的8Cu、9Cu 矿体规模最大，矿石类型以含铜矽卡岩为主，铜金属量53.28万吨，占全区储量的39%，矿石平均品位1.04%。

主要有用元素为铜，伴生有益组份有金、银、硒、碲、镓、铊、钼、硫等。

2 矿床蚀变特征及蚀变分带类型
武山铜矿床围岩蚀变具有多种类型，具有明显的分带特征（图2），主要见于岩体岩浆热液内外接触带上，岩体围岩捕虏体接触带外带，以及地层的不整合界面附近。

蚀变类型分：面型分布（钾长石化、黑云母化、硅化、高岭土化）；带型分布（矽卡岩化、硅化、绿泥石化）；层型分布（硅化、绢云母化、高岭土化）；带状或面状分布（硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化）等。

（1）蚀变作用的中心，主要以接触带，层间构造为主内外两侧形成蚀变分带；岩体内蚀变表现为岩浆晚期自变质作用形成的弱黑云母化、绿泥石化、钾长石化及分布零星的
热液脉状硅化、碳酸盐—沸石化等蚀变，分带性不够明显。

（2）带型蚀变的分带性，发育强度不一，分内接触带和外接触带，其中内接触带矽卡岩的分带最为发育，有时形成矽卡岩化斜长石岩、矽卡岩化花岗闪长斑岩，这一类型说明，岩浆晚期至后期高温热液，从深部往上交代过程中，交代组份的迁移，主要向围岩方向通过渗滤方式进行，垂直接触面方向，岩体与围岩孔隙溶液的双方扩散交代则起着次要作用。

（3）带状或面状蚀变分带，具有对称结构分布特点，内接触带矽卡岩体蚀变矿化最为强烈，常被石英、云母、绿泥石、高岭土等蚀变矿物充填交代，形成硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化蚀变带，向两侧蚀变减弱，为方解石化、绿泥石化带。

收稿日期：
２０２１－０２作者简介：
张明华，生于１９８４年３月，男，江西九江人，大学本科，地质矿产工程师，研究方向：地质矿产勘查、研究工作。

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（4）层型分带分布在五通组与黄龙组之岩性差异面及黄
龙组碳酸盐岩的层间破碎带中，蚀变矿化较强，由于该岩性
差异面具有较为连续的储矿空间，在含矿热液运移过程中易
于发生充填交代作用，形成含石英的块状硫化物矿体。

图2 武山铜矿床蚀变分带剖面图
１－三叠系下统；２－二叠系；３－石炭系上统黄龙组；４－泥盆系上统五
通组；５．－蚀变花岗闪长斑岩；６－石英闪长玢岩；７－煌斑岩；８－绿帘
石－绿泥石－黑云母化带；９－绿帘石－绿泥石－矽卡岩化带；１０－方
解石－绿帘石－绿泥石－硅化－矽卡岩带；１１－绿帘石－绿泥石－矽卡
岩化带；１２－硅化带；１３－滑石－蛇纹石－硅化－镁矽卡岩带；１４－石
英－绢云母化带。

１５－高岭土化带；１６－铁帽褐铁矿；１７－块状硫化物
矿体；１８－地质界线；１９－蚀变带界线
3 蚀变与成矿作用的关系
蚀变与成矿作用是岩浆晚期至后期热液作用下的不同
产物，两者发生，发展和成因时间和空间上具一定的规律性。

3.1 蚀变与成矿的时间关系
通过对蚀变与矿化穿插夹带关系，形成温度、蚀变与金
属矿物组合等资料分析，在岩浆冷凝过程中，自熔浆分异出
含矿热液，一般经过矽卡岩化—含水矽卡岩化（磁铁矿）—
硅化、绿泥石化、白云石化（金属硫化物）—碳酸盐沸石化
等四个演化阶段，而绝大部分金属矿物在第三阶段产出，伴
随矿质沉淀的蚀变主要是硅化、白云石化、绿泥石化，早阶
段的矽卡岩化和晚期的碳酸盐沸石化阶段基本无金属矿物
析出，含水矽卡岩化阶段，有少量的磁铁矿及黄铁矿晶出。

3.2 蚀变与成矿的空间关系
区内矽卡岩化、硅化、白云石化、绿泥石化等蚀变与工
业矿体（化）在空间分布上密切相关。

矽卡岩为成矿的有利蚀变围岩，最突出的特征是矿化主
要被限制在矽卡岩范围内，据化验资料统计表明（表1）[6]，
矽卡岩产出部位不同，矿化富集程度有明显差异，正接触带
矽卡岩较内带及外带层间矽卡岩矿化强。

表1 不同部位矽卡岩矿化程度对比表
岩石名称产出部位
品位（%）
备注Cu（样品数）S（样品数）
矽卡岩正接触带0.99（154） 3.17（127）大部分可圈出铜的工业
矿体
矽卡岩外带层间0.40（93）部分圈处铜的工业矿体矽卡岩内俘虏体0.34（204）部分圈处铜的工业矿体据江西省瑞昌县武山矿区铜矿详细勘探地质报告
最有利于蚀变岩石是矽卡岩，含铜平均品位一般大于0.3%，而矽卡岩旁侧或夹于矽卡岩中的其他岩石（角岩、火成岩、大理岩）则矿化比较差，含铜品位0.14%~0.18%(表2)。

表2 蚀变类型与矿化程度统计表
岩性分布位置样品数
品位
Cu Mo
绛紫色—褐色石榴石矽卡岩接触带118 1.090.011黄绿色石榴石矽卡岩接触带140.82
透辉石石榴石矽卡岩接触带210.61
硅灰石石榴石矽卡岩接触带150.310.044
据江西省瑞昌县武山矿区铜矿详细勘探地质报告
矽卡岩矿物组合不同对矿化富集程度也有一定影响，绛紫色—褐色石榴石矽卡岩含铜品位较高，而黄绿色石榴石矽卡岩及透辉石石榴石矽卡岩含铜品位较低。

不同蚀变类型还反应了所形成的矿化类型有一定差别，石榴石矽卡岩及透辉石石榴石与铜矿化有关，硅灰石石榴石矽卡岩与钼矿化密切，宏观可见辉钼矿在该类岩石中有明显的富集现象，多呈鳞片状分布硅灰石集合体中，而黄铜矿、黄铁矿化则比较微弱。

钼在硅灰石石榴石矽卡岩中的平均品位可达0.044%，较石榴石矽卡岩高4倍左右，铜品位0.31%，铅锌矿化则常见于大理岩中。

此外，金属硫化物矿化附近具有强烈而明显的硅化，如北矿带4PbZn矿体，蚀变矿物石英（玉髓）与白云石一起交代大理岩，其范围与矿化基本吻合。

此外，含铜黄铁矿交代石榴石矽卡岩，具玉髓化蚀变边（宽约1厘米），石英脉内及绿泥石化附近常见有金属硫化物矿化分布等等，都反应了蚀变与矿化在空间上的依存关系。

4 结论
当流体或热液作用于岩石时，两者之问所发生的交代蚀变作用，它对于成矿物质的活化转移、搬运和集中，矿床及其周围交代蚀变岩石的形成等都具有重要的意义。

本文通过分析、研究后，认为武山铜矿床围岩蚀变主要以接触带，层间构造为主内外两侧形成蚀变岩，蚀变作用过程中元素的带出、带入及活动规律，并显示出一定的分带性；蚀变与成矿作用的发生、发展及成因上相互联系，在空间分布、形成时间上蚀变与矿化之间具一定的依存关系，且不同蚀变类型反应了所形成的矿化类型有一定差别，对找矿具有一定的指示作用。

因此武山铜矿床的围岩蚀变研究可以有助于阐明热液矿床形成过程的物理化学条件及矿床的成因等，对于今后进一步总结出武山铜矿床乃九瑞矿集区同类型矿床的矿床成因及成矿规律以及长江中下游地区的找矿方向具有重大意义。

[1] 杨明桂，余忠珍，曹钟清，2011，鄂东南一赣西北坳陷金属成矿地质特
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