论南岭成矿带大宝山斑岩型铜矿的特殊性及其勘查意义

广东省大宝山矿床是南岭成矿带唯一的大型铜多金属矿床,此次研究在矿区中南部发现了细脉浸染状铜矿的新类型。为确定其是否为斑岩型铜矿的成因类型,本文在梳理南岭成矿带铜成矿条件和成矿规律的基础上,查明了矿区中南部英安斑岩的蚀变和铜矿化特征。综合研究认为南岭成矿带早侏罗世中酸性斑岩的小岩体较多,叠加多期断裂构造和碳酸盐岩建造,非常有利于铜多金属成矿物质的运移、富集。大宝山英安斑岩发育黑云母化、钾长石化、青磐岩化、绢英岩化、泥化等蚀变类型,铜矿化与绢英岩化、绿泥石化关系密切。大宝山铜矿中的英安斑岩沿逆冲推覆构造侵位并呈岩墙状产出,冷却过程中受区域构造应力产生了一组平行裂隙,岩浆房去气作用排出的热液沿裂隙蚀变围岩并充填成矿。大宝山斑岩型铜矿取得的找矿勘查成果表明,“全位成矿,缺位找矿”理念可以有效指导靶区圈定和老矿山外围(深部)找矿勘查,早侏罗世的南岭具有形成较大规模斑岩型铜矿的条件。

粤北大宝山矿区中南部斑岩型铜矿成矿热液特征

粤北大宝山矿床是南岭成矿带独具特色的铜多金属矿床之一,矿区中南部斑岩型铜矿的找矿突破表明南岭成矿带具有斑岩型铜矿的成矿条件。英安斑岩中硫化物石英脉类型有A脉、B脉、D脉、H脉、闪锌矿石英脉(S脉)和含少量硫化物的石英脉(Q脉)。为解析大宝山斑岩型铜矿的热液形成过程,开展了流体包裹体、温度测试以及蚀变围岩地球化学组分平衡计算等研究。结果表明,这些脉中发育的流体包裹体以富液相为主,少量为富气相,个别包裹体中含有子晶。包裹体长为3~25μm,宽为2~14μm,长宽比多数为1.0~1.5。斑岩型铜矿成矿初始热液是富含K^(+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)、Pb^(2+)、SiO_(4)^(2-)的氧化性流体,其进入容矿空间时为高温(平均371℃)、低盐(平均7.55%NaCl_(eqv))、低密度(平均0.67 g/cm^(3))流体。该流体与矿区辉钼矿成矿流体特征迥异,这表明其与花岗闪长斑岩之间没有成因联系,而与英安斑岩相关。水岩反应是粤北大宝山矿区中南部斑岩型铜矿热液的主要沉淀机制,而辉钼矿的成矿作用受水岩反应和流体混合双重机制的影响。

广东大宝山北部层状矿体硫化物Re-Os测年及指示

广东省大宝山铜多金属矿,近年来在北部新发现层状铜硫矿体,新增铜资源量20.6万吨,与采区内层状铜硫主矿体特征基本一致。为解决层状铜硫矿体的成矿时代问题,采集北部层状矿体的块状硫化物矿石样品,首次直接对黄铜矿和磁黄铁矿开展Re-Os测年,探讨成矿时代,并分析矿床成因。黄铜矿样品的Re-Os等时线年龄为(243±41)Ma(MSWD=3.1),磁黄铁矿样品的Re-Os等时线年龄为(410±16)Ma(MSWD=15),指示黄铜矿的形成可能晚于磁黄铁矿,加里东期是否存在成矿事件仍需进一步研究。黄铜矿与磁黄铁矿的矿石学研究表明,黄铜矿交代磁黄铁矿,前者形成晚于后者,结合采区地质填图结果,认为大宝山矿区及外围属于一个大的岩浆成矿系统,存在多期次岩浆侵位,主体可能属于燕山期与岩浆热液有关的成岩成矿事件。

广东大宝山矿田船肚钼钨铜矿床的地质特征、成矿规律与找矿方向

广东大宝山矿田船肚矽卡岩型钨钼铜矿床受船肚花岗闪长岩体接触带的控制,按空间展布分为北矿带和南矿带。浅部钻探和坑道揭露显示:北矿带裂隙密集,由石英网脉型、构造破碎带型及少量矽卡岩型铜钼矿组成;南矿带为矽卡岩型钨钼矿。蚀变特征和矿化类型及成岩成矿年龄表明,该钼钨矿床是与燕山期花岗闪长岩浆活动有关的中高温热液充填交代矿床,成矿物质来源于花岗闪长岩。通过对有利的赋矿围岩分析、控矿构造解析和与大宝山矿区的控矿要素对比分析,认为船肚岩体是沿着寒武系(顶板)与泥盆系(底板)之间的推覆构造侵入的,靠近花岗闪长岩的内接触带是石英网脉型辉钼矿的有利找矿部位,而云英岩化则是有效的找矿标志。在深部和外围矽卡岩带是船肚矿区南、北矿带探寻矽卡岩型钼钨矿体最具潜力的部位。船肚北矿带次英安斑岩体内部、与斑岩体相连通的成矿前断裂带中和构造虚脱部位、块状和似层状矿体外围的断层、裂隙、节理连通部位及层间滑动虚脱部位都是下一步铜多金属矿找矿的有利部位。文章认为船肚矿区深部存在隐伏铜钼多金属矿体的潜力较大,是大宝山多金属矿田找矿突破的重点地段和重要接替资源区域。

广东省大宝山斑岩型铜矿床勘查突破及其区域找矿意义

接替资源勘查是广东省大宝山铜多金属矿近十五年的主题之一。本文在介绍矿床地质的基础上,回顾了大宝山英安斑岩中斑岩型铜矿的发现过程。陡倾细脉状石英硫化物是大宝山斑岩型铜矿的主要矿化形式,脉体倾向290°~310°,倾角65°~75°,脉幅主要为0.5~10mm,脉频平均约22条/m。通过查明英安斑岩与铜多金属矿化之间的关系,将勘探线方向调整为120°,钻孔尽可能大角度穿切石英硫化物脉体,成为斑岩型铜矿勘查取得突破的关键。大宝山英安斑岩墙是早侏罗世晚期(175Ma前后)沿大宝山逆冲推覆构造侵位的浅成岩,铜硫多金属矿化与之相关。铜矿化强度与(黄铁)绢英岩化、绢云母化和绿泥石化关系十分密切,蚀变分带较为发育,是特殊类型的斑岩铜矿。铜矿化品位主要为0.10%~0.60%,平均品位0.43%。250m高程以上的大宝山英安斑岩墙中,初步估算新增铜资源量可达大型规模,深部依然是其找矿主攻方向。在粤北-赣南地区,加强与英安斑岩相关的铜、铅、锌、金、银等多金属找矿勘查工作,有望在该区落实一个北东向斑岩型铜多金属成矿带。

粤北大宝山铜多金属矿区黄铁矿与磁黄铁矿EPMA和LA-ICP-MS原位微区组分特征及其对矿床成因机制约束

粤北大宝山铜多金属矿床一直存在燕山期岩浆热液成因和海西期火山喷流成因之争,争议的焦点在于块状、似层状硫化物矿体的成因。本文在全面开展矿区地质调查和钻探查证的基础上,对块状、似层状和脉状硫化物矿石中的黄铁矿和磁黄铁矿开展EPMA和LA-ICP-MS原位分析。测试结果表明,不同产状黄铁矿的平均分子式相似,分别为FeS_(1.98)、FeS_(1.99)和FeS_(1.98),似层状和脉状硫化物中磁黄铁矿的平均化学式为Fe_(0.886)S和Fe_(0.874)S,属形成温度相对较低单斜磁黄铁矿。与花岗岩岩浆热液标型黄铁矿相比,不同产状的黄铁矿和磁黄铁矿中Co、Ni、Mn、Se和Ge等元素以类质同象形式赋存,它们含量较低但稳定,Cu、Pb、Zn、Ag、Bi和Tl及Ga主要以微细矿物子晶形式存在,其含量丰富,但变化明显。从块状、似层状到脉状硫化物矿体,黄铁矿和磁黄铁矿中Co、Zn和Se的含量及Co/Ni值降低,而Cu、Pb、Ag、Bi等元素的含量明显升高。结合矿区次英安斑岩的产状和含矿性特征表明,大宝山矿床块状、似层状和脉状硫化物矿体都是次英安斑岩深部岩浆房产出的含矿流体在不同赋矿环境中的产物。

粤北大宝山矿区次英安斑岩与铜多金属矿之间关系研究

大宝山是粤北独具特色的铜多金属矿区,其矿床成因一直争议不休。本文在野外工作的基础上,通过对大宝山矿区次英安斑岩的岩石学、地球化学、同位素年代学、锆石微量和矿质迁移定量分析,认为大宝山矿区次英安斑岩是早侏罗世晚期(～175 Ma)沿逆冲推覆构造侵位的次火山岩,并捕获了大量志留纪岩浆锆石。铜多金属矿化具有斑岩型矿床特征,次英安斑岩与灰岩接触时外接触带形成的矽卡岩中赋存块状、层状、似层状矿体;与泥质、长英质岩石接触时,由于外接触带角岩的流体圈闭作用,在岩体内形成了细脉状铜多金属矿化和绢英岩化。大宝山和九曲岭次英安斑岩既是成矿母岩又是有利的赋矿围岩,铜多金属矿的成矿流体是次英安斑岩深部岩浆房晚期去气作用排出的含矿热液,其中富含SiO_2、Fe_2O_3、K_2O、Mo、W、Cu、Rb、Th、U、Bi、Tl、Cs、In、Cd、Be和挥发分等,具有强氧化(Fe^(3+)/Fe^(2+)平均值为8.55)、高交代参数(K^+/Na^+平均值为56.62)的特征,并于围岩交代过程中,萃取其中的TiO_2、FeO、MnO、CaO、Na_2O、P_2O_5、REE及Sc、Pb、Ba、Sr、Ni、Mn、Zr等。

广东大宝山铜矿英安斑岩的同位素组成与蚀变特征及其找矿意义

铜矿床类型以斑岩型和矽卡岩型为主,英安斑岩是斑岩型铜钼金成矿系统中普遍发育的岩石类型,当发育良好的热液蚀变时即可作为找矿标志和成矿岩体。广东大宝山是华南目前最大的铜多金属矿,前人研究表明该矿区英安斑岩既是铜多金属矿的成矿母岩,又是有利的赋矿围岩,但关于该矿区英安斑岩与成矿的关系目前存在多种认识,随着近年来英安斑岩中厚大矿体的找矿突破,英安斑岩与成矿的关系再度成为关注的焦点。本文在野外工作和室内分析的基础上,采用X射线荧光光谱法(XRF)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等技术测定大宝山英安斑岩样品中的铜、钨、硅、铝和钙等主次痕量元素的含量,重点研究了该矿区英安斑岩的同位素、金属元素组成与蚀变特征,探讨蚀变与找矿方向的关系。结果表明:①铜元素含量变化于107~6909μg/g之间,与矿区采场铜矿石品位0.3%~0.5%一致,烧失量(LOI)等可代表蚀变程度的地球化学指标与铜存在正相关性;②热液蚀变在英安斑岩中广泛发育,由早到晚依次为钾硅酸盐化蚀变、青磐岩化蚀变和绢英岩化蚀变;③各种蚀变中,绢英岩化蚀变中的铜含量要高出其他蚀变带2~5倍,表明绢英岩化热液蚀变与铜矿化关系密切,是重要的找矿标志;④英安斑岩深部(270m标高以下)蚀变强度没有减弱,仍然具有很大的找矿潜力;此外,英安斑岩与侏罗系接触带以及岩体中的围岩捕掳体也是重要的找矿方向,均可能赋存有矽卡岩型的富铜矿。

炭质泥岩Re-Os和碎屑锆石U-Pb同位素定年对广东大宝山铜矿床成矿时代的约束

Re-Os同位素作为一种强有力的技术工具,在黑色页岩沉积时代的精确定年中得到了广泛应用。随着高精度负离子热电离质谱(N-TIMS)测试技术的发展,炭质泥岩Re-Os同位素年龄测试越来越多地被应用于厘定沉积时代。广东省大宝山铜矿成岩成矿时代争议一直是制约成因机制研究的关键因素。本文通过Carius管中逆王水溶解炭质泥岩粉末后,使用负离子热电离质谱法(N-TIMS)测试Re-Os同位素含量,获得Re-Os等时线年龄为195Ma, LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄结果宽泛,并发育多个峰期,其中最年轻的源区岩浆锆石形成于印支期。这间接地约束了大宝山矿区侵入于侏罗系之中的英安斑岩和斑岩型铜矿的成岩成矿时代为燕山早期。同时,碎屑锆石U-Pb年龄分布特征进一步表明下侏罗统金鸡组形成于稳定大陆边缘,其碎屑物质主要来源于古老的大陆基底。

浅谈大宝山围岩蚀变与成矿的关系

大宝山矿区是国内外最为复杂的铜多金属矿床之一,矿区经历多期强烈的地质构造运动,同时伴随多期岩浆侵入活动,造成本区成矿地质背景复杂.文章通过矿区采场蚀变填图,简单分析矿区围岩蚀变与成矿的关系,推测提供的金属热液的岩浆房可能在矿区北部、深部.

广东大宝山火山岩和斑岩铜矿年代学研究及其地质意义

广东大宝山矿床是南岭成矿带最重要的铜多金属矿床,近年来在矿区英安斑岩中新发现厚大的铜硫矿体。英安斑岩作为赋矿围岩,对其形成时代长期存在志留纪和侏罗纪之争,而新发现铜矿体的矿化时代也尚未得到精确限定。文章对英安斑岩中砂岩捕掳体开展了锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,结果显示存在5个晚于泥盆纪的U-Pb年龄(231 Ma、274 Ma、310 Ma、324 Ma和362 Ma),表明大宝山英安斑岩的形成时间晚于泥盆纪。同时,对英安斑岩中细脉状黄铜矿进行了Re-Os同位素测试,等时线年龄为(188±12)Ma,表明铜矿化发生在早侏罗世。成岩成矿时代与野外地质事实相结合,指示矿区北西方向具有良好的找矿潜力。

浅谈广东省大宝山铜多金属矿床成因

广东省大宝山铜多金属矿是中国开发利用较早的铜矿床之一,除铁、铜、铅锌、钼、钨外还伴生有硫、铋、镉、镓、铟、硒、碲、铊、铼,银、等达到了综合利用工业标准。本文在通过梳理赋矿围岩、蚀变组合、矿体和矿石特征、地球化学、同位素特征的基础上,叙述了矿床成因。