The Mechanism of Structural Control of Ore Formation and Geochemical Characteristics in the Massive Sulfide Deposits of the Wushan Copper Ore Field,Jiangxi

The ore-controlling mechanism of the bedding fault system in the massive sulfide deposits of the Wushancopper orefield may be generalized as the control of ore deposition by optimum surface in an ore-formingstructural trap. The mechanism has three major features: (1) timing of mineralization; (2) positioning of hostformation; and (3) dependence of ore-controlling structure on properties of rocks. The 'optimum surface' is adivisional structural plane which marks obvious difference in physical, chemical and mechanical properties andis favorable for mineralization. It is also a unity of structures. lithofacies and orebodies. The structural and geochemical characteristics of the ore deposits indicate the migration trend of the ma-jor characteristic clements in the ore-controlling fault belt: elements with a small radius (Si, Fe, Mg and Al)moved towards and concentrated at the center of the belt while large-radius ones (Ca, K and Na) were remotefrom the center.

江西九瑞矿集区武山铜矿床硒碲钴等关键金属的分布规律、赋存状态和富集机制

武山铜矿床是长江中下游成矿带九瑞矿集区内典型的层控-接触带矽卡岩型铜多金属矿床,铜资源量达到大型,此外还共生硒、碲、钴、镓、铊等关键金属矿产,具备良好的矿产资源综合利用前景,但矿床中关键金属的分布规律、赋存状态和富集机制等研究尚未开展。本文以武山铜矿床为研究对象,系统采集了矿床南矿带接触带矽卡岩型矿体3条勘探线(W3-2、S4-2、N6-1)、北矿带层控硫化物型矿体3条勘探线(E9-2、E2-1、W4-1)和层控矽卡岩型矿体1条勘探线(E7-3)代表性岩矿石样品。通过光学显微镜和扫描电镜的观察,结合全岩地球化学和矿物原位LA-ICP-MS分析,查明了矿床中硒、碲、钴等关键金属的空间分布规律与赋存状态,初步探讨了硒、碲、钴的迁移沉淀机制。研究结果表明矿床中伴生硒、碲、钴的估算资源量分别为5513t、611t和9597t,均达到大-中型规模;武山矿床是成矿带内硒含量最高、潜在资源量最大的矿床。北矿带矿体中Se、Te、Co含量明显高于南矿带,北矿带中部成矿中心向东西远端,矿体中Se、Te、Co含量规律性增高。矿石中Se、Te、Co含量与S含量具有较强的正相关性,矿石中硫化物的含量是关键金属含量主要控制指标;Se和Co富集于含铜黄铁矿矿石、含铜白云岩矿石、含铜矽卡岩矿石(高硫)中;Te富集于含铜黄铁矿矿石和含铜白云岩矿石中。矿床中硒、碲主要以独立矿物和硫化物中类质同象替换两种赋存形式,钴则主要以Co^(2+)类质同象形式进入黄铁矿矿物晶格。矿床中硒、碲随着成矿流体温度降低、硫逸度升高、氧逸度降低、pH值升高逐渐沉淀富集;钴主要随着硫化物的沉淀富集在黄铁矿中。

江西武山铜矿南矿带辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义

首次运用Re-Os同位素定年法对武山铜矿南矿带的辉钼矿进行年龄测试,测得5件样品的模式年龄变化于144.0～145.7Ma,等时线年龄为146.4±2.6Ma,与花岗闪长斑岩145±3.9Ma的SISM法年龄值相吻合,表明武山铜矿南矿带成矿与晚侏罗世中酸性岩浆活动关系密切。该矿床北矿带层状、似层状硫化物型矿体曾经历海西期海底喷流-沉积成矿,而燕山期岩浆期后热液叠加改造对其形成具有重要作用,即武山铜矿最终形成于晚侏罗世。以矽卡岩型-(似)层状硫化物型矿化为主的武山铜矿稍早于同属九-瑞矿集区、以斑岩型-(似)层状硫化物型矿化为主的城门山铜矿形成,由于其成矿伴随着下扬子地区岩石圈的大规模减薄事件,成矿时间差很可能是导致两者矿化特征差异的重要原因。武山铜矿及九-瑞矿集区与铜陵、安庆和鄂东南矿集区的成岩成矿时代高度一致,它们是在统一的构造-岩浆作用过程中、与燕山期花岗质岩浆活动有关的产物。

江西武山铜矿区花岗闪长斑岩的地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成及成因探讨

武山铜矿床是位于长江中下游地区九瑞矿集区中的一个大型铜矿床。本文对该矿床中与成矿关系密切的花岗闪长斑岩进行了详细的矿物化学、主量元素、微量元素、Sr-Nd-Hf 同位素研究。结果表明,岩体中黑云母富镁,为金云母,其 Fe^(3+)/Fe^(2+)组成表明岩浆氧逸度很高;角闪石具有 Mg/(Mg+Fe)高而 Si 低的特征,为阳起石和镁质角闪石,角闪石压力计计算表明岩体具有超浅成侵位特征。花岗闪长斑岩具有埃达克岩地球化学特征。岩石具有相对较高的 SiO_2(64.9%～68.62%,平均66.52%)和 Al_2O_3(14.0%～15.3%,平均14.8%)含量,同时岩石的 Mg~#很高(0.53～0.71),并具有相对较高的相容元素含量;岩石富集轻稀土((La/Yb)_N=27.8～64.5),Eu 负异常不明显,岩石同时富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有较高的 Sr/Y 比值(35.0～68.2)。岩石的初始^(87)Sr/^(86)Sr 比值为0.7067～0.7075,ε_(Nd)(t)值为-4.08～-4.44,锆石的ε _(Hf)(t)值为-2.1～-7.0。详尽的元素和同位素地球化学特征表明武山花岗闪长斑岩是强烈壳幔相互作用的产物,很有可能是由拆沉的加厚下地壳发生部分熔融,并在其上升过程中与地幔橄榄石发生相互作用而形成的。

江西武山铜矿床海底喷流与岩浆热液叠加成矿作用:控矿地质条件、矿石结构构造与矿床地球化学制约

长江中下游成矿带存在一套产于泥盆系五通组砂岩和石炭系黄龙组白云质灰岩层间的层状含铜硫化物矿体,对其成因存在很大争议。本文以产出典型层状矿体的武山铜矿为解剖重点,结合区域控矿地质要素、矿石结构构造特征及矿石中黄铁矿的稀土元素地球化学,提出层状矿体是海底喷流同生沉积与岩浆热液叠加成矿作用的产物。对武山铜矿层状矿体中的胶黄铁矿和黄铁矿、矽卡岩矿体中黄铁矿和脉状矿体中黄铁矿进行的稀土元素含量分析发现,从层状矿体胶黄铁矿、层状矿体黄铁矿、到矽卡岩和脉状矿体黄铁矿,稀土总量和稀土配分曲线显示递变规律,即层状矿体胶黄铁矿具有较低的稀土总量和轻重稀土分异不明显的较平坦型配分曲线;而矽卡岩和脉状矿体黄铁矿具有较高的稀土总量和轻重稀土分异较明显的右倾型配分曲线。层状矿体黄铁矿的稀土特征则介于两者之间,反映了岩浆热液的叠加作用。根据矿物组合共生关系及矿石结构构造的研究,可将武山铜矿黄铁矿分为3个期次:I期为微球粒、草莓状、条带状、纹层状沉积型黄铁矿;II期为半自形、自形粒状和港湾状黄铁矿,可见与长英质斑晶、岩屑或晶屑凝灰岩伴生或共生,说明黄铁矿形成与同沉积期火山凝灰岩的密切关系。III期为块状、粗晶状、碎裂状黄铁矿。黄铜矿的形成晚于I、II期黄铁矿,成微粒状、脉状交错穿插或包裹早期球粒状、粒状黄铁矿及长英质矿物。对新发现的灰泥丘构造的详细研究表明,武山铜矿中含矿的灰泥丘与武山外围乌石街出露的不含矿的灰泥丘具有不同的特征,其中前者具有封闭的孔洞系统,而后者为开放的孔洞系统。总之,武山铜矿控矿地质条件、矿石结构构造及不同类型矿石黄铁矿的稀土元素证据表明矿床存在两期成矿事件,即海西期海底喷流同生沉积成矿期和燕山期岩浆热液叠加成矿期。

武山铜矿北矿带黄铁矿的成因矿物学研究

武山铜矿是长江中下游铁、铜、金成矿带一个重要组成部分 ,通过对武山铜矿北矿带的成因矿物学研究 ,可将其划分为沉积成因系列与热液成因系列两大类 ,从而进一步证明武山铜矿北矿带为在正常沉积基础上 ,由燕山期岩浆热液叠加改造的层控矿床。

江西九江武山铜矿构造-蚀变矿化特征及深部成矿预测

武山铜矿地处长江断裂南侧的九江—瑞昌构造带中心部位,发育于横立山—黄桥向斜的北翼。不整合面及武山岩体接触带是矿体赋存的主要部位;上泥盆统五通组含砾石英砂岩和中石炭统黄龙组白云质灰岩之间的层间断裂带、中石炭统黄龙组和下二叠统栖霞组灰岩的层间断裂带控制块状多金属硫化物体的成生与富集,而武山岩体与石炭系、二叠系灰岩、灰岩捕虏体的接触带则形成夕卡岩型矿体;在武山岩体和石英砂岩接触部位则难以形成工业矿体。在研究断裂构造、接触带构造、褶皱构造和围岩组成特征基础上,预测在标高-1 100 m之上,武山岩体与灰岩的接触带中仍有较好的找矿前景,而在武山岩体与泥盆系、志留系巨厚碎屑砂岩的接触部位则矿化较差。

江西武山矽卡岩型铜矿床成矿流体演化及其成矿意义

江西武山铜矿床是长江中下游多金属成矿带内重要的矽卡岩型矿床之一。文章对该矿床中的流体包裹体进行了详细研究，重点分析了成矿流体的演化过程及其成矿意义。根据野外地质产状和室内岩相学特征，将武山矽卡岩型铜矿床热液成矿过程分为气成-高温热液期和热液期，前者包括矽卡岩阶段和磁铁矿阶段，后者包括石英一硫化物阶段和碳酸盐阶段。其中，石英-硫化物阶段是该铜矿形成的主要阶段，可进一步细分为辉钼矿-石英和黄铁矿-黄铜矿-石英2个阶段。岩相学观察显示，包裹体类型有I型含子矿物包裹体（L＋V＋S）、Ⅱ型气液两相包裹体（L＋V）和Ⅲ型气相包裹体（V）。气成-高温热液期的石榴子石中流体包裹体数量不多，但I型、Ⅱ型和Ⅲ型包裹体都有；而热液期的石英与方解石中流体包裹体数量众多，以Ⅱ型包裹体为主。从早期矽卡岩阶段至碳酸盐阶段，成矿热液经历了从高温（378～518℃）、高盐度（w（NaCleq）介于17．3％～45．1％）向低温（113～250℃）、低盐度（w（NaCleq）介于3．4％～11．9％）的持续演化。热液演化过程中发生了流体沸腾作用和岩浆热液与大气降水的混合作用。其中，矽卡岩阶段的水-岩作用、沸腾作用与矽卡岩的形成密切相关，而成矿阶段的沸腾作用与混合作用可能是铜矿床形成的重要机制。H、O同位素研究表明，各成矿阶段的成矿流体以岩浆水为主，但随着成矿作用的进行，大气降水在成矿流体中的体积质量逐渐增大。

江西武山铜矿床形成过程:来自岩相学和矿物学的证据

江西武山铜矿床是长江中下游地区具有代表性的叠加复合矿床之一。文章选取武山铜矿床典型剖面为研究对象,在野外地质调研和室内岩相学研究的基础上,识别出层状硫化物型、层状矽卡岩型和接触交代矽卡岩型三类矿体,及相对应的3种类型矿石。3类矿石在矿物组合、结构构造和矿物学特征等方面有明显差异,分别显示出原生沉积、叠加改造和岩浆热液成因特征。选择代表性脉石矿物和矿石矿物进行矿物化学研究,认为石榴子石是岩浆期后热液渗滤交代作用的产物,层状矽卡岩中石榴子石相对富Fe,而接触交代矽卡岩中石榴子石相对富Al;矿区内存在2类黄铁矿,即胶状黄铁矿和粒状黄铁矿,分别对应原生沉积成因和岩浆热液交代成因;磁铁矿是与矽卡岩有关的岩浆期后热液交代作用的产物,层状矽卡岩中磁铁矿相对富Mg O和Mn O,贫Al2O3,受地层影响明显,而接触交代矽卡岩中磁铁矿相对富Al2O3,贫Mg O和Mn O,受岩浆岩影响明显。武山铜矿床的形成经历了原生沉积作用、岩浆热液交代作用及叠加改造作用等复杂成矿过程。

武山铜矿深部找矿新发现及成因

武山铜矿位于长江中下游铁铜成矿带西段-九瑞矿集区中部,成矿地质条件优越。近年来,随着地质研究程度及勘查深度的不断加深,发现其深部地质成矿条件较浅部有了重大变化,在进一步总结矿床地质特征和成矿条件的基础上,着重对成矿物质来源、成矿运移通道及围岩条件进行了研究,以深部找矿新发现的地质现象为支撑,多维度分析和探讨了矿床成因及成矿模式。研究表明:①在五通组与黄龙组之间的假整合面上未能见到原始沉积的矿坯层,排除了海西期海底喷流或同生沉积的可能;②北矿带的层控块状硫化物型矿床及南矿带矽卡岩型矿床,在成因上均属略晚于花岗闪长斑岩体同期生成的热液型铜矿床;③NW与NE向的基底断裂控制了成矿岩体的活动和定位,岩浆上侵携带了大量的成矿物质来源,接触带及层间破碎带构造为成矿提供了重要的运移通道和成矿的富集空间,化学性质活泼的碳酸盐岩类地层为成矿热液交代提供了良好的外部环境,这三者在空间上的特殊配置和时间上的耦合为成矿提供了有利条件;④根据地层产状向深部预测,志留系下伏的奥陶系碳酸盐岩类地层将在深部与岩体相交,今后应注意在其接触带部位探索存在矽卡岩型铜矿体的可能。

九江武山铜矿南矿带深部矿体特征分析——以-400 m标高以下8Cu矿体为例

武山铜矿床是九瑞矿集区内著名的大型铜矿床之一,以该矿区区域地质特征与矿床地质特征为依据,结合深部详查钻探对矿区南矿带-400 m以下8Cu矿体形态、产状变化特征、矿石特征及其富集规律以及成矿有关的斑岩体形态特征的控制,进一步对8Cu矿体特征进行归纳与总结。随着与成矿紧密相关的碳酸盐岩地层的揭穿,表明8Cu矿体向深部延伸随碳酸盐岩地层控制尖灭而尖灭。通过深部与浅部相关成矿要素与预测要素的对比,结合矿区成矿预测模式与机理,积极寻找接替资源,建议进一步向矿区深部寻找斑岩型矿床,为本区找矿工作指明方向。

武山铜矿围岩蚀变特征与成矿关系

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。

江西武山铜矿黑云母的化学成分特征:地质与成矿意义

华南燕山期岩浆活动频繁,出露有大量的斑岩侵入体,形成了许多与斑岩侵入体有关的铜多金属矿床。对九瑞矿集区与铜矿有关的武山岩体黑云母矿物进行了详细的镜下观察和电子探针分析。依据镜下岩相学特征可以将研究的黑云母分为斑晶黑云母和基质黑云母两类,两类黑云母成分上均为镁质黑云母,并且大部分斑晶黑云母受到热液蚀变的影响,已经具有蚀变黑云母的特征。黑云母Ti温度计显示斑晶黑云母的核部结晶温度平均值为744℃,边部温度平均值为742℃,基质黑云母结晶温度平均值为732℃。黑云母压力计显示斑晶黑云母的侵位深度平均值为3.3 km,基质黑云母的侵位深度平均值为2.6 km。利用黑云母成分反映出的岩浆为高氧逸度岩浆,有利于成矿。研究表明,大多数武山岩体的斑晶黑云母受到热液作用的影响,其TFeO、Na_(2)O、MnO和TiO_(2)等含量显著降低。这些黑云母在成分上更可能反映的是浅部岩浆房受到来自深部的中基性岩浆注入、脱水,并诱发中酸性岩浆上侵形成斑岩的作用过程。利用黑云母成分特征,可以大致判断武山铜矿的剥蚀程度。

九瑞地区武山铜矿外围深部找矿进展与方向

武山铜矿床是九瑞矿集区内著名的大型铜矿床之一。近年来,江西省地质勘查基金管理中心部署在武山铜矿外周边深部找矿勘查工作,取得了重大进展和找矿新认识。通过对其系统的归纳与总结,认为南阳—铁石坳铜矿带的赋矿具有"一带多心"展示雏形、"一心多体"富集成矿、"一体多期"矿化富集的规律性,并确定了在该带内应遵循的"依层定带、带中找心、心中探体"的找矿思路,为本区下步找矿工作指出了方向。

黑云母地球化学特征对武山铜矿和竹溪岭钨矿成矿岩浆体系差异的指示

黑云母化学成分差异可反映出岩浆岩的性质(全岩铝饱和指数、I/S型花岗岩)、氧逸度、挥发分特征并指示岩浆源区。为了探究不同岩浆体系的性质对成矿差异性的影响,本文选择与长江中下游成矿带的武山铜矿和江南造山带的竹溪岭钨(钼)矿相关的花岗闪长斑岩中的黑云母作为研究对象,对其开展了岩相学、主量元素和原位微量元素分析。结果表明,两地黑云母均富镁贫铁,竹溪岭岩体中的黑云母相对富集Li、Nb等不相容元素,而武山岩体的黑云母富集Ni、V等相容元素。基于黑云母地球化学特征建立了成岩体系与成矿体系的联系:武山铜矿与黑云母相平衡的岩浆体系具有高Cl、高氧逸度特征,有利于Cu富集成矿;而竹溪岭钨(钼)矿的岩浆体系具高F、低氧逸度特征,有利于W富集成矿。

综合地球物理方法在武山铜矿水文地质调查中的应用

深部水文地质条件研究是矿床深部开采必须解决的重要问题。为了查明武山铜矿南矿带南部与东部是否存在规模性的断裂及其产状和规模以及该地段有无管道式的水力通道存在,采用综合地球物理勘察方法,包括浅层地震反射法、可控源音频大地电磁测深法、自然电位法,在对采集数据进行处理之后,综合解译了研究区的断裂构造体系,进而探讨了其水文地质意义,旨在为武山铜矿的安全生产提供参考资料。

武山铜矿床Cu同位素组成初步研究

武山铜矿床是长江中下游铁铜成矿带的大型铜矿山,由南、北两个矿带组成;南矿带矿体主要赋存于燕山期花岗闪长斑岩体与碳酸盐岩类围岩接触带上,北矿带矿体主要赋存泥盆系五通组与石炭系黄龙组间,石炭系黄龙组至二叠系栖霞组的层间破碎带中。近期使用多接受电感耦合质谱仪(MC-ICP-MS)精确测定了武山铜矿床铜同位素,其测试结果可以直接用于成矿铜元素的示踪,武山铜矿床δ^65Cu值分布范围为-0.38‰~0.82‰;其中南矿带矽卡岩型矿石的δ^65Cu同位素(-0.02‰~0.66‰)分布特征与前人研究的接触带型铜矿床的铜同位素组成变化范围相近,表明南矿带是形成于接触带中的矽卡岩型矿床;北矿带含铜黄铁矿和含铜碳酸盐类矿石的δ^65Cu(0.04‰~0.82‰)分布特征与高温岩浆热液型铜矿床的铜同位素变化范围相近,表明武山铜矿北矿带与岩浆热液作用具有密切成因联系的高温岩浆热液型铜矿床。

江西武山铜矿床北矿带层状高岭土成因商榷

江西武山铜矿床是长江中下游铁、铜、金成矿带的一个重要组成部分。该矿床北矿带矿体顶板广泛分布着层状高岭土，前人认为该层状高岭土为火山岩蚀变产物，从而得出该矿床为火山成因。本次通过详细的野外地质调查和室内镜下观察，以及稀土元素分析和同位素年龄测定，认为该层状高岭土为主岩体花岗间长斑岩顺层侵入的一个岩枝蚀变的产物，因此，该矿床是在正常沉积基础之上由燕山期岩浆热液叠加改造的层控矿床。

江西武山铜矿矿床地质特征与成矿模式

武山铜矿是一个以铜、硫为主,兼有金、银、钼、铅、锌等的综合矿床,具大型规模。本文在综合分析矿床地质、控矿条件及矿床成因等的基础上,进一步完善了九瑞地区成矿模式。

随州吴山铜钼矿地质特征及成矿模式

通过对随州吴山铜钼矿矿区矿床地质特征详细研究以及成矿要素的综合分析,认为该矿床与花岗(斑)岩体有着密切的空间关系,岩体的侵位活动为成矿作用提供了矿源和热动力源,可能是Mo矿富集成矿的主要供给源,但不排除围岩提供了部分成矿物质,属岩浆热液型铜钼矿床,并建立了矿区成矿模式。