Question

　江苏江宁县安基山铜矿床

Answer 1

一、大地构造单元

安基山铜矿床位于扬子准地台下扬子坳陷宁镇穹断褶束内。

二、矿区地质

（一）含矿地层

安基山铜矿床的显著特征之一，是矿体常赋存于一定层位。主要赋矿层位为栖霞组、下青龙组、黄龙组、船山组（表2-43）。另一特征是不同的赋矿层位常具有不同的矿化组合。

（二）构造

矿区位于近EW向东葛-亭子体复向斜西端与射乌山断陷盆地东部边缘交接处，孟塘-东阳断裂带东侧，汤仑推覆西段前沿。由于受多期次构造运动的影响，矿区发育一系列NEE向和NNW向的褶皱及断裂构造，交织成网格状（图2-56）。

控岩构造：区域上由近EW向、NNW向、NE向较深断裂的复合，控制着岩浆岩的分布。安基山岩体受前两种方向的条断裂所控制，沿该方位向两侧呈长椭圆形展布。安基山矿区位于岩体的东侧边缘。矿区受近EW构造及NNW向孟塘-东阳断裂带的东支次级构造控制。孟塘—东阳断裂带由三条以上NNW向断裂和裂隙构成破碎带，为岩浆的入侵提供上升通道和赋存空间。在浅部，花岗闪长斑岩的空间分布，除受NNW向断裂控制外，还受黎家山背斜轴部的复合控制（图2-57），呈向东凸出的马鞍形，以后石英闪长玢岩沿二组方位的交汇处再次入侵。矿区东侧近SN向裂隙控制着晚期石英闪长玢岩脉、煌斑岩脉的产出。

表2-43　宁镇中段地区地层简表　Table 2-43　Stratigraphic scale in the middle part of Ningzhen area

控矿构造：从区域上呈线状分布的铜矿床（点）（伏牛山、安基山、天津山、射乌山）看来，无不和NW向孟塘-东阳断裂有关，它不仅控制着含矿母岩的分布，而且控制着矿体的定位。

（三）侵入岩

1.岩体的时代、产状

对矿区花岗闪长斑岩及石英闪长玢岩岩体，以提纯黑云母、角闪石以及全岩样品，作K-Ar法同位素年龄测定，花岗闪长斑岩为115.2～130.9Ma，石英闪长玢岩为106.8～92Ma，属燕山晚期产物。

杂岩体侵入的最新地层为象山群，将围岩吞蚀呈残块状捕虏体。岩体呈岩株状，略向北西西倾斜，矿区位置恰好是岩浆侵入的前锋部位。

矿区范围内岩体出露面积约6km²，其中花岗闪长斑岩约1.6km²，呈向东凸出的马鞍形。

岩体的剥蚀程度较浅，因而蚀变带及矿化带保存较好。

花岗闪长斑岩与石英闪长玢岩属于同期不同次的侵入岩。此外尚有晚期闪斜煌斑岩、闪长玢岩等脉岩。

2.主要岩石造岩矿物及岩石化学特征

花岗闪长斑岩：浅灰、微肉红色，全晶质，斑状—聚斑状结构。基质为微粒、细粒花岗结构，深部出现粗粒结构及似斑状结构，块状构造。斑晶主要由具环带构造的更-中长石、黑云母、石英，少量角闪石、钾长石组成，斑晶含量40%～45%。基质主要由更-中长石、钾长石、石英组成。副矿物主要有磷灰石、锆石、金红石、磁铁矿等。

其过渡相斑状花岗闪长岩，呈似斑状结构，斑晶和基质颗粒大小呈过渡现象。矿物成分与花岗闪长斑岩相同，多出现在岩体的深部，它可能反映斑岩铜矿根部特征。

石英闪长玢岩：灰、浅灰色，全晶质，斑状—聚斑状结构，块状构造。斑晶主要有具环带构造的更-中长石、角闪石，少量黑云母、钾长石及熔蚀状石英组成，斑晶大小与花岗闪长斑岩中的斑晶相似，含量40%左右。基质具微嵌晶、微晶、微嵌晶-微晶交织结构，主要由更-中长石、钾长石、角闪石、石英组成。副矿物主要有磷灰石、锆石、磁铁矿、榍石等。

上述两类岩石及两种脉岩的岩石化学成分见表2-44。经计算对比，本区花岗闪长斑岩属铝过饱和类型，石英闪长玢岩属正常类型。前者的铜含量为540×10^-6，后者的铜含量为74×10^-6，表明花岗闪长斑岩为主要含铜岩体。

图2-56　安基山铜矿区基岩地质图　Fig.2-56　Geological map of Anjishan copper district

1—象山群；2—黄马青组；3—周冲村组；4—上青龙组；5—石英闪长玢岩；6—花岗闪长斑岩；7—闪长玢岩脉；8—地层产状；9—实测地质界限；10—正断层及产状；11—逆断层及产状；12—推测断层；13—夕卡岩；14—铜矿化；15—铁帽；16—勘探线及编号；17—钻孔

三、矿床特征

（一）矿体的空间分布及产状

本区共有大小矿体200多个，其中1、2、3号矿体产于捕虏体和正接触带夕卡岩中，占总储量的50%。全区斑岩型铜矿占总储量的10%，夕卡岩型铜矿则占总储量的90%。

夕卡岩矿体倾角大，呈透镜状，常分叉，厚度变化大。

图2-57　安基山铜矿纵剖面示意图　Fig.2-57　Schematic profile of Anjishan copper deposit

1—夕卡岩型矿体；2—斑岩型矿体；3—推测地层界线；4—逆断层；5—构造角砾岩；6—勘探线；T₂h—黄马青组；T₂z—周冲村组；T₂s—上青龙组；T₁x—下青龙组；P₂l—龙潭组；P₁q—栖霞组；C₂₊₃—黄龙—船山组；δoμ—石英闪长玢岩；γδπ—花岗闪长斑岩

表2-44　安基山矿区不同类型岩石平均化学成分表　Table 2-44　Average chemical composition of various rock types

正接触带内的夕卡岩型铜矿体，产于矿区中东部，受接触带和层间控制，产状陡，规模小，以捕虏体形式出现的夕卡岩型铜矿体，分布于7～17线中深部（图2-56及图2-58）的上、下青龙组、栖霞组捕虏体中。由于接触面弯曲圈闭，矿液集中，形成矿床的主矿体。如产于栖霞组中的1号矿体规模最大，占矿区铜金属总储量的37.4%。该矿体呈月牙形，位于8～13线，产出标高—300～—450m。以10线为中心向南北两端倾伏，向东倾，显示了背斜轴部形态。捕虏体倾角较陡，层位未发生较大的变化。产于上、下青龙组灰岩中的2、3号矿体，占矿区铜金属总储量的12.6%，呈透镜状或脉状，位于15～18线，产出标高—200～—300m,3号矿体深达—400m。这些矿体总体向NEE倾斜，倾角49°，黄铜矿顺层或选择交代了捕虏体中夕卡岩。产于黄龙、船山组灰岩中的矿体，规模较小，受接触带和层面产状的复合控制，产状较陡。位于7～9线的—600m左右。

图2-58　安基山铜矿11线勘探剖面示意图　Fig.2-58　Schematic section of exploratory 11 in Anjishan copper deplsit

1—砂岩；2—大理岩；3—夕卡岩；4—角岩；5—花岗闪长斑岩；6—石英闪长玢岩；7—钻孔；8—断层；9—夕卡岩型铜矿体；10—斑岩型铜矿体　T_1-2m—象山群；T₂s—上青龙组；T₁x—下青龙组；P₂l—龙潭组；P₁q—栖霞组

各铜矿体赋存的空间，上至地表，下至—800m，高差近900m。有上下小，中间大；上部铅锌铜，中部钼铜，下部铁铜的变化趋势。

1号主矿体上下连续性较好，品位变化系数28.2%，厚度变化系数90.6%。

斑岩型铜矿体产于花岗闪长斑岩中，受微裂隙和水平节理控制。位于7～11线，1号矿体的西侧，产在—200～—400m的深度，岩体在空间上微向东凸出，向西倾伏。岩体中产出的钼矿体略比铜矿体偏深。

（二）矿石的矿物成分

矿石的矿物成分已知有50多种，其中金属硫化物最多，以黄铁矿、黄铜矿为主，其次为闪锌矿、方铅矿、辉钼矿、辉铜矿、磁黄铁矿；金属氧化物以磁铁矿为主，少量赤铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿等；金属表生矿物有铜蓝、孔雀石、蓝铜矿、自然铜等。脉石矿物主要为钙铁榴石、透辉石、绿帘石、石英、斜长石，其次为硬石膏、方解石等。

矿石矿物成分的主要特点是：主要金属矿物成分简单，微量金属矿物成分较复杂；主要脉石矿物成分简单，蚀变矿物种类复杂。有些微量矿物如铬尖晶石、碳硅石都是原岩残留矿物，反映了花岗闪长斑岩及成矿物质来源于深部岩浆源。

（三）矿石类型、结构构造

以夕卡岩型的铜硫矿石为主（即块状的黄铜矿、黄铁矿矿石），次为含铜磁铁矿矿石，以及少量的黄铜矿硬石膏矿石。

铜硫矿石中铜含量＜1%，硫13.67%，铅0.3%～1.5%，锌0.5%～3%，钼0.0037%，银10.5×10^-6。

矿石的结构主要有结晶结构、充填交代结构、受压结构、固溶体分离结构。

夕卡岩型矿石以块状构造为主，次为条带状、细脉浸染状构造；斑岩型矿石主要为浸染状和细脉浸染状构造。

（四）围岩蚀变

矿区岩体（花岗闪长斑岩及石英闪长玢岩）和围岩的热液蚀变特征明显。矿区的蚀变种类很多，有钾长石化、黑云母化、夕卡岩化、黄铁矿化、硅化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化、蒙脱石化、高岭土化、硬石膏化、角岩化、大理岩化等，其中黄铁矿化、绢云母化、硅化等贯穿整个热液活动过程。根据蚀变矿物组合，空间分布可划分为七个蚀变带。

1.围岩接触变质

（1）夕卡岩化　主要产于正接触带及岩体内捕虏体两个部位。前者见于矿体中东部，呈近南北向带状分布；后者产于主矿化带地段。浅部正接触带岩体与上青龙组灰岩接触交代产生夕卡岩，产状陡，接触面平直，接触带完整，含矿性较差。深部捕虏体中青龙组、栖霞组、船山-黄龙组灰岩中的夕卡岩，接触面弯曲，矿化集中，是主要矿体产出部位。

正接触带夕卡岩的标型矿物有钙铁榴石、钙铝榴石、透辉石。一般矿物为绿泥石、绿帘石、石英、方解石等。

捕虏体中的夕卡岩带的标型矿物是钙铁榴石、钙铝榴石、透辉石、绿帘石、透闪石、阳起石、符山石、硬石膏、半水石膏。一般矿物有绿泥石、石英、方解石、斜长石等。矿区内夕卡岩分带不明显，为混杂型。

钙铁—钙铝系列的石榴子石是矿区内夕卡岩的主要成分，尤其是栖霞组灰岩为围岩的钙铁石榴子石是黄铜矿选择交代的主要对象，构成主要矿体。

（2）角岩化带　矿区中深部的象山群、黄马青组、下青龙组、龙潭组、高骊山组等地层中的砂页岩，一般变质成角岩。标型矿物主要为透辉石、石英，次为红柱石、硅灰石、黑云母。其中钼矿化发育，一般呈浸染状或细脉状充填于裂隙中。

（3）大理岩化外接触带及岩体中的部分灰岩捕虏体，经热变质作用而变为大理岩。

2.岩体热液蚀变

（1）钾化带　出现在岩体内部，主要有钾长石化和黑云母化。标型蚀变矿物以钾长石、黑云母、硬石膏为主，其次为绢云母、石英、高岭石、方解石、天青石、绿泥石、黄铁矿等。有铜钼矿化。

（2）石英绢云母化带　分布在钾化带的外侧，带内蚀变强弱也有差异，为斑岩型铜-钼矿主要赋存部位。标型蚀变矿物为石英、绢云母。一般蚀变矿物有方解石，少量黑云母、硬石膏、黄铁矿。

（3）泥化带（高岭土化蒙脱石化带）　分布在石英绢云母化带外侧，发育强度不一，宽度不等。标型蚀变矿物为高岭石、蒙脱石，一般蚀变矿物有石英、方解石、绿泥石。

（4）青磐岩化带（绿泥石、绿帘石化带）　分布于泥化带外侧，蚀变较弱。标型矿物为绿泥石、绿帘石。一般蚀变矿物有方解石、石英及少量绢云母、黄铁矿等。

（五）矿体物化探异常

本区含矿岩石的极化率是一般岩石的5～6倍。极化率ηs=6%～8%的异常带为矿化带的反映，η_s=12%～20%常是矿体的反映。配合激电测深可推断出含矿部位。

化探异常具有明显的分带性。结合元素趋势面分析，能为找矿提供可靠的方向。一般元素晕的浓集部位是矿体富集部位。金属量比值w（Cu）/w（Zn）＞100为以铜矿为主的矿化带，100～10为外围矿化带；w（Cu）/w（Ag）＞3000者为主矿化带，3000～10000为含银的外围矿化带。

四、成矿作用

通过对不同矿石类型黄铁矿、黄铜矿等7种矿物67件样品进行不同方法测温，并对7线和11线剖面做了系统测定，结果见表2-45。

表2-45　矿物温度测定结果表　Table 2-45　Results of mineral-forming temperature

成矿温度主要为370～180℃，属中温热液范围。为证实硬石膏的来源问题，曾专门对周冲村组原生沉积型硬石膏进行了测温对比，后者无爆裂反应，说明矿区“残纹层”石膏仍应属中温热液产物。从7线和11线剖面等温线图可以看出，热液温度由西向东逐渐降低，说明热液来自西部深处，呈陡倾斜上升。

矿区硫化物的δ³⁴S值变化在—2.6‰～＋3.4‰，特征是范围窄，绝对值小，平均值近于零，与陨石硫的δ³⁴S值非常接近，因此认为安基山铜矿的硫主要来自深部。

矿物组合与成矿温度的关系表明，本矿床成矿作用分为五个阶段：夕卡岩阶段→磁铁矿阶段→硫化物阶段→硫化物碳酸盐阶段→表生阶段。总的矿化规律是：夕卡岩型矿化表现为相对封闭条件下的选择交代与富集，组合分带为Cu（Fe、S）→Cu（Pb、Zn、S）；斑岩型表现为从中心→边缘呈现浸染状—细脉浸染状—细脉及大脉状；矿化蚀变分带为：钾化Cu（Mo）→石英绢云母化Cu（Mo、S）→泥化（Cu、S）→青磐岩化Pb、Zn（S）。

构造对矿体的控制，集中表现在4个方面：

褶皱：短轴倾伏背斜的轴部及倾伏端，尤其是虚脱部位控制着矿体的定位。

断层：北北西向与近东西向断层的交会处，有利于导岩导矿，控制矿体的成群成带分布。

裂隙：两组构造裂隙交叉发育的密集带，有利成矿。

接触带：接触带两侧断层裂隙发育，控制着矿化富集带的空间展布。

安基山铜矿床的形成与江西城门山矿床大体相似，其区别是没有第二次石英斑岩的钼（铜）矿化叠加，而且已知的矿化都较分散。