余達(dá)淦， 饒明輝， 管太陽

(東華理工大學(xué)核資源與環(huán)境教育部重點實驗室，江西南昌 330013)

江西廣豐桃源自然銅類型銅礦化特征及找礦意義

余達(dá)淦， 饒明輝， 管太陽

(東華理工大學(xué)核資源與環(huán)境教育部重點實驗室，江西南昌 330013)

江-紹碰撞帶上有多種類型銅礦化，其中產(chǎn)于新元古代陸相火山巖帶中自然銅類型以江西廣豐桃源礦床為代表，礦化產(chǎn)于粗安巖系巖石中，空間上與粗安玢巖多次隱爆形成的角礫巖帶(筒)關(guān)系密切，伴有大面積的紅色鐵白云石化、赤鐵礦化、硅化、絹云母化，自然銅產(chǎn)于鐵白云石化帶中，礦化以細(xì)脈、網(wǎng)脈為特征，出現(xiàn)自然銅、赤銅礦、黑銅礦、孔雀石礦石組合。

陸相火山巖;斑巖;鐵白云石化;自然銅

余達(dá)淦，饒明輝，管太陽.2012.江西廣豐桃源自然銅類型銅礦化特征及找礦意義［J］.東華理工大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，35(3)：201-207.

Yu Da-gan，Rao Ming-hui，Guan Tai-yang.2012.Mineralization characteristics and ore-prospecting significance of native copper-type in Taoyuan deposit，Guangfeng county，Jiangxi province［J］.Journal of East China Institute of Technology(Natural Science)，35(3)：201-207.

揚(yáng)子地塊的西北緣及東南緣發(fā)育了一套新元古代的陸相火山巖，火山巖系的形成有羅迪尼亞超大陸裂解引起裂谷成因與晉寧造山后山根崩坍引起的伸展構(gòu)造之說二類成因(王劍，2000;吳根耀等，1998)。本巖系中銅礦點較多，據(jù)不完全統(tǒng)計，在江西、浙江有十余處，但到目前為止，還未有重大突破。對該套巖系中存在自然銅的礦化成因認(rèn)識有助于對火山巖系成因與成礦作用關(guān)系探索。

桃源銅礦化點位于江西廣豐縣下溪鎮(zhèn)桃源村北部，銅礦化點產(chǎn)于新元古代早期廣豐群桃源組火山巖系中(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1996)，賦存圍巖主要為粗安巖，銅礦化以自然銅、赤銅礦、黑銅礦、孔雀石為特征，有少量輝銅礦和斑銅礦，伴有大面積的紅色鐵白云石化、赤鐵礦化、硅化、絹云母化等蝕變，蝕變、礦化在空間上與粗安玢(斑)巖及斑巖體多次隱爆關(guān)系密切。

1 地質(zhì)背景

江西廣豐新元古代火山巖系中銅礦化產(chǎn)于贛東北—浙西中元古代末期形成的碰撞對接帶上(圖1)，其中北東向江山—紹興斷裂帶、肖山—球川斷裂帶是其主要組成部分，兩帶相距15 km，桃源礦點位于兩帶相夾持部位。沿信江河展布的上饒—玉山斷裂帶是肖山—球川斷裂帶由浙江向江西的延伸，而北東向江—紹斷裂沿廣豐城南部穿過，桃源銅礦點處于該斷裂帶下盤(余達(dá)淦等，2000)。

區(qū)域上夾于兩條北東向斷裂帶之間的新元古代火山巖系是以陸相火山巖系為特征，火山巖系直接覆蓋于中元古代的變質(zhì)巖系之上。中元古代的變質(zhì)巖系是一套高綠片巖-低角閃巖相變質(zhì)巖，巖性為石英片巖、石英云母片巖、白云石云母片巖，發(fā)育有典型劍鞘狀褶皺和韌性剪切帶，區(qū)域上命名為田里片巖(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1996)，片巖云母40Ar/39Ar坪年齡:(1107.8 ± 16.6)Ma、(1029 ±0.9)Ma(樊光明，1997)，片巖碎屑鋯石(剝蝕區(qū)原巖)U-Pb等時線年齡:(1690.2 ±51.2)Ma(余達(dá)淦等，1999)。本區(qū)為廣豐群建組部位，地層在該處下底上頂十分清楚。廣豐群不整合于田里片巖以上，于廣豐王家門處可見1～2 m的風(fēng)化殼層。廣豐群依次順序為桃源組、羅村組、聽門組;其中桃源、羅村組構(gòu)成下沉積—構(gòu)造旋回，聽門組構(gòu)成上沉積—構(gòu)造旋回。廣豐群被海相的震旦紀(jì)底部的志棠組所覆蓋。以上地層，成層有序，各層之間關(guān)系清晰。

桃源組在廣豐石弄水庫的建組剖面為酸性熔巖與基性熔巖(玄武巖)互層的火山巖地層，總厚度214 m，但在面上其它地段如上饒等地，厚度逾千米。在石弄剖面可見到三層玄武巖夾于酸性熔巖和火山碎屑巖系中，桃源組頂部出露一套偏堿性的粗安巖及粗面巖(表1)，晚期伴有鈉長斑巖和鉀長斑巖的斑巖體侵位。主要巖石類型為:

粗面巖(富斑晶粗面巖)。巖石暗紅—紫紅色，斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。斑晶由肉紅色長石組成，含量約占20% ～30%，見有鉀長石和鈉長石兩類長石。鏡下可見粗面結(jié)構(gòu)(基質(zhì)長石似平行排列)。產(chǎn)于上饒信江橋頭、烈士紀(jì)念碑、塹岑頭、防疫站一帶;廣豐石弄水庫一帶。

圖1 廣豐桃源銅礦化點區(qū)域簡圖Fig.1 The copper mineral point of Taoyuan in Guangfeng county

表1 廣豐縣桃源銅礦點桃源組火山巖巖石化學(xué)一覽表Table 1 The petrochemistry composition of Taoyuan formation volcanic rock in Taoyuan copper mineral point

橄欖玄武巖。灰黑色，蝕變后成紫紅色、灰綠色，黃綠色，具氣孔及杏仁狀構(gòu)造，其中充有綠泥石、方解石及部份鐵質(zhì)礦物。斑晶由橄欖石組成，已風(fēng)化成伊丁石，基質(zhì)由基性斜長石和輝石組成。巖石蝕變表現(xiàn)為綠泥石化、碳酸鹽化、簾石化、赤鐵礦(褐鐵礦)化;分布于上饒客車廠及對門采石場及翻家塢村一帶，厚度為數(shù)百至上千米(表1)。

粗玄巖、粗安巖及英安巖。淺灰略帶黑綠色，風(fēng)化蝕變后常褪色為淺灰白色，略帶一點淺紅;或成灰綠色、黃綠色。塊狀構(gòu)造，肉眼難分礦物顆粒，鏡下可見似粗面結(jié)構(gòu)。分布于上饒—廣豐公路兩側(cè)(表1)。

除以上巖石類型外，在上饒、廣豐排山一帶還見酸性火山角礫巖、珍珠巖、流紋斑巖、鉀長斑巖、二長巖、花崗閃長巖等?；鹕綆r系是一套火山-沉積巖，近年對這套陸相火山巖的年代學(xué)工作有重大進(jìn)展，安徽井潭火山巖年齡(820±16)Ma及(776±10)Ma(吳榮新等，2007);江西廣豐桃源火山巖年齡(818±12)Ma;石耳山花崗巖結(jié)晶年齡(777±9)Ma，源巖(827 ±15)Ma(吳榮新等，2007);福建馬面山群長英質(zhì)火山巖鋯石年齡(818±9)Ma;龍北溪東巖大嶺組火山巖年齡(825.5±9.8)Ma，(796.5 ±9.3)Ma，(756.2 ±7.2)Ma(陸慧娟等，2007)。

2 巖石學(xué)特征

礦區(qū)巖石主要由桃源組頂部粗安巖組成，上被青白口紀(jì)廣豐群羅村組砂、板巖覆蓋，產(chǎn)狀140°∠58°。粗安巖由多斑粗斑粗安巖和微斑粗安巖(或無斑、少斑)構(gòu)成二次大噴發(fā)層，每單層厚度近40～50 m，層間貫入有晚期英安玢巖和后期隱爆作用形成的火山角礫巖和凝灰質(zhì)巖脈。礦區(qū)桃源組的巖石主要為溢流型的粗安巖，其次為各種脈巖。火山巖下部層位為粗斑粗安巖，上部為微斑粗安巖。表明火山巖噴發(fā)有兩個大的旋回。每個旋回中還表現(xiàn)出噴發(fā)韻律，如 ZK401孔自 55.36～91.28 m出現(xiàn)三個韻律。每個韻律以斑晶從多到少為變化特征(底部斑晶多，最多可達(dá)40%，向上斑晶逐漸減少，甚至變成無斑隱晶質(zhì))，上覆韻律又是從多斑開始，到少斑結(jié)束。微斑粗安巖的韻律性表現(xiàn)為氣孔(杏仁體)的多少，如 ZK401孔0～36.5 m，下部氣孔少，頂部(6 m處)氣孔多。脈巖(斑巖)主要為英安玢巖。英安玢巖在礦區(qū)內(nèi)成脈巖群產(chǎn)出，共四條，呈北東東向展布，局部產(chǎn)狀成北西向，脈寬2～20 m，近地表穿插于上部微斑粗安巖中，深部往往沿微斑粗安巖與粗斑粗安巖的界面侵位，并發(fā)生隱爆作用而形成隱爆角礫巖和隱爆凝灰?guī)r，前者多是漿爆作用所成，后者多是氣爆作用所成。水云母化、赤鐵礦化、鐵白云石化等蝕變主要發(fā)育于最上一層微斑粗安巖中，表現(xiàn)為巖石褪色，由灰色蝕變?yōu)榈丶t色、灰白色，強(qiáng)烈部位伴有浸染狀銅礦化，在ZK401孔機(jī)坪上見團(tuán)塊狀鐵白云石化，大小50 cm×30 cm，中包有自然銅團(tuán)塊，紫銅片最大有3 cm×2 cm。ZK401孔8 m處見細(xì)脈狀自然銅。

(1)微斑粗安巖。暗灰色或灰紅色，微晶斑狀，基質(zhì)為隱晶質(zhì)。斑晶小，一般為(2～5 mm)×(0.5～5mm)。杏仁體含量變化大，從無到20%。大小變化為0～15 mm，多為1～5 mm，多數(shù)為白色，少數(shù)為綠色。

鏡下具斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具交織結(jié)構(gòu)，少數(shù)為玻晶交織結(jié)構(gòu)、似粗面結(jié)構(gòu)，斑晶為斜長石，電子探針分析結(jié)果其成分為:An1-An3的鈉長石。有少數(shù)暗色礦物斑晶，結(jié)構(gòu)已遭破壞，只留下磁鐵礦組成的假象，切面成六邊形或菱形?；|(zhì)中主要為小板條狀斜長石，亦為鈉長石，其寬為0.005～0.025 mm，長為0.05～0.1 mm，基質(zhì)中暗色礦物也已破壞而析出微粒狀磁鐵礦、赤鐵礦、鈦鐵礦，呈浸染狀分布在斜長石微晶間。在隱爆作用及其以后，微斑粗安巖均遭受了不同程度的赤鐵礦化、水云母化和碳酸鹽化。在隱爆作用附近的微斑粗安巖多被震碎，裂紋發(fā)育，局部成為震碎角礫巖。

(2)粗斑粗安巖。深灰色，粗斑狀，基質(zhì)為隱晶質(zhì)，斑晶寬1～7 mm，長5～15 mm，斑晶為灰白色、肉紅色。斑晶多時達(dá)30% ～40%，少時幾乎看不到。杏仁體多為白色，少數(shù)綠色。大小在0～20 mm，杏仁體的數(shù)量多少不一。粗斑粗安巖在地表大面積出露在水庫壩之南，鉆孔所見均在40～50 m深。

多數(shù)粗斑粗安巖斑晶為斜長石，少數(shù)可見正長石斑晶，基質(zhì)多數(shù)為交織結(jié)構(gòu)、似粗面結(jié)構(gòu)，少數(shù)為玻晶交織結(jié)構(gòu)。微晶斜長石多數(shù)作定向排列，少數(shù)定向排列不明顯，在斜長石微晶間有許多微粒狀或微針狀磁鐵礦、赤鐵礦，含量10% ～15%，為基質(zhì)中暗色礦物結(jié)構(gòu)破壞后的蝕變產(chǎn)物。副礦物有鈦鐵礦、磷灰石、金紅石。氣孔中主要充填為水云母、碳酸鹽，次為石英，個別為綠泥石。

礦區(qū)粗斑粗安巖也發(fā)育赤鐵礦化、水云母化、碳酸鹽化等蝕變。

從巖石結(jié)構(gòu)及礦物成分來看，上述微斑粗安巖和粗斑粗安巖為安山巖大類，結(jié)合化學(xué)分析結(jié)果，鉀鈉含量高所以定名為粗安巖。

(3)隱爆角礫巖?；壹t色或暗紅色，角礫狀，角礫為灰黑色粗安巖或磚紅色粗安巖，粒級大小多在毫米級，少數(shù)為厘米級，達(dá)1～2 cm，角礫呈棱角狀。角礫間的膠結(jié)物一般比周圍巖石(粗安巖)色淺，為灰色或淺灰色略帶紅色，膠結(jié)物致密隱晶、量占20%～30%，有的角礫中可見微斑狀結(jié)構(gòu)并有白色杏仁體。

鏡下角礫為各種微斑狀粗安巖，有的角礫具微斑狀結(jié)構(gòu)，角礫的基質(zhì)為交織結(jié)構(gòu)或玻晶交織結(jié)構(gòu)。膠結(jié)物為長英質(zhì)物質(zhì)或玉髓狀石英，長英質(zhì)物的長石為斜長石，其結(jié)構(gòu)有的為鑲嵌狀，有的為斑狀，斑晶亦為斜長石。其成分和結(jié)構(gòu)與英安玢巖類似，是英安質(zhì)巖漿在溫、壓快速降低條件下結(jié)晶的產(chǎn)物。玉髓狀石英成似脈狀或團(tuán)塊狀，伴有鱗片狀綠泥石。角礫的成分和結(jié)構(gòu)與膠結(jié)物的成分和結(jié)構(gòu)相差較大，是隱爆作用(漿爆作用)形成的隱爆角礫巖。其邊部或較遠(yuǎn)處可見到碎屑脈(氣爆作用形成的凝灰?guī)r脈)，也是隱爆作用的證據(jù)。由于隱爆作用，隱爆角礫巖周圍一定距離內(nèi)的巖石有震碎作用，形成震碎裂紋或震碎角礫巖。

(4)隱爆凝灰?guī)r。暗灰紅色，凝灰狀，在微斑粗安巖或粗斑粗安巖中呈脈狀產(chǎn)出，分布于火山角礫巖的四周，脈寬從一到十余厘米不等。鏡下具凝灰結(jié)構(gòu)，由晶屑和巖屑和已變成水云母的凝灰質(zhì)組成，晶屑有斜長石和石英，成棱角狀或多邊形，大小多在0.06～0.1 mm。巖屑為具交織結(jié)構(gòu)或玻晶交織結(jié)構(gòu)的火山巖，巖屑中有較多的赤鐵礦，有的甚至變成微透明或不透明，其大小在0.005 mm左右。

(5)英安玢巖。淺肉紅色，塊狀，致密堅硬，因斑晶和基質(zhì)顏色一致，手標(biāo)本上很難見到斑晶，但鏡下具斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶為斜長石，含量5%～20%。斜長石斑晶 An=37，斑晶大小多在0.5～1 mm。基質(zhì)為半自形粒狀結(jié)構(gòu)，主要礦物為半自形板條狀斜條石和粒狀石英。副礦物有磁鐵礦、磷灰石。英安玢巖呈巖脈、巖墻狀產(chǎn)出。

3 礦區(qū)熱液蝕變

桃源銅礦點地區(qū)熱液蝕變強(qiáng)烈，并具多期多階段特點，大體可以分為礦前、礦期和礦后蝕變以及表生次生變化四個期次。

3.1 礦前蝕變

礦前蝕變主要有赤鐵礦化和水云母—硅化。

赤鐵礦化從隱爆作用開始一直到礦后均有發(fā)生，但主體是隱爆作用發(fā)生時形成的，在隱爆角礫巖、隱爆凝灰?guī)r及受到隱爆作用的周圍巖石都有強(qiáng)烈的赤鐵礦化，巖石由正常的灰色，深灰色而變成紅色，磚紅色，赤鐵礦化主要產(chǎn)于微斑粗安巖中，明顯特征是巖石中長石由灰白色變?yōu)榈t色—豬肝紅色，赤鐵礦化越強(qiáng)顏色越深。赤鐵礦化常呈團(tuán)塊狀、束狀、似脈狀。似脈狀赤鐵礦化是赤鐵礦呈浸染狀分布于巖石之中，密集的浸染赤鐵礦其分布范圍呈延長的脈狀、網(wǎng)脈狀。正常的微斑粗安巖和粗斑粗安巖中，由于暗色礦物結(jié)構(gòu)破壞而形成磁鐵礦(有的已氧化成赤鐵礦)，赤鐵礦含量為10% ～15%。而隱爆巖或周圍受影響而發(fā)生了赤鐵礦化的巖石中，赤鐵礦含量可達(dá)20%～30%。隱爆作用還伴隨著地球化學(xué)場的變化，赤鐵礦化的出現(xiàn)，是高溫流體經(jīng)歷了一次氧化-還原場的轉(zhuǎn)變。本期赤鐵礦呈粉末浸染狀分布，充填在斜長石間隙間或交代基質(zhì)中的微晶斜長石，并被后期的水云母—石英脈和鐵白云石脈所切穿。在礦期和礦后有少量微細(xì)脈狀赤鐵礦。

水云母—硅化是礦前廣泛發(fā)育的蝕變，即面狀蝕變，礦區(qū)所有的巖石包括各種脈巖都有不同程度的水云母—硅化，赤鐵礦化僅局限于隱爆巖及其附近的巖石。越靠近隱爆巖，水云母—硅化蝕變的強(qiáng)度越大。一方面水云母成浸染狀交代火山巖中的斜長石，另一方面也可以形成水云母—石英脈，石英多呈玉髓狀或粒狀。水云母—硅化比較強(qiáng)時，巖石變得堅硬，這是幾個銅礦化地表露頭突出成陡坎的原因。

3.2 礦期蝕變

礦期蝕變主要為鐵白云石化，鐵白云石化常沿密集裂隙呈浸染狀交代，巖石交代后由灰黑色褪色為灰白—淡紅色，微斑粗安巖中鐵白云石化形成寬廣的面式蝕變，其蝕變?nèi)酢械鹊膸r石中主要表現(xiàn)為浸染狀碳酸鹽化，巖石褪色;而強(qiáng)烈蝕變的巖石往往巖石變?yōu)闇\粉紅色，可見鐵白云石呈細(xì)晶、微晶，并呈不規(guī)則團(tuán)塊狀，似脈狀產(chǎn)出，有時伴有肉眼可見自然銅產(chǎn)出。鏡下鐵白云石化除浸染狀外，其細(xì)脈、網(wǎng)脈廣泛充填于巖石裂隙中，還可呈膠結(jié)物膠結(jié)震碎的巖石角礫。鏡下還見有少量的赤鐵礦與鐵白云石交替沉淀構(gòu)成櫛殼狀構(gòu)造。鐵白云石蝕變期有時有少量的綠泥石形成，自然銅被包在鐵白云石脈中，或在團(tuán)塊狀鐵白云石中。表1展示的原始粗安巖經(jīng)蝕變后，SiO2，K2O，Na2O明顯減低;FeO，CaO，MgO和燒失量增加，與鐵白云石化機(jī)制一致。

3.3 礦后蝕變

礦后蝕變微弱，主要為白色方解石脈充填裂隙，在ZK401機(jī)坪和ZK302機(jī)坪均可見到這種白色方解石細(xì)脈，但量很少。鏡下少見方解石呈浸染狀交代火山巖，可見到方解石脈切穿鐵白云石脈，個別白色方解石脈中，可見自形的針狀赤鐵礦晶體，說明方解石形成時是一種氧化環(huán)境。

3.4 次生變化

巖礦石暴露地表后，受到風(fēng)化作用而產(chǎn)生次生變化。

鐵白云石受到氧化后，二價鐵變成三價鐵從晶格中析出而形成針鐵礦，氧化強(qiáng)烈時針鐵礦與粘土礦物等雜質(zhì)混合而成褐鐵礦。

自然銅氧化后首先變成赤銅礦，赤銅礦進(jìn)一步氧化變成黑銅礦，黑銅礦受地表含有HCO3－的水作用則變?yōu)榭兹甘?，風(fēng)化強(qiáng)烈時，全部變?yōu)榭兹甘?/p>

在光片和薄片中可以見到中心為自然銅，自然銅的外邊是赤銅礦，再外邊是黑銅礦，最外邊是孔雀石的分帶現(xiàn)象，這就說明自然銅不是次生還原形成，而是在熱液中形成后在表生條件下受到氧化，依次變?yōu)槌嚆~礦→黑銅礦→孔雀石。在氧化銅的核心及附近總能發(fā)現(xiàn)殘留的自然銅。

4 礦化特征及成因

4.1 礦化特征

桃源銅礦化點為產(chǎn)于陸相火山巖系中低硫類型的礦化點，銅礦化以產(chǎn)自然銅為特征。自然銅與鐵白云石共產(chǎn)于同一脈，構(gòu)成少見的自然銅—碳酸鹽類型，銅礦化產(chǎn)于赤鐵礦化、鐵白云石化蝕變帶中，礦化有細(xì)脈浸染型、團(tuán)塊狀及脈狀等類型。銅礦化受控于火山巖系晚期中酸性斑巖體及其伴隨的漿爆與氣爆作用，斑巖體受北東東向基底斷裂控制，構(gòu)成脈巖群，斑巖體還沿不同熔巖層的層面侵位。斑巖體的頂部及變異端往往構(gòu)造破碎、裂隙發(fā)育、蝕變強(qiáng)烈。桃源銅礦化點以產(chǎn)自然銅為特征，與美國的基韋諾(Keweenaw)型銅礦床及國內(nèi)的滇黔交界地區(qū)峨眉山玄武巖銅礦化有一定可比性，但蝕變特征、礦物共生組合，主控礦因素等有明顯的不同(李厚民等，2004;胡正綱，1998;朱炳泉，2003)。

4.1.1 共生礦物組合及礦化類型

桃源銅礦化點原生銅礦物為自然銅，次生銅礦物為赤銅礦、黑銅礦和孔雀石，電子探針分析發(fā)現(xiàn)有很少的、極細(xì)的斑銅礦和輝銅礦。脈石礦物主要為鐵白云石、次為方解石、石英。自然銅經(jīng)電子探針分析含銅98% ～99%(表2)，銅礦化屬于自然銅—氧化銅類型。自然銅常被鐵白云石所包裹，或與鐵白云石交替沉淀。自然銅常呈細(xì)粒狀、鱗片狀、板片狀，最大的板片有1～2 cm，最小的粒度在0.005 mm，呈星散浸染狀分布于礦石中。因此，礦石的構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造，少數(shù)為短脈狀或網(wǎng)脈狀構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)有不等粒結(jié)構(gòu);包含結(jié)構(gòu)(指自然銅、赤銅礦和黑銅礦);放射狀和梳狀結(jié)構(gòu)(指孔雀石)。

表2 電子探針分析結(jié)果Table 2 The analysis component by electron probe

自然銅與鐵白云石緊密共生，交替沉淀和鐵白云石包裹自然銅的現(xiàn)象說明自然銅是在鐵白云石化階段形成的。鐵白云石易于氧化而析出鐵質(zhì)，使鐵白云石帶淡紅色或棕色。鐵白云石常呈團(tuán)塊狀、短脈狀、浸染狀。并常疊加在強(qiáng)赤鐵礦化的巖石上，使巖石發(fā)生褪色，這是本區(qū)的一個找礦標(biāo)志。隨著鐵白云石化，微斑粗安巖中常有銳鈦礦形成，蝕變越強(qiáng)銳鈦礦越多。鐵白云石化是緊隨隱爆作用的赤鐵礦化和水云母—石英化后形成的，它們是同一地質(zhì)事件的產(chǎn)物。隱爆巖的頂部及周圍巖石多被震碎，裂隙發(fā)育，隨著向上距離的增加隱爆作用的影響減弱。因此在隱爆巖頂部形成幾米至一、二十米厚的強(qiáng)蝕變帶，有利于銅礦化形成。從野外宏觀上看，銅礦化主要受震碎的、并疊加強(qiáng)烈蝕變的巖石控制，未見受某一特定構(gòu)造控制的現(xiàn)象。如果在礦前期赤鐵礦化(巖石發(fā)紅)、水云母—石英化較強(qiáng)的基礎(chǔ)上，疊加礦期較強(qiáng)的鐵白云母化(所謂巖石退色現(xiàn)象)，則礦化較好。

銅礦物主要是自然銅及其氧化產(chǎn)物，而銅的硫化物少見。因此，該礦化是在貧硫的熱液系統(tǒng)中形成的銅礦化。

4.1.2 主控礦因素

桃源銅礦化點控制因素較為復(fù)雜，總體上北東向基底斷裂控制了斑巖群，而斑巖的形態(tài)、變異及頂部隱爆、邊部的破碎和網(wǎng)細(xì)脈控制了銅礦化。在三度空間，斑巖體還受火山巖層的層間構(gòu)造控制，目前經(jīng)初步揭露厘定，在桃源礦點一帶，由微斑粗安巖和粗斑粗安巖構(gòu)成的層狀火山巖層內(nèi)，在上部的微斑粗安巖與粗斑粗安巖之間廣泛存在一層二十多米厚的隱爆火山角礫巖，火山角礫巖的膠結(jié)物為英安質(zhì)巖漿。隱爆火山角礫巖在ZK401，ZK101，ZK302孔大約距地表36～61 m，成平緩產(chǎn)狀沿火山巖層間面產(chǎn)出。鉆孔及地表所見隱爆火山角礫巖以上的微斑粗安巖破碎、蝕變強(qiáng)烈，主要蝕變有赤鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化，銅礦化主要產(chǎn)于強(qiáng)烈蝕變微斑粗安巖中，多為浸染型，光薄片可見微細(xì)狀自然銅，也有成團(tuán)塊狀，肉眼可見自然銅片，鐵白云石也成細(xì)晶狀。由于受基底斷裂與層間帶的雙重控制，所以在隱爆中心處，蝕變微斑粗安巖就像一頂帽子扣在隱爆巖之上。隱爆巖產(chǎn)出具有雙重性，即既有沿巖層面的特點，也具切層的屬性，所以，火山角礫巖在ZK401，ZK101之間近ZK101一側(cè)地表有出露，出露厚度十多米，穿插在微斑粗安巖中，說明隱爆角礫巖形態(tài)比較復(fù)雜。綜合分析，認(rèn)為基底斷裂控制的斑巖群是切火山巖層的晚期構(gòu)造-巖漿-流體作用產(chǎn)物，其有利部位誘發(fā)了隱爆角礫巖的產(chǎn)生，沿切層和順層斷裂充填，并伴隨有更次一級的構(gòu)造裂隙帶產(chǎn)生，為成礦流體活動奠定了構(gòu)造空間。所以基底構(gòu)造和隱爆構(gòu)造成了本礦化點控礦的主導(dǎo)。淺成-超淺成火山斑巖成礦模式適合本礦床。認(rèn)識上應(yīng)按淺成斑巖的成礦類型勘查，不要以熱液裂隙帶組評價。

銅礦化初步可歸納為在赤鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化大蝕變帶內(nèi)細(xì)、網(wǎng)脈浸染狀礦化，一般礦化較貧，如ZK001孔:20.53～31.08 m 取7個樣，分別為 0.28%，0.31%，0.11%，0.12%，0.20%，0.59%，0.19%，品級;ZK302 孔:13.11 ～ 17.62 m取3 個樣，分別為 0.27%，0.073%，0.58%，品級;但在斑巖體變異部位，或斑巖體的接觸面，如地表工程 BT55-1，BT49-1，TC47-2及 TC51-3均可見到在蝕變帶型基礎(chǔ)上疊加的裂隙帶型銅礦化，此時品位較高，往往可達(dá)1% ～2%，規(guī)模有時也可達(dá)十多米厚。或切過微斑粗安巖層的隱爆角礫巖帶四周的細(xì)脈、網(wǎng)脈裂隙帶群型的銅礦化品位較高。如TC17-1，TC47-3一帶的銅礦化。

4.2 成因探討

巖石中銅一般存在于暗色礦物中，當(dāng)火山巖噴發(fā)時，由于突然降壓而使暗色礦物結(jié)構(gòu)遭到破壞，銅隨鐵、鈦等從暗色礦物中析出而成游離態(tài)的銅。桃源地區(qū)粗安巖中，暗色礦物主要是角閃石，其結(jié)構(gòu)均已破壞，只留下由磁鐵礦、赤鐵礦構(gòu)成暗色礦物的假象。英安斑巖巖漿侵位至淺成、超淺成時發(fā)生隱爆作用，造成有利于熱液蝕變的外圍空間(裂隙發(fā)育)，之后形成礦前期的赤鐵礦化和水云母—石英化，礦期的鐵白云石化熱液是一種鐵以兩價形式的、具還原性的碳酸熱液，這種熱液系統(tǒng)中，應(yīng)有CO，CH4及H2及等還原性介質(zhì)。如果火山巖的銅背景值較高，銅被這種具還原性碳酸熱液系統(tǒng)從火山巖中浸出富集，形成Cu(CO)3及CuH2搬運。在進(jìn)入裂隙系統(tǒng)后，由于減壓、降溫而脫氣，H2，CO2逃逸，使Cu(CO)3與CuH2分解，由于成礦系統(tǒng)貧硫，因此形成了以自然銅為主的銅礦化。銅礦化的形成隱爆作用是前提，鐵白云石化是關(guān)鍵。CO2與鐵白云石化關(guān)系密切，筆者曾對上饒市翻家塢銅礦化點的碳酸鹽作過碳穩(wěn)定同位素分析，其三個樣δ13C 值分別為 －4.50‰，－4.797‰，－4.890‰，與地幔碳值相吻合，反映了流體具地幔成因。因此，推斷礦床的成因為深源、與拉張背景的構(gòu)造-巖漿—流體具密切關(guān)系。

致謝：在野外工作期間得到韋星林研究員級高級工程師及眾多技術(shù)人員熱情幫助和支持，在此表示感謝!

樊光明，薛重生，楊曉松.1997.江西田里和浙江游溪韌性剪切帶特征及其意義［J］.華東地質(zhì)學(xué)院學(xué)報，21(4):301-308.

胡正綱.1998.美國基維諾自然銅礦床成礦環(huán)境、成礦作用和機(jī)制［J］.四川地質(zhì)學(xué)報，18(1):26-30.

江西省地質(zhì)礦產(chǎn)局.1996.江西省巖石地層［M］.武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社.

李厚民，毛景文，徐章寶，等.2004.滇黔交界地區(qū)峨眉山玄武巖銅礦化蝕變特征［J］.地球?qū)W報，25(5):495-505.

陸慧娟，華仁民，毛光周，等.2007.贛東北地區(qū)巖漿巖同位素年代學(xué)研究及地質(zhì)演化［J］.地質(zhì)論評，53(2):207-216.

王劍.2000.華南新元古代裂谷盆地演化:兼論與Rodinia解體的關(guān)系［M］.北京:地質(zhì)出版社.

吳根耀，符鶴琴，湯加富.1998.贛東北地區(qū)晚元古代登山群火山巖的特點及其形成的大地構(gòu)造背景［J］.巖石學(xué)報，14(2):241-249.

吳榮新，鄭永飛，吳元保.2007.皖南新元古代井潭組火山巖鋯石UPb定年和同位素地球化學(xué)研究［J］.高校地質(zhì)學(xué)報，13(2):282-296.

余達(dá)淦，管太陽，黃國夫.2000.華南(東)晚元古代裂谷系特征與晉—加里東海盆地形成和演化［M］.北京:原子能出版社:39-123.

余達(dá)淦，黃國夫，艾桂根，等.1999.江西周潭同位素年齡特征及其地質(zhì)意義［J］.地球?qū)W報，20(2):195-200.

朱炳泉.2003.大陸溢流玄武巖成礦體系與基韋諾(Keweenaw)型銅礦床［J］.地質(zhì)地球化學(xué)，31(2):1-8.

Mineralization Characteristics and Ore-prospecting Significance of Native Copper-type in Taoyuan Deposit，Guangfeng County，Jiangxi Province

YU Da-gan， RAO Ming-hui， GUAN Tai-yang
(Key Laboratory of Nuclear Resources and Environment，East China Institute of Technology，Nanchang，JX 330013，China)

There are various copper mineralizations in Jiang-Shao collision zone，and Taoyuan deposit in Guangfeng is the representation of native copper-type deposits which occured in new proterozoic continental volcanic belt.Its mineralization happened in trachyandesite rock series.In space，it is closely related to breccia belts that were engenderred by the cryptoexplosions from andesitic porphyrites and associated with mineralization are largescale red Fe-dolomitization，hematization，silicification and sericitization.Native copper occurrs in Fe-dolomitization belts and the characteristics of mineralization are cuprite veinlet and cuprite stockwork，and the mineral ores are native coppers，cuprites，tenorites and malachites.

P618.41

A

1674-3504(2012)03-0201-07

10.3969/j.issn.1674-3504.2012.03.001

2012-05-14 責(zé)任編輯:吳志猛

余達(dá)淦(1942—)，男，教授，主要從事區(qū)域成礦作用的研究。E-mail:dgyu@ecit.edu.cn

Key Works:continental volcanic rocks;porphyry;Fe-dolomitization;native copper