铜山新桥洞矽卡岩型铜硫铁矿床成矿作用浅析.doc

安徽省铜山新桥洞矽卡岩型铜硫铁矿床
成矿作用浅析
尹志伟
(湖南科技大学资源环境与安全工程学院资源勘查一班)

摘要：铜山矽卡岩型铜矿床产于长江中下游铁铜成矿带中的安庆)贵池矿集区。研究区矽卡岩化与矿化发生于碳酸盐岩地层与花岗闪长斑岩间的接触带中,蚀变及矿化具有水平与垂向分带特征。水平方向上,靠近岩体的矽卡岩中石榴子石含量较高,远离岩体的矽卡岩中透辉石含量较高;靠近大理岩带发育钙铁辉石矽卡岩,远离大理岩带的灰岩硅化较强。垂向上,从上到下依次为角岩带、钙质矽卡岩带和镁质矽卡岩带。矿物成分研究表明,靠近岩体处氧化性较强,石榴子石的钙铁榴石端员含量高;铜多富集于含石英脉的岩体、距岩体略远的矽卡岩、角岩或大理岩中,而锌多富集于硅化灰岩及远离岩体的矽卡岩中。从地层、构造和矶头复式岩株与成矿的关系入手，对新桥硫铁矿床的成矿地质条件进行分析。岩浆是区内成矿的重要因素，新桥铜硫铁矿床应是以接触交代作用为主形成的矽卡岩型铜硫铁矿床
关键词：铜硫铁矿床；矽卡岩；矿床成因
ABSTRACT:TheTongshanskarn-typecopperdepositislocatedintheAnqing-GuichioreconcentrationareaalongthelowerandmiddleYangtzeRiverreachesiron-coppermetallogenicbelt.Inthestudyarea,skarnizationandmineralizationoccurinthecontactzonebetweencarbonateandgranodioriteporphyry.Alterationandmineralizationshowsignificanthorizontalandverticalzoningcharacteristics.Inhorizontalzoning,thegarnetcontentofskarnsneartheplutonishigh,thediopsidecontentofskarnsfarfromtheplutonishigh,andthehedenbergitecontentofskarnsnearthemarbleisalsohigh.Thelimestonefarawayfromthemarbleexperiencedstrongsilicification.Accordingtotherelationshipbetweenthestratums,structures,JitourockstrainsinXinqiaoCu­S­Fedepositandthemineralization,thegeologicalore­formationconditionsinXinqiaoCu­S­Fedepositwerediscussed.Magmaistheimportantfactorofthemineralization,andXinqiaoCu­S­FeDepositisskarn­typeCu­S­Fedepositbecauseofcontactmetasomatism.
KEYWORDS:Cu­S­Fedeposit;skarn;ore­controllingfactors;genesisofdeposit

1绪论
1.1区域地质背景
长江中下游成矿带是中国东部中生代形成的成矿特色鲜明的陆内铁、铜、金、多金属成矿带，是我国重要的金属成矿带之一。长江中下游成矿带内迄今已发现200多个Cu-Fe-Au多金属矿床，这些金属矿床自西至东主要集中在以下7个矿集区:鄂东南(湖北省东南部地区)Fe-Cu矿集区；九瑞(江西省-九江-瑞昌地区)Cu-Au-Mo矿集区；安庆-贵池(安徽省)Cu矿集区；庐极(安徽省庐江-极阳地区)Fe-Cu矿集区；铜陵(安徽省)Cu-Au矿集区；宁芜(江苏省南京-安徽省芜湖地区)Fe矿集区；宁镇(江苏省南京-镇江地区)Cu-Fe-Pb-Zn矿一集区(常印佛等，1991;翟裕生等，1992;唐永成等，1998)。
铜陵矿集区位于安徽省铜陵地区，是长江中下游成矿带中地质研究程度较高的地区之一，区内分布有多个大型铜、硫、金多金属矿床，是长江中、下游铁、铜、硫、金成矿带的重要组成部分。铜陵矿集区是我国“层控矽卡岩型”矿床成矿理论(常印佛等，1981,1991)和叠加复合成矿理论(翟裕生等，1992)的发源地，是国内外矿床学研究热点地区之一。
铜陵矿集区大地构造位置属于扬子板块东缘下扬子中段，大别山造山带前陆盆地中的次级隆起区。区内地层除了缺失中下泥盆统外，从志留系到第四系均有出露，其中志留纪—中三叠世主要为海相碳酸盐岩和碎屑岩沉积，由陆相碎屑岩夹火山碎屑岩系构成中三叠世—第四纪地层。该区经历了多次复合叠加构造运动，加里东、印支及燕山运动对本区构造格架的形成起了主导作用，区内褶皱和断裂构造均十分发育。其中，近东西向和近南北向基底断裂是主要的控岩控矿构造，特别是近东西向的铜陵—戴家汇基底断裂，形成了区内最主要的构造—岩浆—流体带，对岩浆的侵入作用、成矿流体的运移及成矿元素的迁移、活化、沉淀和富集起到重要作用（常印佛等，1991；翟裕生等，1992；唐永成等，1998；邓军等，2006）；区内燕山期岩浆活动最为强烈，形成一套高钾钙碱性岩石（Maoetal.,2006；吴淦国等，2008；Lingetal.，2009,2011；徐晓春等，2012），并形成了与其密切相关的铜官山、狮子山、新桥、凤凰山和沙滩角五大矿田，以斑岩—（层控）矽卡岩型铜金矿床为主要类型（周涛发等，2012）。
1.2自然地理特征
铜陵矿集区位于安徽省沿江地区中部(皖南山区北部、属长江南岸的沿江丘陵平原)，行政隶属于安徽省铜陵市和芜湖市繁昌县、南陵县管辖，是长江中下游的著名矿集区，我国重要的有色金属基地。其地理坐标范围:东经117°42′00″一118°15′00″，北纬30°42′00″一31°07′56″。该区交通发达，东距芜湖市80km左右，东南与繁昌县接壤，西距安庆市90km左右，南与青阳县、南陵县交界，西南与池州市毗邻，西北一江之隔是无为县、枞阳县，距安徽省省会合肥市160km，徐(州)黄(山)公路线在铜陵长江大桥过江，同时，长江一年四季通航，矿集区内沿江港口、码头具有较强的吞吐能力。全区面积约1200km²，南北长约45km，东西宽约50km。
铜陵矿集区地形地貌特征表现为由东南向西北倾斜，呈带状展布。其北部为临江冲积平原，地势开阔平坦;南部及东南部为剥蚀低山区；中部以剥蚀丘陵为主，呈起伏之丘岗。南部低山丘陵区分布于铜陵县西峰牌、铜官山、黄木岭、狮子山一线以南，面积约480km²，占矿区总面积的40%左右。中部低丘平岗地区分布于铜陵市中部，铜陵县新沟、花园区、玉楼山、山边崔家一线以南、南部低山丘陵以北地区，包括流潭乡、钟仓镇、西湖镇、钟鸣镇、新桥镇及部分南郊，面积约360km²，占全市总面积的30%左右。由于北临沿江平原，地处南北过渡带，地形地貌多为低丘平岗，地形起伏相对较小，呈带状分布。本区河流较多，特别是沿新桥河、顺安河形成了狭长的河谷平原(贩田)，组成物质为近代河流冲积物，一般厚度5-10m。北部沿江平原洲纤区，地势平坦，分布于铜陵北部沿江洲坪区，地势低洼，包括铜陵县的大通和悦洲、安平、青坝、太平、永丰以及和平乡的全部行政村，流潭、钟鸣、顺安和西湖镇北部的行政村，约占全矿区总面积的30%。本区自第四纪以来一直处于下降状态，长江支流携带大量泥沙在此堆积，形成了深厚的沉积层。
铜陵矿集区属亚热带湿润季风气候，四季分明而春秋较短，季节交替明显，气候温和，雨量充沛，年平均降雨量1388.6mm，最高达2173.7mm，最低778.5mm，每年4-6月为雨季，降水主要集中在7-9月，年平均蒸发量1359.8mm。全年平均湿度在75%一81%之间，潮湿系数为1，属湿度充足带。年均气温16.2℃，最高气温达40.2℃，最低为-11.9℃，无霜期约为230d，冬季气温前高后低；春季气温偏高，雨水前少后正常;夏季雨少气温偏高。常年风向规律明显，冬季为西北一东北风(频率20%)，夏季为西南风(频率16%)，因而易形成地形性逆温和环形流场。铜陵矿集区水资源比较丰富，地表水属长江水系(流域)，主要有相思河、圣冲河、新桥河、钟仓河、顺安河和西湖等水域。长江由西南而北再东折，流经矿集区境内约60km，上至大通镇，下至荻港镇，绕铜陵近三分之一周，河道弯曲，沙洲棋布，河势稳定。江面宽1.2一3km²，年平均流量27544m³/s，每年7月出现洪峰，枯水期在12月至翌年2-3月。
境内具有丰富的水产资源和植物资源及农业资源。据初步调查，铜陵水域的鱼类有8目15科44种。其中商品鱼类有青鱼、草鱼、黄鲢鱼、白鲢鱼、鲤鱼、鳊鱼、团头舫、黄鳝、泥鳅等。珍贵鱼类有鲚刀鱼、银鱼、鲟鱼、鳜鱼、鲥鱼、鳗鱼等。鳖、龟、蚌、螺、虾、螃蟹等品种资源也很丰富。稀有水生动物有白鳍豚、江豚、扬子鳄等。
查出确定学名的88科600余种，其中观赏植物、园院及行道绿化乔木类36种，灌木类33种，绿化观赏竹类17种，蕨类60余种，草本类34种，水生类10种。药类约1400余种。药类植物中以凤凰山丹皮最为著名。
铜陵泡桐资源丰富，素有桐乡之称。铜陵气候温和，雨量充沛，是农作物生长的有利条件。农业生产以粮食和经济作物为主。粮食作物有水稻、小麦等；经济作物主要有棉花、大豆、油菜、花生、芝麻、茶叶、苎麻、油桐、大蒜、生姜等。
铜陵矿集区交通便捷，四通八达。作为安徽中南部、长江南岸的城市铜陵市，地处上海与武汉、南京与九江交通线中部，依托长江这条黄金水道，水路上可及重庆，下可达上海。铜陵港是长江十大港口和安徽省四大港口之一，国家一类出口口岸，拥有停靠万吨货轮的港口1个，一般港口6个，码头43座。铁路直抵上海、杭州、南昌、武汉等地，与京沪、京九、京广、皖赣线相连，宁(南京)一安(庆)城际铁路正在紧张施工，京福高铁年内动工兴建。公路建设突飞猛进，八百里皖江第一桥—铜陵长江公路大桥、沿江快速通道已建成通车;合铜黄高速公路和沿江高速公路已建成通车;铜宣高速公路正在积极筹建;境内公路四通八达，沿新、白坝、九凤等重点公路正在进一步改造。依托便捷的交通，铜陵至合肥新建的新桥机场、南京禄口机场均可以在2h以内到达。四通八达的现代交通网络止在进一步形成。
铜陵矿集区矿产资源丰富、矿种齐全。己探明保有储量的矿种近30种，主要有铜、硫、铁、金、银、煤、石灰石，及与之伴生的钻、秘、镍、钒、福、稼、钥、锗、硒等多种金属。其中，已探明的铜金属储量达254万t，居安徽省第一；纯硫储量4730万t，居安徽省第一；铁金属储量6222万t，金、银金属储量均居全省重要位置。大理石、石灰石、膨润土、铅锌矿、珍珠岩、钾长石、石英岩等也都有一定开采价值。

1铜陵总体行政图与交通图

1.3区域地层
铜陵矿集区位于下扬子坳陷带中部的铜陵断隆，在地层区划上属扬子地层区的下扬子分区（安徽省地质矿产局，1987）。本区的褶皱基底在地表没有出露，出露的地层为志留系——下三叠统盖层，主要为海相碳酸盐岩和碎屑岩。铜陵矿集区出露最老地层为志留系，除缺失下、中泥盆统外，从志留系到第四系层序齐全，发育较为完整,地层岩性、厚度、岩相古地理等沉积特征及含矿性
1.4区域构造
铜陵矿集区与下扬子前陆坳陷中的次级隆起--铜陵断隆相对应，位于下扬子坳陷带的中部，南北两端分别以近EW向隐伏基底断裂为界，与贵池、繁昌两个NE向“S”形褶皱带相隔；东西两侧分别以NE向大断裂为界，与宣（城）南（陵）坳陷、下扬子坳陷等中新生代沉积盆地为邻。
矿集区构造由多期不同方向、不同性质的构造变形相互叠加而成，除存在前印支期构造外，还发育燕山-喜马拉雅期构造，主要构造有NE向、EW向、NNE向、SN向、NW向五组，构成了区内复杂的构造变形格局。
1.5岩浆岩
铜陵矿集区在燕山期岩浆活动强烈，与成矿关系密切。地表出露的小岩体约有70多个，多呈中-浅成相的小岩株、岩枝或岩墙产出，出露面积111km2。大多数分布于EW向展布的铜陵-南陵深断裂控制的岩浆成矿带上，控制着区内铜官山矿田、狮子山矿田、新桥矿田、凤凰山矿田、沙滩角矿田等主要铜金矿产的分布，少数岩体分布于矿集区的五贵桥，丁桥一带。侵入岩岩石类型主要为辉石二长闪长岩，分布于白芒山、焦冲、舒家店等地，出露面积较小；石英二长闪长岩，沿铜陵-南陵断裂广泛分布，市区内最主要的岩石类型；花岗闪长岩，分布于瑶山、凤凰山等地；另有一些石英闪长岩、花岗岩岩脉等零星分布。
侵入岩浆活动是铜陵地区铜、金、铁、硫矿床成矿的主要控矿因素，对成矿起了主导作用，一方面直接提供了成矿物质的流体介质；另一方叠加改造原生沉积矿层(或矿源层)而形成层控矽卡岩型铜、铁、硫矿床(常印佛等，1991；唐永成等，1998)。同时，相当一部分矿体产于侵入岩与晚古生代、中生代的碳酸盐岩接触带上(如铜官山、凤凰山等地)，使铜陵矿集区成为我国最重要的矽卡岩型铜、金矿集区之一；另有些岩体则成为斑岩型铜、金矿的直接容矿围岩，如沙滩角、冬瓜山深部、舒家店等。

2新桥洞地质背景
新桥铜硫铁矿床是我国长江中下游成矿带铜陵矿集区内一个非常重要的矿床。人们对该矿床岩体测年、成矿元素分带、成矿流体、控矿因素、成矿规律及找矿标志等方面的研究取得了丰硕成果，但同时由于对成矿时代、成矿物质来源、成矿地质条件和矿区典型的胶状黄铁矿成因等方面的认识尚存疑点，使得人们对其矿床成因一直没有统一认识。
目前，人们对新桥铜硫铁矿床的成因认识主要有3种观点：同生沉积—岩浆热液改造成因、海西期海底喷流沉积成因和燕山期岩浆热液成因。
铜陵区域内包括冬瓜山铜矿床在内的众多矿床与新桥铜硫铁矿床在矿体产出状态、赋矿层位、控矿因素、成矿规律等多方面都具有一定程度的相似性，相关的疑点也较相似，因此，对新桥铜硫铁矿床进行成因分析也有利于促进对整个铜陵矿集区成矿机制的研究。
为此，本文就矿区地层、构造和岩浆岩以及矶头复式岩株与成矿的关系进行探讨，同时结合成矿地质背景和矿床地质特征进行成因分析，以便为新桥铜硫铁矿床的成因研究提供一定的理论依据。

2.1矿床地质特征
新桥铜硫铁矿床位于华北地台与江南背斜两大构造之间的交接带，即样子准地台（Ⅲ）下扬子坳陷带（Ⅲ2）沿江拱断褶带（Ⅲ22）贵池——马鞍山断褶带中部。志留系下统高家边组至三叠系下统殷坑组等地层在区内均有出露。
其中，石炭系中统黄龙组和上统船山组在矿区内被层状矿体所代替，是主要的赋矿层位，而在矿区边部和外围则有分布，岩性以灰岩为主。上泥盆统五通组岩性以石英砂岩为主，构成矿区主要的Ⅰ号层状矿体的底板。下二叠统栖霞组岩性主要是灰岩和沥青质灰岩，为矿区的主要赋矿层位，同时也构成1号矿体的顶板。
舒家店背斜与大成山背斜枢纽走向均呈SW向，两背斜相向倾伏，其倾伏端发育有盛冲向斜，3个褶皱在空间上组成了一个有利岩体和矿体就位的“半漏斗”形区域。区内出露的岩体主要为矶头复式岩株，出露于盛冲向斜核部，出露面积约0.5Km2，岩性以石英闪长岩为主。
2.2矿区地层
矿区出露的地层自上泥盆统至中下三叠统均有出露。但矿床以石炭系中上统黄龙组、船山组和二叠系下统栖霞组地层为主要赋矿层位，它们以灰岩为主，其性脆、化学性质活泼，有利于矿质的交代和沉淀；而赋矿层位下部泥盆系上统五通组的石英砂岩，赋矿层位上部下二叠统孤峰组的硅质岩均致密坚硬，化学性质稳定，不利于矿质交代，对矿体形成有明显隔挡效应，即新桥铜硫铁矿床赋存于“硅——钙——硅”构造中“钙”的良好成矿环境中。另外，石炭系中上统黄龙组和五通组之间存在假整合面，其两侧岩性机械性能差异大，在多次构造活动中由假整合面产生层间破碎和滑脱空间，也为矿液运移和沉淀提供了良好空间。
2.3矿区构造
控岩构造主要为矶头——沙滩角基底断裂、北北东向断裂带、北西向横断层、盛冲向斜、舒家店背斜和大成山背斜，前两者属于深部控岩构造，后四者为浅部控岩构造。由于北东向左行排列的舒家店背斜和大成山背斜再次活动，其在行扭压作用使矶头——沙滩角基底断裂和北北东向断裂带交汇处发生扩张，深部岩浆以此沿交汇处上升，并通过北西向横断层进入舒家店背斜南西倾伏端、大成山背斜北东倾伏端和盛冲向斜核部组成的半漏斗形区域内，形成与成矿关系密切的矶头岩株。
2.4矿区岩浆岩
矿区内的岩体主要是矶头复式岩株，分布于矿床中部，平面似椭圆形出露，长轴NE向，出露约0.5km2，周边与围岩呈弯曲接触。岩株向周围地层内有岩枝伸出，尤似南东面为甚，岩体分相明显，中央相为石英闪长岩，边缘相为闪长玢岩。
2.5矿石结构与构造
矿石结构主要为粒状结构、交代结构、胶状结构、交代残余结构、交代假象结构、共结边结构、网状结构、脉状结构、针状结构、条带状结构、层状结构、揉皱结构和压碎结构等。
矿石构造主要是块状、侵染状、角砾状、脉状、蜂房状、卷曲状、晶洞状、砂糖状、网脉状构造等。
2.6矿石类型及其特征
区域内矿石主要以黄铁矿为主，铜矿体和铁矿体也具有一定的储量。铜矿体主要为黄铜矿；铁矿石主要为磁铁矿、褐铁矿、菱铁矿和黄铁矿。在层状硫化物矿体中也具有一定储量的金矿体。
2.7矿石矿物
矿石矿物以黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿、胶状黄铁矿、菱铁矿和磁黄铁矿等为主；也有少量方铅矿、闪锌矿、赤铁矿、褐铁矿、镜铁矿以及一些金银类矿物等。

2.8脉石矿物
区域内脉石矿物主要为石英闪长岩中的斜长石、钾长石、石英、角闪石黑云母以及闪长玢岩中的斜长石以及少量方解石、白云石、绿泥石和不透明矿物等。
2.9蚀变特征
在围岩与岩体的接触带，灰岩受热影响多发生大理岩化，而砂岩则发生角岩化。除此之外，围岩蚀变还有矽卡岩化、钾化、硅化、碳酸盐化、绢云母化、高岭土化和绿泥石化等。矽卡岩化多为石榴子石矽卡岩化、透辉石矽卡岩化、绿帘石矽卡岩化，多见于岩体与灰岩的接触带及其附近围岩。绢云母化分布于岩体之中，呈蜡黄色；绿泥石化为近矿蚀变，见于矿体附近岩体中，可视为矿区内的找矿标志；高岭土化多见于地表出露的岩体中。总体而言，新桥铜硫铁矿区的蚀变相对较弱，而且其分带现象不明显。

2铜陵地区新桥硫铜矿综合剖面图

3成矿地质条件
3.1地层与成矿作用的关系
矿区出露的地层自上泥盆统至中下三叠统均有出露。但矿床以石炭系中上统黄龙组(C2h)、船山组(C3c)和二叠系下统栖霞组(P1q)地层为主要赋矿层位。就成矿物质来源而言，铜陵地区各地层微量元素如图（3）所示，区域内三叠系中统铜头尖组(T2t)、二叠系上统大隆组(P2d)和志留系上统茅山组(S3m)地层中的铜质量分数明显比其他地层的高。但区域内矿床(点)的容矿层位统计结果(4)显示：上述地层除上二叠统龙潭组(P2l)出现1个矿床(点)外，其余地层均未见；铜陵地区的铜矿床更多分布于下二叠统栖霞组(P1q)地层中，可见地层并不能为矿床的形成提供铜源。
新桥铜硫铁矿床主要的赋矿地层(石炭系中上统黄龙组、船山组和二叠系下统栖霞组)均以灰岩为主，其性脆、化学性质活泼，有利于矿质的交代和沉淀；而赋矿层位下部泥盆系上统五通组(D3w)的石英砂岩，赋矿层位上部下二叠统孤峰组的硅质岩(P1g)均致密坚硬，化学性质稳定，不利于矿质交代，对矿体的形成有着明显的隔挡效应，即新桥洞硫铁矿床赋予硅—钙—硅中得中“钙”的良好成矿环境中。另外，石炭系中上统黄龙组(C2h)与五通组(D3w)之间存在假整合面，其两侧岩性机械性能差异大，在多次构造活动中由假整合面产生层间破碎和滑脱空间，也为矿液的运移和沉淀提供了良好的空间，上述结果表明：在成矿物质的来源上，含矿地层不能为矿床的形成提供铜源；但地层为成矿作用提供了“硅—钙—硅”构造和由假整合面形成的层间破碎这2种良好成矿环境。

图3铜陵地区各地层中微量元素平均质量分数

图4铜陵地区各容矿层位矿床(点)统计表

3.2构造及其与成矿的关系
根据新桥铜硫铁矿床的主要特征以及其构造与矿床和岩浆活动的关系，将区内主要的控岩、控矿构造分述如下。控岩构造主要为矶头—沙滩角基底断裂、北北东向断裂带、北西向横断层、盛冲向斜、舒家店背斜和大成山背斜，前两者属于深部控岩构造，后四者为浅部控岩构造。由于北东向左行排列的舒家店背斜和大成山背斜再次活动，其左行扭压作用使矶头—沙滩角基底断裂和北北东向断裂带交汇处发生扩张，深部岩浆以此沿着交汇处上升，并通过北西向横断层进入舒家店背斜南西倾伏端、大成山背斜北东倾伏端和盛冲向斜核部组成的半漏斗形区域内，形成与成矿关系密切的矶头岩株。
控矿构造主要包括以下3种类型。
1)层间滑脱破碎带。石炭系中上统黄龙组(C2h)与五通组(D3w)之间存在假整合面，其两侧岩性机械性能差异大，多次构造活动特别是褶皱变形将其假整合面改造形成层间破碎和滑脱空间，而且后期的矶头岩体由“漏斗底”上浸,又对滑脱破碎带两侧的地层产生顶托和拖拽作用，造成层间滑脱的进一步加剧，这就为矿液的运移和沉淀提供了良好的空间。新桥铜硫铁矿床最大的1号层状矿体就位于该层间滑脱破碎带之中。
2)岩体侵入接触构造。
新桥铜硫铁矿床的5号矿体赋存于栖霞组(P1q)、黄龙组(C2h)及船山组(C3c)灰岩和矶头岩株的接触带中，接触带控制作用十分明显，而且在岩体与灰岩接触面的产状发生变化的部位都形成较富的矿体。这是由于这些部位能为灰岩和岩浆提供相对较大的接触面积，有利于含矿热液聚集的同时，又能使其与围岩之间发生充分的接触交代作用而形成较富矿体。

3)复合接触带控矿构造。新桥铜硫铁矿床的复合接触带控矿构造主要指层间滑脱破碎带与岩体侵入接触构造的复合部位。矶头岩株在上侵就位的过程中，一部分岩浆横向迁移进入层间滑脱破碎带中，在良好的就位空间中与灰岩进行充分的接触交代，而且其相对其他层间滑脱破碎部位有着更充分的成矿物质和热源供应，致使该部位形成的矿体较厚较富。
另外，层间滑脱破碎带次级褶皱转折部位厚度加大也可能是致使复合接触带部位矿体较厚较富的另一原因。

3.3岩体特征及其与成矿的关系
3.3.1岩体岩石学特征
矿区内的岩体主要为矶头复式岩株，分布于矿床中部，出露面积约0.5km2。岩体分相明显，中央相为石英闪长岩，边缘相为闪长玢岩。石英闪长岩多呈灰色和灰白色，半自形不等粒状结构，浅色矿物以斜长石为主，常见聚片双晶结构和环带结构(图3(a)和3(b))；暗色矿物以角闪石为主，质量分数多在10%~20%之间。闪长玢岩多呈灰白色，斑状结构。
矿物成分主要为角闪石、斜长石、石英和少量不透明矿物。角闪石多构成斑晶，为半自形—它形短柱状，粒径为0.2~1.0mm；斜长石大者形成斑晶，质量分数约为10%；细者形成基质，质量分数约65%。石英呈它形粒状形成基质。
3.3.2岩体地球化学特征
根据前辈分析的结果，他们分析选取的样品均采自矶头复式岩株在新桥露天采场的人工出露点，均为较新鲜的闪长岩类岩石，全岩分析结果及岩石化学特征值见图5。微量元素分析结果及经球粒陨石平均质量分数标准化所得到的稀土特征值。
石英闪长岩的SiO2平均质量分数为59.13%，属于硅酸弱饱和类岩石；岩石碱总质量分数(w(K2O)+w(Na2O))平均值为6.58%，碱度率为1.72~2.06，里特曼组合指数(σ)在2.56~2.88之间，说明岩石属于典型的钙碱性岩。钙碱性岩分为KCG和ACG两类，前者贫CaO而富K2O，主要来源于地壳；后者贫K2O而富CaO，主要来源于地幔[13]。
样品的CaO质量分数平均值为5.34%，K2O为2.98%，属于ACG类，这也指示了本区岩浆主要来源于上地幔。铝过饱和度为0.81~0.94，铝碱比为1.68~1.92，显示岩石为准铝质，说明本区起源于上地幔的原始岩浆，在岩浆的成岩演化过程中受到上地壳的同化混染。
稀土元素配分模式显示矶头复式岩株的闪长类岩石属同源岩浆演化的轻稀土富集型。
轻重稀土比w(LREE)/w(HREE)介于9.84~13.00之间，轻稀土强烈富集。(w(La)/w(Sm))N平均值为4.68，说明轻稀土元素内部也具有明显的分异作用；(w(Gd)/w(Yb))N范围平均值为1.24，小于(w(La)/w(Sm))N，重稀土分馏程度较低，衰减速度比轻稀土的慢。铕异常(δEu)均在0.90~0.98之间，铕谷不明显，属球粒陨石型，说明岩浆岩在形成期间斜长石分离结晶作用不明显；铈异常变化范围为0.78~0.82，铈谷不明显，属铈正常型，反映了表层风化作用对岩石的影响较小。

3.3.3岩体与成矿的关系
新桥铜硫铁矿床的成因一直存在争论，其原因在于一直不能准确确定该矿床主成矿期的成矿时代，即不能确定成矿是属于燕山期岩浆活动为主的控矿，还是海西期火山喷发形成为主的地层控矿。王彦斌等利用Rb­Sr法和Re­Os法确定新桥黄铁矿年龄，分别获得(112.6±7.8)Ma和(126±11)Ma的等时线年龄。目前，该结果虽然还需要进一步证明，但其与矶头岩体137~140Ma相近，同属燕山期，这表明矶头岩株与成矿作用之间存在密切关系。

图5新桥矿床矶头岩株石英闪长岩全岩分析结果及
岩石化学特征值
。

新桥铜硫铁矿床1号和5号矿体在空间上与矶头岩株密切相关。1号矿体围绕岩体展布，虽赋存于层间滑脱破碎带之中，但在近岩体的部位，矿体明显较富较大，而且1号矿体主要矿物围绕矶头岩株呈现出矶头岩株→磁铁矿−粒状黄铁矿带→黄铜矿−粒状黄铁矿带→粒状黄铁矿带的明显的分带特点，这与典型的岩浆热液矿床的温度分带一致，即近岩体区域形成中高温矿物(磁铁矿)，远离岩体的区域则形成中低温矿物；5号矿体赋存于矶头岩株与灰岩的接触部位接触带控矿特征十分明显，而且在近接触带的岩体之中也可见有浸染状的黄铁矿和磁铁矿分布。
新桥矿床的硫同位素和铅同位素结果表明：矶头岩株为其矿床的形成提供了主要的物质来源。另外，矶头岩株元素Cu的高质量分数也印证了这一关系。同时，石英和方解石的氢氧同位素证实矿床的成矿热液为岩浆水。综合以上分析可以看出：岩浆是区内成矿的重要因素，其对应的岩浆热液活动为矿床的形成提供了主要的成矿物质、成矿流体和热量。
4关键控矿因素
1)有利层位。1号矿体赋存的石炭系船山组和黄龙组地层岩性均以灰岩为主，其渗透性较好、化学性质活泼，易于与成矿热液发生交代作用形成矿体。
2)岩浆。矶头复式岩株的岩性以闪长岩为主，其对应的岩浆热液易与船山组和黄龙组的灰岩发生化学反应，而且其Cu元素的强烈富集说明其有为成矿作用提供铜源的潜力。
3)有利赋矿空间。石炭系船山组和黄龙组地层的灰岩岩性与上泥盆统五通组(D3w)地层的石英砂岩岩性机械性能差异大，在多次构造活动中易产生层间破碎和滑脱空间，为矿液的运移和沉淀提供了良好的空间。
4)有利构造。盛冲向斜、舒家店背斜和大成山背斜组成的半漏斗形区域则为岩体的就位提供了空间条件。同时，三褶皱的多期次活动使得船山组和黄龙组地层与上泥盆统五通组(D3w)地层之间的层间破碎和滑脱空间进一步扩大，为矿体的就位进一步提供良好空间。
5)隔挡层。矿体的底板为上泥盆统五通组(D3w)，其岩性均为石英砂岩，其渗透性较差，化学性质稳定，这有利于含矿热液的储存，为矿质的沉淀、富集提供了良好的条件。
5矿床成因分析
由于对成矿时代、成矿物质来源、成矿地质条件和矿区典型的胶状黄铁矿成因等方面的认识存在疑点，使得新桥铜硫铁矿床成因一直处于同生沉积—岩浆热液改造成因[6−7]、海西期海底喷流沉积成因和燕山期岩浆热液成因这3种观点的争论之中。通过对新桥铜硫铁矿床的成矿地质背景、矿床地质特征、成矿地质条件、关键控矿因素等的分析，同时结合新桥铜硫铁矿床与典型Sedex矿床和矽卡岩型矿床的对比认为：
1)矶头复式岩株的闪长岩类岩石属于硅酸弱饱和类钙碱性准铝质岩石，其对应的岩浆热液有利于与船山组和黄龙组等碳酸盐地层发生交代反应。矶头复式岩株中Cu元素强烈富集也说明岩浆具备提供成矿物质的潜力。

2)1号矿体中矿石矿物的交代结构十分发育，说明矿床的热液成矿特征十分明显，而且成矿作用应以接触交代作用为主。浸染状、脉状、卷曲状、块状、晶洞状等构造属于接触交代型矿床常见的矿石构造。
3)围岩蚀变以石榴石化、透辉石化、硅灰石化、绿帘石化等矽卡岩化为主，而且主要出现在矿体与岩体的接触带，反映了三者之间在空间上的亲缘性。
4)1号矿体主要矿石矿物围绕矶头岩株呈现出的明显分带与典型的岩浆热液矿床的温度分带一致，即近岩体区域形成中高温矿物(磁铁矿)，远离岩体的区域则形成中低温矿物，这也暗示岩体与成矿之间的密切关系。
5)S和Pb同位素的组成说明成矿物质主要来自于岩浆[2,4−5,7]，这符合矶头复式岩株中Cu元素的强烈富集特征。石英和方解石的氢氧同位素证实矿床的成矿热液为岩浆水[15]，这都说明岩浆是区内成矿的必要因素，其对应的岩浆热液活动提供了主要的成矿物质、成矿流体和热量。
6)将新桥铜硫铁矿床与典型的Sedex型矿床即美国红狗超大型铅锌矿矿床和典型的矽卡岩型矿床即湖北大冶铁矿床进行比较，发现新桥铜硫铁矿床明显有别于美国美国红狗超大型铅锌矿矿床，而与大冶铁矿床相类似，见表5。胶状黄铁矿成因研究一直是新桥铜硫铁矿床成因研究的一大瓶颈，但电子探针分析结果表明：新桥铜硫铁矿床的胶状黄铁矿应属于热液成因，而不是同生沉积和海底喷流沉积所形成[18]。这也间接否定了同生沉积—热液改造和海底喷流沉积2种成因观点。综合上述观点认为：新桥铜硫铁矿床应属于以接触交代作用为主形成的矽卡岩型铜硫铁矿床
6结论
6.1读书结论
1)地层对成矿作用的有利性表现为提供了“硅−钙−硅”构造和由假整合面形成的层间破碎这2种良好成矿环境。
2)层间滑脱破碎带、岩体侵入接触带和这两者形成的复合部位对矿体的形成有着明显的控制作用，是新桥铜硫铁矿床最主要的3种控矿构造，特别是层间滑脱破碎带和岩体侵入接触带的复合部位往往形成较富较厚的矿体。
3)矶头复式岩株的闪长岩类岩石属于硅酸弱饱和类钙碱性准铝质岩石，贫K2O而富CaO，属于钙碱性岩中的ACG类，指示本区岩浆主要来源于上地幔；而元素Nb和Ta与原始地幔标准值相比，显著亏损，说明岩体是岛弧岩浆作用的直接产物，且在岩浆上升过程受到了地壳物质的混染。
4)矶头复式岩株的成岩年龄与新桥铜硫铁矿床的成矿年龄相近，加之1号矿体主要矿物围绕矶头岩株呈现出与典型岩浆热液矿床温度分带一致的特征，这都显示二者存在一定的亲缘性；另外，Cu元素的强烈富集说明岩浆具备提供成矿物质的潜力，这与矿床硫同位素、铅同位素和氢氧同位素的富集结果相吻合。
5)将新桥铜硫铁矿床与典型的Sedex型矿床即美国红狗超大型铅锌矿矿床和典型的矽卡岩型矿床即湖北大冶铁矿床进行比较，发现新桥铜硫铁矿床明显有别于美国红狗超大型铅锌矿矿床，而与大冶铁矿床相类似。
6)岩浆是区内成矿的重要因素，其对应的岩浆热液活动提供了主要的成矿物质、成矿流体和热量，新桥铜硫铁矿床应是以接触交代作用为主形成的矽卡岩型铜硫铁矿床。
6.2自我综合小结
根据对新桥铜硫铁矿床的有关文献的查阅，我发现新桥矿床关键的控矿因素主要有以下几类：有利层位、岩浆、有利赋存空间、有利的构造以及隔挡层。
①有利层位：我们所见到的1号矿体是赋存在石炭系船山组和黄龙组地层之中，其均为灰岩，化学性质活泼、渗透性好，易于成矿。
②岩浆：矶头复式岩株的岩性以闪长岩为主，它易于与船山组和黄龙组的灰岩发生化学反应，从而形成矿床。
③有利赋存空间：石炭系船山组和黄龙组灰岩地层与泥盆统五通组的石英砂岩的机械性能差异大，在多次构造活动中容易产生层间破碎和滑脱，从而为矿液运移与赋存提供了良好的空间。
④有利构造：盛冲向斜、舒家店背斜和大成山背斜组成的半漏斗形区域为岩体提供了良好的空间。而且这三个褶皱多次破坏了船山组、黄龙组和五通组的地层，使地层发生破碎，产生很多裂隙，为矿体赋存提供良好空间条件。
⑤隔挡层：矿体底板是泥盆统五通组石英砂岩，其渗透性差、化性稳定，这有利于矿质的储存于沉淀。
这些对矿床的成因分析具有很好的提示作用。通过分析后我发现：
⒈矶头复式岩株的闪长岩类属于硅酸弱饱和类钙碱性准铝质岩石，其容易与船山组和黄龙组等灰岩层发生交代作用而将矿质析出。
⒉在很多1号矿体内所采的样品发现，其矿石矿物的交代结构十分发育，而且矿石构造有浸染状、块状、脉状、晶洞状等构造，这说明矿床的热液成矿特征十分明显，并以接触交代作用作为主要成矿作用。
⒊围岩蚀变主要观察到有石榴石化、透辉石化、绿帘石化等矽卡岩化，并且主要出现在岩体与矿体接触带。
在看了文献和资料的基础上，结合自己所学知识作出判断：新桥铜硫铁矿床应该属于接触交代成矿作用形成的矽卡岩型铜硫铁矿床。
以上就是我的读书报告的全部内容，有什么错误和不足的地方，敬请读者批评指正。

致谢
进入大四，自学能力成为学习中必须掌握的一种技能，在读书奋斗分析资料时看到很多不懂的专有名字和术语，关于新桥洞的疑惑本来就存在很多争议，我就很有兴趣去了解一下，发现真的很多不懂的东西，以我的水平很难看懂，但是不后悔去选择了解新桥洞。本文大部分是借鉴前人的智慧，这篇读书报告是由匡文龙老师拟定题目并在匡老师的指导下完成的，通过前期阅读相关文章和整理资料以及后期的反复斟酌，我希望能尽自己最大的努力，写出一篇自己的读书报告。
但是在具体实施的过程中，我还是遇到了相当多的困难，但是在完成论文后，我还是感觉到收获很多。
读书报告得以顺利完成，要感谢的人实在太多了。首先要感谢匡老师给我们这个机会以及对我们严格的要求，其次还要感谢同学在我完成读书报告时给予我的帮助，因为有他们的帮助，我的读书报告才能如此的顺利。最后衷心的感谢一直支持我的父母，老师和同学，感谢您们对我一直的教诲，帮助和支持。

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