潘家矿区矿石矿物生成顺序及成矿年龄探讨.pdf

冶金与材料第 43 卷潘家矿区矿石矿物生成顺序及成矿年龄探讨汪贤君1，倪宋燕2，杜雄2，柯哲健2（1.建德海螺水泥有限责任公司公司，浙江 杭州311614；2.浙江省地矿勘察院有限公司，浙江 杭州310013）冶 金 与 材 料Metallurgy and materials第 43 卷 第 8 期2023 年 8 月Vol.43 No.8Aug.2023摘要：潘家矿区位于钦行成矿带北东端，综合信息表明，矿区有巨大的铜钨钼铅锌银多金属找矿潜力。经初步光薄片鉴定成果和野外观察，其矿石矿物生成顺序大致为：黄铁矿（早期）白钨矿（辉钼矿）、黄铜矿黄铁矿（晚期）、磁黄铁矿方铅矿闪锌矿（方铅矿）。通过现代同位素年龄测试方法，大铜坑岩体年龄区间为 138Ma到 160Ma，并具有两次活动的高峰，分别在 152.5Ma 和 160.26Ma，表明大铜坑岩体具有持续脉动式活动的特点，潘家矿区成矿作用与较晚一次侵入作用相关性最大，初步推断潘家铜多金属矿床的主成矿期应在 160Ma 左右。关键词：潘家矿区；铜多金属矿；矿物生成顺序；成矿年龄作者简介：汪贤君（1982），男，安徽黄山人，主要研究方向：采矿爆破地质。潘家矿区地处扬子板块与华夏板块的结合部位，江山-绍兴拼合带北西部，隶属钦杭成矿带北东端，是浙江省重要的成矿区之一咱1-2暂。综合信息表明，矿区具有巨大的铜钨钼铅锌银多金属找矿潜力咱3-5暂。文章在分析潘家铜多金属矿床矿石矿物特点的基础上，结合矿物穿插包裹关系，厘定矿物生成顺序，以期对相关综合研究以及找矿工作有所帮助。1矿区地质背景简介潘家矿区位于浙江省淳安县以西，大地构造位置位于扬子准地台（1）之钱塘台褶带（2）、中洲-昌化拱褶带（3）、章村-学川隆褶束（3）中段，主体构造线方向呈北东向展布。该区整体位于结蒙芹川复向斜内，出露地层主要有南华系休宁组、南沱组，震旦系蓝田组、皮园村组，寒武系下统荷塘组、大陈岭组，寒武系中统杨柳岗组，寒武系上统华严寺组、西阳山组及第四系。区内褶皱、断裂构造发育，构造线呈北东 40毅耀50毅方向展布，岩浆活动强烈，以燕山期酸性侵入岩（大铜坑-结蒙花岗岩体）为主。矿区位于钦杭成矿带北东段，处于浙江省 751 重点勘查区之开化桐村-淳安梓桐勘查区内。位于浙西成矿带潘家-结蒙铜铅锌银锑五级成矿远景区，区内出露地层以前寒武系为主，其次为下古生界寒武-奥陶系，其中南华系休宁组钙质夹层利于热液交代成矿，是区内最重要的含矿层位。区内褶皱、断裂极为发育，以区域复背斜为基本构造格架，形成一系列北北东向背向斜构造，与其相应北北东向断裂极为发育，其次为北西向断裂。区内侵入岩较为发育，其中燕山期侵入岩主要沿北东向背斜轴部呈小岩株侵入，矿区附近的大铜坑、程家、河山等中酸性小岩体在深部可能为一个较大的隐伏岩体。区内矿床（点）众多，多数属与燕山期中酸性花岗岩类有关的成矿亚系列，已知有矿床（点）10 余处，点多面广，是浙江省极为重要的找矿区带。2主要矿石矿物特征及生成顺序潘家矿区矿石矿物以白钨矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉银矿、辉钼矿、黄铁矿、磁黄铁矿为主，其次为斑铜矿、孔雀石。白钨矿：白色-灰白色，粒度 0.013mm，0.11mm占多数，多呈细脉状产出，也可见少量呈浸染状产出，镜下多呈小粒状，棒状、环状、小枝状、花朵状，块状等。镜下观察发现白钨矿形时间明显较早，并普遍有后期破碎现象，一般遭受晚期磁黄铁矿、黄铁矿的溶蚀作用或沿粒间间隙充填，如图 2（a）、2（b）所示。黄铜矿：铜黄色，不规则粒状，粒度在 0.012mm 之间，有时以浸染状分布在脉石中，有时呈集合体脉状充填于脉石矿物之间。黄铜矿常被包裹于其它硫化物矿物之中，如形成较早的黄铁矿、磁黄铁矿以及形成较迟的闪锌矿中，如图 2（c）所示。方铅矿：铅灰色，为半自形或不规则粒状，有明显的三角形空穴，呈平行排列，与闪锌矿共生，其中个别方铅矿被包裹在闪锌矿中，如图 2（d）所示。闪锌矿：棕色，棕黑色，粒度在 0.24mm 之间。多呈浸染状或团块状分布于脉石矿物中，少数呈充填裂隙状散布与岩石中。镜下多为块状、粒状、似脉状、微粒浸染状。常见闪锌矿内有黄铁矿、磁黄铁矿，如图 2（e），亦有小粒状的方铅矿 0.040.1mm。178第 8 期（e）ZK3501-G02 Po-磁黄铁矿，Sph-闪锌矿，Pbs-方铅矿晚期闪锌矿包裹早期磁黄铁矿（f）ZK1101-G12（反光）Py-黄铁矿，Caw-白钨矿黄铁矿碎粒间为白钨矿充填图 2潘家多金属矿石矿物照片黄铁矿：浅铜黄色，粒度在 0.53mm 之间，常呈星点状分布，少数以充填裂隙或包裹于闪锌矿内，形态为半自形晶，有完整的四边形切面。黄铁矿至少存在两个世代，早期黄铁矿破碎后为碎粒间隙为白钨矿充填，如图 2（f）所示，晚期黄铁矿呈它形中细粒与磁黄铁矿共（半）生。（a）ZK801-G03（反光）Po-磁黄铁矿，Caw-白钨矿早期白钨矿为晚期磁黄铁矿溶蚀（b）GP1101-G12（反光）Py-黄铁矿，Caw-白钨矿早期白钨矿为晚期黄铁矿溶蚀（c）K1203-G01 Po-磁黄铁矿，Cp-黄铜矿，Sph-闪锌矿晚期闪锌矿包裹早期黄铜矿（d）ZK3501-G01 Pbs-方铅矿，Sph-闪锌矿早期方铅矿包裹于晚期闪锌矿中汪贤君等：潘家矿区矿石矿物生成顺序及成矿年龄探讨179冶金与材料第 43 卷磁黄铁矿：大多颗粒细小，他形粒状，粒径0.5mm，呈暗古铜黄色。多呈细脉充填状或不规则团块状的集合体，与晚期黄铁矿共（半）生，包裹早期的黄铜矿。斑铜矿：暗铜红色，常呈致密块状或不规则粒状，且常与黄铜矿共生，与黄铜矿为同一时期形成的矿物。综上所述，则潘家矿区主要矿石矿物生成顺序大致为：黄铁矿（早期）白钨矿（辉钼矿）、黄铜矿黄铁矿（晚期）、磁黄铁矿方铅矿闪锌矿（方铅矿）。3潘家多金属矿床成矿年龄探讨主要矿床类型划分中，将与岩浆作用有关的矿床划分为三类：（1）与正岩浆作用有关的矿床，与岩浆分异和不混溶作用有关。（2）与富挥发分岩浆作用有关的矿床，挥发分起主导作用。（3）与岩浆热液作用有关的矿床（岩浆期后热液矿床），成矿作用主要集中于岩浆房高位突出的小岩体顶部及其内外接触带范围内。按上述划分，则潘家铜多金属矿属与岩浆热液作用有关的矿床，具体又可按成矿热液温度的不同划分为不同温度下的热液型矿床，如高（中）温的钨、钼、铜热液多金属矿床，中低温的银、铅锌热液多金属矿床。在浙江省成矿系列中，浙西北热液多金属矿床多数属于燕山期中酸性花岗岩类有关的成矿亚系列，与华南地区中晚侏罗世（中）酸性岩浆活动接近，毛景文将其划分为燕山期与（中）酸性岩浆活动有关的斑岩型一矽卡岩型一脉状充填型 Cu-Pb-Zn-Au-Ag 多金属矿床，该类型矿床在钦杭成矿带具有很好的找矿远景，其主要特点是矿化围绕一系列深来源和高侵位的小花岗质岩体分布。通过现代同位素年龄测试方法，已经能较方便和准确的得到岩体成岩年龄。大铜坑岩体年龄区间为138160Ma，并具有两次活动的高峰，分别在 152.5160.26Ma（图 3），表明大铜坑岩体具有持续脉动式活动的特点。大铜坑岩体成岩年龄与中国东部大陆挤压-伸展构造环境转换期大致同步，从而造成了其成因的复杂性。对存在多次侵入活动的侵入体而言，成矿作用与较晚一次侵入作用相关性最大，因此初步推断潘家铜多金属矿床的主成矿期应在 160Ma 左右。值得注意的是，大铜坑岩体可能除了具有多次活动的特征外，还可能是一个复式岩体，在施工的 ZK1501中就发现上部的斜长花岗（斑）岩向下转变为细粒的花岗（闪长）岩，但限于地球化学数据及综合研究的不足，关于其对成矿的贡献尚未可知，这是在下一步工作中应该注意的。4结论（1）潘家矿区矿石矿物以白钨矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉银矿、辉钼矿、黄铁矿、磁黄铁矿为主，其次为斑铜矿、孔雀石。家矿区主要矿石矿物生成顺序大致为：黄铁矿（早期）白钨矿（辉钼矿）、黄铜矿黄铁矿（晚期）、磁黄铁矿方铅矿闪锌矿（方铅矿）。（2）大铜坑岩体年龄区间为 138Ma 到 160Ma，具有持续脉动式活动的特点，成矿作用与较晚一次侵入作用相关性最大。参考文献1 朱安庆，张永山，陆祖达，等.浙江省金属非金属矿床成矿系列和成矿区带研究 M.北京：地质出版社，2009.2 叶天竺，吕志成，庞振山，等.勘查区找矿预测理论与方法M.北京：地质出版社，2014.3 毛景文，陈懋弘，袁顺达，等.华南地区钦杭成矿带地质特征和矿床时空分布规律 J.地质学报，2011，85（5）：636-658.4 贾宝剑，钱俊锋，陈志国，等.浙江淳安潘家铜钨多金属矿S、Pb同位素地球化学研究 J.科技通报，2015，31（11）：35-41.5 王海宝，贾宝剑，邵新宇，等.浙江淳安潘家铜钨钼多金属矿床成矿年代及其地质意义 J.科技通报，2016，32（4）：32-37.图 3大铜坑岩体 U-Pb 同位素年龄分布图130140150160170180age152.5160.26139.4543210180