德興斑巖銅鉬金礦床的蝕變礦化特征

德興斑巖銅礦床的雕刻特性一直是礦工研究的重點。雕刻礦帶的組合、雕刻礦的特征和雕刻強度對礦山的成因過程具有重要的指導作用。為了更精確地研究德興斑巖礦床里的賦礦巖石發(fā)生蝕變后形成的蝕變組合,以及不同蝕變組合的各蝕變礦物含量,即蝕變強度,我們對德興銅廠、富家塢和朱砂紅斑巖銅(鉬金)礦床的蝕變圍巖(板巖-千枚巖)和蝕變斑巖,進行了野外詳細的蝕變填圖和系統(tǒng)采樣,并根據(jù)巖石的不同顏色、結構和手標本鑒定的蝕變類型和程度,挑選出有代表性的蝕變巖石樣品進行了X粉晶衍射測試,確定蝕變組合,估算蝕變礦物在蝕變巖石中的重量百分比。1南西傾伏巖石學特征德興斑巖銅礦床,由朱砂紅、銅廠及富家塢3個礦床共同組成,是中國東部最大的斑巖型銅礦床。三個賦礦斑巖體呈北西向串珠狀線性分布,單個巖體呈筒狀向北西傾伏,巖性基本相同,均為全晶質(zhì)斑狀結構,塊狀構造的花崗閃長斑巖。斑晶主要為自形晶板狀中長石,其次為自形和半自形柱狀普通角閃石、黑云母和板狀鉀長石以及少量溶蝕狀圓狀的石英。基質(zhì)呈微-細粒它形粒狀結構,主要由更長石、石英、鉀長石及少量普通角閃石和黑云母組成。三個礦床的賦礦圍巖為中元古界雙橋山群的杜村組,巖性以灰綠色、深灰色凝灰質(zhì)板巖、凝灰質(zhì)千枚巖為主,夾千枚巖和變質(zhì)沉凝灰?guī)r,局部地段見含炭板巖和變質(zhì)中性-中酸性熔巖。2實驗材料及測試條件野外蝕變填圖和系統(tǒng)采樣結果顯示,銅廠、富家塢和朱砂紅礦區(qū)有3種類型的千枚質(zhì)板巖:灰黑色千枚質(zhì)板巖、淡綠色千枚質(zhì)板巖、灰黃色千枚質(zhì)板巖,分別代表了較新鮮千枚質(zhì)板巖,綠泥石化千枚質(zhì)板巖以及伊利石化千枚質(zhì)板巖;4種類型的斑巖,分別有紅色斑巖,綠色-墨綠色斑巖,淡綠色-灰白色斑巖,白色斑巖。銅廠礦床分析了4個板巖,13個斑巖樣品;富家塢礦床分析了6個板巖和13個斑巖樣品;朱砂紅礦床分析了5個板巖樣品,26個斑巖樣品。本次所有X粉晶衍射測試工作均在西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所實驗測試中心完成,測試所用儀器為日本理學株式會社生產(chǎn)的D/max-2500型大功率X射線粉末衍射儀,主要的測試條件為:X-射線使用的是Cu靶,電壓為40kV,電流為200mA,濾波使用的是石墨單色器,狹縫為SS=DS=1°,RS=0.05mm,探測器使用的是閃爍計數(shù)管,掃描方式為連續(xù)掃描,掃描步長為0.02°,掃描速度為10°/min,掃描范圍:5~56°,θ偏差:0.000°。測試得出大量的x粉晶衍射圖譜,按照特征峰值及峰值形態(tài)確定粘土礦物類型和估算其所占比重。事實上本批測試樣品中部分樣品(銅廠礦區(qū)的17個樣品)已經(jīng)在中國地質(zhì)科學院地質(zhì)研究所大陸動力學X粉末衍射實驗室使用Y2000衍射儀進行了測試,嘗試測試結果不理想,僅能識別出石英、云母-伊利石、綠泥石、鉀長石等四類礦物,而且云母類和伊利石等分子式相似礦物,及其他黃鐵礦、方解石、綠簾石等含量低的礦物峰值無法識別。3蝕變巖石學和礦物學特征X粉晶衍射分析結果表明,灰黑色千枚質(zhì)板巖主要成分為石英、斜長石和絹云母(89.1%),以及少量的綠泥石(5%)、鉀長石(3%)和方解石-鐵白云石(2.9%),表明該巖石確實較新鮮,僅發(fā)生了弱的鉀長石化-綠泥石化-方解石/鐵白云石化。綠色板巖明顯發(fā)生了伊利石化和綠泥石化,石英和碳酸鹽含量也增高?；尹S色板巖明顯發(fā)生了強烈的硅化(石英含量達到61.9%)和伊利石化,以及弱的方解石和黃鐵礦化。對銅廠礦床不同斑巖進行X粉晶衍射測試結果表明,所有斑巖樣品均不同程度地發(fā)育綠泥石化蝕變,綠泥石含量因蝕變強度變化于4%~42%之間,綠泥石含量最高可達42.0%,該樣品代表了綠泥石化最強的巖石。有11個樣品發(fā)生了較強的伊利石化,伊利石含量變化于16%~22%。另外,測定的樣品幾乎都有一定量的碳酸鹽如方解石、鐵白云石或白云石出現(xiàn),含量在0.9%~12.8%之間,且普遍落在0.4%~5.5%之間;其中伊利石蝕變最強的樣品中碳酸鹽含量最高,達到12.8%。表明,伊利石-方解石可能是一個蝕變組合。另外,有兩個斑巖含有大量的絹云母,含量分別為30%和29%,其對應的石英和黃鐵礦含量也很高;以及兩個斑巖的伊利石和絹云母無法識別,其混合含量高達31%和40%,表明石英-絹云母-黃鐵礦蝕變或絹云母-伊利石蝕變可能也是一對組合。共有6個斑巖測到了鉀長石,含量分布于0.4%~2.4%。根據(jù)蝕變礦物的含量高低,將銅廠礦床蝕變組合可以劃分為:鈉長石-鉀長石-磁鐵礦蝕變,均較弱,被后期綠泥石化、伊利石化等疊加;石英-綠泥石蝕變組合和綠泥石-伊利石蝕變組合,伊利石-絹云母-黃鐵礦蝕變組合和伊利石-方解石蝕變組合等。富家塢和朱砂紅礦區(qū)所采集和測試的斑巖大部分類似于銅廠礦床,均發(fā)育綠泥石化、綠泥石-伊利石化、石英-黃鐵礦-絹云母化以及伊利石-方解石化等蝕變組合。除此之外,富家塢礦床上述三類板巖外(黑灰色、綠色及灰黃色),還發(fā)現(xiàn)了一類含浸染狀黃鐵礦的斑狀板巖,其石英、絹云母、黃鐵礦的單礦物含量和總含量均很高,總含量達96.1%~99.7%。這類板巖顯示發(fā)生了強烈的黃鐵絹英巖化蝕變。富家塢礦床的斑巖相比銅廠礦床多了一類紅色斑巖,該斑巖的斑狀結構大部分破壞,斑晶和基質(zhì)也部分改變,測得的鉀長石含量分分布在12.6%~23.7%。而朱砂紅礦床的紅色斑巖鉀化蝕變更強烈,斑狀結構幾乎識別不出,其鉀長石含量最高達45.6%,可能為德興斑巖礦集區(qū)三個礦床最強的鉀長石化蝕變巖石。4蝕變巖石特征總之,對德興斑巖礦床不同蝕變巖石的X粉晶衍射分析顯示,用大功率X射線粉末衍射儀X粉晶衍射圖譜可以確定蝕變巖石的蝕變組合,可以定量或者半定量地識別出巖石的單礦物含量,以及蝕變強度。初步理清德興不同蝕變巖石的蝕變組合及蝕變礦物含量:板巖包括灰黑色弱鉀長石-綠泥石-方解石蝕變的較新鮮板巖、綠色伊利石-綠泥石化蝕變板巖、灰黃色硅化-伊