与陆相钙碱性中酸性火山岩有关的明矾石、铜、金、硫铁矿矿床成矿亚系列（1b）

Question

如题所述

Answer 1

该亚系列赋存于常山－诸暨台隆东南缘中元古界双溪坞群中上部钙碱性中酸性火山岩－火山沉积岩中，主要有萧山岩山明矾石黄铁矿矿床（17），伴有金、铜矿化（参见典型矿床二）。其主要特征如下：

（一）赋矿建造特征

矿床产于双溪坞群中上部陆相中酸性火山岩系中，据火山喷发－沉积特点，可以划为两个旋回

《浙江省1:5万河上幅区调报告》，1990。。第Ⅰ旋回由北坞组构成，总厚大于380m。早期为平静水盆地沉积的沉凝灰岩含角砾沉凝灰岩和凝灰质粉砂岩。晚期火山活动强烈，形成以英安质含角砾玻屑凝灰岩为主的爆发相。第Ⅱ旋回由岩山组和章村组构成，厚度达1400m。早期以岩山组为代表，形成具有一定水动力条件的水下火山碎屑物和陆源碎屑物沉积，厚450～520m，其中火山碎屑物占45%～65%，代表了第Ⅰ旋回之后较长时间喷发间歇和沉积过程。第Ⅱ旋回晚期以章村组为代表的强烈火山爆发，堆积了厚800～900m流纹－英安质含角砾晶屑玻屑熔结凝灰岩（表3-1-5）。

北坞－章村组火山岩由下而上，SiO₂和钙碱含量增高，Na₂O/K₂O比值和FeO、MgO、CaO含量趋减。火山岩均属铝过饱和型，钙碱性岩石。其中中酸性岩占70.6%，酸性岩占20.6%，中性岩占8.8%（图3-1-2）。

表3-1-5 双溪坞群火山岩岩石化学、CIPW 标准矿物及主要特征数值

续表

图3-1-2 萧山双溪坞群火山岩碱度率图解

（据《1:5万河上幅区调报告》，1990）

火山岩∑REE含量，北坞组95.0×10^-6，章村组115.48×10^-6，∑LREE/∑HREE北坞组为2.58～3.08，章村组为3.9～4.7，稀土分配曲线北坞组较平缓，微微右倾。章村组则稍陡地右倾。δEu均较弱，显示它们是同源岩浆的分异产物（图3-1-3）。

图3-1-3 北坞组火山岩和岩山组沉积岩稀土配分模式图

（据《1:5万河上幅区调报告》，1990）

岩山组以沉积岩为主，其稀土分布与蚀源区母岩具有密切关系，故岩山组与北坞组稀土配分模式图形基本一致，只是含量偏低，据TiO₂－<FeO>/MgO图lgδ—lgζ坐标图以及AFM图图解（图3-1-4，图3-1-5），双溪坞群火山岩可与造山带火山岩、成熟岛弧相对比，代表弧后环境中的火山活动产物。章村组火山岩锆石铀－铅法测年为875～914Ma。

图3-1-4 萧山双溪坞群火山岩δ－ζ对数坐标图

（据《1:5万河上幅区调报告》，1990）

A—非造山带火山岩区；B—造山带火山岩区；C—（A、B）区派生的碱性、偏碱性岩区；J—日本火山岩；·双溪坞群

图3-1-5 萧山双溪坞群火山岩AFM图解

（《据1:5万河上幅区调报告》，1990）

1—汤加－马里亚纳－南桑威奇；2—阿留申－小安的列斯；3—新西兰－日本；4—喀斯喀特－新几内亚；·双溪坞群

（二）矿床基本特征

杭州地质大队，浙江省萧山县岩山矿区含黄铁矿明矾石详细普查和外围地质普查报告，1980。

杭州地质大队，浙江省萧山市岩山金矿普查报告，1989。

矿床赋存于岩山组，位于倾伏背斜的南东翼部。矿区围岩可形象地称三色岩相带，顶部为章村组紫灰色安山质－英安质熔结凝灰岩；中间为浅灰白色蚀变带，属岩山组的上部，厚272 m；下部为绿色蚀变带，属岩山组的中部，原岩主要是英安质凝灰岩类，少量凝灰砂岩、砂砾岩。

浅色带主要由片理化绢云母石英岩、石英绢云母岩组成，其核心部分为次生石英岩。发育次生石英岩化、胶状次生石英岩化、绢云母化。蚀变带形成厚大的透镜体，向下分叉变弱。明矾石、黄铁矿矿体即赋存于次生石英岩中，部分产在绢云母石英岩、石英绢云母岩中，矿体呈透镜状、枝杈状，顺岩层倾斜展布，倾向140°～150°，倾角40°～50°。黄铁矿、明矾石矿体一般产于蚀变带的上部，明矾石矿体产于下部，其间贫化为明矾石表外矿体。

浅色蚀变带的顶底界均发育一组纵向压扭性断裂，走向50°，倾向南东40°～70°，对矿化蚀变有控制作用。持续的构造活动，使蚀变带边部发育大量的硅质透镜体和泥状绢云母。

浅色蚀变带原岩已不可辨。在带内可见少量灰紫色片理化安山质凝灰岩残余夹层。推测蚀变带的原岩可能以火山碎屑岩，或以火山物质组成的沉积岩为主。蚀变岩的化学组分如表3-1-6所示。

浅色带下盘的绿色带，即青磐岩化带，原岩大多为英安质火山碎屑岩，具绿泥石化，绢云母化、碳酸盐化、硅化、黄铁矿化，少量绿帘石化、石膏化。

矿区明矾石主矿体长700m，最大延伸500m，平均厚25.71m，含S_py3.49%,SO₃12.08%（折明矾石31.8%），K₂O2.87%,Na₂O0.85%。黄铁矿明矾石矿体长600m，最大延伸600m，平均厚度26.98m。含S_py6.36%,SO₃13.62%（折明矾石35.28%），K₂O2.68%,Na₂O1.08%。均属贫矿石。三级品明矾石矿物量C+D级1184万t，黄铁矿折标矿399万t。

表3-1-6 萧山岩山明矾石矿浅色带蚀变岩石化学成分及巴尔特岩石分子化学式

金铜矿脉产于黄铁矿明矾石矿体内，控矿裂隙与片理化明矾石矿体交角在50°左右，倾向190°～220°，倾角较陡，60°～80°。沿裂隙次生石英岩角砾化。矿物组成矿石矿物为黝铜矿、硫砷铜矿、黄铜矿、黄铁矿、银金矿，偶见辉铋矿、辉锑矿，脉石矿物有石英、明矾石、绢云母等。矿石具粗浸染、条带、块状、角砾状等构造，偶见皱纹状。银金矿粒度0.02～0.04mm与黝铜矿、硫砷铜矿紧密伴生。在平硐中见金矿化带30m内有4条脉再现，累计厚达7 m。但延展较短，长深不足100m。计算金储量330 kg，铜1800t。

（三）矿床的控矿因素

1）陆相钙碱性富钠中酸性火山岩系（卢成思，1994），以及其爆发相发育，火山碎屑物中玻屑丰富，是成矿的主要物质条件。火山－沉积岩的存在，表明喷发的间歇期有水体的存在，也为成矿提供了一定的环境条件。成矿是在近地表环境中，火山物质在火山气液和水体作用下被交代呈透镜状、似层状矿体。

2）中元古代火山机构难以恢复，据区域填图，本区自南西向北东，火山碎屑岩粒级加粗，集块角砾增多，上部岩相有熔结凝灰岩、球粒流纹岩，显示近火口相的出现。

3）据黄铁矿5个样，δ³⁴S为－3.42‰～－9.86‰；砷黝铜矿4个样，δ³⁴S为－9.16‰～－14.70‰。硫化物中硫同位素为负值。从矿床存在大量明矾石的事实分析，硫酸盐一般富集重硫，而硫化物等相对富集轻硫。推测矿区总硫可能还是趋近于0值，以深源硫为主。

4）双溪坞群岩层普遍发育片理，矿区蚀变岩片理也十分发育，尤其是石英绢云母岩、绢云母岩的片理构造十分显著。片理构造与双溪坞倒转倾伏背斜形成同时，属轴面片理，是叠加在蚀变岩上的构造印迹。

5）矿区纵向压扭性斜冲逆断裂发育，并有斜向断裂配套。断裂主要发育在次生石英岩蚀变岩上下盘和绢云母石英岩蚀变岩上下盘等软弱带。断裂带宽数米至50m不等，由角砾构造透镜体、大量岩屑和泥状绢云母等构成。断裂带旁侧有矿化富集的现象。多数有辉绿岩脉顺断裂贯入，厚数米到20m不等。沿F₁断裂贯入的辉绿岩长1400m，宽40～60m。斜向断裂控制了矿化向北东向延展，既切断辉绿岩脉，又有辉绿岩的贯入。

该区南侧4km处有晋宁晚期次坞辉绿岩体，面积14.5km²，位于双溪坞背斜的东南翼，据岩体锆石U-Pb法年龄值为738Ma。

若将矿区内辉绿岩脉视为次坞辉绿岩的衍生产物，可以大致限定明矾石、黄铁矿成矿时代。

6）据70m中段坑道的揭露，含金铜矿脉走向290°～310°，倾向南西，倾角60°～80°。矿脉虽产在黄铁矿明矾石矿体中，但产状完全不同，而与斜向F₅断裂相平行。可以认为含金铜矿脉是第二期矿化产物。

（四）矿床成因类型和时代

矿床未曾进行专题研究，前人对其成因有不同认识。据上述成矿因素的讨论，初步认为属火山热液型，遭受后期叠加改造。

成矿时代无直接测年资料，初步分析认为属晋宁早期。

（五）找矿标志

1）陆相钙碱性中酸性为主的火山－沉积岩系。

2）发育广泛的次生石英岩、黄铁矿化、明矾石化、绢云母化和青磐岩化。

3）发育Cu、Au（As、Bi、Sb）等地球化学异常和金重砂异常。

4）区域内有同类型黄铁矿、明矾石矿点和风化残积的“铁矿点”，以及脉状铜矿点、金矿点等共生矿产组合。

5）除主要控矿断裂外，注意配套的斜向断裂的控矿性。