宁芜北部脉状铜矿床地质与成矿流体特征研究

周小栋; 郭坤一; 陈国光; 曾勇; 宋世明; 申金超

宁芜北部脉状铜矿床地质与成矿流体特征研究

1.
南京地质矿产研究所，江苏南京 210016
2.
合肥工业大学资源与环境工程学院，安徽合肥 230009

基金项目: 中国地质调查局项目“长江中下游地区深部矿勘查方法技术示范”（1212011120854）资助。

计量
- 文章访问数: 6446
- HTML全文浏览量: 46
- PDF下载量: 14818
出版历程
- 刊出日期: 2013-10-24

Geological and ore-forming fluid characteristics of vein type copper deposits in northern Ningwu area

1.
Nanjing Institute of Geology and Mineral Resources, Nanjing 210016, Jiangsu, China
2.
School of Resources and Environmental Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, Anhui, China

摘要

摘要: 提要：宁芜北部地区分布众多热液成因的脉状铜矿床。本文对区内的谷里铜矿和南门头铜矿进行了流体包裹体研究，结果表明，二者石英-金属硫化物期石英的流体包裹体均一温度分别为202.9~299.4℃、166.7~355.4℃；盐度分别为4.5 wt% NaCl eqv.~11.1 wt% NaCl eqv.、3.5 wt% NaCl eqv.~12.0 wt% NaCl eqv.；密度分别为0.75~1.01 g/cm3 、0.80~0.89 g/cm3；估算二者的成矿压力和深度分别为18.2~30.4 MPa、0.69~1.15 km和12.8~35.1 MPa、0.48~1.32 km。谷里和南门头铜矿(体)成矿流体均具有中低盐度、低密度和浅成条件等共同点，但前者为中温流体，后者为中高-中低温流体。激光拉曼光谱分析显示二者的包裹体气相组成有明显区别，南门头的包裹体气相成分组合为H2O+CO2±N2，而谷里铜矿包裹体气相组分仅见H2O。结合矿床地质特征，如矿物组合、赋矿围岩、矿化蚀变、成矿岩体等方面的差异，推测宁芜北部可能存在两期铜成矿，早期与大王山旋回的辉石闪长玢岩有关（以谷里铜矿为代表）；晚期与姑山—娘娘山旋回的花岗岩类有关（以南门头为代表）。
- 脉状铜矿 /
- 流体包裹体 /
- 谷里 /
- 南门头 /
- 宁芜北部
Abstract: Abstract：There exist many vein type copper deposits of hydrothermal origin in northern Ningwu area. The authors focused on ore-forming fluid inclusions of Guli and Nanmentou copper deposits in the study area. The results show that the homogenization temperatures of fluid inclusions in quartz of the quartz-metal-sulfide stage range from 202.9 to 299.4℃ for Guli, and from 166.7 to 355.4℃ for Nanmentou; the salinities range from 4.5 to 11.1 wt% NaCl eqv. for Guli, and from 3.5 to 12.0 wt% NaCl eqv. for Nanmentou; the densities range from 0.75 to 1.01 g/cm3 for Guli, and from 0.80 to 0.89 g/cm3 for Nanmentou; the ore-forming pressures and depths range from 18.2 to 30.4 MPa and from 0.69 to 1.15 km for Guli, and from 12.8 to 35.1 MPa and from 0.48 to 1.32 km for Nanmentou respectively. These analytical data combined with data available suggest that the ore-forming hydrothermal fluids of Guli and Nanmentou copper deposits have similar characteristics of middle-low salinity, low density and low depth，but the former is of middle temperature, whereas the latter is of middle-high to middle-low temperature. Raman spectra analysis of fluid inclusions show that there are obvious differences in the gas phase composition. The gas phase composition is mainly H2O+CO2±N2 in the fluid inclusions of Nanmentou, but only H2O has been observed in the fluid inclusions of Guli. Combined with geological characteristics, such as the differences of mineral assemblages, the wall-rock mineralization alteration and ore-forming rock mass, the authors tentatively conclude that there might have existed two main copper metallogenic periods in northern Ningwu area: one was related to early magmatic segregation of diorite porphyrite in Dawangshan cycle ( with the Guli copper deposit as the representative ) and the other was correlated with granite in late Gushan cycle (represented by Nanmentou).
- vein copper deposit /
- fluid inclusion /
- Guli /
- Nanmentou /
- northern Ningwu area

HTML全文

1.   研究目的(Objective)

通过实施2020年四川省自然资源厅省政府性投资地质勘查项目，对沐川地区上二叠统宣威组底部泥岩中赋存的稀有、稀土、稀散元素进行调查评价，了解“三稀”元素含量与找矿前景，希望在“三稀”找矿方面取得突破性进展，为乌蒙山贫困地区脱贫提供技术服务和支撑产业规划、扶贫开发提供资源保障。

2.   研究方法(Method)

主要采用了1∶10000地质填图、1∶500矿化带剖面测量、探槽工程、钻探工程、采样与测试分析等方法，对上二叠统宣威组底部的富镓泥岩进行了初步研究。

3.   研究结果(Results)

沐川地区位于扬子陆块西缘(图 1a)，峨眉山大火成岩省中带(图 1b)。研究区位于五指山背斜核部，其核部地层为上二叠统峨眉山玄武岩(P3e)，两翼向两侧依次出露上二叠统宣威组(P3x)、三叠系(T)、侏罗系(J)等(图 1c)。镓矿层产出于峨眉山玄武岩组(P3e)顶部、宣威组(P3x)底部的紫红色铁质泥岩、灰白色铝质泥岩、浅灰绿色泥岩、灰色泥岩、浅灰绿色泥岩及深灰色炭质泥岩中，呈层状分布，层位稳定(图 1d)；找矿标志：峨眉山玄武岩组与宣威组(P3x)的平行不整合界线之上，具“成矿界面”特征，颜色上有明显的紫红色、灰白色、灰色及深灰色等，特别是具有特征的紫红色，宏观上易识别；根据地球化学图解判别显示，其成矿物质来源有可能来源于峨眉山玄武岩及峨眉山地幔柱演化末期喷发的火山灰。

图 1 沐川地区构造位置图(a)，峨眉山玄武岩分布简图(b)，区域地质简图(c)及镓矿层产出层位示意图(d)

Figure 1. Structural location map of Muchuan area(a), Simplified geological map showing distribution of the Emeishan basalts(b), Regional geological map of Muchuan area(c) and Schematic diagram of gallium ore occurrence horizon(d)

下载: 全尺寸图片幻灯片

采集钻孔岩心1/2切分样品，送样至自然资源部成都矿产资源监督检测中心采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)进行测试分析，结果显示ZK01钻孔镓(Ga)平均品位104 μg/g，矿层厚度6.27 m；ZK02钻孔镓(Ga)平均品位68.1 μg/g，矿层厚度8.67 m；ZK03钻孔镓(Ga)平均品位55.3 μg/g，矿层厚度13.87 m；三个工程的镓(Ga)平均品位为75.8 μg/g，平均厚度9.60 m。可以看出，沐川地区宣威组底部的泥岩中镓(Ga)品位较高，厚度较大，达到了中国现行的Ga矿资源工业指标要求(30 μg/g)。

4.   结论(Conclusion)

经初步估算沐川地区镓(Ga)资源量可达数万吨到数十万吨，有望找到超大型镓矿床(＞2000 t) 的潜力。沐川地区峨眉山玄武岩分布面积较广，为镓的富集成矿提供了丰富的物源。经地质填图及工程取样显示，宣威组底部富镓泥岩层厚度大，分布面积广泛，镓元素含量较高，具有巨大的找矿潜力。研究宣威组底部“三稀”元素成矿特征有助于中国在战略性关键矿产找矿方面取得重大突破，对地方国民经济发展具有重要意义。

5.   基金项目(Fund support)

本文为四川省自然资源厅2020年省政府性投资地质勘查项目(DZ20 2002)和四川省自然资源厅科技项目(kj-2022-6)资助成果。