福建省上杭县紫金山铜金矿床简介.doc

福建省上杭县紫金山铜金矿床简介福建省上杭县紫金山铜金矿床简介 一、发现、勘查史一、发现、勘查史紫金山矿床是“七五”期间在我国东南沿海中生代火山岩地区发现的特大型铜金矿，是中国大陆首例次火山高硫浅成中低温热液矿床矿区位于福建省上杭县城之北 14.6km 处，东经 116°24′00″－116°25′22″，北纬 25°10′41″－25°10′44″东西长 2.3km，南北宽 1.9km，面积 4.37 km2紫金山地区古人早有采金和采铜炼铜的活动，区内发现众多老窿，民间淘金活动亦从未间断1960－1983 年，该区陆续开展了地质找矿工作，先后进行水化学找矿、铜矿普查、区域地质调查、1：2.5 万重砂测量等，投入少量的硐井探、钻探及物探方法手段，发现有水化学异常、自电异常、金重砂异常及铜矿（化）体，通过重砂异常检查，基本确定了金矿源范围；1984－1994 年，以紫金山铜金矿区西北矿段为中心，对面积约 60 km2 的紫金山矿田全面开展了地、物、化、研工作，特别是通过紫金山矿区西北矿段金矿普查，投入硐探、钻探工程发现了浅部金矿和深部工业铜矿体，从而取得了金铜找矿的重大突破矿区勘查投入钻探 77820.80m/127 孔、硐探 3062.79m、槽探 37209 m3、样26421 件、物质组分研究 1 件、可选性试验 3 件、选冶试验 1 件、降砷试验 1件。

紫金山矿区西北矿段的金矿，1993 年由紫金矿业集团股份有限公司进行开采，是目前国内最大金矿露采矿山，矿山选矿采用堆浸－炭浆联合工艺，年产金超过 10 吨目前正进行深部铜矿开发的前期工作 二、区域地质二、区域地质紫金山矿区位于东南沿海火山活动带西部亚带，闽西南拗陷带之西南，北西向上杭－云霄断裂带与北东向宣和复背斜南西倾伏端交汇部位，上杭北西向白垩纪陆相火山－沉积盆地东缘区内主要出露震旦纪、晚泥盆世－石炭纪、白垩纪地层早震旦世楼子坝群（Z1lZ）浅变质岩系分布于中西部，是本区的基底地层；晚泥盆世—石炭纪地层分布于西北部和东南部，是一套粗细碎屑岩、碳酸岩等准地台型沉积岩；早白垩世石帽山群（K1sh）、晚白垩世沙县组（K2s）和赤石群（K2ch）主要分布于南部的上杭盆地，石帽山群为一套陆相火山－沉积岩与铜金成矿关系密切，沙县组和赤石群红色沉积岩系是砂岩型铜矿矿化层位区内褶皱、断裂构造发育，断裂构造是区内最主要的控岩控矿构造褶皱构造主要为纵贯全区的北东向宣和复式背斜，是大型的控岩控矿构造，紫金山矿田位于背斜南西倾伏端区内断裂构造以北东向和北西向两组最为发育，北东向断裂走向 40°－55°，长达几 km 以上，多倾向北西，倾角陡，燕山期有强烈活动，具先压后张多次活动，对燕山期岩浆活动有重要控制作用；北西向断裂是上杭－云霄北西向断裂带的组成部分，区内宽达 20km，由一组规模较大的北西向断裂、断陷盆地、火山喷发盆地、燕山期侵入体构成，区域重力场、航磁、遥感显示属硅铝层断裂，具长期活动历史，燕山晚期处于拉张构造环境，控制了早白垩世火山喷发盆地的形成与分布，是控制本区铜、金、多金属成矿的区域性构造。

区内燕山期侵入岩分布广泛，沿北东或北西向断裂侵入，并以多期次脉动侵位组成复式岩体，早期为规模较大的酸性岩，晚期为规模较小的中酸性岩紫金山复式岩体位于宣和复式背斜核部，由燕山早期似斑状中粒二长花岗岩(ηγ52(3)a)——才溪岩体、碎裂中粗粒二长花岗岩(ηγ52(3)e1)——迳美岩体、碎裂中细粒二长花岗岩(ηγ5２(3)e2)——五龙寺岩体（锆石 U-Pb 年龄157±9.18Ma）、细粒白云母花岗岩（γ52(3)d）——金龙桥岩体和燕山晚期似斑状细粒黑云母二长花岗岩(ηγ53(1)a1)——仙师岩岩体、中粒花岗闪长岩(γδ53(1)a2)——四坊岩体（全岩 Rb-Sr 年龄 102.2±9.2Ma)及细粒花岗岩（γ53(1)d）、花岗斑岩（γπ53(1)d）组成早白垩世石帽群火山岩主要分布于南部上杭火山－沉积盆地，为中酸性火山岩系，有熔岩、火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩、沉积岩等火山岩从早到晚呈中性→中酸性→酸性→碱性演化，具双峰式火山岩特征上杭火山喷发－沉积盆地呈北西向展布，长 30km，宽 10km，地貌上为洼地，具多个火山喷发中心岩浆呈周期性间歇活动，早、晚期以喷溢为主，中期以爆发居多，末期以次火山侵入而告终。

盆地周围有紫金山、温屋、赤水等次级火山机构三、矿区地质三、矿区地质（一）（一） 地层地层仅在矿区北西角出露少量早震旦世楼子坝群浅变质岩，主要岩性为变质粉砂岩和千枚岩与燕山早期似斑状中粗粒花岗岩呈断层接触二）（二） 构造构造矿区断裂构造为较发育，以北东向和北西向断裂为主，其次是北北东向和东西向断裂除断裂构造外，北东、北西向两组节理裂隙构造也十分发育，互相交切，遍布全区1．断裂构造．断裂构造北东向断裂主要有 F3、F4 断层F3 断层是控制矿床分布的西北边界断层F4 断层是控制火山机构东部的边界断层北西向断裂（F5）分布于矿区西南，规模较大，断裂早期为压剪性，后期为张性，断裂北东盘发育金矿化北北东向断裂（F1）分布于矿区西部 3－19 线间，斜切矿带该断层由两组剪裂面追踪而成，具张性特征走向 20°－25°，倾向南东，倾角 35°－70°，长1000m，延深 800m 以上，大部分为石英斑岩充填，局部见构造角砾岩，断距小断裂中的石英斑岩对矿体有一定的破坏作用东西向断裂（F6）分布于矿区东南角，由构造裂隙密集带组成，具压剪性特征，在火山岩筒南部穿过英安玢岩、隐爆角砾岩及花岗岩，没有明显位移现象。

2.节理裂隙构造节理裂隙构造矿区节理裂隙非常发育，主要有北西、北东向两组，为一对共轭裂面，将花岗岩切割成棱形块体北东向节理裂隙陡而发育，多形成悬崖绝壁该组裂隙成矿阶段为压性，控矿不明显，仅在裂隙中偶见晚期隐爆角砾岩和黄铁矿脉及铜矿脉充填其中北西向节理裂隙是矿区最发育且与成矿最为密切的构造，形成长 2000m、宽1200m 的裂隙－隐爆角砾岩－英安玢岩带总体走向 320°，倾向北东，倾角总的变化趋势是南西陡、北东缓，浅部陡、深部缓，向深部延伸约 1000m 后逐渐减弱裂隙间隔几十 cm —1m，裂面平直，倾向延伸较走向大该组裂隙被大量铜、金矿脉、隐爆角砾岩和英安玢岩脉充填，是主要导矿和容矿构造三）岩浆岩（三）岩浆岩1. 侵入岩侵入岩燕山早期侵入岩是矿床的主要围岩，为紫金山复式岩体的一部分由碎裂中粗粒花岗岩、碎裂中细粒花岗岩及细粒白云母花岗岩，因蚀变强烈原岩已面目全非矿区内还见有燕山晚期的花岗斑岩和石英斑岩岩脉分布，规模较大的为侵入于 F1 断层中的脉岩，切穿了矿区大部分地质体，脉幅 1－20 m，走向 25°，倾向南东，倾角 30°－70°，形成于成矿后，部分地段穿插矿体2. 火山岩和火山构造火山岩和火山构造紫金山火山喷发中心（穹状火山）形成于早白垩世，与成矿关系十分密切，由于剥蚀较深，火山岩相发育不全，仅保留火山颈下部的火山通道（次火山）相和浅成侵入相岩石。

火山构造也主要显示火山机构根部火山通道相岩石的产状和部分放射状断裂特征1）次火山相）次火山相第一期英安玢岩(ξμ1κ1)分布局限，侵位于火山通道上部与溢出相连接，在矿区东南部呈残留体产于第二期英安玢岩中岩石以多斑结构和强硅化为特征，斑晶（30％）以长石、石英为主，少见黑云母和角闪石，粒径 1－3mm，具强硅化及地开石化，泥化斑晶在地表容易流失而形成多孔状构造；基质（70％）均强烈硅化，原生矿物已完全被硅化石英取代，这种硅化系强酸性淋滤所致第二期英安玢岩(ξμ2κ1)是矿区分布最广的次火山岩，也是赋矿围岩之一主要呈筒状分布于东南部的火山通道中，直径约 700m在岩筒两侧见沿裂隙带侵入的脉状、透镜状英安玢岩，脉体长 100－500m，宽 10－40m，延深100－800m第二期英安玢岩以少斑（<20%）结构和强地开石化而区别于第一期英安玢岩，斑晶为斜长石（10－20％）、角闪石（4－10％）、黑云母（2％）、钾长石（1－5％）、石英（1－5％），粒径 0.3－3mm；基质主要为自形板条状斜长石，有一定程度的绢云母化，部分石英填充于长石格架中构成交织结构英安玢岩与铜、金矿化关系密切，矿化多位于外接触带。

②隐爆相由隐爆作用形成的一系列碎屑岩组成隐爆碎屑岩类在时、空上与成矿关系最为密切，也是主要赋矿岩石之一隐爆角砾岩与近地表超浅成相英安玢岩具密切的成因和时空联系它们在空间上形影相随，剖面上主要分布在 600m 标高以上，往深部逐渐尖灭在火山机构形成角砾岩筒，岩筒的两侧沿北西向构造裂隙形成隐爆角砾岩脉密集带隐爆角砾岩无论角砾或胶结物均已强烈蚀变岩筒状隐爆角砾岩：产于火山通道的次火山岩体顶部和外围，呈筒状、东西宽 850m，南北长 1000m，由三个渐变的相带组成，东北部为含角砾的英安玢岩，中心部分英安质隐爆角砾岩，西南部为半环状的复成分隐爆角砾岩岩石中角砾含量 30－80％，大小不一，成分主要为英安玢岩，胶结物主要为英安玢岩熔浆，次为岩粉蚀变为强硅化、地开石化岩筒状隐爆角砾岩的深部渐变为次火山相英安玢岩脉状隐爆角砾岩：产于岩筒旁侧的北西向裂隙带中，脉宽数十 cm 到数 m，长数十米至数百米，主要分布于北西侧，其次是南东侧岩石中角砾含量30－80％，形态多为次棱角－次圆状，少量浑圆状，角砾成分为花岗岩和英安玢岩，胶结物以岩粉为主，熔浆较少，且以基底式胶结为主随着远离岩筒中心，脉群由密变稀，脉幅由大变小。

岩石全岩蚀变，主要为石英－明矾石化，次为地开石化③浅成侵入相系指侵入于火山通道英安玢岩底部的花岗闪长斑岩形成晚于英安玢岩，属同源不同定位深度的产物与花岗闪长斑岩同源岩浆定位深度更深的花岗闪长岩分布于北东方向的罗卜岭一带花岗闪长斑岩具多斑结构，斑晶约 50％，以斜长石为主（40%）,次为石英（3％）、正长石（1％）、普通角闪石（4％）、黑云母（3％），粒径0.3－7mm斜长石韵律环带发育，并呈聚斑结构，石英具熔蚀特征基质具微粒结构，粒径 0.03－0.15mm蚀变相对较弱，主要见绢云母化、地开石化、硅化、绿泥石化、方解石化及重晶石化等并普遍有磁赤铁矿、黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、铜蓝和辉钼矿化，呈稀疏浸染状分布，具典型的斑岩型铜矿化特征2）火山构造：紫金山火山机构属Ⅴ级火山构造，是上杭火山喷发盆地（Ⅳ级构造）的次级喷发中心，其主体位于紫金山主峰南东侧，为一呈北东走向的椭圆状，地貌上呈明显向北东开口的环状洼地，宽 800－1000m，长约1500m，由于剥蚀较深，只保留火山通道相火山通道内充填英安玢岩、英安质隐爆角砾岩和边部复成分隐爆角砾岩或含角砾英安玢岩，岩筒外圈由宽80－200m 的震碎花岗岩环绕。

火山管道的底部为浅成侵入相花岗闪长斑岩岩筒向北东东倾伏，倾角约 30°－50°，呈上宽下窄的漏斗状在岩筒的北西和南东侧，热液（隐爆）角砾岩和英安玢岩呈脉带产出，形成宽约 1200m，长约2000m 的隐爆角砾岩脉密集带，总体呈“螃蟹状”四）围岩蚀变（四）围岩蚀变矿区围岩蚀变十分强烈，区内各类岩石均遭受不同程度的热液蚀变，并具有多期蚀变作用迭加和不同蚀变组合形成不同类型的蚀变矿化分带特征主要蚀变类型有硅化、绢云母化、地开石化、明矾石化，次有重晶石化、绿帘石化、绿泥石化、方解石化、氯黄晶化等硅化（Q）：是最强烈、最广泛的蚀变类型之一，各类岩石均遭受硅化蚀变最早的岩浆热液期硅化为面型蚀变，发育于燕山早期花岗岩中，交代长石和暗色矿物，硅化石英粒径 0.03－0.3mm；隐爆期硅化主要发生在隐爆角砾岩中，呈单一硅化或与地开石、明矾石共生，粒径 0.003－0.1mm；低温热液期硅化有两种产出形式，一是呈石英细脉产出，另一种是在隐爆中心的硅帽，形成低温石英微晶和蛋白石硅化蚀变有从早到晚范围从大到小，从浅到深部由强到弱的变化趋势绢云母化（MS）：呈面型蚀变常与硅化石英组合成绢英岩化，主要交代斜长石和钾长石。