礦床特征

1.礦體特征

礦體主要產出部位為主巖體與上石炭統黃龍組-船山組碳酸鹽巖接觸帶、巖枝下盤碳酸鹽巖層間破碎帶、巖體附近黃龍組-船山組與雙橋山群不整合面以及巖體內部碳酸鹽巖捕虜體，少量產出于斑巖體內裂隙帶中。礦體形態主要為不規則狀、似層狀、透鏡狀。平面上磁鐵礦礦體、黃銅礦礦體與鉛鋅礦礦體具有從巖體至圍巖由南向北的分布特征，縱向上具有由深部向淺部的分布特征（圖2）。磁鐵礦礦體產出部位更靠近巖體，主要產于矽卡巖中，礦體與矽卡巖體界線不一致，部分礦體超出矽卡巖范圍進入圍巖層間裂隙中。鉛鋅礦礦體一般分布于離巖體稍遠的大理巖層間破碎帶中，也有少量產于巖體與碳酸鹽巖接觸帶部位。與成礦有關的圍巖蝕變主要有石榴石化、透輝石化、陽起石化、綠簾石化、硅化、大理巖化等。

2.礦石特征

礦石類型主要有磁鐵礦礦石、磁鐵礦-黃鐵礦礦石、磁鐵礦-黃銅礦-黃鐵礦礦石、黃銅礦-黃鐵礦礦石、鉛鋅礦礦石；礦石構造主要有塊狀、團塊狀、浸染狀、脈狀及網脈狀構造，次有角礫狀、膠狀、環狀、腸狀構造及蜂窩狀、土狀構造等；礦石結構主要有結晶作用形成的自形晶結構、半自形晶結構、它形晶結構、包含結構、環帶結構，交代作用形成的浸蝕結構、網狀結構、假象結構等，次有固溶體分離作用形成的乳濁狀結構、次格狀結構，膠體重結晶作用形成的膠狀結構、渾圓粒狀結構，生物沉積作用形成的草莓結構，壓力作用形成的定向碎裂結構、花崗碎裂結構等。礦石礦物有自然鋁、鋅銅互化物、磁鐵礦、赤鐵礦、毒砂、楚碲鉍礦、碲硫鉍化物、硫鉍化物、黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、白鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、銅藍等。

3.成礦期和成礦階段

根據村前礦床礦物鏡下特征、生成先后順序與共生組合特征，劃定出沉積成礦期、巖漿熱液成礦期與表生期。（1）沉積成礦期：在礦石光片鏡下觀察到草莓狀結構的黃鐵礦，反映出生物沉積成礦作用的特征，指示在圍巖形成時即有成礦物質的初步富集。（2）巖漿熱液成礦期：村前巖體的侵位帶來大量的巖漿期后含礦熱液，沿著巖體與碳酸鹽巖的接觸部位、圍巖層間裂隙充填交代成礦。該期是村前礦床最重要的成礦期，根據礦石組構、礦石礦物共生組合的關系，又可分為3個成礦階段。①矽卡巖階段：這一階段主要形成大量矽卡巖礦物，如透閃石、石榴石、透輝石等。金屬礦物主要有自然鋁、鋅銅互化物、磁鐵礦等。②氧化物階段：形成的金屬礦物主要為赤鐵礦，脈石礦物有陽起石、絹云母等。③硫化物階段：形成黃鐵礦、白鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂、黃銅礦、斑銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等金屬硫化物，后期形成少量鉍的硫鹽礦物、碲硫鉍化物及楚碲鉍礦。這一階段形成的脈石礦物主要有石英、絹云母、綠泥石、方解石、白云石等。（3）表生期：由于礦區蓋層較厚，礦體均未出露于地表，表生作用不明顯，鏡下僅見有銅藍，地表礦石堆見孔雀石，斜長花崗斑巖高嶺土化十分明顯。

樣品特征及測試分析成果

1.樣品特征及測試分析條件

礦石樣品采自村前巖體與圍巖接觸帶部位的Ⅱ3礦體中。礦體在空間上具有一定分帶性，從巖體向圍巖由磁鐵礦礦體逐漸過渡為鉛鋅礦礦體。發現自然鋁及鋅銅互化物的礦石樣品具塊狀構造，肉眼下即可見結晶粗大的自形晶立方體狀黃鐵礦。將樣品磨制成薄片、光片，薄片經透射偏光顯微鏡鑒定為含綠泥石石榴石矽卡巖，光片在反射偏光顯微鏡下鑒定出金屬礦物有磁鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦。赤鐵礦多具磁鐵礦假像，表明其為磁鐵礦轉變而來。黃鐵礦具有兩種晶形，一種呈立方體自形晶狀，磨光性較好；另一種結晶疏松，為膠體重結晶黃鐵礦，顆粒細小，磨光性較差，后者常與黃銅礦密切共伴生。掃描電鏡與能譜測試分析除發現了自然鋁及鋅銅互化物外，還發現有碲鉍礦。樣品測試分析在成都理工大學四川省礦物學巖石學礦床學重點學科實驗室完成，測試儀器為FEI-NovaNanoSEM450場發射掃描電子顯微鏡和EDAX公司(AXE-650)電制冷能譜與電子背散射衍射儀(EBSD)（測試條件：加速電壓20kV，測試溫度21℃，濕度35%RH；分析依據：SY/T5162-1997巖石樣品掃描電子顯微鏡分析方法）。

2.自然鋁

（Al）自然鋁最早發現于月球土壤中，但由于代表性不足，并沒有得到廣泛承認。1978年，Oleynikov等在西伯利亞地臺的晚古生代侵入巖中以及早中生代拉斑玄武巖、苦橄玄武巖及輝長粗玄巖脈中發現了自然鋁，是地球上首次發現自然鋁（Oleynikovetal.,1978）。此后，不同產地、不同成因的自然鋁不斷地被發現和報道，目前全球已在20余處發現了自然鋁，主要產在火山-次火山巖（Oleynikovetal.,1978;KovalskiandOleynikov,1985;NovgorodovaandMamedov,1996）、蝕變巖（鄧燕華等,1983;姜信順等,1985;孫啟禎等,1990;FilimonovaandTrubkin,1996;白文吉等,2004）、大洋沉積物（ShterenbergandVassileva,1979,1996;Dombrovskayaetal.,1985;Butuzovaetal.,1987;Shiyukovetal.,1987;Dekovetal.,1995;曲高升,1996;DavydovandAleksandrov,2001;Iyeretal.,2007;Chenetal.,2010）、金屬礦床（Novgorodovaetal.,1981;江蘇冶金地質研究所利國專題組,1984;姜信順等,1985;孟祥振,1985;KozlovandSkachkova,1989;何雙梅等,1990;Stolyarovetal.,1998）及鐵帽中（黃中歧,1985），表明自然鋁的產出具有多成因、多產狀的特點。村前礦床中自然鋁分布于石英、透輝石、透閃石等脈石礦物顆粒之間，呈它形晶結構，表面不光滑，粒徑約50μm（圖3）。Al含量（質量分數，下同）高達93.34%，含少量Fe（1.76%）、O（1.00%）、Dy（1.73%）、Er（1.13%）、Se（1.04%）（表1），較江蘇利國礦區含銅石榴石矽卡巖中自然鋁（Al70%±）（江蘇冶金地質研究所利國專題組,1984）的Al含量高。

3.Zn-Cu互化物

鋅銅互化物最初發現于月巖（Apollo-11）樣品中（Agrelletal.,1970），隨后在多種地質體中均有發現與報道，如隕石（王奎仁,1986）、蛇綠巖（Rudashevskyetal.,1987）、金伯利巖（MakeevandBryanchaninova,2001）、輝長輝綠巖（李本海等,1989）、石英閃長巖（郎智君等,1990）、石英二長斑巖（Xiaoetal.,1998）以及斑巖銅礦床（帥德權等,1998;Xiaoetal.,1998）、銅鎳硫化物礦床（岳書勤等,1982;李本海等,1989）、稀土礦床（謝玉玲等,2005）、造山型金礦床（Distleretal.,2004）、淺成低溫熱液礦床（楊隆勃等,2011）等。人工合成的銅-鋅合金可分為、、、、和η六個相（岳書勤等,1982），目前已發現的天然銅鋅合金礦物，除張衡礦屬相，丹巴礦屬相外，其余皆屬相（謝玉玲等,2005）。村前銅礦床發現的鋅銅互化物，與自然鋁共（伴）生于同一礦石中，分布于石英、透輝石、透閃石等脈石礦物顆粒之間，呈它形晶結構，表面光滑，粒徑約10μm（圖4）。Cu含量54.37%～59.35%，Zn含量38.78%～42.29%，含少量Fe、Mo元素（表1），在Cu-Zn合金平衡相圖中（圖5），介于相銅鋅合金與相銅鋅合金之間，更靠近相銅鋅合金區間，屬+過渡相（岳書勤等,1982）。根據能譜成份分析結果，計算得出其晶體化學式分別為Cu3.97Zn3、Cu3.11Zn2、Cu3.05Zn2，理想化學式為Cu4Zn3、Cu3Zn2。