巨厚层高硫化型低温热液矿床深部铜硫化物成分特征研究

福建紫金山金铜矿床的铜矿部分是全球唯一以铜硫化物作为主要矿石矿物的特大型铜矿床，产出较为完整的铜硫化物矿物系列，属于以（斜方）蓝辉铜矿－铜蓝－硫砷铜矿－明矾石矿物组合为特征的高硫化型浅成低温热液铜矿床，铜＋金矿体厚度达1600m，是优良的浅成低温热液矿床和铜硫化物的天然实验室。在揭示紫金山铜矿石的铜硫化物Cu:S原子数比值与其所处海拔标高成正比关系，越往深部铜硫化物的氧化度越高的创新成果基础上，探索这种异常的氧化-还原倒置现象的原因，根据深部矿体铜蓝占铜硫化物的绝大多数时出现与黄铜矿共生的现象，判断深部Cu:S原子数比值极低值处就是深部隐伏斑岩型铜矿床的找矿方向。通过大批量钻孔岩心铜硫化物系列各种矿物的成分标型特征参数的电子探针测定，建立Cu:S原子数比值的三维模型，辅助以矿床的构造隆升和表生氧化剥蚀研究成果，进行深部隐伏以黄铜矿为矿石矿物的斑岩型铜矿资源远景评价和成矿预测。

国家自然科学基金面上项目（编号41172075） 巨厚层高硫化型低温热液矿床深部铜硫化物成分特征研究，研究团队经过4年的野外地质调查和室内研究工作，在紫金山矿区东南矿段、露天采场西北矿段、西南矿段、采矿和运输巷道、十多个钻探岩心采集专门样品220个，从浅处到深部，基本覆盖全矿区空间范围，制作光薄片和探针片180 余片，测试电子探针分析数据400 余份，基本掌握紫金矿区铜硫化物的标型特征参数的三维立体特征。.对紫金山铜硫化物样品电子探针分析资料，铜硫化物Cu/S原子数比值变化范围为1.038-1.972, (即Cu1.038-1.972S), 平均值约为1.50(Cu1.50S)。很有意义的是靠近紫金山东南火山机构的样品, 平均Cu/S原子数比值为1.804(Cu1.804S), 非常接近标准的蓝辉铜矿分子; 而远离火山机构的样品, 平均Cu/S原子数比值为1.690(Cu1.690S), 接近斜方蓝辉铜矿的成分。远离火山机构，成矿流体氧化程度（氧逸度）增高，说明源于火山机构的流体具有高温和低氧逸度特征。从钻孔岩心样品测试数据统计分析，从深部（约0米海拔高度）到浅部（+800米海拔高度），铜硫化物Cu/S原子数比值从1.0逐渐升高到1.8，也就是说从深部到浅部，成矿流体氧化程度（氧逸度）逐渐降低，远离火山机构的钻孔更为明显。说明至少有二个成矿流体来源，一是深部上升的高氧逸度流体，另一个由火山机构从南东往北西运移的高温和低氧逸度流体。.紫金山矿区包含沿北西向上杭-云霄断裂成矿带侏罗纪高温热液脉型钨锡钼铋矿床，第二期为北东向复式褶皱-线性断裂成矿带形成横跨叠加白垩纪富金斑岩型铜钼矿床，经历一定时间间隔的抬升剥蚀，形成表生淋滤下渗含矿溶液，又被晚期岩浆热液混合和驱动至浅层，再次交代原有矿体，才形成当今特殊的紫金山高硫化型浅成热液金铜矿床。.在Cu/S原子数比值最小值、铜蓝矿物含量较大的部位，指示深部成矿热液流体多次活动通道，也可就是隐伏以黄铜矿斑岩型铜矿床和高温热液钨锡钼铋脉型矿床的找矿方向，紫金山矿田西北部大岩里勘探区、西南矿段23号~31号勘探线之间是深部找矿突破的有利部位。