一、大地构造单元
新桥铜硫矿床位于扬子准地台下扬子台坳东部，属铜陵成矿区。
二、矿区地质
（一）地层
矿区主要含矿地层列于表2-97。
各层石灰岩的化学成分列于表2-98。
表2-9 7新桥铜矿含矿地层表 Table 2-97 Ore-bearing stratigraphic scale in Xinqiao copper deposit
表2-98 新桥矿区主要石灰岩层化学成分表 Table 2-98 Composition of main limestone layers in Xinqiao ore district
从表2-98中可以看出，黄龙、船山灰岩含镁较高，含硅铝较低，因而利于矿液交代，是本矿区的成矿有利层位。
（二）构造
矿区内主要褶皱方向呈NE—SW向。
1.褶皱
2.矿区的褶皱构造由舒家店背斜、大成山背斜和盛冲向斜组成（图2-145）。
舒家店背斜是一个不对称短轴背斜，轴向NE，西北翼地层倾角30°～50°，南东翼地层70°左右。大成山背斜是个对称的线状背斜，轴向NE，两翼地层倾角20°～30°，向NE方向倾没。由于以上两个背斜相向倾没，其间形成盛冲向斜，两翼地层倾角均较缓。
矿床位于舒家店背斜与大成山背斜相向倾没的交汇地带。
3.断裂
矿区内有两组断裂：
（1）层间断裂：主要发生于高骊山组与黄龙组（或船山组）之间，为成矿主要构造，是矿液流动和沉淀的良好空间。
赋存于此层间破碎带中的似层状主矿体，上部倾斜较陡，下部则趋平缓。这两部分虽然在构造性质上均相同，但其原岩的构造破碎程度略有差异。在层间破碎带倾斜角度较大的部分，黄龙、船山层位基本被矿体所占据，并在一些钻孔中，见到靠近矿体处有栖霞灰岩底部层位岩石或船山灰岩的角砾，在矿体中亦有角砾被成矿物质胶结的现象；而层间破碎带的平缓部分，矿体仅占黄龙层位，矿体上盘很少见有角砾岩。
层间断裂在倾斜部分表现较强，在平缓部分表现较弱；它虽然发生在成矿前，但成矿过程中仍有活动。
（2）横断层：有三条，皆系成矿前断层，走向NW10°～53°，其中走向NW28°，倾向NE的一条断层控制了矿体的延伸。
图2-145 区域地质构造略图 Fig.2-145 Schematic map of Regional structure
（三）侵入岩
1.石英闪长岩侵入体
主要出露于矶头和牛山（据K-Ar法同位素地质年龄168Ma，桂林冶金地质研究所，1974）。
矶头岩株：平面呈不规则椭圆形，空间形态为复杂的岩株体。在不同地段常见其分出不少岩枝，岩株出露面积0.3km2，位于矿区中部。该岩株大体可分三个岩相：中心相为石英闪长岩；过渡相为闪长岩；边缘相为闪长玢岩。
牛山岩枝：为石英闪长岩，形态不规则，沿横断层侵入，伸向背斜轴部和其北西翼，长约800m；另一北东向的分支长达500m。
2.脉岩
闪长斑岩岩脉及闪斜煌斑岩岩脉，为成矿期后的脉岩。
三、矿床特征
（一）矿体形态及产状
矿床由40个矿体组成，其中I号矿体最大，为“主矿”，占总矿石量的88%。主矿体为铜、硫、铁（包括铁帽）的综合矿体，受层间断裂控制，呈似层状（图2-146），走向NE，倾向NW，倾角0°～45°。总的看来，沿走向中间厚，两端薄，倾斜部分略比平缓部分为厚，底板倾角由陡变缓处，矿体也明显增厚。
此外主矿体厚度与岩体产状亦有密切关系，即岩体超覆部分及东西两侧向围岩扩展部分，矿体厚而稳定（图2-146）；岩体北侧产状较陡，则矿体较薄。
次要矿体均为透镜状或不规则脉状，延长与延伸的比例为1.5∶1；厚度变化是中间厚，向边部变薄、较快尖灭。
（二）矿石的矿物成分（表2-99）及其分布
根据不同矿石类型组合特点，可将矿床分为三个带：
氧化带：分布于海拔140m（17线）～60m（15线）。矿石矿物以褐铁矿为主，次为赤铁矿、辉铜矿、斑铜矿等。含铜矿石以松散黄铁矿型铜矿石为主，次为块状褐铁矿型铜矿石。
过渡带：分布在海拔25m（7线）～210m（15线），全部为黄铁矿型铜矿石，以松散状为主，少量块状。
原生带：一般分布在—10m标高以下，铜平均品位0.84%。矿石矿物以黄铁矿为主，次为黄铜矿，局部有磁铁矿、方铅矿、闪锌矿。含铜矿石以黄铁矿型铜矿石为主，次为磁铁矿型铜矿石，少量浸染型铜矿石。在黄铁矿型铜矿石中，黄铜矿呈乳滴状、细脉状、网脉状。前者在闪锌矿中，后两者产在黄铁矿、磁黄铁矿裂隙内，并溶蚀交代黄铁矿。在磁黄铁矿型铜矿石中，黄铜矿均呈细脉充填磁铁矿裂隙内。浸染状者呈他形粒状产于方解石、石英等脉石矿物中。不同原生矿石类型在空间上具一定的水平分带，铅锌矿主要在矿体边缘部分，向内为黄铁矿型铜矿，侵入体附近磁铁矿和黄铁矿型铜矿相互叠加。
图2-146 新桥矿区地质平面及剖面图 Fig.2-146 Geological plan and cross-sections of in Xinqiao ore district
1—第四系沉积物；2—三叠系青龙组；3—上三叠统大隆组；4—上二叠统龙潭组；5—下二叠统茅口组；6—下二叠统孤峰组；7—下二叠统栖霞组；8—上石炭统船山组；9—中石炭统黄龙组；10—下石炭统高骊山组；11—上泥盆统五通组；12—上志留统；13—石英闪长岩；14—闪长岩；15—闪长玢岩；16—闪长斑岩脉；17—夕卡岩；18—黄铁矿；19—铜硫铁矿；20—断层
铜、硫、铁系本区三种主要成矿元素。铜在矿体中分布普遍，靠近岩体局部较富集，离岩体远则分布零星。在下部近岩株100～300m的范围内一般较富集，含硫原生矿石一般为块状胶状黄铁矿石。铁矿石有两种类型：一为褐铁矿，占铁矿总量的69.71%，由黄铁矿氧化而形成铁帽，是构成工业铁矿石的主要部分。二是磁铁矿石，主要分布在I号矿体近岩体附近。除上述三种主要成矿元素外，在矿体两端有时可见到达工业品级的铅锌矿化、方铅矿常交代闪锌矿。伴生有益组分较丰富，主要是金、银，其次是铟、铬、硒、镓、锗、铋等。特别在矿床氧化带金品位较高，具有很大的回收价值。
表2-99 矿石物质成分、结构、构造特征 Table 2-99 Composition, strUcture and texture features of ore
根据矿物组合和化学成分，将矿石划分为铜、硫、铁、铅四种工业矿石和八个自然类型，即褐铁矿矿石、褐铁矿型铜矿石、浸染型铜矿石、黄铁矿型铜矿石、磁铁矿型铜矿石、黄铁矿矿石、磁铁矿矿石、铅锌矿矿石。
（三）伴生有益组分的含量及其变化规律
矿床伴生有益组分，计有13种：金、银、硒、碲、镓、锗、铟、镉、钴、镍、铋、钒、锑。
1.金、银在各工业类型矿石中分布普遍，含量相差不大。单矿物分析表明，金、银与黄铜矿、黄铁矿关系密切，与磁铁矿关系次之。银在铁闪锌矿、方铅矿中含量高。金、银与铜、硫成同消长关系。
2.硒、碲、镓在铜矿石、黄铁矿石，铟、镉在铅锌矿石中最为富集。
3.铟、镉、银、碲含量高于克拉克值10～1120倍，最为富集；硒、镓、锗含量高于克拉克值3～9倍，较为富集；镍、钴、钒低于克拉克值，趋于分散。
4.伴生有益元素金、银、硒、碲之含量与主要组分铜、硫、铁成同消长关系。金与银，硒与碲，铟与镉均成同消长关系；碲与镓，镉与镓成反消长关系。
（四）围岩蚀变
1.热液蚀变
矿区热液蚀变种类较多，强度中等，分带现象不太明显。
石英闪长岩侵入体普遍碳酸盐化，边缘相更为强烈。岩体的超覆部分和靠近围岩部分，有程度不同的夕卡岩化、高岭土化、绿泥石化，局部见绢云母化，硅化。随着程度增加，蚀变强度减弱。
岩体与石灰岩接触，在岩体超覆部分的上下接触带，或以岩枝状插入于石灰岩的地段，形成以夕卡岩化为主的蚀变带，即硅灰石化、石榴子石化、绿帘石化、硅化、绿泥石化。其中绿泥石化较普遍地出现在矿体上盘，碳酸盐化、硅化分布于矿体内。
2.热力变质
主要表现为侵入体附近围岩退色和重结晶，尤以岩体上部或边部的孤峰组硅质岩为突出，已变为石英角岩。
总之，绿泥石化常出现在矿体上盘，可作为找矿标志；孤峰组硅质岩受热力影响而重结晶，往往指示深部或旁侧有岩体存在，可起到间接找矿标志作用；闪长岩体夕卡岩化、绿泥石化、高岭石化，说明有热液活动，也应予以注意。
需要指出的是，从牛山露天采场揭露的情况看，在含铜黄铁矿底盘及边部的所谓黄龙组灰岩经显微镜鉴定均系硅质岩，由他形细粒石英及少量白云母组成，石英含量高达90%以上，甚至很难发现原生碳酸盐岩残迹。可见矿体的直接容矿岩石不是灰岩而是硅质岩。这是由强硅化作用形成的蚀变岩，还是原生硅质岩，尚需进一步研究。但无论什么原因，该特征对于整个矿床的认识无疑具有主要的意义。
四、成矿条件及矿床成因
到目前为止，对该矿床形成机理有如下各种认识：
（1）矿体与中-弱酸性小侵入体伴生，矿床产在碳酸盐岩层内且有某些夕卡岩化相伴，认为矿床属接触交代型铜矿床（安徽冶金地质局803地质队，1972）。
（2）根据矿石的矿物共生组合、蚀变特征，认为该矿床属于高-中温热液型矿床。
（3）南京大学地质系几位学员1975年通过牛山矿体地质剖面研究，认为其中有厚达20余米的火山碎屑岩，认为系海底火山喷出岩。另外在“闪长玢岩”岩脉内局部发现似枕状构造团块，大小约0.2～0.5m，呈椭圆状，含有似杏仁状的碳酸盐圆形颗粒，似为海底火山喷发岩的枕状构造及气孔-杏仁构造，并进一步论证了牛山及新桥矿区为海底火山喷发沉积矿床。
（4）矿床中的早期黄铁矿、部分胶状黄铁矿、菱铁矿及冬瓜山矿床中硬石膏层均为同生沉积形成，而整个矿床是经过后期热液叠加和改造的产物。
