齊維維

(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局321地質(zhì)隊)

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安徽銅陵焦沖金(硫)礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

齊維維

(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局321地質(zhì)隊)

焦沖金(硫)礦位于安徽銅陵獅子山礦田內(nèi)，侵入巖體為輝石閃長巖、閃長玢巖、閃長巖。結(jié)合該礦床地質(zhì)工作成果，對成礦地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)特征進(jìn)行了分析，并對礦床成因、礦化富集規(guī)律進(jìn)行了探討，認(rèn)為該礦床成因類型為中—低溫?zé)嵋撼涮?交代型礦床，以充填為主，交代次之，成礦深度為中深成。在上述分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)了找礦標(biāo)志，供區(qū)內(nèi)找礦參考。

成礦地質(zhì)背景 地質(zhì)特征 礦床成因 礦化富集規(guī)律 找礦標(biāo)志

安徽銅陵地區(qū)位于長江中下游鐵銅金多金屬成礦帶中部，是我國重要的銅鐵金硫礦床富集區(qū)之一，區(qū)內(nèi)分布有近60 個銅、鐵、硫、金、鉛、鋅等礦床(點)。焦沖金(硫)礦位于銅陵市125°方向，直距6.1 km，獅子山區(qū)218°方向，直距6.5 km[1-2]。該礦處于揚子板塊東北緣、長江深斷裂以南，是我國長江中下游多金屬成礦帶上重要的銅(金)礦床，也是礦床與巖漿作用的重點研究礦例之一。為進(jìn)一步指導(dǎo)區(qū)內(nèi)找礦工作，本研究對礦區(qū)地質(zhì)特征、礦床成因及找礦標(biāo)志進(jìn)行分析。

1 成礦地質(zhì)背景

安徽銅陵地區(qū)地處銅官山—鳳凰山—沙灘腳銅鉛鋅金多金屬礦帶西端，揚子陸塊北緣，大別造山帶的前陸褶斷帶上。地史上經(jīng)歷雪峰期、海西期的活動—穩(wěn)定—再活動的構(gòu)造演變，自早寒武世至早三疊世構(gòu)造變動處于相對穩(wěn)定時期，形成了海陸交互相、海相、濱?！獪\海相的碎屑巖-碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖巨厚的古生代沉積蓋層，為銅、金、硫等礦化提供了有利的圍巖巖性和原始“礦胚層”。中三疊世轉(zhuǎn)入褶皺、抬升階段，直至中侏羅紀(jì)經(jīng)歷了擠壓—剪切作用。晚侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)即印支期末—燕山期為華北地塊與揚子地塊碰撞后的拉伸擴張期，形成了區(qū)內(nèi)巖漿活動、成礦作用的主要階段。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地 層

焦沖金(硫)礦礦區(qū)地表出露地層為三疊系中統(tǒng)分水嶺組、南陵湖組及下統(tǒng)塔山組，深部鉆孔揭露有三疊系下統(tǒng)小涼亭組，二疊系上統(tǒng)大隆組、龍?zhí)督M和下統(tǒng)孤峰組、棲霞組，石炭系上中統(tǒng)黃龍船山組，泥盆系上統(tǒng)五通組及第四系(Q)地層。

2.2 構(gòu) 造

礦區(qū)內(nèi)主要褶皺構(gòu)造為大通—順安復(fù)向斜，由陶家山向斜、青山背斜、朱村向斜組成。礦區(qū)位于該復(fù)向斜次一級褶皺青山背斜中段核部。礦區(qū)至少發(fā)育2期以上斷裂構(gòu)造，即早期層間滑脫破碎構(gòu)造、中期斷裂構(gòu)造、晚期平移斷層。

2.2.1 褶 皺

青山背斜全長22.5 km，寬約8 km，為一短軸不對稱褶曲，軸線總方向40°，北傍山—獅子山一段為30°，NE、SW兩端微向東、西2個方向偏轉(zhuǎn)，分別為40°、230°，軸面南西段傾向NW，北東段傾向SE，軸部地層由小涼亭組及塔山組組成，兩翼由南陵湖組、分水嶺組及龍頭山組組成。該背斜南西段北西翼較緩，傾角一般為20°～30°，南東翼中等，傾角為40°～50°；北東段則相反，北西翼傾角一般大于60°，南東翼傾角一般為30°～40°。該背斜兩翼小褶曲發(fā)育，一般規(guī)模不大，長度小于2 km，其形態(tài)與大背斜相似，小褶曲發(fā)育更次一級微型褶曲，尤以塔山組條帶狀灰?guī)r更甚。焦沖金(硫)礦位于青山背斜中段南東翼近核部，軸線走向NE23°～28°，微呈“S”形彎曲，被后期輝石閃長巖、閃長玢巖及F1斷層截斷錯開，軸面微向南東傾斜，傾角約85°。礦區(qū)北西翼地層傾角30°～50°，南東翼地層傾角20°～30°，局部傾角約40°。

2.2.2 斷 層

(1)早期層間滑脫破碎構(gòu)造。青山背斜褶皺隆起過程中，產(chǎn)生了一系列的順層滑脫構(gòu)造，當(dāng)滑脫構(gòu)造發(fā)育于鋼性巖石中時產(chǎn)生層間破碎，形成儲礦構(gòu)造。焦沖金(硫)礦床的金、硫、鉛、鋅礦體賦存于該構(gòu)造中，該構(gòu)造總體走向NE48°左右，傾向SE，傾角與地層一致，地層層位為棲霞組上硅質(zhì)層，沿走向斷續(xù)出現(xiàn)。

(2)中期斷裂構(gòu)造。主要發(fā)育NE、NW 2組張性裂隙構(gòu)造，以NE向裂隙為甚，為巖漿巖充填貫入，該構(gòu)造位于青山背斜近核部或南東翼。

(3)晚期平移斷裂構(gòu)造。該斷裂構(gòu)造僅見于礦床南部F1逆斷層，長約1.8 km，走向320°～140°，傾向NE。斷層兩側(cè)地層發(fā)生錯位，錯距約65 m，北東盤向NW向平移，南西盤向SE向平移。斷裂帶內(nèi)為膠結(jié)緊密的角礫巖，角礫成分與圍巖相當(dāng)，角礫大小不一，呈棱角狀，膠結(jié)物通常為原巖碾碎物及泥鈣質(zhì)等，并常見微弱黃鐵礦化及黃銅礦化。該斷裂構(gòu)造屬燕山晚期產(chǎn)物，對本研究圈定的礦體無影響。

2.2.3 裂 隙

礦區(qū)裂隙主要為順層的層間裂隙，產(chǎn)狀與巖層一致，一般為方解石細(xì)脈，少量石英細(xì)脈貫入，在接觸帶附近的裂隙寬度為數(shù)厘米至數(shù)十厘米，同時在閃長玢巖中再一次形成裂隙，并被后期石英脈、方解石脈充填，產(chǎn)狀較亂，無規(guī)律，但規(guī)模較小。

2.3 巖漿巖

2.3.1 侵入巖

2.3.1.1 輝石閃長巖

輝石閃長巖分布于北傍山，沿背斜軸部隆起處侵入，呈巖墻狀產(chǎn)出。巖體于平面上呈不規(guī)則狀，受NE、NW 2組斷裂構(gòu)造控制，出露面積僅0.05 km2。巖體傾向SW，傾角約75°。深部呈枝叉狀穿插于鉆孔揭露的地層中，屬中—深成相侵入。巖石呈灰—深灰綠色，似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物成分以斜長石為主，含量71%～75%，正長石極少，輝石含量15%，角閃石含量約1%，黑云母含量達(dá)7%。巖石副礦物為磁鐵礦、磷灰石、鋯石、榍石、板鈦礦等。

2.3.1.2 閃長玢巖

閃長玢巖地表分布于北傍山以北，NE向有2處零星出露，受NE向斷裂構(gòu)造控制，平面上呈長條狀，走向NE，傾向SE，從背斜南東翼向軸部貫入，呈巖枝狀產(chǎn)出。礦物以中長石為主，含量大于65%，呈板柱狀，具簡單雙晶聚片雙晶和環(huán)帶構(gòu)造，顆粒較粗，經(jīng)蝕變作用局部被方解石絹云母交代，但晶形保留，局部受擠壓中長石呈碎裂狀；角閃石呈柱狀晶體，橫切面呈六邊形，局部被鐵質(zhì)、綠泥石、方解石替代，有的呈假象，含量5%～12%；石英呈他形晶粒狀，顆粒細(xì)小，粒徑小于1 mm，呈充填狀分布于中長石顆粒間隙，受擠壓破碎，個別石英破碎，并具有波狀消光現(xiàn)象，含量3%～5%；黑去母呈片狀，粒徑0.5～0.75 mm，星散狀分布，有時被綠泥石、方解石交代，并有鐵質(zhì)和金紅石析出，含量4%～6%；鉀長石呈他形粒狀體，粒徑0.06～0.25 mm，呈充填狀分布于中長石間隙，含量8%～10%。副礦物具磷灰石、榍石、鋯石、黃鐵礦、磁鐵礦，其中磷灰石呈長柱狀、針狀、顆粒細(xì)小，零散分布，含量約1%；榍石呈菱形切片狀，高干涉包，高突起，含量1%～2%；鋯石呈短柱狀，高突起，高干涉包，平行消光，含量小于1%。閃長玢巖組分含量見表1。

表1 閃長玢巖組分含量 %

焦沖金(硫)礦床閃長玢巖與成礦有一定的成因關(guān)系，如SK3101鉆孔巖體上部為矽卡巖和大理巖，巖體下部為磁黃鐵礦體和含金黃鐵礦、磁黃鐵礦體；SK2916鉆孔上部為含鉛鋅磁黃鐵礦體，下部為矽卡巖和含金黃鐵礦、磁黃鐵礦體。閃長玢巖穿入灰?guī)r，形成了接觸大理巖或矽卡巖，穿入石英砂巖形成角巖。閃長玢巖受擠壓破碎，沿破碎裂隙有金屬硫化物和方解石、菱鐵礦充填分布，有的構(gòu)成含礦閃長玢巖，SK2915鉆孔所見銀金礦與黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦相伴，形成含金閃長玢巖礦體。

2.3.1.3 閃長巖

閃長巖分布于小尖山、老墳山等8處區(qū)域，位于背斜南東翼，距背斜軸部650～800 m，呈巖枝狀侵入，平面上多呈不規(guī)則形狀，亦受NE、NW 2組斷裂構(gòu)造控制。巖體順層貫入，產(chǎn)狀與圍巖基本一致，與圍巖接觸界線清楚，屬中—淺成相侵入。閃長巖主要組成礦物為中性斜長石(75%～80%)，次為角閃石(5%～8%)、石英(3%～5%)，少量鉀長石；副礦物有磷灰石、榍石等。

輝石閃長巖和閃長玢巖為SiO2弱飽和堿性巖石，閃長巖為SiO2過飽和酸性巖石。根據(jù)巖體地質(zhì)特征，輝石閃長巖對成礦作用有一定的影響，閃長玢巖既對成礦作用有影響又對礦體起到破壞作用，該閃長玢巖的侵位將礦區(qū)27#線以南的賦礦層位占位，使礦體呈一“W”形缺口。在27#～32#線閃長玢巖與棲霞組(P1q)灰?guī)r上下接觸帶(外帶)形成礦體和矽卡巖，同時在29#線閃長玢巖近內(nèi)帶部位形成零星金、金硫礦體。

2.3.2 脈 巖

(1)輝綠巖。見于SK2708、SK2916、SK2915、SK3001、SK3003等鉆孔中，呈脈狀產(chǎn)出，其中以SK2915鉆孔發(fā)育，目前控制厚度1.04～26.49 m，傾角較陡，為50°～85°。巖石呈深灰色，塊狀巖石，巖石具有孔洞，被方解石和沸石充填，巖石具輝綠結(jié)構(gòu)，半自形成條狀粒長石不規(guī)則交錯，交錯間隙有細(xì)粒狀普通輝石、磁鐵礦充填，構(gòu)成典型輝綠結(jié)構(gòu)。礦物成分主要為拉長石，普通輝石和少量角閃石黑云母。拉長石呈半自形長條狀晶體，顆粒較粗大，經(jīng)蝕變有絹云母和方解石次生物，含量約65%；普通輝石多為細(xì)粒狀，粒徑0.08～0.35 mm，具簡單雙晶，充填狀，分布于中長石間隙，經(jīng)蝕變有方解石、綠泥石次生物，含量15%～20%；角閃石呈長柱狀，具簡單雙晶，含量5%～10%。巖石副礦物有磁鐵礦、黃鐵礦、磷灰石。

(2)輝綠玢巖。見于ZK1701、SK3408、ZK4001等鉆孔中，呈脈狀產(chǎn)出，以ZK3408鉆孔發(fā)育，目前控制厚度0.65～14.11 m，傾角60°～80°。巖石呈深灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)、輝綠結(jié)構(gòu)、交代假象結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、杏仁狀構(gòu)造。斑晶由斜長石、輝石組成，基質(zhì)由斜長石、輝石、黑云母、磁鐵礦組成，副礦物為磷灰石、偶見黃鐵礦。杏仁體呈圓形，由方解石與少量綠泥石充填而成，具碳酸巖化、綠泥石化。

(3)煌斑巖。見于SK3106、SK3108、SK3408、SK3405等鉆孔及-430 m CM12穿脈中，控制厚度0.80～6.00 m，傾角60°～80°。巖石呈灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶由斜長石、輝石組成，基質(zhì)由斜長石、輝石、石英組成，副礦物為磷灰石、榍石，偶見黃鐵礦呈星點狀分布。

2.4 變質(zhì)作用及圍巖蝕變

2.4.1 熱變質(zhì)作用及產(chǎn)物

礦區(qū)主要變質(zhì)作用地表受閃長巖、輝石閃長巖巖體侵入的影響，深部受閃長玢巖巖體侵入，使圍巖受到不同程度的熱變質(zhì)作用，地表近巖體處碳酸鹽巖經(jīng)大理巖化，如三疊系灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r變質(zhì)為大理巖、角巖，形成寬數(shù)米至百余米不等的熱變質(zhì)帶；深部石炭系、二疊系、三疊系各層位碳酸鹽巖均變質(zhì)為大理巖或大理巖化灰?guī)r；二疊系龍?zhí)督M砂巖、頁巖，孤峰組、大隆組硅質(zhì)巖亦變質(zhì)為角巖(或角巖化)、硅質(zhì)巖；孤峰組燧石層、棲霞組燧石結(jié)核等表現(xiàn)為重結(jié)晶作用，局部呈乳白色致密—細(xì)粒石英巖產(chǎn)出。往南礦區(qū)熱變質(zhì)作用微弱，僅有部分大理巖化作用產(chǎn)生。

2.4.2 接觸交代變質(zhì)作用

礦區(qū)地表由于閃長巖、輝石閃長巖體的侵入，產(chǎn)生了較廣的交代變質(zhì)作用。自巖體向圍巖分帶現(xiàn)象較明顯，地表表現(xiàn)為閃長巖→矽卡巖(石榴石矽卡巖)→矽卡巖夾大理巖夾角巖或大理巖；深部表現(xiàn)為閃長玢巖→矽卡巖(石榴石矽卡巖)→矽卡巖化大理巖、大理巖。礦區(qū)形成的矽卡巖帶規(guī)模不一，形態(tài)各異。

(1)接觸交代矽卡巖帶。地表石榴石矽卡巖一般產(chǎn)于29#線以北，即老墳山閃長巖體周邊范圍，29#線以南地表則未見。由于各層位巖性的差異導(dǎo)致變質(zhì)產(chǎn)物各不相同，小涼亭組(T1x)底部29#線以北大部分為石榴石矽卡巖，局部為透輝石所交代，均呈透鏡狀產(chǎn)出。21#線以北出露長100～200 m，寬10～35 m，走向NNE—NE，傾向SE；21#線以南出露長約250 m，寬約30 m，走向NW，傾向NE。深部受閃長玢巖體侵入在29#線以南至34#線范圍內(nèi)，閃長玢巖與棲霞組的接觸帶部位產(chǎn)生了接觸交代變質(zhì)帶，形態(tài)呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層一致，控制深度-600～-850 m，厚0.93～11.12 m，巖性為矽卡巖，主要成分為石榴石，少量透輝石、硅灰石、石英等，具銅、金、硫礦化。

(2)塊狀矽卡巖帶。地表主要出露于23#～25#，賦存于閃長巖體內(nèi)部，形態(tài)呈橢球狀，長約35 m，寬15～25 m，走向NW，傾向NE，巖性為矽卡巖，主要成分為石榴石。深部主要位于30#、31#、33#線，賦存于巖體內(nèi)部及圍巖內(nèi)部，表現(xiàn)為孤峰組及棲霞組上部形成(硅灰石)石榴石矽卡巖，其中常夾硅質(zhì)角巖殘余體或巖體內(nèi)部形成石榴石矽卡巖，呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層一致，控制深度-650～-900 m，厚4.51～49.07 m，巖性為矽卡巖，主要成分為石榴石，少量硅灰石、石英等，具銅、硫礦化。

(3)(矽卡巖化)大理巖。地表和深部同等發(fā)育，主要發(fā)育于三疊系下統(tǒng)南陵湖組—石炭系中上統(tǒng)黃龍組、船山組中，而矽卡巖化大理巖一般位于巖體附近，具微弱銅、硫礦化。

2.4.3 熱液蝕變及產(chǎn)物

(1)黃鐵礦化。普遍發(fā)育于各種巖石內(nèi)，尤其以閃長玢巖為最。黃鐵礦呈星點狀、浸染狀、局部細(xì)脈狀分布，且特別富集于巖石節(jié)理裂隙中。

(2)碳酸鹽化。常見于蝕變閃長玢巖及矽卡巖中，表現(xiàn)為方解石呈團塊狀、細(xì)脈狀交代閃長玢巖中的長石及暗色礦物，而在矽卡巖中則以填隙狀嵌布于石榴石、透輝石晶隙中。

(3)硅化。發(fā)育于蝕變閃長玢巖中，表現(xiàn)為部分長石類礦物被石英交代，局部集合體呈脈狀分布，與區(qū)內(nèi)金硫礦化關(guān)系較密切。

(4)綠泥石化。沿長石晶隙、晶內(nèi)交代分布，局部交代黑云母，常見于閃長玢巖中。

3 礦床成因及礦化富集規(guī)律

3.1 礦床成因

(1)圍巖條件。二疊系下統(tǒng)棲霞組上硅質(zhì)層、硅質(zhì)灰?guī)r、石灰?guī)r、燧石層，孤峰組底部硅質(zhì)(頁)巖的系列組合，既有易交代的化學(xué)性質(zhì)活潑的碳酸鹽巖，又有相對惰性的硅質(zhì)(頁)巖屏蔽層，并且該系列巖石組合的力學(xué)性質(zhì)差異較大，受構(gòu)造作用易產(chǎn)生裂隙，為熱液充填交代提供了有利條件。

(2)構(gòu)造條件。受印支期褶皺構(gòu)造的影響，在背斜軸部附近形成了層間滑脫破碎構(gòu)造及層間裂隙；巖漿巖的侵入活動形成了接觸帶構(gòu)造，同時進(jìn)一步形成次級裂隙構(gòu)造；棲霞組上硅質(zhì)層及孤峰組硅質(zhì)(頁)巖系列鋼性巖石易破碎，同時受牽引作用的影響，其下部的碳酸鹽巖也易破碎，因此在棲霞組上硅質(zhì)層及其附近形成了一系列的滑脫構(gòu)造和層間裂隙構(gòu)造，為礦液富集提供了有利的空間構(gòu)造。

(3)巖漿巖條件。礦床內(nèi)巖漿巖發(fā)育，閃長玢巖由背斜南東翼沿近核部侵入，輝石閃長巖從背斜北西翼沿近核部侵入，不同方向侵入的巖體形成了區(qū)內(nèi)獨特的構(gòu)造-巖漿巖格架。圍巖蝕變、礦化作用在時間上、空間上與巖漿巖作用關(guān)系密切，巖漿巖為熱源和礦源提供了必要的物質(zhì)條件。經(jīng)過多期次的礦化作用，早期形成了黃鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦礦體，后期疊加形成了含金多金屬磁黃鐵礦礦體。

3.2 礦化富集規(guī)律

礦區(qū)礦化富集是多種復(fù)合因素共同控制的結(jié)果。早期上硅質(zhì)層附近的層間滑脫構(gòu)造、裂隙構(gòu)造提供了礦液運移通道和有利的儲礦空間；后期巖漿侵入作用進(jìn)一步加劇了儲礦構(gòu)造的擴張和延伸疊加，在屏蔽層和接觸帶部位熱液中，有用元素發(fā)生淅離、富集，形成了金硫多金屬工業(yè)礦體，遠(yuǎn)離巖體部位形成了以鉛鋅硫為主的礦體，近巖體和接觸帶部位形成了以金鉛鋅硫為主的礦體；期后石英-菱鐵礦階段有用元素再次淅離、富集疊加，形成了具有一定規(guī)模的金硫多金屬礦體。

4 找礦標(biāo)志

(1)棲霞組上硅質(zhì)層層間滑脫構(gòu)造為導(dǎo)礦、儲礦構(gòu)造，與焦沖金(硫)礦同層、同一構(gòu)造的還有花樹坡銅礦，構(gòu)成區(qū)域成礦地質(zhì)背景。

(2)中基性—中性巖漿巖產(chǎn)生多期次活動，形成復(fù)雜的巖枝及巖墻系統(tǒng)，使得成礦物質(zhì)充填、補充、疊加、富集，與中性—中基性巖漿巖關(guān)系密切的金礦有朝山金礦、包村金礦等。

(3)地球化學(xué)異常，如As、Mo、Ag、Sb為焦沖金(硫)礦的指示元素，Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg等組合異常為良好的找礦標(biāo)志。

[1] 常印佛，劉湘培，吳言昌.長江中下游鐵銅成礦帶[M].北京：地質(zhì)出版社，2004.

[2] 蔣其勝，韓長生，黃建滿.姚家?guī)X銅鉛鋅礦礦床地質(zhì)特征及成因探討[J].安徽地質(zhì)，2005，15(4)：265-269.

2016-08-05)

齊維維(1986—)，男，助理工程師，244033 安徽省銅陵市獅子山區(qū)。