余傳舟

(華東冶金地勘局812隊，安徽 銅陵 244008)

0 引言

銅陵-戴家匯基底斷裂近東西走向，是區(qū)域重要的導(dǎo)礦、控礦構(gòu)造[1]。儲國正及其研究團(tuán)隊九十年代初以銅陵-戴家匯為界將銅陵地區(qū)自北而南劃分為三個成礦帶，即銅陵-戴家匯以北的葉山-桃沖鐵礦帶；以南的銅官山-獅子山-新橋、鳳凰山-沙灘角礦田銅金多金屬成礦帶；最南部的木鎮(zhèn)-三里店黃鐵礦、金礦化帶[2]。

銅官山-獅子山-新橋、鳳凰山-沙灘角礦田銅金多金屬成礦帶上的重要礦床自西向東呈線狀排列，主要成礦元素總體呈現(xiàn)Cu-S-mFe-Au多金屬組合特點，見圖1。

圖1 銅陵-戴家匯以南銅金多金屬成礦帶上的重要礦床

該帶自上世紀(jì)八十年代在獅子山銅礦田找到冬瓜山銅礦床后近20年沒有找到過中型以上的礦床，本世紀(jì)初，隨著找礦向深部推進(jìn)，在南陵沙灘角礦田及周邊已探明3處大中型銅多金屬礦床。沙灘角礦田位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺，下?lián)P子臺坳貴池-繁昌凹斷褶束之戴公山背斜中段北西翼部，區(qū)域上位于長江中下游鐵銅成礦帶上，其礦床以矽卡巖型銅多金屬礦為主，礦體主要產(chǎn)于C2+3與D3w2層位之間，為層控礦床，其次產(chǎn)于沙灘角巖體接觸帶及附近。鳳形山銅金硫礦床[3]位于沙灘角巖體南側(cè)，其硫鐵礦資源儲量達(dá)到中型規(guī)模，銅、金為小型規(guī)模。25號主礦體賦存于C2+3與D3w2層位之間，具有典型層控特征，礦體走向上厚度基本穩(wěn)定，傾向上深部厚度明顯大于淺部厚度。由于受到礦權(quán)北部邊界約束，礦床勘探階段對礦體傾向延深極限未封底控制，預(yù)測礦床深部潛在資源相當(dāng)可觀，銅、金、硫三種礦產(chǎn)資源均有望達(dá)中型及以上規(guī)模。因此，對礦床含礦巖石組合及成礦模式進(jìn)行及時研究和總結(jié)將有利于本礦床深部資源的進(jìn)一步查明，對銅陵礦集區(qū)繼續(xù)尋找類似礦床亦具有一定的借鑒意義。

1 地質(zhì)概況

礦床位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺下?lián)P子臺坳貴池-繁昌凹斷褶束戴公山背斜中段北西翼，沙灘角巖體南側(cè)[3]。戴公山背斜、F1斷層及沙灘角巖體共同控制或影響著地層、礦體的展布格局。

礦區(qū)志留系至三疊系地層廣泛出露；褶皺構(gòu)造為戴公山背斜北西翼；斷層構(gòu)造主要為F1區(qū)域縱斷層，規(guī)模較小的橫斷層及斷層破碎帶較發(fā)育；主要巖漿巖為沙灘角巖體，巖性為花崗閃長巖，在沙灘角巖體中部朱家沖、南東部戴腰山、南西部鳳形山地段分別采樣全分析，其巖石化學(xué)特征具有相似性，如表1所示，表明其巖漿來源具有一致性。

表1 沙灘角巖體巖石化學(xué)特征一覽表 %

沙灘角巖體固結(jié)指數(shù)10.58，結(jié)晶指數(shù)16.78，分異指數(shù)75.01，里特曼組合指數(shù)2.59，氧化指數(shù)0.54，屬鋁飽和或正常的中酸性侵入巖；巖體微量元素豐度值：Cu-178 PPm(背景值40 PPm)；Pb-10 PPm；Zn-50 PPm。據(jù)K～Ar法測定其同位素年齡為142 Ma，成巖時代相當(dāng)于燕山中晚期。

礦區(qū)圍巖熱變質(zhì)及接觸交代作用強(qiáng)烈，廣泛發(fā)育大理巖、矽卡巖帶，見圖2。

圖2 礦區(qū)地質(zhì)略圖

2 含礦巖石組合

礦床多期、多元素成礦，以及礦物演化的復(fù)雜性，造就了礦物巖石種類多樣性和復(fù)雜性的特點，其含礦巖石組合自上至下可歸納為四種類型。

1)膠黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦-灰?guī)r(大理巖)組合：分布在淺部及礦區(qū)西部沙灘角巖體邊緣，形成小礦體，地層相當(dāng)于三疊系孤峰組～二疊系棲霞組。礦石呈膠狀結(jié)構(gòu)、他形晶粒狀結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)；網(wǎng)脈狀構(gòu)造。金屬礦物主要為膠黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦；脈石礦物為方解石、石英、綠泥石、玉髓等。含S 18%～25%，Cu 0.8%～2%。

2)黃鐵礦、黃銅礦-大理巖(矽卡巖)組合：分布于中等深度二疊系棲霞組～石炭系船山組之間。礦石呈粒狀變晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)；浸染狀、塊狀及脈狀構(gòu)造。金屬礦物主要為黃鐵礦、膠黃鐵礦、黃銅礦；脈石礦物為方解石、石榴子石、透輝石、石英、綠泥石、玉髓、綠磷石。含Cu約為0.8%。

3)磁黃鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦-矽卡巖組合：主要分布于石炭系黃龍船山組地層，巖體接觸帶附近。礦石呈粒狀結(jié)構(gòu)、柱粒變晶結(jié)構(gòu)、交代(殘余)結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、溶蝕結(jié)構(gòu)；塊狀、斑雜狀構(gòu)造。金屬礦物主要為磁黃鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦；脈石礦物主要為石榴子石、方解石、透輝石。含S 15%～25%，mFe 25%～30%，Cu 0.4%～3.28%。

4)黃銅礦、磁鐵礦-粉砂巖組合：分布于泥盆系五通組上段泥質(zhì)粉砂巖頂部，F(xiàn)1縱斷層及近礦巖體附近。礦層厚度不超過10 m。礦石呈粒狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)；脈狀及浸染狀構(gòu)造。金屬礦物主要為磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦；脈石礦物有粘土礦物、石英、長石、云母、方解石等。含銅0.8%～2%，mFe、S各10%左右。

3 成礦物質(zhì)來源及成礦階段

沙灘角巖體微量元素Cu、Pb、Zn豐度值明顯高于區(qū)域背景值，為成礦母巖，成巖成礦過程中，硅酸鹽巖、碳酸鹽巖與巖體接觸帶部位發(fā)生了強(qiáng)烈的熱液、交代變質(zhì)作用。

中溫礦物如磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦及W、Mo礦物都集中于東部及礦床中等深度，低溫礦物如膠黃鐵礦、鏡鐵礦、鉛鋅礦集中于西部及礦床淺成部位，因為Pb、Zn比Cu、W、Mo活潑，在熱力作用下能運(yùn)移較遠(yuǎn)。表明成礦物質(zhì)主要來自深部巖漿，礦物質(zhì)運(yùn)移，其方向為自深部向淺部、自東向西遷移及流動。

據(jù)礦物-巖石組合特點、礦物間相互包含、穿插、交代關(guān)系及圍巖蝕變特征，礦床成巖成礦作用由先至后可大體可劃分為四個成礦階段，即硅酸鹽階段→氧化物階段→石英硫化物階段→碳酸鹽階段。

硅酸鹽階段主要形成石榴子石、透輝石、硅灰石、透閃石、綠簾石、石英等，以矽卡巖礦物為主，很少有金屬礦物生成；氧化物階段主要生成磁鐵礦、赤鐵礦，呈團(tuán)塊狀、片狀及透鏡狀充填交代矽卡巖礦物或穿插于圍巖之中；石英硫化物階段生成黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、鉛鋅礦、斑銅礦、金銀礦物等，是成礦主要階段，同時圍巖及礦化帶內(nèi)伴隨廣泛的硅化、綠泥石化、綠簾石化、高嶺土；碳酸鹽階段主要生成方解石和少量石英、菱鐵礦，呈細(xì)脈狀穿插于早期矽卡巖或礦物、圍巖之中，有的呈不規(guī)則粒狀集合體交代早期硅酸鹽礦物及金屬礦物，為成礦期后階段[3]。

硅酸鹽階段對矽卡巖礦物的形成起了決定作用，氧化物和石英硫化物階段對成礦起了決定作用，碳酸鹽階段則是對成巖成礦作用的再次活化、遷移和改造。

4 成礦模式

自巖體接觸帶向遠(yuǎn)離巖體(北向南，東向西)，平面上呈現(xiàn)磁鐵銅礦石-磁黃鐵銅礦石-黃鐵礦銅礦石-金/鉛鋅礦石分帶性，垂向上存在的上金下銅分帶亦是礦物平面分帶在垂向分帶的進(jìn)一步反映；蝕變礦物呈現(xiàn)石榴子石-透輝石-硅灰石-蛇紋石-石英、螢石分帶性，是熱梯度分帶和交代分帶相結(jié)合的產(chǎn)物[3]。

不同的含礦巖石組合類型體現(xiàn)了熱液、交代變質(zhì)作用的強(qiáng)弱程度及與沙灘角巖體的遠(yuǎn)近關(guān)系，更體現(xiàn)了成礦溫度的梯級關(guān)系。成礦物質(zhì)主要來源于沙灘角巖體，其遷移方向由深至淺、自東向西。更加說明巖漿是自北北東沙灘角向西及南西上侵定位的。

綜上，預(yù)測礦床90線北東有一隱伏巖漿房，其分支巖漿在沙灘角上侵定位。巖漿侵入成巖過程中，攜帶大量礦物質(zhì)的巖漿熱液、鹵水熱液及巖漿期后熱液上升的同時，萃取了圍巖部分微量元素，熱液順斷層、褶皺舒脫空間、巖石不整合面及裂隙侵入，隨著溫度逐級降低、圍巖物理化學(xué)位的改變，在主要成礦部位(C2+3與D3w2之間)形成25號主礦體，在層間裂隙等次要成礦部位形成多層礦體及小礦體。礦床成礦理想模式，見圖3。

圖3 成礦理想模式圖

5 結(jié)語

基于以上研究及90線勘查成果[3]，總結(jié)出了礦床成礦理想模式，其與銅陵冬瓜山銅礦床“多層樓”成礦模式具有相似性，即具有一個C2+3與D3w2之間的主要礦體，又具有二疊系～三疊系之間的多層脈狀次要礦體的成礦模式。對本礦床深部資源的進(jìn)一步查明及在銅陵礦集區(qū)繼續(xù)尋找類似“多層樓”模式礦床具有一定的借鑒意義。