安徽銅陵焦沖金(硫)礦地質特征及找礦標志

齊維維

(安徽省地質礦產勘查局321地質隊)

?

安徽銅陵焦沖金(硫)礦地質特征及找礦標志

齊維維

(安徽省地質礦產勘查局321地質隊)

焦沖金(硫)礦位于安徽銅陵獅子山礦田內，侵入巖體為輝石閃長巖、閃長玢巖、閃長巖。結合該礦床地質工作成果，對成礦地質背景、礦區地質特征進行了分析，并對礦床成因、礦化富集規律進行了探討，認為該礦床成因類型為中—低溫熱液充填-交代型礦床，以充填為主，交代次之，成礦深度為中深成。在上述分析的基礎上，總結了找礦標志，供區內找礦參考。

成礦地質背景 地質特征 礦床成因 礦化富集規律 找礦標志

安徽銅陵地區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之一，區內分布有近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。為進一步指導區內找礦工作，本研究對礦區地質特征、礦床成因及找礦標志進行分析。

1 成礦地質背景

安徽銅陵地區地處銅官山—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。地史上經歷雪峰期、海西期的活動—穩定—再活動的構造演變，自早寒武世至早三疊世構造變動處于相對穩定時期，形成了海陸交互相、海相、濱海—淺海相的碎屑巖-碳酸鹽巖、硅質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”。中三疊世轉入褶皺、抬升階段，直至中侏羅紀經歷了擠壓—剪切作用。晚侏羅紀—白堊紀即印支期末—燕山期為華北地塊與揚子地塊碰撞后的拉伸擴張期，形成了區內巖漿活動、成礦作用的主要階段。

2 礦區地質特征

2.1 地 層

焦沖金(硫)礦礦區地表出露地層為三疊系中統分水嶺組、南陵湖組及下統塔山組，深部鉆孔揭露有三疊系下統小涼亭組，二疊系上統大隆組、龍潭組和下統孤峰組、棲霞組，石炭系上中統黃龍船山組，泥盆系上統五通組及第四系(Q)地層。

2.2 構 造

礦區內主要褶皺構造為大通—順安復向斜，由陶家山向斜、青山背斜、朱村向斜組成。礦區位于該復向斜次一級褶皺青山背斜中段核部。礦區至少發育2期以上斷裂構造，即早期層間滑脫破碎構造、中期斷裂構造、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，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育，一般規模不大，長度小于2 km，其形態與大背斜相似，小褶曲發育更次一級微型褶曲，尤以塔山組條帶狀灰巖更甚。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造。青山背斜褶皺隆起過程中，產生了一系列的順層滑脫構造，當滑脫構造發育于鋼性巖石中時產生層間破碎，形成儲礦構造。焦沖金(硫)礦床的金、硫、鉛、鋅礦體賦存于該構造中，該構造總體走向NE48°左右，傾向SE，傾角與地層一致，地層層位為棲霞組上硅質層，沿走向斷續出現。

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

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

2.2.3 裂 隙

礦區裂隙主要為順層的層間裂隙，產狀與巖層一致，一般為方解石細脈，少量石英細脈貫入，在接觸帶附近的裂隙寬度為數厘米至數十厘米，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，產狀較亂，無規律，但規模較小。

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，呈巖墻狀產出。巖體于平面上呈不規則狀，受NE、NW 2組斷裂構造控制，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，似斑狀結構，塊狀構造，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帶構造，顆粒較粗，經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、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。閃長玢巖穿入灰巖，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，平面上多呈不規則形狀，亦受NE、NW 2組斷裂構造控制。巖體順層貫入，產狀與圍巖基本一致，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。根據巖體地質特征，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)灰巖上下接觸帶(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，呈脈狀產出，其中以SK2915鉆孔發育，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，巖石具輝綠結構，半自形成條狀粒長石不規則交錯，交錯間隙有細粒狀普通輝石、磁鐵礦充填，構成典型輝綠結構。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，經蝕變有絹云母和方解石次生物，含量約65%；普通輝石多為細粒狀，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，呈脈狀產出，以ZK3408鉆孔發育，目前控制厚度0.65～14.11 m，傾角60°～80°。巖石呈深灰綠色，斑狀結構、輝綠結構、交代假象結構，塊狀構造、杏仁狀構造。斑晶由斜長石、輝石組成，基質由斜長石、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，斑狀結構，塊狀構造。斑晶由斜長石、輝石組成，基質由斜長石、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 變質作用及圍巖蝕變

2.4.1 熱變質作用及產物

礦區主要變質作用地表受閃長巖、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作用，地表近巖體處碳酸鹽巖經大理巖化，如三疊系灰巖、泥質灰巖變質為大理巖、角巖，形成寬數米至百余米不等的熱變質帶；深部石炭系、二疊系、三疊系各層位碳酸鹽巖均變質為大理巖或大理巖化灰巖；二疊系龍潭組砂巖、頁巖，孤峰組、大隆組硅質巖亦變質為角巖(或角巖化)、硅質巖；孤峰組燧石層、棲霞組燧石結核等表現為重結晶作用，局部呈乳白色致密—細粒石英巖產出。往南礦區熱變質作用微弱，僅有部分大理巖化作用產生。

2.4.2 接觸交代變質作用

礦區地表由于閃長巖、輝石閃長巖體的侵入，產生了較廣的交代變質作用。自巖體向圍巖分帶現象較明顯，地表表現為閃長巖→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。礦區形成的矽卡巖帶規模不一，形態各異。

(1)接觸交代矽卡巖帶。地表石榴石矽卡巖一般產于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致變質產物各不相同，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，閃長玢巖與棲霞組的接觸帶部位產生了接觸交代變質帶，形態呈似層狀產出，產狀與地層一致，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#，賦存于閃長巖體內部，形態呈橢球狀，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，賦存于巖體內部及圍巖內部，表現為孤峰組及棲霞組上部形成(硅灰石)石榴石矽卡巖，其中常夾硅質角巖殘余體或巖體內部形成石榴石矽卡巖，呈似層狀產出，產狀與地層一致，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。地表和深部同等發育，主要發育于三疊系下統南陵湖組—石炭系中上統黃龍組、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 熱液蝕變及產物

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

(2)碳酸鹽化。常見于蝕變閃長玢巖及矽卡巖中，表現為方解石呈團塊狀、細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。發育于蝕變閃長玢巖中，表現為部分長石類礦物被石英交代，局部集合體呈脈狀分布，與區內金硫礦化關系較密切。

(4)綠泥石化。沿長石晶隙、晶內交代分布，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律

3.1 礦床成因

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

(2)構造條件。受印支期褶皺構造的影響，在背斜軸部附近形成了層間滑脫破碎構造及層間裂隙；巖漿巖的侵入活動形成了接觸帶構造，同時進一步形成次級裂隙構造；棲霞組上硅質層及孤峰組硅質(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層及其附近形成了一系列的滑脫構造和層間裂隙構造，為礦液富集提供了有利的空間構造。

(3)巖漿巖條件。礦床內巖漿巖發育，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內獨特的構造-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系密切，巖漿巖為熱源和礦源提供了必要的物質條件。經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 礦化富集規律

礦區礦化富集是多種復合因素共同控制的結果。早期上硅質層附近的層間滑脫構造、裂隙構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一步加劇了儲礦構造的擴張和延伸疊加，在屏蔽層和接觸帶部位熱液中，有用元素發生淅離、富集，形成了金硫多金屬工業礦體，遠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，形成了具有一定規模的金硫多金屬礦體。

4 找礦標志

(1)棲霞組上硅質層層間滑脫構造為導礦、儲礦構造，與焦沖金(硫)礦同層、同一構造的還有花樹坡銅礦，構成區域成礦地質背景。

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

(3)地球化學異常，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：地質出版社，2004.

[2] 蔣其勝，韓長生，黃建滿.姚家嶺銅鉛鋅礦礦床地質特征及成因探討[J].安徽地質，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。