拔茅山銅礦地質特征及成因

馬 冬 崔 鳳

(安徽省地質礦產勘查局326地質隊)

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拔茅山銅礦地質特征及成因

馬 冬 崔 鳳

(安徽省地質礦產勘查局326地質隊)

安徽省樅陽縣拔茅山銅礦位于長江中下游鐵、銅、金(硫)成礦帶中段，廬—樅(廬江—樅陽)火山巖盆地礦集區南部，目前探明銅金屬量13 549.84 t，平均品位0.98%，為一小型銅礦床。由于基礎資料的限制，多年來該礦床的地質成因一直無法明確。為此，結合區內地質勘探成果，對成礦地質背景、礦區及礦床地質特征、礦床成因進行了分析，認為該礦床應屬斑巖型銅礦床類型。在上述分析的基礎上，系統總結了找礦標志，對于該區進一步開展地質勘探工作有一定的參考價值。

成礦地質背景 地質特征 礦床成因 斑巖銅礦 找礦標志

安徽省樅陽縣拔茅山銅礦地處廬—樅火山巖盆地礦集區南部，該盆地中生代巖漿活動和成礦作用強烈，礦產資源豐富[1-4]，在該區及周邊先后發現了拔茅山銅礦和朱家洼、天頭山、和尚橋、王莊等多處小型銅金礦。除拔茅山銅礦外，其余4個礦床均屬中—低溫熱液型礦床，此外，拔茅山銅礦床成因與上述4個銅金礦床均有差異。受基礎地質資料的限制，以往僅將拔茅山銅礦劃分為“復雜的脈狀銅礦”和“拔茅山式細脈浸染狀礦”等較簡單的礦床類型，而對其具體的礦床成因、所屬礦床類型并未進行深入研究。為此，本研究結合區內相關地質勘探成果，對該礦床地質特征、成因及找礦標志進行分析。

1 成礦地質背景

樅陽縣拔茅山銅礦床位于廬—樅火山巖盆地西南部邊緣部位，廬—樅火山巖盆地位于長江中下游斷陷帶內，地處揚子板塊北緣，西鄰郯—廬(郯城—廬江)斷裂帶，接近于揚子和華北兩大板塊的拼合帶。廬—樅盆地的成礦地質背景主要受四大構造體系制約，即秦嶺—大別造山帶的演化、中生代太平洋板塊與歐亞大陸板塊的相互作用、郯—廬斷裂帶的活動、長江中下游斷陷帶的性質。燕山期該區進入了板內變形階段，發生了強烈的構造、巖漿活動，形成了一系列NNE—NE向構造-巖漿巖帶,并形成了豐富的黑色、有色、貴金屬礦產。中生代燕山期巖漿活動在廬—樅盆地內形成了大量橄欖安粗巖、火山巖組合，由老至新分為龍門院組、磚橋組、雙廟組、浮山組，各組之間均為噴發不整合接觸，由熔巖、碎屑熔巖、火山碎屑及次火山巖組成。

2 礦區地質特征

2.1 地層條件

拔茅山銅礦礦區內出露地層分基底和蓋層兩部分。基底地層僅在礦區鉆孔中見到，為侏羅紀中統羅嶺組，屬陸相含煤碎屑巖建造，巖性主要為砂巖、頁巖，構成火山巖盆地的直接基底。蓋層為早白堊世陸相火山巖地層，為一套橄欖安粗巖系，分為2組：①磚橋組(K1z)，巖石組合為輝石粗安巖、粗安質(角礫)凝灰巖、凝灰質粉砂巖，以含輝石礦物為特征；②雙廟組(K1s)，噴發不整合覆蓋于磚橋組之上，巖石組合為沉凝灰角礫巖、(角礫狀)玄武質粗安巖、粗面巖、凝灰巖與凝灰質粉砂巖。礦區地層巖性分布特征如圖1所示。

2.2 地質構造

圖1 礦區地層巖性分布特征

2.3 巖體特征

礦區巖漿活動強烈，巖漿活動主要集中于燕山期，區內主要金屬礦產的成礦均與燕山期巖漿活動和演化有關，尤其與燕山期次火山巖、淺成—超淺成侵入巖密切相關。礦區內次火山巖體呈不規則巖瘤狀，受NEE—NW向扭性、壓扭性斷裂帶控制。巖瘤產狀較陡，近于直立，巖性有兩種，即暗灰色輝石安山玢巖和紫灰色粗面安山玢巖，以前者為主，后者零星分布，兩者為不同期侵入體，但先后順序不明。兩者為斑狀結構，塊狀構造，斑晶以斜長石為主，次為普通輝石或角閃石，斑晶粗大而較多，半自形結構，或具熔蝕邊，斜長石常熔蝕成橢圓狀，鏡下觀察特征為斑晶粗大，自形—半自形結構，常見熔蝕現象，為顯微晶質結構。礦區內副礦物常見磁鐵礦和磷灰石。

2.4 礦床礦化特征

成礦區內圍巖蝕變較發育，呈帶狀分布，走向NE50°～70°，總長約2 000 m，寬一般為30～50 m，最大可達100余米。平面上外帶蝕變分布于安山玢巖體及火山巖地層中，以碳酸鹽化、次生石英巖化、硅化、黃鐵礦化、葉臘石化蝕變為主，次為高嶺石化、鏡鐵礦化、綠泥石化等蝕變，碳酸鹽化、硅化、黃鐵礦化分布較廣泛。內帶蝕變主要發生于安山玢巖體內，蝕變類型主要為硅化、碳酸鹽化、絹云母化等，與礦化關系密切，具體礦化特征如圖2所示。礦化主要有黃銅礦、黃鐵礦、輝銅礦、斑銅礦，次為孔雀石、蘭銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等。礦體主要賦存于碳酸鹽化、黃鐵礦化、絹云母化、葉臘石化安山玢巖中，部分賦存于硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化安山玢巖中。

圖2 礦區礦化特征

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

礦體主要分布于西區、東區、銅坑3個區段內，共圈定礦體72個，其中主要礦體5個，小礦體及零星礦體67個。礦體主要賦存于安山玢巖蝕變帶中，呈狹長帶狀、不規則囊狀及透鏡狀，為一不連續的礦帶。礦體走向與蝕變帶一致，傾向NW，傾角近于直立，一般為85°。礦區主要礦體長60～235 m，延深125～240 m，平均水平厚度5～10 m，礦體在水平、垂直方向厚度變化均較大。

3.2 礦石質量

基于Arduino技術的搬運機器人設計與編程(一)——Arduino主基板及紅外傳感器的應用 李振宇 (4) (1)

3.2.1 礦石礦物成分

礦石礦物成分較簡單，主要為銅屬、親硫元素的硫化物。內生銅礦物有黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦，外生銅礦物有輝銅礦、斑銅礦、孔雀石、蘭銅礦、硅孔雀石等。與銅礦物密切共生的黃鐵礦普遍發育，呈浸染狀和細脈狀存在，次有極少量的方鉛礦、閃鋅礦等。礦區金屬礦物的生成順序為黃鐵礦→方鉛礦→閃鋅礦→細粒黃銅礦→斑銅礦→乳滴狀黃銅狀→輝銅礦→粗粒黃銅礦→次生斑銅礦→銅蘭→次生輝銅礦。礦區含銅礦物的粒度及含量特征為：①斑銅礦，粒度小于0.8 mm，粒度0.8～0.4 mm占7.5%，0.4～0.04 mm粒度占61.4%，粒度小于0.04 mm占31.1%，含量占2.13%；②輝銅礦，粒度小于0.3 mm，粒度0.3～0.04 mm占53.1%，粒度小于0.04 mm占41.9%，含量占0.29%；③黃銅礦，粒度小于1.2 mm，粒度1.2～0.4 mm占12.9%，粒度0.4～0.04 mm占38.7%，粒度小于0.04 mm占48.4%，含量占1.77%；④銅藍，粒度小于0.15 mm，粒度0.15～0.04 mm占44.0%，粒度小于0.04 mm占66.0%，含量占0.24%。礦區脈石礦物主要有方解石、重晶石、葉臘石、絹云母、石英、綠泥石、高嶺石及黏土礦物等。

3.2.2 礦石化學成分

礦石有益化學成分主要為Cu，w(Cu) 0.32%～2.10%、平均0.98%，礦石品位由地表向深部漸低。伴生組分為Mg、Al、Si、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Ga、Zr、Mo、Ag、Sn、Ba、Pb等，伴生有益組分達不到工業利用要求。

3.2.3 礦石結構

(1)碎斑結構和粒狀結構。黃銅礦、斑銅礦等含銅硫化物呈不等粒或碎斑狀浸染于安山斑巖或硅化脈中。

(2)碎屑結構和交代殘余結構。礦石中圍巖角礫或碎塊被礦液交代后保留的殘余火山碎屑結構。

3.2.4 礦石構造

礦石構造以細脈浸染狀構造、浸染狀構造為主，次為網脈狀構造、角礫狀構造，氧化礦石中還常見蜂窩狀、皮殼狀構造等。

3.3 礦石類型

礦石自然類型可劃分為含銅(細脈、網脈)浸染型、含銅硅化脈型(含重晶石及石英)兩類，以含銅(細脈)浸染型為主。

(1)含銅(細脈、網脈)浸染型。分布于整個礦區，為區內主要的礦石類型。礦石具較強的碳酸鹽化、硅化。礦石中金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、斑銅礦等。黃銅礦、黃鐵礦多呈細脈狀、細粒狀浸染及網脈狀分布。

(2)含銅硅化脈型(含重晶石及石英)。多產于次火山巖環狀蝕變帶中，礦石主要由硅質及圍巖角礫組成，礦石中金屬礦物有黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦等，石英、重晶石及硅質多呈脈狀、細脈狀，石英(重晶石)與硅質含量常成相互消長關系。黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦為細粒浸染狀、星散狀，少量為團塊狀。

3.4 礦體圍巖特征

礦體圍巖由安山玢巖、粗安質巖屑晶屑凝灰巖、粗安巖、粗安質角礫凝灰巖、凝灰質粉砂巖組成，巖石致密堅硬，裂隙較發育。圍巖具碳酸鹽化、次生石英巖化、硅化、葉蠟石化、絹云母化、高嶺土化、重晶石化、黃鐵礦化、鏡鐵礦化、綠泥石化等蝕變。

4 礦床成因

晚侏羅—早白堊世，古特提斯構造體系向環太平洋構造體系轉換和古太平洋板塊俯沖，形成了NE向分布的火山-侵入巖帶，受其影響，廬—樅盆地進入快速伸展時期，導致一系列NNE向斷陷盆地的形成和強烈的火山活動。廬—樅盆地的火山—次火山巖恰為該地球動力背景下深源巖漿活動的產物[4]。拔茅山銅礦體賦存于次火山巖體-安山玢巖體內，礦質來源于與火山活動有關的次火山巖。次火山巖巖漿熱液沿NEE—NE向斷裂構造侵位，隨著巖漿演化分異程度的提高，Cu在巖漿熱液中不斷富集，在后期大氣降水的加入下，促進了圍巖蝕變的形成和含銅硫化物的析出、沉淀。受巖漿熱液的影響，圍巖蝕變普遍，且具明顯分帶性。外圍蝕變以碳酸鹽化、次生石英巖化、硅化、黃鐵礦化、葉臘石化為主，次為高嶺石化、鏡鐵礦化、綠泥石化等；近礦蝕變主要為黃鐵礦化、硅化、碳酸鹽化、絹云母化、葉臘石化等。礦化主要發育于NEE—NE向主斷裂旁側發育有與之平行或呈交角的次一級斷裂及羽狀裂隙中，礦石呈細脈浸染狀、浸染狀、網脈狀分布，富礦地段與主斷裂呈交角的次一級斷裂及羽狀裂隙密切相關，亦有在主斷裂與次一級斷裂交匯處形成厚度較大的富礦柱。礦石礦物組合為黃銅礦、黃鐵礦、輝銅礦、斑銅礦；外生銅礦物有輝銅礦、斑銅礦、孔雀石、藍銅礦、硅孔雀石等，還有少量方鉛礦、閃鋅礦等，顯示為中—低溫成礦特征。可見拔茅山銅礦床基本符合斑巖型銅礦的地質特征[5]，因此初步判該礦床應屬斑巖型銅礦床類型。

5 找礦標志

(1)埋藏淺、蝕變強烈的燕山期次火山巖-安山玢巖巖瘤、小巖株。

(2)次火山巖體地表有銅草發育、不規律的孔雀石分布為找礦的直接標志。

(3)圍巖蝕變發育，且分帶明顯。外帶蝕變以碳酸鹽化、次生石英巖化、硅化、黃鐵礦化、葉臘石化為主，次為高嶺石化、鏡鐵礦化、綠泥石化等；內帶蝕變類型主要為黃鐵礦化、硅化、碳酸鹽化、絹云母化等。內帶蝕變與礦化關系最為密切。

(4)主斷裂及旁側發育的與之平行或呈交角的次一級斷裂及羽狀裂隙為礦體賦存的有利部位。

[1] 常印佛，劉湘培，吳言昌，等.長江中下游銅鐵成礦帶[M].北京：地質出版社，1991.

[2] 翟裕生，姚書振，林新多，等.長江中下游地區鐵銅(金)礦成礦規律[M].北京：地質出版社，1992.

[3] 唐永成，吳言昌，儲國正，等.安徽沿江地區銅金多金屬礦床地質[M].北京：地質出版社，1998.

[4] 周濤發，范 裕，袁 峰，等.安徽廬—樅(廬江—樅陽)盆地火山巖的年代學及其意義[J].中國科學：D輯，2012(11)：1342-1353.

[5] 袁 峰，周濤發，王世偉，等.安徽廬樅沙溪斑巖銅礦蝕變及礦化特征研究[J].巖石學報，2012，28(10)：3099-3112.

Geological Characteristics and Genesis of Bamaoshan Copper Mine

Ma Dong Cui Feng

(326 Geological Team,Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Province)

Bamaoshan copper mine is located in the middle section of the Yangtze river iron-copper-gold (sulfur) metallogenic belt and the south part of the Lu-Zong (Lujiang-Zongyang) basin and lava area, where it is in Zongyang County，Anhui province. At present, the amount of proved copper reserves in the mining area is 13 549.84 t,and the average grade is 0.98% so,the Bamoshan copper deposit is regarded as the deposit with a small scale.Because of the lack of precise original back data and other materials, the geological genesis of this mine has not been found yet.So,analyzing the genesis of this mine and its prospecting indicators are of great significance for guiding the exploration of similar geological conditions in this area.Based on the geological prospecting results of the Bamaoshan copper mine,the regional metallogenic geological background,geological characteristics of the mining area and deposits,deposit genesis are discussed in depth,it is show that the Bamaoshan copper deposit is belongs to the porphyry copper deposit type.Based on the above analysis results,the prospecting indicators of the mining area are summarized systematically to provide some reference for the further prospecting work in the mining area.

Metallogenic geological background, Geological characteristics, Deposit genesis, Porphyry copper deposit, Prospecting indicator

2016-06-07)

馬 冬(1967—)，男，高級工程師，246003 安徽省安慶市菱湖南路21號。