廬樅盆地北緣西灣大型鉛鋅礦的發現及其找礦標志

李壯，程培生，張建明，繆旭煌

（安徽省勘查技術院，安徽合肥 230031）

0 引言

廬樅火山巖盆地是長江中下游重要的鐵多金屬礦成礦區（常印佛等，1991；陰江寧等，2016），礦產資源豐富，主要有鐵、硫、明礬石、銅、鉛鋅和硬石膏等，規模可達大、中型（吳明安等，2011）。前人對該區的成礦規律進行了大量的研究（吳明安等，2007；周濤發等，2010；張樂駿，2011；鄔宗玲等，2017），認為區內鐵礦主要礦床類型為玢巖型，其次為沉積-熱液疊加改造型；銅礦主要有斑巖型和熱液型，鉛鋅礦主要為熱液型。代表性礦床有羅河、泥河（18379.72 萬t）玢巖型鐵礦，龍橋（10363.7 萬t）、馬鞭山沉積-熱液疊加改造型鐵礦（吳明安等，1996；陸三明等，2010）；沙溪斑巖型銅礦（邱檢生等，1991）；岳山（鉛16.15 萬t、鋅35.72 萬t、銀383.36 萬t）、朱崗熱液型鉛鋅礦等（查世新等，2002；蔡曉兵等，2015；李玉松等，2016）（圖1）。隨著對該區成礦規律認識的提高，找礦成果也不斷擴大，主要表現在“深度”和“廣度”兩方面，泥河鐵礦是盆地內部深部找礦突破的代表，西灣鉛鋅礦是盆地周緣地區的新發現。

西灣地區處于廬樅火山巖盆地北部邊緣，屬圩區，水系發育，第四系覆蓋厚，找礦難度大。以往曾對該區的蜀山等航磁異常進行過查證，但因對該區的成礦規律認識不足、勘查手段有限，沒有取得找礦突破（安徽省勘查技術院，2012）。

2009 年，安徽省勘查技術院承擔了安徽省地質勘查基金項目——無為縣西灣鐵多金屬礦預查。在地質理論的指導下，通過在勘查區（地理坐標：東經117°30'15＂～117°34'15＂，北緯31°08'45＂～31°10'30＂）實施1 ∶10000 高精度磁測、1 ∶25000 高精度重力測量、綜合物探剖面測量，解決了找什么礦、在哪里找、控礦要素是什么等關鍵問題，經鉆探驗證（已施工19538.87 米/36 孔），發現了主要賦存于基底地層中的、4 個主礦體金屬量達97.4 萬t 的大型鉛鋅礦。該礦的發現，是地質與物探緊密結合的成功例子，對類似地區的找礦具有啟示意義（程培生等，2013）。

圖1 廬樅盆地北部構造巖漿巖圖

1 地質背景

廬樅盆地位于揚子板塊北東緣，靠近華北、揚子兩大板塊的拼合帶。礦區位于廬樅火山巖盆地北部邊緣，燕山期隆起褶皺帶與火山盆地的過渡帶（吳明安等，1996）。

礦區均為第四系覆蓋，厚40～117 m。區內揭露到的地層主要有三疊系中統東馬鞍山組、銅頭尖組，其上覆蓋有白堊系下統龍門院組。東馬鞍山組主要為角礫狀灰巖、白云質灰巖、膏溶角礫巖、硬石膏；銅頭尖組主要為灰綠色、紫紅色鈣質粉砂巖、砂巖；龍門院組主要為角礫凝灰巖、粗安巖夾凝灰質粉砂巖。

礦區處于黃姑—祈雨山背斜南東翼，該背斜長15 km，褶皺軸向北東45°，軸面傾向SE，傾角60°，局部發育小褶曲。主要的斷裂有北東向、北西向兩組。北東向的黃屯—蜀山—楊橋基底斷裂規模宏大，長達數十千米，具明顯的控制巖漿巖侵位作用，該帶已發現朱崗、岳山兩個鉛鋅礦和黃屯硫鐵礦（張冠華等，2012；婁清等，2016）；北西向的廬江南—蜀山推測斷裂（洪巷斷裂）長大于20 km，是廬樅火山巖盆地邊緣斷裂（圖1）。

礦區巖漿巖主要有閃長巖和粗安斑巖。閃長巖主要產于礦區東北部的周楊村、劉家渡等地，與東馬鞍山組灰巖侵入接觸，接觸帶礦化蝕變弱；粗安斑巖主要分布在礦區西南部，產于龍門院組火山巖中。

2 重磁異常特征

1 ∶50000 航磁顯示（圖2a），勘查區總體處于廬樅火山巖盆地強磁場區北端的一個近東西走向的高值帶上，有皖C-76-195（周楊）、皖C-76-196（蜀山）兩個呈近東西向排列的磁異常，兩異常間有一明顯的北西向梯級帶，可能是斷裂的反映。

1 ∶50000 重力資料顯示（圖2b），勘查區總體處于一“S”形重力高值帶上，包括黃屯—周楊村和周家墩兩個北東向展布的重力高，兩者間由一北西向的相對高值過渡相連。兩個重力高應為三疊系的反映；周家墩附近的重力異常等值線呈北東向延伸的密集梯度帶，是斷裂構造的反映。

圖2 西灣地區航磁（a）及重力（b）異常等值線圖

3 鉛鋅礦的發現

3.1 成礦規律

廬樅中生代火山巖盆地北部邊緣自西向東發現了龍橋大型鐵礦、馬鞭山中型鐵礦（伴生硫鉛鋅）、黃屯硫鐵礦（伴生金銀）和岳山中型鉛鋅礦（伴生銀），礦產分布展示出自西向東呈明顯的Fe→Fe（S、Pb、Zn）→S（Au、Ag）→Pb、Zn（Ag）礦種水平分帶規律（圖1）；而朱崗鉛鋅礦、岳山鉛鋅礦、黃屯硫鐵礦沿北東向的黃屯—蜀山—楊橋斷裂分布，受北東斷裂帶控制明顯。上述規律指示，該區為鐵、鉛鋅多金屬礦成礦的有利地段。

主要礦床的地質、物化探異常特征見表1。龍橋式鐵礦的主要控礦因素是東馬鞍山組，黃屯硫鐵礦的主要控礦因素是龍門院組火山巖與銅頭尖組砂巖的接觸帶，岳山鉛鋅礦的主要控礦因素是粗安斑巖及其與拉犁尖、磨山組砂頁巖的接觸帶。

表1 廬樅盆地北部主要礦床地質、物化探異常特征

通過成礦規律和典型礦床的研究，明確了找礦方向和制約找礦的關鍵因素。

3.2 物探異常的指示

龍橋式沉積—熱液疊加改造型鐵礦主要受火山巖盆地邊部北東向基底隆起控制，主要控礦要素是三疊系東馬鞍山組，具有重磁同高、低阻高極化的物探異常特征；岳山鉛鋅礦產于龍門院旋回的次火山巖（粗安斑巖）中及其與基底地層三疊系上統拉犁尖組、侏羅系下統磨山組砂巖的接觸帶上。具有重梯磁高、低阻高極化的物探異常特征。

西灣地區的重、磁異常顯示，周楊村重磁同高，有找龍橋式鐵礦的潛力，西灣重梯磁高有找岳山式鉛鋅礦的前景。

3.3 綜合勘探手段的運用效果

區域成礦規律和物探異常為該區的找礦指明了方向。由于該區第四系覆蓋，了解控礦要素和選擇有利找礦部位主要借助綜合物探手段（黃寧等，2016；徐文武等，2018；汪青松等，2018）。

1 ∶25000 高精度重力資料顯示，勘查區為“兩高夾一低”的重力異常特征，推測“兩高”為基底隆起的反映、“一低”為構造破碎帶引起。1 ∶10000 高精度磁測進一步圈定了異常，勘查區西南部為低磁異常區，局部異常跳躍變化較大，正負相伴，推測為淺部火山巖引起（龍門院組分布區），孟湖里局部弱磁異常推測為粗安斑巖引起；周楊村磁異常強度高，為閃長巖引起。根據重磁場特征結合地質資料編制了基巖地質圖（圖3）。將勘查區新圈定的重磁異常與典型礦床的組合異常特征進行類比，認為孟湖里、周楊村異常分別為岳山式鉛鋅礦、龍橋式鐵礦的有利找礦地段。

圖3 西灣礦區基巖地質簡圖

根據岳山式鉛鋅礦的成礦規律，粗安斑巖及其與地層的接觸帶為賦礦部位。利用綜合物探剖面（剖面位置見圖3），進一步確定了粗安斑巖、龍門院組火山巖與東馬鞍山組角礫狀灰巖的接觸帶（圖4），為鉆探驗證提供了依據，經驗證發現了鉛鋅礦體。通過分析礦體賦存部位與重、磁異常的對應關系，認為重力梯級帶、弱磁異常是礦體的指示，經追索控制，礦體規模不斷擴大，達到大型規模。

4 礦體特征

礦體絕大部分賦存在三疊系中統東馬鞍山組角礫狀灰巖中，上部次火山巖、龍門院組火山巖和下部東馬鞍山組灰巖、白云質灰巖、膏溶角礫巖中也有脈狀鉛鋅礦（化）體分布。

目前，礦區圈出鉛鋅礦體39 個，其中主礦體4個，主要特征見表2。礦體以鉛鋅礦為主，部分為單鉛或單鋅礦體，礦體局部含硫鐵礦、重晶石礦。各礦體規模、大小不一，形態復雜，具膨脹、收縮、分叉現象，呈透鏡體或薄板狀產出。控制的礦體沿走向最大延伸大于2400 m，平均寬度為349 m，最小視厚度0.98 m，最大視厚度112.40 m。平面上整個礦段呈帶狀，整體走向北東東，傾向北西，傾角8.8°～60°。礦體埋深在96.48～849.23 m。4 個主礦體初步估算的鉛鋅礦333+334 類資源量達97.4 萬t，為大型規模。

5 找礦標志

5.1 地質構造標志

（1） 地層巖性。三疊系中統東馬鞍山組角礫狀灰巖，巖石孔（裂）隙發育，有利于熱液交代、礦物質沉淀，為有利的礦體賦存部位。

（2） 構造。北東向斷裂及其次級斷裂控制了礦化帶的走向、局部隆起和（層間）破碎帶控制礦體分布特征和空間形態。

5.2 物探異常標志

（1） 重磁異常。重力高是局部隆起的指示，重力梯級帶是區內重要的控礦構造帶；局部弱磁異常為次火山巖或熱液活動帶的指示。重梯磁高是區內重要的找礦組合異常。

表2 西灣鉛鋅礦主礦體特征

圖4 A-A'重、磁、電綜合剖面圖

（2） 激電異常。綜合物探剖面及測井成果表明，激電異常為硫化物礦體的指示。剖面和測井曲線上，鉛、鋅礦體發育地段均有極化率異常。根據激電異常的分布可以確定有利的找礦部位。

6 結論

（1） 西灣鉛鋅礦是在廬樅燕山期火山巖盆地北部邊緣新發現的、主要賦存于三疊系東馬鞍山組碳酸鹽巖中的大型鉛鋅礦。該礦的發現，說明廬樅礦集區除找鐵礦外，找多金屬礦也有很大的潛力，同時也說明該區找礦層位多樣，豐富了對該區成礦規律的認識。

（2） 該礦的發現是地質規律與綜合物探手段緊密結合的結果，從確定找礦方向、有利找礦部位到發現、追蹤礦體，綜合物探都起到了重要的指示作用。因此，覆蓋區找礦，地質認識是核心、綜合物探是必要的手段，兩者密切結合才能取得良好的效果。

致謝本文主要根據安徽省無為縣西灣鐵多金屬礦普查項目成果編寫而成，是參與該項目工作的所有人員的智慧結晶。西灣鉛鋅礦預、普查工作自始至終得到了安徽省自然資源廳（原國土資源廳）、安徽省公益性地質調查管理中心、安徽省地質礦產勘查局及安徽省勘查技術院等單位領導、專家的關心和支持。在此一并致謝！