安徽省池州市白虎山銅礦地質特征及成因分析

摘要：安徽省白虎山銅礦位于長江中下游鐵、銅（硫）、金成礦帶上，地處揚子斷裂凹陷帶與皖南加里東造山帶的銜接部位。礦體賦存于花崗閃長斑巖與志留系高家邊組砂巖的內外接觸帶上。本文較系統地研究了白虎山銅礦的地質特征，初步分析了礦床成因及找礦標志，認為白虎山銅礦為斑巖型礦床，有進一步找礦前景。

關鍵詞：安徽省池州市貴池區；白虎山銅礦；地質特征；斑巖型

引言

安徽省池州市貴池區是長江中下游成礦帶的重要組成部分，區內金、銀、銅、鉬、硫等礦產資源豐富，相繼發現花山銻金礦、銅山銅礦、西山鉬礦、拋刀嶺金礦、馬頭銅礦等大中型礦床，顯示出良好的找礦前景[1，2]。白虎山銅礦含礦母巖為花崗閃長斑巖，巖體地質年代歸為137Ma～140Ma[3]，屬于燕山晚期。近年來，大量專家學者在貴池地區開展了研究工作，認為區內金屬礦與燕山晚期花崗閃長斑巖體密切相關。

1.區域地質背景

白虎山銅礦位于揚子板塊北部，北緣為華北板塊與揚子板塊過渡帶，東南是華夏板塊與江紹斷裂帶相接（圖1）[4]，研究區地層屬揚子地層區下揚子地層分區貴池地層小區，區內各時代的地層除侏羅系外發育比較完整，自老至新出露南華系、震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系及第四系。

區域構造上受大別山造山帶、江南隆起帶共同影響，形成一系列近平行排列的北東向褶皺和斷裂，與北東、北北東向斷裂交織形成區內構造基本格架，并伴隨大量的巖漿活動，形成區內復雜的斷褶構造—巖漿巖體系。

區域上巖漿活動強烈，分布廣泛，主要以中生代侵入巖為主，噴出巖很少。根據巖石類型、分布、時代及成礦特征，燕山期巖漿活動可劃分為兩個階段：早期137Ma～145Ma[5]，多以小巖株產出，巖性主要為花崗閃長斑巖，如馬頭、馬石、白虎山、六峰山、銅山等；晚階段為127Ma～123Ma，主要是復式侵入巖體，巖性以二長、鉀長花崗巖以及正長巖為主，如九華山、譚山和花園鞏巖體等。

2.礦床地質特征

2.1礦床地質

礦區內出露地層主要有：奧陶系侖山組白云巖夾灰巖；志留系下統高家邊組，中統墳頭組泥質粉砂巖及泥質細砂巖、頁巖、粉砂質頁巖等，上統茅山組雜色粉砂巖及石英細砂巖，夾粉砂質頁巖；泥盆系五通組石英砂巖、底礫巖、泥質粉砂巖夾褐鐵礦層；石炭系及第四系。尤以志留系地層分布面積最大，約占礦區總面積的四分之三[6]；其中，中統墳頭組構成白虎山巖體的直接圍巖（圖2）。

礦區位于烏石—牌樓背斜中段南翼，該背斜核部為高家邊組，翼部由墳頭組、茅山組、五通組構成。礦區斷裂構造發育，早期為近東西向逆掩斷層（F1）及北東向拉張斷裂（F2），晚期為北北東向平移斷層（F3）。沿斷裂帶巖石破碎、蝕變較強，有硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化等。其中F2地表主要為花崗閃長斑巖脈的侵入充填，局部分布有構造角礫巖。整個破碎帶內節理密集，硅化、絹云母化和褐鐵礦化發育，北東側尾端形成鐵帽[7]。

區內巖漿巖為花崗閃長斑巖（白虎山巖體），巖體平面上呈北東向延伸的蝌蚪狀，長約2km，寬50m～650m，面積約為0.61km2，與圍巖主要呈不整合侵入接觸關系。巖石斑狀結構，斑晶含量35%～40%，斑晶粒徑0.5mm～2.0mm，主要由石英、斜長石、黑云母等組成；基質含量占60%～65%，主要由不等粒的石英、鉀長石、斜長石、次生絹云母、碳酸巖礦物及少量磷灰石、鋯石等組成，基本與斑晶同質，粒徑0.05mm～0.1mm，大的可達0.3mm。從巖體的結構、構造特征等方面分析，巖體應屬淺成。

2.2礦體地質特征

礦體主要賦存在白虎山巖體北部內接觸帶。主礦體賦存于花崗閃長斑巖內，少量賦存于在志留系粉砂巖、泥質粉砂巖、石英細砂巖中。礦體主要圍巖為花崗閃長斑巖、粉砂巖、泥質粉砂巖（圖3）。大部分與礦體接觸處往往伴隨黃鐵絹英巖化、硅化等。按一般工業指標圈定各類礦體（含低品位礦體）總數達22個，其中銅礦體14個，鉛鋅礦體6個，金礦體1個，硫礦體1個。主要礦體3個，編號Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ礦體，均為低品位銅礦體。

2.2.1主礦體特征

Ⅰ號礦體連續分布于1線～3線，控制工程有：1線ZK011，3線ZK301、ZK302。礦體賦存于白虎山花崗閃長斑巖內。礦體呈似層狀、大透鏡體狀，傾向南東，∠34°，平均品位銅0.29%。

Ⅱ號礦體連續分布于1線～6線，控制工程有：1線ZK011，3線ZK302，4線ZK402，6線ZK601。礦體賦存于白虎山花崗閃長斑巖內。礦體呈似層狀、脈狀，傾向南東，∠28°～ 34°，平均品位銅0.34%。

Ⅲ號礦體連續分布于3線～4線，控制工程有：3線ZK301、ZK302，4線ZK402。礦體賦存于白虎山花崗閃長斑巖內。礦體呈似層狀、脈狀，傾向南東，∠28°～ 34°，平均品位銅0.28%。

2.3礦石類型

銅（鉛鋅）礦石自然類型主要為絹英巖化含銅（鉛鋅）花崗閃長斑巖，次為硅化含銅（鉛鋅）泥質粉砂巖；金礦石自然類型為含金硅化粉砂巖，含金黃鐵礦化石英細砂巖，含鋅碎裂角礫狀粉砂質頁巖。

2.4變質作用及圍巖蝕變

礦區動力變質作用主要發生在斷層帶和層間破碎帶內及附近，發育碎裂巖、角礫巖。其中發育于志留系墳頭組內角礫巖多被巖石本身碎屑及石英脈、水針鐵礦充填膠結，局部見浸染狀分布的黃鐵礦。

區內的熱變質作用發育白虎山巖體、巖脈及兩側志留系泥質粉砂巖，圍巖均不同程度地遭受蝕變。主要蝕變類型有：黃鐵絹英巖化（地表褐鐵礦化）、硅化、高嶺土化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化和菱鐵礦化等。與礦化密切相關的是黃鐵絹英巖化，表現為黃鐵礦化以浸染狀為主，細網脈狀次之，伴隨有銅、鉛、鋅等金屬硫化物的礦化。

3.控礦條件分析

3.1構造條件

礦體主要分布在白虎山巖體北部內接觸帶和留口逆掩斷層帶（F1）。北東向斷裂構造控制著區內巖漿成礦帶的總體展布，是“導巖、導礦、容礦”構造。斷裂構造具有多期活動的特點，加強了本區構造形跡的變異，產生了大量構造角礫和次生構造裂隙和節理。F2地表表現為寬窄不一的張性構造角礫巖帶，并伴隨花崗閃長斑巖脈的侵入。角礫巖帶兩側為碎裂帶，呈漸變過渡關系，無明顯的邊界，黃鐵礦化比較普遍。這說明構造帶附近的裂隙和微節理構造對礦化富集就位作用明顯。

3.2地層條件

安慶—貴池礦集區乃至長江中下游安徽省境內志留系中統墳頭組和上統茅山組中的含泥質粉砂巖、細砂巖巖石組合因其惰性礦物化學成分，具有很好的屏蔽作用，利于侵入巖漿的分異演化和礦物質的相對富集。

白虎山銅礦圍巖為粉砂巖、泥質粉砂巖，大部分與礦體接觸處往往伴隨黃鐵絹英巖化、硅化等。在區內馬頭銅鉬礦、拋刀嶺金礦等斑巖型礦床中多次被證明，志留系砂頁巖作為成礦圍巖易發育斑巖型銅鉬、金等礦化[8]。

3.3巖漿巖條件

白虎山巖體巖石化學特征是富硅、富鉀，MgO、CaO含量很低，基性組分中Fe3 +>Fe2 +，鋁過飽和，Al2O3>Na2O+K2O+CaO，是屬于富鉀的鋁飽和鈣堿性巖，見表1。有學者研究認為巖體含有豐富的微量元素，Au、Ag等明顯高于長江中下游地區的含銅花崗巖類[6]，表明白虎山巖體原始巖漿中成礦元素含量豐富，且成巖演化過程中微量元素再分配和局部富集。它不僅提供主要成礦物質，還攜帶了豐富的成礦流體和熱源，對成礦起著決定性的作用。

4.找礦標志

斑巖型礦體基本都賦存在次火山巖巖體或超淺成—淺層侵入體的頂部和斑巖體與圍巖的內外接觸帶上[9]，有關的侵入巖主要屬鈣—堿性系列的中—酸性淺成和超淺成相巖石[10]。白虎山巖體屬于富鉀過鋁飽和鈣堿性花崗閃長巖。根據鉆孔情況顯示，礦區北東側未揭穿巖體與下接觸帶，不排除巖體深部有較大規模銅礦床的可能。通過歷次工作總結，本區斑巖型銅礦化有如下找礦標志：

4.1巖體與圍巖的接觸帶是直接的找礦標志。

4.2礦石礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、黝銅礦、方鉛礦和閃鉛礦，蝕變則以硅化、絹云母化、黃鐵礦化、絹英巖化最為發育，鉀質蝕變不發育，指示元素出現的是Cu、Pb、Zn、S系列，這說明礦化形成溫度較低，形成深度較淺。伴隨銅礦化，還有一些鉛鋅礦化及金礦化。Cu、Pb、Zn、Au、Ag等元素的組合異常等，是重要的地球化學找礦標志。

4.3巖體與圍巖中大面積的硅化、絹云母化、黃鐵礦化、絹英巖化等蝕變是尋找斑巖型銅礦的間接找礦標志。

5.結論

通過對礦產地質特征及礦產成因分析研究，得出如下結論：

5.1礦床位于長江中下游銅鐵金成礦帶上，區內發育有眾多斑巖型銅鉬礦，顯示區內具有良好的找礦前景。

5.2含礦母巖為花崗閃長斑巖屬燕山晚期，與區內馬頭巖體、烏石巖體等均屬同一時期，且礦床成因為斑巖型銅礦。

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