安徽池州李灣銅多金屬礦礦床成因及找礦方向

陳 茜

(安徽省地質礦產勘查局324地質隊，安徽 池州 247100)

0 引言

安徽池州李灣銅多金屬礦位于長江中下游成礦帶安慶—貴池礦集區，與礦區巖漿巖有密切的成因聯系，是一個典型的矽卡巖型礦床[1,2]。

李灣銅多金屬礦區采礦歷史悠久，發現地表采礦塌陷區以及銅草、含孔雀石古煉渣。自1953年以來，斷續進行過不同程度的地質普查和物化探等地質工作。如1953年調查貴池地區填制的1∶ 5萬地質圖中包括1 200 km2研究區；1965年進行1∶ 20萬安慶幅區域地質調查時，填制了包括研究區在內的地質圖；1988—1991年，填制1∶ 5萬馬衙橋幅區域地質圖時，包括研究區；另外，1975年，開展巴山巖體外圍1∶ 2.5萬地質草測及磁法、化探普查時包括研究區，對地表的礦化線索用坑探進行了揭露，其中有一淺井見到了礦體，但未通過深部工程了解；1988—1990年，開展貴池銅山牌—小福嶺地區地質普查時包括研究區，雖用鉆探對深部進行了了解，但因為地質控礦因素研究不足，找礦工作沒有突破?？傊芯繀^雖有斷續的勘查工作，但未能有找礦上的突破。文章基于分析研究區區域地質特征、礦區地質特征及礦體地質特征等，系統總結礦床成因，從而為研究區找礦指明方向。

1 地質特征

1.1 區域地質特征

研究區大地構造單元隸屬揚子準地臺、下揚子臺坳，沿江拱斷褶帶[2,3]。區域地質構造處于貴池背向斜帶之自來山背斜西段核部，巴山巖體西南外圍。區域地層屬揚子地層區、下揚子地層分區、貴池小區，主要出露地層為奧陶系—志留系高家邊組。研究區西側邊緣分布有區域性梅村—墩上北北東向左行平移大斷層。

自來山背斜軸跡走向為總體北東延伸，研究區內為73°，核部地層為奧陶系侖山組下段白云巖，北西翼因巖體侵入破壞支離破碎，南東翼出露地層為奧陶系下統侖山組上段灰巖至志留系高家邊組砂頁巖，地層傾向南東，傾角44°～65°。沿背斜核部巖漿、熱液活動頻繁且強烈，沿背斜軸分布有中酸性花崗斑巖、花崗巖長斑巖侵入且沿巖體接觸帶蝕變強烈，局部富集成礦[2]。

1.2 礦區地質特征

1.2.1 地層

研究區內出露地層為奧陶系下統侖山組、紅花園組、大灣組及牯牛潭組(圖1)。

圖1 研究區地質圖

侖山組上段(O1l2)為灰、淺灰色中厚—厚層致密灰巖夾白云巖、灰質白云巖；侖山組下段(O1l1)為灰、灰白色厚層塊狀白云巖。近巴山巖體附近已大部分強烈褪色和白云石大理巖化、矽卡巖化，是礦區內主要賦礦層位。

紅花園組(O1h)為灰、深灰色中至厚層碎屑灰巖與致密灰巖互層、夾假鮞狀灰巖、薄層灰巖。

大灣組(O1d)為紫紅—灰綠色薄至中厚層瘤狀泥質灰巖夾白云質灰巖。

牯牛潭組(O1g)為淺綠、淺灰色薄至中厚層泥質系帶灰巖。

1.2.2 構造

研究區內褶皺構造為自來山背斜核部及其南東翼，區內背斜核部因巖體侵入破壞已支離破碎，礦化帶亦位于核部巖體接觸帶中。

研究區較大斷層有兩條：F1為發育研究區西北側邊緣，呈北北東向展布的區域性梅村—墩上大斷層的一部分；F2即位于研究區南側邊緣，呈北東向展布的逆斷層，此斷層北盤為侖山組上、下段灰巖、白云巖，南盤為紅花園、大灣組等地層，斷層走向長約4.75 km，兩端均出研究區外；F3為小斷層，勘查礦體時在坑道中發現，傾向南東120°，傾角約70°，其為成巖前正斷層，成礦巖體西延受阻，礦化中段，斷層帶較窄，發育有角礫巖，角礫巖鈣質、巖屑膠結較緊密，近巖體附近見Cu、Mo礦化。

1.2.3 巖漿巖

研究區巖漿巖非常發育，巖體受自來山背斜構造和北北東左旋平行斷層的控制，分別形成淺成侵入和次火山巖體。

李灣侵入巖體：為巴山巖體南東邊緣相的一部分。巖體分布于自來山背斜核部，北東向分布，分布于中、西北部。據區測資料，為燕山早期—晚期多期次形成的復式侵入巖體，巖性包括正長斑巖、花崗斑巖、花崗閃長斑巖等，其受近東西向斷層控制，該巖體及其南接觸帶(外帶)均強烈蝕變和銅鉬礦化。

李灣次火山體：分布于研究區北東側，巖性為粗面質熔結角礫凝灰巖，屬裂隙式噴發，覆蓋于花崗斑巖及白云巖之上?；液稚医Y構，角礫狀構造，角礫部分為粗面質巖屑為主(20%)，粒度大部分2～4 mm，其次為粉砂巖、黏土巖、細砂巖等，體積分數小于5%；凝灰質部分以鉀長石晶屑為主，棱角狀，粒度為0.1～2 mm，大部分小于1 mm,體積分數50%～60%，膠結物為塑變漿屑,具顯微似流紋構造,脫玻隱晶結構，熔結特征清晰。

另在勘查中發現成礦后期脈巖巖墻分布，主要巖性為安山玢巖，多呈北東向或近北西向分布，寬幾十厘米。

1.2.4 變質作用

研究區變質作用強烈，主要表現為熱變質和接觸交代作用。

熱變質作用：奧陶系侖山白云巖及其南側的侖山灰巖普遍大理巖化，褪色，帶寬近百米，形成白云石大理巖、大理巖。

接觸交代作用：巖體與奧陶系侖山白云巖接觸，發生接觸交代作用，形成矽卡巖，根據其特征及分布位置可主要分為內矽卡巖和透閃石矽卡巖。內矽卡巖(SKγδ)原巖為花崗閃長巖，經矽卡巖化，原礦物除斜長石外，其他礦物已蝕變殆盡，現礦物組成以斜長石、石榴石為主，其次為透輝石，少量方解石、方柱石、綠簾石、絹云母，粒柱狀變晶結構，交代殘余結構；外矽卡巖為奧陶系侖山白云巖與巖體接觸交代形成，主要巖石類型為透閃石矽卡巖(SKho)，其次為透輝石矽卡巖(SKd)、硅灰石矽卡巖、蛇紋石矽卡巖。透閃石矽卡巖為淺灰、灰白色，粒柱狀變晶結構，礦物組成以透閃石為主，其次為透輝石，少量方解石、石英、白云母等。

另外坑道揭露的巖體廣泛高嶺土化、鉀長石化、絹云母化，其他熱液蝕變有黃鐵礦化、碳酸鹽化等。

研究區的接觸交代作用與礦化作用關系密切，在接觸帶形成的內外矽卡巖中，均形成了有規模的礦體，反之在接觸交代作用微弱的部位礦化零星或無礦化。

2 礦體地質特征

礦區勘查發現大小礦體7個，其中①、②號為主礦體，其余為小礦體。①、②號主礦體均為地表有露頭礦體，但第四系掩蓋太厚。礦體兩頭均已控制，但深部尚有較大前景。

①號礦體：走向長度85 m，傾向工程控制斜深約98 m。礦體形態為較穩定的板狀體，兩端為斷層和石英閃長玢巖體圍限。礦體傾向180°～193°，傾角65°～73°，礦體厚度1.03～9.14 m，平均厚度6.24 m，5線+84 m以上礦體變薄呈峰腰狀。礦體厚度變化系數37.74%，厚度變化屬穩定類型。礦體工程控制賦存最大標高+113 m，最低標高+15 m。

②號礦體：走向長度90 m，傾向工程控制斜深約84 m。礦體形態為穩定的板狀體，兩端為斷層和石英閃長玢巖體圍限。礦體傾向180°～198°，傾角65°～74°，礦體厚度3.25～12.85 m，平均厚度7.32 m，礦體厚度變化系數47.92%，厚度變化屬穩定類型。礦體往深部有變厚的趨勢。礦體工程控制賦存最大標高+115 m，最低標高+31 m。

①、②號礦體近于平行分布，在1線+84 m水平連為一體，然后往東、往深部變成兩個各自獨立的礦體。

小礦體均為一至三個工程在同一個中段控制的礦體，傾向上均為外推(表1)。

表1 小礦體地質特征一覽表

3 礦床成因及找礦方向

礦區位于自來山背斜核部，巖漿活動強烈，多期次活動形成了豐富的熱水溶液，并產生了廣泛的熱液蝕變作用，如此特定的地質背景，為礦液運移、沉淀提供了有利地質條件[1,3,4]。巖體圍巖為碳酸鹽巖，形成了較寬的矽卡巖帶，為礦質交代富集預備了良好場所。從礦化特征以及成礦元素分析，本礦成因應為廣義的中高溫熱液型礦化成因，其中含狹義的中高溫熱液型和接觸交代矽卡巖型兩種成礦地質作用。

礦區的幾個礦體均賦存在大巖體接觸帶的外帶中小巖體的接觸帶附近，小巖體受近東西向次一級斷層控制，基于此，未來找礦方向除了進一步控制深部礦體以擴大規模外，在大巖體接觸帶的外帶中尋找小巖體以發現新的礦體。

4 結論

(1)安徽池州李灣銅多金屬礦位于長江中下游成礦帶安慶—貴池礦集區，與礦區巖漿巖(閃長巖)有密切的成因聯系，閃長巖全程參與了成礦，而隨后的鉀長花崗巖侵位為本區成礦提供了后續熱動力(熱源)，是一個典型的矽卡巖型礦床。

(2)礦區已查明的礦體均賦存在大巖體接觸帶的外帶中小巖體的接觸帶附近，小巖體受近東西向次一級斷層控制，今后找礦方向應關注大巖體接觸帶的外帶中小巖體。