祝炎捷
(安徽省地質礦產勘查局321地質隊)
我國礦產資源總量較大,礦種較為齊全,并且礦產資源地區分布廣泛。銅陵地區位于長江中下游成礦帶中部,是長江中下游銅、金等礦床礦集區之一,是我國銅金礦產重要生產基地之一。此次在綜合分析的基礎上,開展必要的綜合物探測量,掌握局部深度地質情況,探索深部有利的賦礦部位,從而為礦山工程的規范化實施提供全面的技術幫助。工作區位于安徽省銅陵市,行政區劃屬銅陵市義安區、蕪湖市南陵縣[1]。為落實并推進此項工作,此次研究將以銅陵地區礦床為例,根據地區礦床的地質特征,分析礦區的成礦規律[2]。
銅陵地區礦田巖性主要為三疊紀的碳酸鹽巖漿巖,碳酸鹽巖是最重要的成礦巖性,主要賦礦層位為T1n,其次為P1g+P1q[3]。地層巖性與成礦作用如表1所示。

從表1可以看出,不同結構層中的不同資源儲備量是存在顯著差異的,有利巖性組合也是不同的,這些條件均為礦產資源的儲備提供了良好的支撐。其中最主要的賦礦層位T1n含礦床點16個,占礦床總數的59.26%,占總資源的96.91%。
礦床成因類型以接觸交代矽卡巖型為主,兼有熱液型、斑巖型、層控型,尤其是“層控式”表現不突出[4]。矽卡巖周邊,就其空間分布和原巖巖性可分為內、外矽卡巖帶2類。
銅陵地區礦田內主要礦體分布于構造-巖漿“網絡”內,受層間裂隙、接觸帶、角礫巖筒、斷裂構造的控制,礦體以似層狀為主,部分為透鏡狀、少數為不規則狀[5]。主要礦體均分布在接觸帶上,接觸帶上的礦化程度會隨著距離礦體的遠近而變化。接觸帶靠近礦體的部分通常具有更高的礦化程度,而靠近貧礦或非礦化巖石的部分礦化程度逐漸降低。產狀與接觸面產狀一致,接觸面平緩處礦體肥厚,接觸面陡處礦體變薄。根據接觸面傾向、傾角及與圍巖關系將接觸面初步劃分,如圖1所示。
印支期斷裂與北東向的褶皺同時形成,主要表現為北東走向的斷裂和北西橫向的斷裂,后者常常穿過走向斷裂。燕山期斷裂與成巖期基本同時或稍晚發生,主要表現在巖體周邊的斷裂變形構造[6]。喜山期斷裂主要出現在巖體內部,以北西向和南北向為主,并被正長斑巖脈和輝綠巖脈填充,在部分礦床中會破壞礦體并形成切割接觸帶構造。
銅陵地區礦體主要呈透鏡狀、似層狀、脈狀賦存于姚家嶺花崗閃長斑巖體內二疊系下統棲霞組大理巖捕擄體的上下接觸帶、層間破碎帶和花崗閃長斑巖體的破碎帶中,屬于巖漿熱液+矽卡巖型礦床。矽卡巖型礦床,礦化富集一般集中在巖體前緣接觸帶。但是由于受到的暴露與剝蝕的程度不同,該區域的礦體形態和保留程度也有所差異。部分礦體被暴露在地表,形成裸露的礦石體或礦體殘留;而整個礦體暴露在地表則會形成露天礦或開放式采礦[7]。暴露和剝蝕過程中的地質構造活動也可能導致礦體的錯位、斷裂和變形。
銅陵地區礦床的宏觀標志有3種,其一,礦床巖性變化較大,大多為雜巖體;其二,含礦巖體本身及其圍巖發育成巖期后,矽卡巖化發育最為完全,鳳凰巖體周邊斷續矽卡巖化,并在一定程度上伴有礦化趨勢,巖體內的長英脈呈現顯著性發育,巖體鉀化較強;其三,裂隙很發育,巖體中微細裂隙發育,裂隙開度相對較小,一般為50~300條/m,具有產狀陡、延伸大等特點。
巖漿巖的微觀特征[8]:其中含礦巖體的副礦物具有種類多、含量高等特點,包括榍石、黃鐵礦、斑銅礦等,總量高達1%~3%。非含礦巖體中副礦物種類單一,含量低,一般有榍石、磷灰石、磁鐵礦、鈦鐵礦,總量<1%[9]。鳳凰山巖體人工重砂測定副礦物達10多種,巖體副礦物含量如表2所示。

通過表1可知,巖體副礦物較多的分別為磁鐵礦、綠簾石、榍石、磷灰石,其余巖石類型巖體副礦物含量均較少。
以銅陵地區礦床為研究對象,在深入對礦區的地質勘查中發現,此礦區內的礦產資源可以基于時空分布層面總結為“1心2帶”,即1個中心與2個分布帶,前者主要是指巖漿在地區發生入侵行為后,將形成1個入侵中心,此時作用點將作為中心點,以此為圓心,形成的1個大規模礦體,2個帶是指以銅陵—戴家匯一線為界限,劃分的南銅帶與北鐵帶[10]。
各礦床(點)圍繞巖體呈“一圈多層、多位一體”分布:各礦床(點)圍繞含礦地質體(巖體)200~500 m圈層內、沿接觸帶及層間滑脫構造分布,集矽卡巖型、斑巖型、熱液型于一體。
礦田范圍內圍繞巖體形成礦化水平、垂直分帶,即自巖體向外Cu、Mo→Mo、Zn、Au、Ag→FeS2、Au、Ag水平分帶(內銅外金),上金下銅、鉬(鎢)垂直分帶。現階段已發現各類礦床(點)200余處,其中大型金屬礦床5處、中型礦床23處。銅陵地區金屬礦床分布情況如圖2所示。

銅金多金屬礦床90%集中分布于10個礦化區(圖2),前七者以銅、金礦化為主,后三者以鉛鋅礦化為主。因此針對銅、金、鉛鋅礦富集規律展開分析。銅陵地區銅、金等內生金屬礦床,銅具1帶、7層、6個中心富集規律,金具4帶、2層、1個破碎富集規律,鉛鋅具3帶、2層、1個破碎富集規律。
銅富集規律:1帶指銅陵—戴家匯巖漿成礦帶;7層指O、C2+3、P1q、P2d、T1y、T1h控礦層位;6個中心指銅官山、獅子山、新橋、鳳凰山、沙灘角、舒家店。
金富集規律:4帶指天馬山—虎山(天馬山金礦)、簸箕山(朝山金礦)—包村(包村金礦)、潘沖—青陽山(棋子沖金礦)、工山坊—姚家嶺(姚家嶺鋅多金屬礦、桂花沖銅金礦);2層指C2+3鐵帽(新橋硫鐵礦、戴家沖金礦)、P1q上硅質層(焦沖金礦);1個破碎指構造破碎帶(雞冠石銀金礦、里沖-黑子坑金礦)。
鉛鋅礦富集規律:3帶指戒嶺—銅官山(焦沖鉛鋅礦)、棋子沖—荷花山(荷花山鉛鋅礦、棋子沖鉛鋅礦)、九榔斷裂帶(姚家嶺鋅多金屬礦),整體呈北西向展布。2層指P1q(焦沖金礦、姚家嶺鋅多金屬礦)、P1g(大明鉛鋅礦)層位。1個破碎指北西向構造破碎帶(張家沖鉛鋅礦、荷花山鉛鋅礦)。親碳酸鹽巖是指鉛鋅礦主要賦礦圍巖為碳酸鹽巖。共(伴)生金銀是指鉛鋅礦往往與金、銀共(伴)生(如焦沖金礦、姚家嶺多金屬礦等)。
銅陵地區的礦床發育時間較長、成礦時間短、礦床類型復雜。從礦層、礦體組合、礦源形成機制等方面,可以將礦床分為不同的礦種。
按礦化層的賦存程度分為S1、C2+3、P1g、P1q、P2d、T1y、T1h、T1n等銅(金)礦床。按礦床類型分為矽卡巖型、斑巖型、熱液型、沉積-熱液疊改型和風化淋濾型等。從工業意義上看,主要是矽卡巖型銅礦床。硅卡巖型金礦、銅礦中的伴生金礦和鐵帽型金礦都具有很高的工業應用價值。
(1)銅陵地區最主要的賦礦層位T1n含礦床點16個,占礦床總數的59.26%,占總資源的96.91%。銅陵地區礦體主要以巖漿熱液+矽卡巖型礦床為主,矽卡巖型礦床礦化富集一般集中在巖體前緣接觸帶。銅陵地區巖漿巖含礦巖體主要為鳳凰山巖體,并且含礦巖體的巖漿結晶時間較長。
(2)銅陵地區礦區內礦產資源基于時空分布層面為“1心2帶”,各礦床(點)圍繞巖體呈“一圈多層、多位一體”分布;銅陵地區內大型金屬礦床5處、中型礦床23處,銅、金等內生金屬礦床,銅具1帶、7層、6個中心富集規律,金具4帶、2層、1個破碎富集規律,鉛鋅具3帶、2層、1個破碎富集規律。礦床主要為矽卡巖型銅礦床。