江苏省句容市伏牛山北部矿区铜矿成因及找矿方向

汪　希，金　鑫，罗　鸣

（江苏省有色金属华东地质勘查局，江苏南京210000）

江苏省句容市伏牛山北部矿区铜矿成因及找矿方向

汪希*，金鑫，罗鸣

（江苏省有色金属华东地质勘查局，江苏南京210000）

伏牛山北部矿区铜多金属矿床是近年来发现的小型矿床，位于扬子地块下扬子台褶带坳陷中，主要产出于汤仑复背斜的北翼次级雷打山平卧向斜核部。矿体呈透镜状产于花岗闪长斑岩与二叠系栖霞组和三叠系青龙组碳酸盐岩外接触带中。通过对伏牛山铜矿床矿体特征、矿物组成及矿石组构研究，确定矿床成因类型及找矿方向。

关健词：伏牛山铜多金属矿床；矿床地质；矿石结构构造；矽卡岩型矿床

1　区域地质背景

1.1地层

本矿区区域上处于宁镇地区地层属扬子地层区下扬子地层分区镇江地层小区。最老的地层为下—中元古界埤城群，为一套具轻微混合岩化的浅变质岩系，构成准地台基底；震旦系—三叠系为扬子准地台的盖层，以海相沉积为主，海陆交互相及陆相沉积次之，各系、组之间呈平行不整合或整合接触；侏罗系—白垩系以陆相碎屑岩堆积为主，次为火山岩；新生界古近系和新近系零星出露；第四系则广布全区，以湖相、冰缘融冻堆积、冲积相为主。其中，中石炭统黄龙组、上石炭统船山组、下二叠统栖霞组和下三叠统上、下青龙组是主要的赋矿层位。

1.2构造

自北向南依次为龙潭—仓头复式背斜、范家塘复式向斜、宝华山—巢凤山—石头岗复式背斜、桦墅—亭子复式向斜、汤山—仑山复式背斜，即“三背二向”褶皱构造。燕山期，由于持续受南北向挤压作用，使区内已有的“三背二向”褶皱构造进而紧闭，局部形成倒转紧闭褶皱。

区内断裂按走向大致可分为3组：近东西向、北西向、北北东向3组。

近东西向断裂有：家山—金子山逆掩断裂、杨坊山—长林村逆掩断裂、西山头—团山逆掩断裂。北西向平移断裂有：南京—湖熟断裂、山—狼山断裂。北北东向平移断裂主要为方山—小丹阳断裂，该断裂位于南京—湖熟断裂南侧，自方山延至小丹阳，走向北北东20°左右，倾向北西西，是具逆平移断层性质的区域性断裂，对中、新生代岩浆活动具有明显的控制作用。

1.3岩浆岩

岩浆岩面积接近650km2，大部分被第四系覆盖，出露仅150km2，其中酸性岩约占80%，余者依次为中性岩、酸性岩、基性岩和超基性岩，总体上呈东西向展布。岩浆活动主要发生在燕山期，次为喜山期，早—中元古带和海西期也有强弱不等的岩浆活动。活动中心由西逐步向东迁移，岩石类型由基性转变为中酸性和酸性。

1.4地球物理特征

宁镇地区为近东西向的宽缓重磁高异常区，异常范围与宁镇隆起区大体相同，四周以重力梯度带与重力低值区相邻。

1.5地球化学特征

宁镇地区地球化学异常具有带状分布和卫星式分布2种形式，以前者为主，后者次之。带状地球化学异常：

西区表现为异常带呈北东向，元素组合Pb、Zn、As、Sb、Hg为主。

中区表现为异常带以东西向为主，自北而南分布有龙潭—铜山、宝华山—巢凤山、伏牛山—固江口—太阳山、汤山—仑山等4个带，前三者元素组合以Cu、Pb、Zn、Mo、Bi为主，后者以Au、Ag、Sb为主。此外，该区还有—北北西向（龙潭—安基山—伏牛山）异常带，该带与东西向异常带交汇处，形成了规模较大的安基山、伏牛山综合异常区，伏牛山北部矿区处于该异常区北东部。

东区表现为异常带呈北西向，元素组合为Cu、Mo、Pb、Zn、Ag、Hg、Sb。

卫星式地球化学异常：该类异常仅见于镇江九华山，以九华山异常（Pb、Zn、Cu、Ag、Bi、Mo、Cd、Sb、As）为核心，周围有若干小异常呈卫星状分布，如跑马山Pb、Zn、Hg异常，九里街Hg异常，京砚山Pb、Hg异常，大窑湾Pb、Hg异常等等。

1.6矿产

宁镇地区属长江中下游多金属成矿带的东段，在岩体、构造和层位等有利的成矿地质条件下，形成了大量的铁、铜、铅、锌、金、银、钨、钼等多金属内生矿床，如大型栖霞山SEDEX铅锌矿床、仙人桥铜矿床。

矿种在空间分布上也具有区域性差异。西区以铁、铅、锌矿为主，矿产地有梅山铁矿、栖霞山铅锌矿；中区以铜为主，兼有铁、钼和铅、锌多金属矿，矿产地有伏牛山铜矿、安基山铜矿、铜山铜钼矿和韦岗铁矿等；东区以钨、钼矿为主，矿产地有谏壁钨钼矿。

2　矿区地质

伏牛山北部矿区位于宁镇中段汤仑复背斜的北翼次级雷打山—平卧向斜的核部，其南部和东南部分别紧邻南山矿段与仙人桥矿段（如图1）。

2.1地层

伏牛山北部矿区内出露地层由老到新分别为：志留系中统坟头组（S2f）；泥盆系上统五通组（D3w）；二叠系下统栖霞组（P1q）和孤峰组（P21g）；二叠系上统龙潭组（P2l）和大隆组（P22d）；三叠系下统青龙组（T1q）；第四系全新统（Q4）。矿体的主要赋矿层位为二叠系下统栖霞组和三叠系下统青龙组。此处仅对赋矿的二叠系和三叠系地层进行详细描述。

2.1.1二叠系

（1）下二叠统栖霞组（P1q）：栖霞组灰岩主要出露于伏牛山北部矿区中北部，部分被岩浆岩超覆，常见有矽卡岩化、大理岩化，是伏牛山北部矿区内主要的赋矿层位之一。按岩性由下而上分为4段，臭灰岩段（P1q1-1）、下硅质层（P1q1-2）、燧石灰岩段（P1q1-3）、上硅质层（P1q1-4），总厚约170m。

（2）下二叠统孤峰组（P1g）：按岩性自下而上分为2段，总厚约20m。

（3）上二叠统龙潭组（P2l）：龙潭组主要出露于伏牛山北部矿区北部，组内含钙质粉砂岩及灰岩透镜体受岩浆热液作用蚀变成角岩和矽卡岩，是区内主要的赋矿层位之一。按岩性由下而上分为2段，总厚约100m。

（4）上二叠统大隆组（P2d）：零星出露于伏牛山北部矿区北部，由下而上分为2段，总厚约10m。

2.1.2三叠系

下三叠统青龙组（T1q）：青龙组灰岩主要出露于伏牛山北部矿区北部，常见有矽卡岩化、大理岩化，是伏牛山北部矿区深部矿体主要的赋矿层位之一，总厚约190m。

2.2构造

汤（山）仑（山）复式背斜中次级雷打山平卧向斜是本矿区重要的控矿构造。汤仑背斜形成于印支期，燕山期中被改造，叠加有北东向的纵断裂和近南北向的横断裂，导致伏牛山北部矿区内构造格局趋于复杂。

伏牛山北部矿区内发育的褶皱构造主要为雷打山平卧向斜，与伏牛山矿区南山倒转背斜同属汤仑复式背斜的次级褶皱构造。两者成“S”型叠加，如图2所示。

图2　伏牛山北部矿区褶皱构造剖面示意图

伏牛山北部矿区内断裂比较发育，纵横交错，按产状及发育的地质部位可分为2种类型：（1）北东向纵断裂；（2）近南北向横断裂。这些断裂大部分产生于印支期，至燕山期又有复活发展，是区内主要的导矿、控矿断裂。

接触带构造主要受岩体的成分、规模、侵位、冷凝速度和围岩的岩性、产状等因素控制。伏牛山北部矿区内燕山期岩浆岩自南部北东向侵入，与二叠系—三叠系青龙组与大隆组呈侵入接触关系，接触部位发育的接触带构造按形态大致可分为以下3种：

（1）超覆接触带构造：区内超覆接触带构造主要见于花岗闪长斑岩与雷打山平卧向斜倒转翼上栖霞组接触部位，是区内主要的控矿构造，表现为岩体超覆于栖霞组灰岩之上。栖霞组下伏地层为倒转翼龙潭组砂页岩，渗透率低，使得位于两者中间的灰岩更易于被充分交代而形成厚层的矽卡岩和矿体。

（2）顶垂体接触带构造：区内顶垂体接触带构造主要见于花岗闪长斑岩与青龙组、正常翼龙潭组接触带上，表现为岩体由下往上顶蚀围岩，致使青龙组、龙潭组岩石顶垂体与岩体顶面接触。该构造控制的矿体受接触线控制，一般产于顶垂体上端，规模不大。

（3）倾斜接触带构造：区内倾斜接触带构造普遍可见，表现为岩体与二叠系—三叠系青龙组与大隆组接触面凹凸转变不规则，局部见岩体沿呈层间裂隙带侵入，使得接触部位呈锯齿状，接触带矽卡岩化较强烈，矿体多成小透镜体状。

2.3岩浆岩

伏牛山北部矿区内出露的岩浆岩，即伏牛山杂岩体，系燕山晚期中酸性杂岩体。岩体以老伏牛村为核心，受汤仑复背斜纵向逆冲断层和北西—北北西向横断层的控制，平面上呈近北东向椭圆形展布。岩体呈岩株状产出，南部与泥盆系—二叠系五通组与坟头组灰岩接触，北部与二叠系—三叠系青龙组与大隆组灰岩接触。在与岩体侵入的围岩中发育矽卡岩化带、角岩化带及大理岩化带，铜矿化与矽卡岩化密切相关，次为角岩化。

3　矿体特征

3.1矿体形状及产状

前人对伏牛山北部矿区进行了一定的地质工作，发现了一些铜多金属矿体，这些矿体形态呈小透镜体状、脉状，主要为接触交代作用形成的赋存在矽卡岩蚀变带中的矽卡岩型矿体，形态主要受矽卡岩蚀变带控制，产状与岩体与围岩的接触带基本一致。

3.2矿石矿物组成

伏牛山北部矿区矿体的矿物成分比较复杂。由于矿体产于花岗闪长斑岩与二叠系、三叠系碳酸盐岩接触部位，所以矿体中矽卡岩矿物发育，矿物组合一般为石榴子石和透辉石，有绿帘石、透闪石、阳起石、符山石、绿泥石、电气石等矿物叠加。

矿石矿物主要为黄铜矿、黄铁矿，次为磁铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿，再次则为赤铁矿、辉钼矿、斑铜矿等。

3.3矿石的结构构造

矿石结构主要为粒状结构、交代结构，次为镶嵌结构、乳滴状结构、叶片状结构等。矿石构造以浸染状和块状、团块状为主，次为角砾状、脉状、条带状构造等。

3.4矿石类型

矿石自然类型主要有浸染状矿石和块状矿石，次为角砾状矿石。

浸染状矿石主要为矽卡岩型铜硫矿石，少量为矽卡岩型硫矿石；块状矿石主要为矽卡岩型铜硫矿石，少量为矽卡岩型含铜磁铁矿石；角砾状矿石主要为硫矿石，少量为铜矿石和锌矿石。

矿石工业类型按有用组分可分为铜矿石、硫矿石、铁矿石、锌矿石、银矿石、钼矿石。

铜矿石和硫矿石为主要矿石，分别占本次储量/估算矿石总量的50.6%和39.2%。

4　矿床成因及找矿方向

4.1矿床成因探讨

根据前述的矿床地质特征可以看出，本区矿床主要产于花岗闪长斑岩与二叠系栖霞组和三叠系青龙组碳酸盐岩的接触带上，矿体赋存与矽卡岩带中，矽卡岩带范围较大，几十至上百米，呈带状分布，受接触带控制。矿石的矿物成分鉴定表明，矽卡岩矿物成分有石榴子石、透辉石、绿帘石、阳起石、符山石等，属于典型的钙质矽卡岩。从岩体至围岩，矽卡岩矿物呈现石榴子石、硅灰石→透辉石→阳起石、绿帘石、透闪石→绿泥石、方解石分带。

矿石矿物主要为黄铜矿、黄铁矿，次为磁铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿，再次则为赤铁矿、辉钼矿、斑铜矿等。大量铜矿化主要与阳起石和绿帘石等含水矽卡岩矿物有关。

综上所述可以看出本区矿床为矽卡岩型铜多金属矿床。

4.2找矿方向

伏牛山北部矿区已发现的矿体主要为岩体与围岩接触带上的矽卡岩型矿体，这类矿体规模较大，矿石品位较高，具有较大的经济价值，所以，岩体与围岩接触带可作为重要的找矿方向，寻找接触交代矽卡岩型矿体。

［1］陈小炳，邢凤鸣，陈国荣，等.江苏省江宁县伏牛山矿区南山铜矿地质勘探总结报告［R］.华东有色地质勘探公司810队，1973.

［2］桂长杰，曾正海，徐忠发，等.江苏省句容市伏牛山铜矿区仙人桥矿段详查地质报告［R］.华东有色地质矿产勘查开发院，2005.

［3］胡涛.江苏伏牛山铜矿伴生金的赋存状态研究［J］.矿石矿物学杂志，1994.

［4］江苏省地质矿产局.宁镇山脉地质志［M］.江苏科学技术出版社，1989.

［5］翟裕生，石准立，林新多，等.矿田构造与成矿［M］.北京：地质出版社，1981.

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P618.41

A

1004-5716（2016）02-0117-04

2015-10-08

2015-10-13

汪希（1985-），女（汉族），江苏无锡人，工程师，现从事地质矿产勘查工作。