安徽铜陵钱冲铜矿地质特征及矿床成因

王 杰

(安徽省地质矿产勘查局321地质队)



安徽铜陵钱冲铜矿地质特征及矿床成因

王 杰

(安徽省地质矿产勘查局321地质队)

铜陵矿集区位于长江中下游铁铜金银多金属成矿带中部，下扬子印支期NE向构造带的东南部隆褶带。钱冲铜矿位于新屋里复向斜北东段近核部，沙滩脚岩体北接触带西侧，矿区构造较复杂，岩浆活动强烈。结合区内地质工作成果，对区内区域地质背景、矿床地质特征进行了分析，在此基础上讨论了矿床成因，并总结了找矿标志，供区内找矿参考。

铜陵矿集区 区域地质背景 地质特征 矿床成因 找矿标志

安徽铜陵地区位于长江中下游铁铜金银多金属成矿带中部，铜官山—凤凰山—沙滩脚铜铅锌金多金属矿带东端，扬子陆块北缘，大别造山带前陆褶断带上，北临繁昌火山岩盆地，南接宣南盆地。地史上经历了雪峰期、海西期的活动—稳定—再活动的构造演变，自早寒武世至早三叠世，区内构造运动处于相对稳定时期，形成了海陆交互相、海相、滨海—浅海相的碎屑岩-碳酸盐岩、硅质岩巨厚的古生代沉积盖层，为铜、金、硫等矿化提供了有利的围岩岩性和原始“矿胚层”[1-3]。区内中三叠世转入褶皱、抬升阶段，直至中侏罗纪经历了挤压—剪切作用。晚侏罗纪—白垩纪即印支期末—燕山期为华北地块与扬子地块碰撞后的拉伸扩张期，形成了区内岩浆活动、成矿作用的主要阶段。为进一步指导区内找矿工作，本研究对区内钱冲铜矿地质特征、矿床成因及找矿标志进行深入探讨。

1 矿区地质特征

1.1 地 层

矿区地表出露的地层较简单，除第四系外仅出露三叠系下统殷坑组(T1y)、龙山组(T1h)、南陵湖组下段(T1n1)，深部经钻孔揭露的地层为二叠系下统孤峰组上段(P1g2)至三叠系下统南陵组(T1n)。

1.2 构 造

(1)褶皱。复向斜核部由三叠系中统东马鞍山组组成，两翼地层出露齐全，由泥盆系五通组至三叠系下统南陵湖组组成。北西翼地层倾向SE，倾角60°～80°，南东翼地层倾向SE，倾角60°～80°，为一倒转扁形复式向斜。复向斜内次一级褶皱发育，区内主要有沙滩脚向斜、破头山背斜、黄山岭向斜、马鞍山—朱家冲背斜等。一般背斜狭窄，向斜宽广。由于受后期构造活动的影响，该类小褶皱多与区内主要构造线方向有所差异，区内更次一级小褶曲发育，控制了小矿体的形态。褶皱两翼NW向横断层发育，且多为正长斑岩、辉绿岩充填。矿区为一单斜构造，出露地层为三叠系下统殷坑组—南陵湖组，倾向SE，走向约60°。

(2)断层。矿区仅发育一条断层(F1)，为逆断层，总体走向NEE80°左右，地表均被第四系掩盖，长3.50 km，倾向S，倾角60°～80°。区内沿断裂构造角砾岩极为发育，角砾呈棱角状，大者粒径10～30 cm，小者粒径1～10 cm，角砾成分主要为大理岩、角岩、矽卡岩，少量花岗闪长岩，硅质及泥质胶结，并具轻微靡棱岩化。区内断裂带宽2～13 m，错距15～70 m，属燕山晚期，为成矿后断层。

(3)裂隙。矿区主要为顺层的层间裂隙，产状与岩层一致，一般为石英细脉贯入，在接触带附近裂隙宽数厘米至数十厘米不等，同时在花岗闪长岩中再一次形成裂隙，并被后期石英脉、方解石脉充填，产状较乱，无规律，但规模较小。

(4)节理。矿区内地表节理主要发育3组，产状分别为320°∠82°、71°∠32°、84°∠68°。前一组较早，后2组较晚，最后一组常发育成小的滑动，往往错断矽卡岩及其他节理裂隙，为成矿后的构造。深部发育有2组，产状分别为75°∠80°、108°∠26°，裂隙密度1～3条/m2。

1.3 岩浆岩

(1)侵入岩。侵入岩主要为花岗闪长岩，侵入时代为燕山旋回晚期，分布于矿区大部分地区，属于沙滩脚岩体的一部分，呈岩株状侵入，区内出露总面积0.33 km2。岩石呈浅灰、深灰色，半自形粒状、他形粒状变晶结构，局部似斑状结构，块状构造。岩体主要成分为斜长石(50%～70%)、角闪石(5%～12%)、石英(2%～5%)、钾长石(10%～16%)、黑云母(1%～2%)，副矿物为榍石、磷灰石及磁铁矿，原岩具绿泥石化、钾长石化、硅化、矽卡岩化等，属燕山旋回晚期产物。该岩体由南至北侵入，倾向S，接触面平整，倾角较缓，一般为20°～45°，与围岩产状基本一致，为典型的整合型侵入接触。

(2)脉岩。区内脉岩较发育，主要为辉绿岩、辉绿玢岩，均为成矿期后贯入的脉体。

1.4 变质作用及围岩蚀变

(1)热变质作用。由于花岗闪长岩的侵入，使围岩受到不同程度的热变质作用，地表近岩体处碳酸盐岩均经大理岩化，如二叠系、三叠系灰岩、泥质灰岩变质为大理岩、角岩，形成宽数米至百余米不等的热变质带；深部各层位碳酸盐岩变质为大理岩；龙潭组砂岩、页岩，大隆组硅质岩亦变质为角岩(或角岩化)、硅质岩。

(2)交代变质作用。由于花岗闪长岩的侵入致使围岩产生了广泛的接触交代变质带，自岩体向围岩分带现象较明显，地表表现为花岗闪长岩→层状矽卡岩(石榴石矽卡岩)→(矽卡岩化)大理岩；深部表现为花岗闪长岩→矽卡岩(石榴石矽卡岩)→矽卡岩化大理岩、大理岩→角岩。交代变质作用所形成的矽卡岩带规模不一，形态各异。

(3)热液蚀变。①黄铁矿化，普遍发育于各种岩石内，尤以花岗闪长岩、矽卡岩化花岗闪长岩为最，黄铁矿呈星点状、浸染状、局部细脉状分布，并且特别富集于岩石节理裂隙中；②碳酸盐化，常见于蚀变花岗闪长岩及矽卡岩中，表现为方解石呈团块状、细脉状交代花岗闪长岩中的长石及暗色矿物，而在矽卡岩中则以填隙状嵌布于石榴石、透辉石晶隙中；③硅化，发育于蚀变花岗闪长岩中，表现为部分长石类矿物被石英交代，局部集合体呈脉状分布，与区内铜钼矿化关系较密切；④绿泥石化，沿长石晶隙、晶内交代分布，局部交代黑云母，常见于蚀变的花岗闪长岩中；⑤高岭土化，常见于花岗闪长岩中，局部见于上述热液蚀变，均伴有强弱不一的金属矿化现象，前3类热液蚀变与铜矿化关系密切。

2 矿床地质特征

2.1 矿体地质特征

2.1.1 矿体数目及规模

本研究共圈定了矿体15个，其中主矿体2个，编号分别为1#、8#；次要矿体1个，编号为6#；其余12个零星矿体，编号分别为2#～5#、7#、9#～15#。各矿体特征见表1。

2.1.2 矿体形态及产状

1#矿体基本受三叠系下统和龙山组层状矽卡岩带控制，形态呈透镜状—似层状，厚度不稳定，走向近EW，倾向S，倾角30°～50°。8#矿体形态严格受三叠系下统和龙山组与花岗闪长岩接触带矽卡岩及层状矽卡岩带的共同控制，呈透镜状，厚度较稳定，走向近EW，倾向S，倾角约30°。6#矿体形态严格受三叠系下统殷坑组层状矽卡岩带控制，呈透镜状，厚度较小，走向近EW，倾向S，倾角约30°。2#、3#、4#矿体形态均受三叠系下统和龙山组与花岗闪长岩接触带矽卡岩及层状矽卡岩带的共同控制，呈透镜状，走向近EW，倾向S，倾角约35°。5#矿体受三叠系下统和龙山组与花岗闪长岩接触带矽卡岩及层状矽卡岩带的共同控制，呈透镜状，走向近EW，倾向S，倾角20°～30°。7#矿体形态受三叠系下统和龙山组与花岗闪长岩接触带矽卡岩带控制，呈透镜状，走向近EW，倾向S，倾角约20°。9#、14#、15#矿体形态受二叠系下统孤峰组层状矽卡岩带控制，呈透镜状，走向近EW，倾向S，倾角12°～23°。11#矿体形态受二叠系上统龙潭组底部角岩控制，呈透镜状，走向近EW，倾向S，倾角约22°。12#、13#矿体形态受二叠系下统孤峰组与花岗闪长岩接触带矽卡岩及层状矽卡岩带控制，呈透镜状，走向近EW，倾向S，倾角约22°。

2.2 矿石特征

2.2.1 物质组分

结合矿区矿床11个钻孔、光片36个、薄片41个镜下鉴定结果以及地质调查成果，共查明矿床共生矿物40种，其中硫化物11种，硅酸盐矿物16种，碳酸盐矿物4种，氧化物4种，磷酸盐1种，氟化物1种，自然元素2种，钨酸盐1种。矿床矿物成分见表2。

2.2.2 化学成分

矿区矿床Cu平均品位1.07%，其中1#矿体Cu平均品位0.47%，8#矿体Cu平均品位0.68%，6#矿体Cu平均品位1.46%。

表1 矿体特征

表2 矿床矿物成分

2.2.3 矿石结构构造

矿石结构种类较多，主要为半自形—他形晶结构、共边结构(环边结构)、格状结构、乳滴状结构、胶状结构、压碎结构等。矿石构造有浸染状构造、团块状构造、条带状构造、脉状—网脉状构造、角砾状构造等。

2.2.4 矿石类型

矿石自然类型主要为含铜矽卡岩(SKCu)，极少量含铜角岩(HSCu)。

3 矿床成因

(1)围岩条件。区内三叠系下统和龙山组、殷坑组，二叠系下统孤峰组上段等地层均具有易交代的化学性质活泼的碳酸盐岩组合，而二叠系上统大隆组、龙潭组，二叠系下统孤峰组中均有硅质岩、砂岩组合，对矿液运移、交代具有屏蔽作用，因此大范围强烈的岩浆活动捕获、同化了有利的成矿围岩，经交代变质作用形成了以石榴石为主，少量透辉石、硅灰石等组成的矽卡岩带；后期岩浆热液选择性的交代变质作用，除形成透闪石、阳起石、石英等蚀变矿物外，在适合的物化条件下，沉淀富集了大量铜、硫等金属硫化物。

(2)构造条件。区内继承性多期次构造活动，尤其是印支期—燕山期的褶皱、断裂构造运动致使围岩产生了滑脱、破碎、层间裂隙构造，为含矿热液的畅通运移、富集堆积提供了有利的成矿空间。

(3)岩浆岩条件。区内以燕山期为主的岩浆活动形成了大面积的花岗闪长岩侵入体，在岩浆分异演化过程中析出了丰富的含矿流体。区内地层、构造、岩浆岩、围岩蚀变等条件均为铜矿化的有利条件，早期接触交代变质作用，形成了以石榴石等为主的矽卡岩带造就了成矿原岩的基础。随后早期硫化物阶段形成了石英、黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿，少量胶状黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、白铁矿、菱铁矿、方解石、萤石等矿物，为矿床最主要的成矿阶段；晚期硫化物阶段进一步叠加，形成了石英、黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、胶状黄铁矿、白铁矿、菱铁矿、方解石、萤石等矿物，也成为矿床的主要成矿阶段；期后低温岩浆热液活动，形成了以孔雀石、兰辉铜矿为主的次生富集现象。综上所述，初步认为区内矿床成因类型属中—低温热液交代(接触+层控式)矽卡岩型铜矿床。

4 结 语

结合铜陵矿集区内钱冲铜矿地质工作成果，对矿区地质特征、矿床地质特征进行了分析，并对矿床成因进行了讨论，认为区内矿床成因类型属中—低温热液交代(接触+层控式)矽卡岩型铜矿床，地表接触变质带、围岩蚀变、矽卡岩带及近岩体的层间裂隙构造发育地段为有利的找矿标志。

[1] 常印佛，刘学圭.铜陵地区层控矽卡岩矿床研究[J].矿床地质，1983(2)：11-20.

[2] 常印佛，刘湘培，吴言昌.长江中下游铁铜成矿带[M].北京：地质出版社，2004.

[3] 王庆飞，邓 军，候增谦，等.铜陵矿集区成矿作用研究进展[J].矿床地质，2002(S)：480-483.

2016-08-05)

王 杰(1984—)，男，助理工程师，244033 安徽省铜陵市狮子山区。