安徽铜陵焦冲金硫矿床地质特征及找矿潜力

章守成，赵炎

（ 安徽省地质矿产勘查局321地质队， 安徽铜陵 244033）

安徽铜陵焦冲金硫矿床地质特征及找矿潜力

章守成，赵炎

（ 安徽省地质矿产勘查局321地质队， 安徽铜陵 244033）

安徽铜陵焦冲金硫矿床位于铜陵矿集区内，矿体主要赋存于二叠系下统栖霞组（P1q）上硅质层。本文基于金矿勘查工作，较系统地研究了焦冲金硫矿床的地质特征，初步分析了焦冲金矿床的成因及找矿潜力，认为该区有进一步找矿前景。

金硫矿床； 地质特征 ；找矿潜力 ；铜陵 焦冲

0 引言

安徽铜陵地区位于长江中下游成矿带中部，是我国著名的铜-铁-金-硫矿床矿集区之一，已发现铜官山、狮子山、凤凰山等著名铜矿田［1-2］。铜官山矿田主要有松树山、老庙基、小铜官山、笔山铜矿床和天马山、戴家冲金矿床等。狮子山铜矿田主要有东、西狮子山、大团山、老鸦岭、花树坡、胡村、冬瓜山等大中型铜矿床和朝山、包村金矿床、鸡冠石银金矿床等。凤凰山矿田主要有凤凰山、药园山、万迎山、仙人冲、铁山头等铜矿床。

目前，铜陵地区发现金矿床（点）30余处，以中、小型矿床（点）为主。其中，独立原生金矿有天马山、朝山、包村、焦冲等；风化淋滤型金矿有戴家冲、鸡冠山、牛山等。此外，还有铜矿床中共生或伴生金矿，如铜官山、狮子山、冬瓜山、大团山、新桥矿床等。近十余年来，不同研究者就金矿地质特征、成矿条件、成矿作用和矿床成因等作了大量研究工作，取得了丰富的研究成果。

焦冲金硫矿位于铜陵市南东约6km，行政区划隶属铜陵县天门镇、大通镇管辖。20世纪50～70年代，安徽省地质矿产勘查局321地质队一直在该区及外围地区进行铜矿普查，80～90年代，在二叠系栖霞组上硅质层中发现了一层含金铅锌磁黄铁矿为主的金硫多金属矿体，从而拓宽了该区的找矿方向。本文基于金矿详查工作，较系统论述了焦冲金硫矿床的地质特征，初步分析了焦冲金矿床的成因及找矿潜力，为进一步找矿提供依据。

1 区域地质背景

焦冲矿区位于扬子陆块下扬子地块沿江褶断带的北缘、繁昌-贵池凹断褶束的中部。区域地层隶属下扬子分区贵池小区。志留纪至第四纪地层均有出露，累计总厚度3300余米。

区内地质构造复杂。印支期褶皱构造发育，自北西-南东有金口岭向斜、铜官山背斜、大通-顺安复向斜、舒家店背斜、新屋里向斜等，其中，大通-顺安复向斜次级青山背斜中，滑脱构造发育。区内印支-燕山及喜山期断裂构造发育。印支-燕山早期断裂近南北向，与褶皱构造同期或前期形成，对矿化无影响。燕山中期断裂北东向走向断层对矿化尤为重要，控制了岩浆侵入与矿化作用，常为导矿构造及贮矿场所，形成工业矿床；北西向断裂主要充填中低温热液型矿脉。燕山晚期断裂多为北东向平推断层及北西向正断层，破坏先期形成的岩体及矿体。喜山期断裂主要发育东西向正断层和逆断层。

区内岩浆活动强烈，受东西向和南北向基底断裂控制，岩浆岩分布广泛，自北向南，中基性-中性-中酸性岩体皆有出露，主要岩石类型有辉石闪长岩、辉石二长闪长岩、石英二长闪长岩、花岗闪长岩、花岗闪长斑岩等，呈岩墙、岩床、岩枝状产出。侵入岩时代主要集中在138～152Ma 之间［3～7］。燕山期早期最为发育，规模最大，与热液交代矿产关系密切。

区内矿产资源极为丰富，内生矿产以铜为主，次为金、银、铁、硫、铅、锌等，外生矿产主要有煤、石灰石等。

2 矿区地质

矿区地层主要出露有三叠系下统塔山组（T1t）以黄绿色钙质页岩、青灰色条带状灰岩及泥质灰岩，夹中厚层灰岩、透镜状灰岩及似砾状灰岩；中统南陵湖组（T2n）淡灰-青灰色页片-薄层状灰岩、中厚层灰岩，夹少量黄褐色钙质页岩；分水岭组（T2f）浅灰-深灰色页片状-薄层状灰岩、中厚层灰岩及中厚层假鲕状灰岩，底部见有一层浅灰色巨厚层同生砾岩（图1）。

图1 焦冲矿区地质简图（1∶15000）Fig.1 Geological sketch of the Jiaochong ore district （1∶15000）

此外，矿区深部钻孔揭露地层有二叠系下统栖霞组（P1q），根据岩性特征可分为上、下两部分，上部为燧石灰岩及上、下硅质层，自顶部往下20～30m，常见一层厚5～8m不等的硅质岩即上硅质层，为本矿床主矿体的赋矿层位；下部为臭灰岩段，主要为灰黑色中厚-巨厚层臭灰岩及含沥青质灰岩；孤峰组（P1g）主要为紫红、灰、灰黄色页岩、含锰页岩、灰黑色燧石层、硅质页岩，夹灰色硅质灰岩及页岩，常见厚0.6～0.7m烟灰-黑色锰矿层；上统龙潭组（P2l）主要为灰黑-黑色含碳质页岩、浅灰-浅灰黄褐色中细粒砂岩、铁质细砂岩、粉砂岩和粉砂质页岩，夹煤1～3层；大隆组（P2d）主要为灰黑色硅质页岩、黑色燧石层、灰黄色泥质页岩、泥质灰岩。三叠系下统小凉亭组（T1x）主要为浅青灰色薄层泥灰岩、浅黄褐色钙质页岩、灰色厚-巨厚层灰岩。

区内褶皱构造较发育，大通-顺安复向斜之青山背斜，为一短轴不对称褶皱，长22.5km，宽约8km，轴线方向40°±，轴面南西段倾向北西，北东段倾向南东。轴部地层由小凉亭组（T1x）、塔山组（T1t）组成，两翼由南陵湖组（T2n）、分水岭组（T2f）组成。矿区断裂构造发育，早期北东向层间滑脱构造发育，为矿床储矿构造，赋存金、硫、铅、锌矿体；中期北东、北西向断裂构造发育；晚期左行平移断层仅见于矿区南部。

矿区岩浆岩较发育，主要岩石类型为辉石闪长岩、闪长岩和闪长玢岩（锆石U-Pb同位素年龄为128.0±2.2Ma［8］），深部钻孔见辉绿玢岩和煌斑岩。其中，辉石闪长岩分布在北傍山，沿背斜轴部隆起处侵入，呈岩墙状产出，平面呈不规则状，出露面积约0.05km2。岩石灰-灰绿色，似斑状结构，块状构造，主要矿物成分有斜长石71%～75%，辉石15%，黑云母7%，角闪石、正长石少量。闪长岩：分布于矿区北部老坟山等处，呈岩枝状顺层侵入，主要矿物成分有斜长石75%～80%，角闪石5%～8%，石英3%～5%，少量正长石。上述辉石闪长岩、闪长岩与矿区内金矿化关系不明显。闪长玢岩：地表分布于北傍山以北，深部受北东向断裂构造控制，从背斜南东翼向轴部贯入，呈岩枝状产出。岩石浅灰-灰白色，斑状结构，斑晶由斜长石、角闪石、黑云母组成，基质为斜长石、钾长石、角闪石、石英，绢云母化、高岭土化、绿泥石化发育。闪长玢岩受挤压破碎，沿破碎裂隙有金属硫化物和方解石、菱铁矿充填分布，经分析发现岩体中普遍含金达0.1～0.3g/t，有的构成含金闪长玢岩，因此闪长玢岩与本矿床成矿有一定的成因关系。

3 矿床地质特征

矿区位于青山背斜中段南东翼近核部，根据矿体空间分布、矿石类型、有用组分含量等，圈定了一个主矿体和数个次要和零星矿体，其中Ⅰ号矿体为主矿体（图2）。主矿体受栖霞组上部硅质层控制明显，呈层状-似层状产出。主矿体产状与受控岩层产状一致，厚度稳定，总体走向北东50°～75°，倾向南东110°～160°，倾角为46°～66°。矿体总体向南西侧伏，侧伏角30°左右。埋深为420～1010m。

3.1 主矿体特征

图2 焦冲金硫矿25号勘探线剖面图（1∶2000）Fig.2 Prospecting line 25 profile across the Jiaochong Au-S ore deposit（1∶2000）

Ⅰ号主矿体长360m，沿倾向宽27～438m，平均159m。赋存标高-370～-830m。主要矿种为金、硫，共生矿种铅、锌。其中，金矿体平均品位6.49g/t，最大见矿厚度32.50m，最小0.88m，平均9.67m；沿倾向延深最大553m，最小65m，平均205m。硫平均品位26.21%，铅平均品位2.34%，锌平均品位4.75%。

3.2 矿石结构构造、类型

矿石结构主要有自形-半自形晶结构、他形粒状结构、包含结构、交代结构及变晶结构等。矿石构造类型简单，以块状构造为主，少量斑杂状、构造。

矿石自然类型根据矿石矿物组分、矿物共生组合及含量、结构构造特征等划分为含金铅锌磁黄铁矿矿石、含金锌黄铁磁黄铁矿矿石、含金磁黄铁矿矿石、含金黄铁磁黄铁矿矿石、含金大理岩矿石、含锌磁黄铁矿矿石和黄铁矿矿石8种类型。其中，含金铅锌磁黄铁矿矿石、含金锌黄铁磁黄铁矿矿石、含金磁黄铁矿矿石为主要类型。矿石工业类型按有用组份含量划分为金硫矿石、金锌硫矿石、金铅硫矿石、金铅锌硫矿石及铅锌矿石。

3.3 矿石矿物特征

3.3.1 矿石物质组成

表1 矿石矿物成分一览表Table 1 Mineral composition of ore

本矿床矿物成分较复杂，查明矿物种类达52种（表1），其中，金属矿物24种，脉石矿物28种。

3.3.2 主要金属矿物特征

黄铁矿：黄铁矿为多期次多成因矿物，以早期为主，早期黄铁矿自形程度高，多为自形—半自形晶，晶粒粗大，与磁黄铁矿、毒砂、铁闪锌矿等相伴生。晚期黄铁矿结晶颗粒细小，呈他形—半自形晶，与菱铁矿、石英、赤铁矿相伴呈脉状、网脉状穿入早期硫化物矿石中，在局部地段磁黄铁矿分解为细粒黄铁矿和白铁矿，此系晚期热液蚀变产物。探针显示金在黄铁矿中嵌布极不均匀。

磁黄铁矿：是矿床主要含硫矿物，呈半自形—他形晶集合体产出，晶粒在0.1～0.4mm间，与黄铁矿、毒砂、铁闪锌矿等硫化物相伴，呈块状—团块状集合体。银金矿、自然金大部分嵌布于磁黄铁矿与脉石间的晶隙，或呈不规则乳滴状沿黄铁矿晶内空穴交代充填。探针显示金在磁黄铁矿中嵌布极不均匀。

毒砂：呈自形—半自形晶，晶体呈菱柱状—短柱状，多为中—细粒，与磁黄铁矿、黄铁矿相伴，呈块状、团块状产出，为硫化物早期产物。毒砂是该矿重要含砷矿物。毒砂与脉石间、毒砂之间、毒砂微细的裂隙处均有较多的裂隙金，银金矿沿毒砂微细裂隙充填分布呈网脉状。在毒砂晶粒内尚有极少的包体金。总之本区毒砂与银金矿、自然金有密切因果关系。

闪锌矿：呈他形粒状镶嵌，其晶粒内可含交代乳浊状、乳滴状、叶片状黄铜矿、磁黄铁矿及方铅矿。闪锌矿含量较高，为14.75%。闪锌矿与银金矿、自然金亦有密切的成因关系，闪锌矿颗粒间、与脉石间、与黄铁矿间的晶隙均见有晶隙金。探针显示金、银在闪锌矿中呈不均匀分布。

方铅矿：呈不等粒、不规则状或乳滴状沿磁黄铁矿、闪锌矿、黄铁矿、毒砂等矿物晶隙、裂隙及边部分布，可被自然铋、辉铋矿交代。探针显示金、银在方铅矿中呈不均匀分布。

3.4 金的嵌布特征

焦冲金硫矿中独立金矿物嵌布类型以晶隙金为主，其次为裂隙金，少量包体金。其中，晶隙金为74.25%，裂隙金、包体金分别为13.90%、11.85%。晶隙金主要赋存于磁黄铁矿、毒砂与脉石矿物晶隙之间。金矿物粒度以微粒金为主，为49.14%；其次为细粒金，为37.93%；少量粗粒金和中粒金。金矿物嵌布形态复杂多样，以角粒状为主，为45.32%，其次为长角粒状、枝叉状及尖角粒状，少量呈麦粒状、板片状、针状、次圆粒状、浑圆粒状。

3.5 围岩蚀变

围岩蚀变主要为接触变质和热液蚀变。其中，接触变质又分为接触交代变质和热接触变质。由于闪长岩、闪长玢岩岩体侵入，矿区接触交代变质作用较广泛，18线以北，即老坟山闪长岩体周边，主要出露石榴子石矽卡岩，18线以南则少见。受地层岩性差异，变质产物也各不相同，18线以北小凉亭组（T1x）底部多为石榴子石矽卡岩，局部为透辉石交代，18线以南，热接触变质显著，多为角岩或角岩夹大理岩。碳酸盐岩普遍大理岩化，页岩、硅质岩发生角岩化等。

热液蚀变主要表现为碳酸盐化，矿区分布最广、蚀变最强，蚀变岩石主要为矽卡岩、闪长岩，石榴子石、透辉石、斜长石、角闪石等矿物普遍被方解石所交代。其次为绿泥石化、高岭土化、钾长石化、绢云母化、硅化等。其中，碳酸盐化、绿泥石化与铜、硫矿化关系较密切，硅化与金矿化关系较密切。

4 矿床成因

上述地质特征表明二叠系下统栖霞组上硅质层、硅质灰岩、石灰岩、燧石层的系列组合，既有易交代的化学性质活泼的碳酸盐岩，又有相对惰性的硅质岩屏蔽层；同时该系列组合岩石力学性质差异较大，受构造作用易产生裂隙，为热液的充填交代提供了有利条件。在青山背斜褶皱隆起地段形成层间滑脱破碎构造及层间裂隙；岩浆岩的侵入活动形成接触带构造，同时进一步形成次级裂隙构造；栖霞组上硅质层及孤峰组硅质（页）岩系列钢性岩石易破碎，同时受牵引作用影响，其下部的碳酸盐岩也容易破碎，因此在栖霞组上硅质层及其附近形成一系列的滑脱构造和层间裂隙构造，为矿液富集提供有利空间构造。同时栖霞组的岩性组合形成钙/硅面，在自然条件下氢氧还原环境中金在惰性载体SiO2中具有一定的富集功能，因此其上硅质层既是屏蔽层，又是赋矿层。矿区闪长玢岩从背斜南东翼沿近核部侵入，辉石闪长岩从背斜北西翼沿近核部侵入，不同方向的岩体形成区内独特的构造-岩浆岩格架。围岩蚀变、矿化作用在时间上、空间上与岩浆岩作用关系密切，岩浆岩为热源和矿源提供了必要的物质条件。经过多期次的矿化作用，早期形成黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿矿体，后期叠加形成含金多金属磁黄铁矿矿体。

综上所述，矿床成因类型为中低温热液充填-交代型金矿床。

5 找矿潜力分析

5.1 控矿因素及成矿规律

地层上栖霞组上硅质层层间滑脱构造、钙/硅面、C2+3/D3w面、S/ O面均为矿区良好的导矿、储矿构造。构造上矿区处于青山背斜南东翼近核部，其“驼峰状”主、次隆起地段（25～27线），矿体完整、连续性较好；背斜宽缓地段矿体迅速尖灭，背斜再隆起地段，矿体又尖灭再现（21线）。近背斜核部矿体一般较厚大，沿倾向厚度逐渐变小，或尖灭再现。如本区延冲、焦冲、狮子山。本区闪长玢岩、辉石闪长岩与金矿关系密切，如朝山、鸡冠山。焦冲矿区多期次中基性—中性岩浆活动形成复杂的岩枝及岩墙系统，含矿岩体为成矿物质充填、补充、叠加、富集提供了有利条件。As、Mo、Ag、Sb等地球化学异常为焦冲金矿床的指示元素，Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg等组合异常是良好的找矿标志。

矿区矿化富集是多种复合因素共同控制的：早期上硅质层附近的层间滑脱构造、裂隙构造石矿液通道和有利储矿空间；后期岩浆侵入作用进一步加剧储矿构造的扩张和延伸叠加，在屏蔽层和接触带部位热液中有用元素析离、富集，形成金硫多金属工业矿体，远离岩体部位形成以铅锌硫为主矿体，近岩体和接触带部位形成以金铅锌硫为主矿体；期后石英-菱铁矿阶段有用元素再次析离、富集叠加，形成具一定规模的金硫多金属矿体。

5.2 找矿潜力分析

研究区位于铜陵矿集区内，具有良好的成矿地质条件。金矿床（点）发现众多，具有相似的成矿地质背景，矿化富集是多种复合因素共同控制的，栖霞组上硅质层层间滑脱构造为良好的导矿、储矿构造。矿区背斜隆起地段矿体完整、厚大；背斜宽缓地段矿体迅速尖灭，背斜再隆起地段，矿体又尖灭再现。

目前，主矿体走向自25线以北，背斜南东翼（23线）仅两孔控制，近核部无工程控制，同时辉石闪长岩与围岩接触带是铜陵地区金矿最主要的富集部位，因此上述有利部位（预测靶区A）控制程度不高，可能存在矿体；27线以南已发现主矿体向南西延深，表明主矿体沿走向延深规模加大，在33线主矿体见矿厚度为3.08～20.85m，延深达140m，但其沿走向被闪长玢岩占位，因此笔者认为深部在岩体下接触带部位（预测靶区B）进一步出现主矿体的可能。在焦冲口（预测靶区C）见闪长玢岩呈岩被状侵入三叠系围岩中，深部栖霞组上硅质层亦可能出现金硫多金属工业矿体。

因此本矿区尚有诸多的找矿前景，下一步应加强矿区综合分析研究工作，继续探索背斜近核部、辉石闪长岩接触带分布，并对已知矿体探边摸底。同时深部C2+3/D3w、S/O控矿结构界面是铜陵地区重要的成矿部位，而且矿区深部铜矿化显著增强，应进一步加强对这方面控矿作用与矿化富集因素的研究。上述预测靶区若能突破，预测焦冲金矿地质远景资源储量有望达到大型规模。形成的“钙/硅面+驼峰隆起+闪长玢岩（辉石闪长岩）+含金磁黄铁矿”找矿模式将在区域上具有一定的借鉴和指导意义。

6 结语

（1）焦冲金矿主矿体主要赋存于栖霞组上硅质层中，层间滑动及一系列张性裂隙为成矿提供了运移通道，岩浆侵入为成矿提供了成矿热液。

（2）焦冲金矿中金属矿物以磁黄铁矿、银金矿为主，少量黄铁矿、毒砂、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、磁铁矿、自然金、金银矿等；脉石矿物主要为斜长石、钾长石、石英、方解石，少量透闪石、阳起石、硅灰石、石榴石、黑云母、角闪石、白云石等。金矿石自然类型主要有含金铅锌磁黄铁矿矿石、含金锌黄铁磁黄铁矿矿石、含金磁黄铁矿矿石等类型。

（3）矿床围岩蚀变主要有碳酸盐化、绿泥石化、硅化、绢云母化、高岭土化、钾长石化、矽卡岩化、角岩化等。矿床类型为中低温热液充填-交代型金矿。

（4）沿二叠系下统栖霞组上硅质层钙/硅面、青山背斜的驼峰隆起部位、闪长玢岩接触带附近及金矿体的外围进行追索、控制，金远景资源储量预测有望达到大型规模。

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GEOLOGICAL FEATURES OF THE JIAOCHONG AU-S ORE DEPOSIT IN TONGLING AND ITS FURTHER ORE-PROSPECTING POTENTIAL

ZHANG Shou-cheng1， ZHAO Yan2
（ No.321 Unit of Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Province， Tongling， Anhui 244033， China）

∶ The Jiaochong Au-S ore deposit lies in the Tongling ore concentration zone， Tong， Anhui， and the ore body is substantially hosted in the upper silicon horizon of the Qixia Formation of the lower Permian system. Based on gold exploration work， this paper systematically studied geological features of the Jiaochong Au-S ore deposit， preliminarily analyzed the origin and potential of the gold deposit， and thought it prospective in further expansion of the capacity.

∶ Au-S ore deposit； geological features； ore exploration potential； Jiaochong； Tongling

P618.51

A

2016-01-27

章守成（1971-），男，安徽南陵人，工程师，长期从事地质矿产勘查工作。

1005-6157（2016）02-099-5