涡阳县西阳镇-蒙城县小涧集镇铜金多金属矿地质特征及找矿前景

殷磊磊，葛兵

（1安徽省地质矿产勘查局325地质队， 安徽淮北 235000； 2安徽省地质矿产勘查局327地质队， 安徽合肥 230011）

0 引言

研究区位于涡阳县城东南约25km，隶属涡阳县西阳镇、蒙城县田桥镇及小涧集镇管辖。2008年安徽省勘查技术院及省局325地质队在本区共同做了1∶1万的重磁和电磁工作，发现了本区较好的地磁异常，磁异常呈椭圆形北西向展布，长约7km，宽约3km，形状规整，325地质队多年来对该异常进行钻探验证，经钻探揭露该异常是由基底的古老含铁变质岩引起，个别钻孔发现铜、金矿化体。通过进一步工作，有望实现新的找矿突破。

1 区域地质背景

研究区位于华北陆块南部徐淮地块，由淮北断褶带、蚌埠隆起带、淮南断褶带所组成。

区域地层主要为新生界（新近系、古近系），中生界（白垩系、侏罗系），古生界（二叠系、石炭系、奥陶系、寒武系），新元古界（震旦系、南华系、青白口系），新太古界（五河群）。

岩浆岩主要有闪长（玢）岩体、辉绿岩体、花岗岩体，盖层岩系中主要为中—酸性岩浆侵入，古老结晶基底表现为偏基性岩浆侵入。

2 研究区地质特征

2.1地层

研究区均被第四系所覆盖，据钻孔揭露基底为古老含铁变质岩系，地质年代为新太古界五河群（揭露不全）。据岩芯观察和邻区地层、矿物成分对比及岩性组合等，本区五河群自上而下分为殷家涧组、小张庄组、峰山李组。岩石变质程度较高，据岩矿鉴定和野外观察，古老地质体主要为麻粒岩-片麻岩相、花岗岩-绿岩带相两个组合，分布广泛。

2.1.1第四系（Q）

本区第四系厚度30.60～234.81m。为浅黄色、深灰色。岩性为粘土、砂、粉砂、砂姜层等。

2.1.2新太古界五河群（Ar3w）

研究区下伏地层主要为新太古界五河群，从上至下为殷家涧组、小张庄组、峰山李组。

（1）殷家涧组（Ar3y）

该组厚度大于350m。XZK09-1孔揭露不全。岩性为浅灰色、暗绿色变粒岩、片岩、黑云角闪片麻岩，夹眼球状混合岩。岩石具绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化。

（2）小张庄组（Ar3xz）

该组厚度大于1400m。XZK09-1、XZK02孔均有揭露。上部岩性较单一，以条带状、条痕状混合岩为主，次为变斑状、眼球状混合岩夹薄层变粒岩；中部以变粒岩、片麻岩、混合岩为主，夹薄层片岩、斜长角闪岩、云英岩、硅化含铜、铅大理岩；下部岩石以钾长片麻岩、二长片麻岩、混合岩、角闪斜长片麻岩为主，次为花岗片麻岩、黑云斜长变粒岩、夹薄层角闪岩。

（3）峰山李组（Ar3f）

区域地层厚度705～1087m，研究区揭露不全，仅XZK10-1孔揭露，该组上部厚418.48m，以浅灰色、暗绿色片麻岩、角闪斜长片岩、黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、榴石二长斜长片麻岩为主，局部夹薄层混合岩，次为角闪片岩，见多层辉绿岩穿插。

2.2构造

研究区位于蚌埠隆起的西部，本区在经过区域东西向构造和北北东向构造运动作用下，在多次构造揉皱下，低级别、低序次的断裂和褶皱构造较为发育。区域性断裂有西阳集断裂、曹市集断裂通过本区，区内基底式断裂纵横交错。根据钻孔和物探推断共有断层16条（见图1），断层走向基本和地层走向一致，均为北北西向，个别近东西向、南北向，和区域性断裂呈斜交（西阳集断裂、曹市集断裂）。

图1 研究区基岩地质略图Figure 1.bedrock geological sketch of the study area

2.3岩浆岩

据钻孔揭露，研究区岩浆岩较发育，岩性以偏基性为主，多呈岩床、岩株分布，次为岩脉。从工区东部往西至利辛旧城有小涧集辉绿岩体（ZK01孔揭露）、太平庄辉绿岩体（XZK10-1孔控制）、涡阳康寨辉绿岩体（康寨ZK01孔控制）、利辛马集辉绿岩体（利辛ZK7001孔揭露），利辛旧城ZK6001孔见辉绿、辉长岩穿插。

本区岩体主要由XZK10-1孔揭露，最大揭露厚度347.69m，为基性辉绿岩，呈岩床分布。单孔揭露，形态、大小、出露面积不详。据物探资料显示，岩体可能走向南北，长约3000m，东西宽约1000m，呈长条状分布。

2.4围岩蚀变

据钻孔资料，研究区围岩蚀变主要为混合岩化，次为绿泥石化、绢云母化、碳酸盐岩化、弱矽卡岩化、硅化、碎裂岩化等。

混合岩化多发育于各类片麻岩、变粒岩中。例如混合岩化斜长角闪片麻岩、混合岩化黑云角闪斜长片麻岩、混合岩化黑云二长片麻岩、角闪变粒岩等。该蚀变多分布在外部围岩中。

绿泥石化多分布在暗色矿物较多的岩石中，例如绿泥石化斜长角闪片麻岩、绿泥石化斜长角闪变粒岩、绿泥石化辉绿（长）岩等。

矽卡岩化多分布在内带混合岩附近，但较弱，见少量矽卡岩矿物。

硅化、混合岩化与构造关系密切。岩石在强烈蚀变后，硅质岩热液沿破碎带充填。破碎角砾由硅质胶结，角砾棱角状，胶结较好。例如XZK09-1孔强硅化含铜白云石大理岩。

综上所述：岩石蚀变选择性较强，分带明显（见图2），自内往外为：混合岩化、硅化、矽卡岩化、绢云母化、绿泥岩化、碳酸盐岩化等，其中混合岩化与成矿关系密切。

3 研究区重磁电特征

3.1重力场特征

研究区在不同高度向上延拓异常图（图3）可以发现，随着延拓高度的增加，重力高和重力低几乎同步衰减，异常的形态未发生变化，只是幅度降低。随着向上延拓高度的增加，反映异常细节的等值线圈闭或扭曲等现象逐渐消失，等值线变得平滑。到上延500m后，局部异常完全消失。所以上述的重力低和重力高基本属于同一个级次的异常，而被反映的地质构造从规模到深度大体也属于同一个级次。

图2 矿体与围岩蚀变分带图Figure 2.alteration zoning of ore body and surrounding rock

图3 重力不同延拓高度异常对比图Figure 3.comparison diagram of abnormal height ofdifferent gravity extension

通过重力垂向二次导数和剩余异常等资料处理对布格重力异常进行了分解，在消除了区域背景场后，出现多个局部的重力高异常，它们反映了地下高密度地质体的存在，与本区寻找铁矿具有一定的联系。通过对这些局部重力异常的分析，结合其它资料，为本区找矿提供重力场的信息。

3.2磁场特征

据测区地磁异常图（图4）得知，测区内磁场总体表现为高值背景场上叠加了一些局部磁高异常的特征，高磁背景场为太古界变质岩组成的基底隆起的磁场效应，而局部异常则为磁性地质体所引起，磁性地质体的存在为寻找铁矿缩小了靶区。

图4 地磁△T异常图Figure 4.magnetic△T anomaly diagram

在测区中部西阳镇-小李庄-驼店一带分布了一个轴向呈北西向展布的长方形的正异常，该异常北部稍窄，南部稍宽。异常幅度应在160nT以上，异常中心位于庙庄以东500m处，该异常为测区内较为显著的一个正磁异常，该异常在测区内范围大、幅值高，对本区寻找具有一定规模的深部隐伏铁矿有一定意义。

3.3电性特征

在测区开展了5条CSAMT剖面测量工作，-211～-234m左右为低阻层，电阻率值小于100Ω·m，是第四系沉积物的反映，向下电阻率逐渐增大，为变质岩的反映。因此本区纵向存在两个电性界面二层地质结构，第二层太古界变质岩系在横向上存在电阻率异常，在低阻段若有局部磁异常反映，是找矿的有利区段。

4 矿床地质特征

4.1矿（化）体特征

研究区矿床类型为变质构造叠加型。所见矿体主要分布在混合岩与其围岩接触带及其附近。共圈定矿体4个：其中可采矿体2个，薄矿体2个。矿体均被第四系覆盖。矿体走向、倾向初步认为和地层走向基本一致，为北北西向。以铜矿体为主，次为铅矿体、铜金矿体，赋矿层位为新太古界五河群小张庄组，叙述如下：

（1）含铅强硅化白云石大理岩[Ⅰ]

揭露于XZK09-1孔。埋深991.70～996.03m，上部为含铅硅化白云石大理岩，厚度为3.30m。Pb平均品位1.17%；下部1.03m含铜硅化白云石大理岩，铜品位0.22%，总厚4.33m。矿体根据含矿岩性推测为透镜状。倾向45°，倾角35°左右，走向长度约300m（推测），走向推测与地层一致，北北西，延伸长度约300m。

（2）含铜强硅化白云石大理岩[Ⅱ2]

为本区主要矿体，揭露于XZK09-1孔。埋深1130.64～1137.68m，厚度7.04m。倾向45°，倾角35°左右。根据含矿岩性推测为似层状，走向、倾向推测和地层一致。品位0.24%～0.53%，平均品位0.42%。走向北北西，延伸长度150m（见图5）。

（3）含铜、金碳酸盐化混合岩[Ⅱ1]

和上述含铜硅化白云质大理岩[Ⅱ2]同属一个矿化带，间距10.39m，矿层埋深1148.07～1148.67m，厚0.60m。矿体为透镜状，走向北北西，倾向45°，倾角35°，沿走向、倾向延伸长度不详。铜品位2.63%，金品位2.58g/t。顶板硅化较强，角砾多为钾化混合岩，被后期硅质胶结，该部位可能有小断层。该矿体受构造控矿明显，岩心破碎，角砾明显。

（4）含铜混合岩化黑云角闪斜长片麻岩[Ⅲ]

见XZK02孔，埋深1603.90～1604.95m，厚1.05m，为一透镜状。走向北北西、倾向235°，与地层一致。倾角40°左右。倾向延伸长度约200m，品位0.5%，推测为一透镜状矿体。

4.2矿石结构构造

矿石中黄铜矿多为它形粒状结构，它形粒状嵌布于脉石矿物的晶粒之间。

浸染状构造为该矿床最常见构造类型。金属矿物在矿石中呈稀疏或稠密浸染状产出，黄铜矿呈细脉浸染状分布于脉石中。

5 找矿前景

（1）研究区位于蚌埠隆起的西部，该隆起的展布严格受东西向断裂和北北东向断裂控制。且隆起内部基底构造较发育，断层纵横交错。断裂主要表现为规模大、切割较深、延伸较长，从空间上强烈的多次构造运动，有利于含矿热液的迁移、富集。据钻探证实，本区岩浆活动频繁，岩浆活动中携带大量的含矿物质，含矿热液沿断裂通道迁移，在温度、压力适宜的条件下，在构造带宽阔、顶板岩石密度较大，封闭较好地段富集易形成一定规模的矿床。

（2）据邻区《皖西北地区铁矿资源调查评价》项目介绍：东城集ZK09-2孔在510m揭露新太古界目标层,在750.38～753.6m为含磁铁矿角砾岩,全铁为5.64～5.97%,磁性铁为 0.16%～0.40%,Au＜0.1g/t,Ag为2.04～2.27g/t；TZKA01孔在510m揭露新太古界目标层，在1508.47～1557.70m之间发现了14.58m厚的磁铁矿层,平均品位为：TFe21.56%，mFe18.84%；在1672.12～1679.16m见7.04m铁矿化层。这对在皖西北地区寻找沉积变质铁矿具有重要指导意义。

（3）纵观全区重磁场特征，重磁高无疑反映古老变质岩系的隆起，重力低周边重力梯级带上的磁力高也与古老变质岩关系密切，因此重高磁高地区、重梯磁高地区是寻找变质铁矿的的首选地区；重低磁高地区一方面是基底为古老变质岩的反映，也可能是地下存在喷出岩带的反映，因此在本区有寻找铁矿的潜力。

（4）根据本区太古界有花岗混合岩、斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、混合岩化黑云母变粒岩、斜长角闪岩等岩石具有一定的磁性，当这些岩石在形成蚀变带时磁性会增强；根据五河金矿的勘探实践表明，金矿往往伴生有磁铁矿、黄铁矿等，因本区有较好的磁异常显示，对寻找金矿是有利的。

图5 9线地质剖面图（局部）Figure 5.geological section of line 9(local)

（5）本区施工的XZK09-1孔，在孔底上部见有7.04m的含铜大理岩和0.6m的含铜金条带状混合岩，都已达工业品位，为本区的下一步工作提供了很好的找矿线索。

（6）虽没有直接证据证明在本区西南方向由XZK10-1孔揭露的厚达347.69m辉绿岩体与本区铜金矿有何关系，但本区的铜金矿都是在混合岩化作用下形成的，而研究区的岩浆活动则可为混合岩化作用提供热源，甚至是含矿热液，加速本区混合岩化的进程，从而使变质岩系中的矿质元素得以活化、运移，进而富集成矿。

（7）据李建设等《蚌埠隆起区金矿控矿条件及找矿信息标志研究》一文中介绍，蚌埠隆起区金矿床、点的分布与岩浆活动有着密切的关系。在中生代构造岩浆强烈活动时，地幔上隆和地壳拉张，导致地幔物质部分熔融而形成中—基性岩浆，在上升侵位过程中，同化混染围岩成分而形成各种岩浆，这些含有成矿物质的岩浆在其活动过程中，为金矿形成提供热动力，并萃取围岩成矿元素。岩浆本身有浓度不同的成矿物质，尤其是基性—超基性岩脉，金的丰度值为10×10-9～21×10-9，这些富含成矿物质的岩浆及热流体，在迁移过程中萃取成矿元素形成含矿流体，进入含矿构造，由于物化条件的变化而成矿。从而佐证了研究区的基性辉绿岩与金矿成矿关系密切。

笔者对本区已有资料及邻区资料进行研究提取，根据钻探及物探成果，由已知推未知，初步认为在已见矿XZK09-1孔的北西向上的磁异常梯度带布置钻孔，对已见矿体进行追索控制，有望实现新的找矿突破。

通过以上构造、岩浆岩、蚀变及已揭露矿体赋存部位的蚀变等特点的分析研究，认为研究区有较大铜金多金属矿床形成的空间条件，有很好的找矿前景。