庐枞盆地北缘西湾大型铅锌矿的发现及其找矿标志

李壮，程培生，张建明，缪旭煌

（安徽省勘查技术院，安徽合肥 230031）

0 引言

庐枞火山岩盆地是长江中下游重要的铁多金属矿成矿区（常印佛等，1991；阴江宁等，2016），矿产资源丰富，主要有铁、硫、明矾石、铜、铅锌和硬石膏等，规模可达大、中型（吴明安等，2011）。前人对该区的成矿规律进行了大量的研究（吴明安等，2007；周涛发等，2010；张乐骏，2011；邬宗玲等，2017），认为区内铁矿主要矿床类型为玢岩型，其次为沉积-热液叠加改造型；铜矿主要有斑岩型和热液型，铅锌矿主要为热液型。代表性矿床有罗河、泥河（18379.72 万t）玢岩型铁矿，龙桥（10363.7 万t）、马鞭山沉积-热液叠加改造型铁矿（吴明安等，1996；陆三明等，2010）；沙溪斑岩型铜矿（邱检生等，1991）；岳山（铅16.15 万t、锌35.72 万t、银383.36 万t）、朱岗热液型铅锌矿等（查世新等，2002；蔡晓兵等，2015；李玉松等，2016）（图1）。随着对该区成矿规律认识的提高，找矿成果也不断扩大，主要表现在“深度”和“广度”两方面，泥河铁矿是盆地内部深部找矿突破的代表，西湾铅锌矿是盆地周缘地区的新发现。

西湾地区处于庐枞火山岩盆地北部边缘，属圩区，水系发育，第四系覆盖厚，找矿难度大。以往曾对该区的蜀山等航磁异常进行过查证，但因对该区的成矿规律认识不足、勘查手段有限，没有取得找矿突破（安徽省勘查技术院，2012）。

2009 年，安徽省勘查技术院承担了安徽省地质勘查基金项目——无为县西湾铁多金属矿预查。在地质理论的指导下，通过在勘查区（地理坐标：东经117°30'15＂～117°34'15＂，北纬31°08'45＂～31°10'30＂）实施1 ∶10000 高精度磁测、1 ∶25000 高精度重力测量、综合物探剖面测量，解决了找什么矿、在哪里找、控矿要素是什么等关键问题，经钻探验证（已施工19538.87 米/36 孔），发现了主要赋存于基底地层中的、4 个主矿体金属量达97.4 万t 的大型铅锌矿。该矿的发现，是地质与物探紧密结合的成功例子，对类似地区的找矿具有启示意义（程培生等，2013）。

图1 庐枞盆地北部构造岩浆岩图

1 地质背景

庐枞盆地位于扬子板块北东缘，靠近华北、扬子两大板块的拼合带。矿区位于庐枞火山岩盆地北部边缘，燕山期隆起褶皱带与火山盆地的过渡带（吴明安等，1996）。

矿区均为第四系覆盖，厚40～117 m。区内揭露到的地层主要有三叠系中统东马鞍山组、铜头尖组，其上覆盖有白垩系下统龙门院组。东马鞍山组主要为角砾状灰岩、白云质灰岩、膏溶角砾岩、硬石膏；铜头尖组主要为灰绿色、紫红色钙质粉砂岩、砂岩；龙门院组主要为角砾凝灰岩、粗安岩夹凝灰质粉砂岩。

矿区处于黄姑—祈雨山背斜南东翼，该背斜长15 km，褶皱轴向北东45°，轴面倾向SE，倾角60°，局部发育小褶曲。主要的断裂有北东向、北西向两组。北东向的黄屯—蜀山—杨桥基底断裂规模宏大，长达数十千米，具明显的控制岩浆岩侵位作用，该带已发现朱岗、岳山两个铅锌矿和黄屯硫铁矿（张冠华等，2012；娄清等，2016）；北西向的庐江南—蜀山推测断裂（洪巷断裂）长大于20 km，是庐枞火山岩盆地边缘断裂（图1）。

矿区岩浆岩主要有闪长岩和粗安斑岩。闪长岩主要产于矿区东北部的周杨村、刘家渡等地，与东马鞍山组灰岩侵入接触，接触带矿化蚀变弱；粗安斑岩主要分布在矿区西南部，产于龙门院组火山岩中。

2 重磁异常特征

1 ∶50000 航磁显示（图2a），勘查区总体处于庐枞火山岩盆地强磁场区北端的一个近东西走向的高值带上，有皖C-76-195（周杨）、皖C-76-196（蜀山）两个呈近东西向排列的磁异常，两异常间有一明显的北西向梯级带，可能是断裂的反映。

1 ∶50000 重力资料显示（图2b），勘查区总体处于一“S”形重力高值带上，包括黄屯—周杨村和周家墩两个北东向展布的重力高，两者间由一北西向的相对高值过渡相连。两个重力高应为三叠系的反映；周家墩附近的重力异常等值线呈北东向延伸的密集梯度带，是断裂构造的反映。

图2 西湾地区航磁（a）及重力（b）异常等值线图

3 铅锌矿的发现

3.1 成矿规律

庐枞中生代火山岩盆地北部边缘自西向东发现了龙桥大型铁矿、马鞭山中型铁矿（伴生硫铅锌）、黄屯硫铁矿（伴生金银）和岳山中型铅锌矿（伴生银），矿产分布展示出自西向东呈明显的Fe→Fe（S、Pb、Zn）→S（Au、Ag）→Pb、Zn（Ag）矿种水平分带规律（图1）；而朱岗铅锌矿、岳山铅锌矿、黄屯硫铁矿沿北东向的黄屯—蜀山—杨桥断裂分布，受北东断裂带控制明显。上述规律指示，该区为铁、铅锌多金属矿成矿的有利地段。

主要矿床的地质、物化探异常特征见表1。龙桥式铁矿的主要控矿因素是东马鞍山组，黄屯硫铁矿的主要控矿因素是龙门院组火山岩与铜头尖组砂岩的接触带，岳山铅锌矿的主要控矿因素是粗安斑岩及其与拉犁尖、磨山组砂页岩的接触带。

表1 庐枞盆地北部主要矿床地质、物化探异常特征

通过成矿规律和典型矿床的研究，明确了找矿方向和制约找矿的关键因素。

3.2 物探异常的指示

龙桥式沉积—热液叠加改造型铁矿主要受火山岩盆地边部北东向基底隆起控制，主要控矿要素是三叠系东马鞍山组，具有重磁同高、低阻高极化的物探异常特征；岳山铅锌矿产于龙门院旋回的次火山岩（粗安斑岩）中及其与基底地层三叠系上统拉犁尖组、侏罗系下统磨山组砂岩的接触带上。具有重梯磁高、低阻高极化的物探异常特征。

西湾地区的重、磁异常显示，周杨村重磁同高，有找龙桥式铁矿的潜力，西湾重梯磁高有找岳山式铅锌矿的前景。

3.3 综合勘探手段的运用效果

区域成矿规律和物探异常为该区的找矿指明了方向。由于该区第四系覆盖，了解控矿要素和选择有利找矿部位主要借助综合物探手段（黄宁等，2016；徐文武等，2018；汪青松等，2018）。

1 ∶25000 高精度重力资料显示，勘查区为“两高夹一低”的重力异常特征，推测“两高”为基底隆起的反映、“一低”为构造破碎带引起。1 ∶10000 高精度磁测进一步圈定了异常，勘查区西南部为低磁异常区，局部异常跳跃变化较大，正负相伴，推测为浅部火山岩引起（龙门院组分布区），孟湖里局部弱磁异常推测为粗安斑岩引起；周杨村磁异常强度高，为闪长岩引起。根据重磁场特征结合地质资料编制了基岩地质图（图3）。将勘查区新圈定的重磁异常与典型矿床的组合异常特征进行类比，认为孟湖里、周杨村异常分别为岳山式铅锌矿、龙桥式铁矿的有利找矿地段。

图3 西湾矿区基岩地质简图

根据岳山式铅锌矿的成矿规律，粗安斑岩及其与地层的接触带为赋矿部位。利用综合物探剖面（剖面位置见图3），进一步确定了粗安斑岩、龙门院组火山岩与东马鞍山组角砾状灰岩的接触带（图4），为钻探验证提供了依据，经验证发现了铅锌矿体。通过分析矿体赋存部位与重、磁异常的对应关系，认为重力梯级带、弱磁异常是矿体的指示，经追索控制，矿体规模不断扩大，达到大型规模。

4 矿体特征

矿体绝大部分赋存在三叠系中统东马鞍山组角砾状灰岩中，上部次火山岩、龙门院组火山岩和下部东马鞍山组灰岩、白云质灰岩、膏溶角砾岩中也有脉状铅锌矿（化）体分布。

目前，矿区圈出铅锌矿体39 个，其中主矿体4个，主要特征见表2。矿体以铅锌矿为主，部分为单铅或单锌矿体，矿体局部含硫铁矿、重晶石矿。各矿体规模、大小不一，形态复杂，具膨胀、收缩、分叉现象，呈透镜体或薄板状产出。控制的矿体沿走向最大延伸大于2400 m，平均宽度为349 m，最小视厚度0.98 m，最大视厚度112.40 m。平面上整个矿段呈带状，整体走向北东东，倾向北西，倾角8.8°～60°。矿体埋深在96.48～849.23 m。4 个主矿体初步估算的铅锌矿333+334 类资源量达97.4 万t，为大型规模。

5 找矿标志

5.1 地质构造标志

（1） 地层岩性。三叠系中统东马鞍山组角砾状灰岩，岩石孔（裂）隙发育，有利于热液交代、矿物质沉淀，为有利的矿体赋存部位。

（2） 构造。北东向断裂及其次级断裂控制了矿化带的走向、局部隆起和（层间）破碎带控制矿体分布特征和空间形态。

5.2 物探异常标志

（1） 重磁异常。重力高是局部隆起的指示，重力梯级带是区内重要的控矿构造带；局部弱磁异常为次火山岩或热液活动带的指示。重梯磁高是区内重要的找矿组合异常。

表2 西湾铅锌矿主矿体特征

图4 A-A'重、磁、电综合剖面图

（2） 激电异常。综合物探剖面及测井成果表明，激电异常为硫化物矿体的指示。剖面和测井曲线上，铅、锌矿体发育地段均有极化率异常。根据激电异常的分布可以确定有利的找矿部位。

6 结论

（1） 西湾铅锌矿是在庐枞燕山期火山岩盆地北部边缘新发现的、主要赋存于三叠系东马鞍山组碳酸盐岩中的大型铅锌矿。该矿的发现，说明庐枞矿集区除找铁矿外，找多金属矿也有很大的潜力，同时也说明该区找矿层位多样，丰富了对该区成矿规律的认识。

（2） 该矿的发现是地质规律与综合物探手段紧密结合的结果，从确定找矿方向、有利找矿部位到发现、追踪矿体，综合物探都起到了重要的指示作用。因此，覆盖区找矿，地质认识是核心、综合物探是必要的手段，两者密切结合才能取得良好的效果。

致谢本文主要根据安徽省无为县西湾铁多金属矿普查项目成果编写而成，是参与该项目工作的所有人员的智慧结晶。西湾铅锌矿预、普查工作自始至终得到了安徽省自然资源厅（原国土资源厅）、安徽省公益性地质调查管理中心、安徽省地质矿产勘查局及安徽省勘查技术院等单位领导、专家的关心和支持。在此一并致谢！