安徽东至县兆吉口铜锌矿矿物特征及矿床成因

汪 博，朵雪莲，李 涛，王 晨

（陕西地矿第二综合物探大队有限公司，陕西 西安 710016）

1 区域成矿地质背景

安徽省东至县兆吉口铜锌矿床，在大地构造上位于江南台隆和下扬子台坳交接的过渡部位，南部为江南台隆（II级）环玉山台拱（III级）障公山复背斜的西延部分，北侧与长江中下游的岩浆岩铜铁金成矿带相邻，南侧为皖钨钼成矿带[1]。

区域上划分为四个构造层，第一构造层由中元代溪口岩群组成褶皱基底，为近东西向和北东向线型紧闭同斜倒转褶皱，第二构造层由晚元古代历口群组成区域褶皱基底，第三构造层由南华系-志留系地层组成区域褶皱盖层，为开阔缓倾伏褶皱，第四构造层由下白垩统山间断陷盆地和第四系河流沉积构成。

安徽省东至县地区岩浆岩不发育，除青白口系铺岭组中见有变玄武安山岩和凝灰岩外，只有戴村岩体出露。该区向东或北东方向，它们大多属于高钾钙碱性系列，依成岩年龄可以划分为两期，早期为I型含角闪石花岗闪长岩或二长花岗岩，同位素年龄为150-136Ma，晚期为A型花岗岩或正长岩，同位素年龄为136-120Ma。

区域成矿地质特征主要表现为：

（1）区域断裂构造控制区内的岩浆活动，进而控制区内金属矿产的成矿作用过程。区内主要岩浆岩带及成矿远景区段均沿重要区域断裂构造展布。

（2）褶皱构造对岩浆侵入和成矿也具显著影响，当其与区域断裂构造复合，更利于成岩-成矿。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

在矿区内圈定了91个铜锌矿体，其中1-8号八个矿体呈脉状、透镜状赋存于北东向东至断裂构造角砾岩及构造碎裂岩中，9-91号83个矿体赋存于中元古代蓟县系环沙组下段地层的北北东-近南北向张性裂隙中。

兆吉口铜锌矿按矿体规模本矿区矿体分为主要矿体、次要矿体、小矿体、低品位小矿体等四类。

主要矿体共有2个矿体，其中27号矿体大于10万吨，2个主要矿体铜+锌金属量为35.1554万吨、占总资源量的57.8%,次要矿体共有7个矿体，小矿体共67个，低品位矿体共15个。

2.2 主要矿体特征

矿区内主要铜锌矿体有2个,分别为2、3号矿体，其特征分述如下:

2号矿体：矿体主要位于东至断裂的西侧，矿体以脉状产出,矿体产状280°～285°∠37°～58°，矿体平均品位：Cu 2.381%，Zn 6.419%,品位变化系数Pb 103.4%,Zn 166.2%。地表工程控制矿体长近500m,矿体最大厚度4.32m，最小厚度有1.08m,平均2.07m,变化系数67.1%,工程控制赋存标高为-223.12m～+78.65m。由Ⅰ、Ⅳ、Ⅷ线等3条勘探线9个钻孔控制[2,3]。

3号矿体：矿体主要位于东至断裂的西侧，矿体以脉状产出,矿体产状280°～290°∠42°～58°，矿体平均品位：Cu 1.947%，Zn 2.950%,品 位 变 化 系 数Cu 128.3%,Zn 99.66%,地表工程控制矿体长近750m,矿体最大厚度12.33m、最小厚度1.11m、平均厚度4.01m, 厚度变化系数123.5%，赋存标高-372.22m～+101.74m,由Ⅰ、Ⅳ、Ⅷ、Ⅹ、ⅩⅣ线等5条勘探线15个钻孔控制。

3 矿石质量特性

3.1 铜锌矿矿石化学成份

兆吉口铜锌矿矿区内共施工钻孔120个，矿体主要化学成分为Cu、Zn,Cu品位最高38.52%,最低0.001%,矿床平均1.875%,Zn品位最高41.68%,最低0.013%,矿床平均3.315%,伴生有用化学成分为Au、Ag、Cu。共（伴）生Au品位最高2.8g/t,最低0,矿床平均0.309g/t；低品位金矿体金平均品位1.77 g/t。Ag品位最高412.5g/t，最低0，矿床平均20.694g/t；Cu品位最高5.65%，最低0，矿床平均0.128%。

3.2 矿石结构构造

矿石结构有半自形粒状结构、包含结构及，局部见矿石发育充填结构。矿石构造主要为网脉状和团块状构造。

图1 研究区矿石结构

图2 研究区矿石结构

3.3 围岩蚀变

区内侵入岩较为发育，在地表见有多条长度、规模不等的晚期脉岩侵入。包括脉岩在内，区内岩石发生了不同程度的蚀变、破碎。蚀变类型和强弱主要与岩石破碎类型有关。

高岭土化、褐铁矿化、绿泥石化、绢云母化在破碎带内较普遍，但蚀变不强。蚀变带一般长数百米，宽5-40m，蚀变次为由碳酸盐化、硅化、黄铁矿化。强硅化仅局部见于破碎花岗岩中。

铜锌矿化体出现的部位，地表一般只见绿泥石化、绢云母化，蚀变较弱。区内所发现铜锌等矿化多与强破碎蚀变有关，铜锌常以裂隙充填形式产于构造蚀变带内（主要是指构造作用形成的强硅化，绢云母化、黄铁矿化蚀变带）。

3.4 成矿期次

综合研究区含矿岩石中矿物的组合关系及矿脉之间的相互切割关系，热液成矿期可以分为早、中、晚三个不同的成矿阶段。早期主要表现为大量无矿石英伴随少量方解石脉体的形成；中期为研究区的主要成矿阶段，其以闪锌矿-方铅矿-黄铜矿-黄铁矿的生成；晚期以充填围岩碎裂岩和角砾岩的无矿石英方解石脉为主。

3.5 矿物生成顺序

根据矿床中不同矿物之间的穿插、充填、交代关系以及矿物自形程度、各矿物的空间位置等特征确定各主要矿物的生成顺序。详见下表。

表1 研究区矿物生成顺序表

4 矿床成因

根据地质现象的观察研究结合室内物理化学数据的分析测定，一致认为兆吉口铜锌矿床成因上与燕山期的岩浆岩活动有着密切的关系，其成因类型为浅成低温热液型铜锌矿床。

（1）矿床严格受断裂构造的控制。矿体主要赋存于中元古界蓟县系环沙组的浅变质碎屑岩中，受北北东向及近南北向的张性断裂控制，呈脉状和网脉状产出。

（2）成矿温度低且形成深度浅。矿石矿物在镜下呈较大的黑三角孔，表现为中温热液特征，不同于沉积矿床中无黑三角孔现象。根据对矿物流体的包裹体研究，兆吉口铜锌矿的矿物流体包裹体温度范围集中在121℃～288℃之间，成矿温度确定为132℃～210℃之间；盐度在0.22～13.23wt%NaCleq之间，平均5.11wt%NaCleq；成矿流体性质为中低温-低盐度的氯化钠气体系，气相组分以水为主，少见富含二氧化碳的包裹体；流体密度变化范围在0.7881g/cm3～1.0033g/cm3之间，平均0.8992g/cm3；成矿压力范围为23.9MPa～66.2MPa，平均为33.1MPa；成矿深度变化范围为0.79km～2.135km，平均值为1.34km。总体显示出低温-低盐度-低密度的浅成热液矿床的特征。

（3）岩浆为研究区内成矿流体和成矿元素的主要来自。根据矿石氢氧同位素特征，研究区岩浆水和大气降水的混合水为铜锌矿床成矿流体主要来源；δ13CV-PDB的变化范围为-9.33‰～-7.14‰，平均为-7.99‰，成矿流体中的碳主要为来自岩浆中的深源碳；δ34SV-CDT变化范围为-3.11‰～5.77‰，平均值为0.81‰，它与陨石S或幔源S同位素组成比较接近，推测矿石中硫元素主要来源于深部的岩浆。