安徽枞阳县陶家巷铅银铜矿床地质特征及矿床成因

杨艳，邬宗玲，李永杰

（安徽省地球物理地球化学勘查技术院，安徽合肥230022）

0 引言

庐枞中生代火山岩盆地位处长江中下游铁铜金硫多金属成矿带中段，蕴藏着丰富的矿产资源。枞阳县陶家巷矿床位于庐枞中生代火山岩盆地东南缘，普查通过开展地质、物化探和钻探等工作，提交了1处相当于中型的铅银铜多金属矿产地，在庐枞东南部取得了重要找矿进展。作者在野外工作的基础上，结合前人的研究成果，对该矿床地质特征及矿床成因进行了深入的研究，提出了该矿床是与岩浆活动有关的中低温热液充填交代型矿床，为庐枞地区寻找此类矿床提供了较好的借鉴；通过地质、地球物理、地球化学特征等综合分析研究，认为该地区具有较大的找矿潜力。

1 区域地质背景

庐枞火山岩盆地位于长江中下游铜铁多金属成矿带中段，扬子板块北缘，郯庐断裂带南段[1]，由基底地层和火山岩盖层组成。基底地层为中三叠世—中侏罗世海陆交互相—陆相沉积地层；火山岩系盖层由白垩纪一套橄榄安粗岩陆相火山岩系组成。

区内北东向、北北东向、北西向深大断裂及盆地基底隆起构造、火山构造为主要的导矿控矿通道。陶家巷矿床位于北北东向黄屯-花山断裂和东西向雨坛-安凤岭断裂交汇处。

区内岩浆活动强烈，燕山期多期多阶段的火山喷发，形成了一套橄榄安粗岩系火山岩，主要岩性为粗安岩、玄武粗安岩、粗面玄武岩等，同时也伴随超浅成潜火山岩和大规模侵入岩。火山岩系从早到晚划分为龙门院组、砖桥组、双庙组和浮山组，时代在135～126Ma[2]，为早白垩世；岩浆侵入活动强烈，在庐枞东南部形成了城山石英正长岩体和毛王庙二长斑岩体等（图1）。岩浆岩的大量发育和热液活动为区内成矿提供了热动力条件，也带来了大量成矿物质[3]，区内矿床成因多与岩浆活动有关。

图1 枞阳县城山地区区域地质矿产略图Figure 1.Sketch map of regional geology and mineral resources in the Chengshan area of Zongyang County

区内矿产资源丰富，主要有与橄榄安粗岩有关的火山—潜火山热液脉状铜多金属矿，如拔茅山铜矿等；与岩浆作用有关的沉积-叠加改造铁铜矿，如许家咀含铜磁铁矿、大刨山铜矿；与构造破碎带有关的“王庄式”脉状铁铜矿床；与富碱侵入岩（或深部存在中酸性岩浆岩）有关的“陶家巷”脉状铅银铜矿床[4～6]。

2 矿床地质特征

2.1 地层

研究区主要出露上三叠统拉犁尖组、中三叠统铜头尖组、下侏罗统磨山组、中侏罗统罗岭组及下白垩统龙门院组（图2），矿床主要赋矿层位为下侏罗统磨山组和中侏罗统罗岭组。

图2 安徽省枞阳县陶家巷矿床地质图Figure 2.Geological map of the Taojiaxiang deposit,Zongyang County,Anhui Province

下侏罗统磨山组下部岩性为灰白色中（粗）粒石英砂岩，岩层常夹有含砾中粗粒石英砂岩，岩层节理裂隙发育，菱铁矿脉、方解石脉填充，铅锌矿化明显，为铅主要赋矿层位；上部岩性为灰白色—浅灰色薄层状粉砂岩、粉砂质泥岩，灰白色薄层石英砂岩，泥质硅质胶结。

中侏罗统罗岭组下部岩性为灰白色厚层中粒岩屑石英砂岩，灰白色、浅灰色中厚层—厚层状中粗粒石英砂岩，少量含砾中粗粒石英砂岩。下部岩性中铅锌矿化明显且较集中，为铅锌矿主要赋矿部位。上部岩性为紫红色薄层粉砂质泥岩、粉砂岩夹灰黄色粉细粒长石石英砂岩及泥灰岩凸镜体，灰白色薄层—厚层状中细粒石英砂岩和中粗粒石英砂岩，泥质、硅质胶结，岩层局部夹灰黑色薄层粉砂岩、碳（泥）质页岩。岩层中常见有方铅矿化、黄铜矿化。

2.2 构造

矿区褶皱主要为五印庵-团山小学背斜，该背斜轴向北东，枢纽走向为南西向，核部为三叠系拉犁尖组，矿体主要赋存在背斜北西翼磨山组砂岩中，少数赋存于三叠系拉犁尖组砂岩中。

矿区断裂构造发育，按走向分北东、近南北、北西向三组，其中北东向断裂带最发育，近南北向次之。断裂带多以破碎带形式出现，以张性特征为主。北东向断裂带从北到南分别为石塘冲-江家大凹、夏家井含铜矿化破碎带、方家湾含铜矿化破碎带、五印庵-团山小学含铜矿化破碎带，破碎带地表普遍发育孔雀石化、褐铁矿化。陶家巷矿床主要受北东向断裂构造控制。

从勘查情况来看，五印庵-团山小学背斜北西翼见矿情况较好，矿体受磨山组层间破碎带及裂隙控制。

层间破碎带及其旁侧的裂隙是容矿及矿体定位空间。裂隙构造产状大致可分为两组：一组倾向北西，倾角20°～35°，主要分布于磨山组上部，与地层产状相近；另一种产状较陡，倾向北西，倾角在40°～55°之间，与地层斜交。

2.3 岩浆岩

区内岩浆岩主要为城山石英正长岩体。石英正长岩为半自形粒状结构，块状构造。岩体地表出露面积约19km2，侵入于上侏罗统，岩石蚀变明显，主要有硅化、高岭土化、绿泥石化、绢云母化等。岩石中含有少量黄铁矿呈斑点状分布，黄铁矿自形粒状。该岩体形成于燕山晚期，经LA-ⅠCP-MS测定年龄为（126.5±2.1）Ma[6]。地表及深部脉岩主要有二长斑岩、闪长玢岩和花岗岩脉等，部分二长斑岩、闪长玢岩脉裂隙中有方铅矿、黄铜矿、黄铁矿和少量黝铜矿。

研究区北部出露火山旋回的产物，主要岩性为凝灰岩、粗安岩、角砾熔岩等。

2.4 地球物理、地球化学特征

2.4.1 地球物理特征

矿区1:10000高精度重力测量表明，重力场梯度带呈北西西向自城冲展延至陶家巷，重力高区在大江庄及其北东地区；重力异常最低处在金冲西南地区城山岩体内。

矿区剩余重力异常分布于江家大凹、城冲、方家湾一带，呈不规则片状展布，由三角形分布的三个重力高异常组成，异常位于城山岩体与罗岭组的接触带上；在局部重力高位置及其周围分布有不同产状、规模、强度的局部地磁异常，异常强度及梯度由西向东逐渐减弱，反映磁性体自西向东埋深逐渐增大且异常沿接触带及附近分布。

2.4.2 地球化学特征

矿区1:10000土壤测量圈出了石塘冲-江家大凹、夏家井、方家湾、五印庵-团山小学Au、Cu、Pb、Ag、Zn、As、Sb的组合异常带，其中五印庵-团山小学异常规模大、强度高，套合较好，异常带浓集中心明显,其中Cu、Ag、Pb、Zn、As、Sb均有内、中、外带。4个组合异常带分布于4个北东向断裂破碎带上。1:20000岩石地球化学测量成果显示，本区出现了以Cu、Pb、Ag、Zn为主，4个异常都不同程度伴生Mο、Mn、Te、Cο、Cd、Ⅰn、Bi、Sb、W等亲铜元素异常，异常分布于构造破碎带上。

2.5 蚀变与矿化

地表岩石具高岭土化、绿泥石化、碳酸盐化等蚀变，矿化见孔雀石化、黄铁矿化、褐铁矿化等。深部砂岩发生角岩化、绢云母化、叶腊石化、绿泥石化、高岭土化等；矿化主要为方铅矿化、黄铜矿化、银矿化、闪锌矿化、磁铁矿化、黄铁矿化和褐铁矿化等。

围岩蚀变具有分带性。生鸡园-城山铁矿-江家大凹硅化较强，主要蚀变为硅化、高岭土化、叶腊石化、碳酸盐化等；大江庄-夏家井-方家湾-五印庵地区主要蚀变为绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化、硅化等。在两者之间于江家大凹地区城山岩体与围岩接触带发育有蚀变矽卡岩化、绿泥石化、碳酸盐化等。

研究区矿化分带较明显。平面上，从东往西近岩体铜矿化变弱，铅矿化相对变强；垂直方向从上到下依次见黄铜矿化→方铅矿化。五印庵-团山小学地区从地表到深部依次发育黄铜矿化→银矿化→方铅矿化。夏家井地区浅部主要为铜矿化，银矿化相对较弱，深部（孔深460～535m）从上到下依次见黄铜矿化→方铅矿化→辉钼（铜）矿化→黄铜矿化；大江庄地区仅发育黄铜矿化，少量斑铜矿化，斑铜矿被辉铜矿、蓝辉铜矿交代。

3 矿体地质特征

3.1 矿体地质特征

陶家巷矿床划分为五印庵-团山小学矿段、夏家井矿段、大江庄矿段等3个矿段。五印庵-团山小学矿段矿体主要赋存于磨山组砂岩中，部分矿体赋存于闪长玢岩脉中（图3）；夏家井矿段铜铅钼矿体主要赋存于罗岭组下段细砂岩、石英砂岩中，部分赋存于闪长玢岩中；大江庄矿段铜矿体主要赋存于罗岭组上段粉砂岩、泥质粉砂岩中。

图3 陶家巷矿床15线地质剖面Figure 3.Line 15 geological profile across the Taojiaxiang deposit

通过多年来的勘查，3个矿段共圈定了65个铅矿体、34个铜矿体、6个银矿体。矿体呈脉状、似层状，少数呈透镜状。

矿体主要受北东向构造控制，个别矿体沿断裂充填有穿层现象，有的矿体赋存于闪长玢岩脉中。

五印庵-团山小学矿段为主要成矿地段。各矿种主要矿体特征见表1。

表1 五印庵-团山小学矿段主要矿体特征Table 1.Featuresοf mainοre bοdies in the Wuyin’an-Tuanshan Primary Schοοl sectiοn

夏家井矿段圈定1个钼矿（化）体，2个铜矿（化）体和3个铅矿体。钼矿（化）体视厚度为19.1m，其中达工业品位矿体视厚度4.2m，Mο平均品位0.066%；低品位钼矿体视厚度10.9m，Mο平均品位0.039%；钼矿化体共生1铜矿体，视厚度为1.4m，Cu品位0.73%。赋矿围岩为碎裂状中粗粒长石石英砂岩。钼矿体上部见3个铅矿体、1个薄层铜矿体，钼矿体下部有2个铜矿体。

大江庄矿段圈定7个铜矿体，矿体呈脉状。其中Ⅰ号矿体为陶家巷铅银铜矿床中铜资源量位列第二的铜矿体，由2个钻孔控制，长约330m，宽约100m；厚度2.8～8.35m，平均视厚度为5.58m；铜平均品位0.42%。走向北西，倾向北东，倾角35°，赋存标高-2～-100m。

3.2 矿石特征

金属矿物主要为方铅矿、黄铜矿、黝铜矿、自然银、闪锌矿、黄铁矿及磁铁矿等，脉石矿物主要有石英、长石、方解石、绢云母、绿泥石等。矿石结构主要为他形晶结构、包裹结构、交代结构、胶状结构等，主要构造为细脉状构造、浸染状构造、斑杂状构造等。

他形晶结构为方铅矿、黄铜矿、黄铁矿、白铁矿、黝铜矿等金属矿物的主要结构类型。矿物呈他形斑点状、粒状、星散状，较均匀地浸染交代分布于矿石中。

包裹结构：方铅矿形成时间晚，包裹黄铜矿、黄铁矿。

交代结构：方铅矿交代闪锌矿、黝铜矿并呈细脉状分布于矿石中，方铅矿多与闪锌矿呈混合细脉状分布。黄铁矿被方铅矿、辉铅铋矿、白铁矿沿孔隙和沿边部交代，及被黝铜矿、黄铜矿交代，个别细小颗粒者可见被方铅矿交代包裹；黄铜矿多呈他形晶结构，被黝铜矿、方铅矿沿边部或裂隙交代，黄铜矿交代闪锌矿。毒砂呈半自形-他形晶结构，粒径多细小，部分呈星散状分布，被方铅矿交代。

胶状结构：黄铁矿、白铁矿呈胶状分布于矿石中。

矿石构造主要有：细脉状构造、稠密浸染状构造、斑杂状构造、稀疏浸染状构造、马尾丝状构造。

细脉状-网脉状构造：为主要矿石构造类型，由方铅矿、黄铜矿、黄铁矿与脉石矿物或独立呈细脉状沿断裂破碎间隙产出，脉宽0.1～5mm。

斑杂状构造：方铅矿呈立方体状或包裹闪锌矿呈细粒集合体状，与方解石脉伴生。

斑点状构造：黄铜矿细粒集合体呈2～5mm斑点状散布于矿石中。

马尾丝状构造：黄铜矿呈微细粒脉状充填于裂隙中，脉体宽度0.1～1mm。

4 矿床成因分析

（1）已有的勘查资料表明，近城山岩体多金属矿化明显变强，且城山岩体与围岩接触带发育矽卡岩化等蚀变，据此分析区内主要多金属成矿与燕山期城山岩体有关。城山岩体在成矿过程中起着热力驱动作用，携带深源成矿物质。

（2）研究区内地球化学特征表明，常量元素铁与铜成矿作用密切，铁与硫化物反映了较晚期温度较低的蚀变特点[7]。矿区发育硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等中低温围岩蚀变，且矿区黄铁矿化、黄铜矿化、方铅矿化和银矿化等均为中低温热液产物。

（3）区内铜、铅、银多金属矿体多呈脉状，矿体受磨山组层间破碎带及两组不同方向的裂隙控制。矿石多为交代残余结构，细脉状、网脉状构造，蚀变矿化组合简单，具分带性。显示了热液交代充填特征。

综上所述，笔者认为陶家巷铅银铜矿床成因为与岩浆活动有关的中低温热液充填交代型矿床。

5 下一步找矿方向

（1）剩余重力异常表明江家大凹—城冲—方家湾一带异常高区位于城山岩体及岩体与罗岭组接触带上，在剩余重力异常高边缘钻探揭露见近7m视厚度的石榴石透辉石矽卡岩，揭示深部可能存在矽卡岩型铜铅银矿床，推测区内有较好的寻找接触交代矽卡岩型铜铅银矿床的潜力。

（2）陶家巷矿区内从北到南分别为石塘冲-江家大凹铜矿化破碎带、夏家井含铜矿化破碎带、方家湾含铜矿化破碎带、五印庵-团山小学含铜矿化破碎带，围岩大面积蚀变，且地表普遍发育孔雀石化和褐铁矿化。石英正长岩和铜头尖组、拉犁尖组、磨山组成矿元素及伴生元素含量都很低，不可能产生如此高的化探异常[7]。夏家井深部见到铜钼矿化，城山岩体内构造裂隙发育地段存在Cu原生异常。在五印庵—团山小学和夏家井含铜矿化破碎带施工多个钻孔揭露，存在一定规模的铜铅工业矿体。综合地质、物化探资料分析，笔者推测在夏家井—兔儿咀一带深部应存在后期侵入对成矿有利的中酸性斑岩体及有关的铜多金属矿床。

由上可见，该区仍有较大的找矿潜力，主要寻找接触交代矽卡岩型铜铅银矿床，其次是斑岩型铜矿床。

6 结论

（1）陶家巷铅银铜矿床主要有五印庵-团山小学矿段、夏家井矿段、大江庄矿段3个矿段，矿种以铅铜银为主，主要矿体赋存于侏罗系磨山组和罗岭组砂岩中，少数赋存于闪长玢岩中，受破碎带及裂隙控制，呈脉状、似层状和透镜状分布，矿体在空间上自上向下显示铜、银→铅（锌）的分布特征。围岩蚀变以硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等为主。

（2）矿床矿体结构构造、矿物组合和围岩蚀变等，指示该矿床成因为与岩浆活动有关的中低温热液充填交代型矿床。

（3）综合研究区地质、地球化学和地球物理特征，陶家巷铅银铜矿床的外围夏家井西南—城山—兔儿咀一带有较大的找矿潜力。