枞阳县城山地区陶家巷铅锌矿床成因分析*

李永杰 邬宗玲 闫李军 朱梦蕾

（安徽省地球物理地球化学勘查技术院）

枞阳县城山陶家巷铅锌矿床位于枞阳县境内，行政区划分属会宫乡和官埠桥镇，距枞阳县城约12 km，交通便利。矿区地处扬子地块北缘下扬子台坳沿江断褶带中段，属长江中下游铜铁多金属成矿带，为庐枞盆地南缘首次发现具有一定规模的铅锌银矿床。本次通过系统地梳理前期勘查工作成果，为庐枞盆地南缘后续找矿做出指导。

1 区域地质特征

城山地区陶家巷矿床位于长江中下游断陷带内，地处扬子板块的北缘，庐枞盆地南缘，西邻郯庐断裂带，总体上属于长江中下游铁、铜、铅锌、金、硫多金属成矿带［1-2］。地区出露的地层主要有中三叠世下统（T1n）、三叠世中上统（T2-3）、早侏罗世磨山组（J1m）和晚侏罗世罗岭组（J2l），为陆相含煤碎屑岩建造，局部夹碳酸盐岩，构成火山岩盆地的直接基底［3］。上部火山岩系盖层属早白垩世陆相火山岩地层，为一套橄榄安粗岩系，由老至新分为龙门院组（K1l）、砖桥组（K1z）、双庙组（K1s）和浮山组（K1f），是庐枞火山岩盆地重要的铁、硫、铜、铅锌等赋矿地层（图1）。

2 矿区地质特征

2.1 地 层

区内出露的地层主要有三叠系拉犁尖组（T3l）、侏罗系磨山组（J1m）、罗岭组（J2l）（图2）。铜头尖组（T3t）地表未见出露，仅在钻孔中发现。

铜头尖组为一套灰绿色、紫红色泥质粉砂岩，岩石坚硬致密，常含有碳酸岩结核，岩石多透辉石化。

拉犁尖组上段以浅灰色中细粒岩屑石英岩为主，下段以灰黑色炭质粉砂岩为主，夹有薄煤层，煤层厚度为150～300 cm，部分炭质粉砂岩中可见有少量植物化石［4］。

罗岭组上段根据沉积韵律分上、中、下3 个岩性层，上部岩性层为浅灰、灰白色中厚层状长石石英砂岩，厚300 m；中部岩性层为浅灰、灰黄色长石砂岩与紫红、（黄绿）色粉砂岩互层，厚420 m；下部岩性层为浅灰、褐黄色中厚层状长石砂岩夹紫红、紫灰色中薄层粉砂岩，底有一薄层含砾长石砂岩，厚500 m。下段为灰、灰褐色薄层状粉砂岩及浅灰、灰黄色中细粒长石砂岩。

2.2 构 造

矿床东南见五印庵—团山小学背斜，核部地表为拉犁尖组，钻孔深部见有铜头尖组。两翼地层完整，依次分别为磨山组、罗岭组。背斜轴向北东，枢纽向南西倾伏，北西翼产状为45°～50°，南东翼产状为14°～30°。

矿区断裂构造发育，主要为3组，分别为北东向、近南北向、北西向，其中北东向断裂最为发育，近南北向次之（图2）。近南北向的断层形成较早，北西向断层次之，北东向断层活动相对较晚。断裂多以硅化带、破碎带形式出现。岩层节理裂隙发育，多呈网状。破碎带主要以碎裂状、角砾状形式体现，裂隙多为原岩粉、碳酸盐脉、褐铁矿脉胶结。

2.3 岩浆岩

区内岩浆活动较为强烈，主要为城山石英正长岩体，其次为火山岩及脉岩。

石英正长岩体地表出露为一不规则椭圆形，出露面积为19 km2。岩体侵入于上侏罗统罗岭组内，靠近岩体边缘石英含量增高，往往渐变为钾化正长岩，内接触带发育有罗岭组长石砂岩、粉砂岩捕虏体以及东马鞍山组大理岩捕虏体。围岩热变质作用明显，常形成角岩。该岩体的LA-ICPMS同位素高精度定年样品年龄为126.5±2.1 Ma，其形成于燕山晚期［4］。石英正长岩为浅肉红色，半自形粒状结构，块状构造，岩石主要组成为长石、石英，次为角闪石及副矿物（如锆石）等。矿物粒径一般为1～2 mm，大者达4.5 mm，其中长石含量为70%～80%，石英含量为15%～25%。

火山岩为龙门院组和砖桥组旋回的产物，倾向北西。龙门院组下部岩性为粗安质凝灰岩、沉凝灰岩；上部为角闪粗安岩等熔岩。砖桥组下部为粗安质角砾凝灰岩、角砾熔岩等，上部为粗安质凝灰岩、辉石粗安岩等［5］。

脉岩均为燕山晚期产物，主要有闪长玢岩脉、二长斑岩脉、辉绿玢岩脉等。

2.4 地层、岩体中元素的分布特征

据中国地质科学院物化探所在勘查区所作的地表岩石测量结果，对城山矿区各地层、角砾岩和石英正长岩区的分析结果进行整理，统计成矿元素Cu、Pb、Ag及其它微量元素、常量元素。

磨山组（J1m）地层中富集元素是Te、Sb、Pb、Mo、Ag、Cd、Fe2O3、Li、W、U、Cu，贫化元素是Na2O、S，具有良好的Pb、Mo、Ag成矿条件，Te、Sb等伴生元素富集。

罗岭组下段（J2l1）地层中富集元素主要为Te、Sb、W、Fe2O3，贫化元素是Na2O、Sr、Cd、Au、Pb、Zn。地层中元素组合均为热液作用组分，显示地层受到构造热液作用的影响。

罗岭组上段（J2l2）地层中富集元素有Te、W、Pb、Sb、Mo、Fe2O3，W、Pb、Mo 富集指数为3.95～8.53，贫化元素是Na2O、Au、Co、Sr。W、Pb、Mo 元素在罗岭组有良好的成矿条件。

构造角砾岩中富集元素依次是Ag、Te、Sb、Cu、Pb、Cd、Mo、Bi、Fe2O3。成矿元素 Ag、Cu、Pb、Mo 含量高、富集指数大，其中Ag、Cu 的富集指数大于10。可见，角砾岩岩带是后生作用活跃的地方，是元素局部富集的场所。贫化元素是Na2O、Sr、Li。

石英正长岩富集元素少，只有Te、Sb、U，显示U放射性元素组合；贫化元素是 Sr、Zn、Pb、Li、Cu、Cd、Au、Ag。显示出该区域成矿由富碱性侵入岩形成。

各地层、岩浆岩、构造带元素组合显示，矿区各地层和构造角砾岩带是含铁的，贫Na2O。其中J1m2和J2l2地层富集成矿元素Pb、Zn、Cu、Ag，显示具有成矿专属性。构造角砾岩强烈富集成矿元素Ag、Cu、Pb、Mo，说明深部有供给热液成矿作用的地质体（图2）。石英正长岩中贫化Pb、Zn、Cu、Au，显示本身没有富集物质，它的侵入由于热作用将导致地层中元素活化转移。

2.5 围岩蚀变

蚀变带呈北东向、北北东向带状分布，主要分布在罗岭组、磨山组、拉犁尖组地层中。围岩蚀变按成因可划分为2 种类型：一是火山期后气液与热液蚀变；二是沿断裂、裂隙带发育的中低温热液蚀变。

火山气液与热液蚀变主要表现为次生石英岩化、黏土化、明矾石化，次生石英岩分布于蚀变带顶部，呈凸起的正地形，岩石中可见星点状、浸染状、网脉状的黄铁矿细小颗粒。

中低温热液蚀变地表具高岭土化、碳酸盐化、绿泥石化等蚀变，伴随着孔雀石化、黄铁矿化、褐铁矿化。深部沿断裂带、裂隙带分布，与矿化密切相关，主要表现为角岩化、绢云母化、高岭土化、绿泥石化、叶腊石化、碳酸盐化等，伴随矿化有铅锌矿化、黄铜矿化、斑铜矿化、辉铜矿化、黄铁矿化和磁铁矿化。

2.6 矿化与蚀变

主要发育有铅矿化、铜矿化、银矿化、锌矿化、磁铁矿化、黄铁矿化和赤铁矿化等，铅矿体主要赋存于磨山组、拉犁尖组地层中。围岩蚀变有绢云母化、角岩化、高岭土化、硅化、绿泥石化、叶腊石化、碳酸盐化等。

3 矿体地质特征

根据矿体产出部位、围岩条件、矿化类型等，共圈定铅矿体16条（工业矿体8条），银矿体2条。矿体走向近东西向，呈脉状、似层状，少数呈透镜状。矿体主要受北东向构造控制，主要分布在侏罗系磨山组石英砂岩和三叠系拉犁尖组石英细砂岩、泥岩、角岩中，个别矿体沿断裂充填有穿层现象，部分矿体赋存于闪长玢岩脉中，矿体与闪长玢岩脉关系密切（图3）。

矿体主要为原生铅锌矿、铜矿，仅铜矿可见有少量氧化矿。金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、铅锌矿、白铁矿等，微量矿物有毒砂、黝铜矿、自然银、孔雀石等，脉石矿物主要有方解石、绿泥石、高岭土等。

方铅矿在勘查区分布广泛，根据其晶型及产出状态主要有2 种：第一种为粗粒方铅矿呈正立方体状，常沿方解石脉产出；第二种为细粒方铅矿，常独立呈细脉状、网脉状产出，部分包裹有毒砂、黄铜矿。闪锌矿在勘查区内较为少见，主要产于磨山组、拉犁尖组炭质粉砂岩中，沿方解石脉呈集合体状，常呈浅棕黄色。

根据铅矿石的结构、构造及含矿原岩，矿石的自然类型划分为2类：含铅砂岩型和含铅锌矿化闪长玢岩型。

含铅砂岩型又细分为3种类型：①含铅矿化角岩化粉砂岩为矿区主要矿石类型，呈灰色，粒状结构、集合体状、细脉状构造，主要矿物为方铅矿、闪锌矿，次有黄铜矿、黄铁矿；本类型区内约占60%。②含铅石英砂岩为灰色—灰黑色，粒状结构，集合体状、细脉状构造，主要矿物为方铅矿，次有闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿。③含铅炭质粉砂岩为灰黑色，粒状结构，斑点状构造、细脉状构造，主要矿物为方铅矿、闪锌矿，次有黄铜矿、黄铁矿等，呈集合体状、立方体状、细脉状分布于裂隙充填物方解石脉中；本类型约占13%。

含铅闪长玢岩型为灰绿白色、粒状结构，集合体状构造，主要金属矿物为方铅矿、闪锌矿，次有黄铜矿、黄铁矿。金属矿物均矿呈它形粒状、星点状、集合体状或细脉状分布于矿石中。矿石具较强的泥化、硅化、碳酸岩化、叶腊石化等。脉石矿物为长英质及铁镁质，次生矿物有方解石脉、绿泥石、叶腊石等。本类型占12%左右。

根据有用组份的种类、化学分析结果和物相分析，矿石工业类型划分为3种类型：铅矿石、铜矿石和银矿石。根据铅锌矿石物相分析，硫酸铅、碳酸铅和其它形式的铅含量均较低，主要为硫化铅矿石。本矿区没有氧化矿，矿石均为原生矿。

4 成矿地质条件

（1）构造条件。城山岩体向北东侵入，岩层受挤压破碎，多为张性构造，为含矿热液提供容矿空间。含矿热液对两侧围岩交代蚀变。

（2）地层条件。磨山组、拉犁尖组有矿源层意义，岩性主要为石英砂岩、炭质粉砂岩、粉砂岩，有利于产生张性构造。粉砂岩泥岩易被热液交代，磨山组下部石英砂岩对成矿起着良好的屏蔽作用。

（3）岩浆条件。城山岩体侵入对围岩产生挤压破碎及张性构造为矿床提供空间，后期含矿闪长玢岩脉携带成矿物质成分对围岩交代、叠加改造使成矿金属元素富集成矿体。

5 结 语

（1）铅锌矿体主要赋存于磨山组下段及拉犁尖组及闪长玢岩中，富集指数大，表明该地层具有成矿专属性的岩性。闪长玢岩为区内成矿提供含矿热液流体，同时对赋矿地层进行交代作用，使地层中Pb、Zn、Ag 等元素再次富集。认为城山地区陶家巷铅锌矿床是岩浆期后中低温含矿热液与含铅锌围岩发生叠加改造形成，城山地区铅锌矿床主要为沉积热液叠加改造型铅锌矿床。

（2）通过大致对比区内铅锌矿床，类似岳山银铅锌矿床，该类型铅锌矿在庐枞南缘枞阳城山—石矶成矿远景区为一个相对规模的新类型铅锌矿。