安徽銅陵冬瓜山銅礦床特點與成因分析

■　婁清

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊安徽合肥230011）

安徽銅陵冬瓜山銅礦床特點與成因分析

■婁清

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊安徽合肥230011）

安徽銅陵為安徽南部礦集區(qū)之一，冬瓜山銅礦床是銅陵礦集區(qū)內(nèi)最大的銅礦床，眾多學(xué)者對其進(jìn)行了較多的研究，取得了很多成果，但是不同學(xué)者對該礦床也提出了不同的成因，本文對其礦床特點和成因進(jìn)行了簡單的分析，認(rèn)為其屬于以中酸性巖漿熱液順層交代形成的矽卡巖型銅礦床。

銅礦地質(zhì)特征礦床成因

1　安徽銅陵冬瓜山銅礦床特點

1.1礦區(qū)地質(zhì)特點

礦區(qū)地層巖性特征主要為泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系和第四系（Q）。 泥盆系上統(tǒng)五通組（D3W）是冬瓜山銅礦地層的底板，其泥盆系的中、下統(tǒng)發(fā)育缺失。上統(tǒng)五通組分為了兩個部分，上部位于冬瓜山礦床-800m中段64線，多為灰白、灰綠色細(xì)-中粒石英砂巖，并且具有少量的黃鐵礦細(xì)脈；下部則主要以灰黃色石英長石砂巖和粉砂質(zhì)頁巖為主[1]。石炭系的下統(tǒng)由于“柳江運動”缺失，中上統(tǒng)主要是沉積的濱海相碳酸鹽巖。上統(tǒng)黃龍組和船山組（C2+3）是冬瓜山礦床層狀的主要賦礦層位，上部的船山組主要為淺灰白色的層狀灰?guī)r和深灰色球灰?guī)r；下部的黃龍組為暗灰色厚層白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r和白云巖。二疊系在冬瓜山銅礦床內(nèi)分布較為廣泛，下統(tǒng)為濱淺海相碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖和砂頁巖；上統(tǒng)的下部為陸相和海相沉積物交替出現(xiàn)，上統(tǒng)上部則以淺海相灰?guī)r和硅質(zhì)巖為主。三疊系在冬瓜山銅礦床內(nèi)分布比較廣泛，下統(tǒng)為小涼亭組、塔山組，中統(tǒng)為南陵湖組、龍頭山組和分水嶺組，上統(tǒng)為黃馬青組。第四系主要分布在山中的溝壑與山坡地區(qū)，巖性為粘土夾碎石等。

礦區(qū)構(gòu)造多為層間褶皺、斷層。

礦區(qū)巖漿巖以石英閃長巖為主的中酸性侵入巖，多呈巖墻、巖株沿成礦前斷裂侵入，冬瓜山內(nèi)部發(fā)育了一條北西走向煌斑巖脈，以較陡的角度貫穿了冬瓜山礦體、巖體和圍巖。

1.2礦體地質(zhì)特點

冬瓜山礦床是整個獅子山礦區(qū)中埋藏最深以及規(guī)模最大的礦床，依據(jù)實際生產(chǎn)和開采需求將其分為了北段和南段兩個部位。礦床的北段有32個小礦體，編號為1-32，其中包含包括9個銅礦體、13個硫銅礦體、1個硫礦體、1個鐵銅礦體；礦床的南段有3個小礦體且為硫鐵礦體。此外礦床主礦體中的Ⅰ號主礦體，占據(jù)了礦床北段的98%以上，其厚度約3.38-120.65m，礦體沿走向長度約1800m，位于青山背斜的軸部，整體上呈層狀，其在礦體南段的南東側(cè)受到了青山腳巖體的侵入，呈現(xiàn)出變化較大的礦體形態(tài)[2]。

1.3礦石特點

礦石中主要金屬礦物有黃銅礦、磁黃鐵礦等，其次有閃鋅礦、方鉛礦、鏡鐵礦等，還有少量自然金、赤鐵礦等，按照其有用組分將其分為銅礦石、硫礦石和鐵礦石。其中銅礦石為主要組分且類型豐富。冬瓜山礦區(qū)礦石結(jié)構(gòu)主要為黃鐵礦粒狀結(jié)構(gòu)、斑銅礦和黃銅礦共結(jié)邊結(jié)構(gòu)、黃銅礦交代黃鐵礦、磁黃鐵礦呈網(wǎng)脈狀交代磁鐵礦、黃銅礦中出溶的星狀閃鋅礦和格狀磁黃鐵礦、呈壓碎結(jié)構(gòu)的磁鐵礦。其中黃鐵礦的自形粒狀結(jié)構(gòu)較常見，其他的結(jié)晶結(jié)構(gòu)為包含結(jié)構(gòu)和共結(jié)邊結(jié)構(gòu)，交代結(jié)構(gòu)為最常見的結(jié)構(gòu)，有溶蝕結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、交代網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等。

2　安徽銅陵冬瓜山銅礦床成因分析

2.1成礦地質(zhì)條件分析

首先分析地層與成礦之間關(guān)系，地層巖性對礦區(qū)成礦影響較大，從化學(xué)性質(zhì)來講，礦區(qū)內(nèi)的碳酸鹽巖化學(xué)性質(zhì)活潑，易與礦區(qū)內(nèi)的成礦流體交代成礦，并且白云巖中含有較多的銅和鐵，其作為重要沉淀劑有利于礦物沉淀；從物理性質(zhì)上講，碳酸鹽巖易破碎，不僅易于成礦流體流動，也為礦物沉淀提供了一定的空間。巖性組合對成礦也有重要影響。碳酸鹽巖層與砂頁巖層之間、灰?guī)r與白云巖之間，在構(gòu)造變形過程中易形成層間裂隙及虛脫構(gòu)造，為礦液的充填交代提供了集聚場所。

其次，礦床的形成與區(qū)內(nèi)的構(gòu)造有著密切的關(guān)系。褶皺、斷裂和層間構(gòu)造一般控制著礦體的形態(tài)和規(guī)模，為其成礦提供必要的容礦空間。冬瓜山礦區(qū)青山背斜的軸部及其兩翼提供了良好的容礦空間，形成了Ⅰ號主礦體，其在背斜軸部隆起部位相對較厚，在背斜兩翼相對較薄，在巖體的侵入接觸帶也會增加附近礦體厚度。另外層間構(gòu)造也為礦體的橫、縱發(fā)展提供了有利的條件，近東西向橫跨褶皺的增加，形成了礦物質(zhì)富集的場所，增加了礦體的局部厚度[3]。

2.2成礦作用和礦床成因

冬瓜山銅礦床的形成與多期成礦作用有關(guān)，經(jīng)歷了巖體侵入早期的接觸熱變質(zhì)作用和交代作用階段。在接觸熱變質(zhì)作用階段，剛開始的青山腳巖體侵入時，靠近巖體的圍巖中的水和二氧化碳等揮發(fā)性組分被大量帶出，然后在高溫高壓條件下形成硅灰石，接著由于青山腳巖體的進(jìn)一步侵入活動，使得發(fā)育在黃龍組、船山組與五通組砂巖間的層間破碎帶和層間滑脫構(gòu)造進(jìn)一步發(fā)育，為后來成礦物質(zhì)的沉淀提供了良好的條件。在交代作用階段主要是青山腳巖體與圍巖的接觸帶和黃龍組、船山組的層間破碎帶交代反應(yīng)，早期階段，還原性、弱酸性的成礦流體在濃度梯度的作用下生成了大量的砂卡巖；隨著成礦作用的進(jìn)一步發(fā)展，層間破碎帶在構(gòu)造應(yīng)力的作用下，為成礦流體提供了良好的運移通道；在晚期階段，在壓力和溫度的作用，生成大量的磁鐵礦。

冬瓜山銅礦的成礦過程中，由于燕山期富鉀的鈣堿性巖漿侵入擴(kuò)大了巖石孔隙度并使其易破碎；然后C2+3船山-黃龍組受區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力及巖漿侵入影響生成矽卡巖；再隨著成礦流體溫度的降低及Eh和PH等成礦流體物理化學(xué)條件的改變，最終導(dǎo)致了金屬礦物的沉淀生成層狀礦體。因此認(rèn)為冬瓜山銅礦主要是中酸性巖漿熱液沿C2+3順層交代形成的砂卡巖型銅礦床。

3　結(jié)語

結(jié)合冬瓜山礦床的礦區(qū)地質(zhì)特點、礦體地質(zhì)特點和礦石特點，分析其成礦地質(zhì)條件、成礦作用和礦床成因，最終認(rèn)為冬瓜山銅礦床屬于以交代作用為主的矽卡巖型礦床。

[1]劉忠法,邵擁軍,周鑫,張宇,周貴斌.安徽銅陵冬瓜山銅 (金)礦床H-O-S-Pb同位素組成及其示蹤成礦物質(zhì)來源 [J].巖石學(xué)報,2014,01:199-208.

[2]徐曉春,范子良,何俊,劉雪,劉曉燕,謝巧勤,陸三明,樓金偉.安徽銅陵獅子山礦田銅金多金屬礦床的成礦模式 [J].巖石學(xué)報,2014,04:1054-1074.

[3]徐曉春,樓金偉,謝巧勤,肖秋香,梁建鋒,褚平利.安徽銅陵獅子山礦田銅、金共生與分離的熱力學(xué)研究 [J].地質(zhì)學(xué)報,2011,05:731-743.

P641.4+3[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-93-1