安徽省廬江縣黃屯銅金礦床地質(zhì)特征及成因探討

謝杰，張冠華，吳文龍，王彪

（1安徽省地質(zhì)調(diào)查院， 安徽合肥 230001； 2合肥工業(yè)大學(xué)， 安徽合肥 230009）

0 引言

黃屯銅金礦位于廬樅火山巖盆地北緣，礦區(qū)西部緊鄰馬鞭山鐵礦，東部毗鄰岳山鉛鋅礦。礦區(qū)于2011年11月完成地質(zhì)勘探工作，提交有中型黃鐵礦床，2012年后在礦區(qū)西部發(fā)現(xiàn)了厚大銅金礦體，進一步尋找銅金礦床潛力大，礦床類型為爆破角礫巖型，與該區(qū)以往發(fā)現(xiàn)的玢巖型鐵硫礦床區(qū)別明顯，該成果是廬樅地區(qū)近年來最重要的找礦成果之一，對廬樅地區(qū)進一步開展銅金礦床勘查工作具有重要指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

1.1地層

區(qū)域上出露的地層主要由基底沉積巖地層和火山巖地層兩部分組成。火山巖地層以角度不整合覆蓋于基底沉積巖地層之上?；椎貙影ㄈB系中統(tǒng)黃馬青組、上統(tǒng)范家塘組、侏羅系下統(tǒng)磨山組、中統(tǒng)羅嶺組，發(fā)育的火山巖主要為龍門院組旋回和磚橋組旋回火山巖。(圖1)

圖1 黃屯銅金礦床區(qū)域地質(zhì)圖Figure 1.Regional geological map of the Huangtun copper-gold deposit

1.2構(gòu)造

區(qū)域內(nèi)褶皺構(gòu)造不發(fā)育，斷裂構(gòu)造活動較強烈，局部火山構(gòu)造發(fā)育。斷裂以北東向為主干構(gòu)造線，并伴有南北、北西、北北東向。北東向斷裂為區(qū)域內(nèi)最重要的構(gòu)造，在區(qū)內(nèi)具有重要的控巖、控礦作用；北東向斷裂斷層效應(yīng)明顯，主要以壓性斷層為主，斷層破碎帶中構(gòu)造角礫巖、糜棱巖、擠壓透鏡體等發(fā)育。

1.3侵入巖

區(qū)域內(nèi)侵入巖可分為閃長玢巖與正長斑巖兩類。

閃長玢巖：出露的主要巖體有：黃屯巖體、朱瓦巖體、東升巖體、高山巖體、花山庵巖體等，巖體蝕變以綠泥石化、碳酸鹽化為主，局部發(fā)育有高嶺石化、硅化等。正長斑巖：區(qū)域內(nèi)主要有東側(cè)的焦沖巖體和西側(cè)的礬山巖體。巖體與圍巖界線明顯，接觸帶附近的蝕變較強，主要為硅化，巖體自身蝕變很弱。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1地層

礦區(qū)大部分為第四系覆蓋，礦區(qū)外圍和鉆孔深部出露有范家塘組、黃馬青組、磨山組，以及羅嶺組，礦區(qū)鉆孔深部見到范家塘組。龍門院組火山巖在礦區(qū)西部少量出露。

2.2構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)斷層是最主要的構(gòu)造，其中又以北西向斷層最為重要，北西向斷層對礦床形成和礦體的展布具有重要控制作用。

北北東向斷層：為黃屯礦區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的斷層，地表未見岀露，深部鉆孔工程控制，斷層水平寬1～20m，垂直斷距40～280m，導(dǎo)致火山巖與基底地層之間不整合接觸界線錯斷，一般長度大于1200m，走向15°～27°，傾向南東，傾角80°～87°。從平面上看，斷層西側(cè)塊體向北推移約300m，斷層主要由構(gòu)造角礫巖組成，大小不等，成分以粗安巖為主，呈次棱角—次圓狀，局部見有擠壓片理，泥質(zhì)膠結(jié)，斷層上下附近巖石破碎，劈理發(fā)育，硅化較強。斷層性質(zhì)為逆斷層，具壓扭性。

2.3侵入巖

礦區(qū)內(nèi)侵入巖主要為超淺成相的黃屯閃長玢巖，主要分布于鉆孔深部及礦區(qū)外圍西南部，長軸方向總體為北北西，出露面積約3km2。巖石蝕變較強，主要為絹云母化、綠泥石化，次為綠簾石化、硅化、碳酸鹽化和高嶺石化。巖石中黃鐵礦化較強，局部方鉛礦、閃鋅礦化發(fā)育。巖體中局部見流動構(gòu)造，長條狀、板柱狀的角閃石和斜長石定向排列。巖體相帶不發(fā)育。

2.4圍巖蝕變

銅金礦體及圍巖蝕變強烈，且具有明顯的分帶性，從深部到淺部可分為四個蝕變帶，分別為：綠泥石—黃鐵礦蝕變帶、電氣石—鉀長石蝕變帶、高嶺石—碳酸鹽蝕變帶、硅化蝕變帶。

3 礦體特征

3.1賦存部位

主要賦存在龍門院旋回火山巖中，次為基底沉積巖地層中。本次礦區(qū)西部新發(fā)現(xiàn)銅金礦主要與角礫巖筒有關(guān)，礦體多賦存在爆破角礫巖筒內(nèi)或邊部裂隙帶、破碎帶中。礦體形態(tài)受爆破角礫巖筒形狀控制。礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的爆破角礫巖筒位于礦區(qū)西部18線附近，根據(jù)已有鉆孔揭露，該巖筒長軸延伸方向約125°，傾向南，傾角60°～80°。長軸方向控制長度大于340m，巖筒寬度大約120m，平面上呈線型。爆破角礫巖筒內(nèi)主要見爆破角礫巖，主要為粗安巖角礫，部分鉆孔見粉砂巖角礫。角礫含量50%～80%不等，呈棱角狀、排列雜亂無章毫無定向，多具可拼性。角礫膠結(jié)物為石英—碳酸鹽—黃鐵礦—黃銅礦，角礫與膠結(jié)物多發(fā)生電氣石化。角礫巖筒的形成可能與斑巖體系有關(guān)。（圖 2）

圖2 黃屯銅金礦18線地質(zhì)剖面圖Figure 3.Line 18 geological section across the Huangtun copper and gold deposit

3.2礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

黃屯礦區(qū)銅金礦以角礫狀構(gòu)造最具代表性，角礫既有基底底層泥質(zhì)粉砂巖、也有火山巖蓋層粗安巖，角礫蝕變較強，主要有硅化、鉀長石化、電氣石化、黃鐵礦化等，黃銅礦主要分布在膠結(jié)物中，膠結(jié)物主要為石英、黃鐵礦、黃銅礦等。礦石還有脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造。（圖3）

圖3 銅金礦石構(gòu)造特征Figure 4.Structural characteristics of copper-gold ore

礦石結(jié)構(gòu)主要有自形、半自形、斑狀結(jié)構(gòu)、壓碎及溶蝕結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)等。

3.3礦石的礦物成分

礦石中最主要的金屬礦物為黃銅礦，其次有黃鐵礦、自然金等。金礦化主要有5種賦存形式：以包體金的形式賦存于膠結(jié)物黃鐵礦中；以裂隙金的形式賦存于膠結(jié)物黃鐵礦中；以包體金的形式賦存于膠結(jié)物石英顆粒中；以晶格金的形式賦存于粗安巖黃鐵礦中；以晶格金的形式賦存于粗安巖黃銅礦中。

脈石礦物主要有斜長石、石英、角閃石、方解石等造巖礦物，其次有高嶺石、綠泥石、電氣石、磷灰石等蝕變礦物。

4 礦床成因與找礦方向

4.1礦床成因

黃屯礦區(qū)存在鐵礦體、黃鐵礦體和銅金礦體三種不同類型礦體，這三種礦體分別代表著礦區(qū)內(nèi)存在的三個不同期次成礦事件：第一期成礦為磁鐵礦成礦，局部伴生銅；第二期為硫鐵礦成礦，以硫為主，伴生金、銀、銅；第三期成礦為銅金礦。鐵礦體與黃鐵礦體的成因前人已做了大量研究，本文不再贅述。

本次新發(fā)現(xiàn)的銅金礦體礦石中火山巖角礫與石英粉砂巖角礫共存，且角礫棱角分明，角礫膠結(jié)物為石英—碳酸鹽—黃鐵礦—黃銅礦，角礫與膠結(jié)物都發(fā)生電氣石化，所以推測為巖漿熱液角礫，銅金礦為爆破角礫巖型礦床，是深部隱伏巖體氣液演化至一定階段的產(chǎn)物。黃屯地區(qū)位于廬樅火山巖盆地北部邊緣，具有形成此類礦床的優(yōu)良構(gòu)造環(huán)境：礦區(qū)緊鄰廬樅火山巖盆地北部基底斷裂（會宮—黃屯斷裂），且周邊次火山巖十分發(fā)育（岳山閃長玢巖體），深部斑巖沿北東向會宮—黃屯—蜀山基底斷裂上升，就位于北西向次級斷裂中，中—高溫的含礦氣水熱液快速上升過程中，受到頂部火山巖蓋層阻擋，溫度壓力急劇上升，并發(fā)生高溫蝕變。壓力達到臨界狀態(tài)后發(fā)生爆破，同時溫度壓力迅速下降，蓋層火山巖劇烈破碎，由富硫流體膠結(jié)，形成角礫巖，同時有用金屬組分充填于角礫間隙或裂隙中，形成銅金礦體。

4.2找礦方向

新發(fā)現(xiàn)的黃屯銅金礦體可能是斑巖體系在上部空間的體現(xiàn)，即黃屯銅金礦體下部可能存在斑巖成礦系統(tǒng)，因此礦區(qū)深部斑巖型銅金礦是本區(qū)下一步找礦的主要方向。

18線附近發(fā)現(xiàn)的含礦隱爆角礫巖筒在-500～-600m以下被后期斷裂構(gòu)造錯斷。研究分析認為，目前18線附近發(fā)現(xiàn)的銅金礦體為上部礦體，是由礦區(qū)西南部側(cè)滑而來，隱爆角礫巖筒下部礦體位于礦區(qū)西南部，礦區(qū)西南部應(yīng)作為尋找爆破角礫巖筒下部礦體及深部斑巖型銅金礦的主要方向。