渦陽縣西陽鎮(zhèn)
-蒙城縣小澗集鎮(zhèn)銅金多金屬礦地質(zhì)特征及找礦前景

殷磊磊，葛兵

（1安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局325地質(zhì)隊， 安徽淮北 235000； 2安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊， 安徽合肥 230011）

0 引言

研究區(qū)位于渦陽縣城東南約25km，隸屬渦陽縣西陽鎮(zhèn)、蒙城縣田橋鎮(zhèn)及小澗集鎮(zhèn)管轄。2008年安徽省勘查技術(shù)院及省局325地質(zhì)隊在本區(qū)共同做了1∶1萬的重磁和電磁工作，發(fā)現(xiàn)了本區(qū)較好的地磁異常，磁異常呈橢圓形北西向展布，長約7km，寬約3km，形狀規(guī)整，325地質(zhì)隊多年來對該異常進行鉆探驗證，經(jīng)鉆探揭露該異常是由基底的古老含鐵變質(zhì)巖引起，個別鉆孔發(fā)現(xiàn)銅、金礦化體。通過進一步工作，有望實現(xiàn)新的找礦突破。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于華北陸塊南部徐淮地塊，由淮北斷褶帶、蚌埠隆起帶、淮南斷褶帶所組成。

區(qū)域地層主要為新生界（新近系、古近系），中生界（白堊系、侏羅系），古生界（二疊系、石炭系、奧陶系、寒武系），新元古界（震旦系、南華系、青白口系），新太古界（五河群）。

巖漿巖主要有閃長（玢）巖體、輝綠巖體、花崗巖體，蓋層巖系中主要為中—酸性巖漿侵入，古老結(jié)晶基底表現(xiàn)為偏基性巖漿侵入。

2 研究區(qū)地質(zhì)特征

2.1地層

研究區(qū)均被第四系所覆蓋，據(jù)鉆孔揭露基底為古老含鐵變質(zhì)巖系，地質(zhì)年代為新太古界五河群（揭露不全）。據(jù)巖芯觀察和鄰區(qū)地層、礦物成分對比及巖性組合等，本區(qū)五河群自上而下分為殷家澗組、小張莊組、峰山李組。巖石變質(zhì)程度較高，據(jù)巖礦鑒定和野外觀察，古老地質(zhì)體主要為麻粒巖-片麻巖相、花崗巖-綠巖帶相兩個組合，分布廣泛。

2.1.1第四系（Q）

本區(qū)第四系厚度30.60～234.81m。為淺黃色、深灰色。巖性為粘土、砂、粉砂、砂姜層等。

2.1.2新太古界五河群（Ar3w）

研究區(qū)下伏地層主要為新太古界五河群，從上至下為殷家澗組、小張莊組、峰山李組。

（1）殷家澗組（Ar3y）

該組厚度大于350m。XZK09-1孔揭露不全。巖性為淺灰色、暗綠色變粒巖、片巖、黑云角閃片麻巖，夾眼球狀混合巖。巖石具絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化。

（2）小張莊組（Ar3xz）

該組厚度大于1400m。XZK09-1、XZK02孔均有揭露。上部巖性較單一，以條帶狀、條痕狀混合巖為主，次為變斑狀、眼球狀混合巖夾薄層變粒巖；中部以變粒巖、片麻巖、混合巖為主，夾薄層片巖、斜長角閃巖、云英巖、硅化含銅、鉛大理巖；下部巖石以鉀長片麻巖、二長片麻巖、混合巖、角閃斜長片麻巖為主，次為花崗片麻巖、黑云斜長變粒巖、夾薄層角閃巖。

（3）峰山李組（Ar3f）

區(qū)域地層厚度705～1087m，研究區(qū)揭露不全，僅XZK10-1孔揭露，該組上部厚418.48m，以淺灰色、暗綠色片麻巖、角閃斜長片巖、黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、榴石二長斜長片麻巖為主，局部夾薄層混合巖，次為角閃片巖，見多層輝綠巖穿插。

2.2構(gòu)造

研究區(qū)位于蚌埠隆起的西部，本區(qū)在經(jīng)過區(qū)域東西向構(gòu)造和北北東向構(gòu)造運動作用下，在多次構(gòu)造揉皺下，低級別、低序次的斷裂和褶皺構(gòu)造較為發(fā)育。區(qū)域性斷裂有西陽集斷裂、曹市集斷裂通過本區(qū)，區(qū)內(nèi)基底式斷裂縱橫交錯。根據(jù)鉆孔和物探推斷共有斷層16條（見圖1），斷層走向基本和地層走向一致，均為北北西向，個別近東西向、南北向，和區(qū)域性斷裂呈斜交（西陽集斷裂、曹市集斷裂）。

圖1 研究區(qū)基巖地質(zhì)略圖Figure 1.bedrock geological sketch of the study area

2.3巖漿巖

據(jù)鉆孔揭露，研究區(qū)巖漿巖較發(fā)育，巖性以偏基性為主，多呈巖床、巖株分布，次為巖脈。從工區(qū)東部往西至利辛舊城有小澗集輝綠巖體（ZK01孔揭露）、太平莊輝綠巖體（XZK10-1孔控制）、渦陽康寨輝綠巖體（康寨ZK01孔控制）、利辛馬集輝綠巖體（利辛ZK7001孔揭露），利辛舊城ZK6001孔見輝綠、輝長巖穿插。

本區(qū)巖體主要由XZK10-1孔揭露，最大揭露厚度347.69m，為基性輝綠巖，呈巖床分布。單孔揭露，形態(tài)、大小、出露面積不詳。據(jù)物探資料顯示，巖體可能走向南北，長約3000m，東西寬約1000m，呈長條狀分布。

2.4圍巖蝕變

據(jù)鉆孔資料，研究區(qū)圍巖蝕變主要為混合巖化，次為綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽巖化、弱矽卡巖化、硅化、碎裂巖化等。

混合巖化多發(fā)育于各類片麻巖、變粒巖中。例如混合巖化斜長角閃片麻巖、混合巖化黑云角閃斜長片麻巖、混合巖化黑云二長片麻巖、角閃變粒巖等。該蝕變多分布在外部圍巖中。

綠泥石化多分布在暗色礦物較多的巖石中，例如綠泥石化斜長角閃片麻巖、綠泥石化斜長角閃變粒巖、綠泥石化輝綠（長）巖等。

矽卡巖化多分布在內(nèi)帶混合巖附近，但較弱，見少量矽卡巖礦物。

硅化、混合巖化與構(gòu)造關(guān)系密切。巖石在強烈蝕變后，硅質(zhì)巖熱液沿破碎帶充填。破碎角礫由硅質(zhì)膠結(jié)，角礫棱角狀，膠結(jié)較好。例如XZK09-1孔強硅化含銅白云石大理巖。

綜上所述：巖石蝕變選擇性較強，分帶明顯（見圖2），自內(nèi)往外為：混合巖化、硅化、矽卡巖化、絹云母化、綠泥巖化、碳酸鹽巖化等，其中混合巖化與成礦關(guān)系密切。

3 研究區(qū)重磁電特征

3.1重力場特征

研究區(qū)在不同高度向上延拓異常圖（圖3）可以發(fā)現(xiàn)，隨著延拓高度的增加，重力高和重力低幾乎同步衰減，異常的形態(tài)未發(fā)生變化，只是幅度降低。隨著向上延拓高度的增加，反映異常細節(jié)的等值線圈閉或扭曲等現(xiàn)象逐漸消失，等值線變得平滑。到上延500m后，局部異常完全消失。所以上述的重力低和重力高基本屬于同一個級次的異常，而被反映的地質(zhì)構(gòu)造從規(guī)模到深度大體也屬于同一個級次。

圖2 礦體與圍巖蝕變分帶圖Figure 2.alteration zoning of ore body and surrounding rock

圖3 重力不同延拓高度異常對比圖Figure 3.comparison diagram of abnormal height ofdifferent gravity extension

通過重力垂向二次導(dǎo)數(shù)和剩余異常等資料處理對布格重力異常進行了分解，在消除了區(qū)域背景場后，出現(xiàn)多個局部的重力高異常，它們反映了地下高密度地質(zhì)體的存在，與本區(qū)尋找鐵礦具有一定的聯(lián)系。通過對這些局部重力異常的分析，結(jié)合其它資料，為本區(qū)找礦提供重力場的信息。

3.2磁場特征

據(jù)測區(qū)地磁異常圖（圖4）得知，測區(qū)內(nèi)磁場總體表現(xiàn)為高值背景場上疊加了一些局部磁高異常的特征，高磁背景場為太古界變質(zhì)巖組成的基底隆起的磁場效應(yīng)，而局部異常則為磁性地質(zhì)體所引起，磁性地質(zhì)體的存在為尋找鐵礦縮小了靶區(qū)。

圖4 地磁△T異常圖Figure 4.magnetic△T anomaly diagram

在測區(qū)中部西陽鎮(zhèn)-小李莊-駝店一帶分布了一個軸向呈北西向展布的長方形的正異常，該異常北部稍窄，南部稍寬。異常幅度應(yīng)在160nT以上，異常中心位于廟莊以東500m處，該異常為測區(qū)內(nèi)較為顯著的一個正磁異常，該異常在測區(qū)內(nèi)范圍大、幅值高，對本區(qū)尋找具有一定規(guī)模的深部隱伏鐵礦有一定意義。

3.3電性特征

在測區(qū)開展了5條CSAMT剖面測量工作，-211～-234m左右為低阻層，電阻率值小于100Ω·m，是第四系沉積物的反映，向下電阻率逐漸增大，為變質(zhì)巖的反映。因此本區(qū)縱向存在兩個電性界面二層地質(zhì)結(jié)構(gòu)，第二層太古界變質(zhì)巖系在橫向上存在電阻率異常，在低阻段若有局部磁異常反映，是找礦的有利區(qū)段。

4 礦床地質(zhì)特征

4.1礦（化）體特征

研究區(qū)礦床類型為變質(zhì)構(gòu)造疊加型。所見礦體主要分布在混合巖與其圍巖接觸帶及其附近。共圈定礦體4個：其中可采礦體2個，薄礦體2個。礦體均被第四系覆蓋。礦體走向、傾向初步認為和地層走向基本一致，為北北西向。以銅礦體為主，次為鉛礦體、銅金礦體，賦礦層位為新太古界五河群小張莊組，敘述如下：

（1）含鉛強硅化白云石大理巖[Ⅰ]

揭露于XZK09-1孔。埋深991.70～996.03m，上部為含鉛硅化白云石大理巖，厚度為3.30m。Pb平均品位1.17%；下部1.03m含銅硅化白云石大理巖，銅品位0.22%，總厚4.33m。礦體根據(jù)含礦巖性推測為透鏡狀。傾向45°，傾角35°左右，走向長度約300m（推測），走向推測與地層一致，北北西，延伸長度約300m。

（2）含銅強硅化白云石大理巖[Ⅱ2]

為本區(qū)主要礦體，揭露于XZK09-1孔。埋深1130.64～1137.68m，厚度7.04m。傾向45°，傾角35°左右。根據(jù)含礦巖性推測為似層狀，走向、傾向推測和地層一致。品位0.24%～0.53%，平均品位0.42%。走向北北西，延伸長度150m（見圖5）。

（3）含銅、金碳酸鹽化混合巖[Ⅱ1]

和上述含銅硅化白云質(zhì)大理巖[Ⅱ2]同屬一個礦化帶，間距10.39m，礦層埋深1148.07～1148.67m，厚0.60m。礦體為透鏡狀，走向北北西，傾向45°，傾角35°，沿走向、傾向延伸長度不詳。銅品位2.63%，金品位2.58g/t。頂板硅化較強，角礫多為鉀化混合巖，被后期硅質(zhì)膠結(jié)，該部位可能有小斷層。該礦體受構(gòu)造控礦明顯，巖心破碎，角礫明顯。

（4）含銅混合巖化黑云角閃斜長片麻巖[Ⅲ]

見XZK02孔，埋深1603.90～1604.95m，厚1.05m，為一透鏡狀。走向北北西、傾向235°，與地層一致。傾角40°左右。傾向延伸長度約200m，品位0.5%，推測為一透鏡狀礦體。

4.2礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石中黃銅礦多為它形粒狀結(jié)構(gòu)，它形粒狀嵌布于脈石礦物的晶粒之間。

浸染狀構(gòu)造為該礦床最常見構(gòu)造類型。金屬礦物在礦石中呈稀疏或稠密浸染狀產(chǎn)出，黃銅礦呈細脈浸染狀分布于脈石中。

5 找礦前景

（1）研究區(qū)位于蚌埠隆起的西部，該隆起的展布嚴格受東西向斷裂和北北東向斷裂控制。且隆起內(nèi)部基底構(gòu)造較發(fā)育，斷層縱橫交錯。斷裂主要表現(xiàn)為規(guī)模大、切割較深、延伸較長，從空間上強烈的多次構(gòu)造運動，有利于含礦熱液的遷移、富集。據(jù)鉆探證實，本區(qū)巖漿活動頻繁，巖漿活動中攜帶大量的含礦物質(zhì)，含礦熱液沿斷裂通道遷移，在溫度、壓力適宜的條件下，在構(gòu)造帶寬闊、頂板巖石密度較大，封閉較好地段富集易形成一定規(guī)模的礦床。

（2）據(jù)鄰區(qū)《皖西北地區(qū)鐵礦資源調(diào)查評價》項目介紹：東城集ZK09-2孔在510m揭露新太古界目標層,在750.38～753.6m為含磁鐵礦角礫巖,全鐵為5.64～5.97%,磁性鐵為 0.16%～0.40%,Au＜0.1g/t,Ag為2.04～2.27g/t；TZKA01孔在510m揭露新太古界目標層，在1508.47～1557.70m之間發(fā)現(xiàn)了14.58m厚的磁鐵礦層,平均品位為：TFe21.56%，mFe18.84%；在1672.12～1679.16m見7.04m鐵礦化層。這對在皖西北地區(qū)尋找沉積變質(zhì)鐵礦具有重要指導(dǎo)意義。

（3）縱觀全區(qū)重磁場特征，重磁高無疑反映古老變質(zhì)巖系的隆起，重力低周邊重力梯級帶上的磁力高也與古老變質(zhì)巖關(guān)系密切，因此重高磁高地區(qū)、重梯磁高地區(qū)是尋找變質(zhì)鐵礦的的首選地區(qū)；重低磁高地區(qū)一方面是基底為古老變質(zhì)巖的反映，也可能是地下存在噴出巖帶的反映，因此在本區(qū)有尋找鐵礦的潛力。

（4）根據(jù)本區(qū)太古界有花崗混合巖、斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、混合巖化黑云母變粒巖、斜長角閃巖等巖石具有一定的磁性，當這些巖石在形成蝕變帶時磁性會增強；根據(jù)五河金礦的勘探實踐表明，金礦往往伴生有磁鐵礦、黃鐵礦等，因本區(qū)有較好的磁異常顯示，對尋找金礦是有利的。

圖5 9線地質(zhì)剖面圖（局部）Figure 5.geological section of line 9(local)

（5）本區(qū)施工的XZK09-1孔，在孔底上部見有7.04m的含銅大理巖和0.6m的含銅金條帶狀混合巖，都已達工業(yè)品位，為本區(qū)的下一步工作提供了很好的找礦線索。

（6）雖沒有直接證據(jù)證明在本區(qū)西南方向由XZK10-1孔揭露的厚達347.69m輝綠巖體與本區(qū)銅金礦有何關(guān)系，但本區(qū)的銅金礦都是在混合巖化作用下形成的，而研究區(qū)的巖漿活動則可為混合巖化作用提供熱源，甚至是含礦熱液，加速本區(qū)混合巖化的進程，從而使變質(zhì)巖系中的礦質(zhì)元素得以活化、運移，進而富集成礦。

（7）據(jù)李建設(shè)等《蚌埠隆起區(qū)金礦控礦條件及找礦信息標志研究》一文中介紹，蚌埠隆起區(qū)金礦床、點的分布與巖漿活動有著密切的關(guān)系。在中生代構(gòu)造巖漿強烈活動時，地幔上隆和地殼拉張，導(dǎo)致地幔物質(zhì)部分熔融而形成中—基性巖漿，在上升侵位過程中，同化混染圍巖成分而形成各種巖漿，這些含有成礦物質(zhì)的巖漿在其活動過程中，為金礦形成提供熱動力，并萃取圍巖成礦元素。巖漿本身有濃度不同的成礦物質(zhì)，尤其是基性—超基性巖脈，金的豐度值為10×10-9～21×10-9，這些富含成礦物質(zhì)的巖漿及熱流體，在遷移過程中萃取成礦元素形成含礦流體，進入含礦構(gòu)造，由于物化條件的變化而成礦。從而佐證了研究區(qū)的基性輝綠巖與金礦成礦關(guān)系密切。

筆者對本區(qū)已有資料及鄰區(qū)資料進行研究提取，根據(jù)鉆探及物探成果，由已知推未知，初步認為在已見礦XZK09-1孔的北西向上的磁異常梯度帶布置鉆孔，對已見礦體進行追索控制，有望實現(xiàn)新的找礦突破。

通過以上構(gòu)造、巖漿巖、蝕變及已揭露礦體賦存部位的蝕變等特點的分析研究，認為研究區(qū)有較大銅金多金屬礦床形成的空間條件，有很好的找礦前景。