姚家?guī)X礦床成礦模式探討

江守國

（銅陵有色礦產(chǎn)資源中心，安徽 銅陵 244000）

安徽南陵姚家?guī)X鋅多金屬礦床是在銅陵礦集區(qū)內(nèi)最晚發(fā)現(xiàn)的，也是唯一的大型鉛鋅銀金銅多金屬礦床，其特征也最為復雜。這種復雜不僅體現(xiàn)在礦床的特征上，還體現(xiàn)在目前所獲得的勘查資料上。華冶地勘局812地質(zhì)隊2016年提交的勘探報告認為，區(qū)內(nèi)礦體呈透鏡體狀、脈狀賦存在姚家?guī)X花崗閃長斑巖體內(nèi)的隱爆角礫巖帶中，主要沿大理巖捕擄體的上下接觸帶、層間破碎帶和斑巖體的裂隙帶充填、交代產(chǎn)出?？碧綀蟾嬲J為：姚家?guī)X鋅多金屬礦床是與燕山晚期隱爆斑巖體侵入活動密切相關的矽卡巖～高中溫熱液充填交代型礦床[1]。本文通過對勘查報告資料進行梳理，發(fā)現(xiàn)報告中普遍存在穿層圈礦，見礦連礦問題，對比分析各階段勘查圖件可發(fā)現(xiàn)異常，只要一加密勘查工程，礦體的形態(tài)和連續(xù)性就發(fā)生較大變化。但受限于礦體完全隱伏，無坑道揭露驗證，關于礦體圈連方式爭議難有一個明確結論，對礦床開發(fā)利用帶來極大的風險。2017年礦業(yè)公司選擇姚家?guī)X礦床勘查程度最高的地段37線～41線，開拓了-450m中段與-600m中段，利用沿脈、穿脈結合鉆探，對礦體進行驗證。對礦區(qū)地層、構造、巖漿巖、角礫巖、圍巖、圍巖蝕變重新劃分，重新厘定了礦石自然類型，對礦床的賦礦機制進行了新的厘定，建立了姚家?guī)X礦床新的成礦模式；重新圈定的礦體傾向與勘探圈定的礦體的傾向相反，礦體走向也發(fā)生了較大變化，從中段圖上來看礦體總體走向與原礦體走向有50°夾角，說明原勘查線方向布置不合理。

綜合分析認為造成礦體規(guī)模形態(tài)發(fā)生重大變化的原因主要是由于礦床的普查、詳查和勘探時期對礦區(qū)綜合地質(zhì)研究程度不夠，所采用的礦體圈連方案地質(zhì)依據(jù)不充分。本文通過對礦區(qū)地層、構造、巖漿巖的地質(zhì)認識及其與成礦間的關系，重新探討成礦模式。

1 與成礦相關的地層

勘探報告認為姚家?guī)X礦體與地層產(chǎn)狀一致，因此恢復礦區(qū)真實地層格架非常必要?？碧綀蟾骘@示戴公山背斜北西翼在礦區(qū)地層為正常層序，傾向北，不存在倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，姚家?guī)X礦床鉆孔揭露灰?guī)r大理巖地層，除少量為石炭系黃龍組大理巖外，全部為棲霞灰?guī)r捕擄體。基于區(qū)域地質(zhì)顯示戴公山背斜北西翼存在倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，本次工作在對代表性地質(zhì)剖面圖分析的基礎上，通過-450m、-600m中段穿脈坑道揭露和對勘查鉆孔巖心復查，查明了不同地層單元之間的分界線的標志層，確定了不同地質(zhì)體之間關鍵的地層界限，在此基礎上對礦區(qū)地層重新劃分。發(fā)現(xiàn)鉆孔巖心中泥盆系砂巖蓋在棲霞灰?guī)r之上，志留系又蓋在泥盆系之上，顯示地層倒轉(zhuǎn)；從棲霞組的巖性變化來看，鉆孔上部揭露的為含炭質(zhì)的灰?guī)r，下部為含燧石和硅質(zhì)的灰?guī)r，地層也是倒轉(zhuǎn)的。另外從-450m中段與-600m中段穿脈坑道揭露的地層情況來看，自南向北，依次為五通組砂巖，黃龍船山組大理巖（局部揭露），棲霞組下段炭質(zhì)灰?guī)r，棲霞組上段含燧石結核條帶灰?guī)r，地層總體傾向南東。因此可以認為礦區(qū)內(nèi)地層總體倒轉(zhuǎn)[2]，捕擄體的概念是錯誤的，實際情況是倒轉(zhuǎn)地層的一部分。從淺部到深部，從南部到北部，總體上由老變新，依次為志留系墳頭組、茅山組，泥盆系五通組，石炭系黃龍-船山組，二疊系棲霞組、孤峰組、龍?zhí)督M和大隆組，三疊系殷坑組、和龍山組和南陵湖組。姚家?guī)X地層作為賦礦圍巖，主要表現(xiàn)形式為棲霞組下段灰?guī)r與姚家?guī)X巖體接觸的構造薄弱帶，形成脈狀礦體；棲霞組上段燧石團塊灰?guī)r與姚家?guī)XII期巖體內(nèi)外接觸帶，矽卡巖化強烈，形成接觸帶礦體；石炭系中統(tǒng)黃龍組糖粒狀大理巖內(nèi)，形成層控型礦體；孤峰組下段主要為硅質(zhì)巖，為礦液屏蔽層，為矽卡巖接觸帶型礦體的底板，上段為硅質(zhì)巖與灰?guī)r互層，矽卡巖化較強部位可見脈狀浸染狀銅鋅礦化；大隆組底部灰?guī)r與白云質(zhì)灰?guī)r，層間矽卡巖可見脈狀浸染狀銅鋅鉬礦化。

圖1 穿層圈礦現(xiàn)象

2 與成礦相關的構造

區(qū)內(nèi)的褶皺構造主要為戴公山背斜，該背斜長20多公里，寬1公里～3公里，軸向50°～60°，軸向彎成20°～30°。樞紐總體較平緩，向南西傾伏，傾伏角約10°。背斜北東端至繁昌火山凹陷邊緣，因受火山凹陷及宣南坳陷邊緣推覆斷層的影響，背斜出露不連續(xù)，樞紐呈波狀起伏。背斜核部地層為志留系下統(tǒng)高家邊組至上統(tǒng)茅山組，南東翼因斷陷普遍被白堊系上統(tǒng)宣南組覆蓋，地層出露零星，一般產(chǎn)狀正常，傾向南東，傾角40°～60°。北西翼地層倒轉(zhuǎn)，出露齊全，由泥盆系上統(tǒng)五通組至三疊系下統(tǒng)南陵湖組組成，傾向南東，傾角30°～50°。姚家?guī)X礦區(qū)位于背斜北東傾伏端北西倒轉(zhuǎn)翼，礦區(qū)地層總體走向70°，傾向南東。姚家?guī)X礦區(qū)存在較大規(guī)模的地層倒轉(zhuǎn)和地層缺失，礦區(qū)內(nèi)地層在褶皺倒轉(zhuǎn)的過程中導致巖層破碎，在巖石力學差異較大和地層沉積界面發(fā)生順層滑脫構造，沿著層間滑脫部位容易形成張性斷層及破碎帶，另外在姚家?guī)XI期巖體侵入后冷卻過程中，由于膨脹系數(shù)不同從而在灰?guī)r和巖體中也產(chǎn)生大量裂隙構造。綜上所述，這些裂隙、破碎帶及斷層有利于含礦熱液的運移和礦質(zhì)的沉淀卸載，當姚家?guī)XII期巖體攜帶礦液貫入后，形成了多層樓式礦體。

3 巖漿與成礦的關系

姚家?guī)X巖體與成礦作用關系密切，通過坑探與鉆探揭露，將姚家?guī)X巖體劃分為兩期，分別稱為姚家?guī)XI期巖體和姚家?guī)XII期巖體。兩者的巖性均為石英閃長斑巖并不是勘探報告認為的花崗閃長斑巖。姚家?guī)XI期巖體侵入于戴公山背斜北東傾伏端之北西翼地層中，產(chǎn)出在地表及礦床上部，地表出露形態(tài)呈南東東向的不規(guī)則長條狀，長約1.9km，寬160m～500m，面積0.60 km2。巖體為蝌蚪山組火山沉積碎屑巖覆蓋，巖體與蝌蚪山組火山巖接觸帶上有一層風化層且無接觸變質(zhì)現(xiàn)象，說明巖體侵入早于蝌蚪山組地層并有一定程度的風化剝蝕。姚家?guī)XI期巖體巖性為石英閃長斑巖，通常呈淺灰～灰白色，主要分布在地表及礦床上部，是脈狀礦體的賦礦圍巖，有方鉛礦-閃鋅礦脈穿插于其中，與灰?guī)r接觸帶截然，基本無矽卡巖化大理巖化，因此可以推測姚家?guī)XI期巖體為成礦前巖體，在含礦熱液穿切之前已經(jīng)固結成巖，該巖體只是賦礦巖體而非成礦巖體。姚家?guī)XII期巖體為隱伏巖體，巖體中心位于40線深部，呈巖枝狀侵入地層和I期巖體中。姚家?guī)XII期巖體巖性為石英閃長斑巖，通常呈肉紅色，鉀化強烈。在-600m中段41線穿脈已經(jīng)揭露證實姚家?guī)XII期巖體在與棲霞組頂部燧石團塊灰?guī)r接觸帶，發(fā)育大量石榴子石、硅灰石、磁鐵礦等典型矽卡巖礦物，接觸帶附近銅鋅礦化較強，同時在巖體內(nèi)可見斑巖型礦化，由此推測其應為成礦巖體。坑道與鉆孔均可見到姚家?guī)XI期巖體明顯被姚家?guī)XII期巖體穿插切割現(xiàn)象，兩者接觸界線清晰。

4 成礦模式探討

姚家?guī)X礦床位于銅陵礦集區(qū)，其成礦作用特點與銅陵礦集區(qū)其他矽卡巖型礦床具有一定的相似性。礦區(qū)地層總體格架清晰，礦床由深部到淺部，圍繞成礦巖體（姚家?guī)XII期巖體），顯示出明顯的分帶性，在深部的巖體內(nèi)部和接觸帶形成矽卡巖-斑巖型鋅銅金礦體，在遠離接觸帶的淺部形成脈狀鉛鋅礦和層間矽卡巖鉛鋅礦體，在遠離巖體的黃龍船山組地層內(nèi)形成層控型礦體。礦體主要類型為接觸帶型礦體，層控型礦體和脈狀礦體，次要礦體類型有層間裂隙型礦體，斑巖型礦體和角礫巖型礦體。通過對比研究，本文提出姚家?guī)X礦床具有三位一體和多層樓模式矽卡巖礦床的共同特點。