安徽省東至縣大西峰尖地區(qū)斑巖型銅金礦成礦地質(zhì)條件研究

陳金苗，楊金龍，郭水紅

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊(duì)， 安徽安慶 246003）

0 引言

安徽省東至縣大西峰尖地區(qū)位于東至縣洋湖鎮(zhèn)北側(cè)約3km。2016年底，安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊(duì)依托省基金《安徽省東至縣西峰尖銅金多金屬礦預(yù)查》項(xiàng)目，在該區(qū)開展找礦工作，發(fā)現(xiàn)了較好的斑巖型銅金礦的找礦線索，預(yù)示著本區(qū)斑巖型礦床有巨大找礦潛力。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

東至縣大西峰尖地區(qū)位于揚(yáng)子陸塊北緣的下?lián)P子前陸帶之江南前陸反向沖斷帶，其南側(cè)以高坦斷裂與“江南過渡帶”相連，構(gòu)造位置較特殊（圖1）。

研究區(qū)位于下?lián)P子地層分區(qū)，南華紀(jì)—中三疊世沉積地層出露較全，代表了揚(yáng)子陸塊穩(wěn)定的蓋層沉積建造。褶皺構(gòu)造以印支期為主，主體位于貴池復(fù)向斜的次級(jí)褶皺陳塘-灌口向斜的南東翼。斷裂構(gòu)造較發(fā)育，有北東向、北北東向和近東西向等。以高坦斷裂、東至斷裂、殷匯-葛公鎮(zhèn)斷裂及墩上-張溪斷裂等規(guī)模較大的斷裂為主干，形成本區(qū)特有的菱形網(wǎng)狀構(gòu)造格架。燕山早期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，包括多期次巖體侵入，受構(gòu)造控制明顯，形成北東向和近東西向兩個(gè)構(gòu)造巖漿巖帶。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)主要出露下古生界奧陶系和志留系(圖2)。

圖1 大西峰尖地區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造略圖Figure 1.Sketch of regional geological structure in the Daxifengjian area

奧陶系主要為紅花園組，分布在西南部，多已大理巖化。巖性為淺灰、灰白色中厚—厚層含團(tuán)塊砂屑灰?guī)r、含生物碎屑灰?guī)r、微晶灰?guī)r，具微波狀層理、水平層理，含不規(guī)則波狀泥質(zhì)條紋。志留系/奧陶系間為斷層接觸，是重要的賦礦部位。區(qū)域上在S/O界面發(fā)現(xiàn)有牛頭高家金礦床、呂山金礦床等。

志留系主要為高家邊組和墳頭組。高家邊組下段為黃綠—深灰色薄—中厚層粉砂巖、粉砂質(zhì)泥(頁(yè))巖，中下部夾巖屑石英砂巖、細(xì)砂巖；中段為灰綠、黃綠色巖屑石英砂巖、含細(xì)砂條帶狀粉砂巖及粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖；上段為黃綠—深灰色薄層泥巖、粉砂質(zhì)泥(頁(yè))巖、粉砂巖夾中厚層狀細(xì)砂巖、石英砂巖。墳頭組下段為深灰、灰黃、灰白色中厚層石英砂巖與泥質(zhì)粉砂巖不等厚互層及巖屑石英砂巖、石英雜砂巖夾粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖；上段為灰黃、黃綠色頁(yè)巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖及泥質(zhì)粉砂巖。

高家邊組上段和墳頭組下段為一套以濁流沉積為主的盆地相沉積或淺海陸棚沉積的碎屑巖組成，為區(qū)內(nèi)重要的賦礦層位。在大西峰尖—銅坑一帶，深部巖石大多具角巖化，且蝕變較強(qiáng)，表現(xiàn)為熱液蝕變和熱接觸變質(zhì)作用疊加的特征。區(qū)域上志留系高家邊組和墳頭組也是斑巖型銅金礦床如馬石、拋刀嶺、沙溪等礦床的主要賦礦層位或賦礦圍巖。

圖2 大西峰尖地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Figure 2.Geological sketch of the Daxifengjian area

2.2 構(gòu)造

2.2.1 褶皺

礦區(qū)主體位于陳塘-灌口向斜的南翼。該向斜是貴池復(fù)向斜的一部分，樞紐向南西傾伏，總體軸向60°，軸面傾向北西。由該向斜衍生的次級(jí)褶皺發(fā)育，表現(xiàn)為不同巖性段構(gòu)成背、向斜構(gòu)造，其中大西峰尖—銅坑一帶為一倒轉(zhuǎn)向斜(郭家村向斜)，兩翼地層產(chǎn)狀大體一致，傾向北北西—北東，傾角20°～40°，褶皺核部巖層產(chǎn)狀變化較大，部分發(fā)生倒轉(zhuǎn)，造成部分地層巖性段內(nèi)小褶曲發(fā)育，并受北東向斷層影響。向斜軸面傾向北西，樞紐向南西仰起，化探及磁異常多沿其核部分布，為區(qū)內(nèi)重要控巖控礦構(gòu)造之一。

2.2.2 斷裂

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，可分為北東、近東西和北北東向3組。斷層規(guī)模大小不一，其中規(guī)模較大的有蘭城畈斷層帶。

蘭城畈斷層帶（F1、F2、F4）位于研究區(qū)中部，控制了柴山、里廖、銅坑等巖體的侵位，是區(qū)內(nèi)重要的控巖控礦構(gòu)造。區(qū)域上總長(zhǎng)約16km，由兩組平行斷層組成，總體走向北東35°～45°左右，為一系列北東向逆斷層[19]。

F2斷層是蘭城畈斷層帶的一支，走向50°～70°，傾角陡傾，主要表現(xiàn)為沿構(gòu)造面大量的中酸性巖漿巖脈、巖枝侵入，形成多期次、多類型的復(fù)合巖體。部分地段見寬約2～7m的構(gòu)造破碎帶，發(fā)育構(gòu)造角礫巖，角礫主要成分為粉砂巖，硅質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)，磨圓度較差，角礫大小一般為0.5～1cm。破碎帶巖石具強(qiáng)硅化、褐鐵礦化，風(fēng)化較強(qiáng)處呈硅質(zhì)格架狀。土壤異常均圍繞斷層帶及兩側(cè)分布，濃集中心處于該斷層帶內(nèi)。在斷層南東側(cè)伴有地磁異常C2。地表圈定的2條多金屬礦化蝕變帶，分布于該斷層帶的南北兩側(cè)，與其走向基本平行，在礦化蝕變帶中發(fā)現(xiàn)多個(gè)銅金多金屬礦體。

2.3 巖漿巖

研究區(qū)巖漿活動(dòng)較強(qiáng)，以燕山早期侵入巖為主，鋯石年齡(145.4±1.6)Ma。規(guī)模較大的為大西峰尖和銅坑巖體，巖性為花崗閃長(zhǎng)巖。鉆孔中見花崗閃長(zhǎng)斑巖和閃長(zhǎng)玢巖。

銅坑巖體，出露長(zhǎng)約300m，寬約150m，面積約0.044km2，呈不規(guī)則狀展布。巖石具強(qiáng)蝕變，主要為絹云母化、硅化、黃鐵礦化、綠泥石化等。在巖體內(nèi)部及外圍，均可見眾多的酸-中-基性巖脈侵入，主要有花崗斑巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖、(石英)閃長(zhǎng)玢巖等，形成多期次、多類型的復(fù)式巖體，航磁C-88-45異常和C2磁異常由其引起。經(jīng)探礦工程驗(yàn)證，該復(fù)式巖體與礦化關(guān)系密切。

2.4 圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)的圍巖蝕變較強(qiáng)，主要類型有硅化、絹云母化、角巖化，次為碳酸鹽化、綠泥石化、黏土化等。各蝕變具一定的分帶性，常見疊加。

2.4.1 硅化

普遍發(fā)育在大西峰尖、銅坑等化探異常區(qū)內(nèi)的志留系碎屑巖、脈巖及接觸帶中?？煞謨善冢阂皇侨珟r面狀硅化，重結(jié)晶現(xiàn)象明顯，石英顆?；虼紊哟螅蝾w粒間緊密鑲嵌成鋸齒狀邊，表現(xiàn)為親鐵、親硫特征，地表多見褐鐵礦化，而深部則大量發(fā)育黃鐵礦；二是線狀硅化，常疊加在面狀硅化之上，主要受晚期巖漿熱液作用控制，表現(xiàn)為石英細(xì)脈沿裂隙充填，呈單脈或網(wǎng)脈狀。該期硅化與多金屬硫化物相伴生，煙灰色黃鐵礦和黃銅礦多以脈狀賦存于石英脈中。

2.4.2 絹云母化

主要分布于大西峰尖、銅坑等化探異常區(qū)內(nèi)，多與硅化相伴生，常見于巖脈及圍巖接觸帶上。在脈巖中，絹云母多呈顯微鱗片變晶交代斑晶和基質(zhì)中的斜長(zhǎng)石，交代完全時(shí)，則整個(gè)斑晶都被絹云母+黏土礦物取代而只保留斜長(zhǎng)石假象；在志留系碎屑巖中，長(zhǎng)石多絹云母化，且呈定向排列。顯微鏡下，常見絹云母+白云母+黏土礦物的礦物組合。

2.4.3 角巖化

在大西峰尖和銅坑一帶的鉆孔中較常見，分布不均勻。志留系碎屑巖受巖漿熱液作用影響，局部形成角巖。主要變質(zhì)礦物為絹云母和石英，絹云母呈顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)，局部定向分布，石英呈顯微粒狀變晶分布于絹云母間。區(qū)內(nèi)巖石的角巖化常與熱液蝕變相伴而生，并多發(fā)育有多金屬硫化物，與成礦關(guān)系密切。

2.4.4 碳酸鹽化

主要分布在大西峰尖、銅坑一帶鉆孔中的脈巖和志留系碎屑巖內(nèi)。從形態(tài)上可分為兩類：一是表現(xiàn)為碳酸鹽脈或石英-碳酸鹽脈，呈單脈狀、網(wǎng)脈狀分布，在巖脈和圍巖中均可見；二是碳酸鹽礦物呈細(xì)小他形粒狀交代斜長(zhǎng)石、角閃石，呈雛晶-顯微微粒變晶結(jié)構(gòu)，主要見于巖脈中。

2.4.5 綠泥石化

主要見于巖脈中，志留系碎屑巖中亦見少量分布。表現(xiàn)為暗色礦物被綠泥石、絹云母、不透明礦物集合體交代，保留部分假象或大體輪廓，綠泥石呈隱晶質(zhì)-顯微鱗片狀結(jié)構(gòu)，也偶見黏土礦物、綠泥石、碳酸鹽礦物集合體交代斜長(zhǎng)石。在顯微鏡下，綠泥石與絹云母、黏土礦物常形成礦物組合。

2.5 物化探異常

2.5.1 物探異常

1∶1萬高精度磁測(cè)圈定了大西峰尖(C1)和銅坑異常(C2)。

C1位于大西峰尖—里廖一帶，與航磁異常C-88-84和C-82-232吻合，呈半橢圓狀，基本封閉。異常東西長(zhǎng)約3.9km，南北寬約2.4km，面積約為6.2km2。該異常規(guī)模及強(qiáng)度均較大，經(jīng)上延500m最大值仍有380nT，說明磁異常顯示的磁性體為一高磁性地質(zhì)體。該異常區(qū)巖性為高家邊組巖屑石英砂巖、粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖。經(jīng)鉆孔驗(yàn)證，該異常為深部隱伏花崗閃長(zhǎng)巖巖體引起。

C2異常與航磁異常C-88-45吻合，北東走向，基本閉合，與土壤化探異常套合較好。經(jīng)鉆探驗(yàn)證，該異常為雜巖體引起。該處為多期次巖體復(fù)合部位，發(fā)育不同期次、不同類型的巖漿巖巖株、巖脈。該異常經(jīng)向上延拓200m后，與西側(cè)C1異常連為一體，可能為一北東向多期次巖漿巖帶共同受控于蘭城畈斷層帶，這與前期施工的鉆孔中圍巖大多具熱變質(zhì)角巖化特征相吻合，深部極有可能存在中酸性隱伏巖體，也進(jìn)一步證實(shí)兩地具備尋找斑巖型礦床的潛力。

2.5.2 化探異常

1∶2.5萬土壤測(cè)量圈定2個(gè)綜合異常HT-1和HT-2。

HT-1異常：位于銅坑一帶，走向北東，呈不規(guī)則狀，面積2.40km2。平均襯度2.649，平均規(guī)模42.63，含10個(gè)單元素異常，異常元素組合為Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、W、Mo、Bi。該異常元素套合較好，強(qiáng)度較強(qiáng)，濃集中心明顯，其中Au、Ag、As、Cu、Pb、Zn、Mo、Bi元素呈三級(jí)濃度分帶。異常區(qū)內(nèi)出露志留系高家邊組和墳頭組粉砂巖、細(xì)砂巖、石英砂巖等。該異常受控于北東向F2斷層，異常濃集中心分布在斷層帶內(nèi)或附近。在斷層帶兩側(cè)的2條多金屬礦化蝕變帶內(nèi)，巖石蝕變較強(qiáng)，主要為硅化、絹云母化、褐鐵礦化、黃鐵礦化，深部圈有多條金、銅、鉛、鋅礦體，證實(shí)為礦致異常。

HT-2異常：位于大西峰尖一帶，走向北東37°，呈不規(guī)則狀向南西延伸，面積1.52km2。平均襯度2.065，平均規(guī)模11.257，含單元素異常9個(gè)，異常元素組合為Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、W、Mo、Bi。該異常元素套合較好，強(qiáng)度較強(qiáng)，濃集中心明顯，其中Au、Ag、As、Cu、Mo、Bi元素呈三級(jí)濃度分帶。異常區(qū)內(nèi)主要出露志留系高家邊組、墳頭組粉砂巖、細(xì)砂巖、石英砂巖等。區(qū)內(nèi)巖漿巖主要以巖脈形式出露，主要巖性為花崗斑巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖，均具強(qiáng)絹英巖化。在異常濃集中心處圈有一條長(zhǎng)約500m、寬約200m、向下延伸約130m的環(huán)形震(裂)碎巖帶，帶內(nèi)巖石具碎裂巖化，蝕變較強(qiáng)，主要為硅化、褐鐵礦化。經(jīng)探礦工程驗(yàn)證，區(qū)內(nèi)圈定有金、銀、銅礦體，證實(shí)該異常為礦致異常。

3 成礦地質(zhì)條件

3.1 地層的控礦作用

礦區(qū)出露的志留系碎屑巖與奧陶系灰?guī)r為主要的賦礦層位。志留系基本覆蓋全區(qū)，占全區(qū)面積的80%以上。該套碎屑巖具強(qiáng)塑性及滲透性差的特點(diǎn)，可對(duì)巖漿熱液或成礦流體起屏蔽作用，有利于在巖體內(nèi)外接觸帶中形成熱液型或斑巖型銅金多金屬礦。區(qū)域上以志留系碎屑巖作為成礦圍巖的礦床(點(diǎn))較多，如馬石斑巖型銅礦、拋刀嶺斑巖型金礦以及馬頭下沖鉬礦、西山鉬礦等。結(jié)合本次工作在志留系中圈定了多條金多金屬礦體，顯示出良好的多金屬找礦潛力。

3.2 構(gòu)造的控礦作用

構(gòu)造對(duì)成礦的控制作用主要表現(xiàn)為斷裂構(gòu)造和褶皺構(gòu)造控礦作用，其中斷裂構(gòu)造是東至地區(qū)最主要的控礦構(gòu)造。東至斷裂、高坦斷裂等主干斷裂及其次級(jí)構(gòu)造和與之交切的其他斷層組成的復(fù)雜斷裂構(gòu)造網(wǎng)，形成了東至地區(qū)重要的斷裂控礦構(gòu)造。如東至斷裂帶控制了兆吉口鉛鋅礦、萬年燈金礦，高坦斷裂帶控制了花山銻金礦、銅鑼尖金多金屬礦和里亭金礦等。

蘭城畈斷層帶是本區(qū)重要的控巖控礦構(gòu)造。在柴山地區(qū)，該斷層帶斜切背斜核部，形成一系列斷層夾塊，斷層破碎帶發(fā)育，沿?cái)鄬訋в休^多的中酸性巖枝、巖脈侵入，巖石蝕變強(qiáng)烈，圍巖發(fā)育矽卡巖化、角巖化、大理巖化[19]。在査冊(cè)橋礦區(qū)斷層帶由兩條近平行的斷層組成，巖石破碎，局部見構(gòu)造角礫，大量閃長(zhǎng)玢巖脈侵入，脈巖強(qiáng)蝕變，普遍具金礦化。向北至里廖，合并為一條，并控制著里廖巖體的侵入。延伸至區(qū)內(nèi)為第四系所覆，僅在大西峰尖、銅坑兩地出露斷層帶派生的次級(jí)構(gòu)造，發(fā)育構(gòu)造破碎帶，沿構(gòu)造面侵入有不同期次、不同類型的巖脈、巖枝，巖體和圍巖均具絹英巖化、褐鐵礦化、黃鐵礦化等蝕變，圍繞斷層帶圈有土壤多元素組合異常，經(jīng)工程驗(yàn)證，圈有多條金銅多金屬礦體，控巖控礦作用顯著。

3.3 巖漿巖的控礦作用

研究區(qū)燕山早期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，包括多期次巖體侵入，受構(gòu)造控制明顯，形成北東向的巖漿巖帶。該巖漿巖帶受控于北東向蘭城畈斷層帶，在大西峰尖—銅坑一帶，巖體包括中深成相和淺成相，巖性包括花崗閃長(zhǎng)(斑)巖、閃長(zhǎng)玢巖、花崗斑巖等，圍巖蝕變既有早期的較大范圍角巖化、硅化，也有更大范圍的絹云母化、綠泥石化等低溫蝕變疊加。礦化種類多樣，有金、銀、銅、鉛、鋅等。多數(shù)礦體賦存在侵入體內(nèi)部、或產(chǎn)于接觸帶上、或分布于附近的圍巖中，顯示成礦作用與侵入體的密切相關(guān)性。

通過對(duì)研究區(qū)及鄰區(qū)的主要巖漿巖采樣分析，發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)的巖漿巖具多期次、多類型的侵入特征，其里特曼指數(shù)在0.24～2.56之間，均小于3.3，屬鈣堿性巖。將其投影在硅鉀圖解上(圖 3)，可以看到除輝綠玢巖外，絕大多數(shù)落在高鉀鈣堿性系列區(qū)。因此，本區(qū)出露的中酸性侵入體以高鉀鈣堿性系列巖石為主。其中，花崗閃長(zhǎng)斑巖和(石英)閃長(zhǎng)玢巖中主要成礦元素含量同比較高，Au、Ag元素高于維氏值十至數(shù)十倍，Cu、Pb、Zn元素高于維氏值幾至十幾倍；花崗閃長(zhǎng)巖中主要成礦元素同比較低，但也均高于維氏值。由此說明區(qū)內(nèi)巖漿巖不僅為成礦提供熱源，而且提供部分成礦物質(zhì)來源。

3.4 蝕變分帶

研究區(qū)內(nèi)與成礦有關(guān)的巖體和圍巖蝕變?cè)诳臻g上往往重疊，但仍具一定的水平和垂向分帶特征。據(jù)其蝕變類型及礦物組合，自內(nèi)向外可劃分出絹英巖化帶和青磐巖化帶2個(gè)蝕變帶，二者分界不明顯，呈漸變過渡接觸關(guān)系。

3.4.1 絹英巖化帶

圖3 區(qū)內(nèi)各巖體K2O-SiO2投影圖Figure 3.K2O-SiO2 projection diagram of of various rock masses in the area

主要分布于大西峰尖和銅坑兩個(gè)化探異常區(qū)處，在巖脈和圍巖中均較發(fā)育，呈面型分布。蝕變礦物組合為石英+絹云母+黃鐵礦+碳酸鹽礦物+綠泥石，常伴有細(xì)脈狀黃銅礦，局部也可見到方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦等。在該帶中，硅化所產(chǎn)生的次生石英與絹云母化伴生，構(gòu)成絹英巖化帶的主體，同時(shí)黃鐵礦化與硅化、絹云母化多同時(shí)出現(xiàn)，形成黃鐵-絹英巖，而碳酸鹽化則疊加在硅化、絹云母化之上。常見綠泥石化在該蝕變帶產(chǎn)出，使蝕變巖石呈灰綠色，在交代強(qiáng)烈之處，斜長(zhǎng)石僅呈假象保留。該蝕變帶中，硅化為多期次形成，按形成早晚可分為面狀硅化和線狀硅化，相對(duì)而言，較晚形成的線狀硅化與成礦較為密切，多金屬硫化物多與其相伴而生。

絹英巖化帶為區(qū)內(nèi)的賦礦主帶。該蝕變帶在大西峰尖和銅坑兩地不僅是化探異常濃集中心處，在銅坑一帶更是伴有地磁異常，地表及深部巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈。經(jīng)工程驗(yàn)證，在該兩地圈定的金、多金屬礦體大多處于該蝕變帶中。

3.4.2 青磐巖化帶

主要分布于絹英巖化帶外圍，屬其外帶，在形成時(shí)間上稍晚于絹英巖化帶。該蝕變帶中巖體和圍巖蝕變除局部較強(qiáng)外，普遍較弱。主要蝕變礦物組合為高嶺土+碳酸鹽礦物+綠泥石+絹云母+石英。

4 結(jié)論

(1)大西峰尖地區(qū)銅金異常規(guī)模大、強(qiáng)度高，與地層、構(gòu)造、巖漿巖、礦體套合好，具備形成大-中型礦床的地質(zhì)條件。

(2)大西峰尖-銅坑地區(qū)是尋找斑巖型銅金礦的有利地段，通過進(jìn)一步工作，有望取得銅金的找礦突破。