淺析鳳凰山銅礦周邊深部找礦

江守國(guó)

（銅陵有色礦產(chǎn)資源中心，安徽 銅陵 244000）

鳳凰山銅礦位于長(zhǎng)江中下游成礦帶，銅陵礦集區(qū)銅官山戴家匯構(gòu)造巖漿成礦帶的中偏東部，本地區(qū)礦體多位于巖體與碳酸鹽地層的接觸帶附近，是典型的接觸交代型矽卡巖礦床。礦體形成大致分為兩種情況：第一種是成礦作用發(fā)生在侵入體和碳酸鹽巖類圍巖接觸帶，礦化集中于接觸帶的凹凸部位，成礦結(jié)構(gòu)面主要是侵入接觸構(gòu)造，在侵入接觸構(gòu)造和北東向構(gòu)造疊加部分礦體較富；第二種是在形成接觸帶型礦體時(shí)，同時(shí)在外接觸帶范圍內(nèi)形成接觸交代型礦體，主要發(fā)生在向斜構(gòu)造核部、巖性不整合面、層間斷裂帶或者巖性界面處。將鳳凰山礦田作為一個(gè)成礦系統(tǒng)，以斑巖型-矽卡巖型成礦模式為指導(dǎo)勘查的觀點(diǎn)由來(lái)已久，礦區(qū)淺部以侵入體接觸帶礦體為主，礦體較陡，周邊或深部可能存在隱伏的不同地層巖性界面或者巖體中的捕虜體，形成緩傾斜似層狀礦體。本區(qū)找礦方向立足于尋找?guī)r體中碳酸巖地層捕擄體成礦、深部隱伏的接觸帶成礦、角礫巖帶成礦及斑巖體成礦[1]。

1 周邊深部找礦實(shí)踐

近年來(lái)，礦山充分利用國(guó)家危機(jī)礦山找礦項(xiàng)目“鳳凰山銅礦接替資源找礦項(xiàng)目”，與中南大學(xué)合作開(kāi)展的“銅陵地區(qū)鳳凰山銅礦深邊部隱伏礦體立體定量預(yù)測(cè)研究（毛先成等）”，“鳳凰山銅礦接替資源定位預(yù)測(cè)（賴健清等）”等成果資料，開(kāi)展找礦綜合研究工作，將勘查工作部署在四個(gè)預(yù)測(cè)靶區(qū)。主要解決：①驗(yàn)證綜合物探工作獲得的深部接觸帶產(chǎn)狀的變化，深部的三維電性結(jié)構(gòu)、構(gòu)造格架和規(guī)模較大的低阻地質(zhì)體。②通過(guò)對(duì)地層、構(gòu)造的研究，尋找位于南陵湖組與和龍山組層位滑動(dòng)界面附近以及殷坑組有利巖性組合層位內(nèi)的層控式似層狀矽卡巖型銅金礦體，實(shí)現(xiàn)找礦類型的新突破。③相思樹(shù)與鳳凰山巖體之間，沿北北西向斷裂帶插入的半島狀大理巖是引起綜合物探異常地段，需進(jìn)一步探索成礦控制因素，深部隱伏礦的埋藏深度，研究鳳凰山巖體由南向東轉(zhuǎn)折部位，受北西向韌性剪切與東西向褶皺斷裂構(gòu)造擠壓強(qiáng)烈程度，深部巖體蝕變分帶，為勘查斑巖型銅礦提供依據(jù)。④西北部舌狀巖體超覆部位的成礦情況研究。

①Ⅰ號(hào)靶區(qū)：為探索由南東向北西伸入相思樹(shù)巖與鳳凰山巖體之間的圍巖內(nèi)外接觸帶矽卡巖型礦體，以及隱伏斑巖型礦體，圍繞礦區(qū)以南施工兩個(gè)驗(yàn)證鉆孔。ZK01 孔深1350m，ZK02 孔深1400m，兩孔均在和龍山與南陵湖大理巖中；除穿插有少量輝綠巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈外，未見(jiàn)到主巖體和接觸帶，在南陵湖組與和龍山組層位界面亦未見(jiàn)礦化現(xiàn)象。②Ⅱ號(hào)靶區(qū)：目的是為了探求礦區(qū)北東側(cè)巖體內(nèi)部捕擄體型或斑巖型礦體。施工ZK03 孔，孔深520m，全孔均在石英閃長(zhǎng)巖體中，巖體內(nèi)部節(jié)理、裂隙較發(fā)育，裂隙面上主要為黃鐵礦充填，多處可見(jiàn)蝕變或鉀化現(xiàn)象，偶見(jiàn)石英脈被黃鐵礦或鉛鋅礦充填。③Ⅲ號(hào)靶區(qū)：因西北洪嶺地表出露二疊系地層和石英閃長(zhǎng)玢巖，具矽卡巖成礦條件。在高磁異常邊緣低緩地帶與高激電極化率結(jié)合部位設(shè)計(jì)驗(yàn)證鉆孔ZK04，以期揭露向斜深部孤峰組、棲霞組、船山組、黃龍組地層與巖體接觸帶和層間滑脫構(gòu)造，尋找不同地層巖性硅/鈣面的礦化信息，尤其是船山、黃龍組與五通組界面。鉆孔施工至1500m，由于地層倒轉(zhuǎn)，產(chǎn)狀很陡，鉆孔終孔于棲霞組灰?guī)r中，未能施工至目標(biāo)地層。鉆孔巖心顯示在石英閃長(zhǎng)玢巖、硅質(zhì)巖、碎裂狀灰?guī)r及矽卡巖中普遍具有較弱黃鐵、黃銅礦化。④Ⅳ號(hào)靶區(qū)：目的是為了探索萬(wàn)迎山以西、鳳凰山巖體北西端深部舌狀巖體超覆于圍巖的接觸帶部位隱伏礦體的存在。施工ZK05 孔，孔深1005m，鉆孔揭露巖體多次穿插棲霞組地層，角礫巖帶發(fā)育，角礫成分復(fù)雜，有灰?guī)r、大理巖、閃長(zhǎng)巖、矽卡巖等，膠結(jié)物主要為閃長(zhǎng)巖；角礫巖與相對(duì)完整巖心交替出現(xiàn)證明該段可能通過(guò)一個(gè)較大規(guī)模的早期構(gòu)造帶，由多條斷裂帶、局域性破碎帶組成，斷裂帶間與破碎帶內(nèi)應(yīng)力不均勻，應(yīng)力較弱處保留完整巖性；角礫內(nèi)部含有角礫、脈體穿插等現(xiàn)象說(shuō)明該構(gòu)造帶經(jīng)歷多期活動(dòng)；依據(jù)角礫磨圓程度不一，成分復(fù)雜等現(xiàn)象，可推斷構(gòu)造經(jīng)歷過(guò)張性、扭性、壓性等多期構(gòu)造應(yīng)力作用；鉛鋅礦主要賦存于角礫巖的膠結(jié)物中，黃銅礦主要賦存于接觸帶的矽卡巖中，證明該構(gòu)造帶于成礦前和成礦期有活動(dòng)，為一容礦構(gòu)造。

2 找礦潛力

事實(shí)上，在整個(gè)鳳凰山礦田已開(kāi)展了大量的勘查和科研工作，總體來(lái)說(shuō)找礦效果不佳。雖然在礦田東部和南部都找到了鉬礦，但并沒(méi)有取得突破性的進(jìn)展。鳳凰山銅礦內(nèi)的找礦效果也不是很好，除相思樹(shù)附近找到了一包富金銅礦體屬新發(fā)現(xiàn)的礦體外，其余找礦只是圍繞主接觸帶對(duì)已有礦體延伸的追索，目前已基本控制-800m 以上礦體的尖滅，-800m 以下礦體明顯變小變差。本次依據(jù)中南大學(xué)在礦區(qū)物探、化探、遙感等資料基礎(chǔ)上完成的深部隱伏礦體立體定量預(yù)測(cè)，接替資源定位預(yù)測(cè)等科研成果并結(jié)合地質(zhì)條件推斷，優(yōu)選出四個(gè)靶區(qū)施工驗(yàn)證鉆孔，目的是為了實(shí)現(xiàn)鳳凰山銅礦周邊深部找礦的突破，但找礦效果不理想，未達(dá)到預(yù)期效果。原因主要是：①有效勘查技術(shù)方法少。探測(cè)深部隱伏礦缺少有效的勘查技術(shù)方法也是全球地質(zhì)界面臨的難題?；诫m然是一種直接的、有效的找礦方法，但對(duì)于深部隱伏礦體也受到限制。雖然目前物探具有靈敏度大、探測(cè)深度大、數(shù)據(jù)處理技術(shù)精度高等特點(diǎn)，但它所獲得的找礦信息仍然是間接的、定性的。尤其在鳳凰山這種老礦區(qū)，干擾因素較大的前提下，對(duì)于物探異常的解釋和推測(cè)存在多解性。②勘查手段有限。由于深部礦體埋藏深度大，除利用鉆探坑探控制外，其它勘查方法少。本礦區(qū)內(nèi)礦體主要賦存在鳳凰山巖體接觸帶，礦體隨接觸帶的形態(tài)、產(chǎn)狀而變化，礦體規(guī)模不大，因此當(dāng)?shù)貙优c礦體產(chǎn)狀很陡且形態(tài)很復(fù)雜時(shí)，在地表施工鉆孔就很容易與其失之交臂，或者根本無(wú)法達(dá)到目標(biāo)地層。③勘查范圍幾乎覆蓋礦區(qū)四周，鉆孔三分量磁測(cè)也未發(fā)現(xiàn)明顯異常，說(shuō)明在這個(gè)區(qū)域要再找到大規(guī)模礦體可能性較小。

通過(guò)分析已往和本次工作成果，認(rèn)為鳳凰山銅礦的找礦潛力有限。但本次北部勘查區(qū)施工的ZK05 孔揭露的并非典型的主接觸帶礦體，而是受早期構(gòu)造破碎帶控制，與鳳凰山杉木嶺礦段已發(fā)現(xiàn)的礦體位于同一條NE 走向構(gòu)造上，鉛鋅礦化與大規(guī)模的角礫巖帶密切相關(guān)，分析認(rèn)為該地段礦化特征非常類似于姚家?guī)X礦床角礫巖型鉛鋅礦體的特征，具有一定的找礦潛力[2]。

3 找礦方向

鳳凰山銅礦是銅陵地區(qū)目前已發(fā)現(xiàn)的唯一處于向斜構(gòu)造的礦床，東南翼為倒轉(zhuǎn)翼，地層的倒轉(zhuǎn)完全可能因逆沖推覆而形成。

燕山早期巖體侵位時(shí)，區(qū)域應(yīng)力主要為NE-SW 方向拉伸，張性斷裂追蹤了印支期形成的NE 向逆沖斷層、NNW和NWW 向剪切斷裂，在這些斷裂的交叉處侵位了鳳凰山巖體。礦區(qū)的地層與礦體定位空間關(guān)系并不是地層本身所造成的，而主要是由于構(gòu)造和巖體的侵位作用決定著礦體的空間定位，尤其是多期、多組斷裂構(gòu)造與接觸帶復(fù)合最有利于礦體的定位。擴(kuò)容性斷裂且與巖體接觸帶或矽卡巖帶相套合并出現(xiàn)復(fù)雜的角礫巖時(shí)，是找礦有利標(biāo)志。

ZK05 孔見(jiàn)礦位置位于早期活動(dòng)的NW 向鳳凰山斷裂帶中，斷裂帶由大量次級(jí)斷裂、破碎帶等組成。在巖體侵位過(guò)程中受擠壓作用，而后早期巖體開(kāi)始冷卻，該階段斷裂帶受冷卻導(dǎo)致的牽引作用，體現(xiàn)張性特征；由于該區(qū)不只一期巖體侵位過(guò)程，晚期巖體侵位破碎膠結(jié)早期的角礫，含礦熱液在膠結(jié)角礫的過(guò)程中沉淀了金屬礦物，證明了鳳凰山斷裂帶次級(jí)構(gòu)造交匯部位是重要的找礦方向[3]。建議在該孔的NW-SE 方向（鳳凰山斷裂帶走向）或NE-SW 向（次級(jí)NE向斷裂帶或?qū)娱g斷裂帶走向）投入勘查工程，推測(cè)在NE 向構(gòu)造與NW 向構(gòu)造交叉疊加的部位很有可能形成一定規(guī)模的富礦體。