皖南黃土嶺銅礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

付容容，翁望飛

(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局332地質(zhì)隊(duì)，安徽黃山 245000)

0 引言

皖南地區(qū)位于江南造山帶東段[1]、欽杭成礦帶北帶[2-3]，是下?lián)P子成礦省江南地塊中生代銅鉬金銀鉛鋅成礦帶的重要組成部分。近些年，皖南地區(qū)礦產(chǎn)勘查有了較大突破，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了祁門東源[4-5]、寧國竹溪嶺[6-7]、績溪逍遙[8]等幾處大中型礦床，但均以鎢鉬礦為主，而銅、金、鉛、鋅等礦產(chǎn)則一直未有大的進(jìn)展。祁門-三陽斷裂是皖南地區(qū)一條重要的控巖控礦斷裂，沿該斷裂帶發(fā)育了皖南地區(qū)最主要的銅異常和銅礦床點(diǎn)，是皖南尋找銅礦的最有利地區(qū)。黃土嶺銅礦床即位于該斷裂中段，通過礦產(chǎn)勘查，發(fā)現(xiàn)有銅礦化帶4 條，主礦體2 個(gè)，銅品位為0.605%~2.24%，顯示出良好的找礦潛力。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地層、構(gòu)造、巖漿巖特征

區(qū)域地層屬中國地層區(qū)劃華南地層大區(qū)揚(yáng)子地層區(qū)[9]，大致沿著東源—湯口—伏嶺一線，分為南部變質(zhì)基底區(qū)和北部蓋層區(qū)（圖1）。北部蓋層區(qū)，接受了自晚元古代南華紀(jì)至中生代白堊紀(jì)的廣泛沉積。南部基底地層主要由晚元古代淺變質(zhì)火山巖-海相碎屑沉積巖構(gòu)成，巖性主要為千枚巖、板巖、變質(zhì)砂巖、變流紋巖、變質(zhì)凝灰?guī)r等。其中晚元古代西村巖組中發(fā)育有較為完整的蛇綠巖套，該層組是黃土嶺銅礦的主要賦礦地層。

圖1 皖南地區(qū)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)簡圖Figure 1. Regional sketch of geology and mineral resources in southern Anhui

區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，研究區(qū)處于北部歷口構(gòu)造區(qū)與南部障公山構(gòu)造隆起區(qū)的分界地帶，近東西走向的祁門-三陽斷裂即為分界構(gòu)造。本區(qū)中生代以來的燕山構(gòu)造運(yùn)動最為強(qiáng)烈，主構(gòu)造線以北東走向?yàn)橹鱗10]，尤其是斷裂構(gòu)造發(fā)育，與區(qū)域礦產(chǎn)關(guān)系密切。

區(qū)域上主要發(fā)育有晉寧期和燕山期巖漿巖。晉寧早期出露有許村、歙縣等巖體，相伴生的火山巖有晚元古代蛇綠巖套組成部分，包括細(xì)碧-角斑巖、海相玄武巖等；晉寧晚期巖漿侵入形成有靈山、蓮花山、石耳山等巖體，伴生火山活動形成有晚元古代井潭組火山巖層。燕山期花崗巖類是皖南重要的多金屬礦成礦地質(zhì)體[11]，其大致可劃分出2 個(gè)侵入幕次[12-13]，晚侏羅世—早白堊世早期花崗閃長巖類和早白堊世中、晚期花崗巖類，對應(yīng)發(fā)育有中生代的火山巖盆。

1.2 區(qū)域地球物理、地球化學(xué)特征

皖南北部沿江褶斷帶和南部屯溪斷陷盆地為相對重力高異常區(qū)與航磁低磁異常區(qū)，中部石臺、太平、旌德等地和皖浙褶斷帶為重力相對低與高磁異常區(qū)。祁門-三陽斷裂及鄰近地區(qū)具有較為明顯的梯度帶特征，黃土嶺銅礦處于由相對重力低至重力高（圖2a）和相對正磁異常至負(fù)磁異常的梯度帶上（圖2b），顯示處于成礦有利的地球物理場背景中。

圖2 皖南地區(qū)布格重力異常圖（a）及航磁ΔT異常圖（b）Figure 2. Bouguer gravity anomaly map(a) and aeromagnetic ΔT anomaly map(b) in southern Anhui

休寧藍(lán)田—小溪—黃土嶺一帶，圈定有Au-Ag-Cu-Zn 水系沉積物綜合異常，其中Cu5 異常面積為105 km2，呈不規(guī)則狀，最高值為182.7×10-9，下限值為50×10-9。黃土嶺銅礦床即位于該異常內(nèi)。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層主要為晚元古代西村巖組（Pt3x），礦區(qū)北側(cè)為南華紀(jì)休寧組（Nh1x）、南沱組（Nh1n），震旦紀(jì)藍(lán)田組（Z1l）、皮園村組（Z2?1p），寒武紀(jì)荷塘組（?1h）、大陳嶺組（?1d）和楊柳崗組（?2y）等（圖3）。主要巖性為碎屑巖、灰?guī)r、冰磧礫巖和碳酸鹽巖，是江南造山帶內(nèi)藍(lán)田盆地的組成部分。由于受祁門-三陽深斷裂影響，礦區(qū)僅出露其中的細(xì)碧-角斑巖部分，與西部的黟縣漁亭、東部歙縣的伏川、水竹坑等地露頭構(gòu)成一條晚元古代火山巖帶。

圖3 黃土嶺礦區(qū)地質(zhì)簡圖Figure 3. Geological sketch of the Huangtuling deposit area

礦區(qū)內(nèi)的斷裂構(gòu)造發(fā)育，與區(qū)域構(gòu)造輪廓一致，以北東向、北西向和近東西向斷裂為主。其中橫貫礦區(qū)東西的祁門-三陽斷裂是一條區(qū)域性深大斷裂，其形成于晉寧期，后經(jīng)多次活動，控制了休寧-屯溪紅層盆地的發(fā)育。該斷裂在礦區(qū)表現(xiàn)為強(qiáng)走滑剪切特征，發(fā)育擠壓片理化帶，為近北西、北東東走向，片理化帶可達(dá)620 m，寬度可達(dá)35 m。擠壓片理化帶由綠泥石片巖組成，片理發(fā)育，滑動面清晰。祁門-三陽斷裂為成礦提供了通道和空間，是礦區(qū)的主要控礦構(gòu)造，已發(fā)現(xiàn)的銅礦化體即賦存在該構(gòu)造帶中。

礦區(qū)內(nèi)出露的侵入巖主要為北東側(cè)休寧巖體，為晉寧期侵入的黑云母花崗閃長巖。晉寧期火山巖有西村巖組的細(xì)碧角斑巖、球粒玄武巖等。此外，還有較多的脈巖發(fā)育，巖性為霏細(xì)斑巖，其長度為20～150 m，最寬為8 m。脈巖侵入在細(xì)碧巖、千枚巖中，其邊部巖石具硅化、黃鐵礦化及角巖化，蝕變帶寬度約為5 m。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦化帶及礦體特征

黃土嶺銅礦床的礦化帶及礦化體產(chǎn)于蝕變細(xì)碧巖內(nèi)，已發(fā)現(xiàn)有4 條礦化帶和2 條銅礦體，1 號銅礦體產(chǎn)于Ⅰ號礦化帶，2 號銅礦體產(chǎn)于Ⅲ號礦化帶。其礦體特征為：

1 號銅礦體：該礦體產(chǎn)于Ⅰ號礦帶，走向?yàn)?20°，傾向有變化，產(chǎn)狀與綠泥石片巖一致，為陡傾斜礦體。礦體長度為442 m，垂直延深為168 m。地表可見水平厚度為4.35～10.03 m。礦體頂?shù)装鍘r石為綠泥石片巖及綠泥石化、綠簾石化、透閃-陽起石化細(xì)碧巖，與礦化層的綠泥石片巖呈漸變關(guān)系。該礦體礦化連續(xù)性好，銅礦體平均品位為2.24%，伴生有益組分為Ag，有害組分As、F等含量低微。

2 號銅礦體：長度為38 m，厚度為2 m。礦體走向?yàn)?16°，傾向北東，傾角中等。礦體推測延深約20 m。礦體產(chǎn)在綠泥石片巖中，產(chǎn)狀與片理一致。圍巖為綠泥石片巖與綠泥石化、陽起-透閃石化細(xì)碧巖，二者為漸變關(guān)系。2號銅礦體平均品位為0.605%。

3.2 礦物組成及礦石類型

根據(jù)礦石礦物共生組合、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及銅礦物集合體的狀態(tài)等，大致可將黃土嶺銅礦礦石劃分為三種類型。

第一類型：細(xì)脈狀石英-黃銅礦礦石。約占礦石總量的80%，分布在標(biāo)高240 m以下，為該礦區(qū)的主要礦石類型。礦石礦物組合為黃銅礦、磁鐵礦、石英、白鈦礦及少量黃鐵礦、斑銅礦等。細(xì)粒自形及他形粒狀結(jié)構(gòu)，平行細(xì)脈狀構(gòu)造。

第二類型：塊狀黃鐵礦、黃銅礦礦石。他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)等，塊狀構(gòu)造。礦石礦物組合為黃銅礦、磁鐵礦、黃鐵礦、斑銅礦等。脈石礦物有石英、綠泥石、綠簾石等。

第三類型：細(xì)粒浸染狀黃鐵礦、黃銅礦礦石。細(xì)粒他形的黃銅礦及自形的黃鐵礦呈浸染狀，分布在綠泥石片巖、石英脈中，塊狀構(gòu)造。礦石礦物組合與第一、第二類型相似。礦石礦物為黃鐵礦（20%～30%）、黃銅礦（10%～20%），少量磁鐵礦、赤鐵礦等。脈石礦物組合復(fù)雜，主要有綠泥石、綠簾石、陽起石、石英、透閃石、碳酸鹽等。該類型礦石分布在富礦體邊部，品位大多不高，僅占礦石量的10%左右。

3.3 礦區(qū)蝕變特征

礦區(qū)內(nèi)的近北西、北東東走向擠壓片理化帶在早期的動力變質(zhì)作用基礎(chǔ)上，疊加有晚期的中-低溫?zé)嵋何g變，其主要的蝕變特征為：

綠泥石化：發(fā)育在片理化帶及其旁側(cè)，蝕變強(qiáng)烈，原巖結(jié)構(gòu)、構(gòu)造發(fā)生顯著變化，形成鱗片變晶結(jié)構(gòu)、片狀構(gòu)造的綠泥石片巖，主要礦物有綠泥石、綠簾石、石英、透閃、陽起石等。該蝕變帶為含礦層及礦化直接圍巖。

硅化：礦區(qū)內(nèi)硅化發(fā)育，形成于三期：一是早期形成，為隱晶質(zhì)硅分布在巖石中，巖石硬度高、結(jié)構(gòu)致密。二是稍晚期，以石英脈形式出現(xiàn)，多為不規(guī)則狀、團(tuán)塊狀、透鏡狀及細(xì)脈狀，在綠泥石片巖中尤其發(fā)育，與黃鐵礦、黃銅礦關(guān)系密切。三是最晚期，與方解石共生，多斜切片理，一般不含礦。

黃鐵礦化：在細(xì)碧-角斑巖中呈細(xì)粒浸染狀零星分布，與銅礦關(guān)系較弱。在礦化帶內(nèi)，黃鐵礦以細(xì)脈狀、塊狀、稠密浸染狀集合體出現(xiàn)，最大顆粒粒徑可達(dá)5 mm，局部含量可達(dá)15%。該類黃鐵礦化與黃銅礦關(guān)系較為密切，兩者共生。

碳酸鹽化：多以細(xì)脈狀產(chǎn)出，形成時(shí)間較晚，少量與重晶石一起產(chǎn)出。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

黃土嶺銅礦控礦因素包括巖石（地層）、構(gòu)造、潛火山巖等諸多因素。銅礦體及礦化帶都產(chǎn)在細(xì)碧巖內(nèi)，礦化體、圍巖為蝕變細(xì)碧巖，其關(guān)系甚為密切，蝕變特征相似，細(xì)碧巖銅的豐度普遍高于兩側(cè)千枚巖（千枚巖Cu 含量為0.005%、細(xì)碧巖Cu 含量為0.005%～0.015%），表明其為礦源層之一。

細(xì)碧巖內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，礦化帶及礦體主要產(chǎn)于近北西、北東東向的擠壓片理化帶內(nèi)。該帶控制了綠泥石片巖(礦化帶)的產(chǎn)狀、形態(tài)。礦化帶與擠壓片理化帶一致，礦化強(qiáng)度與片理化帶寬度有正相關(guān)關(guān)系。一般片理發(fā)育、片理化帶較寬處，銅礦化強(qiáng)、規(guī)模大（1號銅礦體）。礦脈與片理產(chǎn)狀一致，顯示為充填型。

礦區(qū)內(nèi)呈北東、北西向脈狀分布的潛火山巖——霏細(xì)斑巖，與成礦作用可能存在一定的關(guān)系。依據(jù)有：①脈巖邊部具有較強(qiáng)的蝕變，見有綠泥石化、硅化、黃鐵礦化、角巖化，尤以黃鐵礦化較強(qiáng)；②開采坑道中可見霏細(xì)斑巖貫入在綠泥石片巖的破碎帶中，脈巖邊部見有黃鐵礦化、黃銅礦化。由此可知，含礦熱液一部分與潛火山巖侵入作用有關(guān)。

綜上所述，黃土嶺銅礦應(yīng)為諸因素控制的熱液充填型銅礦床。

4.2 找礦標(biāo)志

礦床的控制因素是找礦的前提，這些因素在本區(qū)有特定特征，也易于識別，其主要找礦標(biāo)志為：

（1）地層巖石標(biāo)志。黃土嶺銅礦床圍巖為蝕變細(xì)碧巖及綠泥石片巖。礦體及礦化體多產(chǎn)于西村巖組細(xì)碧巖內(nèi)或細(xì)碧巖與千枚巖接觸帶的細(xì)碧巖一側(cè)，銅礦化與綠泥石片巖關(guān)系密切。在野外追索時(shí)，可在劃分出細(xì)碧巖系基礎(chǔ)上，重點(diǎn)尋找綠泥石片巖。

（2）圍巖蝕變。礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變較強(qiáng)，主要有綠泥石化、綠簾石化、硅化、透閃-陽起石化、碳酸鹽化等。銅礦化與黃鐵礦化、綠泥石化、硅化關(guān)系密切，可以此為標(biāo)志。

（3）構(gòu)造標(biāo)志。區(qū)內(nèi)礦化帶為近北西向、近東西向的擠壓片理化帶，是祁門-三陽深斷裂的組成部分，野外需注重尋找此類構(gòu)造帶。

（4）鐵帽標(biāo)志。該礦床富含黃鐵礦、黃銅礦等硫化物礦，在地表往往氧化帶發(fā)育，礦石礦物中的金屬硫化物幾乎全部氧化為褐鐵礦，并可見少量的孔雀石等，形成顏色較為醒目，呈條帶狀、團(tuán)塊狀分布的鐵帽，可明顯與無礦化地段區(qū)別。

（5）物探標(biāo)志。通過物探實(shí)施，顯示銅礦化具有正磁、低阻高極化特征，物探異常長軸方向與礦化帶的走向基本一致，分布范圍大致與礦化帶重合。磁法異常、激電異常可作為本區(qū)找礦的一個(gè)標(biāo)志。

（6）地球化學(xué)標(biāo)志。本礦區(qū)圈有銅土壤異常，其范圍分布在細(xì)碧巖、綠泥石片巖出露區(qū)，異常的峰值與礦體位置吻合，可直接指導(dǎo)找礦。

5 結(jié)論

通過黃土嶺銅礦床成礦地質(zhì)背景及礦床地質(zhì)特征分析研究，得出如下結(jié)論：

（1）黃土嶺銅礦賦存于西村巖組內(nèi)，主要產(chǎn)于近東西向的擠壓片理化帶內(nèi)，銅礦化與黃鐵礦化、硅化、綠泥石化關(guān)系密切。

（2）初步總結(jié)了礦床成礦規(guī)律，認(rèn)為黃土嶺銅礦床成因類型為熱液充填型。

（3）總結(jié)了地層巖石、圍巖蝕變、成礦構(gòu)造、物化探異常等有效的找礦標(biāo)志，可用以指導(dǎo)本區(qū)同類型銅礦的勘查和評價(jià)工作。