蒙城縣西賈莊鐵金多金屬礦床成因新認(rèn)識(shí)*

李永杰 劉 彬 閆李軍

（安徽省地球物理地球化學(xué)勘查技術(shù)院）

蒙城縣西賈莊鐵金多金屬礦床為蚌埠隆起中段新發(fā)現(xiàn)的鐵金多金屬礦床，該礦床的發(fā)現(xiàn)對(duì)蚌埠隆起中段進(jìn)一步開(kāi)展找礦工作起到重要作用。本次通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)巖漿巖與圍巖的侵入接觸關(guān)系、蝕變關(guān)系、構(gòu)造帶等重新分析，以期在礦床成因上有新的認(rèn)識(shí)，指導(dǎo)該區(qū)找礦工作。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

研究區(qū)大地構(gòu)造位置屬于華北陸塊南緣（Ⅰ級(jí)）徐淮地塊（Ⅱ級(jí)）蚌埠隆起（Ⅲ級(jí)）的中段，區(qū)內(nèi)主體構(gòu)造線近東西向，地表多為第四系覆蓋，厚度為50～600 m，結(jié)晶基底為五河巖群，構(gòu)成蚌埠復(fù)背斜核部，整體呈東西向展布［1］。

蚌埠復(fù)背斜為新太古—古元古界五河巖群在淮河兩岸組成的大型復(fù)背斜構(gòu)造，軸向近東西，地層產(chǎn)狀陡緩不一，核部地層傾角較陡，北翼稍緩，南翼由北向南逐漸變緩。核部及南翼地層尚連續(xù)，北翼受后期東西向斷層破壞而陷落。復(fù)背斜普遍發(fā)生區(qū)域變質(zhì)和混合巖化作用［2］。

區(qū)域斷裂構(gòu)造主要以近東西向和近北北東向?yàn)橹鳎鼥|西向斷裂大多規(guī)模較大，部分為物探推測(cè)隱伏斷裂，對(duì)中生代盆地的展布具有控制作用，主要為正斷層或者逆斷層，具有長(zhǎng)期活動(dòng)的特點(diǎn)。主要有利辛斷裂、懷遠(yuǎn)—黃家灣斷裂、劉府深斷裂等。

近北北東向斷層絕大多數(shù)為平移斷層，個(gè)別為正斷層，時(shí)代較新，具多次活動(dòng)的特點(diǎn)，燕山早期活動(dòng)最強(qiáng)烈，燕山中晚期活動(dòng)減弱。主要有阜陽(yáng)深斷裂、淮北—蒙城斷裂、劉廟斷裂等（圖1）［3］。

2 勘查地質(zhì)區(qū)特征

礦床位于新太古代蚌埠復(fù)背斜西南部沉積覆蓋區(qū)，鉆探揭露為新太古界五河群變質(zhì)地層。北西向展布的韌性剪切變形帶與北北東向脆性碎裂變形帶構(gòu)成縱橫交錯(cuò)的構(gòu)造格局。花崗閃長(zhǎng)斑巖為主體的巖體侵位及各類脈巖的活動(dòng)頻繁［4］。

2.1 地質(zhì)特征

2.1.1 地層

礦區(qū)僅見(jiàn)新太古界五河群下亞群西堌堆組、莊子里組，分述如下。

西堌堆組（Ar2X）分布在盧店斷裂以北地區(qū)，下部為黑云斜長(zhǎng)片麻巖、條帶狀混合巖、斜長(zhǎng)角閃巖夾黑云變粒巖、二云石英片巖等；中上部見(jiàn)斜長(zhǎng)淺粒巖、黑云變粒巖、石英巖夾石榴輝石巖等；本組西部見(jiàn)輝長(zhǎng)輝綠巖和杏仁狀玄武巖。綜合各孔資料，該組厚約1 000 m，可能相當(dāng)西堌堆組中偏上部層位。

莊子里組（Ar2Z）分布在盧店斷裂以南地區(qū)，下部為條帶、條痕、眼球裝混合巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖及斜長(zhǎng)閃角巖等；其上為透輝石、白云石大理巖、條帶狀大理巖、云母石英片巖，局部夾石英巖、黑云片巖及斜長(zhǎng)透閃片巖等；上部褐鐵礦化石英巖在本組分布較穩(wěn)定，厚度一般在40～60 m，以2線較為典型，可作為厘定變質(zhì)巖層序的重要參考標(biāo)志。磁鐵礦層位于該層之下的大理巖中。綜合各孔資料，本組厚約1 000 m，可能相當(dāng)莊子里組中下部層位。

2.1.2 構(gòu) 造

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要有北西向、北西西向、北北東向。北西西向?yàn)閰^(qū)域性大斷裂（盧店斷裂），在區(qū)內(nèi)東起ZK409孔以南，向北西西方向延伸至ZK02孔以南一線，南北兩側(cè)地層及含礦性有較大差異。該線以南為五河群莊子里組地層，以廣泛分布大理巖和磁鐵礦層為特征；該線以北未見(jiàn)大理巖和鐵礦層，因構(gòu)造抬升，剝蝕缺失莊子里組，所見(jiàn)巖性相當(dāng)西堌堆組上部層位。該斷裂與五河群片理走向基本一致，它與南側(cè)劉府深斷裂應(yīng)是在北部蚌埠臺(tái)拱不斷隆升、南側(cè)淮南褶皺帶不斷下沉的構(gòu)造背景下形成的，二者性質(zhì)相似；不同的是盧店斷裂以北五河群地體抬升幅度較大，故缺失莊子里組僅見(jiàn)西堌堆組上部層位；受控于劉府深斷裂之北的莊子里組分布區(qū)抬升幅度低于盧店斷裂以北至少莊子里組的厚度，在2 000 m以上。本區(qū)及外圍所見(jiàn)北部懷遠(yuǎn)斷裂、南部劉府深斷裂、礦區(qū)中部盧店斷裂很可能是新太古代早期地槽型動(dòng)蕩的沉積過(guò)程，同時(shí)伴有褶皺發(fā)生，在其演化過(guò)程中平行于主褶皺方向的壓性結(jié)構(gòu)面就已在孕育之中。在皖南期前（1 000 Ma）已形成新斷裂，燕山期以來(lái)形成上述強(qiáng)烈活動(dòng)的深大斷裂（蘇聯(lián)大地構(gòu)造學(xué)家別落烏索夫等人觀點(diǎn)）。物探研究成果表明，皖西北為重磁同高異常區(qū)，延?xùn)|西向帶狀展布，有高密度磁性基底界面隆起，存在明顯的重、磁梯度帶，從深層次揭示了基底輪廓（圖2）。

2.1.3 巖漿巖

經(jīng)鉆探揭露，巖漿巖主要有花崗閃長(zhǎng)斑巖和石英二長(zhǎng)巖，輝長(zhǎng)巖和石英閃長(zhǎng)玢巖巖脈最少，僅在部分鉆孔中出現(xiàn)。

（1）花崗閃長(zhǎng)斑巖。手標(biāo)本呈青灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造（圖3（a））。基質(zhì)約占40%，斑晶約占60%。斑晶主要為石英、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石和少量黑云母，石英約占25%，粒徑為100～1 000μm；斜長(zhǎng)石約占50%，自形粒狀結(jié)構(gòu)，粒徑為200～1 500μm；鉀長(zhǎng)石約占15%，呈半自形粒狀結(jié)構(gòu)，發(fā)生較強(qiáng)的泥化和絹云母化，粒徑為100～500μm。黑云母約占10%，粒徑為100～300μm，呈自形板狀，1組完全解理（圖3（b））。

（2）石英二長(zhǎng)巖。手標(biāo)本呈暗紅色，塊狀構(gòu)造（圖3（c））。鏡下呈中—細(xì)粒結(jié)構(gòu)，礦物主要為石英、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、角閃石和少量的黑云母。石英約占18%，粒徑為100～800μm；斜長(zhǎng)石約占25%，自形板狀結(jié)構(gòu)，部分發(fā)育環(huán)帶結(jié)構(gòu)，粒徑為200～1 500μm；鉀長(zhǎng)石約占40%，自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)，粒徑為200～1 000μm，常發(fā)生泥化；角閃石約占12%，多色性明顯，呈長(zhǎng)柱狀，菱形解理，粒徑為50～500μm，部分發(fā)生綠泥石化；黑云母含量約為5%，呈自形板狀結(jié)構(gòu)，1組完全解理，粒徑為50～200μm（圖3（d））。

2.1.4 圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)熱液蝕變主要有硅化、碳酸鹽和矽卡巖化。

（1）硅化。西賈莊礦床發(fā)生較大范圍的硅化，主要有中、細(xì)粒石英組成，石英呈充填結(jié)構(gòu)分布在礦石礦物之間。

（2）碳酸鹽化?；◢忛W長(zhǎng)斑巖和斜長(zhǎng)片麻巖發(fā)生較強(qiáng)的碳酸鹽化，碳酸鹽礦物主要為白云石和鐵白云石。

（3）矽卡巖化?；◢忛W長(zhǎng)斑巖發(fā)生較強(qiáng)的矽卡巖化蝕變，主要表現(xiàn)為透輝石化、石榴子石化和白云母化。

3 礦體地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)圈定了磁鐵礦體11個(gè)，金礦體23個(gè)，鉛礦體35個(gè)，鋅礦體25個(gè)，銅礦體10個(gè)。磁鐵礦體賦存于透輝石大理巖中，礦體形態(tài)受巖體侵入形態(tài)及圍巖控制，整體呈大透鏡狀（圖4）。鐵礦礦體在平面上分布整體呈月牙狀，有明顯受巖體侵入形態(tài)控制（圖5）。鉛鋅金多金屬礦體礦體呈板狀、似層狀、透鏡狀和囊狀，其產(chǎn)狀受斷層及層間破碎帶等多種因素影響，礦體主要賦存在石英二長(zhǎng)巖附近的圍巖中。通過(guò)對(duì)-480（圖5），-630，-980 m這3處不同深度水平斷面進(jìn)行分析，礦體分布由淺至深逐步向南東遷移，表明礦體整體走向北東傾向南東，金多金屬礦帶受北東向構(gòu)造帶控制明顯。

4 礦床成因分析

區(qū)內(nèi)花崗閃長(zhǎng)斑巖的成巖年齡分別為114.9±1.7和113.0±1.3 Ma，石英二長(zhǎng)的成巖年齡為112.1±0.8 Ma［3］。根據(jù)兩者的產(chǎn)狀特點(diǎn)，花崗閃長(zhǎng)斑巖是該礦床磁鐵礦的成礦巖體，石英二長(zhǎng)巖應(yīng)為金多金屬礦的成礦巖體。西賈莊礦床應(yīng)有2個(gè)成礦期，分別為矽卡巖型鐵礦成礦期及熱液型銅金鉛鋅多金屬礦成礦期。

（1）矽卡巖型鐵礦期。區(qū)內(nèi)早期成礦作用巖漿巖由北西向南東侵位于莊子里組大理巖中，巖漿冷凝結(jié)晶形成花崗閃長(zhǎng)巖，在冷凝過(guò)程中巖漿中的揮發(fā)組分開(kāi)始向巖體的頂部及邊部集中，在早期高溫階段流體通過(guò)滲濾交代作用形成干矽卡巖；其后因溫度降低沿接觸帶上升的接近臨界狀態(tài)的富鐵流體與圍巖交代形成透輝石矽卡巖礦物組合及磁鐵礦，即鐵礦的主要形成階段，礦體形態(tài)受巖漿巖侵入形態(tài)及圍巖控制，整體呈大透鏡狀。

（2）熱液型銅金鉛鋅多金屬礦成礦期。矽卡巖期之后的巖漿熱液進(jìn)一步作用于矽卡巖及有利圍巖中疊加礦化而形成礦床。侵入體與化學(xué)性質(zhì)不活動(dòng)的圍巖接觸形成脈狀銅金鉛鋅多金屬礦體。巖漿熱液攜帶含礦熱液流體由南東向北西沿北東向斷裂構(gòu)造（或片理面）侵位于圍巖中（大理巖、石英片巖、斜角閃巖等），巖漿冷凝結(jié)晶形成石英二長(zhǎng)巖，巖體受圍巖條件及構(gòu)造限制，多形成透鏡狀脈體。礦體分布由淺至深逐步向南東遷移，表明礦體整體走向北東傾向南東，銅金鉛鋅多金屬礦帶受北東向構(gòu)造帶控制明顯，因此認(rèn)為銅金鉛鋅多金屬礦體成因類型為熱液型，石英二長(zhǎng)巖為區(qū)內(nèi)多金屬礦成礦提供含礦熱液流體。

5 結(jié)論

（1）綜合巖漿巖成巖年齡及鐵礦、銅金鉛鋅多金屬礦賦存狀態(tài)，空間分布特征等，認(rèn)為西賈莊礦床主要有2個(gè)成礦期，分別為矽卡巖型鐵礦成礦期及熱液型銅金鉛鋅多金屬礦成礦期。

（2）西賈莊礦床的鐵礦體礦體賦存于花崗閃長(zhǎng)斑巖、大理巖和兩者的接觸帶中，并伴隨著較強(qiáng)的硅化、白云母化和透輝石化（矽卡巖化），花崗閃長(zhǎng)斑巖為該矽卡巖型鐵礦的成礦巖體。

（3）西賈莊礦床的銅金鉛鋅多金屬礦體賦存于石英二長(zhǎng)巖附近的莊子里組層間破碎帶及花崗閃長(zhǎng)斑巖中，石英二長(zhǎng)巖為熱液型銅金鉛鋅多金屬礦的成礦巖體。