樅陽縣城山地區(qū)陶家巷鉛鋅礦床成因分析*

李永杰 鄔宗玲 閆李軍 朱夢蕾

（安徽省地球物理地球化學勘查技術(shù)院）

樅陽縣城山陶家巷鉛鋅礦床位于樅陽縣境內(nèi)，行政區(qū)劃分屬會宮鄉(xiāng)和官埠橋鎮(zhèn)，距樅陽縣城約12 km，交通便利。礦區(qū)地處揚子地塊北緣下?lián)P子臺坳沿江斷褶帶中段，屬長江中下游銅鐵多金屬成礦帶，為廬樅盆地南緣首次發(fā)現(xiàn)具有一定規(guī)模的鉛鋅銀礦床。本次通過系統(tǒng)地梳理前期勘查工作成果，為廬樅盆地南緣后續(xù)找礦做出指導。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

城山地區(qū)陶家巷礦床位于長江中下游斷陷帶內(nèi)，地處揚子板塊的北緣，廬樅盆地南緣，西鄰郯廬斷裂帶，總體上屬于長江中下游鐵、銅、鉛鋅、金、硫多金屬成礦帶［1-2］。地區(qū)出露的地層主要有中三疊世下統(tǒng)（T1n）、三疊世中上統(tǒng)（T2-3）、早侏羅世磨山組（J1m）和晚侏羅世羅嶺組（J2l），為陸相含煤碎屑巖建造，局部夾碳酸鹽巖，構(gòu)成火山巖盆地的直接基底［3］。上部火山巖系蓋層屬早白堊世陸相火山巖地層，為一套橄欖安粗巖系，由老至新分為龍門院組（K1l）、磚橋組（K1z）、雙廟組（K1s）和浮山組（K1f），是廬樅火山巖盆地重要的鐵、硫、銅、鉛鋅等賦礦地層（圖1）。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地 層

區(qū)內(nèi)出露的地層主要有三疊系拉犁尖組（T3l）、侏羅系磨山組（J1m）、羅嶺組（J2l）（圖2）。銅頭尖組（T3t）地表未見出露，僅在鉆孔中發(fā)現(xiàn)。

銅頭尖組為一套灰綠色、紫紅色泥質(zhì)粉砂巖，巖石堅硬致密，常含有碳酸巖結(jié)核，巖石多透輝石化。

拉犁尖組上段以淺灰色中細粒巖屑石英巖為主，下段以灰黑色炭質(zhì)粉砂巖為主，夾有薄煤層，煤層厚度為150～300 cm，部分炭質(zhì)粉砂巖中可見有少量植物化石［4］。

羅嶺組上段根據(jù)沉積韻律分上、中、下3 個巖性層，上部巖性層為淺灰、灰白色中厚層狀長石石英砂巖，厚300 m；中部巖性層為淺灰、灰黃色長石砂巖與紫紅、（黃綠）色粉砂巖互層，厚420 m；下部巖性層為淺灰、褐黃色中厚層狀長石砂巖夾紫紅、紫灰色中薄層粉砂巖，底有一薄層含礫長石砂巖，厚500 m。下段為灰、灰褐色薄層狀粉砂巖及淺灰、灰黃色中細粒長石砂巖。

2.2 構(gòu) 造

礦床東南見五印庵—團山小學背斜，核部地表為拉犁尖組，鉆孔深部見有銅頭尖組。兩翼地層完整，依次分別為磨山組、羅嶺組。背斜軸向北東，樞紐向南西傾伏，北西翼產(chǎn)狀為45°～50°，南東翼產(chǎn)狀為14°～30°。

礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要為3組，分別為北東向、近南北向、北西向，其中北東向斷裂最為發(fā)育，近南北向次之（圖2）。近南北向的斷層形成較早，北西向斷層次之，北東向斷層活動相對較晚。斷裂多以硅化帶、破碎帶形式出現(xiàn)。巖層節(jié)理裂隙發(fā)育，多呈網(wǎng)狀。破碎帶主要以碎裂狀、角礫狀形式體現(xiàn)，裂隙多為原巖粉、碳酸鹽脈、褐鐵礦脈膠結(jié)。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動較為強烈，主要為城山石英正長巖體，其次為火山巖及脈巖。

石英正長巖體地表出露為一不規(guī)則橢圓形，出露面積為19 km2。巖體侵入于上侏羅統(tǒng)羅嶺組內(nèi)，靠近巖體邊緣石英含量增高，往往漸變?yōu)殁浕L巖，內(nèi)接觸帶發(fā)育有羅嶺組長石砂巖、粉砂巖捕虜體以及東馬鞍山組大理巖捕虜體。圍巖熱變質(zhì)作用明顯，常形成角巖。該巖體的LA-ICPMS同位素高精度定年樣品年齡為126.5±2.1 Ma，其形成于燕山晚期［4］。石英正長巖為淺肉紅色，半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石主要組成為長石、石英，次為角閃石及副礦物（如鋯石）等。礦物粒徑一般為1～2 mm，大者達4.5 mm，其中長石含量為70%～80%，石英含量為15%～25%。

火山巖為龍門院組和磚橋組旋回的產(chǎn)物，傾向北西。龍門院組下部巖性為粗安質(zhì)凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r；上部為角閃粗安巖等熔巖。磚橋組下部為粗安質(zhì)角礫凝灰?guī)r、角礫熔巖等，上部為粗安質(zhì)凝灰?guī)r、輝石粗安巖等［5］。

脈巖均為燕山晚期產(chǎn)物，主要有閃長玢巖脈、二長斑巖脈、輝綠玢巖脈等。

2.4 地層、巖體中元素的分布特征

據(jù)中國地質(zhì)科學院物化探所在勘查區(qū)所作的地表巖石測量結(jié)果，對城山礦區(qū)各地層、角礫巖和石英正長巖區(qū)的分析結(jié)果進行整理，統(tǒng)計成礦元素Cu、Pb、Ag及其它微量元素、常量元素。

磨山組（J1m）地層中富集元素是Te、Sb、Pb、Mo、Ag、Cd、Fe2O3、Li、W、U、Cu，貧化元素是Na2O、S，具有良好的Pb、Mo、Ag成礦條件，Te、Sb等伴生元素富集。

羅嶺組下段（J2l1）地層中富集元素主要為Te、Sb、W、Fe2O3，貧化元素是Na2O、Sr、Cd、Au、Pb、Zn。地層中元素組合均為熱液作用組分，顯示地層受到構(gòu)造熱液作用的影響。

羅嶺組上段（J2l2）地層中富集元素有Te、W、Pb、Sb、Mo、Fe2O3，W、Pb、Mo 富集指數(shù)為3.95～8.53，貧化元素是Na2O、Au、Co、Sr。W、Pb、Mo 元素在羅嶺組有良好的成礦條件。

構(gòu)造角礫巖中富集元素依次是Ag、Te、Sb、Cu、Pb、Cd、Mo、Bi、Fe2O3。成礦元素 Ag、Cu、Pb、Mo 含量高、富集指數(shù)大，其中Ag、Cu 的富集指數(shù)大于10?？梢?，角礫巖巖帶是后生作用活躍的地方，是元素局部富集的場所。貧化元素是Na2O、Sr、Li。

石英正長巖富集元素少，只有Te、Sb、U，顯示U放射性元素組合；貧化元素是 Sr、Zn、Pb、Li、Cu、Cd、Au、Ag。顯示出該區(qū)域成礦由富堿性侵入巖形成。

各地層、巖漿巖、構(gòu)造帶元素組合顯示，礦區(qū)各地層和構(gòu)造角礫巖帶是含鐵的，貧Na2O。其中J1m2和J2l2地層富集成礦元素Pb、Zn、Cu、Ag，顯示具有成礦專屬性。構(gòu)造角礫巖強烈富集成礦元素Ag、Cu、Pb、Mo，說明深部有供給熱液成礦作用的地質(zhì)體（圖2）。石英正長巖中貧化Pb、Zn、Cu、Au，顯示本身沒有富集物質(zhì)，它的侵入由于熱作用將導致地層中元素活化轉(zhuǎn)移。

2.5 圍巖蝕變

蝕變帶呈北東向、北北東向帶狀分布，主要分布在羅嶺組、磨山組、拉犁尖組地層中。圍巖蝕變按成因可劃分為2 種類型：一是火山期后氣液與熱液蝕變；二是沿斷裂、裂隙帶發(fā)育的中低溫熱液蝕變。

火山氣液與熱液蝕變主要表現(xiàn)為次生石英巖化、黏土化、明礬石化，次生石英巖分布于蝕變帶頂部，呈凸起的正地形，巖石中可見星點狀、浸染狀、網(wǎng)脈狀的黃鐵礦細小顆粒。

中低溫熱液蝕變地表具高嶺土化、碳酸鹽化、綠泥石化等蝕變，伴隨著孔雀石化、黃鐵礦化、褐鐵礦化。深部沿斷裂帶、裂隙帶分布，與礦化密切相關(guān)，主要表現(xiàn)為角巖化、絹云母化、高嶺土化、綠泥石化、葉臘石化、碳酸鹽化等，伴隨礦化有鉛鋅礦化、黃銅礦化、斑銅礦化、輝銅礦化、黃鐵礦化和磁鐵礦化。

2.6 礦化與蝕變

主要發(fā)育有鉛礦化、銅礦化、銀礦化、鋅礦化、磁鐵礦化、黃鐵礦化和赤鐵礦化等，鉛礦體主要賦存于磨山組、拉犁尖組地層中。圍巖蝕變有絹云母化、角巖化、高嶺土化、硅化、綠泥石化、葉臘石化、碳酸鹽化等。

3 礦體地質(zhì)特征

根據(jù)礦體產(chǎn)出部位、圍巖條件、礦化類型等，共圈定鉛礦體16條（工業(yè)礦體8條），銀礦體2條。礦體走向近東西向，呈脈狀、似層狀，少數(shù)呈透鏡狀。礦體主要受北東向構(gòu)造控制，主要分布在侏羅系磨山組石英砂巖和三疊系拉犁尖組石英細砂巖、泥巖、角巖中，個別礦體沿斷裂充填有穿層現(xiàn)象，部分礦體賦存于閃長玢巖脈中，礦體與閃長玢巖脈關(guān)系密切（圖3）。

礦體主要為原生鉛鋅礦、銅礦，僅銅礦可見有少量氧化礦。金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、鉛鋅礦、白鐵礦等，微量礦物有毒砂、黝銅礦、自然銀、孔雀石等，脈石礦物主要有方解石、綠泥石、高嶺土等。

方鉛礦在勘查區(qū)分布廣泛，根據(jù)其晶型及產(chǎn)出狀態(tài)主要有2 種：第一種為粗粒方鉛礦呈正立方體狀，常沿方解石脈產(chǎn)出；第二種為細粒方鉛礦，常獨立呈細脈狀、網(wǎng)脈狀產(chǎn)出，部分包裹有毒砂、黃銅礦。閃鋅礦在勘查區(qū)內(nèi)較為少見，主要產(chǎn)于磨山組、拉犁尖組炭質(zhì)粉砂巖中，沿方解石脈呈集合體狀，常呈淺棕黃色。

根據(jù)鉛礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及含礦原巖，礦石的自然類型劃分為2類：含鉛砂巖型和含鉛鋅礦化閃長玢巖型。

含鉛砂巖型又細分為3種類型：①含鉛礦化角巖化粉砂巖為礦區(qū)主要礦石類型，呈灰色，粒狀結(jié)構(gòu)、集合體狀、細脈狀構(gòu)造，主要礦物為方鉛礦、閃鋅礦，次有黃銅礦、黃鐵礦；本類型區(qū)內(nèi)約占60%。②含鉛石英砂巖為灰色—灰黑色，粒狀結(jié)構(gòu)，集合體狀、細脈狀構(gòu)造，主要礦物為方鉛礦，次有閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦。③含鉛炭質(zhì)粉砂巖為灰黑色，粒狀結(jié)構(gòu)，斑點狀構(gòu)造、細脈狀構(gòu)造，主要礦物為方鉛礦、閃鋅礦，次有黃銅礦、黃鐵礦等，呈集合體狀、立方體狀、細脈狀分布于裂隙充填物方解石脈中；本類型約占13%。

含鉛閃長玢巖型為灰綠白色、粒狀結(jié)構(gòu)，集合體狀構(gòu)造，主要金屬礦物為方鉛礦、閃鋅礦，次有黃銅礦、黃鐵礦。金屬礦物均礦呈它形粒狀、星點狀、集合體狀或細脈狀分布于礦石中。礦石具較強的泥化、硅化、碳酸巖化、葉臘石化等。脈石礦物為長英質(zhì)及鐵鎂質(zhì)，次生礦物有方解石脈、綠泥石、葉臘石等。本類型占12%左右。

根據(jù)有用組份的種類、化學分析結(jié)果和物相分析，礦石工業(yè)類型劃分為3種類型：鉛礦石、銅礦石和銀礦石。根據(jù)鉛鋅礦石物相分析，硫酸鉛、碳酸鉛和其它形式的鉛含量均較低，主要為硫化鉛礦石。本礦區(qū)沒有氧化礦，礦石均為原生礦。

4 成礦地質(zhì)條件

（1）構(gòu)造條件。城山巖體向北東侵入，巖層受擠壓破碎，多為張性構(gòu)造，為含礦熱液提供容礦空間。含礦熱液對兩側(cè)圍巖交代蝕變。

（2）地層條件。磨山組、拉犁尖組有礦源層意義，巖性主要為石英砂巖、炭質(zhì)粉砂巖、粉砂巖，有利于產(chǎn)生張性構(gòu)造。粉砂巖泥巖易被熱液交代，磨山組下部石英砂巖對成礦起著良好的屏蔽作用。

（3）巖漿條件。城山巖體侵入對圍巖產(chǎn)生擠壓破碎及張性構(gòu)造為礦床提供空間，后期含礦閃長玢巖脈攜帶成礦物質(zhì)成分對圍巖交代、疊加改造使成礦金屬元素富集成礦體。

5 結(jié) 語

（1）鉛鋅礦體主要賦存于磨山組下段及拉犁尖組及閃長玢巖中，富集指數(shù)大，表明該地層具有成礦專屬性的巖性。閃長玢巖為區(qū)內(nèi)成礦提供含礦熱液流體，同時對賦礦地層進行交代作用，使地層中Pb、Zn、Ag 等元素再次富集。認為城山地區(qū)陶家巷鉛鋅礦床是巖漿期后中低溫含礦熱液與含鉛鋅圍巖發(fā)生疊加改造形成，城山地區(qū)鉛鋅礦床主要為沉積熱液疊加改造型鉛鋅礦床。

（2）通過大致對比區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床，類似岳山銀鉛鋅礦床，該類型鉛鋅礦在廬樅南緣樅陽城山—石磯成礦遠景區(qū)為一個相對規(guī)模的新類型鉛鋅礦。