廬江縣沙溪銅礦區(qū)斷龍頸礦段地質(zhì)特征及控礦因素

曹杰玲，胡志丹（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊(duì)， 安徽合肥 230001）

廬江縣沙溪銅礦區(qū)斷龍頸礦段地質(zhì)特征及控礦因素

曹杰玲，胡志丹
（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊(duì)， 安徽合肥 230001）

沙溪銅礦是廬樅地區(qū)典型的斑巖型銅礦床，現(xiàn)已達(dá)到大型規(guī)模，其中斷龍頸礦段銅礦規(guī)模為中型，是近年新取得的找礦成果。作者對(duì)斷龍頸礦段的地質(zhì)特征及控礦因素進(jìn)行了研究和總結(jié)，對(duì)尋找沙溪銅礦深部及外圍隱伏銅礦體具有一定的參考意義。

沙溪 ; 斷龍頸 ; 地質(zhì) ；控礦因素

0　引言

廬江縣沙溪銅礦位于廬樅盆地被西側(cè)，是安徽省最大的斑巖型銅礦床。目前沙溪銅礦床主要由三個(gè)中型礦床和組成，分別為鳳臺(tái)山-銅泉山礦段、鼓架山礦段、斷龍頸礦段。其中斷龍頸礦段是近年新發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)地。

沙溪銅礦區(qū)正規(guī)地質(zhì)工作始于20世紀(jì)30年代，期間曾有中斷，早期為取得明顯的找礦成果。20世紀(jì)70年代中期至80年代初，安徽省地礦局327地質(zhì)隊(duì)根據(jù)國(guó)內(nèi)外斑巖銅礦成礦理論和成礦規(guī)律，對(duì)“小銅官山”及其周邊區(qū)域的地質(zhì)背景和成礦規(guī)律進(jìn)行分析研究，重新開(kāi)展驗(yàn)證工作，施工的第一個(gè)鉆孔（ZK101）即見(jiàn)到了原生斑巖銅礦體，從而拉開(kāi)了該地區(qū)尋找斑巖銅礦床的帷幕，先后發(fā)現(xiàn)了銅泉山礦段銅礦體（中型規(guī)模）、鳳臺(tái)山礦段銅礦體（中型規(guī)模）、鼓架山礦段銅礦體（中型規(guī)模）。

2008年以來(lái)通過(guò)安徽省地勘基金對(duì)“安徽省廬江縣沙溪銅礦深部及外圍銅金礦普查”項(xiàng)目的投入，安徽省地礦局327地質(zhì)隊(duì)根據(jù)斑巖銅礦成礦理論和成礦規(guī)律，對(duì)沙溪銅礦區(qū)斷龍頸礦段地質(zhì)特征和成礦條件進(jìn)行研究，再次發(fā)現(xiàn)了斷龍頸礦段隱伏的銅礦體，探獲工業(yè)品級(jí)銅金屬量約36×104t，達(dá)到中型規(guī)模。目前斷龍頸礦段資源量規(guī)模有望進(jìn)一步擴(kuò)大，所以開(kāi)展礦段地質(zhì)特征及控礦因素的研究十分必要，對(duì)尋找沙溪銅礦深部及外圍隱伏銅礦體具有一定的參考意義。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

沙溪銅礦區(qū)大地構(gòu)造位于位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)、華北地臺(tái)及大別山造山帶與郯（城）-廬（江）斷裂帶東界黃（栗樹(shù)）-破（涼亭）斷裂帶、滁河斷裂的交匯部位，構(gòu)造環(huán)境獨(dú)特（圖1）。

圖1　大地構(gòu)造位置圖（327隊(duì)資料）Fig.1 Location of tectonic structure （on data from No.327 Unit）

區(qū)域地層發(fā)育不全，主要有中新元古界西冷（巖）組變質(zhì)巖系組成基底巖石，新元古界震旦紀(jì)-早中三疊世沉積蓋層，侏羅世—白堊世陸相盆地沉積。

區(qū)域內(nèi)北東向構(gòu)造為主要構(gòu)造格架，褶皺構(gòu)造主要表現(xiàn)為菖蒲山－盛橋復(fù)式背斜，該背斜北東自盛橋，南西至菖蒲山，其褶皺軸跡總體呈北北東向30°展布，南西端隱伏于紅層之下。其核部最老地層為震旦系燈影組，兩翼地層從寒武系至侏羅系。褶皺復(fù)雜，不同地段變化較大，因構(gòu)造破壞而不完整。

區(qū)域斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，依據(jù)產(chǎn)狀可劃分為四組，其中以北東、北北東向?yàn)橹?，少量斷層呈北西向或近東西向，北東、北東東向兩組斷層為早期形成，以壓性、壓扭性為主，是區(qū)域內(nèi)主要的控巖、控礦斷裂構(gòu)造。

區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，巖漿噴發(fā)、侵入活動(dòng)主要發(fā)生在燕山期，北淮陽(yáng)安山－流紋粗面巖火山巖帶分布于北西側(cè)，粗安質(zhì)－粗面質(zhì)火山巖組合的廬樅斷陷火山巖盆地分布于南東側(cè)，東顧山－沙溪閃長(zhǎng)巖至花崗閃長(zhǎng)巖巖漿巖帶位于區(qū)域中部，基底斷裂及派生斷裂和火山構(gòu)造的控制著巖漿巖在空間上的分布。

2　斷龍頸礦段地質(zhì)特征

斷龍頸礦段位于沙溪銅礦區(qū)中偏南部，北部銜接銅泉山礦段，南至沙溪河，東與鼓架山礦段相連，西至趙家院子下沙溪一線（圖2）。

圖2　廬江縣沙溪礦區(qū)斷龍頸礦段地形地質(zhì)圖Fig.2 Topographic and geological map of the Duanlongjing ore block in the Shaxi ore district in Lujiang County

2.1地層

由于斷層發(fā)育以及侵入巖體的穿插，使礦段內(nèi)地層分布較為零亂，出露地層由老至新主要為志留系：下統(tǒng)高家邊組（S1g）、中統(tǒng)墳頭組（S2f），侏羅系：下統(tǒng)磨山組（J1m）、中統(tǒng)羅嶺組（J2l），白堊系：下統(tǒng)楊灣組（K1y）及第四系（Q）。

其中與成礦關(guān)系最為密切的是志留系下統(tǒng)高家邊組（S1g）和中統(tǒng)墳頭組（S2f）。

高家邊組（S1g）主要分布于礦段的中東部，呈條帶狀斷續(xù)出露，總體呈北東－北北東向展布，巖性為淺灰、灰綠色或淡粉色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥質(zhì)粉砂巖等，地表風(fēng)化呈褐黃色、淡紫紅色，薄層狀或頁(yè)片狀，巖石層面上可見(jiàn)少量鱗片狀絹云母，頂部常見(jiàn)粉砂巖條帶，有時(shí)含細(xì)砂巖夾層?？拷鼛r體部位由于熱變質(zhì)作用而硅化褪色堅(jiān)硬，層理亦不明顯。厚度大于300m。根據(jù)目前鉆探深部揭露情況，該層為含礦巖體主要圍巖。

2.2構(gòu)造

斷龍頸礦段位于八字口－嚴(yán)灣背斜南端近核部位置，該背斜向北沿北東和北北東向構(gòu)造帶呈帚狀撒開(kāi)（董樹(shù)文等，1984），為盛橋－菖蒲山復(fù)背斜端的一部分。

褶皺：礦段內(nèi)地表僅殘留主背斜的東翼，在鉆孔中見(jiàn)到主背斜的西翼，兩翼主要為志留紀(jì)地層，侏羅紀(jì)地層零星分布于志留系兩側(cè)。東側(cè)志留紀(jì)地層總體走向?yàn)楸睎|向，局部為北北東向，傾角50°～75°，核部地層傾角在75°左右；西側(cè)雖在鉆孔中見(jiàn)到志留紀(jì)地層，但依據(jù)現(xiàn)有工程揭露情況，在礦段內(nèi)尚難以確定其形態(tài)。侏羅紀(jì)地層由于受巖體侵入及斷層影響，產(chǎn)狀變化較大，西側(cè)地層總體走向近南北向，傾向西，傾角30°左右，局部70°左右；東側(cè)地層總體走向北北東，傾向東南，傾角50°左右，局部75°左右。志留紀(jì)地層構(gòu)成顯示該區(qū)主褶皺相對(duì)緊密。另外從地表至地下（鉆孔）均可見(jiàn)少量褶幅較小的小褶曲。

斷裂： 礦段內(nèi)斷裂發(fā)育，主要為成礦前形成，控制著本區(qū)的斷陷格局和礦床內(nèi)巖體的分布，成礦后斷裂主要為成礦前部分?jǐn)嗔言俅位罨瑢?duì)礦體破壞一般不大，大多被晚期脈巖充填。礦段內(nèi)實(shí)測(cè)及推定的斷裂共有10條，按其走向大致可分為三組。

北東－北北東向斷層：本組斷層與盛橋－菖蒲山復(fù)背斜軸線走向基本一致，產(chǎn)于背斜近核部附近古生界地層中，或古生界與中生界地層界線處及其附近。為背斜形成時(shí)地層發(fā)生強(qiáng)烈褶皺的同時(shí)，伴生的一系列壓性及壓扭性斷層，常被近東西向或北西向斷裂切穿，并產(chǎn)生斷距不等的錯(cuò)位，如礦段內(nèi)F1、F2、F3。其中F1斷層為根據(jù)鉆孔推測(cè)的隱伏斷層，斷裂面傾向南東東，傾角 70°左右。該斷層后期再次活動(dòng)使含礦巖體局部破碎，F(xiàn)2斷裂古生界與中生界交界處，鉆孔多以揭露到，斷裂面傾向南東，傾角50°～70°左右，大部分已被巖體侵位。F3為推測(cè)斷層，從其殘丘地貌的菱塊狀特征及嚴(yán)灣東長(zhǎng)條狀沖溝等顯示其存在，可能是八字口至銅泉山斷裂的斷續(xù)南延部分。

北西向斷裂：所見(jiàn)頗多。常因?qū)е碌貙蛹氨北睎|向構(gòu)造的水平位移而易于判別。如F4～F8。其中F4、F5所見(jiàn)規(guī)模較大，F(xiàn)4從已有資料推斷其北東盤(pán)相對(duì)下落東移，斷裂面傾向南東，其它平行斷裂多未查清。

近東向斷裂：較少且規(guī)模較小，如F9、F10，F(xiàn)10位于松樹(shù)圩南，主要表現(xiàn)為志留地層與侏羅地層沿走向相抵。斷層面傾向傾角不詳。

另外在鉆孔中無(wú)論是砂頁(yè)巖還是巖體、脈巖中常見(jiàn)有擠壓破碎帶和構(gòu)造角礫巖，主要巖體上部偶爾可見(jiàn)侵入角礫巖帶等。

2.3巖漿巖

屬于整個(gè)沙溪銅礦區(qū)中酸性雜巖體的一部分，該礦段內(nèi)主要巖漿巖巖石類型如下：

石英閃長(zhǎng)斑巖：分布于礦段的中北部，為沙溪主要含礦巖體的東南側(cè)，也是本礦段的主要含礦巖體。巖石新鮮者深綠灰色，常因蝕變呈淺灰、灰白、淺紅色，全晶質(zhì)、板狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

黑云母石英閃長(zhǎng)斑巖：主要分布在礦段東南側(cè)及其東側(cè)，呈復(fù)雜巖枝狀，為礦段內(nèi)次要含礦巖體，巖石呈深灰色綠灰色，常蝕變?yōu)闇\灰、紅灰、綠灰色。

中斑閃長(zhǎng)斑巖：主要鉆孔中，主要呈脈狀產(chǎn)出，灰色或略灰紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，以斑晶較大為特征，且大小不均勻。

細(xì)斑角閃閃長(zhǎng)斑巖：本礦段中部呈巖枝狀產(chǎn)出，可形成小的礦體?；揖G色，局部蝕變成淺紅灰或灰白色。

煌綠巖：指一套基性脈巖，均呈巖脈狀零散分布，脈體不大，最長(zhǎng)者不逾百米，寬3～5m，有時(shí)受構(gòu)造條件控制，密集排列。新鮮者灰黑色或綠灰色，全晶質(zhì)斑狀結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)杏仁狀構(gòu)造。

另外在礦段內(nèi)還見(jiàn)有角閃閃長(zhǎng)斑巖，細(xì)斑黑云母石英閃長(zhǎng)斑巖、細(xì)斑石英閃長(zhǎng)斑巖、黑云母閃長(zhǎng)斑巖等，主要以巖枝或巖株形態(tài)存在，可能為相變產(chǎn)物，偶爾可見(jiàn)細(xì)斑閃長(zhǎng)斑巖、鈉長(zhǎng)正長(zhǎng)斑巖等成礦后期脈巖。

2.4圍巖蝕變

本礦段無(wú)論是侵入巖還是砂頁(yè)巖，均不同程度地受到蝕變作用，四種蝕變組合均存在，但其蝕變強(qiáng)度與蝕變礦物組合隨著所處構(gòu)造部位和巖體的不同而有著顯著差異。特別是斷龍頸礦段位于北北東向與北東向構(gòu)造復(fù)合部位，也是沙溪銅礦中部及西側(cè)巖漿巖帶的復(fù)合部位，造成蝕變疊加現(xiàn)象嚴(yán)重。近地表總體為北北東向展布的石英絹云母化，局部夾有青磐巖化蝕變礦物組合或泥化蝕變組合，深部見(jiàn)有面型分布和少量線性分布的鉀長(zhǎng)石化蝕變組合。主要礦化地段蝕變模式接近銅泉山礦段蝕變模式，但各蝕變帶總體蝕變范圍大，但蝕變強(qiáng)度相對(duì)較弱。一般蝕變強(qiáng)度自斷裂帶為中心向兩側(cè)逐漸減弱，各巖體所伴生的蝕變從蝕變礦物組合和與成礦作用的聯(lián)系也不盡相同。

鉀長(zhǎng)石化帶：為該礦段重要蝕變帶，主要分布在鉆孔深部的主要礦體附近，深部蝕變強(qiáng)弱不等，且寬度不一，東側(cè)37線淺部礦體下部也見(jiàn)到拋物線狀分布，蝕變較弱，寬度較小。

石英－絹云母化帶：也為該礦段的重要蝕變帶，淺部脈狀礦化體主要分布在該蝕變帶中，空間上處于鉀長(zhǎng)石化帶的上部或外側(cè)，范圍較廣。除近礦化體附近稍強(qiáng)外，總體蝕變強(qiáng)度較弱。

泥化帶：主要在本礦段ZK4109及鼓架山礦段ZK1709、ZK2102上部見(jiàn)到，另在斷裂附近也偶見(jiàn)，可能為雨水和晚期熱液共同作用下形成。

青磐巖化帶：遠(yuǎn)離主巖體（枝）的地表發(fā)育普遍，為無(wú)礦斑巖體主要的蝕變類型，含礦巖體的近礦巖體基本不發(fā)育。本帶可進(jìn)一步分為深色和淺色蝕變兩種礦物組合。

就本礦段石英閃長(zhǎng)斑巖和黑云母石英閃長(zhǎng)斑巖來(lái)說(shuō)，蝕變帶與礦體賦存有密切的依附關(guān)系。主要礦體的分布毫無(wú)例外的與鉀長(zhǎng)石化帶及鄰近的石英－絹云母化帶一致，鉀化帶為主要含礦部位，其上部或附近的石英－絹云母化帶同樣有工業(yè)礦體的分布。一般說(shuō)來(lái)，含礦石英閃長(zhǎng)斑巖、黑云母石英閃長(zhǎng)斑巖蝕變較強(qiáng)，其它部分巖體較弱；主要控礦斷裂帶及其附近蝕變較強(qiáng)，遠(yuǎn)離斷裂帶較弱。

3　礦體地質(zhì)特征

3.1礦體特征

斷龍頸礦段主次要礦體主要賦存在八字口－嚴(yán)灣主背斜的南段的近核部及其附近的石英閃長(zhǎng)斑巖體中。在主次要礦體的邊部，因部分礦化不連續(xù)，周邊圈出多個(gè)小礦體或零星礦體，另外在礦段的東側(cè)復(fù)式背斜的南東翼，含礦巖枝順褶皺構(gòu)造形成的層間破碎帶或斷層侵入也形成少量零星礦體。

主礦體礦段內(nèi)礦體平面北東向長(zhǎng)度約1000.99 m，寬344.62～467.41m，平均寬度403.11m。考慮礦體完整性，剖面線上含礦段外工業(yè)品位礦石延伸309.6～867.31m,平均延伸597.27m。

礦體形態(tài)不同剖面上變化較大，但總體呈不規(guī)則的透鏡狀，少量為似層狀,北側(cè)礦體頭部有一定的分支分叉現(xiàn)象，水平中段呈長(zhǎng)條狀，縱剖面上呈不規(guī)則啞鈴狀。礦體總體走向25°～48°，礦體傾向南東東，傾角22°～35°左右，礦體少量由于脈巖的侵入破壞及自身的礦化不均勻，存在工業(yè)品級(jí)包低品級(jí)礦石或者，低品級(jí)礦石包工業(yè)品級(jí)礦石。純夾石極少,礦體與圍巖無(wú)明顯界限。

礦體主要賦存在志留紀(jì)地層半圈閉的石英閃長(zhǎng)斑巖巖體內(nèi)，進(jìn)一步分析認(rèn)為是獅子山至八字口主背斜的南延部分的狹窄地段，形態(tài)較為穩(wěn)定，剖面上頂?shù)装逡圆粔蚱肺坏氖㈤W長(zhǎng)斑巖為主，部分為志留系高家邊組泥質(zhì)粉砂巖。

礦體埋深總體走向上由北東向南西逐漸加深，傾向上北西側(cè)淺、南東側(cè)深。礦體埋深為666.18～1344.31m，礦體平均埋深約1005m。礦體賦存標(biāo)高為-644.81～-1326.21m。礦體平均賦存標(biāo)高約-996m。

頂板圍巖主要為不夠邊界品位石英閃長(zhǎng)斑巖，少量為志留系泥質(zhì)粉砂巖等。礦層中包裹的夾石較少，主要分布在礦層中少量不夠品級(jí)的石英閃長(zhǎng)長(zhǎng)斑巖巖體或石英閃長(zhǎng)斑巖巖體與后期晚期脈巖共同構(gòu)成。

3.2礦體圍巖和夾石

3.2.1礦體圍巖

本礦段的銅礦體主要賦存在石英閃長(zhǎng)斑巖中，極少量賦存在侏羅系、志留系粉砂巖、頁(yè)巖中，礦體與圍巖的界線不清晰，絕大多數(shù)呈漸變關(guān)系，只是由于受工業(yè)指標(biāo)的限制，劃分出礦體和非礦體。

3.2.2礦體夾石

礦體中夾石較少，以弱礦化的石英閃長(zhǎng)斑巖為主，與礦體呈漸變關(guān)系，如果從礦化角度來(lái)認(rèn)識(shí)，其實(shí)是一個(gè)較為完整的礦化體。整個(gè)礦床礦體基本為貧礦包富礦，即低品級(jí)礦石內(nèi)部夾工業(yè)品級(jí)礦石，少量富礦包貧礦。

3.3礦體產(chǎn)出特征

該礦段礦體產(chǎn)出特征既有原沙溪礦區(qū)一致的產(chǎn)出特征，也存在一定的差異。綜合該礦段礦體產(chǎn)出大致有以下四種情況。

（1）產(chǎn)于八字口-銅泉山主干斷裂派生的斷層（主礦體巖體侵入位置）及其平行裂隙所控制，與銅泉山礦段主要礦體產(chǎn)出特征相似，但多以志留紀(jì)地層作為間接頂?shù)装?，礦化體主要分布在石英閃長(zhǎng)斑巖巖體中，但與石英閃長(zhǎng)斑巖巖體產(chǎn)狀聯(lián)系不如銅泉山礦段緊密。礦化體埋藏也相對(duì)較深。

（2）產(chǎn)于鼓架山斷裂及其派生的斷層附近或與于北西向斷裂交匯處（少量零星礦體及次要含礦黑云母石英閃長(zhǎng)斑巖巖枝侵入位置），以志留紀(jì)地層作為直接或間接頂?shù)装?，礦體的產(chǎn)狀嚴(yán)格受巖體（巖枝）形態(tài)控制，形成小的零星礦體。

（3）產(chǎn)于沿侏羅系與志留系不整合界面（含斷裂）貫入的的石英閃長(zhǎng)斑巖或黑云母石英閃長(zhǎng)斑巖巖枝內(nèi)或侏羅系捕虜體中，邊部有時(shí)跨越到志留系砂巖中，礦體與斷裂的展布方向一致。走向北東，傾向北西。

（4）在不同的巖性中沿一定的構(gòu)造破碎帶或裂隙，充填交代形成小的零星礦體，或受斷層構(gòu)造等控制在主礦體的邊部形成零星礦體“衛(wèi)星礦”。

4　控礦因素分析

4.1地層因素

由泥巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥質(zhì)粉砂巖等巖性組成的志留系下統(tǒng)高家邊組地層，為礦段內(nèi)含礦巖體的主要頂、底板，對(duì)含礦巖體內(nèi)的成礦流體起到屏蔽作用，為成礦元素的富集提供了良好的條件。

4.2構(gòu)造因素

由于斑巖銅礦的成礦物質(zhì)主要來(lái)自上地幔，因此，必須有區(qū)域性的深斷裂的存在才能把上地幔與上地殼相互溝通起來(lái)。礦區(qū)緊鄰的郯廬斷裂帶和羅河斷裂（高銳等，2010；董樹(shù)文等，2011），構(gòu)成了連接地表到地幔的通道。

礦段內(nèi)礦體主要分布于八字口-嚴(yán)灣背斜的核部及其附近，礦體走向與背斜軸向基本一致，總體由北東向南西逐漸加深，這與背斜整體北東端上翹，向南西傾伏的特征基本一致，可見(jiàn)礦體的分布是受到背斜構(gòu)造的嚴(yán)格控制的。

從礦體的形態(tài)上來(lái)看，礦體在北西斷裂附近，礦化富集程度較高，如位于北西向斷裂F8附近的ZK2103孔，單孔見(jiàn)礦視厚度達(dá)517m。從施工的鉆孔揭露的情況來(lái)看，斷層延伸至背斜核部以外時(shí)，礦化較弱?？梢?jiàn)在本礦段北西向斷裂在背斜核部為礦化的富集創(chuàng)造了有利條件。

4.3巖漿巖因素

沙溪銅礦區(qū)及其周邊一帶的沉積巖中，銅的含量均低于地殼豐度，成礦元素出自形成斑巖體內(nèi)部及深部的含礦氣液（池月余等，2015）。從地表出露和鉆孔揭露情況看，礦段內(nèi)分布有大量的中酸性巖體，主要巖性為石英閃長(zhǎng)斑巖,這些中酸性的巖體為礦體的形成提供了必要的礦源。

綜上所述，礦段內(nèi)礦體的控礦因素主要為背斜構(gòu)造提供了成礦空間，地層屏蔽作用提供了礦化富集的條件，斷裂作用為礦體進(jìn)一步富集提供了有利條件，中酸性巖體及深部含礦熱液提供了礦源。

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GeoloGiCAl feAtureS And ore-Control fACtorS of the duAnlonGJinG ore bloCK in the ShAxi CoPPer ore diStriCt in luJiAnG County

CAo Jie-ling, hu zhi-dan
(No.327 Unit of Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Province, Hefei, Anhui 230001, China)

The Shaxi copper mine is a typical porphyry copper deposit in the Lu-Zong area and has reached large scale, of which the Duanlongjing ore block, medium in size, is the latest work result. This paper studied and summarized geological features and ore-control factors of the block providing a reference for exploring concealed ore bodies in the depth and periphery of the deposit.

geology; ore-control factors; Duantoujing; Shaxi

P618.41

A

1005－6157（2016）01－017－5

2015-09-25

曹杰玲（1984-），男，安徽渦陽(yáng)人，工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)找礦和勘查工作。