安徽铜陵矿集区桥头杨地区深部成矿特征及找矿前景分析.pdf

地质与勘探安 徽 铜 陵 矿 集 区 桥 头 杨 地 区 深 部 成 矿 特 征 及找 矿 前 景 分 析基金项目：中国地质调查局项目（；）作者简介：白茹玉（），男，河北正定人，博士研究生，高级工程师，主要从事区域地质矿产调查和研究工作。白茹玉，杜建国，徐晓春，蔡晓兵（安徽省地质调查院，安徽 合肥；合肥工业大学 资源与环境工程学院，安徽 合肥）摘 要：铜陵桥头杨地区位于新屋里向斜北东段，铜陵矿集区凤凰山矿田和沙滩脚矿田之间，作为向斜构造区深部找矿靶区重点验证区，深部发育有较完整的石炭系、二叠系和三叠系有利成矿层位和岩浆岩，深部发现的矽卡岩、隐爆角砾岩及矿化特征与姚家岭式热液型铅锌矿床成矿要素吻合。钻探验证和激电测井成果显示，研究区深部音频大地电磁测量（）低阻异常区具有较大找矿潜力。关键词：成矿特征；找矿前景；铜陵矿集区；桥头杨地区中图分类号：文献标识码：文章编号：（），（，；，）：，（）：；铜陵矿集区是长江中下游铁铜多金属成矿带最重要的矿集区之一，区内自西向东分布有铜官山、狮子山、新桥头、凤凰山、沙滩脚 个矿田。近年来，随着姚家岭大型铅锌多金属矿床、胡村深部铜钼矿床、舒家店深部大型铜矿床的发现，铜陵矿集区深部展现出较大的找矿潜力。在铜陵地区开展的深部矿产地质调查与成矿预测工作，利用 建模预测技术实现了该区 成矿系统结构的透明化，并实现了定位、定量、定概率矿产资源预测和评价，圈定深部找矿靶区 个。本次工作选择向斜构造区进行查证，优选位于新屋里向斜核部、凤凰山矿田和沙滩脚矿田之间的桥头杨重点查证区（找矿靶区编号 西段），验证深部综合探测技术方法的有效性和本区找矿前景。本文对深部验证成果进行综合分析，总结了该区深部成矿特征和成矿规律，并对找矿前景进行了预测，以期对该区及邻区的找矿工作提供参考。地质背景新屋里向斜位于永村桥舒家店背斜的东侧，第 卷 第 期 年 月资源信息与工程 向斜轴向北东，轴面倾向南东，枢纽向南西倾伏，北东端被繁昌火山坳陷所覆盖。向斜核部由中三叠世地层组成，两翼由晚泥盆世早三叠世地层组成。在向斜的核部，走向断裂和岩浆活动强烈，有凤凰山岩体、桥头杨岩体和沙滩脚岩体侵入。研究区位于新屋里向斜北东段核部，核部为中三叠世周冲村组，两翼基本对称，由泥盆纪五通组早三叠世南陵湖组地层组成，见图。该向斜地表上北西翼倾向北西，南东翼倾向南东，根据音频大地电磁测量（）成果解译，地层在向斜深部可能变缓，总体表现为一两翼倒转的倒“”形褶皱。区内多发育北东走向纵断层，北西走向横断层次之，多切割早期纵断层。桥头杨花岗闪长岩体呈树枝状侵位于向斜核部，总体呈北东向展布，其北东端出露较宽，与沙滩脚岩体相连，向南西逐渐变窄，平面呈章鱼状岩脉、岩枝产出，在岩体与围岩外接触带部位发育大理岩化蚀变，形成白云质大理岩，局部形成矽卡岩。图 铜陵桥头杨地区地质略图 成矿条件研究区有利成矿层位发育，地表广泛发育的上石炭统（）、中二叠统（）和下三叠统（）碳酸盐岩地层是铜陵地区层控矽卡岩型矿床的主要赋矿层位（简称“”有利成矿层位）。桥头杨沙滩脚花岗闪长岩体周边发育完整的热接触变质带，沙滩脚岩体北东端发现姚家岭大型铅锌多金属矿，桥头杨一带岩体外接触带发育宽 的大理岩化带，其南东接触带局部发育宽约 的矽卡岩带，见大量铜矿化，局部形成的小型铜矿床已为地方开采。桥头杨花岗闪长岩体为明显的正电阻率特征，而 二维反演剖面的电性结构特征显示桥头杨岩体深部存在一规模较大的负电阻率异常区，推测可能由深部地层矿化蚀变引起，见图（）。该负电第 卷白茹玉等：安徽铜陵矿集区桥头杨地区深部成矿特征及找矿前景分析第 期阻率异常与区域重力低值场中的相对重力高相对应，指示其下可能存在向斜内的局部隆起，也表明地表出露的花岗闪长斑岩体可能为“无根”的岩盆，为侧向侵位形成，岩体深部可能存在与二叠系至三叠系有利成矿层位的下接触变质带，成矿十分有利。在闻家山一带呈现的低电阻率高极化率和高磁异常组合特征也指示岩体在深部与围岩接触带部位可能发育矽卡岩型多金属矿化。深部验证成果 深部地质特征为验证上述推断，在闻家山地区施工了深部验证孔（钻孔孔口海拔高度 ），见图。结果显示：桥头杨岩体呈指状穿插于围岩地层中，在钻孔内表现为众多的岩脉，见图（）；桥头杨岩体主要成分为中细粒花岗闪长岩，多发育高岭石化蚀变，深部叠加绿泥石化、水云母化蚀变，部分脉岩在内接触带发育透辉石、石榴子石矽卡岩化蚀变；脉岩内发育黄铁矿化蚀变，局部可见星点状黄铜矿，矿化由浅至深逐渐变强，内矽卡岩中还可见稀疏星点状、小团块状辉钼矿。钻孔验证显示，自地表向深部依次揭露三叠纪周冲村组至石炭纪黄龙组地层，见图（）。孔深 处开始发育一宽约 的断层角砾岩带（），导致二叠纪龙潭组、孤峰组全部缺失，栖霞组部分缺失；孔深 处开始发育一宽约 的脆韧性剪切带（），导致部分栖霞组、船山组地层缺失。在浅部（孔深 ），灰岩均发育大理岩化蚀变，蚀变沿裂隙发育，由裂隙向两侧蚀变由强变弱，形成大理岩大理岩化灰岩灰岩蚀变带；孔深 内发育多条断层破碎带，岩浆沿破碎带金矿（化）体；铜矿（化）体；钼矿（化）体；铅锌矿（化）体；断层及编号；钻孔位置及变化；五通组砂岩；黄龙组灰岩；船山组灰岩；栖霞组灰岩；孤峰组硅质岩至龙潭组砂岩；大隆组硅质岩；殷坑组钙质页岩；和龙山组泥质灰岩；南陵湖组灰岩；周冲村组灰岩；花岗闪长岩（）测量成果图；（）勘探线剖面简图；（）激电测井曲线图图 铜陵桥头杨地区 线剖面简图第 卷资源信息与工程第 期侵入，形成一系列脉岩，在部分脉岩接触带部位形成矽卡岩化蚀变。根据脉岩规模的不同，形成的矽卡岩条带宽度也有所变化，一般为 ，最宽 ，另沿部分裂隙发育矽卡岩条带，条带宽，由裂隙向两侧依次为石榴子石矽卡岩透辉石矽卡岩硅灰石大理岩大理岩化灰岩，呈现出由裂隙内向外温度逐渐减弱的特征。孔深 至孔底，花岗闪长岩发育矽卡岩化蚀变，形成中细粒水云母化、石榴子石矽卡岩化石英闪长岩，并发育 矿化。矿化蚀变特征综上所述，桥头杨地区深部灰岩以发育大理岩化蚀变为主，局部为矽卡岩化蚀变，蚀变强度总体较弱，多沿裂隙发育，浅部低温蚀变由裂隙向两侧依次形成大理岩大理岩化灰岩灰岩，深部高温蚀变依次形成石榴子石矽卡岩透辉石矽卡岩硅灰石大理岩大理岩化灰岩。本区深部发育多条断层破碎带，岩浆多沿这些破碎带侵入，形成一系列脉岩，使桥头杨岩体呈指状穿插于围岩中，岩脉成分为花岗闪长岩，因所处相带不同，上部脉岩具斑状似斑状构造，矿物颗粒较大，向深部颗粒变小，黑云母含量增多。脉岩以高岭石化、黄铁矿化蚀变为主，伴有金铜矿化，深部发育矽卡岩化蚀变，伴有辉钼矿化蚀变。区内深部矿化主要有矽卡岩型、热液型两种。早期矿化以矽卡岩型为主，发育于脉岩与围岩接触带部位，形成星点状、小团块状、矿化；晚期矿化以热液型为主，沿裂隙充填，形成细脉状黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿和少量铁闪锌矿。根据各矿化穿插关系，判断矿化顺序为高温黄铁矿化（伴生黄铜矿化、辉钼矿化）闪锌矿化低温黄铁矿化（伴生金矿化）。总体来看，孔内矿化分带明显，深部以钼、铜矿化为主，向浅部变为以铜、金矿化为主，与典型热液矿床分带特征基本一致。岩浆侵入早期，在接触带部位形成矽卡岩化大理岩化蚀变，并伴随少量铜钼矿化；岩浆作用晚期析出的大量岩浆流体聚集在岩体顶部和边部，这些高压“流体”沿应力薄弱位置释放，导致岩石破碎，形成爆破角砾岩，中高温含矿热液由岩体中心向围岩方向及上部运移扩散，在围岩的裂隙及断裂破碎带充填交代形成一系列由高温到低温变化的矿化蚀变（铜钼矿化闪锌矿化金矿化）。找矿前景分析本次钻探验证结果与地质物探综合建模推断结果基本一致，证实了区内深部发育“”有利成矿地层，桥头杨岩体在深部呈指状穿插于围岩之中，矿化主要发育于“”有利成矿层位与岩体接触带部位，部分脉岩内也见铜金矿化，证实深部存在地层、构造、岩浆岩“三位一体”有利成矿部位。本次获得的桥头杨花岗闪长岩成岩年龄为 ，与 周 边 沙 滩 脚 岩 体（）、小青塘岩体（）和凤凰山岩体（）成岩年龄一致，与沙滩脚矿田（）和凤凰山矿田（）辉钼矿 同位素年龄一致，表明研究区与沙滩脚矿田和凤凰山矿田发育有同期岩浆和成矿作用，且岩浆岩成分和矿物组合基本一致，成矿岩浆岩条件十分有利。本区断裂构造发育，多表现为张性断裂，深部发育脆韧性断裂，脉岩及含矿流体也多顺断裂构造贯入，深部岩体与灰岩围岩接触带附近及花岗闪长岩内发育多处爆破角砾岩，岩体内见矽卡岩化灰岩捕虏体，与凤凰山矿田和沙滩脚矿田发现的含矿隐爆角砾岩、含矿层间破碎带具有相同的特征，且成矿类型相同，表明研究区深部与上述两大矿田具有相同的成矿作用。本区重力场显示深部存在一向斜内的局部隆起，与断裂系统共同形成了良好的“运、储”成矿构造。对比铜陵地区成矿“多层”结构与“地层岩体耦合成矿”模式，桥头杨地区深部具备较完整的姚家岭式热液矿床的成矿要素，且位于沙滩脚、凤凰山两大矿田之间，成矿地层、构造、岩浆岩“三位一体”有利成矿部位发育。本次井中激电测量结果显示，视电阻率低阻异常和高极化率异常与矿化蚀变对应关系良好，视电阻率低阻异常与 低阻异常区相对应，见图（）。据此认为，本区深部大范围的 低阻异常区具有较好的找矿前景，成矿远景区主要位于地表下 以深，见图（）。结论）桥头杨地区深部发育有较完整的“”有利成矿层位，桥头杨岩体与凤凰山岩体和沙滩脚岩体属同期岩浆作用，且与凤凰山矿田和沙滩脚矿田成矿时间一致，具有较好的“地层岩浆”成矿组合。（下转第 页）第 卷白茹玉等：安徽铜陵矿集区桥头杨地区深部成矿特征及找矿前景分析第 期、等元素，而基性超基性岩强烈富集、等。侵入岩出现、等元素组合异常。在石英闪长岩体分布区，出现、元素的高背景。华力西期侵入岩体中则有、等元素组成的异常出现，在一些多期次复合杂岩体带形成多组合异常。控矿构造特征构造单元控制着勘查区成矿带的分布，康古尔塔格红石山板块缝合带控制着区内主要矿产的形成。区内断裂构造带、韧性剪切带等构造形迹十分发育，脆性、韧脆性断裂带是构造蚀变岩型金矿最重要的控矿因素；次一级的断裂构造、构造裂隙控制着热液型（石英脉型）金矿、中高温热液型白钨矿、高温热液型磁铁矿等类型矿床矿体及矿化的分布。矿床成因勘查区已圈定金矿体均产于石炭系扫子山组第 岩性段，含矿围岩为绢云石英千枚岩和绿泥石英千枚岩，断裂构造是该金矿最主要的控制因素。该区虽未见大规模岩浆岩出露，但构造滑动时产生的热液和邻近的 金矿序列岩浆活动产生的热卤水使金的溶解度增高，促使金和其他元素活化迁移，在有利的构造部位成矿。根据前述矿床矿体产出特征、矿石结构、构造和围岩蚀变特征及其组合特征综合分析，矿床为岩浆活动期后富硫化物的含金热液沿裂隙充填成矿，属中温热液裂隙充填成因类型。结论）勘查区位于甘肃省北山地区，属于扫子山红石山华力西期 成矿带，带内以、为主的矿化强烈，二叠纪板块碰撞造山，形成了扫子山构造挤压褶皱带及韧性剪切带，同时伴有碰撞相含矿石英闪长岩侵入，构成本区含矿母岩。）地球化学研究表明，亲硫的低温元素组合、等组合有利于成矿，这类组合指示金成矿与区内断裂构造或层间破碎带密切有关。同时表明，金矿形成部分的矿源来源于石炭系扫子山组。）该矿床受断裂构造控制明显，矿床为岩浆活动期后富硫化物的含金热液沿裂隙充填成矿，属中温热液裂隙充填成因类型。参考文献：张文国，朱东辉 我国金矿资源特征及成矿规律研究资源信息与工程，（）：朱利辉，李爱军，刘如珍，等 甘肃肃北县地质灾害形成条件及发育规律研究 矿产勘查，（）：陈柏林，吴淦国，叶德金，等 北山地区金矿类型、成矿规律和找矿方向 地质力学学报，（）：（上接第 页）该区深部发育的爆破角砾岩和灰岩捕虏体与凤凰山矿田和沙滩脚矿田含矿角砾岩和含矿捕虏体的形成特征和矿化特征相似，成矿构造条件有利。）本区深部具备较完整的姚家岭式热液矿床的成矿要素，位于向斜构造区内局部隆起区，钻探验证和激电测井结果显示，研究区深部 低阻异常区找矿潜力较大，是下一步重点工作对象。参考文献：常印佛，刘湘培，吴言昌，等 长江中下游铜铁成矿带北京：地质出版社，徐国建 安徽池州婆猪形铁矿区地质特征、矿床成因及找矿标志分析 资源信息与工程，（）：徐晓春，白茹玉，谢巧勤，等 安徽铜陵中生代侵入岩地质地球化学特征再认识及成因讨论 岩石学报，（）：吴星星，闫 峻，唐裕禄，等 安徽铜陵沙滩脚岩体年代学及地球化学特征 矿物岩石，（）：钟国雄 安徽铜陵姚家岭锌金多金属矿床成矿机制与找矿方向研究 合肥：合肥工业大学，瞿泓滢，裴荣富，李进文，等 安徽铜陵凤凰山石英二长闪长岩和花岗闪长岩锆石 年龄及其地质意义 吉林大学学报（地球科学版），（）：毛景文，杜安道，等 长江中下游地区铜金（钼）矿 年龄测定及其对成矿作用的指示 地质学报，（）：第 卷张玉明等：甘肃省肃北县 金矿成矿地质条件及成因分析第 期