安徽省枞阳县王庄地区铜矿地质特征及成因探讨.pdf

第l9 卷第1 期 安徽地质 V o1 ．19 No ．1 文章编号1 0 0 5 6 1 5 7 2 0 0 9 0 1 0 3 5 4 安徽省枞阳县王庄地区铜矿地质特征 及成因探讨 卫成治，何定国 华东冶金地质勘查局81 5 地质队，安徽巢湖2 3 8 0 0 0 摘要在概述区域成矿地质背景的基础上，阐述了王庄地区铜矿的地质特征，并对矿床成因进行了探讨。 关键词铜矿；地质特征；矿床成因；王庄 中图分类号P 6 1 8文献标志码A 1 区域地质背景 本区位于扬子板块北缘与华北板块拼合带的庐枞 盆地西南部。盆地的基底为中、下侏罗统罗岭组和磨 山组陆相含生物碎屑沉积岩，厚度达2 0 0 0 多米。其上 发育有上侏罗统和下白垩统一套火山岩系盖层，火山 岩系可分为四个旋回，自下而上分别为上侏罗统龙门 院组和砖桥组；下白垩统的双庙组和浮山组。每一个 火山旋回都是从爆发相开始，随后溢流相逐渐增多， 最后以火山沉积相结束。岩石化学性质为一套中基、 中性一亚碱性、碱性火山岩。盆地外侧零散出露有志 留一三叠纪地层，为一套海陆交互以浅海碳酸盐相为 主的沉积建造。 区域褶皱构造不发育，以断裂为主，基底断裂主要 为北东向官桥．城隍庙大断裂，盖层二级火山构造较发 育，有火山洼地、火山口及层火山机构等。 由于庐枞火山岩盆地处于这一特定的大地构造背 景中，因而它的形成、发展与演化及对成岩、成矿的控 制都具有其独特的特征，是长江中下游成矿带内重要 的铁、铜、金、银、铅、锌等找矿远景区之一。区内附近 已探明开采的矿山有拔茅山铜矿、大刨山铜矿、天头 山金铜矿等及众多小型铜金矿点。它们一般与断裂构 造、岩侵火山隆起、火山一破火山口、次火山岩体等密 切相关。 2 矿区地质特征 王庄地区铜矿位于庐枞盆地西南部，天头山铜 金 矿的东侧约3 k m ，是继天头山铜 金 矿之后区内 图l 安徽省枞阳县王庄地区地质示图 F i g ．1G e o l o 舀c a l8 k e t c ho ft h eW a n 铲h u a n ga r e a ’Z o n g y a n gC o u n t y ， A n h u iP m v i n c e 1 第四系；2 侏罗系砖桥组；3 侏罗系罗岭组；4 砂岩；5 安山质凝灰 岩；6 安山质角砾凝灰岩；7 粗安质凝灰岩；8 粗安质角砾凝灰岩 9 粗面质凝灰岩；l O 粗面岩；1 1 凝灰质粉砂岩；1 2 欢生石英岩；1 3 安山玢岩；1 4 闪长玢岩；1 5 正长斑岩；1 6 石英正长斑岩；1 7 重晶 石脉；1 8 石英脉1 9 褐铁矿化硅化石英脉；2 0 地质界线；2 1 不整合 界线；2 2 地层产状；2 3 断层及编号；2 4 矿化带及编号 收稿日期2 0 0 8 - l O 一2 3 作者简介卫成治 1 9 6 3 ． ，男．安徽合肥人．工程师，现从事地质勘查及技术管理工作。 万方数据 3 6安徽地质 2 0 0 9 年 颓发现的一个铜矿 见图1 。 2 。1 地澄 罗岭组分布于南部的团山一小铁凹、老朱庄一带， 砖辑组滋露范围大，区内广布，第四系多位于蟹闯、洼 地。 罗岭组为中一细粒长石、石英砂岩爽少量的粉砂 岩。 砖桥组岩性为粗安质凝灰岩、粗安质及安山质角 砾凝灰岩、凝灰质粉砂岩、粗蜜岩、粗面岩。 第豳系主要为灰黄色、灰褐色粘土、亚粘土、砂士、 滚石等。 2 。2 构造 矿区褶皱构造不发育，由南而北可视为倾向 N N E 渐转为N E 向的单斜构造，向盆地中心内倾，倾角 1 5 。～2 5 。，局部呵达4 G 。。5 0 。。断裂构造发育，主 要有兰组分别是近S N 向、N E 向、N w 向。近S N 向断 层是矿区控矿赋矿断层，规模较大，代表断层两条F ， I 、F 2 Ⅱ ，产状较陡，具张掇性特征，地表显示为蚀 变破碎带，宽5 米一数十米不等；N E 向断层为官桥一城 隍盛基底大断裂旁德次级构造，属导浆断层，既维新 裂在查区分布较广，走向2 0 。一4 0 。，代表断层3 条F ，、 F 。、F ；为压扭性断层，断面平直、光滑，多充填有正长斑 岩；N w 崩断层走向介于2 8 0 0 ～3 3 0 。，规模较小，代 表断层3 条分别F 。、F ，、F 呈破碎带产出，局部显示压 扭性，左行平移特征臻显，为成矿后的断层，有的对矿 体有明显的破坏作用。 2 ．3 岩浆岩 矿送凌囊露的卷体主要为次生久内岩，规模小，呈 岩株、岩脉产出，代表性的岩体有毛王庙复式岩体、官 山小学石英正长岩体。 毛王庙岩体分布予矿区西南角毛竹阏一大山头一 带，岩性为正长岩，＆{ 露面积1 ．5 k m 2 ，呈岩墙状产出，为 燕l 白晚期侵入。 官山小学石英正长岩体分布于矿区中南部，呈长 舌状，面积约O ．3 k m 2 ，侵入到中侏罗统罗岭组砂岩中， 岩体接触带具较强的黄铁绢云岩讫，焦岩化。 断裂带边缘发育有粗安玢岩、正长斑岩及安山玢 岩脉数袈，为火山喷发间歇期产物，与矿化关系密切。 2 ．4 物化特征 l ／万土壤地球化学测量罔f “的近南北向A u 、A g 、 B i 、c 珏、弱组合异常与王疰一小徐庄南j 乏惠矿讫玻碎 带分布一致，异常中心A g 最高达l O O p p m 、B i 5 0 0 印m ， 潮时显示A u 、C u 异常覆加。 在化探次生晕A g 、P b 、B i 、A u 、C u 等组合的异常带 内，激电中梯潮露显示低阻、高受极化率特缝明显，电 阻率梯度变化低缓，为一导电均匀的低阻体，在F s 值出 现较大负值背景下，断续出现F s 值达6 ％～8 ％的幅频 率异常，物探解释下方存在陡倾斜板获极纯体，与矿 化带延展方向旗本一致。 3 矿体地质特征 3 ．1 矿化带特征 受南北向构造带控制，区内主要矿化带有两条 l 号带为王震一小徐1 窿镧矿讫带，囊号带为银龙岗镶 银矿化带。 l 号矿化带位于矿区中部，走向3 5 2 0 ，延长2 6 0 0 余米，产于砖桥组火由碎屠岩中，矿化带宽4 ～1 2 ，倾 向总体向西，倾角8 0 。一8 5 0 ，带内发育有石英脉、褐 铁矿化硅化脉及重晶石脉等，并不同程度伴蠢铜、金 矿化，局部形成铜矿体或锕 金 矿体。 Ⅱ号带分布于矿区东南部砖桥组凝灰裁及凝灰 凄粉砂岩中，带量近南j | 走向，宽5 一1 2 m ，总体向瑟赖 斜，倾角7 0 0 。9 0 0 。地表延长约8 0 0 m ，由硅化石英脉 及阉岩角砾组成，并伴有铜、银矿化，局部形成铜矿体 或镧 银 矿俸。 3 ．2 矿体特征 区内矿体以钢矿为主，呈黥状、透镜状。在不同建 段分别伴生有金、银。根据矿石自然类型的不同，在两 条矿化破碎带内已查明矿体1 3 个，其中铜矿体8 个，铜 金髯旷体1 个；饕鬟镊’冀尹体2 拿。篙述如下。 铜矿体分别位于I 、Ⅱ破碎带中，其中I 破碎带 中有8 个，Ⅱ破碎带中有2 个。矿体产予石英脉、硅化脉 中，走向3 4 0 。，近南北向，倾向西，局部地段倾向j | 东， 倾角7 5 0 ．8 7 0 。铜矿体厚度一般O ．6 5 ．7 ．6 5 m ，平均 2 。1 8 瓣，延长1 2 ◇一3 l 觚，延深5 0 ～2 8 觚。 铜 金 矿体产于I 号带的含铜石英脉中，走向近 南北，倾向东，倾角8 6 0 ，控制长度6 0 m ，延深5 5 m ，厚 O 。8 9 一1 ．8 m ，平均l 。2 l m 。 铜 银 矿体产于Ⅱ号带硅化脉中，走向近南北。 倾角近直立，地表已控制长度4 0 ～1 2 0 m ，延深大于 5 0 m ，厚O ．5 2 2 ．9 0 m ，平均2 ．1 2 m 。 区内矿体总体走向近南北，倾向一般向两，少数 囊系，倾惫较陡多奔予6 9 。～8 。；在横剖蘸主矿俸 万方数据 第1 9 卷第1 期 卫成治，等安徽省枞阳县王庄地区铜矿地质特征及成闲探讨 3 7 呈平行或侧列分布，沿走向膨胀收缩、尖灭再现 见图 2 。 田饲团- 目圈。圈团s 圆圈，母 图2 王庄地区2 0 线地质剖面示意图 F i g ．2s k e t c h0 fg e o l o g i c a ls e c t i 加2 0a c m 蚂t h ew a n 铲h u a n ga r e a 1 第四系坡积层2 凝灰质粉砂岩3 安山质疑灰岩4 粗安质疑灰 岩5 正长斑岩6 破碎带 铜矿体8 施工钻孔及编号 3 ．3 矿石特征 矿石自然类型主要有三种，分别为石英脉型铜矿、 石英脉型铜 金 矿、硅化脉型铜 银 矿。矿石矿物较 为简单，主要为黄铜矿、黄铁矿、次为斑铜矿、自然金、 自然银。氧化带为孑L 雀石、褐铁矿、针铁矿；脉石中矿 物主要为石英、重晶石、方解石、凝灰质，次为高岭石、 绿泥石、粘土类矿物。 矿石有益成分主要为c u ，伴生A u 、A g 。C u 品位 O ．2 3 ％一2 ．5 2 ％，平均0 ．9 8 ％；伴生A u 品位O 1 5 ．1 3 9 ／t ， 平均1 ．2 l 卧，A g 品位0 4 0 0 ．0 卧，平均1 9 ．5 9 卧。 黄铜矿呈他型晶粒状结构，次为溶蚀交代、包嵌、 交错碎斑状结构。 矿石构造以角砾状构造为主，次为脉状，团块状浸 染状构造。 金的载体矿物主要为黄铁矿，次为黄铜矿、石英， 金常被其包裹或与连生；银的主要载体为黄铁矿、石 英。 3 ．4 围岩蚀变 矿体主要产于上侏罗统砖桥组火山碎屑岩中，近 矿围岩主要为安山质凝灰岩、安山质含砾凝灰岩、紫 红色凝灰质粉砂岩、粗安玢岩、正长斑岩等。围岩蚀变 主要有黄铜矿化、黄铁矿化、硅化、绿泥石化、碳酸盐 化、钾化、钠化、叶蜡石化、重晶石化及表生铁锰矿化、 粘土化等，蚀变自矿化中心向两侧逐渐变弱。其特征 如下 黄铜矿化、黄铁矿化呈浸染状或细脉状展布，常 与硅化伴生于破碎带及其附近围岩中。 硅化、绿泥石化、叶蜡石化区内较普遍，矿体及附 近常表现为石英细脉或绿泥石化、叶蜡石化。 、钾化、钠化破碎带附近的粗安玢岩、正长斑岩脉 钾化、钠化强，与矿化关系密切。 碳酸盐化破碎带内常发育铁白云石、方解石脉， 充填于近矿围岩中，形成于成矿中晚期，与矿化关系 较为密切。 重晶石化位于矿体中上部的破碎带内，为成矿晚 期产物。 3 - 5 矿化分带性 C u 、A u 、A g 矿化在垂向上有明显的分带性，上部 以C u 、A u 、A g 共生带，随着深度加大，A u 、A g 矿化逐渐 尖灭，铜矿化较稳定，深部形成单一的铜矿。 3 ．6 成矿阶段的划分 区内成矿地质作用主要分为二个阶段，第一阶段 为热液期，第二阶段为表生期。 热液期发生于砖桥旋回的岩浆溢出期后，即粗安 玢岩、正长斑岩侵入期至铜金矿化期末。主要组合矿 物有磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、含铜自然金、自然 银、斑铜矿、辉锑矿和石英、绿泥石、碳酸盐类、重晶石 类矿物。 成矿温度经石英包裹体均一温度测定为 1 4 0 0 一2 7 0 。，属中低温热液。成矿环境由氧化一弱 还原一弱氧化变化过程中，成矿作用发生于中偏碱性 弱还原条件，主要矿物生成顺序为磁黄铁矿、石英、 黄铁矿_ 石英、黄铜矿、铁白云石_ 黄铜矿、自然金、 斑铜矿、石英、自然银、重晶石、绿泥石、蛋白石等。 第二阶段的表生期为氧化环境下的超低温热液作 用，仅发育于裂隙发育的近地表地段，形成氧化带，矿 石常见孑L 隙状、蜂窝状及胶状构造，矿物组合有褐铁 矿、孔雀石，次生铁锰类及粘土类矿物类。 4 矿床成因探讨 万方数据 3 8 熊徽地质2 0 0 9 年 4 。1 水的来源 经矿液水测定含矿石英脉氢、氧同位素 80 1 8 一1 ．1 ‰一0 ．4 9 ％。，6D 6 9 ％。，处于岩浆水与大气 降永混合水范围，得懑矿滚水的来源既凌岩浆承，又 有大气降水。 4 ．2 矿物质来源 送内碳酸盐类鑫c 玛为。2 。6 ‰，接近原生碳的 同位素成分；矿床硫化物的硫同位素8S3 4 位于 O 。9 ‰一6 。3 ‰，具典型岩浆硫特点；矿脉中重晶石硫同 位素8S3 4 为1 6 ．3 ‰，说明近地裘硫同位素组成受围岩 中淋滤出的蒸发盐混杂，表明圈岩组分或多或少参与 了戎矿作惩；区志次火虫岩粗安玢岩、正长斑岩孛C 毽、 A u 、A g 、B i 元素含量远高于区域背景值，在矿化带附 近，由外侧至中心成矿元素含邈逐渐递增，矿石构造 凌稀疏浸染状- 浸染状一脉状，因蓝次火出岩是矿物 质的主要来源。 4 。3 成矿枧理 砖桥旋回后期随着火山喷发的结束，次火山岩粗 安玢岩、正长斑岩的岩浆沿着北东向的基底大断裂囱 深部赶上逐渐侵入，阕时地表蠢求沿着断裂向下渗 透，与岩浆热液发生反应，卤水中丰富的N a 及部分 K 形成大蜒的钠化、钾化蚀变等，岩浆热液中携带的 铜、金、银等被不断析出，它们与卤水中的C l 。、H F 等形 成相对稳定的络合物，如4 c l 。 A u ”A u C l 。 - ，2 c l ’ A g A g c l 2 _ ，2 H S 一十C u 2 C u S 2 2 ‘ 2 H 。随着对 漉簇繇的持续进行，热滚的不断上舟，金属物质越来 越多形成含矿热卤水，它们进入到了更加开阔的近南 北向的断裂中，汽水热液在上升、运移过程中，由于沸 腾失去了大量盼东分，鳃鞭s ‘O H 芦一s 2 ’ H Ot ，同 时使C l 。、H S 。等络合物以大量的挥发形式逸出，破坏了 金属络合物的平衡，金属成矿元素以硫毒匕物矿物形式 在近南北向破碎带中聚集、沉淀。如F e 2 s 2 - F e s1 } 磁黄铁矿 ，F e 2 十C u 2 2 S 2 乙屺u F e S 2I 黄铜矿 。 综上所述送内镳矿隽中低温热液充填式石英艨型 铜矿，赋存于砖桥组火山碎屑岩近南北向构造破碎带 中，母岩为粗安玢岩、正长斑岩。 参考文献 【l 】刘阉，王彪，等．庐枞地区铁铜金银矿床成矿条件及成矿预测 f M 】。北京冶金出版桂1 9 9 6 f 2 】常- 箨佛，等．长江中下游铜铗成矿带【M 】，北京遣震出版社 1 9 9 l 【3 】楚之潮。等．长滋中下游铁铜企银矿成矿地质特征[ M 】，北京 冶金窭藏柱l 盼6 【4 】刘露从，高生民，簿．矿床学【M 】，北京地质出版社，1 9 7 9 G E o L o G I C A LF E A T U R E SA N DG E N E T 薹CD 重S C U S S 薹o No F C o P P E Ro R ED E P O S I TI NT H E 、V A N G Z H U A N GA R E A ，Z o N G Y A N G C o U N T Y ，A N H U IP R o V l N C E W E lC h e n g z h i ，H ED i n g g u o ． 镬。魁SG ∞l 螺1 c a | 瓷毪黼o fE a s tC 毂i 凇醚e 轭乳毪毽i c 鑫| E x p i o 黼t i 。珏B u 传糍，c b 鑫o h 。A 确珏i 秘鼹嫡．c b i 建采 A b s t r a c t T h i so u t l i n e dr e g i o n a lo r e - f o r m i n gg e o I o g i c a Ib a c k g r o u n d ，d e s c r i b e dg e O l o g i c a lf e a t u r e so ft h ec o p p e r a r ed e p o s i ll 珏l h eW a n g z h u a n ga f e aa n dd i s e l l s s e dt h eg e n e s l so fl 囊ed e p o s i ￡。 K e y w o r d s c o p p e ro r ed e p o s i t ；g e o l o g i c a lf b a t u f e s ；o r ed e p o s i tg e n e s i s ；W a n g z h u a n g ． 万方数据