姚家嶺礦床成因探討

趙守恒

（銅陵有色礦產資源中心，安徽 銅陵 244000）

姚家嶺礦床的普查、詳查和勘探所采用的礦體圈連方案一直存在比較大的爭議，所圈定的礦體和所估算的儲量都難以令人信服。雖然整個礦區已完成了總進尺達168108.3米的176個鉆孔，但由于礦體完全隱伏，又沒有施工任何坑道揭露礦體，有關礦體圈連和資源儲量估算結果的爭議一時很難有一個明確的結論。

1 區域地質概況

姚家嶺巖體在晚古生代地層經印支期形成沖斷-褶皺以后于燕山早期沿張性斷裂構造侵位的小巖體，巖體侵位過程以及侵位后的冷卻演化過程中，區域地殼一直處于NE-SW向拉張狀態，成礦作用就發生這種拉張環境下的巖體冷卻演化過程中[1]。

2 礦床地質特征

姚家嶺礦床位于銅陵礦集區的最東部的沙灘角礦田，姚家嶺礦床則位于戴公山背斜的北西翼，北臨繁昌火山坳陷帶，東連宣南坳陷區。礦區地表未有礦體出露，鉆孔揭露礦體主要產于姚家嶺花崗閃長斑巖體及與斑巖體相接觸的二疊系碳酸鹽巖中。在姚家嶺礦區，地表出露的地層主要是志留系中統墳頭組（S2f）、志留系上統茅山組（S3m）、泥盆系上統五通組（D3w）、石炭系中上統黃龍和船山組（C2+3）；二疊系下統棲霞組（P1q）、二疊系下統孤峰組（P1g）、三疊系下統南陵湖組（T1n）、三疊系下統和龍山組（T1h）、白堊系下統蝌蚪山組（K1k）等，其中與成礦關系密切的為二疊系下統棲霞組（P1q）和石炭系中上統黃龍和船山組（C2+3）。

3 礦床成因分析

2016年提交的勘探報告認為：姚家嶺鋅多金屬礦床是與燕山晚期隱爆斑巖體侵入活動密切相關的矽卡巖～高中溫熱液充填交代型礦床。但目前爭議比較大，有人認為是淺成低溫熱液型，也有人認為是矽卡巖型，還有人認為是隱爆角礫巖型。對于姚家嶺礦床，盡管前人已在同位素和流體包裹體地球化學方面做了不少的工作，但由于對于礦體的基本地質特征缺乏工程揭露，實際上關于本礦床的成因目前還缺乏非常具說服力的結論。成因推斷就必須從理論上解釋本礦床3個特殊地質現象的規律及其與成礦間的關系：①大理巖(二疊系下統棲霞組和石炭系中上統黃龍和船山組)是捕擄體還是倒轉的背斜，其形態規律及其與成礦間的關系；②角礫巖化的空間規律及其與成礦的關系；③構造-巖漿活動。

3.1 構造-巖漿活動規律及其與成礦間的關系

根據這一地區區域成礦及區域地質研究的結果，我們對本區的構造-巖漿活動規律及其與成礦間的關系做如下推斷：①姚家嶺礦床所在區域至少經歷了3次不同的地殼構造運動。②姚家嶺巖體的侵位是在印支造山運動之后地殼由造山向造盆轉化時發生的，屬于后造山巖漿巖體。③角礫巖化是在巖漿冷凝演化過程中由力學-化學耦合作用而導致的局部性動力作用。④巖體的基本形態以及巖體中大理巖捕擄體的形態主要是受印支期褶皺-推覆作用形成的斷層的控制，而巖體的細部形態以及相關礦體的形態則與巖漿侵位的引張構造作用密切相關。

⑤侵位巖漿在冷凝演化過程中，地殼一直處于伸展剝蝕狀態，巖體被剝蝕并直接在巖體上沉積了早白堊世巖石。⑥晚白堊世后的擠壓又將早古生代地層推覆到下白堊統之上。

3.2 與成礦相關因素分析

（1）剖面上與成礦關系密切的地層分布特征：本區對成礦關系認識一致的為，與成礦關系密切的地層是棲霞組及黃龍船山組碳酸巖，在剖面上：勘探報告認為該區地層為正常地層，地層傾向北，但從區域地質來看，戴公山背斜北西翼總體傾向南東，由于受到南東翼逆推作用的影響該翼發生了明顯的倒轉。從目前鉆孔揭露的地層來看，我們認為該地區屬于倒轉的傾伏褶皺：（樞紐傾伏，傾伏角介于10度-80度之間，兩翼走向不平行）。

（2）平面上與成礦關系密切的地層的分布特征：從平面上來看，大理巖捕擄體分布控制著礦體的走向，通過剖面進行圖切一系列平面來看，大理巖捕擄體走向北東（經過綜合計算，走向68°）傾向南西，其走向分布可能與礦體的走向一致。

（3）構造因素與成礦關系特征：姚家嶺巖體的一個最典型特征就是廣為分布的角礫巖化，角礫巖化的本身的特征及其與成礦之間的關系表現出如下的規律性。角礫巖特征復雜，有的角礫主要為沉積巖，有的角礫主要為花崗閃長斑巖，也有二者混在一起的，但總體上具有如下特征：A礫徑變化范圍大；B角礫形狀不規則，且多為棱角狀；C巖漿膠結。符合隱爆角礫巖的特征。

（4）成礦物資來源及礦體就位特征探討：基于對成礦空間的理解，礦體就位為4個地段，第一，捕擄體頂部形成的“帽子”空間，礦體呈囊狀，第二，捕擄體接觸帶產狀較陡部位礦體呈不規則的透鏡狀，第三，捕擄體內部，礦液沿層間裂隙充填，礦體呈不規則的似層狀到透鏡狀。第四，在接觸帶附近的巖體內部，有一部分小捕擄體被巖體溶蝕交代或巖體內部的裂隙構造也形成容礦空間，形成條帶狀或似層狀、囊狀礦體。

4 礦床成因分析

我們認為姚家嶺礦體賦存地段屬于倒轉的傾伏向斜，核部地層為二疊系棲霞組灰巖，上下為石炭系黃龍船山地層，與五通組地層呈平行不整合接觸，該層由于后期巖漿的侵入，受應力作用及巖漿的溶蝕及交代作用，出現大量的缺失，局部表現為二疊系棲霞組灰巖向淺部直接與五通組地層假整合接觸。在核部的棲霞組和黃龍船山組灰巖由于巖漿的侵入形成捕擄體，該捕擄體在頂部由于在巖漿侵入后冷卻過程中，由于膨脹系數不同從而在捕擄體的頂部、邊部及內部的形成一定的空間，當這些空間與礦液通道相連時，就成為容礦空間，這些空間是本區礦體就位的主要空間。姚家嶺礦床是與姚家嶺巖體密切相關的矽卡巖-淺成低溫熱液復合型礦床，礦床的淺部為淺成低溫熱液型鉛鋅銀礦，深部主要為矽卡巖銅和銅鋅礦。