王 雷
(安徽省地質礦產勘查局321地質隊,安徽 銅陵 244000)
在充分研究了金子圩鐵、銅(金)多金屬礦區域地質背景、礦區地質背景后,對金子圩鐵、銅(金)多金屬礦地質特征進行初步總結,淺析地質成因,對深化該區多金屬成礦作用認識、總結成礦規律、指導找礦突破具有重大意義。
礦區所屬銅陵礦集區位于揚子陸塊下揚子地塊、貴池~繁昌拗斷褶束中段[1],地層分區屬下揚子地層分區貴池地層小區,其中志留系~三疊系地層除缺失泥盆系中下統、石炭系下統外,其余地層齊全。區內褶皺構造形成于印支期,自西北至東南印支期褶皺依次排列為舒家店背斜、新屋里復向斜、戴公山背斜,其中新屋里復向斜是本區最主要的褶皺構造。區內巖漿活動強烈,已知巖體分布面積達40km2,約占戴匯幅的10%。巖漿類型主要為輝石二長閃長巖、花崗閃長巖和石英二長閃長巖[2],且集中在中、西部印支褶皺區。規模較大的巖體有鳳凰山巖體、新橋頭巖體、橋頭楊巖體、沙灘腳巖體,區內內生金屬礦床類型主要為接觸矽卡巖型和層控矽卡巖型硫化物礦床,這些礦床的形成與區內中生代酸性巖漿活動有關[3]。侵入于新屋里復向斜南東翼的沙灘腳巖體與本礦床有直接成生關系。
(1)地層。礦區出露地層為二疊系下統孤峰組(P1g)、龍潭組(P1l)、三疊系下統殷坑組(T1y)、和龍山組(T1h)、南陵湖組(T1n)、侏羅系上統赤沙組(J3c)及第四系(Q4);鉆孔見到泥盆系上統五通組(D3w)~三疊系下統和龍山組(T1h)地層。礦體產于石炭系中上統黃龍、船山組(C2+3)與花崗閃長巖巖體(γδ)接觸帶厚層~巨厚層狀透輝石石榴石矽卡巖內。
(2)構造。礦區位于新屋里復向斜北東揚起端南東翼近核部,戴公山破碎帶與九榔斷裂帶的交切處西北,南部及西南部為戴公山背斜。新屋里復向斜是本區最重要褶皺,金子村向斜位于礦區西部破頭山至金子村一帶,東部和南部被斜交平移斷層F2斷層及花崗閃長巖體侵入所錯開,東部向北推移,軸向30°左右,核部地層為南陵湖組(T1n)、和龍山組(T1h)。向斜北西翼出露殷坑組和龍山組,傾向南東,傾角15°~45°。深部受褶皺構造影響,二疊系下統P1g~P1q地層比區域地層增厚。
(3)侵入巖。礦區出露侵入巖為沙灘腳花崗閃長巖。巖體主要分布于礦區南部及東南部,占礦區面積一半以上。平面形態不規則,長軸大致呈北東東向,呈巖株狀產出。巖體北部外傾,傾角局部陡,總體較緩且不規則,呈枝叉狀,總體傾角在45°~50°,傾向北,屬不整合侵入(局部為整合侵入)與圍巖接觸,巖體邊部有俘獲圍巖現象。巖體周邊及內側廣泛發育矽卡巖等,區內主要銅礦體即賦存于該接觸帶的構造部位。
(4)變質作用及圍巖蝕變。區內變質作用主要為接觸交代變質和熱變質作用兩種。花崗閃長巖巖體及周邊圍巖產生寬窄不等的變質帶。變質帶的分布大致有一定的規律,自巖體到圍巖依次形成矽卡巖化花崗閃長巖~透輝石矽卡巖、透輝石石榴子石矽卡巖、石榴子石透輝石矽卡巖~矽卡巖化大理巖及角巖~大理巖~灰巖、硅質巖等。
①礦體地質特征。礦區圈定主要銅礦體2個,賦存于石炭系中上統黃龍、船山組(C2+3)厚層-塊層狀矽卡巖中,礦體受地層控制,呈透鏡狀~似層狀、薄層狀產出。I號礦體走向北西~南東向,傾向南東,傾角10°~15°左右。II號礦體產于向斜核部,受地層及接觸帶控制,呈“U”型產出,走向北西~南東向,傾向南東。②礦石結構構造。礦石結構主要為他形~半自形晶~自形晶結構、顯微粒狀變晶結構、片狀結構。礦石構造為浸染狀構造、星散狀構造、細脈狀構造、塊狀構造等。③礦石礦物組合。礦區金屬礦物主要礦物為輝鉬礦、黃銅礦,次要礦物為黃鐵礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦,少量的閃鋅礦、方鉛礦、白鎢礦等。非金屬礦物主要有石榴子石、透輝石、金云母、蛇紋石、綠泥石、石英等。礦物共生組合:磁鐵礦-黃鐵礦-磁黃鐵礦-黃銅礦。④礦石類型。礦區礦石自然類型主要為含銅矽卡巖、含銅矽卡巖化花崗閃長巖。礦石工業類型為原生硫化物等單銅礦石,礦石工業類型簡單。
礦床的形成是地層、巖性、構造和巖漿等因素綜合作用的結果,金子圩礦體的富集與分布主要受地層、巖漿巖的影響。本區成礦作用與一定的巖石系列(組合)有關,本礦成礦層位的巖石系列為石炭系中上統球狀灰巖、白云質灰巖;原巖經熱變質作用,形成巨厚層-塊層狀石榴石矽卡巖、透輝石矽卡巖等。依據礦石類型和結構構造,主要金屬礦物組合特征,及化學成份,控礦地質條件,成礦地質背景等因素,分析認為礦體與層位、巖體關系密切,在空間分布上特征明顯,因此,認為礦床成因應屬于巖漿中高溫熱液型的矽卡巖型銅礦床。礦床成因為接觸變質交代型,自身富集熱液型,其成礦物質來源主要是巖漿熱液,少量來自圍巖。
安徽省南陵縣金子圩鐵、銅(金)多金屬礦位于長江中下游成礦帶,該區域周邊礦產資源豐富,通過對礦區區域地質特征、礦區地質特征以及礦石類型和結構構造,主要金屬礦物組合特征,及化學成份,控礦地質條件,成礦地質背景等因素綜合研究,分析認為礦體與層位、巖性、巖體關系密切,在空間分布上特征明顯,因此,認為該區礦床的形成是地層、巖性、構造和巖漿等因素綜合作用的結果。