安徽東至縣兆吉口銅鋅礦礦物特征及礦床成因

汪 博，朵雪蓮，李 濤，王 晨

（陜西地礦第二綜合物探大隊有限公司，陜西 西安 710016）

1 區域成礦地質背景

安徽省東至縣兆吉口銅鋅礦床，在大地構造上位于江南臺隆和下揚子臺坳交接的過渡部位，南部為江南臺隆（II級）環玉山臺拱（III級）障公山復背斜的西延部分，北側與長江中下游的巖漿巖銅鐵金成礦帶相鄰，南側為皖鎢鉬成礦帶[1]。

區域上劃分為四個構造層，第一構造層由中元代溪口巖群組成褶皺基底，為近東西向和北東向線型緊閉同斜倒轉褶皺，第二構造層由晚元古代歷口群組成區域褶皺基底，第三構造層由南華系-志留系地層組成區域褶皺蓋層，為開闊緩傾伏褶皺，第四構造層由下白堊統山間斷陷盆地和第四系河流沉積構成。

安徽省東至縣地區巖漿巖不發育，除青白口系鋪嶺組中見有變玄武安山巖和凝灰巖外，只有戴村巖體出露。該區向東或北東方向，它們大多屬于高鉀鈣堿性系列，依成巖年齡可以劃分為兩期，早期為I型含角閃石花崗閃長巖或二長花崗巖，同位素年齡為150-136Ma，晚期為A型花崗巖或正長巖，同位素年齡為136-120Ma。

區域成礦地質特征主要表現為：

（1）區域斷裂構造控制區內的巖漿活動，進而控制區內金屬礦產的成礦作用過程。區內主要巖漿巖帶及成礦遠景區段均沿重要區域斷裂構造展布。

（2）褶皺構造對巖漿侵入和成礦也具顯著影響，當其與區域斷裂構造復合，更利于成巖-成礦。

2 礦床地質特征

2.1 礦體特征

在礦區內圈定了91個銅鋅礦體，其中1-8號八個礦體呈脈狀、透鏡狀賦存于北東向東至斷裂構造角礫巖及構造碎裂巖中，9-91號83個礦體賦存于中元古代薊縣系環沙組下段地層的北北東-近南北向張性裂隙中。

兆吉口銅鋅礦按礦體規模本礦區礦體分為主要礦體、次要礦體、小礦體、低品位小礦體等四類。

主要礦體共有2個礦體，其中27號礦體大于10萬噸，2個主要礦體銅+鋅金屬量為35.1554萬噸、占總資源量的57.8%,次要礦體共有7個礦體，小礦體共67個，低品位礦體共15個。

2.2 主要礦體特征

礦區內主要銅鋅礦體有2個,分別為2、3號礦體，其特征分述如下:

2號礦體：礦體主要位于東至斷裂的西側，礦體以脈狀產出,礦體產狀280°～285°∠37°～58°，礦體平均品位：Cu 2.381%，Zn 6.419%,品位變化系數Pb 103.4%,Zn 166.2%。地表工程控制礦體長近500m,礦體最大厚度4.32m，最小厚度有1.08m,平均2.07m,變化系數67.1%,工程控制賦存標高為-223.12m～+78.65m。由Ⅰ、Ⅳ、Ⅷ線等3條勘探線9個鉆孔控制[2,3]。

3號礦體：礦體主要位于東至斷裂的西側，礦體以脈狀產出,礦體產狀280°～290°∠42°～58°，礦體平均品位：Cu 1.947%，Zn 2.950%,品 位 變 化 系 數Cu 128.3%,Zn 99.66%,地表工程控制礦體長近750m,礦體最大厚度12.33m、最小厚度1.11m、平均厚度4.01m, 厚度變化系數123.5%，賦存標高-372.22m～+101.74m,由Ⅰ、Ⅳ、Ⅷ、Ⅹ、ⅩⅣ線等5條勘探線15個鉆孔控制。

3 礦石質量特性

3.1 銅鋅礦礦石化學成份

兆吉口銅鋅礦礦區內共施工鉆孔120個，礦體主要化學成分為Cu、Zn,Cu品位最高38.52%,最低0.001%,礦床平均1.875%,Zn品位最高41.68%,最低0.013%,礦床平均3.315%,伴生有用化學成分為Au、Ag、Cu。共（伴）生Au品位最高2.8g/t,最低0,礦床平均0.309g/t；低品位金礦體金平均品位1.77 g/t。Ag品位最高412.5g/t，最低0，礦床平均20.694g/t；Cu品位最高5.65%，最低0，礦床平均0.128%。

3.2 礦石結構構造

礦石結構有半自形粒狀結構、包含結構及，局部見礦石發育充填結構。礦石構造主要為網脈狀和團塊狀構造。

圖1 研究區礦石結構

圖2 研究區礦石結構

3.3 圍巖蝕變

區內侵入巖較為發育，在地表見有多條長度、規模不等的晚期脈巖侵入。包括脈巖在內，區內巖石發生了不同程度的蝕變、破碎。蝕變類型和強弱主要與巖石破碎類型有關。

高嶺土化、褐鐵礦化、綠泥石化、絹云母化在破碎帶內較普遍，但蝕變不強。蝕變帶一般長數百米，寬5-40m，蝕變次為由碳酸鹽化、硅化、黃鐵礦化。強硅化僅局部見于破碎花崗巖中。

銅鋅礦化體出現的部位，地表一般只見綠泥石化、絹云母化，蝕變較弱。區內所發現銅鋅等礦化多與強破碎蝕變有關，銅鋅常以裂隙充填形式產于構造蝕變帶內（主要是指構造作用形成的強硅化，絹云母化、黃鐵礦化蝕變帶）。

3.4 成礦期次

綜合研究區含礦巖石中礦物的組合關系及礦脈之間的相互切割關系，熱液成礦期可以分為早、中、晚三個不同的成礦階段。早期主要表現為大量無礦石英伴隨少量方解石脈體的形成；中期為研究區的主要成礦階段，其以閃鋅礦-方鉛礦-黃銅礦-黃鐵礦的生成；晚期以充填圍巖碎裂巖和角礫巖的無礦石英方解石脈為主。

3.5 礦物生成順序

根據礦床中不同礦物之間的穿插、充填、交代關系以及礦物自形程度、各礦物的空間位置等特征確定各主要礦物的生成順序。詳見下表。

表1 研究區礦物生成順序表

4 礦床成因

根據地質現象的觀察研究結合室內物理化學數據的分析測定，一致認為兆吉口銅鋅礦床成因上與燕山期的巖漿巖活動有著密切的關系，其成因類型為淺成低溫熱液型銅鋅礦床。

（1）礦床嚴格受斷裂構造的控制。礦體主要賦存于中元古界薊縣系環沙組的淺變質碎屑巖中，受北北東向及近南北向的張性斷裂控制，呈脈狀和網脈狀產出。

（2）成礦溫度低且形成深度淺。礦石礦物在鏡下呈較大的黑三角孔，表現為中溫熱液特征，不同于沉積礦床中無黑三角孔現象。根據對礦物流體的包裹體研究，兆吉口銅鋅礦的礦物流體包裹體溫度范圍集中在121℃～288℃之間，成礦溫度確定為132℃～210℃之間；鹽度在0.22～13.23wt%NaCleq之間，平均5.11wt%NaCleq；成礦流體性質為中低溫-低鹽度的氯化鈉氣體系，氣相組分以水為主，少見富含二氧化碳的包裹體；流體密度變化范圍在0.7881g/cm3～1.0033g/cm3之間，平均0.8992g/cm3；成礦壓力范圍為23.9MPa～66.2MPa，平均為33.1MPa；成礦深度變化范圍為0.79km～2.135km，平均值為1.34km。總體顯示出低溫-低鹽度-低密度的淺成熱液礦床的特征。

（3）巖漿為研究區內成礦流體和成礦元素的主要來自。根據礦石氫氧同位素特征，研究區巖漿水和大氣降水的混合水為銅鋅礦床成礦流體主要來源；δ13CV-PDB的變化范圍為-9.33‰～-7.14‰，平均為-7.99‰，成礦流體中的碳主要為來自巖漿中的深源碳；δ34SV-CDT變化范圍為-3.11‰～5.77‰，平均值為0.81‰，它與隕石S或幔源S同位素組成比較接近，推測礦石中硫元素主要來源于深部的巖漿。