句容市石碭山銅礦礦床成因與找礦標志

劉軻琪

（江蘇有色金屬華東地質勘查局，江蘇 南京 210007）

研究區位于寧鎮中段，處于長江中下游鐵、銅、多金屬成礦帶的東端。自20世紀50年代起，地礦系統在本區進行大量的地質、物化探、礦產工作[1-7]。筆者總結周邊已探明的礦床特征，結合本區地質條件背景分析，對石碭山地區銅礦床成因以及找礦標志進行總結，旨為該區后期找礦提供依據。

1 成礦地質背景

大地構造位于揚子陸塊區下揚子陸塊寧鎮斷隆的中部，大地構造背景復雜，地殼演化歷史漫長。中生代以前構造活動受揚子陸塊控制，其中前震旦紀埤城巖群地層經晉寧運動形成本區的結晶基底，基底構造呈近東西向展布，發育近東西向大規模斷裂，與之同時形成的北東向的等距性張性斷裂；基底之上的震旦紀及古生代至三疊紀主要形成巨厚的海相沉積蓋層和部分泥砂沉積物質，為相對穩定的構造發展時期；至印支期構造運動，主要于沉積蓋層中形成一系列近東西向平行的復式褶皺及近南北向張性斷裂，近東西向的壓性斷裂，北西、北東向扭性斷裂等，構成了區內基本構造格架；燕山構造運動進一步加劇區內地質構造變形，使之復雜而強烈。并伴隨大規模的巖漿活動，與圍巖接觸帶形成熱液蝕變和變質，與之形成了一系列的以鐵、銅、鉬、鉛、鋅、硫、金、銀礦等為主的礦產。

區內地層發育較齊全，自前震旦系至第四系均有分布。區內最老的地層為下-中元古代埤城群，為一套輕微混合巖化的淺變質巖系，構成區內基底地層。震旦系-三疊系為揚子準地臺的蓋層，以海相沉積為主，海陸交互及陸相沉積為次，各系、組之間呈平行不整合或整合接觸。侏羅系-白堊系為陸相碎屑堆積為主，此為火山巖。新生代第三系出露零星，第四系廣泛分布全區。

區內“三背兩向”褶皺構造組成了寧鎮中段褶皺的基本格架。自北向南依次為龍（潭）-倉（頭）復背斜、范家塘復向斜、寶（華山）-巢（鳳山）-石（頭崗）復背斜、樺（墅）-亭（子）復向斜和湯（山）-侖（山）復背斜。斷裂構造主要由縱向斷裂和北西、北東向的共軛剪切斷裂以及北北東向斷裂、北北西向斷裂組成。縱向斷裂主要發育于復背斜的兩翼，具逆沖性質，多產生于軟硬巖層的界面上，是區內重要的控巖控礦構造；北西向斷裂走向300°～320°，右行平移，兩盤錯位升降明顯，自西向東逐級抬升；北東向斷裂切穿基底，為區內重要的導巖、儲巖構造；北北東向斷裂具有平移性質，起著分隔地體和巖區的作用；北北西向斷裂具張扭性，常為儲巖構造。

區內巖漿巖分布廣泛，斷續出露于整個地區，總體上呈東西向展布。巖漿活動時間主要是燕山期，表現為大規模、多期次的巖漿侵入與噴發，其中以晚白堊世中一酸性巖漿侵入為主。巖石化學分析資料顯示，屬一系列中—酸性侵入體，大面積分布于礦區中部和東部。巖石類型以石英閃長斑巖為主，其次為花崗閃長斑巖等。

2 礦床成因及找礦標志

2.1 礦床成因類型

2.1.1 礦床成因

該礦床屬矽卡巖型銅礦床。燕山晚期巖漿活動所產生的石英閃長（斑）巖侵入體與青龍組大理巖或灰巖接觸后，由于巖漿活動不斷提供熱（動）能和礦化劑及成礦物質，使原來巖石失去平衡狀態，并與溶液發生化學反應，促使化學成分的改變。在接觸圍巖中的構造有利地段首先形成透輝石、石榴石等矽卡巖礦物，受多次的巖漿活動，逐步形成矽卡巖接觸帶。可能由于溶液的原始成分及同化作用的專屬性，以及被交代的巖石性質差異性，形成了各種不同礦物組合的矽卡巖。巖漿期后含礦溶液的活動同樣具有多次性，在活動過程中，由于失去平衡條件（溫度、壓力、溶度），礦質與早期的矽卡巖礦物發生交代作用，形成銅鉬礦床。本區銅礦床屬接觸交代型矽卡巖型。同時，礦區三疊系沉積了一套海相碳酸鹽，形成大范圍的石灰巖，經燕山晚期石英閃長（斑）巖的侵入活動，巖體外接觸帶的碳酸鹽巖發生強烈的接觸熱變質作用，由于熱量和析出的氣液影響產生了重結晶作用和退色作用，在石灰巖中形成大理巖化蝕變帶，于是在成分較純的大理巖帶中形成了白色方解石礦床。

2.1.2 成礦期、成礦階段

根據巖石、巖相地球化學特征，綜合分析礦物之間的相互穿插和先后交代等成生關系，普查區內成礦作用表現為多次、多階段的特點，礦物之間的先后關系較為復雜，結合前人研究資料，歸納其主要礦物共生組合有：①石榴子石+透輝石；②磁鐵礦+輝鉬礦+綠簾石+綠泥石；③輝鉬礦+黃鐵礦+黃銅礦+綠泥石；④石英+黃鐵礦+方解石。

根據礦物組合特征，礦化時期至少可分為矽卡巖期和石英硫化物期兩個主要成礦期，進一步分為早期矽卡巖階段、晚期矽卡巖階段、氧化物階段、早期硫化物階段、晚期硫化物階段，表1大致反映各階段主要礦物的一般成生的先后關系。

表1 主要礦物生成順序表

2.1.3 控礦因素

區內成礦作用受地層、構造、巖漿活動共同作用的影響，但受控制的狀況各有差別，其中以地層、巖漿巖控制成礦最為明顯。現分述如下。

（1）地層控制成礦作用。本區地層（巖石物化性質）對成礦的控制作用較明顯，主要地層控礦特征如下：①地層對金屬礦成礦的控制作用。青龍組灰巖與石英閃長（斑）巖接觸，形成廣泛的接觸變質帶，為區內重要的成礦部位，當灰巖（或大理巖）呈捕虜體形態出現，則在捕虜體頂部富集礦體。②地層對方解石礦的控制作用。本次圈定方解石礦體賦存于三疊系中下青龍組地層中，礦體產狀與地層產狀一致，青龍組灰巖受熱重結晶、脫色形成方解石礦體。

（2）巖漿控制成礦作用。礦區內以及礦區外圍廣泛出露的石英閃長（斑）巖，為燕山晚期中酸性巖漿活動的產物，從矽卡巖的產狀及其與石英閃長（斑）巖的關系來看，凡有矽卡巖的形成，就有石英閃長（斑）巖的活動。同時從區域的成礦專屬性上看，石英閃長（斑）巖為良好的成礦母巖，巖石中的暗色礦物以黑云母、角閃石為主，副礦物為磷灰石、磁鐵礦、榍石、鋯石。巖石化學成分以貧硅（SiO2：62.86%～65.36%）、富 鈣（CaO：4.02%～4.44%）、富 堿（Na2O+K2O：6.40%～7.06%）、高鉀（K2O≥Na2O）為特征。巖石分異指數高（70.04）。巖石鉀長石化較強，有利銅礦的形成。因此本區的巖漿巖對成礦是有利的。

（3）構造控制成礦作用。礦床的形成受一定構造條件的控制，礦區內主要受長江深大斷裂的影響，產生次一級的斷裂構造，致使礦區北面缺失棲霞組以下地層，同時巖石發生破碎，節理發育，便于含礦熱液的活動，在構造適宜的地方交代或充填形成礦床。

2.2 找礦標志

（1）地層標志。海相碳酸鹽巖沉積的地層，三疊系中下統青龍組灰巖為銅礦最為重要賦礦層位。

（2）巖性標志。青龍組灰巖與石英閃長（斑）巖接觸帶及其附近往往形成大理巖化、矽卡巖化，灰巖（富鈣、鎂、鐵）自身組分對矽卡巖體的生成、礦液的形成和分解沉淀起到重要作用。

（3）圍巖蝕變。本區圍巖蝕變不甚強烈，主要為碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化、粘土化，次為矽卡巖化、大理巖化，與銅礦化關系密切是矽卡巖化、綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化等，特別是矽卡巖化是尋找銅礦的重要標志。

（4）地磁異常。平緩規則的地磁異常區（100nT～300nT），反映該區有隱伏巖體存在，能據此圈定巖體范圍；在此背景上出現較高的局部地磁異常（500nT～800nT）可作為尋找含銅磁鐵礦的找礦標志。

3 結論

研究區礦化發育，礦產豐富，燕山晚期的中酸性石英閃長斑巖體侵入為研究區的礦化提供熱源，青龍組為后期含銅磁鐵礦形成提供了重要的成礦物質（Fe、Cu），同時受長江深大斷裂的影響，巖石次級斷裂及節理裂隙發育，便于含礦熱液的活動，在構造適宜的地方交代或充填形成了矽卡巖型銅礦床。本文探討的石碭山銅礦成礦地質條件、礦床成因、找礦標志，將對該區擴大矽卡巖型礦床的資源儲量，以及在礦區周邊相同地質條件地區尋找同類型礦床，能夠起到積極指導作用。