安徽池州乌谷墩银钼多金属矿床地质特征及找矿潜力

2020-04-03吴宁

华东地质 2020年1期

吴宁

(安徽省地质矿产勘查局324地质队，池州 247100)

安徽池州乌谷墩银钼多金属矿床位于长江中下游铜、铁、金成矿带，贵池—青阳多金属矿化区小官冲—云山背斜南西倾伏端核部，青阳、花园巩、茅坦岩体夹持的带状区[1]，分为钼矿段和银多金属矿段。钼矿段已施工巷道2 700 m，钻孔7 704 m，发现了矽卡岩型钼矿和斑岩型钼矿；银多金属矿段与许桥银矿相邻，位于小官冲—云山背斜次一级背斜北西翼。前人仅对许桥热液型银多金属矿床进行了相关研究[2-5]，但是对矽卡岩型和斑岩型矿床还缺乏深入研究。

目前，乌谷墩银钼多金属矿床银矿规模达中型，钼矿及与银矿共(伴)生的铅锌矿规模均为小型。受工作程度所限，矿体大多数未全部控制。综合研究乌谷墩银钼多金属矿床的成矿条件和控矿因素，总结矿床矿化富集规律，建立找矿模型是目前急需解决的问题。在成矿缺位理论指导下，在该矿床成矿有利部位部署合理的勘查手段及方法，对该区深部及外围实现找矿突破具有重要意义。

1 成矿地质背景

区域上，该区主要出露早寒武世黄柏岭组—早志留世高家边组和第四系，其中寒武系—奥陶系主要为海相碳酸盐岩沉积，志留系主要为海相陆源碎屑岩沉积。

贵池背向斜带由一系列NE向印支期褶皱组成，轴面一般倾向NW，为线状褶皱；枢纽起伏，一般向NE向倾伏。区域NE向、NW向、NNW向断裂在燕山期发生了较强烈的构造-岩浆活动。该区分布乌谷墩花岗闪长斑岩、许桥石英闪长岩、花园巩石英二长岩、柯家山正长花岗岩、曹家冲石英二长岩、方家冲花岗岩和大朴山石英正长岩，主要呈NE向延伸，属钙碱性系列，与内生金属矿产关系密切。由西向东，该区分布六峰山铜矿、童溪—金鸡山金矿、许桥银多金属矿、灰山—双河磁铁矿、云山金矿、铜矿里钼矿等。

2 矿区地质特征

2.1 矿区特征

2.1.1 地层

乌谷墩银钼多金属矿区出露的地层如表1所示。

2.1.2 构造

小官冲—云山背斜核部为早奥陶世大理岩，翼部依次为中晚奥陶世大理岩和晚志留世高家边组砂页岩，背斜轴向为NE向—SW向。受岩浆侵入影响，小官冲—云山背斜局部扭曲，形成次一级分水岭背斜、人形山向斜和乌谷墩背斜。乌谷墩背斜轴向为NW向，在乌谷墩附近倾伏，奥陶系出露宽度较大，裂隙发育，推测深部存在局部隆起。

表1 乌谷墩银钼多金属矿床地层简表[2,6]

矿区断层以NE向为主，其次为NW向和NNW向。NE向断层主要有F5、F6、F9。F5断层走向55°，长1 500 m，倾向北西，倾角50°～62°；F6断层南西段走向65°，北东段走向45°，长约900 m，倾向NW，倾角50°～62°；F9断层走向35°，长度>900 m，倾向NW，倾角56°。NW向F11断层、NNW向F12断层为右行平移断层，地表延伸270 m，斜切地层并切割NE向断层。NNW向F4断层地表延伸840 m，产状不明。NW向含矿裂隙主要发育于乌谷墩次级背斜南西翼奥陶纪碳酸盐岩中，长几十米至数百米，倾向NE，部分倾向SW，倾角60°～90°。

2.1.3 岩浆岩

主要为石英闪长岩和花岗闪长斑岩(图1)，岩脉有闪长玢岩脉、煌斑岩脉和石英脉等。

石英闪长岩主要沿背斜近核部由南西向北或偏北东侵入于中奥陶世汤山组大理岩中，局部侵入于早奥陶世仑山组上部，呈不规则长条状岩枝。岩石呈细粒半自形—他形粒状结构，块状构造；矿物成分以斜长石、角闪石、石英为主，少量钾长石、黑云母及副矿物。岩石普遍具硅化、绢云母化及黄铁矿化。岩体内石英脉发育，并伴有银矿化。许桥石英闪长岩体Rb-Sr等时线年龄为(139±0.2) Ma[6]，属燕山晚期[7-8]。

花岗闪长斑岩侵入于晚奥陶世大理岩中，局部侵入至早志留世砂页岩中，总体呈似椭圆形，小岩株状。岩石呈斑状结构，块状构造；矿物成分以钾长石、斜长石、石英为主，少量黑云母、角闪石及副矿物。此外,沿接触带发育不同程度的矽卡岩化，并伴有铜钼矿化，局部形成矿体。乌谷墩花岗闪长斑岩体侵入时代稍晚于许桥石英闪长岩体[1,6],铜山岩体锆石U-Pb年龄为139.0 Ma，马山岩体锆石U-Pb年龄为137.0～140.0 Ma[1]，乌谷墩花岗闪长斑岩体与铜山、马石岩体同期形成，推测乌谷墩花岗闪长斑岩的侵入时代为137.0～139.0 Ma，属燕山晚期。

1.第四系；2.志留纪砂页岩；3.奥陶纪大理岩；4.花岗闪长斑岩；5.石英闪长岩；6.闪长玢岩脉；7.煌斑岩脉；8.石英脉；9.破碎带；10.矽卡岩；11.矿体及编号；12.地质界线；13.正断层及编号；14.平移断层及编号；15.性质不明断层及编号；16.剖面及编号；17.钻孔及编号；18.钼矿段；19.银多金属矿段(区)图1 乌谷墩银钼多金属矿床地质简图Fig. 1 Simplified geological map of the Wugudun Ag-Mo polymetallic deposit

2.1.4 变质作用与围岩蚀变

矿区主要有接触变质作用和热变质作用。接触变质作用主要围绕花岗闪长斑岩及周围接触交代，形成矽卡岩带，以阳起石、石榴子石和透辉石矽卡岩为主，透闪石矽卡岩次之。围岩蚀变有绢云母化、绿泥石化、钾化和硅化。

2.2 矿床特征

2.2.1 钼矿段

钼矿体主要赋存于中奥陶世宝塔组与汤山组层间矽卡岩中(12号、6号矿体)，其次赋存在NNW向内矽卡岩(5号矿体)及斑岩裂隙或志留纪层间裂隙中(图2)。共查明矿体17个(表2)，走向主要为近EW向，其次为NE向和NNW向。花岗闪长斑岩及周围矽卡岩化、钼矿化发育；岩脉及矽卡岩沿层间发育，呈似层状、脉状连续或断续分布。矿体呈多层状，向西远离斑岩体矿化变弱。志留纪层间裂隙和近地表志留系局部见铜钼共生矿体。

矿石类型主要为含钼矽卡岩，少量含钼花岗闪长斑岩，Mo平均含量0.096%。矿石为半自形结构、他形粒状结构，浸染状构造。矿石矿物主要为辉钼矿、黄铁矿和黄铜矿，呈细脉或浸染状、条带状分布于脉石矿物中。矽卡岩型脉石矿物有石榴子石、透辉石、石英、方解石等；热液充填型脉石矿物有斜长石、钾长石、石英、黑云母等。矿体顶板主要为花岗闪长斑岩和矽卡岩，底板主要为矽卡岩、矽卡岩化大理岩、花岗闪长斑岩，其次为大理岩。

ZK21钻孔在孔深-654.32～-771.21 m的花岗闪长斑岩中见7层钼矿体，其中3层矿体较厚，孔深-665.86～-672.28 m矿体视厚度6.42 m，Mo含量0.099%；孔深-728.67～-746.33 m矿体视厚度17.66 m，Mo含量0.097%；孔深-763.88～-771.21 m矿体视厚度7.33 m，Mo含量0.062%。金属矿物主要为辉钼矿，细—微粒状辉钼矿，呈细脉状或浸染状分布于岩体中。矿石以细脉浸染状结构和块状构造为主。矿石类型主要为含钼花岗闪长斑岩，矿体的顶板和底板均为花岗闪长斑岩。

1.早志留世高家边组；2.晚奥陶世汤头组；3.花岗闪长斑岩；4.矽卡岩；5.矿体及编号；6.砂岩；7.大理岩；8.地质界线；9.巷道及编号；10.钻孔及编号图2 乌谷墩银钼多金属矿床钼矿段4线地质剖面图Fig. 2 Geological profile of the No. 4 exploration line crossing Mo orebodies in the Wugudun Ag-Mo polymetallic deposit

表2 钼矿段各矿体产状、形态及规模

Table2Occurrence,morphologyandsizeofMoorebodiesineachore-bearingsections

走向数量/个编号产状/°走向倾向倾角形态规模/m走向长倾斜延深平均厚度21、25032060脉状107～15361～1371.92～1.85NE137634638～50囊状2591615.0211266～78336～34838～61脉状57922212.18EW26、1398838～61脉状401～100370～2004.33～4.041108435458脉状14821411.9424、118435448～90透镜状、脉状43～12450～721.57～6.24171142485脉状73705.0028、990055脉状195264～2885.75～10.27414～1790035～46脉状125～10097～1001.06～3.62NNW1534425488脉状137916.26

2.2.2 银多金属矿段

银多金属矿体为充填在中—上奥陶世大理岩的脉状矿体(图3)，共查明矿体23个(表3)，其中Ⅱ-8号和Ⅱ-9号矿体为主矿体。矿体走向主要为NNW向，其次为NW向和NE向。矿体不受层位制约，硅化发育，南部为银矿体或铅锌银矿体，北部为铅锌银矿体。东部距斑岩体近，见脉状矽卡岩型银矿体，近地表见脉状矽卡岩型钼矿体；中部铅锌银矿体呈脉状分布，分叉复合或尖灭再现。脉状矿体南西段倾向NE，北东段倾向SW，呈“V”型分布。

1.中奥陶世宝塔组;2.中奥陶世汤山组四段;3.中奥陶世汤山组三段;4.中奥陶世汤山组二段;5.中奥陶世汤山组一段;6.石英闪长岩;7.矽卡岩;8.银矿体;9.铅锌银矿体;10.大理岩;11.地质界线;12.探槽及编号;13.巷道及编号;14.钻孔及编号;15.矿体编号图3 乌谷墩银钼多金属矿床银多金属矿段9线地质剖面图Fig. 3 Geological profile of the No. 9 exploration line crossing Ag-polymetallic ore section in the Wugudun Ag-Mo polymetallic deposit

表3 银多金属矿段各矿体产状、形态及规模

Table3Occurrence,morphologyandsizeofAg-polymetallicorebodies

走向数量/个编号产状/°走向倾向倾角形态规模/m走向长倾斜延深平均厚度NE1Ⅱ-14713780脉状66.51144.401Ⅱ-22611685透镜状731046.501Ⅱ-429920973脉状126.5124.51.291Ⅱ-52972790透镜状32501.50NW1Ⅱ-631022069脉状2341142.653Ⅱ-14、Ⅱ-15、Ⅱ-183154565～70脉状117～45100～471.40～2.501Ⅱ-113184865脉状2871002.361Ⅱ-83447460～68脉状5542372.971Ⅱ-93316160～68脉状4172303.331Ⅱ-103316165脉状3541991.701Ⅱ-123356564脉状3471012.60NNW1Ⅱ-133386862脉状3631162.551Ⅱ-163407063脉状2601294.783Ⅱ-3、Ⅱ-7、Ⅱ-173306086～77脉状100～18975～1001.14～4.574Ⅱ-19-Ⅱ-223306062～43脉状7547～801.31～4.391Ⅱ-233306062～43透镜状757117.60

金属矿物主要为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿，次为黄铜矿、黝铜矿、辉银矿，少量银矿等，脉石矿物以方解石为主。方铅矿呈浸染状、团块状、条带状分布于脉石矿物中；闪锌矿呈浸染状，少量伴生方铅矿呈条带状分布于脉石矿物中。铅锌银型矿石中的银主要赋存于黝铜矿、黄铁矿和方铅矿中，单银型矿石中的银主要以辉银矿独立存在。矿石为自形-半自形结构，浸染状、团块状构造。矿石以铅锌银型为主， Ag平均含量为160.27×10-6，Pb平均含量为2.59%，Zn平均含量为 3.80%，单银型矿石Ag平均含量为156.80×10-6。矿石类型为含银铅锌大理岩，其次为含银大理岩，少数为含银大理岩化灰岩、含银铅锌矽卡岩、含银铅锌石英闪长岩。矿体顶、底板主要为大理岩，少数为矽卡岩和石英闪长岩。

3 控矿因素及矿体(床)分布规律

3.1 控矿因素

3.1.1 地层与岩性控矿

有利于成矿的岩性组合为碳酸盐岩+碎屑岩、页岩或硅质岩[9]。钼矿体产于花岗闪长斑岩与大理岩接触带上的矽卡岩中，晚奥陶世汤头组、中奥陶世汤山组碳酸盐岩建造与早志留世高家边组(或晚奥陶世五峰组)碎屑岩的岩性差异，易产生层间滑脱，为矿液贯入提供了通道或沉淀场所。高家边组(或五峰组)为含碳较高的黑色岩系(含碳硅质岩、含碳页岩)，Mo含量较高，可能为成矿提供部分矿质。岩石孔隙度小，塑性强，裂隙不发育，渗透性差，形成了良好的屏蔽层，可有效阻止含矿热液向外扩散、流失，在后期成矿热液作用下使含Mo矿液与碳酸盐岩交代而富集成矿，形成矽卡岩型矿床[10-11](图2)。

银多金属矿体主要赋存于中上奥陶世碳酸盐岩裂隙中，碳酸盐岩易被交代。(许桥)矿区中奥陶统Ag、Pb、Zn、Bi等含量发生贫化，指示其可能为银多金属成矿提供部分矿质[3]。

3.1.2 构造控矿

(1)控制矿床的构造。NE向、NNW向断裂交汇复合控岩(图1)，背斜倾伏端(许桥银矿区)因南西部花园巩岩体侵入产生NE向挤压作用，S/O层滑断裂发育。构造薄弱带岩浆侵入，为矿床提供矿源和热源，NW向裂隙及次级倾伏背斜组合控矿。区域NE向构造-岩浆岩带受南象运动影响，地层被挤压形成NE向褶皱与断裂，以逆冲为主的纵向大断裂在燕山期再次活动，为深部岩浆上涌提供通道。燕山期岩浆多期活动使该褶皱局部扭曲隆起，对成矿有明显的控制作用。

(2)控制矿体的构造。主要控矿构造有NE向和NNW向断层，主要含矿裂隙为NW向和近EW向。F5断层局部岩石破碎，见硅化白云岩、硅质岩角砾；断层西部被岩体侵位，两侧地层界线不连续，但错距较小，沿断裂带局部有多金属矿化，推测为导矿构造。F6断层沿断层带有岩脉、石英脉充填，角砾岩发育，推测为导矿构造。F9断层大部分被闪长玢岩和煌斑岩脉充填，两侧地层不连续，平面错动较小，错距10～20 m，沿断裂带局部有多金属矿化，推测为矿区导岩、导矿构造。F4断层沿NNW向延伸，断层带断续有岩脉充填，岩脉具分叉复合现象。深部控制的5号钼矿体为矿区导岩、导矿构造(图4)。NE向、近EW向矽卡岩化发育，是钼矿主要成矿构造；NW向含矿裂隙带形成“V”型裂隙群，发育硅化、银多金属矿化。(铅锌)银矿体多充填于裂隙中(图3)，是银多金属矿的主要储矿构造。

3.1.3 岩浆岩控矿

许桥石英闪长岩岩浆侵入与期后含矿热液具亲缘性[1-3]。含矿热液沿断裂、NW向-NNW向裂隙、层间断裂及岩体裂隙充填，形成银多金属矿体。据钻孔资料，石英闪长岩南北接触带外侧约200 m内，汤山组下部为岩体，北部较深(>100 m)，南部较浅(约70 m)，接触带局部发育矽卡岩，伴Cu、Mo、Pb、Zn矿化，岩体局部硅化、黄铁矿化强烈，形成银多金属矿体。银多金属矿体多产于石英闪长岩与大理岩接触带层间裂隙中，石英闪长岩为银多金属矿体的形成提供热源和物源。

乌谷墩花岗闪长斑岩受褶皱及断裂控制，以层间贯入为主，在上盘形成近平行的、宽度较大、延长较长的变质蚀变带，与围岩接触带发生矽卡岩化、硅化、黄铁矿化、蛇纹石化等，矽卡岩带控制矿化强度和规模，矿化与岩体的时空关系密切。

1.早志留世高家边组;2.晚奥陶世五峰组与汤头组;3.中奥陶世宝塔组;4.花岗闪长斑岩;5.矽卡岩;6.矿体及编号; 7.砂页岩;8.大理岩;9.地质界线;10.断层及编号;11.勘探线及编号;12.钻孔及编号图4 乌谷墩银钼多金属矿床钼矿段-30 m中段地质图Fig. 4 Geological map showing Mo orebodies at a depth of -30 m in the Wugudun Ag-Mo polymetallic deposit

3.2 矿体(床)分布规律

该矿床为斑岩型、矽卡岩型和热液型共存的成矿类型。从岩体Mo矿化-矽卡岩化、Mo、Cu矿化-高中温热液Cu、Zn矿化-中低温热液Ag、Pb、Zn、Cu矿化，形成完整的岩浆期后热液演化系列[3]。成矿元素和矿物组合分带明显，由深到浅表现为Mo-Mo(Cu)-Ag、Pb、Zn[12-14]。通过实地勘查，初步总结该矿体(床)的分布规律

(1)矿区北东部钼矿段。花岗闪长斑岩-654.32～-771.21 m分布多个斑岩型钼矿体；浅部0～-500 m斑岩体周围与奥陶纪碳酸盐岩接触交代，形成似层状、脉状矽卡岩型钼矿体。赋矿地层为奥陶纪大理岩，接触变质、气液变质作用产生矽卡岩化、硅化、大理岩化、黄铁矿化等矿化蚀变，后期成矿热液叠加矿化富集，具有矿源、水源、热源多源成矿的特点，以层间接触构造形成的矽卡岩型钼矿体规模较大。

(2)远离花岗闪长斑岩体，在矿区南西部银多金属矿段，石英闪长岩体提供热源和物源，成矿构造以断裂系统为主。岩浆期后中低温热液顺断裂充填，以NW向-NNW向断裂为主，形成脉状Ag-Pb-Zn矿体群，赋矿地层为奥陶纪大理岩，硅化与成矿关系密切。

4 找矿潜力及找矿方向

4.1 找矿潜力

钼矿段4线虽有5个工程控制，但部分工程孔浅或巷道短，在剖面北部或南部、深部矿体未有效控制(图2)，矿体仅沿走向断续控制，矿体形态呈脉状尖灭或尖灭再现。5号矿体与勘探线斜交，只有巷道工程控制。深部斑岩型矿体单孔见矿，具有较好的找矿空间。

银多金属矿段脉状矿体成群成带出现。在9线施工的工程较多，但大部分工程孔浅或巷道短，在剖面北部、南部或深部矿体未得到有效控制(图3)。矿体沿走向控制程度低，延伸有限。就矿找矿，在银矿体群区用钻探控制矿体，铅、锌矿有望达到中型规模。

4.2 找矿方向

钼矿段位于小官冲—云山背斜北西翼，多数矿体走向与构造线一致、垂直或斜交。钼矿体膨大与缩小、分叉与尖灭再现。通过与周边矽卡岩型钼矿对比，利用空间缺位理论[15-17]预测找矿方向为层间顺层裂隙，控矿裂隙发育地段、构造挠曲和扭动地段。贵池马头—西山斑岩型钼矿体主要分布于蚀变的志留纪砂页岩和斑岩中，在斑岩及近岩体志留纪砂页岩中寻找斑岩型或热液型隐伏矿体，0线(图4)北东部是找矿的有利部位。

银多金属矿段位于乌谷墩次级背斜西翼，矿体与地层走向斜交。许桥银矿位于分水岭次级背斜西翼，大部分矿体与地层走向斜交，少部分矿体顺层产出。乌谷墩银多金属矿段应寻找顺层产出矿体，次级背斜东翼层间裂隙或斜交的矿体。在次级背斜转拆端虚脱空间寻找厚大的银多金属矿体，在倾向相反的裂隙群深部交汇处，寻找与NW向倾伏背斜一致的脉状矿体群[18-19]。