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安徽省南陵县姚家岭锌多金属矿矿床地质特征及后期找矿方向分析

2020-12-09杜建忠

世界有色金属 2020年3期
关键词:姚家栖霞矽卡岩

杜建忠

(铜陵有色金属集团股份有限公司矿产资源中心,安徽 铜陵 244000)

1 地质背景

姚家岭锌多金属矿床位处于扬子准地台下扬子台坳,沿江拱断褶带之贵池~繁昌断褶束的中段,铜陵矿集区的最东部。地表出露三叠系下统南陵湖组地层,深部根据已完工钻孔揭露,志留系中统坟头组-三叠系下统南陵湖组地层均有产出,但由于断裂构造发育,地层的连续性较差。侵入岩有出露地表的沙滩角岩体,姚家岭I期花岗闪长斑岩体,青山岩体以及隐伏的姚家岭II期花岗闪长斑岩体,围绕姚家岭II期岩体,矿体呈现出明显的分带性。

2 矿床地质特征

2.1 地层

矿区内地层总体发生倒转,构成戴公山背斜北西翼的一部分。矿区43-45线地层保留完整,从浅到深,从南到北,产出的地层包括:志留系坟头组、茅山组,泥盆系五通组,石炭系黄龙-船山组,二叠系栖霞组、孤峰组,龙潭组和大隆组、三叠系殷坑组和龙山组和南陵湖组。其中二叠系下统栖霞组(P1q)地层既是主要的赋矿地层,也是矿区分布最为广泛的地层,与下伏地层呈平行不整合接触。

2.2 构造

(1)区域基底构造。铜陵-南陵东西向基底断裂带位于铜陵县北-南陵一线,近东西走向,长数十公里,在长期的演化过程中,被中-新生代地层所覆盖。控制着繁昌盆地南缘NW-SE向中生代火山群和石英闪长斑岩,并控制铜陵矿集区诸多矿田的形成和分布。

(2)褶皱。区内的褶皱构造主要为戴公山背斜,长20多公里,宽1公里~3公里,轴线走向50°~60°,轴向弯成20°~30°。枢纽较平缓,向南西倾伏,倾伏角约10°。背斜北东端受火山凹陷及宣南坳陷边缘推覆断层的影响,出露不连续,枢纽呈波状起伏。

(3)断裂。矿区位于铜陵-南陵东西向深断裂的南侧,戴公山背斜的北东端近核部,断裂构造发育,主要断层有8条,但都对区内矿体没有太大的破坏作用。另外,在区内的岩体及灰岩中广泛发育着以层间裂隙为主的裂隙构造,这些层间裂隙及裂隙构造既是含矿热液运移的通道,又是矿体赋存的场所,常见闪锌矿、方铅矿、黄铁矿以陡立脉状的形式穿插其中。

2.3 岩浆岩

姚家岭矿区内燕山期岩浆活动较为强烈,早期的岩浆岩为出露的沙滩角花岗闪长岩、青山花岗闪长斑岩、姚家岭I期岩体以及矿区深部的姚家岭II期岩体。晚期岩浆岩有流纹斑岩和辉绿玢岩等。在姚家岭II期岩体与栖霞组灰岩接触带中,发育有大量石榴子石、硅灰石、磁铁矿等典型矽卡岩矿物,可见明显的矽卡岩蚀变分带,接触带两侧铜锌矿化较好。

2.4 变质作用与围岩蚀变

(1)变质作用。矿区内岩浆活动较频繁,变质作用较强。在姚家岭岩体接触带附近的围岩中发生热接触变质作用,形成的变质岩有大理岩、大理岩化灰岩、角岩、石英岩等。在岩体与灰岩接触带上以及灰岩中小岩脉的两侧发生接触交代变质作用形成矽卡岩或发生矽卡岩化,并伴生有铜、铅、锌、金、硫等矿化。

(2)围岩蚀变。矿区内围岩蚀变作用十分强烈,可见高岭土化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化、钾化、萤石化、绢云母化等。通过研究发现区内围岩蚀变具有明显的分带性。从姚家岭II期岩体中心向上和两侧围岩方向大致可分为钾化带、矽卡岩化带以及高岭土化带三个蚀变带。围岩蚀变多样化和分带现象反映出本区含矿热液的复杂性。

3 矿体特征

姚家岭矿区内矿体主要有6种类型,其中占据最主要地位的是接触带型矿体,层控型矿体和脉状矿体三种,其次还有层间裂隙型矿体,斑岩型矿体和角砾岩型矿体三种矿体类型。接触带矿体主要赋存于栖霞上段燧石团块灰岩与隐伏姚家岭II期岩体的内外接触带,矿体总体较陡,有时近乎直立,通过钻孔揭露,发现矿体连续性较好。

层控型矿体主要赋存在石炭系中统黄龙组糖粒状大理岩内,赋矿围岩为石炭系糖粒状大理岩,石榴子石矽卡岩,矿体的顶板为泥盆系五通组石英砂岩,底板为栖霞组灰岩,矿体主要顺层产出,连续性较好。脉状矿体主要赋存于姚家岭I期岩体与栖霞组灰岩接触的构造薄弱部位,赋矿围岩主要为栖霞灰黑色灰岩和石英闪长斑岩。矿体呈陡立脉状产出,受构造裂隙控制,矿体连续性差。

4 矿床成因及成矿模式

4.1 矿床成因

(1)成矿流体。成矿物质的运移和汇聚一般都是以熔体和流体为载体而进行的,控制流体流动和流体物质扩散的因素即是控制成矿物质运移和汇聚的主要因素,其中最主要的因素就是温度场和压力场,姚家岭矿床按成矿地质作用和成矿时间先后经历了岩浆晚期热液作用、矽卡岩阶段、氧化物阶段和石英~碳酸盐~硫化物阶段、碳酸盐阶段等过程。经过对比研究发现姚家岭矿床高温阶段的成矿流体为岩浆水。

(2)控矿因素。地层控矿:姚家岭矿床主要容矿层位为石炭系黄龙组,栖霞组上段,孤峰组上段以及大隆组。受地层控制的矿体主要在石炭系黄龙组地层内。由于地层倒转,矿体顶板通常为五通组顶部石英砂岩、灰黄色粘土岩,矿体底板为栖霞组灰岩。构造控矿:姚家岭矿床的构造控矿类型主要可分为三种。一是在姚家岭II期岩体与栖霞顶部燧石团块灰岩接触带中发生矽卡岩型接触带控矿,接触带发育强烈的矽卡岩化,在接触带上可见明显的铜锌矿化;二是在姚家岭岩体与栖霞灰岩接触的构造薄弱带、姚家岭岩体内部裂隙以及栖霞灰岩内部裂隙发生构造裂隙控矿,构造产状未查明,矿体以脉状且近乎直立的形式穿插其中;三是在孤峰组上段灰岩与硅质岩,大隆组钙质硅质页岩与薄层灰岩互层部位发生层间裂隙控矿,矿体产状受地层产状控制。岩浆岩控矿:围岩的变质作用及矿化作用在空间及时间上与岩浆岩侵入作用密切相关,岩浆岩是提供热源的重要条件。姚家岭II期岩体内的浸染状黄铜矿以及充填的黄铜矿-石英网脉是斑岩型矿化的主要表现。

4.2 成矿模式

通过现场地质工作以及对前期资料的对比研究发现,姚家岭矿床具有三位一体和多层楼模式矽卡岩矿床的共同特点。矿区内地层总体格架清晰,矿床由深部到浅部,围绕姚家岭II期岩体,显示出明显的分带性,在-600m~800m的深部,岩体内部和接触带部位形成矽卡岩-斑岩型锌铜金矿体,在远离接触带的浅部形成脉状铅锌矿和层间矽卡岩铅锌矿体,在远离岩体的黄龙船山组地层内形成层控型矿体。

5 后期找矿方向分析

姚家岭矿床是一个埋藏较深的隐伏矿床,矿体主要赋存于栖霞上段燧石团块灰岩、隐伏姚家岭II期岩体的内外接触带以及石炭系中统黄龙组糖粒状大理岩内,层控型矿体和接触带型矿体规模较大,连续性较好。而前期探矿工作主要在-800m以上开展,矿床深部有很大的找矿潜力,可以根据现阶段探矿工作,在尚未找到层控型规模以上矿体地段以二叠系栖霞组和石炭系黄龙船山组大理带及孤峰组下段硅质岩为找矿标志,寻找层控型矿体;沿接触带追索接触带型矿体。

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