安徽省无为县三官山铁、铜矿地质特征及成矿分析

史春旺

（安徽省核工业勘查技术总院， 安徽芜湖 241000）

安徽省无为县三官山铁、铜矿地质特征及成矿分析

史春旺

（安徽省核工业勘查技术总院， 安徽芜湖 241000）

通过对以往勘查资料的综合整理，以无为县 三官山铁、铜矿为例，对该区地质背景、地质特征和矿床成因进行了研究总结，认为该矿床是受构造控制，与岩浆活动有关的热液充填型矿床，并指明了该区下一步找矿工作方向。

地质特征；热液充填型；铁、铜矿；找矿方向；无为三官山

0　引言

近几年通过的地质勘查工作，在安徽省黄梅尖地区西北部发现一系列Cu、Fe、U、Pb-Zn、Au等多金属异常区。并在无为三官山及周边地区浅部发现了碎裂状、团块状铁铜矿体，初步具有一定的规模，预计铜金属量达中型。区内仍有较大的找矿前景，开展该区矿成矿地质研究对下一步找矿工作有重要意义。

1　区域地质背景

庐枞盆地位于长江中下游成矿带下扬子断陷带内，地处扬子板块北缘，西临郯庐断裂带，是中生代火山岩盆地重要组成。盆地基底构造由三叠纪和侏罗纪中、下统碎屑岩地层组成，形成于印支期—燕山早期。在基底之上沉积一套火山沉积建造，时期为侏罗系上统及白垩系中、下统。中生代晚期岩浆热液活动频繁，且规模较大，其间侵入的次火山体、侵入体等构成了不同期次、不同级别高能地质体，早期的侵入岩主要是闪长岩和二长岩，与龙门院和砖桥旋回火山活动关系密切，晚期的侵入岩主要是正长岩类。其岩浆活动控制了区内Cu、Fe、U、Au等元素矿化富集分布的基本特征。查区位于庐枞盆地东南缘，晚燕山期侵入的黄梅尖正长岩体北侧部位（图1）。

2　矿区地质

2.1地层分布

图1　无为县三官山详查区域地质图Fig.1 Regional geological map for the Sanguanshan detailed survey area， Wuwei County

查区范围内基岩主要出露中侏罗统罗岭组地层，系由中—细粒长石石英砂岩夹粉砂—泥（钙）质粉砂岩等23韵律层所组成，查区属第11至第23韵律层。每个韵律可细分为两个岩性组合：其中粒度较大的长石石英砂岩组合（A层），以及粒度较小的泥岩、细粉砂岩组合（B层）。

2.2构造特征

查区褶皱构造不发育，以断裂构造为主，主要有三组，近东西向、近南北向和北东向。

北东向断裂：主要分布于测区南部，规模较小，数量较多，多呈近平行展布，，倾向NWW，倾角25°～38°，延长均小于300m，带内岩石破碎，地表见铁帽分布，为区内铁矿体主要赋存构造。

近东西向断裂：主要有7条，均为压扭性断层，编号为F1～F7。其中F1～F4分布于查区北部，均贯穿查区，北倾，近直立，错断南北向的闪长玢岩脉；该组断裂以F1为主，F2～F4为其次级断裂，表现为地层错动、蚀变分布，其形成与西侧火山作用有关，已探明铜矿体即分布于F1构造内；F5～F7断裂分布于查区南部：其中F5为主构造断裂规模较大，倾向358°，倾角约70°，延长大于1500m，钻孔中地层破碎严重，上下盘地层错动明显，且具北西西向分支断裂，分支部位错动早期北东向断裂并破坏其中赋存的铁矿体，形成与南侧侵入作用有关。

近南北向断裂：位于查区西侧，充填闪长玢岩，宽约7～15m，区内延长约1200m，并被后期东西向断裂构造所错动，形成年代较早。

2.3岩浆岩

侵入岩主要为黄梅尖石英正长岩体，分布于查区南侧。该岩体与查区地层呈侵入接触，接触面起伏不平，舌状岩枝发育；接触带大致呈东西向，倾向北，倾角65°～75°不等；接触带西侧构造裂隙发育，热液蚀变较强。侵入作用形成的热接触变质晕几十至几百米不等，形成的变质角岩带由高级向低级渐变，边缘岩石也呈渐进式同化混杂。

区内见一条细晶闪长玢岩脉，分布于矿区西侧，走向近南北，宽7～15m，查区内延长大于1200m，向北延伸至区外。另见有若干条正长岩脉分布，规模较小，走向近南北，分布于查区东侧。

2.4矿化蚀变

区内矿化主要有铀、铜、金、铁、明矾石等，多分布在岩体接触带附近及外侧。蚀变作用主要有硅化、角岩化、绿泥石化、绿帘石化、钠长石化、高岭土化、碳酸盐化，以及磁铁矿化、黄铁矿化、褐铁矿化、黄铜矿化及金、银矿化等。

地层变质作用明显，查区见角岩化带，分布于黄梅尖岩体北缘，宽约300～400m，其间的泥质岩层粒度变细质地变硬，见红柱石化、堇青石化，砂质岩层褪色、粒度变粗；在北部F1构造带内见透闪石大理岩分布，说明查区地层钙质含量较高，且受后期岩浆热变质作用明显。

3　矿体地质特征

3.1铁、铜矿体分布特征

（1）铁矿体分布特征：区内的两条铁矿体均产于北东向破碎带中，相互间近平行分布，单矿体为脉状，北西西倾向，地表倾角30°～38°，深部倾角变缓至20°～30°。由于受F5、F6及其分支断裂的破坏，两条矿体均被错成三段，两条矿脉断续延长都大于300m，宽1.00～1.50m，出露标高75～150m，地表总体均呈不规则脉状，总体沿罗岭组砂岩的层间破碎带展布。矿体空间分布具北东抬起，南西侧伏的现象。

图2　铜矿体2#勘探线剖面图Fig. 2 Prospecting line 2 section across copper ore body

（2）铜矿体分布特征：已控制的铜矿体分布于查区北部，赋存于近东西走向的F1含铜透闪石大理岩断裂破碎带中，与断裂产状一致（图2）。铜矿体呈藕节状，沿F1连续分布，已控制矿体长约350m；矿体在坑道中见有分支复合，局部矿脉品位较高；

F1构造走向275°，北倾，倾角75°～85°；横贯全区，向西横穿于白垩系下统火山沉积岩之中，并切断西侧闪长玢岩脉，垂直断距60～70m，其北侧分布有多组同期次平行断裂带，地层也较为破碎。

3.2矿石特征

3.2.1矿物成分

查区南部铁矿石主要金属矿物为磁铁矿，次为赤铁矿，并伴生金，含少量黄铁矿、黄铜矿、孔雀石。主要脉石矿物为菱铁矿、石英等。

北部铜矿石的主要金属矿物为黄铜矿，次为黄铁矿、镜铁矿，少量斑铜矿、孔雀石等。主要脉石矿物为石英、菱铁矿，次为绢云母、绿泥石及重晶石。

3.2.2矿石的结构构造

铜矿石：主要为他形－半自形晶粒状结构、包含结构，次为不等粒他形晶状结构、自形晶结构、穿插结构，偶见板状、针状结构。以浸染状构造为主，次为块状或团块状构造、斑杂状构造。

铁矿石：以半自形－自形粒状结构为主，次为星点状、网状、薄边及他形粒状结构，偶见交代残余结构。以块状构造为主，次为浸染状构造、脉状构造。

3.2.3矿石类型

查区南部铁矿体氧化带不发育，以原生矿石为主，根据矿物成分及组构特征，铁矿体中各组分分布不均匀，主要为致密块状或角砾状磁铁矿，次为赤铁矿，含少量黄铁矿。矿石呈黑色，矿石中含有部分长石石英颗粒及角岩、砂岩角砾等，因此查区铁矿石主要为致密块状磁铁矿石；根据原矿铁矿物相分析结果可知，矿石中Fe主要以磁铁矿形式存在，磁性铁中Fe的分布率达80.14%。具体分析结果见表1。

表1　原矿铁物相分析Table 1Analysis of iron phase in raw ore

查区已探明铜矿体分布于北部F1破碎带内，带中见含铜重晶石、碳酸盐，地表向下15～20m发育氧化带，由于氧化作用，原生铜矿物被氧化成孔雀石、褐铁矿；其下为混染带，厚度约20～40m，铜矿石类型呈角砾网脉状，与浸染状孔雀石、褐铁矿共生；下部为原生铜矿石，角砾网脉状，砾石主要为硅化砂岩，其间有镜铁矿网脉和碳酸盐、重晶石脉穿插胶结，黄铜矿多呈细粒或细脉浸染状、团块状分布，斑铜矿含量较少，呈星点状分布。矿石表现为浸染状或网脉状构造；根据原矿铜物相分析结果，矿石中Cu主要以硫化铜形式存在，硫化铜中Cu的分布率达97.70%。具体分析结果见表2。

4　矿床成因及找矿标志

4. 1矿床成因

表2　原矿铜物相分析Table 2 Analysis of copper phase in raw ore

查区南部铁矿体产于罗岭组18A与17B之间（Ⅱ）级16B层内部（Ⅲ）的层间破碎带中，近矿围岩为细砂岩或粉砂岩，矿体与围岩界线较不规则，但总体容易识别。围岩蚀变主要为角岩化、硅化、磁铁矿化、镜铁矿化和赤铁矿化，其次为黄铁矿化、黄铜矿化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化等。综合铁矿化与构造及围岩蚀变特征分析，查区铁矿应为与层间断裂裂隙相关的热液充填型铁矿，早期层间裂隙带中赤铁矿化富集，后期为岩浆热液作用变质，部分变质生成磁铁矿化、镜铁矿化等，出露地表后氧化形成褐铁矿化。

查区已探明铜矿体产于北部F1断裂破碎带中，矿体与围岩有明显分界，围岩蚀变明显，主要为镜铁矿化、黄铁矿化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化及重晶石化等。矿体内带透闪石大理岩富含黄铜矿、镜铁矿，外带透闪石大理岩含镜铁矿、针铁矿；内带矿石中黄铜矿、黄铁矿共生关系密切，呈浸染状，针铁矿和镜铁矿内包于其中，可知黄铜矿、黄铁矿为后期热液充填，并挤压早期形成的针铁矿、镜铁矿至外围赋存，或分割、包围。由此可见，本区铜矿形成与近东西向断裂构造有关，为后期热液充填型黄铁矿型黄铜矿。

4.2找矿标志

4.2.1地质标志

南部铁矿体赋存于罗岭组17B、16B层位中层间破碎带内，矿体上下岩性差异较大，一般上部为粉砂质盖层，下部为粗粒砂岩层，出露地段有明显的褐铁矿化、镜铁矿化。北部铜矿化赋存于东西向断裂破碎带内，带内主要为方解石、重晶石脉，地层有明显挤压破碎，上下盘地层岩性有较大差异，在矿体出露部位有多见明显矿化，有褐铁矿化、镜铁矿化、碳酸盐化、重晶石化等，另见较为明显的铁、锰脉分布。

4.2.2物探标志

南部铁矿体磁铁矿含量较高，磁异常范围可明确指示铁矿体的展布范围；由于该地段位于岩体与砂岩接触地段，断裂带及岩体与围岩接触带内有明显低阻高极化异常分布地段可用来指示深部矿体分布位置。北部铜矿体对应于低阻高极化异常带，特别是在该测区西部，见有低ρs异常、高ηs异常大面积分布，指示着大规模破碎带中的大范围硫化矿物的分布，且与已发现矿体对应关系较好，有着明显指示矿体分布意义。

4.2.3岩石化探标志

铁、铜矿体分布地段Cu、Ag、Mo、As综合元素异常均较为明显（图3），其他相似异常组合出现地段，与地质成矿机制预测部位有较好的吻合性，故该岩化异常组合可以作为找矿标志。

图3　岩石化探综合异常图Fig. 3 Lithogeochemical comprehensive anomaly map

综上所述，初步认为该区铜矿最佳赋存地段应具备以下特征：物探电法表现为低阻高极化异常；化探以Cu、Ag、Mo、As元素组合异常为标志；空间位置为东西向构造与罗岭组19A、17A粗砂岩层的交汇处，且有较厚的泥质岩层屏蔽；铁矿体找矿以具较明显磁异常和较好的岩化综合异常分布的褐铁矿化明显的地段为佳。

5　矿床成矿基本规律及找矿远景

5.1矿床成矿基本规律

庐枞盆地中生代的中酸性岩体及深部的含矿热液提供了矿源；查区铁、铜矿矿床均分布于由西侧火山喷发引起的近东西向压扭性断裂带或NE向层间破碎带内，断裂和层间构造提供了成矿空间；矿区中侏罗统罗岭组上段泥岩、粉砂质泥岩地层提供了屏蔽作用；矿床的形成与燕山期中酸性岩浆岩的喷出和侵入活动及后期的热液活动关系密切。围岩蚀变主要有硅化、碳酸盐化、黄铁化及黄铜矿化、镜铁矿化、绢云母化等，查区南侧近岩体地层角岩化程度较高。

5.2找矿远景和找矿方向

查区北部近东西向构造带较为发育，除已发现的含铜F1构造带外，还有平行的3条断裂分布，且其中岩石化探，物探极化率异常较明显，可进一步追索矿体。扩大铜矿资源量.

查区南部的NE向层间破碎带内除对应于磁铁矿化外，其铜元素含量也较高，推断其来源可能为西南侧岩体接触带方向，深部具有较好的找矿远景。

［1］史春旺，何金华，房红卫，李东鹏，等.安徽省无为县三官山铁、铜矿矿（2013年）详查地质报告［R］.安徽省核工业勘查技术总院，2013.

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［4］毛景文，张建东，郭春丽. 斑岩铜矿-浅成低温热液银铅锌-远接触带热液金矿矿床模型：一个新的矿床模型——以德兴地区为例［J］.地球科学与环境学报，2010，32（1）：1～14.

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GEOLOGICAL FEATURES AND MINERALIZATION ANALYSIS OF THE SANGUANSHAN IRON-COPPER ORE DEPOSIT， WUWEI COUNTY， ANHUI PROVINCE

SHI Chun-wan
（Institute of Nuclear Industry Exploration Technology of Anhui Province， Wuhu， Anhui 241000， China）

Based on previous exploration data， with the Sanguanshan iron-copper deposit in Wuwei County as example， this paper discussed the geological setting， geological features and ore deposit origin， and thought that the deposit is a structurally controlled hydrothermal filling deposit related to magmatic activities and showed the range of further exploration work in the area.

Sanguanshan， Wuwei； geological features； hydrothermal filling； iron-copper ore； range of mineral exploration

1005－6157（2016）03－0203－5

P618.31

A

2016-05-03

史春旺（1969－ ），男，安徽怀远人，高级工程师，现主要从事地质调查和矿产勘查工作。