铜陵舒家店斑岩型铜矿床成矿模式及预测模型

丁希国, 孙明明

(安徽省地质调查院, 安徽合肥 230001)

0 引言

舒家店斑岩型铜矿床是铜陵矿集区新发现的典型的陆内斑岩型矿床（侯增谦等，2007），已达到中型规模。矿床位于铜陵矿集区中段，新桥矿田和凤凰山矿田之间，位于舒家店背斜核部向北东倾伏部位及其北西翼部。本文通过收集舒家店斑岩型铜矿床的地质资料，分析总结舒家店斑岩型铜矿床的成矿要素，建立了舒家店斑岩型铜矿床成矿模式图，并通过分析总结舒家店斑岩型铜矿床的预测要素，建立了舒家店斑岩型铜矿床预测模型图。希望通过本文的发表，对铜陵及其周边地区寻找斑岩型铜矿也所帮助。

1 舒家店斑岩型铜矿床地质特征

矿区出露地层自老至新依次为志留系下统高家边组（S1g），坟头组（S1f），上中统茅山组（S1-2m）；背斜向东西两翼依次为泥盆系五通组（D3C1w）和石炭纪地层等。褶皱构造为舒家店背斜,该背斜为一轴向北东的不对称短轴背斜。断裂构造，主要有北东向压扭性纵断裂，也是岩浆侵位的主要通道。纵断裂也是矿区内主要控矿构造。横断裂，肖家白到舒家店横断层,为一平移正断层。

矿体主要产于舒家店岩体与志留系坟头组砂岩北西接触带的内侧辉石闪长岩、闪长岩岩体中。矿石矿物主要有黄铜矿、黄铁矿，次要的有磁铁矿、辉钼矿、闪锌矿、方铅矿、磁铁矿、斑铜矿等。非金属矿物主要是辉石、斜长石、钾长石、角闪石、黑云母、石英等，次生矿物主要有钾长石、绿帘石、绿泥石、绢云母、石英、石榴子石、透闪石、方解石等。矿石结构主要有他形粒状、固溶体分离结构和交代残余结构等。矿石构造主要有浸染状、细脉侵染状、细（网）脉状构造等。

主要蚀变类型有矽卡岩化，青磐岩化，钾长石化，硅化绢英岩化等。矽卡岩化发生在岩体蚀变早期，主要矿物组合有石榴子石、透辉石、透闪石等，分布在铜矿化体中部，矽卡岩化被后期钾化绢英岩化交代；青磐岩化带主要矿物组合为绿泥石、绿帘石、方解石等，分布在主矿体外围及上部；钾化带主要矿物组合为钾长石、黑云母、石英，少量绿泥石、方柱石等，致环绕硅化绢英岩带分布；硅化绢英岩化带主要矿物组合为石英、绢云母，少量绿泥石等。上述蚀变在空间上有一定分带性，并显示出不同的矿化特征。在岩体中心或深部，硅化绢英岩带往往与强的铜矿化相联系，形成工业矿体；钾化带分布在硅化绢英岩化带上部，具有相对较弱的铜矿化，青磐岩化带一般分布在铜矿化的上部及外围，其铜矿化很弱。铜矿化主要发生在辉石闪长岩、闪长岩体内部，围岩志留系坟头组砂岩基本无铜矿化，砂岩蚀变主要是角岩化。

2 舒家店斑岩型铜矿床成矿要素与成矿模式

根据成矿条件和地球物理化学特征，分析和总结舒家店斑岩型铜矿床的成矿要素如下（表1）：

根据该矿床成矿条件的综合研究，建立舒家店式斑岩型舒家店铜矿床成矿模式图如下（图1）：

表1 铜陵舒家店铜多金属矿床成矿要素一览表Table 1 List of factors for mineralization of the Shujiadian copper polymetallic deposit in Tongling

图1 铜陵舒家店斑岩型铜矿床成矿模式图Fig.1Metallogenic model of the Shujiadian copper polymetallic deposit in Tongling

3 舒家店斑岩型铜矿床预测要素与预测模型

3.1 预测类型的确定

舒家店式斑岩型铜矿的定义：主矿体赋存于岩浆岩与志留系砂页岩北西接触带的岩体内侧闪长岩、辉石闪长岩中，少量分布于闪长岩、辉石闪长岩两岩相的过渡地带。岩体侵位至志留系碎屑岩地层中，受舒家店背斜、断裂（破碎带）构造的复合控制，矿种主要为Cu。预测评价的重点在于赋矿侵入体及其所侵位的构造和围岩环境。

通过对铜陵地区同类矿床、矿（化）体的研究后认为，在铜陵地区的斑岩型矿床具备如下特点：①岩体侵位于碎屑岩地层中;②赋矿部位断裂破碎带构造较发育;③赋矿侵入体不一定是岩石学中所称的“斑岩体”。目前发现的赋矿侵入体包括：石英（二长）闪长岩（冬瓜山）、辉石闪长岩（舒家店）、石英二长闪长斑岩（凤凰山）。因此在预测评价工作中不仅要以舒家店矿床本身所具备的地质特征进行预测，另外也要考虑在该地区是否存在类似于冬瓜山、凤凰山深部的斑岩型矿床。

3.2 预测要素与预测模型

根据舒家店斑岩型铜矿床成矿条件和矿床的地球物理化学特征进行综合研究，分析和总结其预测要素（表2）如下：①构造：侵入接触带构造、接触带断裂构造、构造破碎带、裂隙构造。②岩浆岩：含Cu较高的辉石闪长岩、闪长岩。③围岩蚀变：矿床与岩石蚀变有密切关系，岩体内部及其周围所具有的钾长石化、伊利石化、水白云母化、绿帘石化、钠长石化均可作为找矿标志。④地球物理：磁异常场强较低部位具找矿意义。与成矿有关的辉石闪长岩和闪长岩的磁性较强（绢云母化闪长岩无磁性）；矿体的磁性较弱或无磁性，且Jr/Ji＞1；砂岩、页岩等沉积岩无磁性。可用磁法大致圈定岩体的范围以及矿体的赋存空间。矿区内磁异常复杂，异常内圈呈多中心，场强大于600nT者，梯度变化较陡，场强小于600nT者，梯度变化较缓。前者反映岩体蚀变较弱处，后者反映岩体蚀变较强阶段。激发极化法异常（IP）之间或其边部具找矿意义。辉石闪长岩与闪长岩及含矿岩体的ρ值较高，约n×104Ω·m。闪长斑岩或花岗闪长岩ρ值为n×103Ω·m；砂岩则较低，ρ值为n×102Ω·m.。同时含矿岩体的M值（激电充电率参数）亦较高。在地形较好的情况下可用激发极化法配合电阻率剖面法大致划分地质界线以及指示含矿地段的赋存空间。⑤地球化学：具一定规模的Cu、Ag、Bi或Cu、Mo、Ag、Bi的组合异常具有找矿意义。含矿岩体与沉积岩附近形成了较好的化探异常。矿化岩体的K2O含量高于非矿化岩体，且K2O/Na2O＞1，矿体内带元素组合为Cu、Ag、Bi，上盘元素组合为As、S、Co。获得多元素次生晕四个（H1、H2、H3、H4）。

表2 铜陵舒家店铜多金属矿床预测要素一览表Table 2 List of predicting factors for the Shujiadian copper polymetallic deposit in Tongling

H1异常位于舒家店岩体西部接触带岩体内，为Cu、Mo组合异常，Cu含量高达100×10-6～10000×10-6，Mo含量30×10-6～50×10-6。

H2异常位于岩体南西接触带外侧的砂岩上，为Cu、Mo、Ag、Bi组合异常，Ag、Bi晕分布在Mo晕的北西外侧，Cu含量100×10-6～500×10-6，Mo含量10×10-6～50×10-6，Ag含量0.5×10-6～3×10-6，Bi含量5×10-6～20×10-6。

H3异常位于岩体北西侧的砂岩上，以Ag、Bi为主，Cu异常含量较低（200×10-6～300×10-6），Ag含量0.5×10-6～1×10-6，Bi含量5×10-6～20×10-6，局部见Pb异常。

H4异常位于岩体南东部位花岗闪长岩分布地段，为Cu、Mo、Ag、Bi组合异常，局部见Pb异常。Cu含量100×10-6～400×10-6，Mo含量10×10-6～20×10-6，Ag含量0.5×10-6～4×10-6，Bi含量5×10-6～20×10-6。

H1、H2、H3、H4异常指示强烈矿化或预示深部可能存在隐伏盲矿体。1∶5万化探普查结果，矿区范围内存在Cu、Mo元素异常，两者基本同步，呈东西向展布，异常覆盖与成矿密切的舒家店岩体。尚有Au、Ag、As、Pb异常，异常分布范围较小，多在矿区北部同步出现。

根据舒家店铜矿床预测要素研究结果，建立该矿预测模型图如下（图2）。

矿床产出于闪长岩类侵入体与志留纪地层间的内接触带部位，物探异常显示矿体处于正高磁异常及重力高的边部。此外Cu、Mo、Ag、Bi组合元素异常对找矿具有重要指导意义。

图2 铜陵舒家店斑岩型铜矿床预测模型图Fig.2 Predicting model of the Shujiadian copperpolymetallic deposit in Tongling

致谢：本文引用了前人尤其是冶金803队1981年提交的《安徽省铜陵县舒家店铜矿详细普查地质总结报告》的大量数据，成文过程中得到了安徽省地质调查院地研室的大力帮助，在此致谢！