姚家岭矿床成矿模式探讨

江守国

（铜陵有色矿产资源中心，安徽 铜陵 244000）

安徽南陵姚家岭锌多金属矿床是在铜陵矿集区内最晚发现的，也是唯一的大型铅锌银金铜多金属矿床，其特征也最为复杂。这种复杂不仅体现在矿床的特征上，还体现在目前所获得的勘查资料上。华冶地勘局812地质队2016年提交的勘探报告认为，区内矿体呈透镜体状、脉状赋存在姚家岭花岗闪长斑岩体内的隐爆角砾岩带中，主要沿大理岩捕掳体的上下接触带、层间破碎带和斑岩体的裂隙带充填、交代产出。勘探报告认为：姚家岭锌多金属矿床是与燕山晚期隐爆斑岩体侵入活动密切相关的矽卡岩～高中温热液充填交代型矿床[1]。本文通过对勘查报告资料进行梳理，发现报告中普遍存在穿层圈矿，见矿连矿问题，对比分析各阶段勘查图件可发现异常，只要一加密勘查工程，矿体的形态和连续性就发生较大变化。但受限于矿体完全隐伏，无坑道揭露验证，关于矿体圈连方式争议难有一个明确结论，对矿床开发利用带来极大的风险。2017年矿业公司选择姚家岭矿床勘查程度最高的地段37线～41线，开拓了-450m中段与-600m中段，利用沿脉、穿脉结合钻探，对矿体进行验证。对矿区地层、构造、岩浆岩、角砾岩、围岩、围岩蚀变重新划分，重新厘定了矿石自然类型，对矿床的赋矿机制进行了新的厘定，建立了姚家岭矿床新的成矿模式；重新圈定的矿体倾向与勘探圈定的矿体的倾向相反，矿体走向也发生了较大变化，从中段图上来看矿体总体走向与原矿体走向有50°夹角，说明原勘查线方向布置不合理。

综合分析认为造成矿体规模形态发生重大变化的原因主要是由于矿床的普查、详查和勘探时期对矿区综合地质研究程度不够，所采用的矿体圈连方案地质依据不充分。本文通过对矿区地层、构造、岩浆岩的地质认识及其与成矿间的关系，重新探讨成矿模式。

1 与成矿相关的地层

勘探报告认为姚家岭矿体与地层产状一致，因此恢复矿区真实地层格架非常必要。勘探报告显示戴公山背斜北西翼在矿区地层为正常层序，倾向北，不存在倒转现象，姚家岭矿床钻孔揭露灰岩大理岩地层，除少量为石炭系黄龙组大理岩外，全部为栖霞灰岩捕掳体。基于区域地质显示戴公山背斜北西翼存在倒转现象，本次工作在对代表性地质剖面图分析的基础上，通过-450m、-600m中段穿脉坑道揭露和对勘查钻孔岩心复查，查明了不同地层单元之间的分界线的标志层，确定了不同地质体之间关键的地层界限，在此基础上对矿区地层重新划分。发现钻孔岩心中泥盆系砂岩盖在栖霞灰岩之上，志留系又盖在泥盆系之上，显示地层倒转；从栖霞组的岩性变化来看，钻孔上部揭露的为含炭质的灰岩，下部为含燧石和硅质的灰岩，地层也是倒转的。另外从-450m中段与-600m中段穿脉坑道揭露的地层情况来看，自南向北，依次为五通组砂岩，黄龙船山组大理岩（局部揭露），栖霞组下段炭质灰岩，栖霞组上段含燧石结核条带灰岩，地层总体倾向南东。因此可以认为矿区内地层总体倒转[2]，捕掳体的概念是错误的，实际情况是倒转地层的一部分。从浅部到深部，从南部到北部，总体上由老变新，依次为志留系坟头组、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。姚家岭地层作为赋矿围岩，主要表现形式为栖霞组下段灰岩与姚家岭岩体接触的构造薄弱带，形成脉状矿体；栖霞组上段燧石团块灰岩与姚家岭II期岩体内外接触带，矽卡岩化强烈，形成接触带矿体；石炭系中统黄龙组糖粒状大理岩内，形成层控型矿体；孤峰组下段主要为硅质岩，为矿液屏蔽层，为矽卡岩接触带型矿体的底板，上段为硅质岩与灰岩互层，矽卡岩化较强部位可见脉状浸染状铜锌矿化；大隆组底部灰岩与白云质灰岩，层间矽卡岩可见脉状浸染状铜锌钼矿化。

图1 穿层圈矿现象

2 与成矿相关的构造

区内的褶皱构造主要为戴公山背斜，该背斜长20多公里，宽1公里～3公里，轴向50°～60°，轴向弯成20°～30°。枢纽总体较平缓，向南西倾伏，倾伏角约10°。背斜北东端至繁昌火山凹陷边缘，因受火山凹陷及宣南坳陷边缘推覆断层的影响，背斜出露不连续，枢纽呈波状起伏。背斜核部地层为志留系下统高家边组至上统茅山组，南东翼因断陷普遍被白垩系上统宣南组覆盖，地层出露零星，一般产状正常，倾向南东，倾角40°～60°。北西翼地层倒转，出露齐全，由泥盆系上统五通组至三叠系下统南陵湖组组成，倾向南东，倾角30°～50°。姚家岭矿区位于背斜北东倾伏端北西倒转翼，矿区地层总体走向70°，倾向南东。姚家岭矿区存在较大规模的地层倒转和地层缺失，矿区内地层在褶皱倒转的过程中导致岩层破碎，在岩石力学差异较大和地层沉积界面发生顺层滑脱构造，沿着层间滑脱部位容易形成张性断层及破碎带，另外在姚家岭I期岩体侵入后冷却过程中，由于膨胀系数不同从而在灰岩和岩体中也产生大量裂隙构造。综上所述，这些裂隙、破碎带及断层有利于含矿热液的运移和矿质的沉淀卸载，当姚家岭II期岩体携带矿液贯入后，形成了多层楼式矿体。

3 岩浆与成矿的关系

姚家岭岩体与成矿作用关系密切，通过坑探与钻探揭露，将姚家岭岩体划分为两期，分别称为姚家岭I期岩体和姚家岭II期岩体。两者的岩性均为石英闪长斑岩并不是勘探报告认为的花岗闪长斑岩。姚家岭I期岩体侵入于戴公山背斜北东倾伏端之北西翼地层中，产出在地表及矿床上部，地表出露形态呈南东东向的不规则长条状，长约1.9km，宽160m～500m，面积0.60 km2。岩体为蝌蚪山组火山沉积碎屑岩覆盖，岩体与蝌蚪山组火山岩接触带上有一层风化层且无接触变质现象，说明岩体侵入早于蝌蚪山组地层并有一定程度的风化剥蚀。姚家岭I期岩体岩性为石英闪长斑岩，通常呈浅灰～灰白色，主要分布在地表及矿床上部，是脉状矿体的赋矿围岩，有方铅矿-闪锌矿脉穿插于其中，与灰岩接触带截然，基本无矽卡岩化大理岩化，因此可以推测姚家岭I期岩体为成矿前岩体，在含矿热液穿切之前已经固结成岩，该岩体只是赋矿岩体而非成矿岩体。姚家岭II期岩体为隐伏岩体，岩体中心位于40线深部，呈岩枝状侵入地层和I期岩体中。姚家岭II期岩体岩性为石英闪长斑岩，通常呈肉红色，钾化强烈。在-600m中段41线穿脉已经揭露证实姚家岭II期岩体在与栖霞组顶部燧石团块灰岩接触带，发育大量石榴子石、硅灰石、磁铁矿等典型矽卡岩矿物，接触带附近铜锌矿化较强，同时在岩体内可见斑岩型矿化，由此推测其应为成矿岩体。坑道与钻孔均可见到姚家岭I期岩体明显被姚家岭II期岩体穿插切割现象，两者接触界线清晰。

4 成矿模式探讨

姚家岭矿床位于铜陵矿集区，其成矿作用特点与铜陵矿集区其他矽卡岩型矿床具有一定的相似性。矿区地层总体格架清晰，矿床由深部到浅部，围绕成矿岩体（姚家岭II期岩体），显示出明显的分带性，在深部的岩体内部和接触带形成矽卡岩-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。矿体主要类型为接触带型矿体，层控型矿体和脉状矿体，次要矿体类型有层间裂隙型矿体，斑岩型矿体和角砾岩型矿体。通过对比研究，本文提出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。