皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志

2022-04-11付容容翁望飞

安徽地质 2022年4期

付容容，翁望飞

(安徽省地质矿产勘查局332地质队，安徽黄山 245000)

0 引言

皖南地区位于江南造山带东段[1]、钦杭成矿带北带[2-3]，是下扬子成矿省江南地块中生代铜钼金银铅锌成矿带的重要组成部分。近些年，皖南地区矿产勘查有了较大突破，陆续发现了祁门东源[4-5]、宁国竹溪岭[6-7]、绩溪逍遥[8]等几处大中型矿床，但均以钨钼矿为主，而铜、金、铅、锌等矿产则一直未有大的进展。祁门-三阳断裂是皖南地区一条重要的控岩控矿断裂，沿该断裂带发育了皖南地区最主要的铜异常和铜矿床点，是皖南寻找铜矿的最有利地区。黄土岭铜矿床即位于该断裂中段，通过矿产勘查，发现有铜矿化带4 条，主矿体2 个，铜品位为0.605%~2.24%，显示出良好的找矿潜力。

1 区域地质背景

1.1 区域地层、构造、岩浆岩特征

区域地层属中国地层区划华南地层大区扬子地层区[9]，大致沿着东源—汤口—伏岭一线，分为南部变质基底区和北部盖层区（图1）。北部盖层区，接受了自晚元古代南华纪至中生代白垩纪的广泛沉积。南部基底地层主要由晚元古代浅变质火山岩-海相碎屑沉积岩构成，岩性主要为千枚岩、板岩、变质砂岩、变流纹岩、变质凝灰岩等。其中晚元古代西村岩组中发育有较为完整的蛇绿岩套，该层组是黄土岭铜矿的主要赋矿地层。

图1 皖南地区区域地质矿产简图Figure 1. Regional sketch of geology and mineral resources in southern Anhui

区域地质构造复杂，研究区处于北部历口构造区与南部障公山构造隆起区的分界地带，近东西走向的祁门-三阳断裂即为分界构造。本区中生代以来的燕山构造运动最为强烈，主构造线以北东走向为主[10]，尤其是断裂构造发育，与区域矿产关系密切。

区域上主要发育有晋宁期和燕山期岩浆岩。晋宁早期出露有许村、歙县等岩体，相伴生的火山岩有晚元古代蛇绿岩套组成部分，包括细碧-角斑岩、海相玄武岩等；晋宁晚期岩浆侵入形成有灵山、莲花山、石耳山等岩体，伴生火山活动形成有晚元古代井潭组火山岩层。燕山期花岗岩类是皖南重要的多金属矿成矿地质体[11]，其大致可划分出2 个侵入幕次[12-13]，晚侏罗世—早白垩世早期花岗闪长岩类和早白垩世中、晚期花岗岩类，对应发育有中生代的火山岩盆。

1.2 区域地球物理、地球化学特征

皖南北部沿江褶断带和南部屯溪断陷盆地为相对重力高异常区与航磁低磁异常区，中部石台、太平、旌德等地和皖浙褶断带为重力相对低与高磁异常区。祁门-三阳断裂及邻近地区具有较为明显的梯度带特征，黄土岭铜矿处于由相对重力低至重力高（图2a）和相对正磁异常至负磁异常的梯度带上（图2b），显示处于成矿有利的地球物理场背景中。

图2 皖南地区布格重力异常图（a）及航磁ΔT异常图（b）Figure 2. Bouguer gravity anomaly map(a) and aeromagnetic ΔT anomaly map(b) in southern Anhui

休宁蓝田—小溪—黄土岭一带，圈定有Au-Ag-Cu-Zn 水系沉积物综合异常，其中Cu5 异常面积为105 km2，呈不规则状，最高值为182.7×10-9，下限值为50×10-9。黄土岭铜矿床即位于该异常内。

2 矿区地质特征

矿区出露地层主要为晚元古代西村岩组（Pt3x），矿区北侧为南华纪休宁组（Nh1x）、南沱组（Nh1n），震旦纪蓝田组（Z1l）、皮园村组（Z2Є1p），寒武纪荷塘组（Є1h）、大陈岭组（Є1d）和杨柳岗组（Є2y）等（图3）。主要岩性为碎屑岩、灰岩、冰碛砾岩和碳酸盐岩，是江南造山带内蓝田盆地的组成部分。由于受祁门-三阳深断裂影响，矿区仅出露其中的细碧-角斑岩部分，与西部的黟县渔亭、东部歙县的伏川、水竹坑等地露头构成一条晚元古代火山岩带。

图3 黄土岭矿区地质简图Figure 3. Geological sketch of the Huangtuling deposit area

矿区内的断裂构造发育，与区域构造轮廓一致，以北东向、北西向和近东西向断裂为主。其中横贯矿区东西的祁门-三阳断裂是一条区域性深大断裂，其形成于晋宁期，后经多次活动，控制了休宁-屯溪红层盆地的发育。该断裂在矿区表现为强走滑剪切特征，发育挤压片理化带，为近北西、北东东走向，片理化带可达620 m，宽度可达35 m。挤压片理化带由绿泥石片岩组成，片理发育，滑动面清晰。祁门-三阳断裂为成矿提供了通道和空间，是矿区的主要控矿构造，已发现的铜矿化体即赋存在该构造带中。

矿区内出露的侵入岩主要为北东侧休宁岩体，为晋宁期侵入的黑云母花岗闪长岩。晋宁期火山岩有西村岩组的细碧角斑岩、球粒玄武岩等。此外，还有较多的脉岩发育，岩性为霏细斑岩，其长度为20～150 m，最宽为8 m。脉岩侵入在细碧岩、千枚岩中，其边部岩石具硅化、黄铁矿化及角岩化，蚀变带宽度约为5 m。

3 矿体地质特征

3.1 矿化带及矿体特征

黄土岭铜矿床的矿化带及矿化体产于蚀变细碧岩内，已发现有4 条矿化带和2 条铜矿体，1 号铜矿体产于Ⅰ号矿化带，2 号铜矿体产于Ⅲ号矿化带。其矿体特征为：

1 号铜矿体：该矿体产于Ⅰ号矿带，走向为320°，倾向有变化，产状与绿泥石片岩一致，为陡倾斜矿体。矿体长度为442 m，垂直延深为168 m。地表可见水平厚度为4.35～10.03 m。矿体顶底板岩石为绿泥石片岩及绿泥石化、绿帘石化、透闪-阳起石化细碧岩，与矿化层的绿泥石片岩呈渐变关系。该矿体矿化连续性好，铜矿体平均品位为2.24%，伴生有益组分为Ag，有害组分As、F等含量低微。

2 号铜矿体：长度为38 m，厚度为2 m。矿体走向为316°，倾向北东，倾角中等。矿体推测延深约20 m。矿体产在绿泥石片岩中，产状与片理一致。围岩为绿泥石片岩与绿泥石化、阳起-透闪石化细碧岩，二者为渐变关系。2号铜矿体平均品位为0.605%。

3.2 矿物组成及矿石类型

根据矿石矿物共生组合、矿石结构构造以及铜矿物集合体的状态等，大致可将黄土岭铜矿矿石划分为三种类型。

第一类型：细脉状石英-黄铜矿矿石。约占矿石总量的80%，分布在标高240 m以下，为该矿区的主要矿石类型。矿石矿物组合为黄铜矿、磁铁矿、石英、白钛矿及少量黄铁矿、斑铜矿等。细粒自形及他形粒状结构，平行细脉状构造。

第二类型：块状黄铁矿、黄铜矿矿石。他形粒状结构、交代残余结构、包含结构等，块状构造。矿石矿物组合为黄铜矿、磁铁矿、黄铁矿、斑铜矿等。脉石矿物有石英、绿泥石、绿帘石等。

第三类型：细粒浸染状黄铁矿、黄铜矿矿石。细粒他形的黄铜矿及自形的黄铁矿呈浸染状，分布在绿泥石片岩、石英脉中，块状构造。矿石矿物组合与第一、第二类型相似。矿石矿物为黄铁矿（20%～30%）、黄铜矿（10%～20%），少量磁铁矿、赤铁矿等。脉石矿物组合复杂，主要有绿泥石、绿帘石、阳起石、石英、透闪石、碳酸盐等。该类型矿石分布在富矿体边部，品位大多不高，仅占矿石量的10%左右。

3.3 矿区蚀变特征

矿区内的近北西、北东东走向挤压片理化带在早期的动力变质作用基础上，叠加有晚期的中-低温热液蚀变，其主要的蚀变特征为：

绿泥石化：发育在片理化带及其旁侧，蚀变强烈，原岩结构、构造发生显著变化，形成鳞片变晶结构、片状构造的绿泥石片岩，主要矿物有绿泥石、绿帘石、石英、透闪、阳起石等。该蚀变带为含矿层及矿化直接围岩。

硅化：矿区内硅化发育，形成于三期：一是早期形成，为隐晶质硅分布在岩石中，岩石硬度高、结构致密。二是稍晚期，以石英脉形式出现，多为不规则状、团块状、透镜状及细脉状，在绿泥石片岩中尤其发育，与黄铁矿、黄铜矿关系密切。三是最晚期，与方解石共生，多斜切片理，一般不含矿。

黄铁矿化：在细碧-角斑岩中呈细粒浸染状零星分布，与铜矿关系较弱。在矿化带内，黄铁矿以细脉状、块状、稠密浸染状集合体出现，最大颗粒粒径可达5 mm，局部含量可达15%。该类黄铁矿化与黄铜矿关系较为密切，两者共生。

碳酸盐化：多以细脉状产出，形成时间较晚，少量与重晶石一起产出。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

黄土岭铜矿控矿因素包括岩石（地层）、构造、潜火山岩等诸多因素。铜矿体及矿化带都产在细碧岩内，矿化体、围岩为蚀变细碧岩，其关系甚为密切，蚀变特征相似，细碧岩铜的丰度普遍高于两侧千枚岩（千枚岩Cu 含量为0.005%、细碧岩Cu 含量为0.005%～0.015%），表明其为矿源层之一。

细碧岩内断裂构造发育，矿化带及矿体主要产于近北西、北东东向的挤压片理化带内。该带控制了绿泥石片岩(矿化带)的产状、形态。矿化带与挤压片理化带一致，矿化强度与片理化带宽度有正相关关系。一般片理发育、片理化带较宽处，铜矿化强、规模大（1号铜矿体）。矿脉与片理产状一致，显示为充填型。

矿区内呈北东、北西向脉状分布的潜火山岩——霏细斑岩，与成矿作用可能存在一定的关系。依据有：①脉岩边部具有较强的蚀变，见有绿泥石化、硅化、黄铁矿化、角岩化，尤以黄铁矿化较强；②开采坑道中可见霏细斑岩贯入在绿泥石片岩的破碎带中，脉岩边部见有黄铁矿化、黄铜矿化。由此可知，含矿热液一部分与潜火山岩侵入作用有关。

综上所述，黄土岭铜矿应为诸因素控制的热液充填型铜矿床。