安徽铜陵矿集区姚家岭矿床地质特征及深部找矿方向

周曙光，范裕，熊燕云

(1.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；2.合肥工业大学资源与环境工程学院，安徽合肥 230009)

0 引言

姚家岭矿床作为安徽省21世纪以来的重大找矿突破之一，也是成矿带内一种新类型的大型锌金为主的多金属矿床，其勘查和科研工作一直广受重视[1～8]。安徽铜陵姚家岭矿床的地质勘探工作始于2002年9月，华冶地勘局812队申报“安徽省南陵县姚家岭铜铅锌矿普查”省地勘专项费项目获得批准，同年10月8日正式拉开该区普查找矿的序幕。至2014年4月，华冶地勘局812队对姚家岭矿床开展了普查、详查和勘探等阶段地质勘查工作，整个姚家岭矿区已完成了总进尺达168108.3m的176个钻孔，并提交了相关地质报告。2016年8月至今，铜陵有色金属集团股份有限公司对矿床开展了井下勘探，开拓了-450m和-600m中段，对主要矿体进行坑探和井下钻探验证。本文结合最新的矿床勘查成果，对矿床地质特征进行了系统的研究，查明矿床的地质特征和主要成矿规律，为矿区的勘探验证和深边部找矿提供了依据。

1 矿床地质特征

1.1 地层

姚家岭矿床位于铜陵矿集区最东部的沙滩角矿田，北临繁昌盆地（图1）。矿区出露地层较为完整，最老地层为志留系中统坟头组，此外还出露志留系上统茅山组，泥盆系五通组，石炭系—三叠系、白垩系蝌蚪山组及第四系（图1）。其中，志留系—泥盆系主要为浅海相至陆相碎屑岩沉积，岩性主要为粉砂岩、石英砂岩，组成戴公山背斜核部地层；石炭系—三叠系以白云质灰岩、灰岩等碳酸盐岩沉积为主，局部夹硅质岩，主要出露在矿区的东部及西南局部地区；另外，在矿区北部覆盖着大量白垩系蝌蚪山组火山碎屑岩，岩性主要为凝灰质粉砂岩、火山角砾岩、流纹岩[1～2]。经钻孔编录，发现矿区深部地层层序倒转，从浅部至深部依次揭露志留系—三叠系，主要赋矿地层有石炭系黄龙组，二叠系栖霞组、孤峰组和大隆组以及三叠系殷坑组（图2）。

图1 姚家岭矿区地质简图[1]Figure 1.Simplified geological map of the Yaojialing deposit[1]

1.2 构造

中生代以来，区内地壳活动频繁，构造叠加复杂多样，矿区构造的主要形式包括褶皱及逆冲推覆构造。褶皱构造为矿区所在的戴公山背斜，该背斜长约20km，宽1～3km，呈北东向延伸，轴向50°～60°，姚家岭矿区即位于戴公山背斜北西翼部位（图1）。矿区内背斜北西翼地层发生倒转，倾角50°～75°，走向65°～90°，倾向南东—南东东（图1）；东南翼部分地层为正常层序，倾向东南，倾角40°～60°。总体上，核部为志留系坟头组至茅山组，翼部为泥盆系—三叠系所构成。此外，在矿区东部发育一条青山推覆构造，规模较大，由南东向北西方向逆冲推覆，导致三叠系南陵湖组覆盖于白垩系蝌蚪山组火山岩之上（图1）[1～2]。

1.3 岩浆岩

矿区内燕山期岩浆活动强烈，主要包括矿区西部的沙滩角花岗闪长岩、中部出露地表的姚家岭花岗闪长斑岩和矿区深部隐伏的石英二长斑岩。姚家岭岩体主要为灰白色，斑状结构，块状构造。斑晶含量40%左右，石英含量20%～25%，斜长石含量40%～45%，碱性长石含量约20%～25%，暗色矿物黑云母和角闪石含量约5%，其岩相学特征如图1所示。姚家岭岩体主要呈岩席状分布于矿区浅部，出露面积约0.2km2，侵位通道位于矿区南部。

石英二长斑岩为隐伏岩体，侵位较深，通常分布在矿区-500m以下。石英二长斑岩主要为灰白色，斑状结构，块状构造。斑晶含量60%左右，石英含量10%～15%，斜长石含量45%～50%，碱性长石含量约20%～25%，暗色矿物黑云母和角闪石含量约5%～10%。

1.4 矿体特征

已有勘探资料控制的矿带长约1600m，宽在300～760m之间，整个矿带总体自西向东侧伏，自北向南埋深逐渐加大，矿体厚度为1～76m，长度约270～1450m，延深约200～1200m。矿体主要呈透镜状、似层状、脉状赋存在蚀变石英二长斑岩与栖霞组灰岩的矽卡岩接触带，黄龙组层控矽卡岩中和浅部花岗闪长斑岩与栖霞组灰岩接触的构造薄弱带中（图2）。其中，铜金矿体主要赋存在矽卡岩接触带中，铅锌矿体主要赋存在构造薄弱带中或大理岩和花岗闪长斑岩中。现将各类型矿体分述如下：①层控矽卡岩型矿体：主要赋存于石炭系中统黄龙组白云质灰岩内，矿体呈透镜状至似层状产出，矿体产状与地层产状一致，延续性好（图2）。矿石矿物以黄铜矿、磁铁矿、闪锌矿为主，脉石矿物以石榴石、透辉石、菱铁矿为主。②接触带型矿体：主要赋存于栖霞组上段燧石团块灰岩与石英二长斑岩内外接触带。矿体呈透镜状、似层状产出，矿体产状受矽卡岩接触带控制，延续性较好（图2）。矿石矿物主要为黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、磁铁矿，脉石矿物以石榴石、硅灰石为主，少量菱铁矿、方解石、石英。③脉状矿体：主要赋存于姚家岭岩体与栖霞组灰岩接触的构造薄弱部位（图2）。赋矿围岩主要为栖霞灰黑色灰岩，姚家岭花岗闪长斑岩。矿体呈脉状产出，产状不明，受构造控制，延续性差。矿物以闪锌矿、黄铁矿和方铅矿为主，脉石矿物以方解石、白云石、钾长石和石英为主。④层间裂隙型矿体：主要赋存于孤峰组上段、大隆组泥质钙质硅质页岩内（图2）。赋矿围岩为孤峰组灰岩硅质岩互层（矽卡岩化），以及大隆组反应矽卡岩。矿体呈似层状产出，产状受控于地层的层间裂隙。矿石矿物以黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿和斑铜矿为主，少量辉钼矿，脉石矿物主要为方解石、石榴石、硅灰石。⑤斑岩型矿体：斑岩型矿体主要赋存在-900m以下石英二长斑岩内，在矿区内分布较少，主要表现为细脉状、浸染状黄铜矿（图2）。

图2 姚家岭矿床45勘探线剖面略图Figure 2.Prospecting line 45 geological cross-section across the Yaojialing ore deposit

矿石自然类型主要有赋存在成矿岩体中的细脉浸染状铜矿石，赋存在矽卡岩接触带中的块状/浸染状（含金）锌铜矿石，赋存在姚家岭花岗闪长斑岩、大理岩中脉状铅锌银矿石、赋存在大隆组反应矽卡岩中的纹层状铜锌矿石和黄龙组层控矽卡岩中的含金铜锌矿石等。

1.5 围岩蚀变

姚家岭矿床围岩蚀变强烈，主要蚀变类型有钾化蚀变（又分为钾硅酸盐化和次生黑云母化蚀变）：蚀变矿物主要为钾长石-黑云母，分布在深部石英二长斑岩体内，大部分为面状蚀变，少量脉状钾化。矽卡岩化：主要分布于矿区深部，具有明显的蚀变分带，蚀变矿物主要有石榴石，透辉石，磁铁矿，绿帘石，菱铁矿等。碳酸盐化：主要为脉状方解石，穿切早期退蚀变矿物和闪锌矿等硫化物。绢云母、高岭石化：主要为伊利石和高岭石，分布在浅部姚家岭岩体内，为成矿期后的热液活动产物。

2 下一步找矿方向

层控型矿体的追索：由于勘探线布置与地层走向存在较大的交角（约60°），未与地层走向垂直。在35—38，45—49号勘探线均未能够揭露到石炭系内的层控型矿体，而39—43勘探线由于钻孔布置原因，尚未追索到此类型矿体。因此下一步勘查中应注意两点：①原有存在层控型矿体的勘探线上，层控矿体尚未完全控制，如37—38线，45—47线，勘探线南端延伸部位有寻找层控矿的潜力；②在尚未找到层控型矿体的勘探线上，可尝试寻找该类矿体。根据-700m标高37线与38线五通组与石炭系界线推测，在39—41线南部约-700m至-800m标高应该能够揭露到石炭系，进一步寻找层控型矿体（图2）。但在寻找此类矿体时须注意避开姚家岭岩体侵位通道，避免整孔处于姚家岭岩体侵位通道内，从而加大勘探难度。

接触带型矿体的追索：由于地层产状以及接触带产状与之前认识差距较大，接触带矿体南倾，故南部钻孔应布置更深，由于钻孔深度不够，而未能追索到部分接触带型矿体，对角度为340°的新勘探线两孔间加密可进一步确定矿体形态。ZK4109深度不够，未能控制接触带铜矿体。在110号勘探线ZK4006与ZK4109钻孔之间加密工程，应该能够在约-900m标高位置揭露矽卡岩型接触带铜矿体（图2）。由于孤峰组下段硅质岩化学性质不活泼，通常作为隔挡层，且作为接触带型矿体的底板。矿床部分地段姚家岭II期岩体侵入部位较深，未能穿越过孤峰组下段硅质岩与栖霞组上段燧石团块灰岩接触带，此时岩体与孤峰组上段地层形成接触带，这种情况矿化较弱，这一点在勘查过程中应引起重视。

3 结论

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，并不是前人认为的捕虏体型矽卡岩矿床。矿区内地层总体格架清晰，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（-600～-800m），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，在黄龙船山组地层内形成层控型矿体。