安徽池州李湾铜多金属矿矿床成因及找矿方向

陈 茜

(安徽省地质矿产勘查局324地质队，安徽 池州 247100)

0 引言

安徽池州李湾铜多金属矿位于长江中下游成矿带安庆—贵池矿集区，与矿区岩浆岩有密切的成因联系，是一个典型的矽卡岩型矿床[1,2]。

李湾铜多金属矿区采矿历史悠久，发现地表采矿塌陷区以及铜草、含孔雀石古炼渣。自1953年以来，断续进行过不同程度的地质普查和物化探等地质工作。如1953年调查贵池地区填制的1∶ 5万地质图中包括1 200 km2研究区；1965年进行1∶ 20万安庆幅区域地质调查时，填制了包括研究区在内的地质图；1988—1991年，填制1∶ 5万马衙桥幅区域地质图时，包括研究区；另外，1975年，开展巴山岩体外围1∶ 2.5万地质草测及磁法、化探普查时包括研究区，对地表的矿化线索用坑探进行了揭露，其中有一浅井见到了矿体，但未通过深部工程了解；1988—1990年，开展贵池铜山牌—小福岭地区地质普查时包括研究区，虽用钻探对深部进行了了解，但因为地质控矿因素研究不足，找矿工作没有突破。总之，研究区虽有断续的勘查工作，但未能有找矿上的突破。文章基于分析研究区区域地质特征、矿区地质特征及矿体地质特征等，系统总结矿床成因，从而为研究区找矿指明方向。

1 地质特征

1.1 区域地质特征

研究区大地构造单元隶属扬子准地台、下扬子台坳，沿江拱断褶带[2,3]。区域地质构造处于贵池背向斜带之自来山背斜西段核部，巴山岩体西南外围。区域地层属扬子地层区、下扬子地层分区、贵池小区，主要出露地层为奥陶系—志留系高家边组。研究区西侧边缘分布有区域性梅村—墩上北北东向左行平移大断层。

自来山背斜轴迹走向为总体北东延伸，研究区内为73°，核部地层为奥陶系仑山组下段白云岩，北西翼因岩体侵入破坏支离破碎，南东翼出露地层为奥陶系下统仑山组上段灰岩至志留系高家边组砂页岩，地层倾向南东，倾角44°～65°。沿背斜核部岩浆、热液活动频繁且强烈，沿背斜轴分布有中酸性花岗斑岩、花岗岩长斑岩侵入且沿岩体接触带蚀变强烈，局部富集成矿[2]。

1.2 矿区地质特征

1.2.1 地层

研究区内出露地层为奥陶系下统仑山组、红花园组、大湾组及牯牛潭组(图1)。

图1 研究区地质图

仑山组上段(O1l2)为灰、浅灰色中厚—厚层致密灰岩夹白云岩、灰质白云岩；仑山组下段(O1l1)为灰、灰白色厚层块状白云岩。近巴山岩体附近已大部分强烈褪色和白云石大理岩化、矽卡岩化，是矿区内主要赋矿层位。

红花园组(O1h)为灰、深灰色中至厚层碎屑灰岩与致密灰岩互层、夹假鲕状灰岩、薄层灰岩。

大湾组(O1d)为紫红—灰绿色薄至中厚层瘤状泥质灰岩夹白云质灰岩。

牯牛潭组(O1g)为浅绿、浅灰色薄至中厚层泥质系带灰岩。

1.2.2 构造

研究区内褶皱构造为自来山背斜核部及其南东翼，区内背斜核部因岩体侵入破坏已支离破碎，矿化带亦位于核部岩体接触带中。

研究区较大断层有两条：F1为发育研究区西北侧边缘，呈北北东向展布的区域性梅村—墩上大断层的一部分；F2即位于研究区南侧边缘，呈北东向展布的逆断层，此断层北盘为仑山组上、下段灰岩、白云岩，南盘为红花园、大湾组等地层，断层走向长约4.75 km，两端均出研究区外；F3为小断层，勘查矿体时在坑道中发现，倾向南东120°，倾角约70°，其为成岩前正断层，成矿岩体西延受阻，矿化中段，断层带较窄，发育有角砾岩，角砾岩钙质、岩屑胶结较紧密，近岩体附近见Cu、Mo矿化。

1.2.3 岩浆岩

研究区岩浆岩非常发育，岩体受自来山背斜构造和北北东左旋平行断层的控制，分别形成浅成侵入和次火山岩体。

李湾侵入岩体：为巴山岩体南东边缘相的一部分。岩体分布于自来山背斜核部，北东向分布，分布于中、西北部。据区测资料，为燕山早期—晚期多期次形成的复式侵入岩体，岩性包括正长斑岩、花岗斑岩、花岗闪长斑岩等，其受近东西向断层控制，该岩体及其南接触带(外带)均强烈蚀变和铜钼矿化。

李湾次火山体：分布于研究区北东侧，岩性为粗面质熔结角砾凝灰岩，属裂隙式喷发，覆盖于花岗斑岩及白云岩之上。灰褐色，凝灰结构，角砾状构造，角砾部分为粗面质岩屑为主(20%)，粒度大部分2～4 mm，其次为粉砂岩、黏土岩、细砂岩等，体积分数小于5%；凝灰质部分以钾长石晶屑为主，棱角状，粒度为0.1～2 mm，大部分小于1 mm,体积分数50%～60%，胶结物为塑变浆屑,具显微似流纹构造,脱玻隐晶结构，熔结特征清晰。

另在勘查中发现成矿后期脉岩岩墙分布，主要岩性为安山玢岩，多呈北东向或近北西向分布，宽几十厘米。

1.2.4 变质作用

研究区变质作用强烈，主要表现为热变质和接触交代作用。

热变质作用：奥陶系仑山白云岩及其南侧的仑山灰岩普遍大理岩化，褪色，带宽近百米，形成白云石大理岩、大理岩。

接触交代作用：岩体与奥陶系仑山白云岩接触，发生接触交代作用，形成矽卡岩，根据其特征及分布位置可主要分为内矽卡岩和透闪石矽卡岩。内矽卡岩(SKγδ)原岩为花岗闪长岩，经矽卡岩化，原矿物除斜长石外，其他矿物已蚀变殆尽，现矿物组成以斜长石、石榴石为主，其次为透辉石，少量方解石、方柱石、绿帘石、绢云母，粒柱状变晶结构，交代残余结构；外矽卡岩为奥陶系仑山白云岩与岩体接触交代形成，主要岩石类型为透闪石矽卡岩(SKho)，其次为透辉石矽卡岩(SKd)、硅灰石矽卡岩、蛇纹石矽卡岩。透闪石矽卡岩为浅灰、灰白色，粒柱状变晶结构，矿物组成以透闪石为主，其次为透辉石，少量方解石、石英、白云母等。

另外坑道揭露的岩体广泛高岭土化、钾长石化、绢云母化，其他热液蚀变有黄铁矿化、碳酸盐化等。

研究区的接触交代作用与矿化作用关系密切，在接触带形成的内外矽卡岩中，均形成了有规模的矿体，反之在接触交代作用微弱的部位矿化零星或无矿化。

2 矿体地质特征

矿区勘查发现大小矿体7个，其中①、②号为主矿体，其余为小矿体。①、②号主矿体均为地表有露头矿体，但第四系掩盖太厚。矿体两头均已控制，但深部尚有较大前景。

①号矿体：走向长度85 m，倾向工程控制斜深约98 m。矿体形态为较稳定的板状体，两端为断层和石英闪长玢岩体围限。矿体倾向180°～193°，倾角65°～73°，矿体厚度1.03～9.14 m，平均厚度6.24 m，5线+84 m以上矿体变薄呈峰腰状。矿体厚度变化系数37.74%，厚度变化属稳定类型。矿体工程控制赋存最大标高+113 m，最低标高+15 m。

②号矿体：走向长度90 m，倾向工程控制斜深约84 m。矿体形态为稳定的板状体，两端为断层和石英闪长玢岩体围限。矿体倾向180°～198°，倾角65°～74°，矿体厚度3.25～12.85 m，平均厚度7.32 m，矿体厚度变化系数47.92%，厚度变化属稳定类型。矿体往深部有变厚的趋势。矿体工程控制赋存最大标高+115 m，最低标高+31 m。

①、②号矿体近于平行分布，在1线+84 m水平连为一体，然后往东、往深部变成两个各自独立的矿体。

小矿体均为一至三个工程在同一个中段控制的矿体，倾向上均为外推(表1)。

表1 小矿体地质特征一览表

3 矿床成因及找矿方向

矿区位于自来山背斜核部，岩浆活动强烈，多期次活动形成了丰富的热水溶液，并产生了广泛的热液蚀变作用，如此特定的地质背景，为矿液运移、沉淀提供了有利地质条件[1,3,4]。岩体围岩为碳酸盐岩，形成了较宽的矽卡岩带，为矿质交代富集预备了良好场所。从矿化特征以及成矿元素分析，本矿成因应为广义的中高温热液型矿化成因，其中含狭义的中高温热液型和接触交代矽卡岩型两种成矿地质作用。

矿区的几个矿体均赋存在大岩体接触带的外带中小岩体的接触带附近，小岩体受近东西向次一级断层控制，基于此，未来找矿方向除了进一步控制深部矿体以扩大规模外，在大岩体接触带的外带中寻找小岩体以发现新的矿体。

4 结论

(1)安徽池州李湾铜多金属矿位于长江中下游成矿带安庆—贵池矿集区，与矿区岩浆岩(闪长岩)有密切的成因联系，闪长岩全程参与了成矿，而随后的钾长花岗岩侵位为本区成矿提供了后续热动力(热源)，是一个典型的矽卡岩型矿床。

(2)矿区已查明的矿体均赋存在大岩体接触带的外带中小岩体的接触带附近，小岩体受近东西向次一级断层控制，今后找矿方向应关注大岩体接触带的外带中小岩体。