安徽省泾县小山硫铅锌银多金属矿成矿地质背景及找矿标志

2022-12-13齐维维

现代矿业 2022年6期

齐维维

（安徽省地质矿产勘查局321地质队）

小山硫铅锌银多金属矿区处于扬子陆块江南隆起带北缘与下扬子前陆带南侧的过渡地带，矿体与矿区广泛分布的花岗闪长斑岩及北东向的断裂带具有更为紧密的空间关系。为进一步查证小山硫铅锌银矿的成矿岩体、成矿时代及矿床成因，对小山硫铅锌银矿矿区成矿地质背景、成矿相关花岗斑岩、成矿构造带等进行了调查研究，对矿体成因进行分析［1-5］。

1 区域地质背景

1.1 地层

区域内地层为第四系及三叠系至志留系地层。第四系为松散堆积物，分布于平原与山区的山坡、山间凹地中；三叠系以海相碳酸盐岩地层为主分布于各向斜核部；二叠系与石炭系海陆交互相碎屑岩和海相碳酸盐岩地层分布于各背、向斜翼部；泥盆系上统五通组以陆相碎屑岩为主；志留系为海相碎屑岩地层分布于背斜的核部。上述地层除三叠系和石炭系中上统各组之间为整合接触关系、第四系不整合于下伏地层，其余皆为假整合接触关系，其中三叠系至石炭系为区内生金属矿产的主要控矿层位。

1.2 构造

太平复向斜由形成于印支期一系列呈北东向的背向斜组成，组成复向斜核部的最新地层为下三叠统，翼部主要地层为志留系，复向斜所有次级向斜或背斜平面形态呈似短轴形态，且轴线常呈“S”型延伸。复向斜由南至北包括白果树—板桥向斜、汀王殿—大永村背斜、晏公堂—铜山向斜、茂林—龙门背斜及缸冲—潘家向斜等次级褶皱组成。

断裂构造分为基底断裂和盖层断裂，区内基底断裂构造主要为青弋江深断裂，该基底断裂构造不仅造成断裂两侧地层岩性、岩相和沉积厚度差异极大，同时对岩浆活动、矿产分布及中新生界断陷盆地的展布起到控制作用。矿区恰位于该深断裂之中。

盖层断裂按其与印支期褶皱的关系可分为纵断层、横断层2类，主要形成于印支期褶皱期，于燕山期呈明显的复活。纵断层其走向与印支期褶皱轴向基本平行，规模较大，延伸较远，分布于褶皱线性较明显地段，多见于复背斜或次级背向斜的轴部或翼部，性质以冲断层为主，其次为正断层。横断层其走向与印支期褶皱轴垂直，规模不大，延伸不远，分布较为集中，性质以正断层为主，并切割纵向断层等，其中与成矿关系较密切的为纵断层，是区内控制岩浆侵入和形成矿化的主要断裂构造。

1.3 岩浆岩

岩浆活动表现为广泛的中深成相～浅成相的侵入岩，均为燕山期产物。侵入岩沿青弋江基底断裂分布，出露面积最大可达100 km2以上，最小在0.01 km2以下。岩体产状有岩基、岩株、岩枝、岩脉等。岩性为闪长岩—花岗闪长斑岩—花岗闪长岩，属查氏正常成分类型，属硅过饱和至弱过饱和的钙碱性岩石。成岩系列属混溶过渡型，岩石同化混染较强，接触交代显著，与区内内生金属矿产关系密切。变质作用主要发生在侵入岩体的接触部位及其周围，主要有3种：①在接触热变质作用下，随围岩不同而生产大理岩、角岩或石英岩等；②在接触交代作用下形成矽卡岩；③在热液蚀变作用下，形成硅化、碳酸盐化、绿泥石化、青磐岩化、绢云母化、云英岩化、黄铁矿化等。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区地表出露地层为志留系上统唐家坞组、泥盆系上统五通组、石炭系下统金陵组、石炭系下统高骊山组、石炭系中统黄龙组及第四系。

2.2 构造

2.2.1 褶皱

区内的褶皱构造即是上述两褶皱之间的次级褶皱—小山向斜，小山向斜枢纽略有起伏，轴线走向为北东50°，轴面近于直立。整个向斜长约1 500 m，宽约1 000 m，为一短轴向斜。向斜核部由石炭系中上统组成，翼部由石炭系下统组成。两翼地层倾角为6°～35°。

2.2.2 断层

断裂构造极为发育，按其与褶皱轴关系，可分为纵断层和横断层2组。纵断层按走向可分为2组，一组为北东20°～40°，一组为北东50°～80°。第一组纵断层主要位于小山向斜南翼，断层倾向南东，倾角多在70°以上。断层多为张断层，性质以正断层为主。第二组纵断层主要位于小山向斜北翼，断层倾向北，倾角多在70°以上。断层以张断层为主，性质多为正断层。向斜核部2组走向断裂皆发育，断层延伸不长，一般几十米至几百米不等，断距在10 m左右。矿区纵断层多为岩脉及矿体充填，是矿区最重要的赋岩赋矿断层。

横断层较为发育，主要以走向110°左右为主，倾向略向南倾，倾角在80°以上，横断层多切割纵断层，造成矿体走向上不连续，横断层一般几十米，延伸不大，断距一般几米左右。区内横断层多为成矿后断裂，对矿区矿体具有破坏作用，造成矿体沿走向不连续。

2.3 岩浆岩

岩浆岩极为发育，以侵入岩为主，侵入时代多为燕山中晚期，主要呈岩株、岩枝、岩脉产出，岩性为花岗闪长岩、花岗闪长斑岩、闪长岩等。

（1）花岗闪长岩主要为茂林岩体，侵入于茂林背斜核部，呈岩株产出，出露面积76 km2。岩性特征为灰白色，斑状结构，块状构造。矿物成份：斜长石35%～55%，钾长石10%～25%，石英20%～30%，黑云母、角闪石5%～10%，副矿物榍石、锆石、褐帘石、磷灰石、磁铁矿等。接触带上围岩多角岩化、硅化、绢云母化，岩体中多镜铁矿化、黄铁矿化、绿泥石化、硅化等，与区内多金属矿成因有一定的关系。

（2）花岗闪长斑岩即小山岩体，位于茂林岩体的岩缘接触带外侧，主要沿小山向斜核部侵入，形态呈岩枝状，出露面积为0.25 km2，上大下小形如蘑菇。岩性特征：浅肉红色，浅灰绿色、黄白色斑状结构，块状构造。斑晶主要由正长石、石英、斜长石、黑云母组成，基质由长石、石英组成，呈隐晶质结构。副矿物主要为榍石、磷灰石等。接触带上岩体多绿泥石化、绿帘石化、黄铁矿化、碳酸盐化、泥化等，围岩多具黄铁矿化、泥化、硅化、铅锌矿化、绿泥石化、矽卡岩化等，对区内铅锌多金属矿的形成起着重要作用。

（3）闪长岩多为坑道揭露，厚在1～5 m，呈岩脉产出，岩性特征：灰绿色，细晶结构，块状构造。矿石矿物主要为斜长石、角闪石、石英。岩石多蚀变，主要为碳酸盐化、泥化、绿泥石化，局部见黄铁矿化。

2.4 地球物理特征

岩石物性资料大多是前期在泾县地区多次工作时收集整理而成。现根据区内出露岩石具体分布情况，分述如下。

区内岩体及覆盖层极化率平均为2.0%左右，不会给金属硫化物等矿化异常的解释推断工作造成影响。

通过激电中梯剖面测量，区内共发现9个激电异常，异常主要呈北东向线型分布，其长多在200 m以上，宽多在20～40 m，其中2号异常宽度达100 m以上。激化率峰值在10%以上，一般为5%～8%，电阻率在200～600Ω，为中高激化低阻异常。对2号异常进行了激电测深测量，发现异常体埋深多在50 m左右，呈水平分布。

2.5 变质作用

变质作用主要表现为热接触变质作用和接触交代变质作用。热接触变质作用表现为石英砂岩变质为石英岩，砂页岩变质为角岩等。上述变质作用主要分布于茂林岩体与围岩的接触带上。变质带宽一般在1 km范围内。接触交代变质作用主要位于花岗闪长斑岩与金陵组灰岩接触带上，表现为灰岩变质为透辉石石榴子石矽卡岩。透辉石石榴子石矽卡岩是矿区主要的赋矿层位之一。

区内热液蚀变作用发育，主要为硅化、碳酸盐化、绢云母化、绿帘石化、绿泥石化、黄铁矿化、重晶石化、萤石化、泥化等，其中硅化、黄铁矿化、重晶石化、萤石化、泥化、绿泥石化与矿化关系密切。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 成矿控制因素

矿区Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ号铅锌矿体主要分布在石炭系下统金陵组中部渗透性强的碳酸盐岩地层中，岩性为泥灰岩和灰岩，在岩体与围岩接触带上，岩石普遍发生矽卡岩化和矿化。从岩体到围岩基本显示较完整的变质矿化分带：花岗闪长斑岩→绿泥石化、透闪石化、碳酸盐化、黄铁矿化花岗闪长斑岩→铅锌矿、透辉石、石榴子石矽卡岩→铅锌矿化矽卡岩化大理岩→大理岩，铅锌矿体主要分布在矽卡岩中，远离接触带围岩中矿化较弱。由此说明金陵组矽卡岩地层是矿区成矿重要的控制因素。

矿区构造以断裂为主，北东向断裂是矿区的控岩、控矿、容矿构造。沿断裂岩浆活动、热液作用强烈，普遍发育有硅化、绿泥石化、黄铁矿化、铅锌矿化，Ⅱ～Ⅵ号铅锌矿体和所有的硫铁矿体即赋存在北东向的断裂带中。另外在断裂两侧分布的碎裂岩中，蚀变矿化都较发育。区内地层因受断裂影响，节理裂隙发育，为矿化提供了众多的构造松散虚弱空间，成为各种星散状、薄膜状、团块状、细脉状的铅锌矿化和多种蚀变的聚集场所，成为铅锌矿、硫铁矿的富集地段。

矿区岩浆岩较为发育，主要为花岗闪长斑岩，呈岩枝状产出，穿插侵入于小山向斜核部。岩体与围岩接触带附近的岩石破碎，是Ⅰ号铅锌矿体的主要赋存位置，由此可见，矿区花岗闪长斑岩与铅锌矿化有很密切关系，是铅锌等多金属矿的控制因素之一。

总之矿区成矿控制因素较多，但主要控制因素为石炭系下统金陵组矽卡岩、岩体接触带构造、北东向断裂构造以及花岗闪长斑岩等，石炭系下统金陵组矽卡岩、岩体接触带构造、北东向断裂构造为矿体提供赋存场所，花岗闪长斑岩主要提供矿源或热源。

3.2 矿床成因

印支运动后，矿区形成了复式向斜的褶皱形态，同时区内纵断层发育，至燕山早期，茂林花岗闪长岩侵入，矿区纵断层复活，岩浆期后的富含硫化物的热液沿纵断层充填交代，形成早期的含辉钼矿的硫铁矿体，黄铁矿晶形粗大为本次成矿一大特点。至燕山运动中期，矿区构造再次复活，小山花岗闪长斑岩沿小山向斜核部侵入，此次侵入活动带来了大量的热液，早期与矿区金陵组进行接触交代活动，形成了含磁铁矿、磁黄铁矿的矽卡岩；晚期随着温度的下降，大量含石英硫化物的热液沿构造裂隙充填交代矽卡岩或早期的含辉钼矿的硫铁矿体，形成初具规模的铅锌（闪锌矿为黑色）矿床，最后到岩浆活动晚期，大量的方解石硫化物（闪锌矿为褐黄色）再次沿着构造裂隙充填交代初具规模的铅锌矿体，最终形成矿区目前的铅锌矿床。

矿区成矿活动虽有多期，但主要的成矿阶段为石英硫化物阶段，其成矿温度主要为中温。因此，矿区铅锌矿床属于矽卡岩矿床及与矽卡岩有关的热液充填脉状矿床。