姚孝德， 陳 芳，2， 王利民， 孫明明

（1.安徽省地質(zhì)調(diào)查院，安徽 合肥 230001；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083）

0 引 言

廬江縣沙溪地區(qū)位于長(zhǎng)江中下游銅鐵金成礦帶的中段，大別山隆起北部金寨—舒城火山巖帶的東南緣，廬江—樅陽(yáng)中生代火山巖盆地的西北緣，處于郯廬斷裂帶內(nèi)部［1］，是安徽省斑巖型銅礦的主要地區(qū)，該地區(qū)累計(jì)查明的銅資源儲(chǔ)量占安徽省累計(jì)查明銅資源儲(chǔ)量的9.31%。沙溪斑巖型銅（金）礦主要由燕山早期SiO2過(guò)飽和或微過(guò)飽和堿鈣－鈣堿系列石英閃長(zhǎng)斑巖、黑云母石英閃長(zhǎng)斑巖等中酸性斑巖侵入體（具復(fù)式巖體特征）控制，侵入巖體在時(shí)間上和空間上對(duì)礦床（點(diǎn)）的分布直接進(jìn)行了定位，同時(shí)對(duì)礦液起阻擋作用的志留系砂頁(yè)巖對(duì)成礦也極為有利。沙溪銅（金）礦床自南西至北東分布的礦段（點(diǎn)）有8處，如圖1所示［2－4］。

圖1 安徽沙溪銅（金）礦床構(gòu)造－巖漿控礦地質(zhì)略圖

1 區(qū)域成礦背景

沙溪斑巖型銅（金）礦床位于長(zhǎng)江中下游燕山期CuFeAuAgPbZnCa黃鐵礦明礬石成礦帶，廬樅火山巖盆地的北緣，滁縣—廬江構(gòu)造巖漿巖帶西南部的廬江縣沙溪地區(qū)，處于下?lián)P子坳陷帶，廬樅火山－沉積盆地邊緣隆起帶，郯廬斷裂帶南東側(cè)、長(zhǎng)江深斷裂北西側(cè)，燕山期北東向褶皺、斷裂帶與近東西向構(gòu)造帶的復(fù)合部位，礦區(qū)位于巢湖—潛山斷陷盆地內(nèi)的次級(jí)隆起，盛橋—菖蒲山北東向復(fù)背斜的南西端。

據(jù)文獻(xiàn)［5－14］研究，廬樅陸相火山巖系形成于晚侏羅世—早白堊世，構(gòu)成廬樅火山巖盆地的主體；廬樅火山巖盆地是一個(gè)以中侏羅統(tǒng)象山群陸相碎屑巖建造為基底，經(jīng)燕山期早期運(yùn)動(dòng)而發(fā)育起來(lái)的繼承性火山巖盆地。噴發(fā)－噴溢物的最大厚度達(dá)2104.07m。伴隨著火山巖漿活動(dòng)，形成了一系列與火山－次火山有關(guān)的礦床，這些礦床包括鐵、硫、銅、鉛、鋅、銀、明礬石及硬石膏等礦種。這些礦床在時(shí)間上主要集中在火山－巖漿活動(dòng)早期演化階段的龍門(mén)院旋回和磚橋旋回，在空間上主要沿盆地邊緣、火山機(jī)構(gòu)和斷裂構(gòu)造分布。

緊鄰廬樅火山巖盆地的沙溪地區(qū)，其成礦母巖主要為燕山早期的中酸性侵入巖，巖性主要為石英閃長(zhǎng)斑巖和黑云母石英閃長(zhǎng)斑巖。對(duì)礦液起阻擋屏蔽作用的主要為志留系砂頁(yè)巖。

2 礦床地質(zhì)概況

2.1 地層

礦區(qū)岀露地層主要有：志留系下統(tǒng)高家邊組（S1g）以頁(yè)巖、粉砂質(zhì)泥巖為主的淺海相碎屑巖；志留系下統(tǒng)墳頭組（S1f）以砂巖、粉砂巖、石英砂巖和泥質(zhì)粉砂巖為主的海相碎屑巖和粉砂質(zhì)泥巖；泥盆系上統(tǒng)五通群（D3w）以石英巖、石英砂巖為主的碎屑巖及黏土質(zhì)頁(yè)巖；侏羅系中下統(tǒng)象山群（鐘山組J1z、羅嶺組J2l）以石英砂巖、（泥質(zhì)）粉砂巖為主的陸相－河湖相碎屑巖；侏羅系上統(tǒng)火山巖組（紅花橋組）以（凝灰質(zhì)）安山巖、（安山質(zhì)）凝灰?guī)r為主的陸相火山巖及少量凝灰質(zhì)粉砂巖；白堊系下統(tǒng)楊灣組（K1y）以礫巖、砂巖為主的紅色砂礫巖；第四系（Q）砂礫及黏土。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)所在構(gòu)造位置，為一北東向塊斷隆起，由下、中志留統(tǒng)砂頁(yè)巖組成，兩側(cè)被下、中侏羅統(tǒng)石英砂巖、砂頁(yè)巖和泥質(zhì)粉砂巖覆蓋。區(qū)內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，構(gòu)造線(xiàn)方位主要包括近東西向、近南北向及北北東向3組，發(fā)育有明顯的構(gòu)造角礫巖帶、擠壓破碎帶、侵入－接觸破碎帶及侵入－構(gòu)造破碎帶。其中近東西向構(gòu)造以印支期斷裂為主，未見(jiàn)褶皺構(gòu)造；北東向構(gòu)造由印支期盛橋—菖蒲山北東向復(fù)背斜及與之伴生的北東向壓性及壓扭性走向斷裂、北西向或近東西向橫張斷裂組成；北北東向斷裂主要表現(xiàn)為燕山期壓扭性斷裂。不同方向的構(gòu)造復(fù)合部位，控制了區(qū)內(nèi)巖漿的侵入活動(dòng)。

2.3 巖漿巖

本區(qū)巖漿巖，為一套堿鈣－鈣堿系列同源不同階段的中酸性雜巖體。在下白堊統(tǒng)紅層中有明顯的火山巖和閃長(zhǎng)斑巖類(lèi)礫石，并不整合超覆于中下侏羅統(tǒng)地層之上，巖體全巖Rb－Sr等時(shí)線(xiàn)年齡為（127.9±1.6）Ma，含礦巖體（包括石英閃長(zhǎng)斑巖和黑云母石英閃長(zhǎng)斑巖）Ar－Ar法年齡為123.6Ma；不含礦巖體Ar－Ar法年齡為126.8Ma，巖漿活動(dòng)時(shí)間相當(dāng)于晚侏羅－早白堊世，屬燕山早期。礦區(qū)主要含礦巖體為石英閃長(zhǎng)斑巖、其次為黑云母石英閃長(zhǎng)斑巖。

噴出巖主要分布于礦區(qū)西北部，其他地段亦見(jiàn)零星岀露。侵入體主體分布在沙溪河以南，向北沿北東和北北東向構(gòu)造帶呈枝叉狀撒開(kāi)，侵入體與圍巖接觸帶形態(tài)復(fù)雜，呈巖株、巖枝、巖墻、巖瘤狀、巖漏斗狀產(chǎn)出，包括中深成—淺成—超淺成等不同地質(zhì)環(huán)境的產(chǎn)物；侵位于淺成環(huán)境中的巖體，壓力的突變導(dǎo)致成礦流體的減壓沸騰，為成礦流體的不混溶分離，進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)烈礦化富集創(chuàng)造了有利條件。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦床組合分布、礦體及礦化分帶特征

3.1.1 礦床組合及分布

沙溪銅（金）礦床自南東至北西由菖蒲山、龍頭山、斷壟頸、鼓架山、銅泉山、鳳臺(tái)山、棋盤(pán)山、八字口等礦段（點(diǎn)）組成，整體呈北東向展布。此外礦床內(nèi)尚有打銀山鉛鋅礦點(diǎn)、福泉山黃鐵礦礦點(diǎn)等。

礦床內(nèi)的各礦段（點(diǎn)）均產(chǎn)于八家口—銅泉山北北東向斷裂帶附近，礦帶斜越北東向盛橋—菖蒲山復(fù)背斜斷續(xù)存在。銅泉山以北各礦段（點(diǎn)）均產(chǎn)在復(fù)背斜的北西翼，其南的礦段（點(diǎn)）則賦存在南東翼。礦體絕大部分產(chǎn)在北北東向斷裂帶的下盤(pán)即南東盤(pán)。對(duì)不同礦段（點(diǎn)）而言，其產(chǎn)出條件不完全相同，如銅泉山礦段位于北北東向斷裂與北東向復(fù)背斜的斜接復(fù)合部位；斷龍頸礦段為2條并列的北北東向斷裂即八家口—銅泉山、沙湖山—鼓架山斷裂挾持地段，其南有近東西向斷裂通過(guò)；鳳臺(tái)山礦段主要產(chǎn)于北東向和次級(jí)北北西向構(gòu)造交匯部位。

3.1.2 礦體空間分布特征

工業(yè)銅礦體絕大部分產(chǎn)于巖體內(nèi)，主要容礦巖石為石英閃長(zhǎng)斑巖、黑云母石英閃長(zhǎng)斑巖，少量為角閃閃長(zhǎng)斑巖、侵入角礫巖（銅泉山）、閃長(zhǎng)斑巖。少部分礦體產(chǎn)于有關(guān)巖體近旁的砂頁(yè)巖或捕擄體中，其中以志留系中居多，其次為侏羅系地層。

礦體成群出現(xiàn)，分布較零散，礦體沿縱向延展遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于橫向，呈明顯拉長(zhǎng)帶狀，礦體大小相差懸殊，其中以銅泉山Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦體，斷龍頸25、26、31號(hào)礦體和鳳臺(tái)山25號(hào)礦體規(guī)模較大。沙溪礦床銅礦體產(chǎn)出特征大體有以下幾種［15－16］：

（1）脈狀銅礦體，產(chǎn)于中、下侏羅統(tǒng)石英砂巖和泥質(zhì)粉砂巖的北北東—南北向裂隙或?qū)娱g裂隙中，為含黃銅礦的黃鐵礦－石英脈，Cu品位較低，伴生Au少于1×10－6。

（2）細(xì)脈浸染帶或細(xì)脈浸染－含銅石英脈（帶）礦體，主要產(chǎn)于石英閃長(zhǎng)斑巖及黑云母石英閃長(zhǎng)斑巖體上部蝕變帶中，受北北東向裂隙帶控制，規(guī)模較小，含銅較高。銅泉山石英閃長(zhǎng)斑巖中，Cu多于1%，伴生Au為0.1×10－6～0.5×10－6。

（3）細(xì)脈浸染“鐘狀”礦體，產(chǎn)于斑巖體中呈同心環(huán)（帶）狀的礦化蝕變帶中心部位，埋藏較深，為沙溪產(chǎn)于石英閃長(zhǎng)斑巖體中的礦體，該類(lèi)型礦體為沙溪斑巖礦床的主礦體。細(xì)脈浸染狀銅礦化主要分布在鉀硅酸鹽化帶及其外側(cè)的鉀硅酸鹽化－青磐巖化疊加帶內(nèi)，與硬石膏（化）密切共生。含Cu 0.44%～0.68%，伴生金0.5×10－6（最高1×10－6～2×10－6）。

（4）礦體的產(chǎn)出特征除上述3種主要類(lèi)型外，還有受不同方向裂隙交織地段控制的小型脈狀－網(wǎng)脈狀銅礦體和分布在銅礦化帶之上圍巖中的含金黃鐵礦－石英脈。

銅泉山礦段圈定礦體77個(gè)，主礦體賦存標(biāo)高為－659～－2m，礦體長(zhǎng)300～1100m，假厚度4.40～197.65m，沿傾斜方向延伸70～680m；斷龍頸礦段共有礦體42個(gè)，主礦體賦存標(biāo)高為－45～－554m，礦體長(zhǎng)600～800m，假厚度3.97～105.93m，沿傾斜延伸37～388m；鳳臺(tái)山礦段已圈定礦體63個(gè)，主礦體賦存標(biāo)高－222～－823m，礦體 長(zhǎng) 約 300m，假 厚 度 60.72～227.30m，沿傾斜延伸327～626m；龍頭山礦段，圈定礦體16個(gè)，礦體較小品位不高。

3.1.3 礦化分帶特征

沙溪斑巖銅（金）礦床具有良好的礦化分帶，從礦化中心向外依次為：磁鐵礦、輝鉬礦（少）－黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦－黃銅礦、斑銅礦、黝銅礦、黃鐵礦、自然金－黃銅礦、黃鐵礦－黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦；礦石中亦有較明顯的礦石構(gòu)造分帶，即從礦化中心至邊緣，由浸染狀—細(xì)脈狀—脈狀。主要工業(yè)礦體位于鉀硅酸鹽化帶及其外側(cè)。

礦區(qū)氧化作用不發(fā)育，氧化帶下限深度0.91～52.95m不等，氧化礦物較少，局部地段淋濾作用強(qiáng)烈，銅元素大量流失。零星見(jiàn)有次生富集現(xiàn)象，表現(xiàn)為次生輝銅礦沿砂頁(yè)巖的節(jié)理、裂隙充填呈薄膜或細(xì)脈，少見(jiàn)浸染狀輝銅礦；斑巖體因風(fēng)化作用巖性松軟，其中有黏土礦物，銅元素呈離子吸附狀態(tài)，難以形成獨(dú)立礦物。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石類(lèi)型及礦物組合

礦石類(lèi)型：自然類(lèi)型為含銅斑巖型、含銅砂頁(yè)巖型、含銅角礫巖型；工業(yè)類(lèi)型主要為硫化礦石，少量氧化礦石、混合礦石。

礦物組合：主要金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、假象赤鐵礦、褐鐵礦；其次為斑銅礦、輝銅礦、磁鐵礦、輝鉬礦、赤鐵礦、菱鐵礦，黃鉀鐵釩、瀝青銅礦；少量銅藍(lán)、藍(lán)輝銅礦，磁黃鐵礦、銀金礦、方鉛礦、閃鋅礦、黝銅礦、鏡鐵礦、鈦鐵礦、金紅石、綠松石、孔雀石、藍(lán)銅礦、軟錳礦等。

脈石礦物主要有斜長(zhǎng)石、石英、絹云母、碳酸鹽、鉀長(zhǎng)石、黑云母、綠泥石、硬石膏，其次為綠簾石、磷灰石、重晶石、鋯石、榍石、褐簾石、高嶺土，少量電氣石、透輝石、螢石、黃玉等。

銅泉山礦段礦石的主要礦物組合為：硬石膏－黃銅礦－石英、黃銅礦－斑銅礦－石英、黃鐵礦－黃銅礦－石英、輝鉬礦－黃銅礦－石英、黃銅礦－磁鐵礦－石英。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要有自形—半自形晶結(jié)構(gòu)、他形晶結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)、壓碎斑狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)等；其余為包含結(jié)構(gòu)、葉片狀－鱗片狀結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造以細(xì)脈浸染狀構(gòu)造為主，浸染狀和細(xì)脈狀構(gòu)造次之。

3.3 圍巖蝕變

3.3.1 蝕變類(lèi)型及主要蝕變礦物特征

礦床主要的蝕變類(lèi)型有：鉀長(zhǎng)石化、黑云母化、硬石膏化、硅化、白云母化、絹云母－水云母－伊利石化、綠泥石化、綠簾石化、鈉長(zhǎng)石化、碳酸鹽化，此外還可見(jiàn)少量的陽(yáng)起石化、石膏化、高嶺石化、磷灰石化、沸石化等。

區(qū)內(nèi)鉀長(zhǎng)石的形成大致可劃分為2個(gè)世代，早期鉀長(zhǎng)石是巖漿晚期自變質(zhì)階段形成的，鉀長(zhǎng)石呈鑲嵌狀、云霧狀交代斜長(zhǎng)石，巖漿期后熱液階段形成的鉀長(zhǎng)石多與石英、硬石膏等一起組成脈狀體，本區(qū)鉀長(zhǎng)石化總體不很發(fā)育，分布也不均勻。硬石膏是本區(qū)有別于其他斑巖型銅礦的特征性蝕變礦物，主要分布在礦床深部的鉀硅酸鹽化帶中，其主要產(chǎn)狀為呈單一的硬石膏細(xì)脈或與石英、鉀長(zhǎng)石、碳酸鹽等組成復(fù)脈，此外還可見(jiàn)硬石膏交代斜長(zhǎng)石斑晶及鉀長(zhǎng)石變斑晶，呈多種形式與其他蝕變礦物組合。絹云母多以鱗片狀集合體交代斜長(zhǎng)石斑晶出現(xiàn)，其化學(xué)成分具富鎂特征，w（MgO）均在2%以上，深色礦物蝕變形成的絹云母與長(zhǎng)石類(lèi)礦物蝕變形成的絹云母具不同的特征，前者貧硅富鐵鎂，后者則相對(duì)富硅貧鐵鎂，另外，其與中國(guó)其他斑巖銅礦絹云母的化學(xué)成分相比，w（K2O）偏低，沙溪地區(qū)絹云母w（K2O）為7.5%～9.0%，中國(guó)其他斑巖銅礦絹云母w（K2O）多在10%以上［17－20］。綠泥石分布范圍廣，延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，幾乎貫通于各個(gè)蝕變帶，其交代的主要產(chǎn)狀有：交代暗色礦物的綠泥石顏色較深，折光率相對(duì)為高；交代長(zhǎng)石類(lèi)礦物的綠泥石顏色較淡，常呈面狀分布，折光率相對(duì)為低；脈狀綠泥石，本區(qū)綠泥石均屬鎂鐵綠泥石（f＝25%～75%），從深部到淺部，綠泥石SiO2、CaO含量逐漸升高，而Al2O3、FeO、MgO含量逐漸降低。鈉長(zhǎng)石本區(qū)含量雖然不多，但分布廣泛，在早期蝕變階段，鈉長(zhǎng)石主要呈粒狀或不規(guī)則集合體交代原巖，并見(jiàn)鈉長(zhǎng)石呈微細(xì)脈交代斜長(zhǎng)石，在晚期蝕變階段則可見(jiàn)鈉長(zhǎng)石與綠泥石、綠簾石、硫化物共生。

3.3.2 蝕變巖石類(lèi)型

本區(qū)蝕變巖石自?xún)?nèi)向外可歸結(jié)為5大類(lèi)：

（1）鈉－更長(zhǎng)石蝕變巖。在斑巖銅礦最深部位常發(fā)育有鈉－鈣交代蝕變帶，表現(xiàn)為鉀長(zhǎng)石常被鈉－更長(zhǎng)石交代，而原生黑云母常為陽(yáng)起石交代。

（2）硬石膏－黑云母－鉀硅酸鹽化蝕變巖。由原巖經(jīng)鉀交代形成，其標(biāo)型礦物為硬石膏、黑云母和鉀長(zhǎng)石，常疊加后期蝕變。

（3）鉀硅酸鹽－青磐巖化疊加蝕變巖。此類(lèi)蝕變巖鉀長(zhǎng)石和硬石膏含量大大減少，而青磐巖化礦物組合則甚為發(fā)育，與淺部青磐巖化蝕變巖的區(qū)別在于存有少量的鉀長(zhǎng)石和硬石膏。

（4）石英絹云母化蝕變巖。主要蝕變礦物組合為石英＋絹云母＋白云母＋水云母＋伊利石＋碳酸鹽。

（5）青磐巖化蝕變巖。特征性蝕變礦物組合為綠泥石＋綠簾石＋碳酸鹽＋鈉長(zhǎng)石＋黃鐵礦。

其中，硬石膏－黑云母－鉀硅酸鹽化蝕變巖，以w（K2O）較高為特征；鉀硅酸鹽－青磐巖化疊加蝕變巖，w（Na2O）較高，平均為5.08%，離差相對(duì)微?。皇⒔佋颇富g變巖，以w（SiO2）、w（K2O）偏高為特征，w（FeO）、w（MgO）最低；青磐巖化蝕變巖，具高鈉低鉀特點(diǎn)，w（MnO）在本蝕變巖中較高，說(shuō)明錳有趨向于淺部蝕變帶富集的趨勢(shì)。礦區(qū)蝕變巖主要巖石化學(xué)組分在熱液蝕變體系中的變化趨勢(shì)，見(jiàn)文獻(xiàn)［3］。

3.3.3 蝕變分帶

上述蝕變巖石在空間上的分布格局即構(gòu)成蝕變分帶，由內(nèi)向外蝕變分帶為：鈉－更長(zhǎng)石化帶Ⅰ，硬石膏－黑云母－鉀硅酸鹽化帶Ⅱ，鉀硅酸鹽－青磐巖化疊加帶Ⅲ，石英－絹云母化帶Ⅳ，青磐巖化帶Ⅴ，如圖2所示。

圖2 安徽沙溪式斑巖型銅（金）礦床蝕變分帶模式圖

區(qū)內(nèi)蝕變作用廣泛發(fā)育，主要為熱液蝕變作用，具有微弱巖體自變質(zhì)作用和熱力變質(zhì)作用。熱液蝕變帶總體走向北東—北北東向，具線(xiàn)型蝕變特征，展布受礦區(qū)構(gòu)造控制。蝕變強(qiáng)度以北北東向主斷裂為中心，向兩側(cè)漸弱且具不對(duì)稱(chēng)分布特點(diǎn)。區(qū)內(nèi)僅含礦巖體石英閃長(zhǎng)斑巖和黑云母石英閃長(zhǎng)斑巖有較清晰蝕變分帶，兩巖體蝕變特征基本一致，但后者蝕變規(guī)模較小，強(qiáng)度較弱。

沙溪銅（金）礦床蝕變分帶模式與藏東玉龍斑巖銅礦［21］、云南普朗斑巖銅礦［22］、新疆準(zhǔn)噶爾斑巖銅礦［23］等相比，具有如下特征：

（1）不存在泥化帶。

（2）石英絹云母化和鉀長(zhǎng)石化總體較弱。

（3）鈉－更長(zhǎng)石化強(qiáng)。

（4）青磐巖化強(qiáng)，分布范圍廣，在鉀硅酸鹽化帶外圍發(fā)育鉀硅酸鹽－青磐巖化疊加帶。

（5）礦化主要集中在鉀硅酸鹽化帶中而不在石英－絹云母化帶。

（6）輝鉬礦少見(jiàn)，Mo／Cu極低，伴生有一定的金礦化。

上述特征反映出本區(qū)蝕變分帶模式接近于閃長(zhǎng)巖蝕變分帶模式，但又有自身的特點(diǎn)［3］。

3.4 礦化階段及分布

本礦床的成礦過(guò)程可劃分為巖漿期、熱液期、表生期等3個(gè)成礦期，其中熱液期可細(xì)分為2個(gè)成礦階段，即石英－硫化物階段、碳酸鹽－黃鐵礦階段。

3.4.1 巖漿期

由于溫度較高（350℃以上）的熱流體具較強(qiáng)的滲透擴(kuò)散能力，發(fā)生廣泛的蝕變作用；主要表現(xiàn)為發(fā)育了較明顯的鉀長(zhǎng)石化以及黑云母化和石英鉀長(zhǎng)石化作用，所形成的蝕變巖石分布在同心環(huán)（帶）狀蝕變帶的核部或中心，同時(shí)形成了磁鐵礦及極少量的金屬硫化物。

3.4.2 熱液期

熱液期是該礦床的主要成礦時(shí)期。分為如下2個(gè)階段：

（1）石英－硫化物階段。早期形成少量磁鐵礦和較多硫化物，硫化物以黃鐵礦為主，另有微量輝鉬礦。大量含銅礦物（黃銅礦、斑銅礦）沉淀于350～150℃的溫度范圍內(nèi)，其形成晚于磁鐵礦、輝鉬礦，最早生成的黃銅礦與硬石膏共生，是本礦床銅礦化的重要特點(diǎn)之一。伴生的金主要以自然金的形式呈顯微、次顯微狀賦存于黃銅礦、黃鐵礦和斑銅礦中，其形成與銅礦化同期或偏晚，金含量與銅呈強(qiáng)烈正相關(guān)關(guān)系。脈石礦物以絹云母、石英、細(xì)脈鉀長(zhǎng)石為主。

（2）碳酸鹽－黃鐵礦階段。主要形成礦物有碳酸鹽、石英、綠泥石、絹云母（水云母）、高嶺土；金屬硫化物較少，以黃鐵礦為主，成礦溫度約200～150℃，銅礦化微弱。

3.4.3 表生期

礦區(qū)內(nèi)局部因發(fā)生氧化淋濾作用，見(jiàn)有次生富集現(xiàn)象。

本礦床的主要成礦階段在巖漿晚期和熱液期。金屬硫化物在巖漿晚期開(kāi)始分異沉淀，到熱液期石英－硫化物階段大量聚集。

4 成礦條件及礦床成因探討

4.1 成礦物理化學(xué)條件

4.1.1 巖石化學(xué)特征

（1）巖漿巖的巖石化學(xué)特點(diǎn)具有如下規(guī)律：①本區(qū)巖漿巖絕大部分為正常系列，少數(shù)為鋁過(guò)飽和系列、過(guò)堿性或弱堿性巖石，SiO2過(guò)飽和或微過(guò)飽和巖石，其中主要含礦巖體石英閃長(zhǎng)斑巖SiO2含量及Q值較戴里同類(lèi)巖石明顯偏低，是國(guó)內(nèi)大中型斑巖型銅礦床容礦巖體偏中性的典型代表；② 大部分巖體堿質(zhì)含量偏高，主要及次要含礦巖體石英閃長(zhǎng)斑巖和黑云母石英閃長(zhǎng)斑巖中w（Na2O＋K2O）分別為6.90%和6.59%，均屬鈣堿系列，較戴里同類(lèi)巖石分別高1.43%和1.12%，a 值 分 別 高3.89 和 2.95，n 值 分 別 高11.83和5.74；本區(qū)巖體Na2O大于K2O，n值一般70左右，最高達(dá)89.6，含礦石英閃長(zhǎng)斑巖n值平均為80.63，Na2O＋K2O亦明顯偏高；③ 石英閃長(zhǎng)斑巖、黑云母石英閃長(zhǎng)斑巖具有良好的含礦性；富堿、低硅反映了巖漿具較低的黏度、液相線(xiàn)溫度和較高的H＋、堿離子活度，從而有利于含銅成礦流體從巖漿中分離出來(lái)。

（2）地層含礦性。礦區(qū)地層中Cu的含量變化范圍較大，侏羅系及志留系墳頭組中Cu含量明顯偏低，且低于維氏值（57×10－6），而志留系高家邊組Cu含量則高于維氏值；由此可見(jiàn)，高家邊組對(duì)成礦是有利的，可能為銅礦化富集提供部分成礦物質(zhì)。然而，近礦圍巖中，侏羅系和高家邊組的銅含量基本上與背景值一致，但墳頭組卻比背景值低，僅為9×10－6。按墳頭組蝕變范圍計(jì)算則有近2×10－4t銅被帶出，與礦床所擁有的銅儲(chǔ)量相比，微不足道；可見(jiàn)地層中的銅對(duì)成礦的貢獻(xiàn)是微小的。

4.1.2 同位素特征

（1）硫同位素特征。金屬硫化物中δ34S值為－0.278%～＋0.380%，算術(shù)平均值為＋0.162%，32S／34S變化范圍為22.14～22.28，平均22.183，接近隕石硫，說(shuō)明本區(qū)成巖成礦物質(zhì)來(lái)源于上地?；蛘叩貧ど畈?。硬石膏中δ34S為＋0.948%～＋1.073%，32S／34S 21.984～22.011，表明成礦過(guò)程中有巖石圈硫源的參與。

（2）氧同位素特征。礦石中石英的氧同位素組成平均為1.005%（δ18OSMOW），經(jīng)計(jì)算達(dá)到平衡水的δ18O為0.351%～0.552%，與巖漿水接近。

4.1.3 成礦流體

燕山期來(lái)源于上地?；虻貧ど畈糠之惓龅闹小兴嵝詭r漿是成礦物質(zhì)的主要來(lái)源，成礦流體以巖漿期后熱液為主，混入少量地下水，為含鉀和二氧化硅較高的流體。

4.1.4 成礦物理化學(xué)條件

根據(jù)部分礦物的測(cè)溫結(jié)果得巖漿晚期至石英硫化物階段的成礦溫度為190～355℃，屬中溫偏高。石英、黃銅礦、黃鐵礦各礦物爆裂溫度分別為190～355℃、265℃、220℃。

就整個(gè)礦床而言，顯示出從高溫（磁鐵礦－黃銅礦、斑銅礦組合）至中低溫（銅、鉛、鋅、重晶石脈，含銅黃鐵礦－碳酸鹽脈）的成礦特點(diǎn)；根據(jù)不同礦物組合的空間分布，可以看出隨深度增加，成礦溫度有增高的趨勢(shì)。沙溪礦床主要成礦溫度接近或稍高于我國(guó)典型斑巖銅礦床的溫度。據(jù)南京大學(xué)地球科學(xué)系內(nèi)生金屬礦床成礦作用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究可知，沙溪銅（金）礦床早期成礦階段的溫度變化范圍在440～529℃之間，峰值460℃，鹽度以NaClequiv的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，為52%～58%；主成礦階段溫度范圍280～420℃，峰值370℃，鹽度集中分布在2個(gè)區(qū)域，分別為41%～52%和9%～17%；晚期成礦階段為110～260℃，峰值170℃，鹽度為8%～24%。

4.2 礦床成因探討

沙溪斑巖銅（金）礦床礦體的形成與斑巖體有密切的關(guān)系，礦化作用與巖漿活動(dòng)在時(shí)間上和空間上具成因聯(lián)系，有82%以上的工業(yè)礦體產(chǎn)于斑巖體中（含礦巖體主要為石英閃長(zhǎng)斑巖、其次為黑云母石英閃長(zhǎng)斑巖），其余礦體多數(shù)產(chǎn)于巖體與砂頁(yè)巖的接觸帶附近或巖體內(nèi)圍巖捕擄體中。含礦巖體規(guī)模巨大，巖體頂蓋以志留系高家邊組及墳頭組為主，其次為侏羅紀(jì)早中世紫紅色碎屑巖系。

上述巖石化學(xué)特征及同位素特征表明，成礦熱液及成礦物質(zhì)主要來(lái)源于上地?；蛘叩貧ど畈康膸r漿體系，而該區(qū)的閃長(zhǎng)巖從其產(chǎn)生到演化的特征上來(lái)看，都是有利于大型乃至超大型斑巖礦床的形成［2］。

研究標(biāo)明，沙溪斑巖型銅（金）礦床內(nèi)部的成礦流體內(nèi)壓力聚集至大于100MPa時(shí)，引起斑巖體頂部爆破［24］，沙溪礦區(qū)淺部廣泛分布的隱爆角礫巖就是如此。斑巖體的爆破作用產(chǎn)生大量構(gòu)造裂隙，從而導(dǎo)致體系開(kāi)放，使成礦流體發(fā)生多次減壓沸騰，進(jìn)而導(dǎo)致礦質(zhì)的沉淀［2］。期間形成大量氣液包裹體和多相包裹體，當(dāng)然，也有相當(dāng)部分包裹體是在體系相對(duì)封閉條件下形成的。沙溪斑巖銅（金）礦的形成深度不超過(guò)2km［24］。

沙溪銅（金）礦床成礦流體在演化過(guò)程中發(fā)生的流體不混溶分離作用，使含礦巖體中原本均一的成礦流體，不混溶地分離為富氣相的低鹽度流體（氣相）和富液相的高鹽度成礦流體。由于在高鹽度流體中金屬元素溶解度增高，大大增加了流體中成礦元素的含量，這種流體的密度較大，易于集中在礦化帶中心或深部，而富氣相的流體則易于分散到礦化帶上部或外圍，從而導(dǎo)致沙溪礦床礦化富集中心集中在深部，而其上部和外圍則鮮有礦體形成。

大量同位素年齡數(shù)據(jù)表明，形成該斑巖銅（金）礦的沙溪石英閃長(zhǎng)斑巖侵入的年齡多分布在100～150Ma之間［24］，即沙溪礦床的形成年齡是在白堊紀(jì)末期。而這個(gè)時(shí)期的郯廬斷裂帶主要受到來(lái)自華北板塊與印度板塊較強(qiáng)的活動(dòng)影響而處于性質(zhì)轉(zhuǎn)化時(shí)期，即從晚侏羅世之前的左行平移為主而轉(zhuǎn)變成晚侏羅世之后—早白堊世早期的壓扭—引張的性質(zhì)，早白堊世晚期至第三紀(jì)以來(lái)引張的特點(diǎn)，從而有利于全區(qū)巖漿的上升入侵及沙溪斑巖銅（金）礦的形成。這與我國(guó)燕山期對(duì)斑巖銅礦具有特殊的重要意義相一致，也與世界大型斑巖銅礦床形成的時(shí)代相一致。

礦區(qū)位于秦嶺緯向構(gòu)造帶南支東延部分北淮陽(yáng)“山”字型構(gòu)造前弧東翼與新華夏構(gòu)造體系的復(fù)合部位；介于北淮陽(yáng)安山－流紋粗面巖火山巖帶和廬樅安山－粗面巖火山巖盆地之間，前者伴隨NWW向構(gòu)造的產(chǎn)生而產(chǎn)生，后者受NE向斷陷盆地控制。礦區(qū)西北部福泉山及東部、南部沿下拐一帶火山巖可能屬于郯廬斷裂火山巖帶的組成部分。這些陸相火山巖建造均形成于晚侏羅—早白堊世，與區(qū)域廣泛的燕山期侵入活動(dòng)有密切的親緣關(guān)系。

沙溪斑巖銅（金）礦形成受到郯廬斷裂活動(dòng)的控制，全礦區(qū)的次級(jí)控礦構(gòu)造與郯廬斷裂有關(guān)。成礦的同生構(gòu)造如礦區(qū)主要的容礦構(gòu)造——NNE向的復(fù)式背斜及導(dǎo)礦構(gòu)造、斷裂都與郯廬斷裂活動(dòng)有關(guān)。郯廬斷裂的主干斷裂在礦區(qū)西部通過(guò)。礦區(qū)東部瀕臨廬樅火山巖盆地，該盆地位于莫霍面陡傾變化面的斜坡地帶，其西側(cè)莫霍面深度約35～40km，東側(cè)長(zhǎng)江深斷裂一線(xiàn)約30km。沙溪斑巖銅（金）礦區(qū)位于2個(gè)環(huán)形構(gòu)造的交接部位［2］：大環(huán)形構(gòu)造即為廬樅火山巖盆地，同時(shí)又是該礦區(qū)周?chē)鹕綆r組成的小環(huán)形構(gòu)造的交接部位，這是國(guó)內(nèi)外乃至超大型斑巖型銅礦形成的另一有利條件。

總之，本區(qū)的成礦時(shí)間為燕山早期，成礦物質(zhì)來(lái)源于上地幔或者地殼深部，成礦作用是在斑巖上侵時(shí)，由減壓（爆破、沸騰）、減溫或化學(xué)差異所引起的統(tǒng)一成礦過(guò)程。次級(jí)隆起和坳陷帶的結(jié)合部位所發(fā)育的北西西向、北北東向深大斷裂及其旁側(cè)次級(jí)斷裂，與北東向斷裂的交匯部位提供了理想的成巖成礦環(huán)境，礦體的形成受爆破作用形成的巖石裂隙發(fā)育程度、圍巖層理和層間裂隙以及捕擄體構(gòu)造的制約和控制。象山群與下伏地層間的斷層接觸，為構(gòu)造薄弱部位，導(dǎo)致巖漿的貫入，形成間接控礦條件，見(jiàn)有小礦體產(chǎn)出。巖體形成以后在巖體內(nèi)產(chǎn)生的構(gòu)造裂隙及冷凝成巖時(shí)的原生裂隙，成為直接的運(yùn)礦通道和儲(chǔ)礦場(chǎng)所；在多組斷裂的交匯部位礦化富集程度較高。

5 結(jié)束語(yǔ)

沙溪式斑巖銅（金）礦主要找礦標(biāo)志如下：

（1）構(gòu)造標(biāo)志。大陸板塊鈣堿性巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈的邊緣火山巖漿深成弧及島弧，深大斷裂帶附近；象山群（鐘山組J1z、羅嶺組J2l）與下伏地層間的斷層接觸帶，不同方向斷裂的交匯部位；巖體中裂隙帶密集發(fā)育部位；礦化角礫巖及含銅石英脈發(fā)育部位。

（2）巖漿巖標(biāo)志。具復(fù)式巖體特點(diǎn)的中酸性石英閃長(zhǎng)斑巖和黑云母石英閃長(zhǎng)斑巖體；在礦體的頂部和兩側(cè)往往存在較多的晚期脈巖，巖脈也可以作為找礦的間接標(biāo)志。

（3）圍巖蝕變標(biāo)志。蝕變帶的范圍越大對(duì)成礦越有利，鉀硅酸鹽化與成礦關(guān)系最為密切；鉀質(zhì)蝕變帶及鉀質(zhì)蝕變與青盤(pán)巖化疊加帶是金屬礦物主要的富集空間。

（4）地表找礦標(biāo)志。淋濾帽，礦化斑巖由于硫化物氧化分解，產(chǎn)生亞硫酸根離子，使溶液呈酸性，對(duì)周?chē)鷰r石起褪色漂白作用，形成具星點(diǎn)狀流失孔或被褐鐵礦替代的淋濾帽，w（Cu）平均在200×10－6左右，其周?chē)灿忻黠@的較高的銅值，形成地化異常環(huán)繞在礦床周?chē)?。在有褐鐵礦、赤鐵礦的地方褪色巖石又疊加了黃褐、紫、灰白等雜色，構(gòu)成區(qū)別于其他無(wú)礦巖石的獨(dú)特色調(diào)。

（5）植物標(biāo)志。找銅礦的植物群常有銅草、海州香薷、石竹、蠅子草、酸模等。

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