丁希國, 孫明明
(安徽省地質(zhì)調(diào)查院, 安徽合肥 230001)
舒家店斑巖型銅礦床是銅陵礦集區(qū)新發(fā)現(xiàn)的典型的陸內(nèi)斑巖型礦床(侯增謙等,2007),已達到中型規(guī)模。礦床位于銅陵礦集區(qū)中段,新橋礦田和鳳凰山礦田之間,位于舒家店背斜核部向北東傾伏部位及其北西翼部。本文通過收集舒家店斑巖型銅礦床的地質(zhì)資料,分析總結(jié)舒家店斑巖型銅礦床的成礦要素,建立了舒家店斑巖型銅礦床成礦模式圖,并通過分析總結(jié)舒家店斑巖型銅礦床的預(yù)測要素,建立了舒家店斑巖型銅礦床預(yù)測模型圖。希望通過本文的發(fā)表,對銅陵及其周邊地區(qū)尋找斑巖型銅礦也所幫助。
礦區(qū)出露地層自老至新依次為志留系下統(tǒng)高家邊組(S1g),墳頭組(S1f),上中統(tǒng)茅山組(S1-2m);背斜向東西兩翼依次為泥盆系五通組(D3C1w)和石炭紀(jì)地層等。褶皺構(gòu)造為舒家店背斜,該背斜為一軸向北東的不對稱短軸背斜。斷裂構(gòu)造,主要有北東向壓扭性縱斷裂,也是巖漿侵位的主要通道??v斷裂也是礦區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造。橫斷裂,肖家白到舒家店橫斷層,為一平移正斷層。
礦體主要產(chǎn)于舒家店巖體與志留系墳頭組砂巖北西接觸帶的內(nèi)側(cè)輝石閃長巖、閃長巖巖體中。礦石礦物主要有黃銅礦、黃鐵礦,次要的有磁鐵礦、輝鉬礦、閃鋅礦、方鉛礦、磁鐵礦、斑銅礦等。非金屬礦物主要是輝石、斜長石、鉀長石、角閃石、黑云母、石英等,次生礦物主要有鉀長石、綠簾石、綠泥石、絹云母、石英、石榴子石、透閃石、方解石等。礦石結(jié)構(gòu)主要有他形粒狀、固溶體分離結(jié)構(gòu)和交代殘余結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要有浸染狀、細(xì)脈侵染狀、細(xì)(網(wǎng))脈狀構(gòu)造等。
主要蝕變類型有矽卡巖化,青磐巖化,鉀長石化,硅化絹英巖化等。矽卡巖化發(fā)生在巖體蝕變早期,主要礦物組合有石榴子石、透輝石、透閃石等,分布在銅礦化體中部,矽卡巖化被后期鉀化絹英巖化交代;青磐巖化帶主要礦物組合為綠泥石、綠簾石、方解石等,分布在主礦體外圍及上部;鉀化帶主要礦物組合為鉀長石、黑云母、石英,少量綠泥石、方柱石等,致環(huán)繞硅化絹英巖帶分布;硅化絹英巖化帶主要礦物組合為石英、絹云母,少量綠泥石等。上述蝕變在空間上有一定分帶性,并顯示出不同的礦化特征。在巖體中心或深部,硅化絹英巖帶往往與強的銅礦化相聯(lián)系,形成工業(yè)礦體;鉀化帶分布在硅化絹英巖化帶上部,具有相對較弱的銅礦化,青磐巖化帶一般分布在銅礦化的上部及外圍,其銅礦化很弱。銅礦化主要發(fā)生在輝石閃長巖、閃長巖體內(nèi)部,圍巖志留系墳頭組砂巖基本無銅礦化,砂巖蝕變主要是角巖化。
根據(jù)成礦條件和地球物理化學(xué)特征,分析和總結(jié)舒家店斑巖型銅礦床的成礦要素如下(表1):
根據(jù)該礦床成礦條件的綜合研究,建立舒家店式斑巖型舒家店銅礦床成礦模式圖如下(圖1):
表1 銅陵舒家店銅多金屬礦床成礦要素一覽表Table 1 List of factors for mineralization of the Shujiadian copper polymetallic deposit in Tongling
圖1 銅陵舒家店斑巖型銅礦床成礦模式圖Fig.1Metallogenic model of the Shujiadian copper polymetallic deposit in Tongling
舒家店式斑巖型銅礦的定義:主礦體賦存于巖漿巖與志留系砂頁巖北西接觸帶的巖體內(nèi)側(cè)閃長巖、輝石閃長巖中,少量分布于閃長巖、輝石閃長巖兩巖相的過渡地帶。巖體侵位至志留系碎屑巖地層中,受舒家店背斜、斷裂(破碎帶)構(gòu)造的復(fù)合控制,礦種主要為Cu。預(yù)測評價的重點在于賦礦侵入體及其所侵位的構(gòu)造和圍巖環(huán)境。
通過對銅陵地區(qū)同類礦床、礦(化)體的研究后認(rèn)為,在銅陵地區(qū)的斑巖型礦床具備如下特點:①巖體侵位于碎屑巖地層中;②賦礦部位斷裂破碎帶構(gòu)造較發(fā)育;③賦礦侵入體不一定是巖石學(xué)中所稱的“斑巖體”。目前發(fā)現(xiàn)的賦礦侵入體包括:石英(二長)閃長巖(冬瓜山)、輝石閃長巖(舒家店)、石英二長閃長斑巖(鳳凰山)。因此在預(yù)測評價工作中不僅要以舒家店礦床本身所具備的地質(zhì)特征進行預(yù)測,另外也要考慮在該地區(qū)是否存在類似于冬瓜山、鳳凰山深部的斑巖型礦床。
根據(jù)舒家店斑巖型銅礦床成礦條件和礦床的地球物理化學(xué)特征進行綜合研究,分析和總結(jié)其預(yù)測要素(表2)如下:①構(gòu)造:侵入接觸帶構(gòu)造、接觸帶斷裂構(gòu)造、構(gòu)造破碎帶、裂隙構(gòu)造。②巖漿巖:含Cu較高的輝石閃長巖、閃長巖。③圍巖蝕變:礦床與巖石蝕變有密切關(guān)系,巖體內(nèi)部及其周圍所具有的鉀長石化、伊利石化、水白云母化、綠簾石化、鈉長石化均可作為找礦標(biāo)志。④地球物理:磁異常場強較低部位具找礦意義。與成礦有關(guān)的輝石閃長巖和閃長巖的磁性較強(絹云母化閃長巖無磁性);礦體的磁性較弱或無磁性,且Jr/Ji>1;砂巖、頁巖等沉積巖無磁性??捎么欧ù笾氯Χ◣r體的范圍以及礦體的賦存空間。礦區(qū)內(nèi)磁異常復(fù)雜,異常內(nèi)圈呈多中心,場強大于600nT者,梯度變化較陡,場強小于600nT者,梯度變化較緩。前者反映巖體蝕變較弱處,后者反映巖體蝕變較強階段。激發(fā)極化法異常(IP)之間或其邊部具找礦意義。輝石閃長巖與閃長巖及含礦巖體的ρ值較高,約n×104Ω·m。閃長斑巖或花崗閃長巖ρ值為n×103Ω·m;砂巖則較低,ρ值為n×102Ω·m.。同時含礦巖體的M值(激電充電率參數(shù))亦較高。在地形較好的情況下可用激發(fā)極化法配合電阻率剖面法大致劃分地質(zhì)界線以及指示含礦地段的賦存空間。⑤地球化學(xué):具一定規(guī)模的Cu、Ag、Bi或Cu、Mo、Ag、Bi的組合異常具有找礦意義。含礦巖體與沉積巖附近形成了較好的化探異常。礦化巖體的K2O含量高于非礦化巖體,且K2O/Na2O>1,礦體內(nèi)帶元素組合為Cu、Ag、Bi,上盤元素組合為As、S、Co。獲得多元素次生暈四個(H1、H2、H3、H4)。
表2 銅陵舒家店銅多金屬礦床預(yù)測要素一覽表Table 2 List of predicting factors for the Shujiadian copper polymetallic deposit in Tongling
H1異常位于舒家店巖體西部接觸帶巖體內(nèi),為Cu、Mo組合異常,Cu含量高達100×10-6~10000×10-6,Mo含量30×10-6~50×10-6。
H2異常位于巖體南西接觸帶外側(cè)的砂巖上,為Cu、Mo、Ag、Bi組合異常,Ag、Bi暈分布在Mo暈的北西外側(cè),Cu含量100×10-6~500×10-6,Mo含量10×10-6~50×10-6,Ag含量0.5×10-6~3×10-6,Bi含量5×10-6~20×10-6。
H3異常位于巖體北西側(cè)的砂巖上,以Ag、Bi為主,Cu異常含量較低(200×10-6~300×10-6),Ag含量0.5×10-6~1×10-6,Bi含量5×10-6~20×10-6,局部見Pb異常。
H4異常位于巖體南東部位花崗閃長巖分布地段,為Cu、Mo、Ag、Bi組合異常,局部見Pb異常。Cu含量100×10-6~400×10-6,Mo含量10×10-6~20×10-6,Ag含量0.5×10-6~4×10-6,Bi含量5×10-6~20×10-6。
H1、H2、H3、H4異常指示強烈礦化或預(yù)示深部可能存在隱伏盲礦體。1∶5萬化探普查結(jié)果,礦區(qū)范圍內(nèi)存在Cu、Mo元素異常,兩者基本同步,呈東西向展布,異常覆蓋與成礦密切的舒家店巖體。尚有Au、Ag、As、Pb異常,異常分布范圍較小,多在礦區(qū)北部同步出現(xiàn)。
根據(jù)舒家店銅礦床預(yù)測要素研究結(jié)果,建立該礦預(yù)測模型圖如下(圖2)。
礦床產(chǎn)出于閃長巖類侵入體與志留紀(jì)地層間的內(nèi)接觸帶部位,物探異常顯示礦體處于正高磁異常及重力高的邊部。此外Cu、Mo、Ag、Bi組合元素異常對找礦具有重要指導(dǎo)意義。
圖2 銅陵舒家店斑巖型銅礦床預(yù)測模型圖Fig.2 Predicting model of the Shujiadian copperpolymetallic deposit in Tongling
致謝:本文引用了前人尤其是冶金803隊1981年提交的《安徽省銅陵縣舒家店銅礦詳細(xì)普查地質(zhì)總結(jié)報告》的大量數(shù)據(jù),成文過程中得到了安徽省地質(zhì)調(diào)查院地研室的大力幫助,在此致謝!