劉軻琪

（江蘇有色金屬華東地質(zhì)勘查局，江蘇 南京 210007）

研究區(qū)位于寧鎮(zhèn)中段，處于長(zhǎng)江中下游鐵、銅、多金屬成礦帶的東端。自20世紀(jì)50年代起，地礦系統(tǒng)在本區(qū)進(jìn)行大量的地質(zhì)、物化探、礦產(chǎn)工作[1-7]。筆者總結(jié)周邊已探明的礦床特征，結(jié)合本區(qū)地質(zhì)條件背景分析，對(duì)石碭山地區(qū)銅礦床成因以及找礦標(biāo)志進(jìn)行總結(jié)，旨為該區(qū)后期找礦提供依據(jù)。

1 成礦地質(zhì)背景

大地構(gòu)造位于揚(yáng)子陸塊區(qū)下?lián)P子陸塊寧鎮(zhèn)斷隆的中部，大地構(gòu)造背景復(fù)雜，地殼演化歷史漫長(zhǎng)。中生代以前構(gòu)造活動(dòng)受揚(yáng)子陸塊控制，其中前震旦紀(jì)埤城巖群地層經(jīng)晉寧運(yùn)動(dòng)形成本區(qū)的結(jié)晶基底，基底構(gòu)造呈近東西向展布，發(fā)育近東西向大規(guī)模斷裂，與之同時(shí)形成的北東向的等距性張性斷裂；基底之上的震旦紀(jì)及古生代至三疊紀(jì)主要形成巨厚的海相沉積蓋層和部分泥砂沉積物質(zhì)，為相對(duì)穩(wěn)定的構(gòu)造發(fā)展時(shí)期；至印支期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，主要于沉積蓋層中形成一系列近東西向平行的復(fù)式褶皺及近南北向張性斷裂，近東西向的壓性斷裂，北西、北東向扭性斷裂等，構(gòu)成了區(qū)內(nèi)基本構(gòu)造格架；燕山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步加劇區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造變形，使之復(fù)雜而強(qiáng)烈。并伴隨大規(guī)模的巖漿活動(dòng)，與圍巖接觸帶形成熱液蝕變和變質(zhì)，與之形成了一系列的以鐵、銅、鉬、鉛、鋅、硫、金、銀礦等為主的礦產(chǎn)。

區(qū)內(nèi)地層發(fā)育較齊全，自前震旦系至第四系均有分布。區(qū)內(nèi)最老的地層為下-中元古代埤城群，為一套輕微混合巖化的淺變質(zhì)巖系，構(gòu)成區(qū)內(nèi)基底地層。震旦系-三疊系為揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)的蓋層，以海相沉積為主，海陸交互及陸相沉積為次，各系、組之間呈平行不整合或整合接觸。侏羅系-白堊系為陸相碎屑堆積為主，此為火山巖。新生代第三系出露零星，第四系廣泛分布全區(qū)。

區(qū)內(nèi)“三背兩向”褶皺構(gòu)造組成了寧鎮(zhèn)中段褶皺的基本格架。自北向南依次為龍（潭）-倉(cāng)（頭）復(fù)背斜、范家塘復(fù)向斜、寶（華山）-巢（鳳山）-石（頭崗）復(fù)背斜、樺（墅）-亭（子）復(fù)向斜和湯（山）-侖（山）復(fù)背斜。斷裂構(gòu)造主要由縱向斷裂和北西、北東向的共軛剪切斷裂以及北北東向斷裂、北北西向斷裂組成?？v向斷裂主要發(fā)育于復(fù)背斜的兩翼，具逆沖性質(zhì)，多產(chǎn)生于軟硬巖層的界面上，是區(qū)內(nèi)重要的控巖控礦構(gòu)造；北西向斷裂走向300°～320°，右行平移，兩盤錯(cuò)位升降明顯，自西向東逐級(jí)抬升；北東向斷裂切穿基底，為區(qū)內(nèi)重要的導(dǎo)巖、儲(chǔ)巖構(gòu)造；北北東向斷裂具有平移性質(zhì)，起著分隔地體和巖區(qū)的作用；北北西向斷裂具張扭性，常為儲(chǔ)巖構(gòu)造。

區(qū)內(nèi)巖漿巖分布廣泛，斷續(xù)出露于整個(gè)地區(qū)，總體上呈東西向展布。巖漿活動(dòng)時(shí)間主要是燕山期，表現(xiàn)為大規(guī)模、多期次的巖漿侵入與噴發(fā)，其中以晚白堊世中一酸性巖漿侵入為主。巖石化學(xué)分析資料顯示，屬一系列中—酸性侵入體，大面積分布于礦區(qū)中部和東部。巖石類型以石英閃長(zhǎng)斑巖為主，其次為花崗閃長(zhǎng)斑巖等。

2 礦床成因及找礦標(biāo)志

2.1 礦床成因類型

2.1.1 礦床成因

該礦床屬矽卡巖型銅礦床。燕山晚期巖漿活動(dòng)所產(chǎn)生的石英閃長(zhǎng)（斑）巖侵入體與青龍組大理巖或灰?guī)r接觸后，由于巖漿活動(dòng)不斷提供熱（動(dòng)）能和礦化劑及成礦物質(zhì)，使原來(lái)巖石失去平衡狀態(tài)，并與溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，促使化學(xué)成分的改變。在接觸圍巖中的構(gòu)造有利地段首先形成透輝石、石榴石等矽卡巖礦物，受多次的巖漿活動(dòng)，逐步形成矽卡巖接觸帶?？赡苡捎谌芤旱脑汲煞旨巴饔玫膶傩?，以及被交代的巖石性質(zhì)差異性，形成了各種不同礦物組合的矽卡巖。巖漿期后含礦溶液的活動(dòng)同樣具有多次性，在活動(dòng)過(guò)程中，由于失去平衡條件（溫度、壓力、溶度），礦質(zhì)與早期的矽卡巖礦物發(fā)生交代作用，形成銅鉬礦床。本區(qū)銅礦床屬接觸交代型矽卡巖型。同時(shí)，礦區(qū)三疊系沉積了一套海相碳酸鹽，形成大范圍的石灰?guī)r，經(jīng)燕山晚期石英閃長(zhǎng)（斑）巖的侵入活動(dòng)，巖體外接觸帶的碳酸鹽巖發(fā)生強(qiáng)烈的接觸熱變質(zhì)作用，由于熱量和析出的氣液影響產(chǎn)生了重結(jié)晶作用和退色作用，在石灰?guī)r中形成大理巖化蝕變帶，于是在成分較純的大理巖帶中形成了白色方解石礦床。

2.1.2 成礦期、成礦階段

根據(jù)巖石、巖相地球化學(xué)特征，綜合分析礦物之間的相互穿插和先后交代等成生關(guān)系，普查區(qū)內(nèi)成礦作用表現(xiàn)為多次、多階段的特點(diǎn)，礦物之間的先后關(guān)系較為復(fù)雜，結(jié)合前人研究資料，歸納其主要礦物共生組合有：①石榴子石+透輝石；②磁鐵礦+輝鉬礦+綠簾石+綠泥石；③輝鉬礦+黃鐵礦+黃銅礦+綠泥石；④石英+黃鐵礦+方解石。

根據(jù)礦物組合特征，礦化時(shí)期至少可分為矽卡巖期和石英硫化物期兩個(gè)主要成礦期，進(jìn)一步分為早期矽卡巖階段、晚期矽卡巖階段、氧化物階段、早期硫化物階段、晚期硫化物階段，表1大致反映各階段主要礦物的一般成生的先后關(guān)系。

表1 主要礦物生成順序表

2.1.3 控礦因素

區(qū)內(nèi)成礦作用受地層、構(gòu)造、巖漿活動(dòng)共同作用的影響，但受控制的狀況各有差別，其中以地層、巖漿巖控制成礦最為明顯?，F(xiàn)分述如下。

（1）地層控制成礦作用。本區(qū)地層（巖石物化性質(zhì)）對(duì)成礦的控制作用較明顯，主要地層控礦特征如下：①地層對(duì)金屬礦成礦的控制作用。青龍組灰?guī)r與石英閃長(zhǎng)（斑）巖接觸，形成廣泛的接觸變質(zhì)帶，為區(qū)內(nèi)重要的成礦部位，當(dāng)灰?guī)r（或大理巖）呈捕虜體形態(tài)出現(xiàn)，則在捕虜體頂部富集礦體。②地層對(duì)方解石礦的控制作用。本次圈定方解石礦體賦存于三疊系中下青龍組地層中，礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致，青龍組灰?guī)r受熱重結(jié)晶、脫色形成方解石礦體。

（2）巖漿控制成礦作用。礦區(qū)內(nèi)以及礦區(qū)外圍廣泛出露的石英閃長(zhǎng)（斑）巖，為燕山晚期中酸性巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物，從矽卡巖的產(chǎn)狀及其與石英閃長(zhǎng)（斑）巖的關(guān)系來(lái)看，凡有矽卡巖的形成，就有石英閃長(zhǎng)（斑）巖的活動(dòng)。同時(shí)從區(qū)域的成礦專屬性上看，石英閃長(zhǎng)（斑）巖為良好的成礦母巖，巖石中的暗色礦物以黑云母、角閃石為主，副礦物為磷灰石、磁鐵礦、榍石、鋯石。巖石化學(xué)成分以貧硅（SiO2：62.86%～65.36%）、富 鈣（CaO：4.02%～4.44%）、富 堿（Na2O+K2O：6.40%～7.06%）、高鉀（K2O≥Na2O）為特征。巖石分異指數(shù)高（70.04）。巖石鉀長(zhǎng)石化較強(qiáng)，有利銅礦的形成。因此本區(qū)的巖漿巖對(duì)成礦是有利的。

（3）構(gòu)造控制成礦作用。礦床的形成受一定構(gòu)造條件的控制，礦區(qū)內(nèi)主要受長(zhǎng)江深大斷裂的影響，產(chǎn)生次一級(jí)的斷裂構(gòu)造，致使礦區(qū)北面缺失棲霞組以下地層，同時(shí)巖石發(fā)生破碎，節(jié)理發(fā)育，便于含礦熱液的活動(dòng)，在構(gòu)造適宜的地方交代或充填形成礦床。

2.2 找礦標(biāo)志

（1）地層標(biāo)志。海相碳酸鹽巖沉積的地層，三疊系中下統(tǒng)青龍組灰?guī)r為銅礦最為重要賦礦層位。

（2）巖性標(biāo)志。青龍組灰?guī)r與石英閃長(zhǎng)（斑）巖接觸帶及其附近往往形成大理巖化、矽卡巖化，灰?guī)r（富鈣、鎂、鐵）自身組分對(duì)矽卡巖體的生成、礦液的形成和分解沉淀起到重要作用。

（3）圍巖蝕變。本區(qū)圍巖蝕變不甚強(qiáng)烈，主要為碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化、粘土化，次為矽卡巖化、大理巖化，與銅礦化關(guān)系密切是矽卡巖化、綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化等，特別是矽卡巖化是尋找銅礦的重要標(biāo)志。

（4）地磁異常。平緩規(guī)則的地磁異常區(qū)（100nT～300nT），反映該區(qū)有隱伏巖體存在，能據(jù)此圈定巖體范圍；在此背景上出現(xiàn)較高的局部地磁異常（500nT～800nT）可作為尋找含銅磁鐵礦的找礦標(biāo)志。

3 結(jié)論

研究區(qū)礦化發(fā)育，礦產(chǎn)豐富，燕山晚期的中酸性石英閃長(zhǎng)斑巖體侵入為研究區(qū)的礦化提供熱源，青龍組為后期含銅磁鐵礦形成提供了重要的成礦物質(zhì)（Fe、Cu），同時(shí)受長(zhǎng)江深大斷裂的影響，巖石次級(jí)斷裂及節(jié)理裂隙發(fā)育，便于含礦熱液的活動(dòng)，在構(gòu)造適宜的地方交代或充填形成了矽卡巖型銅礦床。本文探討的石碭山銅礦成礦地質(zhì)條件、礦床成因、找礦標(biāo)志，將對(duì)該區(qū)擴(kuò)大矽卡巖型礦床的資源儲(chǔ)量，以及在礦區(qū)周邊相同地質(zhì)條件地區(qū)尋找同類型礦床，能夠起到積極指導(dǎo)作用。