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安徽省宣城市昆山铜多金属矿化区的地质特征

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第36卷第2期 2013年2月 合肥工业大学学报(自然科学版) JOURNAL OF HEFEI UNIVERSITY 0F TECHNOLOGY Vo1.36 No.2 Feb.2013 Doi:10.3969/j.issn.1003—5060.2013.02.019 安徽省宣城市昆山铜多金属矿化区的地质特征 黄建满, 易 洪, 陈保汐 (华东冶金地质勘查局812地质队,安徽铜陵244000) 摘要:安徽宣城地区昆山铜多金属矿化区位于扬子准地台、下扬子台坳南部边缘。该矿化区的赋矿地层为 区域内易于成矿的二叠三叠系沉积岩,断裂构造为岩浆及矿物质的运移提供了良好的通道,中酸性岩浆的 侵入过程中切割、包裹沿途围岩,并与之发生强烈的同化混染、交代作用,实现物质成分的充分交换,为该区易 于发生成矿作用的有利条件。物探资料显示研究区存在矿致异常的航磁和重力的分布特征。地质和地球物 理特征均指示昆山一狮子山一带是寻找接触带矽卡岩型和层控式矽卡岩型铜矿床的有利地带,具有较好的 找矿前景。 关键词:断裂构造;辉石闪长岩;矽卡岩型;层控型;昆山铜多金属矿化区;宣城地区 中图分类号:P618.41.08 文献标志码:A 文章编号:1003—5060(2013)02 0217—07 Geological characters of Kunshan Cu-polymetallic mineralization district in Xuancheng City,Anhui Province HUANG Jian-man, YI Hong。 CHEN Bao—xi (No.812 Geological Team,East—China Metallurgical Bureau of Geology&Exploration,Tongling 244000,China) Abstract:The Kunshan Cu-polymetallic mineralization district is located in the south margin area of sub-Yangzi depressed terrane in Xuancheng area,Anhui Province.The Permian-Triassic sedimentary strata are prone to ineralmization in this are&The widely distibuted rfaults give favorable channels for the granitoid magmas and hydrothermal fluids.The intermediate-acid magmas cut and enwrap the surrounding rocks and assiilmation, contact and metasomatism take place in them during the evolution of the agmas,whimch becomes the favora— ble condition of mineralization in the area.Geophysical data further indicate that the magnetic and gravitation— al abnormalities are probably caused by the ineralmizatior ̄It is suggested that the Kunshan-Shizishan area has high potentials in exploring the contact and strata-bound skarn Cu deposits according to its geologialc nd ageo— physialc characters. Key words:fault structure;pyroxene diorite;skarn-type;stratum—type;Kunshan Cu—polymetallic mineralization district;Xuancheng area 安徽省宣城市昆山铜多金属矿床区是狸桥 该成矿区以其有利的构造位置和强烈的岩浆作用 和成矿作用,将成为皖南地区找矿的重要潜力区 之一[】 ]。昆山地区位于狸桥一麻菇山成矿带中 部,1957一l984年华东冶金地质勘查局803地质 棘菇山成矿带的重要组成部分,隶属于扬子板块 北缘,地处江南隆起带与宣(城)南(陵)火山岩凹 陷盆地的交接部位_1]。狸桥一棘菇山成矿区内岩 浆作用强烈,与岩浆作用相关的矿化发育,近年来 在该区也陆续发现有铜、钼、铅、锌、铁、金等矿产 几十处,如棘菇山铜钼矿床、狮子山铜矿床、刘家 山硫铁矿床、茶山铅锌矿床等矿床和矿化点等。 队、808物探队在昆山该地区开展了一系列地质 特征、地球物理和地球化学找矿勘探工作[=3 ],发 现了该区铜、钼矿化异常,提出了具有很好找矿潜 力的认识。然而,该矿化区目前的地质研究程度 收稿Et期:2012—06—21;修回Et期:2012 09 11 作者简介:黄建满(1968一),男,安徽肥西人,华东冶金地质勘查局812地质队工程师 218 合肥工业大学学报(自然科学版) 第36卷 仍相对薄弱,对其矿区地质特征和矿化特征尚缺 矿潜力分析和进一步找矿工作提供可靠的依据。 乏详细的研究和认识,这制约了对该地区的进一 步的找矿勘查和研究工作。 1区域地质背景 在充分吸收前人资料的基础上,本文对昆山 昆山铜多金属矿化区所在的狸桥一蔗菇山成 铜多金属矿化区进行了详细的地质填图,并对其 矿带位于狸桥一敬亭山复背斜北东转折部,隶属 矿化特征、物探特征等方面进行了分析和研究,初 于扬子准地台、下扬子台坳南部边缘部位,如图1 步查明区内地层、构造、岩浆岩等地质特征及成矿 所示。该矿化区内矿产资源丰富,已知矿种有铜、 控制因素,同时对矿体分布范围、矿体形态、产状 钼、铅锌、锰、铁、金、银、硫等。已发现矿点4O多 及矿石质量等进行了分析,这些工作为该地区的成 处,矿化具明显的成群成带分布的特征。 \ 、/ I —、 /) //)oL Q一第四系K2x一白垩系上统宣南组J3z侏罗系中分村组T1h一一三叠系下统和龙山组 T1y一三叠系下统殷坑组 P2d二叠系上统大隆组P2l-二叠系上统龙潭组P1g~二叠系下统孤峰组P1q一二叠系下统栖霞组 C2+。 石炭系中上统Czh一石炭系中统黄龙组I)3w泥盆系上统五通组D 一 ms一泥盆系中下统茅山群 S2一。f 一志留系中上统坟头群Slg志留系下统高家边组78 一花岗闪长斑岩8一石英闪长岩 图1安徽宣城地区昆山铜多金属矿化区地质图 狸桥一蔗菇山成矿带的地层属扬子地层区江 行迹基本一致。 南地层分区常州一宣城地层小区,发育以浅海相、 滨海相碎屑岩为主的志留系、泥盆系地层,以及以 2矿区地质特征 碳酸盐岩为主的二叠系及早三叠系地层和其后的 昆山铜多金属矿化区位于狸桥一敬亭山复背 陆相碎屑岩系,累计总厚度超过3 000 nl。区内 斜之次级构造昆山复向斜南东翼。矿区内地层主 褶皱构造呈背斜紧密、向斜开阔的格挡式褶曲,是 要出露的是铜陵一宣城地层小区的泥盆一三叠系 重要的控岩控矿构造。 沉积岩。区内褶皱、断裂发育,岩浆岩分布广泛, 该区的断裂构造发育,以北东向压扭性纵断 主要有昆山辉石闪长岩体和罗家村斜长花岗岩体 层为主,兼有北西向张性横断层,其中,北东向断 等,与成矿作用密切相关。近年来在矿区及其周 裂是重要的导岩导矿构造。区内侵人岩主要为昆 围先后发现了昆山、棘菇山、刘家山、茶山、狮子 山黑云母辉石闪长岩体、罗家村花岗闪长斑岩体、 山、马山铺、塔山等铜多金属矿床(化点)。 蒜菇山花岗闪长玢岩体及马山铺花岗闪长斑岩体 2.1地层 等(图1)。晚期脉岩零星分布。岩体分布与构造 昆山矿区内出露地层主要有志留系、泥盆系 第2期 黄建满,等:安徽省宣城市昆山铜多金属矿化区的地质特征 219 上统、石炭系中上统、二叠系、三叠系和第四系,总 背斜、新河庄背斜、昆山复式向斜、敬亭山不完整 体地层走向30。~6O。,倾向南东。其中,志留系由 背斜等,如图2所示。 下统高家边组(S g)、中统坟头组(S。f)和上统茅 (1)狸桥一敬亭山复背斜。狸桥一敬亭山复 山组(S3m)3个泥页岩层和泥盆系上统五通组 背斜位于固城湖一九连山一线南东,东坝一南漪 (D3w)砂页岩组成,分布在矿区的西北部(图1), 湖一敬亭山一线北西,宽约14 km。以狸桥、新河 泥盆系地层分布于矿区的东北部。石炭系一三叠 庄两地为界,分北、中、南3段。总体走向北东,北 系碳酸盐岩地层被岩浆岩切割、穿插而不完整,发 段近南北走向,中段65。~70。,南段约45。,全长 育不同程度的接触变质作用,是区内的主要赋矿 50 km。背斜自北西向南东包括新河庄背斜、昆 地层。地层自老至新分述如下: 山复式向斜、敬亭山不完整背斜等3个Ⅱ级褶皱。 (1)石炭系。下统高骊山组(C g):上部为灰 (2)新河庄背斜。为倒转背斜,南西起九连 色粉砂岩夹厚度不稳定的细砂岩,含少量的绢云 山,向北经新河庄,直到北山一线,轴向45。~60。, 母,变质后为石英角岩;中部为绿帘石、石榴子石 长36 km。核部较窄,为高家边组或坟头组,两翼 角岩一石英角岩,具角岩结构或变余泥质粉砂结 主要为茅山组和五通组。枢纽在新河庄附近倾 构;下部灰色泥岩、粉砂岩,变质后出现大量绢云 伏,而又分南、北2个不同形态的背斜。北东段两 母和红柱石等矿物;本组与下伏地层呈假整合接 翼分别向北西和南东倾斜,倾角分别为80。~85。 触,厚90 ̄100 m。中上统黄龙一船山组(Cz+。): 和45。~60。,轴面倾向南东,倾角75。,为北西陡、 上部为灰色细粒大理岩,偶含少量有机质;中部为 南东缓的斜歪背斜。南西段,背斜北西翼倒转,两 白色中、粗、巨粒大理岩,自上而下粒度由中粒到 翼均向南东倾斜,倾角50。左右。 巨粒,含少量灰绿色泥质团块;下部为白云质大理 岩,底部有薄层石英砾岩(底砾岩);厚65 ̄80 m, 为本区主要含矿层之一。 (2)二叠系。下统栖霞组(P1q):170 ̄300 rn 厚。上部为硅质团块状大理岩,顶部为0~10 m 厚的灰色细粒大理岩,是本矿区主要赋矿层位之 一;下部为灰一灰黑色大理岩,底部为厚3.4 m的 变质砂岩;本组与下伏地层呈假整合接触。下统 孤峰组(P g):厚约20 m,其上部为糖粒状石英 岩,灰白色,细粒镶嵌变晶结构,薄层状构造,节理 发育;下部为矽卡岩化透辉石角岩;本组与下伏地 层呈假整合接触。上统龙潭组(P 1):上部含煤段 因断裂而缺失,中部为中一粗粒长石石英砂岩,厚 约300 m,下部为灰色粉砂岩、泥质粉砂岩夹细砂 岩、泥岩;本组与下伏地层呈断层接触。上统大隆 图2宣城地区昆山地区构造略图 组(P。d):为黑色硅质页岩,变质后为云母石英角 岩,厚约20 m,与下伏地层呈假整合接触。 (3)昆山复式向斜。位于新河庄背斜北段之 (3)三叠系。下统殷坑组(T y):厚度大于 南东,为本区内主要控矿构造。由于岩体和纵横 220 m,上部为薄层灰岩夹薄层泥灰岩变质的细 交错的断层干扰,复式向斜原始形态几乎全遭破 粒大理岩及角岩,底部为薄层泥质灰岩变质的角 坏,大体尚可恢复出2个以龙潭组或殷坑组为核 岩,与下伏地层呈假整合接触。下统和龙山组 的向斜,中间夹着一个以五通组或黄龙组为核的 (T h):上部薄层灰岩、似条带状灰岩、条带灰岩,夹 背斜。复式向斜轴向45。左右,长约16 km,枢纽 泥岩,同生角砾状灰岩;下部条带状灰岩、石灰岩、 在刘村一带仰起,由陈家湾斜歪向斜、马山铺斜歪 条带灰岩,夹钙质泥岩;和龙山组厚122 ̄225 m。 背斜及昆山直立向斜等3个Ⅲ级褶皱曲构成。 2.2构造 (4)敬亭山不完整背斜。四周被白垩系至第 2.2.1褶皱 四系掩盖,仅见由茅山组和坟头组(局部有五通组 昆山矿区内褶皱发育,包括狸桥一敬亭山复 至栖霞组)构成的单斜构造,走向45。,倾向北西, 220 合肥工业大学学报(自然科学版) 第36卷 倾角56。~82。,出露长15 km。该背斜虽系单斜,但 岩外,主要有昆山辉石闪长岩体和罗家村斜长花 代表着昆山复式向斜最东侧一个隐伏背斜的存在。 岗斑岩体,昆山岩体对区内成矿化作用尤为重要。 2.2.2 断裂 (1)昆山岩体。位于昆山至狮子山一带,出 区内断裂构造发育,按其与褶皱轴关系,可分 露于以和龙山组为核的昆山复式向斜之核部,北 为纵断层和横断层,2种断层纵横交错分布,构成 北东向分布,呈岩株或岩枝状产出,属燕山晚期中 网格状断裂构造格架,如图2所示。 酸性侵入岩[3]。该岩体的岩性主要为辉石闪长 (1)纵断层。主要分布于褶皱两翼,走向近 岩,出露面积约12 km 。岩石中含许多围岩(二 NE—NNE向,倾向SE,大体顺地层分布,呈舒缓 叠至三叠系)捕虏体和残留顶盖,表明剥蚀深度较 波状,局部地段与地层走向斜切。断层具压扭性, 浅。辉石闪长岩组成矿物有斜长石、角闪石和黑 属逆掩断层,成群成组出现,具叠瓦状构造特征, 云母等,中细粒半自形粒状结构,矿物粒度一般在 是区内重要的导岩导矿构造。 0.60~O.81 mm,大的可达2~3 mm。主要组成 (2)横断层。区内横断层较多,**行分布, 矿物为中长石(An38,约占78 )、辉石(约 多垂直分布于褶皱翼部,走向多为Nw向,倾角 8.5 )、黑云母(8.5 ),另含有少量磁铁矿、榍 较陡,倾向略有变化,以NE向为主。沿断层出现 石、磷灰石、锆石、石榴子石和黄铁矿等副矿物。 角砾岩,角砾呈棱角状或次棱角状,大小不一,砾 昆山岩体的岩石化学特征见表1所列。 径一般在0.5~5.0 cm,局部达20 cm以上,由 'w(SiO2)一47.36 9/6~60.51 ,均值约54 ,属于 硅、铁、泥质胶结。具张性或张扭性,属正断层或 闪长岩。训(TiO2)一0.68 9/6~0.83 , 平移断层,横切纵断层。 (Al2O3)一13.72Ko~l6.13 。此外,岩体Cu 2.3岩浆岩 质量分数较高,平均为9O.88×10 左右,远高于 矿区内岩体广泛分布,除若干零星的晚期脉 地壳平均的克拉克值。 表1 昆山岩体元素地球化学特征 昆山岩体西侧与早二叠统栖霞组灰岩(P q) 斑状结构,块状构造,主要成分为斜长石,部分石 接触,围岩接触部位发育长约2 000 rn、宽100~ 英、钾长石,少量黑云母、角闪石等。岩体酸度较 500 m的纵贯南北的矽卡带,受北北东向纵断层 高,常见绢云母化、高岭土化、矽卡岩化、碳酸盐 控制。岩体与围岩就地同化混染作用十分强烈, 化。围岩发生大理岩化、硅化、角岩化、矽卡岩化 致使岩体成分变化极大,出现多种岩石类型。岩 等变质和蚀变作用。 体向围岩不同部位形成的变质岩大致分为矽卡岩 化闪长岩一透辉石、石榴石矽卡岩一硅灰石化、透 3矿化特征 闪石化矽卡岩一透辉石化大理岩一大理岩。矽卡 宣城昆山铜多金属矿床剖面图,如图3所示。 岩化带伴有较强的铜、钼、铅锌、金、银、铁等矿化, 昆山地区铜多金属矿床矿石特征照片如图4所 其中硅灰石化、透闪石化矽卡岩带是铜矿化的富 示,由图4a可见透辉石矽卡岩中浸染状分布的斑 集地带。 铜矿,由图4b可见大理岩层间似脉状一条带状分 (2)罗家村岩体。位于昆山矿区南西部(图 布的黄铜矿,由图4c可见斑铜矿破碎并包裹透辉 1),是沿马山铺背斜核部断裂侵入的斜长花岗斑 石,由图4d可见斑铜矿、黄铜矿充填于方解石裂 岩体。该岩体走向北东,与构造线方向一致,倾角 隙中,由图4e可见斑铜矿、黄铜矿集合体,由图4f 较陡,呈岩墙产出。罗家村岩体出露地表宽 可见斑铜矿分布于透辉石矽卡岩中。昆山铜矿床 100 ̄250 m,露布面积约3 km。,见有捕获二叠、 矿体产于北东一北北东向断裂控制的昆山辉石闪 三叠系等地层并有同化混染现象,属燕山晚期侵 长岩体与栖霞组灰岩接触的矽卡岩带中(图3)。 入岩l3_。岩性主要为斜长花岗斑岩,呈浅灰白色, 矿体为透镜体状、藕节状,可分为2种类型: 222 合肥工业大学学报(自然科学版) 第36卷 对昆山一狮子山矿区某坑道内的含矿矽卡岩 金属元素分析结果,见表2所列。 由表2可以看出,浸染状黄铜矿8个矿化样 品的叫(Cu)一2.31 ~25.11 ,叫(Au)一 67g/t。分析可见,2种矿体所测样品均具有Cu 含量与Au、Ag含量成正比的特点;浸染状斑铜 矿体中Cu含量和伴生Au、Ag含量明显高于似 脉状矿体。此外,还测得分布在铜矿体外侧的次 3.01~14.87 g/t,叫(Ag)=81 ̄177 g/t;似脉状 铜矿体的3个矿化样品w(Cu)一0.21 ~ 1.09 ,叫(Au)一0.11~1.88 g/t,砌(Ag)一19~ 级裂隙带中的钼矿体多以斑点状一细脉浸染分 布,品位Mo在0.10 ~1.47 9/6之间,最高达 1O.76 表2 昆山一狮子山地区昆山矿区坑道样品元素质量分数分析结果 4地球物理特征 宣城昆山一狮子山铜多金属矿化区区域地球 物理特征如图5所示。 昆山矿化区在航空磁测(△T)异常平面图 (1:500 ooo)上显示存在一个磁异常区,异常范 围大,△T值表现为正值且峰值高(1007 ̄2007), 连续性好,异常形态与本区构造线基本吻合,具有 矿致异常的特点。在布伽重力异常平面图 (1:500 ooo)上,该区同样存在一个重力异常区, 异常值范围-I-4~--I10,异常形态与本区构造线也 较吻合,并有明显异常突起。以上地球物理特征 表明,昆山铜多金属矿化区的航空磁测(AT)和布 伽重力的异常形态与本区构造线也较吻合。 (a)航磁异常 (b)重力异常等值线 图5 宣城昆山一狮子山铜多金属矿化区区域地球物理特征 5成矿潜力分析 昆山铜多金属矿化区是长江中下游成矿带下 扬子台坳的南部边缘、狸桥一蒜菇山矿集区的重 要组成部分。该区是在扬子地台东南缘形成发育 压变形,剧烈的构造应力产生了大量的虚脱构造 和裂隙构造,因而形成了狸桥多字形构造格架,特 别是北东一北北东向纵断层一般具有较大的规模 和深度,为岩体岩浆彀成矿物质的运移提供了良 好的通道。 昆山铜矿床的赋矿地层为二叠三叠 系沉积岩层,主要以碳酸盐岩建造为主,具有利于 的沟弧盆体系的一部分[g删,构造一岩浆活动发 育,为该区成矿提供了独特、有利的构造、岩浆岩 核部宽度急剧变窄,指示该部曾遭受到强烈的挤 形成矽卡岩的围岩特,怔l,是宣城一铜陵地区的主 铜、金等成矿物质,且上升过程中含矿岩浆在运移 背景[1-2,14]。地质特征表明狸桥一敬亭山复背斜 要含矿层位 ̄13 15]。晚期侵入的辉石闪长岩体富含 第2期 黄建满,等:安徽省宣城市昆山铜多金属矿化区的地质特征 223 过程中切割、包裹沿途围岩,并与之发生强烈的同 京:地质出版社,1991:1—89. 化混染和交代作用,成矿物质在有利的空间如接 [2]周涛发,范裕,袁峰.2008.长江中下游成矿带成岩成 触带裂隙及层间裂隙中富集沉淀形成矿床。以上 矿作用研究进展口].岩石学报,24(8):1666--1678. [3]安徽省地质局区域地质调查队.1:20万宣城幅区域地质 地质背景、围岩特征、岩体地球化学性质和含矿岩 调查报告[R].安徽蚌埠:安徽省地质局区域地质调查队, 浆的特征表明,昆山铜多金属矿化区具有矽卡岩 1974. 型矿床形成的地质条件,因此,该区具有良好的成 [4]安徽省地质矿产局.安徽省区域地质志[M].北京:地质出 矿潜力。 版社,1986:1--87. 目前对昆山矿化区进行了一定程度的找矿勘 [5]安徽省地质矿产局.安徽省地层志I-M].北京:地质出版社, 1988:158—161. 探工作_3_8],结果表明,昆山铜多金属矿化区的地 [6]华东冶金地质勘查局803队.安徽省宣城县云山(狮子山) 表矿化发育,矿区内矽卡岩带含矿性较好,透辉石 铜矿点评价简报[R].安徽马鞍山:华东冶金地质勘查局 化大理岩中可见铜锌矿化。此外,在矿区内部及 803队,1962. 邻近区域同一层位还赋存有茶山铅锌矿床、刘家 [7]华东冶金地质勘查局803队.塔山矿区及外围普查地质小 山硫铁矿床等已探明中小型矿床。本区的航磁和 结[R].安徽马鞍山:华东冶金地质勘查局803队,1970. [8]华东冶金地质勘查局812队.宣城市狮子山铜矿普查地质 重力数据异常明显,呈北东向随圆形展布,与该区 报告[R].安徽铜陵:华东冶金地质勘查局812队,2005. 的狸桥多字型格架相吻合,并与昆山岩体的分布 [9]袁峰,周涛发,范裕,等.皖赣相邻区燕山期花岗岩类构 密切相关,可能指示了昆山一狮子山地区铜多金 造背景及其意义[J].合肥工业大学学报:自然科学报, 属实际矿化的异常特征。以上勘探特征和地球物 2005,28(9):l13O一1134. 理特征均显示昆山矿区具有很好的成矿潜力。 [1O]郭令智,卢华复,施央申,等.江南中、新元古代岛弧的运动 学和动力学[J].高校地质学报,1996,2(1):1—12. 6结束语 [11]郭令智,施央申,马瑞士,等.论地体构造:板块构造理论研 究的最新问题[J].中国地质科学院院报,1984(10): 本文研究了安徽宣城地区昆山铜金多金属矿 27—34. 化区的区域地质背景、矿区地质特征、矿化特征和 E12]朱光,刘国生,牛漫兰,等.郯庐断裂带的平移运动与 地球物理特征,并进行了成矿潜力分析,结果表 成因口].地质通报,2003,22(3):200--207. 明,昆山矿区独特的断裂构造(狸桥多字型构造) [13]周涛发,岳书仓,袁 峰.安徽月山矿田成岩成矿作用 [M].北京:地质出版社,2004:65—93. 和含矿性较好的岩浆岩为本区成矿活动提供了良 [14]毛景文,谢桂青,张作衡,等.中国北方中生代大规模成矿 好的外部及内部条件,是寻找接触带矽卡岩型铜 作用的期次和相应的地球动力学背景[J].岩石学报, 矿床的有利地带,具有较好的找矿前景。 2005,21(1):169—188. 本文工作得到周涛发教授、蒋其胜教授级高 [15]徐晓春,楼金伟,尹滔,等.论安徽铜陵地区侵入岩的岩石 工的热情指导和帮助。 系NEJ].矿物学报,2009,29(Z1):34—35. (责任编辑张淑艳) [参考文献] [1]常印佛,刘相培,吴言昌.长江中下游铜铁成矿带[M].北 

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