皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志_付容容.pdf

第 32 卷第 4 期2022 年 12 月安徽地质Geology of AnhuiDec.2022Vol.32 No.4文章编号：1005-6157（2022）04-0引言皖南地区位于江南造山带东段1、钦杭成矿带北带2-3，是下扬子成矿省江南地块中生代铜钼金银铅锌成矿带的重要组成部分。近些年，皖南地区矿产勘查有了较大突破，陆续发现了祁门东源4-5、宁国竹溪岭6-7、绩溪逍遥8等几处大中型矿床，但均以钨钼矿为主，而铜、金、铅、锌等矿产则一直未有大的进展。祁门-三阳断裂是皖南地区一条重要的控岩控矿断裂，沿该断裂带发育了皖南地区最主要的铜异常和铜矿床点，是皖南寻找铜矿的最有利地区。黄土岭铜矿床即位于该断裂中段，通过矿产勘查，发现有铜矿化带4条，主矿体2个，铜品位为0.605%2.24%，显示出良好的找矿潜力。1区域地质背景1.1 区域地层、构造、岩浆岩特征区域地层属中国地层区划华南地层大区扬子地层区9，大致沿着东源汤口伏岭一线，分为南部变质基底区和北部盖层区（图1）。北部盖层区，接受了自晚元古代南华纪至中生代白垩纪的广泛沉积。南部基底地层主要由晚元古代浅变质火山岩-海相碎屑沉积岩构成，岩性主要为千枚岩、板岩、变质砂岩、变流纹岩、变质凝灰岩等。其中晚元古代西村岩组中发育有较为完整的蛇绿岩套，该层组是黄土岭铜矿的主要赋矿地层。收稿日期：2022-1-26基金项目：中国地质调查局地质调查项目“安徽省休宁县-歙县金多金属矿整装勘查区矿产地质调查与找矿预测”（编号：DD20190159-20）、安徽省自然资源科技项目“皖南地区钨相关战略性矿产分布类型、成矿机制及找矿前景研究”（编号：2021-K-9）、安徽省公益性地质工作项目“皖南黄土岭-水竹坑铜钨钼矿资源调查评价”（编号：2022-g-1-7）联合资助作者简介：付容容（1989），女，吉林白山人，工程师，主要从事地质调查与矿产勘查工作。E-mail：摘要：黄土岭铜矿床位于江南造山带东段，处于下扬子成矿省江南地块中生代铜钼金银铅锌成矿带内。前期勘查工作揭示本区具有良好的铜矿成矿地质条件，铜矿体品位为0.605%2.24%。通过分析其成矿地质条件及矿床地质特征，初步查明了黄土岭铜矿床的控矿因素和矿化富集规律。笔者认为，黄土岭铜矿赋存于西村岩组内，受祁门-三阳断裂控矿作用明显，铜矿化与黄铁矿化、硅化、绿泥石化等蚀变作用关系密切，矿床成因类型为热液充填型。本文初步总结了岩石地层、围岩蚀变、成矿构造、物化探异常等有效的找矿标志，可为皖南地区寻找同类型矿床资源提供实践经验和理论依据。关键词：黄土岭铜矿；地质特征；找矿标志；矿床成因；皖南中图分类号：P612文献标志码：A皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志付容容，翁望飞(安徽省地质矿产勘查局332地质队，安徽黄山245000)305-51.中生界；2.上古生界；3.下古生界；4.青白口系；5.新元古界；6.燕山晚期花岗岩；7.燕山中期花岗岩；8.晋宁晚期花岗岩；9.晋宁早期花岗岩；10.细碧岩、玄武岩、辉长岩等；11.断裂；12.沿祁门-三阳断裂带水系沉积物铜异常；13.铜矿（床）点；14.水系；15.省界；16.工作区图1皖南地区区域地质矿产简图Figure 1.Regional sketch of geology and mineral resourcesin southern Anhui安徽地质2022年区域地质构造复杂，研究区处于北部历口构造区与南部障公山构造隆起区的分界地带，近东西走向的祁门-三阳断裂即为分界构造。本区中生代以来的燕山构造运动最为强烈，主构造线以北东走向为主10，尤其是断裂构造发育，与区域矿产关系密切。区域上主要发育有晋宁期和燕山期岩浆岩。晋宁早期出露有许村、歙县等岩体，相伴生的火山岩有晚元古代蛇绿岩套组成部分，包括细碧-角斑岩、海相玄武岩等；晋宁晚期岩浆侵入形成有灵山、莲花山、石耳山等岩体，伴生火山活动形成有晚元古代井潭组火山岩层。燕山期花岗岩类是皖南重要的多金属矿成矿地质体11，其大致可划分出2个侵入幕次12-13，晚侏罗世早白垩世早期花岗闪长岩类和早白垩世中、晚期花岗岩类，对应发育有中生代的火山岩盆。1.2 区域地球物理、地球化学特征皖南北部沿江褶断带和南部屯溪断陷盆地为相对重力高异常区与航磁低磁异常区，中部石台、太平、旌德等地和皖浙褶断带为重力相对低与高磁异常区。祁门-三阳断裂及邻近地区具有较为明显的梯度带特征，黄土岭铜矿处于由相对重力低至重力高（图2a）和相对正磁异常至负磁异常的梯度带上（图2b），显示处于成矿有利的地球物理场背景中。1.黄土岭铜矿床；2.祁门-三阳断裂；3.工作区图2皖南地区布格重力异常图（a）及航磁T异常图（b）Figure 2.Bouguer gravity anomaly map(a)and aeromagneticT anomaly map(b)in southern Anhui休宁蓝田小溪黄土岭一带，圈定有Au-Ag-Cu-Zn 水系沉积物综合异常，其中 Cu5 异常面积为105 km2，呈不规则状，最高值为182.710-9，下限值为5010-9。黄土岭铜矿床即位于该异常内。2矿区地质特征矿区出露地层主要为晚元古代西村岩组（Pt3x），矿区北侧为南华纪休宁组（Nh1x）、南沱组（Nh1n），震旦纪蓝田组（Z1l）、皮园村组（Z21p），寒武纪荷塘组（1h）、大陈岭组（1d）和杨柳岗组（2y）等（图3）。主要岩性为碎屑岩、灰岩、冰碛砾岩和碳酸盐岩，是江南造山带内蓝田盆地的组成部分。由于受祁门-三阳深断裂影响，矿区仅出露其中的细碧-角斑岩部分，与西部的黟县渔亭、东部歙县的伏川、水竹坑等地露头构成一条晚元古代火山岩带。1.第四系；2.西村岩组；3.细碧岩；4.绿泥片岩；5.霏细斑岩；6.辉绿岩；7.构造角砾岩；8.矿体及编号；9.断层；10.地质界线；11.探槽位置；12.钻孔位置；13.水系及流向图3黄土岭矿区地质简图Figure 3.Geological sketch of the Huangtuling deposit area矿区内的断裂构造发育，与区域构造轮廓一致，以北东向、北西向和近东西向断裂为主。其中横贯矿区东西的祁门-三阳断裂是一条区域性深大断裂，其形成于晋宁期，后经多次活动，控制了休宁-屯溪红层306第32卷第4期盆地的发育。该断裂在矿区表现为强走滑剪切特征，发育挤压片理化带，为近北西、北东东走向，片理化带可达620 m，宽度可达35 m。挤压片理化带由绿泥石片岩组成，片理发育，滑动面清晰。祁门-三阳断裂为成矿提供了通道和空间，是矿区的主要控矿构造，已发现的铜矿化体即赋存在该构造带中。矿区内出露的侵入岩主要为北东侧休宁岩体，为晋宁期侵入的黑云母花岗闪长岩。晋宁期火山岩有西村岩组的细碧角斑岩、球粒玄武岩等。此外，还有较多的脉岩发育，岩性为霏细斑岩，其长度为20150 m，最宽为8 m。脉岩侵入在细碧岩、千枚岩中，其边部岩石具硅化、黄铁矿化及角岩化，蚀变带宽度约为5m。3矿体地质特征3.1 矿化带及矿体特征黄土岭铜矿床的矿化带及矿化体产于蚀变细碧岩内，已发现有4条矿化带和2条铜矿体，1号铜矿体产于号矿化带，2号铜矿体产于号矿化带。其矿体特征为：1号铜矿体：该矿体产于号矿带，走向为320，倾向有变化，产状与绿泥石片岩一致，为陡倾斜矿体。矿体长度为442 m，垂直延深为168 m。地表可见水平厚度为4.3510.03 m。矿体顶底板岩石为绿泥石片岩及绿泥石化、绿帘石化、透闪-阳起石化细碧岩，与矿化层的绿泥石片岩呈渐变关系。该矿体矿化连续性好，铜矿体平均品位为2.24%，伴生有益组分为Ag，有害组分As、F等含量低微。2号铜矿体：长度为38 m，厚度为2 m。矿体走向为316，倾向北东，倾角中等。矿体推测延深约20 m。矿体产在绿泥石片岩中，产状与片理一致。围岩为绿泥石片岩与绿泥石化、阳起-透闪石化细碧岩，二者为渐变关系。2号铜矿体平均品位为0.605%。3.2 矿物组成及矿石类型根据矿石矿物共生组合、矿石结构构造以及铜矿物集合体的状态等，大致可将黄土岭铜矿矿石划分为三种类型。第一类型：细脉状石英-黄铜矿矿石。约占矿石总量的80%，分布在标高240 m以下，为该矿区的主要矿石类型。矿石矿物组合为黄铜矿、磁铁矿、石英、白钛矿及少量黄铁矿、斑铜矿等。细粒自形及他形粒状结构，平行细脉状构造。第二类型：块状黄铁矿、黄铜矿矿石。他形粒状结构、交代残余结构、包含结构等，块状构造。矿石矿物组合为黄铜矿、磁铁矿、黄铁矿、斑铜矿等。脉石矿物有石英、绿泥石、绿帘石等。第三类型：细粒浸染状黄铁矿、黄铜矿矿石。细粒他形的黄铜矿及自形的黄铁矿呈浸染状，分布在绿泥石片岩、石英脉中，块状构造。矿石矿物组合与第一、第二类型相似。矿石矿物为黄铁矿（20%30%）、黄铜矿（10%20%），少量磁铁矿、赤铁矿等。脉石矿物组合复杂，主要有绿泥石、绿帘石、阳起石、石英、透闪石、碳酸盐等。该类型矿石分布在富矿体边部，品位大多不高，仅占矿石量的10%左右。3.3 矿区蚀变特征矿区内的近北西、北东东走向挤压片理化带在早期的动力变质作用基础上，叠加有晚期的中-低温热液蚀变，其主要的蚀变特征为：绿泥石化：发育在片理化带及其旁侧，蚀变强烈，原岩结构、构造发生显著变化，形成鳞片变晶结构、片状构造的绿泥石片岩，主要矿物有绿泥石、绿帘石、石英、透闪、阳起石等。该蚀变带为含矿层及矿化直接围岩。硅化：矿区内硅化发育，形成于三期：一是早期形成，为隐晶质硅分布在岩石中，岩石硬度高、结构致密。二是稍晚期，以石英脉形式出现，多为不规则状、团块状、透镜状及细脉状，在绿泥石片岩中尤其发育，与黄铁矿、黄铜矿关系密切。三是最晚期，与方解石共生，多斜切片理，一般不含矿。黄铁矿化：在细碧-角斑岩中呈细粒浸染状零星分布，与铜矿关系较弱。在矿化带内，黄铁矿以细脉状、块状、稠密浸染状集合体出现，最大颗粒粒径可达5 mm，局部含量可达15%。该类黄铁矿化与黄铜矿关系较为密切，两者共生。碳酸盐化：多以细脉状产出，形成时间较晚，少量与重晶石一起产出。4矿床成因及找矿标志4.1 矿床成因黄土岭铜矿控矿因素包括岩石（地层）、构造、潜火山岩等诸多因素。铜矿体及矿化带都产在细碧岩内，矿化体、围岩为蚀变细碧岩，其关系甚为密切，蚀变特征相似，细碧岩铜的丰度普遍高于两侧千枚岩（千枚岩Cu 含量为0.005%、细碧岩Cu含量为 0.005%0.015%），表明其为矿源层之一。付容容，等：皖南黄土岭铜矿床地质特征及找矿标志307安徽地质2022年细碧岩内断裂构造发育，矿化带及矿体主要产于近北西、北东东向的挤压片理化带内。该带控制了绿泥石片岩(矿化带)的产状、形态。矿化带与挤压片理化带一致，矿化强度与片理化带宽度有正相关关系。一般片理发育、片理化带较宽处，铜矿化强、规模大（1号铜矿体）。矿脉与片理产状一致，显示为充填型。矿区内呈北东、北西向脉状分布的潜火山岩霏细斑岩，与成矿作用可能存在一定的关系。依据有：脉岩边部具有较强的蚀变，见有绿泥石化、硅化、黄铁矿化、角岩化，尤以黄铁矿化较强；开采坑道中可见霏细斑岩贯入在绿泥石片岩的破碎带中，脉岩边部见有黄铁矿化、黄铜矿化。由此可知，含矿热液一部分与潜火山岩侵入作用有关。综上所述，黄土岭铜矿应为诸因素控制的热液充填型铜矿床。4.2 找矿标志矿床的控制因素是找矿的前提，这些因素在本区有特定特征，也易于识别，其主要找矿标志为：（1）地层岩石标志。黄土岭铜矿床围岩为蚀变细碧岩及绿泥石片岩。矿体及矿化体多产于西村岩组细碧岩内或细碧岩与千枚岩接触带的细碧岩一侧，铜矿化与绿泥石片岩关系密切。在野外追索时，可在划分出细碧岩系基础上，重点寻找绿泥石片岩。（2）围岩蚀变。矿区内围岩蚀变较强，主要有绿泥石化、绿帘石化、硅化、透闪-阳起石化、碳酸盐化等。铜矿化与黄铁矿化、绿泥石化、硅化关系密切，可以此为标志。（3）构造标志。区内矿化带为近北西向、近东西向的挤压片理化带，是祁门-三阳深断裂的组成部分，野外需注重寻找此类构造带。（4）铁帽标志。该矿床富含黄铁矿、黄铜矿等硫化物矿，在地表往往氧化带发育，矿石矿物中的金属硫化物几乎全部氧化为褐铁矿，并可见少量的孔雀石等，形成颜色较为醒目，呈条带状、团块状分布的铁帽，可明显与无矿化地段区别。（5）物探标志。通过物探实施，显示铜矿化具有正磁、低阻高极化特征，物探异常长轴方向与矿化带的走向基本一致，分布范围大致与矿化带重合。磁法异常、激电异常可作为本区找矿的一个标志。（6）地球化学标志。本矿区圈有铜土壤异常，其范围分布在细碧岩、绿泥石片岩出露区，异常的峰值与矿体位置吻合，可直接指导找矿。5结论通过黄土岭铜矿床成矿地质背景及矿床地质特征分析研究，得出如下结论：（1）黄土岭铜矿赋存于西村岩组内，主要产于近东西向的挤压片理化带内，铜矿化与黄铁矿化、硅化、绿泥石化关系密切。（2）初步总结了矿床成矿规律，认为黄土岭铜矿床成因类型为热液充填型。（3）总结了地层岩石、围岩蚀变、成矿构造、物化探异常等有效的找矿标志，可用以指导本区同类型铜矿的勘查和评价工作。参考文献：1王孝磊，周金城，陈昕，等.江南造山带的形成与演化J.矿物岩石地球化学通报，2017，36(5)：714-735，696.2周永章，郑义，曾长育，等.关于钦-杭成矿带的若干认识J.地学前缘，2015，22(2)：1-6.3周永章，李兴远，郑义，等.钦杭结合带成矿地质背景及成矿规律J.岩石学报，2017，33(3)：667-681.4杜玉雕，余心起，刘家军，等.皖南东源钨钼矿成矿流体特征和成矿物质来源J.中国地质，2011，38(5)：1334-1346.5王德恩，周翔，余心起，等.皖南祁门地区东源钨钼矿区花岗闪长斑岩SHRIMP锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征J.地质通报，2011，30(10)：1514-1529.6黄马，徐晓春，谢巧勤，等.皖南宁国竹溪岭钨银矿床及相关岩体的同位素地质年龄J.大地构造与成矿学，2018，42(2)：279-290.7孔志岗，梁婷，毛景文，等.皖南竹溪岭钨多金属矿床花岗闪长岩成因、成矿时代及成岩成矿背景研究J.岩石学报，2018，34(9)：2632-2656.8施珂，张达玉，丁宁，等.皖南逍遥岩体的年代学、地球化学特征及其成因分析J.吉林大学学报(地球科学版)，2017，47(6)：1746-1762.9唐永成，曹静平，支利庚.皖东南区域地质矿产评价M.北京：地质出版社，2010.10 翁望飞，王德恩，胡召齐，等.安徽省休宁-歙县整装勘查区晚侏罗世逆冲推覆构造特征及其与成矿作用关系J.吉林大学学报(地球科学版)，2020，50(5)：1518-1538.11 闫峻，后田结，王爱国，等.皖南中生代早期成矿和晚期非成矿花岗岩成因对比J.中国科学：地球科学，2017，47(11)：1269-1291.12 翁望飞，曹诚，支利庚，等.皖南燕山期高钾钙碱性埃达克岩厘定及岩石成因J.地质与勘探，2011，47(6)：967-981.13 翁望飞，支利庚，蔡连友，等.皖南及邻区燕山期两个类型花岗岩地球化学对比与岩石成因J.矿物岩石地球化学通报，2011，30(4)：433-448.（下转第324页）308安徽地质2022年20 邢琛，周守标，赵冰，等.大山村地区土壤硒等元素含量及硒与其它元素相关性分析J.安徽师范大学学报(自然科学版)，2020，43(3)：249-257.21 贾十军.安徽省富硒土壤评价标准及富硒土壤成因浅析J.资源调查与环境，2013，34(2)：133-137.22 徐聪，刘媛媛，孟凡乔，等.农产品硒含量及与土壤硒的关系J.中国农学通报，2018，34(7)：96-103.23 吴跃东，向钒，马玲，等.安徽石台大山地区硒的地球化学研究J.矿物岩石，2007，27(4)：53-59.24 TESSIER A，CAMPBELL P G C，BISSON M.Sequentialextractionprocedureforthespeciationofparticulatetrace metalsJ.Analytical Chemistry，1979，51(7)：844-851.25 REN M Y，WANG Y，DING S M，et al.Development ofa new diffusive gradient in the thin film(DGT)methodfor the simultaneous measurement of CH3Hg+and Hg2+J.New Journal of Chemistry，2018，42(10)：7976-7983.26 HARPER M P，DAVISON W，TYCH W.DIFS：a modellingand simulation tool for DGT induced trace metal remobilisationinsedimentsandsoilsJ.EnvironmentalModelling&Software，2000，15(1)：55-66.Analysis of the bioavailability and migration kinetics of cadmium in soil:A DGT-based approachTAO Chunjun1,WEN Yubo2,LI Minghui1,MA Minghai3,WANG Jiajia4and ZHANG Xiaorong11.Geological Survey of Anhui Province(Institute of Geological Sciences of Anhui Province),Hefei,Anhui 230001,China;2.School ofGeographical Science,Nantong University,Nantong,Jiangsu 226019,China;3.School of Life and Environmental Sciences,HuangshanUniversity,Huangshan,Anhui 245041,China;4.Key Laboratory of Nutrient Recycling,Resources and Environment,Institute of Soil andFertilizer Research,Anhui Academy of Agricultural Sciences,Hefei,Anhui 230001,ChinaAbstract:In each sampling spot,the main crop(rice or tea)and its root zone soil were respectively collected to form asamplepair.Bycollectingandanalyzing61samplepairsintheXianyuarea,ShitaiCounty,AnhuiProvince,thebioavailability and migration kinetics of Cd in typical selenium-rich soil were studied based on DGT technique.The migrationpotential of Cd in soil was assessed with the aid of the DIFS model.The results showed that the main influencing factors ofthe bioavailable Cd measured by DGT(DGT-Cd)were pH,organic matter,and Cd bounded by iron-manganese oxides.Apositive correlation was shown between the DGT-Cd in soil and Cd content in rice or tea,but the DGT-Cd-based predictionof Cd content in rice is not as good as in tea.DGT-Cd and soil solution-Cd are controlled by soil properties(organic matter,pH,and iron oxides)and the total amount of Cd readily migrating in the soil.The order of the R value of different soilsfrom high to low is:soil with pH 4.55.5 soil with pH 5.56.5 soil with pH higher than 6.5.The soil with lower pHvalue has more supply from solid-phase desorption.This study has further improved the understanding of Cd activation in thesoil of the study area,which is of great significance to promoting local selenium-rich agricultural products to be grown anddeveloped in a safe way.Keywords:DGT;cadmium;bioavailability;dynamics;soil;Xianyu area（上接第308页）Geological characteristics and prospecting indicators of the Huangtulingcopper deposit in southern AnhuiFU Rongrong and WENG Wangfei(No.332 Unit,Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Province,Huangshan,Anhui 245000,China)Abstract:The Huangtuling copper deposit is located in the eastern section of the Jiangnan orogenic belt,and is situated inthe Mesozoic Cu-Mo-Au-Ag-Pb-Zn metallogenic belt of the Jiangnan block,lower Yangtze metallogenic province.The previousexploration work revealed that the area has good geological conditions for copper mineralization,with an average grade of0.605%2.24%.Based on the analysis of metallogenic geological conditions and geological characteristics of the deposit,theore-controllingfactorsandmineralizationenrichmentruleshavebeenpreliminarilyidentified.ItissuggestedthattheHuangtuling copper deposit is hosted in the Xicun formation-complex and is obviously controlled by the Qimen-Sanyang fault.The copper mineralization is closely related to the alterations of pyritization,silicification and chloritization.The copperdeposit is of hydrothermal filling type in genesis.The effective prospecting indicators such as in rock strata,wall rockalteration,metallogenic structure,and geophysical and geochemical anomalies are preliminarily summarized,which can providepractical experience and theoretical basis for searching mineral resources of the same type in southern Anhui.Keywords:Huangtuling copper deposit;geological characteristics;prospecting indicators;genesis of deposit;southern Anhui324