铜陵地区矿床地质特征与成矿规律研究.pdf

祝炎捷（1989），男，工程师，244000 安徽省铜陵市。铜陵地区矿床地质特征与成矿规律研究祝炎捷（安徽省地质矿产勘查局321地质队）摘要铜陵矿集区位于长江中下游铁铜金银多金属成矿带中部，是我国铜金矿产重要生产基地之一。为了深化铜陵地区矿床的相关研究工作，为找矿工作的规范化实施提供进一步的指导，对铜陵地区矿床地质特征与成矿规律展开研究。通过梳理各容矿地层特征、矿床地质特征、岩浆岩特征，结合矿床空间分布规律、能源矿产富集规律、金属矿床成矿系列规律，总结铜陵地区成矿规律。确定铜陵地区矿体主要以岩浆热液+矽卡岩型矿床为主，主要的赋矿层位T1n含矿床点16个，占总资源的96.91%；矿产资源基于时空分布层面为“1心2带”，各矿床（点）围绕岩体呈“一圈多层、多位一体”分布；铜具1带、7层、6个中心富集规律，金具4带、2层、1个破碎富集规律，铅锌具3带、2层、1个破碎富集规律。关键词容矿地层 岩浆岩 成矿规律 地质特征DOI：10.3969/j.issn.1674-6082.2023.08.012Study on Geological Characteristics and Metallogenic Regularity of Ore Deposits in Tongling AreaZHU Yanjie（No.321 Branch，Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Province）AbstractThe Tongling ore concentration area is located in the middle of the iron-copper-gold-silverpolymetallic metallogenic belt in the middle and lower reaches of the Yangtze River.It is one of the important production bases of copper and gold minerals in China.In order to deepen the related research work ofdeposits in Tongling area and provide further guidance for the standardized implementation of prospectingwork，the geological characteristics and metallogenic regularity of deposits in Tongling area are studied.Bycombing the characteristics of the ore-bearing strata，the geological characteristics of the deposit，the characteristics of magmatic rocks，combined with the spatial distribution of the deposit，the enrichment of energy minerals，and the metallogenic series of metal deposits，the metallogenic regularity of Tongling area issummarized.It is determined that the ore bodies in Tongling area are mainly magmatic hydrothermal+skarntype deposits，and the main ore-bearing strata are 16 T1n ore-bearing points，accounting for 96.91%of thetotal resources.Based on the spatial and temporal distribution level，the mineral resources are one hearttwo belts，and the deposits(points)are distributed around the rock mass in a circle of multi-layer andmulti-in-one.Copper has one belt，seven layers and six center enrichment laws，gold has four belts，two layers and one crushing enrichment law，and lead and zinc have three belts，two layers and one crushing enrichment law.Keywordsore-bearing strata，magmatic rock，metallogenic regularity，geological characteristics总第 652 期2023 年 8 月第 8 期现代矿业MODERN MININGSerial No.652August.2023我国矿产资源总量较大，矿种较为齐全，并且矿产资源地区分布广泛。铜陵地区位于长江中下游成矿带中部，是长江中下游铜、金等矿床矿集区之一，是我国铜金矿产重要生产基地之一。此次在综合分析的基础上，开展必要的综合物探测量，掌握局部深度地质情况，探索深部有利的赋矿部位，从而为矿山工程的规范化实施提供全面的技术帮助。工作区位于安徽省铜陵市，行政区划属铜陵市义安区、芜湖市南陵县1。为落实并推进此项工作，此次研究将以铜陵地区矿床为例，根据地区矿床的地质特征，分析矿51现代矿业2023 年 8 月第 8 期总第 652 期区的成矿规律2。1铜陵地区矿床地质特征1.1矿田各容矿地层特征铜陵地区矿田岩性主要为三叠纪的碳酸盐岩浆岩，碳酸盐岩是最重要的成矿岩性，主要赋矿层位为T1n，其次为 P1g+P1q3。地层岩性与成矿作用如表 1所示。从表1可以看出，不同结构层中的不同资源储备量是存在显著差异的，有利岩性组合也是不同的，这些条件均为矿产资源的储备提供了良好的支撑。其中最主要的赋矿层位T1n含矿床点16个，占矿床总数的59.26%，占总资源的96.91%。1.2矿床地质特征矿床成因类型以接触交代矽卡岩型为主，兼有热液型、斑岩型、层控型，尤其是“层控式”表现不突出4。矽卡岩周边，就其空间分布和原岩岩性可分为内、外矽卡岩带2类。铜陵地区矿田内主要矿体分布于构造-岩浆“网络”内，受层间裂隙、接触带、角砾岩筒、断裂构造的控制，矿体以似层状为主，部分为透镜状、少数为不规则状5。主要矿体均分布在接触带上，接触带上的矿化程度会随着距离矿体的远近而变化。接触带靠近矿体的部分通常具有更高的矿化程度，而靠近贫矿或非矿化岩石的部分矿化程度逐渐降低。产状与接触面产状一致，接触面平缓处矿体肥厚，接触面陡处矿体变薄。根据接触面倾向、倾角及与围岩关系将接触面初步划分，如图1所示。印支期断裂与北东向的褶皱同时形成，主要表现为北东走向的断裂和北西横向的断裂，后者常常穿过走向断裂。燕山期断裂与成岩期基本同时或稍晚发生，主要表现在岩体周边的断裂变形构造6。喜山期断裂主要出现在岩体内部，以北西向和南北向为主，并被正长斑岩脉和辉绿岩脉填充，在部分矿床中会破坏矿体并形成切割接触带构造。铜陵地区矿体主要呈透镜状、似层状、脉状赋存于姚家岭花岗闪长斑岩体内二叠系下统栖霞组大理岩捕掳体的上下接触带、层间破碎带和花岗闪长斑岩体的破碎带中，属于岩浆热液+矽卡岩型矿床。矽卡岩型矿床，矿化富集一般集中在岩体前缘接触带。但是由于受到的暴露与剥蚀的程度不同，该区域的矿体形态和保留程度也有所差异。部分矿体被暴露在地表，形成裸露的矿石体或矿体残留；而整个矿体暴露在地表则会形成露天矿或开放式采矿7。暴露和剥蚀过程中的地质构造活动也可能导致矿体的错位、断裂和变形。1.3岩浆岩特征铜陵地区矿床的宏观标志有3种，其一，矿床岩性变化较大，大多为杂岩体；其二，含矿岩体本身及其围岩发育成岩期后，矽卡岩化发育最为完全，凤凰岩体周边断续矽卡岩化，并在一定程度上伴有矿化趋势，岩体内的长英脉呈现显著性发育，岩体钾化较强；其三，裂隙很发育，岩体中微细裂隙发育，裂隙开度相对较小，一般为50300条/m，具有产状陡、延伸大等特点。岩浆岩的微观特征8：其中含矿岩体的副矿物具有种类多、含量高等特点，包括榍石、黄铁矿、斑铜矿等，总量高达1%3%。非含矿岩体中副矿物种类单一，含量低，一般有榍石、磷灰石、磁铁矿、钛铁矿，总量1%9。凤凰山岩体人工重砂测定副矿物达10多种，岩体副矿物含量如表2所示。通过表 1 可知，岩体副矿物较多的分别为磁铁矿、绿帘石、榍石、磷灰石，其余岩石类型岩体副矿物含量均较少。2成矿规律2.1矿床空间分布规律以铜陵地区矿床为研究对象，在深入对矿区的52祝炎捷：铜陵地区矿床地质特征与成矿规律研究2023 年 8 月第 8 期地质勘查中发现，此矿区内的矿产资源可以基于时空分布层面总结为“1心2带”，即1个中心与2个分布带，前者主要是指岩浆在地区发生入侵行为后，将形成1个入侵中心，此时作用点将作为中心点，以此为圆心，形成的1个大规模矿体，2个带是指以铜陵戴家汇一线为界限，划分的南铜带与北铁带10。各矿床（点）围绕岩体呈“一圈多层、多位一体”分布：各矿床（点）围绕含矿地质体（岩体）200500 m圈层内、沿接触带及层间滑脱构造分布，集矽卡岩型、斑岩型、热液型于一体。2.2能源矿产富集规律矿田范围内围绕岩体形成矿化水平、垂直分带，即自岩体向外Cu、MoMo、Zn、Au、AgFeS2、Au、Ag水平分带（内铜外金），上金下铜、钼（钨）垂直分带。现阶段已发现各类矿床（点）200余处，其中大型金属矿床5处、中型矿床23处。铜陵地区金属矿床分布情况如图2所示。铜金多金属矿床 90%集中分布于 10 个矿化区（图2），前七者以铜、金矿化为主，后三者以铅锌矿化为主。因此针对铜、金、铅锌矿富集规律展开分析。铜陵地区铜、金等内生金属矿床，铜具1带、7层、6个中心富集规律，金具4带、2层、1个破碎富集规律，铅锌具3带、2层、1个破碎富集规律。铜富集规律：1带指铜陵戴家汇岩浆成矿带；7层指O、C2+3、P1q、P2d、T1y、T1h控矿层位；6个中心指铜官山、狮子山、新桥、凤凰山、沙滩角、舒家店。金富集规律：4 带指天马山虎山（天马山金矿）、簸箕山（朝山金矿）包村（包村金矿）、潘冲青阳山（棋子冲金矿）、工山坊姚家岭（姚家岭锌多金属矿、桂花冲铜金矿）；2层指 C2+3铁帽（新桥硫铁矿、戴家冲金矿）、P1q上硅质层（焦冲金矿）；1个破碎指构造破碎带（鸡冠石银金矿、里冲-黑子坑金矿）。铅锌矿富集规律：3带指戒岭铜官山（焦冲铅锌矿）、棋子冲荷花山（荷花山铅锌矿、棋子冲铅锌矿）、九榔断裂带（姚家岭锌多金属矿），整体呈北西向展布。2层指P1q（焦冲金矿、姚家岭锌多金属矿）、P1g（大明铅锌矿）层位。1个破碎指北西向构造破碎带（张家冲铅锌矿、荷花山铅锌矿）。亲碳酸盐岩是指铅锌矿主要赋矿围岩为碳酸盐岩。共（伴）生金银是指铅锌矿往往与金、银共（伴）生（如焦冲金矿、姚家岭多金属矿等）。2.3成矿系列规律分析铜陵地区的矿床发育时间较长、成矿时间短、矿床类型复杂。从矿层、矿体组合、矿源形成机制等方面，可以将矿床分为不同的矿种。按矿化层的赋存程度分为S1、C2+3、P1g、P1q、P2d、T1y、T1h、T1n等铜（金）矿床。按矿床类型分为矽卡岩型、斑岩型、热液型、沉积-热液叠改型和风化淋滤型等。从工业意义上看，主要是矽卡岩型铜矿床。硅卡岩型金矿、铜矿中的伴生金矿和铁帽型金矿都具有很高的工业应用价值。3结论（1）铜陵地区最主要的赋矿层位T1n含矿床点16个，占矿床总数的59.26%，占总资源的96.91%。铜陵地区矿体主要以岩浆热液+矽卡岩型矿床为主，矽卡岩型矿床矿化富集一般集中在岩体前缘接触带。铜陵地区岩浆岩含矿岩体主要为凤凰山岩体，并且含矿岩体的岩浆结晶时间较长。（2）铜陵地区矿区内矿产资源基于时空分布层面为“1心2带”，各矿床（点）围绕岩体呈“一圈多层、多位一体”分布；铜陵地区内大型金属矿床5处、中型矿床23处，铜、金等内生金属矿床，铜具1带、7层、6个中心富集规律，金具4带、2层、1个破碎富集规律，铅锌具3带、2层、1个破碎富集规律。矿床主要为矽卡岩型铜矿床。参考文献1蒲小晨，唐湘飞，张强，等.准噶尔盆地东部（下转第57页）53现代矿业2023 年 8 月第 8 期总第 652 期三维激光扫描仪按照足够点云密度扫测即可。通过计算发现全站仪量测时，步长越短，体积曲线越缓和，趋向于某个真值，见图5。将全站仪断面法断面步长为1 m测得的体积与三维激光扫描技术采用的三角网Delaunay方法测得的体积进行比较，其相对误差在1%以内，见表3。4结论（1）全站仪断面法采用的断面步长越小，获得的体积越与三维激光扫描技术采用的三角网构建方法获得的体积越接近。（2）三维激光扫描技术能很好地解决复杂表面的数据采集，形成的点云数据具有一定的密度，对提高体积计算的精度具有相当大的作用。参考文献1姚鹏君，季惠彬.三维激光扫描技术在洞库库容测量中的应用J.地理空间信息，2018（1）:110-112，118.2谢宏全.激光雷达测绘技术与应用 M.武汉:武汉大学出版社，2018.3戴竹东.三维激光扫描仪在梅山铁矿井下实体测量实践 J.现代矿业，2022（4）:78-80.4樊琦，姚顽强，陈鹏.基于Cyclone的三维建模研究 J.测绘通报，2015（5）:76-79.5郭建立.地面激光扫描仪在溶洞体积测量中的应用研究 J.铁道勘察，2017（6）:44-45，49.（收稿日期 2023-02-17）将军戈壁地区侏罗系砂岩型铀矿成矿规律研究及其意义 J.地质找矿论丛，2022，37（2）:199-206.2王国强，张凤鸣，黄友波，等.青海某矿区铜钼铅锌金多金属矿地质特征及成矿规律研究 J.能源技术与管理，2022，47（3）:25-27，80.3刘鑫扬，贺锋，剡鹏兵，等.鄂尔多斯盆地东北部铀成矿地质特征与区域成矿规律 J.铀矿地质，2022，38（3）:373-393.4周鑫，王璨，郑鹏飞，等.湘南泥盆系碳酸盐岩区富锶饮用天然矿泉水成矿规律以新田县新圩矿泉水为例 J.中国岩溶，2022，41（2）:197-209.5张云，张天福，程先钰，等.鄂尔多斯盆地东北部侏罗纪含铀岩系三维地质结构与铀成矿规律浅析 J.中国地质，2022，49（1）:66-80.6唐庆军，王洪庆.新疆哈密市黄山东铜镍矿岩体就位期次划分、岩浆岩建造特征及矿床成矿规律探讨 J.新疆有色金属，2022，45（1）:32-33.7李成文，孟贵祥，薛融晖，等.三维地质建模在矿床成矿规律研究和找矿靶区预测中的应用以萨尔朔克矿区为例 J.新疆地质，2022，40（1）:115-120.8胡升奇，李晓龙，孙哲雨，等.黑龙江鸡西麻山区民主南山晶质石墨矿地质特征及成矿规律 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