姚家?guī)X礦床成因探討

趙守恒

（銅陵有色礦產(chǎn)資源中心，安徽 銅陵 244000）

姚家?guī)X礦床的普查、詳查和勘探所采用的礦體圈連方案一直存在比較大的爭議，所圈定的礦體和所估算的儲量都難以令人信服。雖然整個礦區(qū)已完成了總進(jìn)尺達(dá)168108.3米的176個鉆孔，但由于礦體完全隱伏，又沒有施工任何坑道揭露礦體，有關(guān)礦體圈連和資源儲量估算結(jié)果的爭議一時很難有一個明確的結(jié)論。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

姚家?guī)X巖體在晚古生代地層經(jīng)印支期形成沖斷-褶皺以后于燕山早期沿張性斷裂構(gòu)造侵位的小巖體，巖體侵位過程以及侵位后的冷卻演化過程中，區(qū)域地殼一直處于NE-SW向拉張狀態(tài)，成礦作用就發(fā)生這種拉張環(huán)境下的巖體冷卻演化過程中[1]。

2 礦床地質(zhì)特征

姚家?guī)X礦床位于銅陵礦集區(qū)的最東部的沙灘角礦田，姚家?guī)X礦床則位于戴公山背斜的北西翼，北臨繁昌火山坳陷帶，東連宣南坳陷區(qū)。礦區(qū)地表未有礦體出露，鉆孔揭露礦體主要產(chǎn)于姚家?guī)X花崗閃長斑巖體及與斑巖體相接觸的二疊系碳酸鹽巖中。在姚家?guī)X礦區(qū)，地表出露的地層主要是志留系中統(tǒng)墳頭組（S2f）、志留系上統(tǒng)茅山組（S3m）、泥盆系上統(tǒng)五通組（D3w）、石炭系中上統(tǒng)黃龍和船山組（C2+3）；二疊系下統(tǒng)棲霞組（P1q）、二疊系下統(tǒng)孤峰組（P1g）、三疊系下統(tǒng)南陵湖組（T1n）、三疊系下統(tǒng)和龍山組（T1h）、白堊系下統(tǒng)蝌蚪山組（K1k）等，其中與成礦關(guān)系密切的為二疊系下統(tǒng)棲霞組（P1q）和石炭系中上統(tǒng)黃龍和船山組（C2+3）。

3 礦床成因分析

2016年提交的勘探報告認(rèn)為：姚家?guī)X鋅多金屬礦床是與燕山晚期隱爆斑巖體侵入活動密切相關(guān)的矽卡巖～高中溫?zé)嵋撼涮罱淮偷V床。但目前爭議比較大，有人認(rèn)為是淺成低溫?zé)嵋盒停灿腥苏J(rèn)為是矽卡巖型，還有人認(rèn)為是隱爆角礫巖型。對于姚家?guī)X礦床，盡管前人已在同位素和流體包裹體地球化學(xué)方面做了不少的工作，但由于對于礦體的基本地質(zhì)特征缺乏工程揭露，實際上關(guān)于本礦床的成因目前還缺乏非常具說服力的結(jié)論。成因推斷就必須從理論上解釋本礦床3個特殊地質(zhì)現(xiàn)象的規(guī)律及其與成礦間的關(guān)系：①大理巖(二疊系下統(tǒng)棲霞組和石炭系中上統(tǒng)黃龍和船山組)是捕擄體還是倒轉(zhuǎn)的背斜，其形態(tài)規(guī)律及其與成礦間的關(guān)系；②角礫巖化的空間規(guī)律及其與成礦的關(guān)系；③構(gòu)造-巖漿活動。

3.1 構(gòu)造-巖漿活動規(guī)律及其與成礦間的關(guān)系

根據(jù)這一地區(qū)區(qū)域成礦及區(qū)域地質(zhì)研究的結(jié)果，我們對本區(qū)的構(gòu)造-巖漿活動規(guī)律及其與成礦間的關(guān)系做如下推斷：①姚家?guī)X礦床所在區(qū)域至少經(jīng)歷了3次不同的地殼構(gòu)造運動。②姚家?guī)X巖體的侵位是在印支造山運動之后地殼由造山向造盆轉(zhuǎn)化時發(fā)生的，屬于后造山巖漿巖體。③角礫巖化是在巖漿冷凝演化過程中由力學(xué)-化學(xué)耦合作用而導(dǎo)致的局部性動力作用。④巖體的基本形態(tài)以及巖體中大理巖捕擄體的形態(tài)主要是受印支期褶皺-推覆作用形成的斷層的控制，而巖體的細(xì)部形態(tài)以及相關(guān)礦體的形態(tài)則與巖漿侵位的引張構(gòu)造作用密切相關(guān)。

⑤侵位巖漿在冷凝演化過程中，地殼一直處于伸展剝蝕狀態(tài)，巖體被剝蝕并直接在巖體上沉積了早白堊世巖石。⑥晚白堊世后的擠壓又將早古生代地層推覆到下白堊統(tǒng)之上。

3.2 與成礦相關(guān)因素分析

（1）剖面上與成礦關(guān)系密切的地層分布特征：本區(qū)對成礦關(guān)系認(rèn)識一致的為，與成礦關(guān)系密切的地層是棲霞組及黃龍船山組碳酸巖，在剖面上：勘探報告認(rèn)為該區(qū)地層為正常地層，地層傾向北，但從區(qū)域地質(zhì)來看，戴公山背斜北西翼總體傾向南東，由于受到南東翼逆推作用的影響該翼發(fā)生了明顯的倒轉(zhuǎn)。從目前鉆孔揭露的地層來看，我們認(rèn)為該地區(qū)屬于倒轉(zhuǎn)的傾伏褶皺：（樞紐傾伏，傾伏角介于10度-80度之間，兩翼走向不平行）。

（2）平面上與成礦關(guān)系密切的地層的分布特征：從平面上來看，大理巖捕擄體分布控制著礦體的走向，通過剖面進(jìn)行圖切一系列平面來看，大理巖捕擄體走向北東（經(jīng)過綜合計算，走向68°）傾向南西，其走向分布可能與礦體的走向一致。

（3）構(gòu)造因素與成礦關(guān)系特征：姚家?guī)X巖體的一個最典型特征就是廣為分布的角礫巖化，角礫巖化的本身的特征及其與成礦之間的關(guān)系表現(xiàn)出如下的規(guī)律性。角礫巖特征復(fù)雜，有的角礫主要為沉積巖，有的角礫主要為花崗閃長斑巖，也有二者混在一起的，但總體上具有如下特征：A礫徑變化范圍大；B角礫形狀不規(guī)則，且多為棱角狀；C巖漿膠結(jié)。符合隱爆角礫巖的特征。

（4）成礦物資來源及礦體就位特征探討：基于對成礦空間的理解，礦體就位為4個地段，第一，捕擄體頂部形成的“帽子”空間，礦體呈囊狀，第二，捕擄體接觸帶產(chǎn)狀較陡部位礦體呈不規(guī)則的透鏡狀，第三，捕擄體內(nèi)部，礦液沿層間裂隙充填，礦體呈不規(guī)則的似層狀到透鏡狀。第四，在接觸帶附近的巖體內(nèi)部，有一部分小捕擄體被巖體溶蝕交代或巖體內(nèi)部的裂隙構(gòu)造也形成容礦空間，形成條帶狀或似層狀、囊狀礦體。

4 礦床成因分析

我們認(rèn)為姚家?guī)X礦體賦存地段屬于倒轉(zhuǎn)的傾伏向斜，核部地層為二疊系棲霞組灰?guī)r，上下為石炭系黃龍船山地層，與五通組地層呈平行不整合接觸，該層由于后期巖漿的侵入，受應(yīng)力作用及巖漿的溶蝕及交代作用，出現(xiàn)大量的缺失，局部表現(xiàn)為二疊系棲霞組灰?guī)r向淺部直接與五通組地層假整合接觸。在核部的棲霞組和黃龍船山組灰?guī)r由于巖漿的侵入形成捕擄體，該捕擄體在頂部由于在巖漿侵入后冷卻過程中，由于膨脹系數(shù)不同從而在捕擄體的頂部、邊部及內(nèi)部的形成一定的空間，當(dāng)這些空間與礦液通道相連時，就成為容礦空間，這些空間是本區(qū)礦體就位的主要空間。姚家?guī)X礦床是與姚家?guī)X巖體密切相關(guān)的矽卡巖-淺成低溫?zé)嵋簭?fù)合型礦床，礦床的淺部為淺成低溫?zé)嵋盒豌U鋅銀礦，深部主要為矽卡巖銅和銅鋅礦。