蘇旭東
(銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司礦產(chǎn)資源中心,安徽 銅陵 244000)
銅官山地區(qū)是我國典型的矽卡巖型礦床,位于安徽省銅陵市東南郊,久負(fù)歷史盛名,是我國長江中下游鐵銅成礦帶中著名的銅礦床之一。該地區(qū)分布有大量的以閃長巖為主的巖漿巖侵入體以及從石炭紀(jì)、二疊紀(jì)到三疊紀(jì)的碳酸巖地層,十分有利于形成矽卡巖礦床。金口嶺礦床與銅官山礦田緊緊相連,由于斷層切割及巖體穿插將該礦體分成松樹山、老廟基山、小銅官山等礦段組成。老廟基山礦段位于銅官山背斜以西與金口嶺向斜北部。就現(xiàn)有資料顯示,老廟基山礦段礦體向下延伸最深,17線一鉆孔見礦深度在-1100m以下。
礦區(qū)內(nèi)發(fā)育著志留系~三疊系地層,地層自老到新,描述如下。
志留系上統(tǒng)茅山組(S3m):為灰褐色、灰綠色長石石英砂巖及砂質(zhì)頁巖。
泥盆系上統(tǒng)五通組(D3w):下部為灰白色、乳白色中~粗粒含礫石英砂巖夾粉砂質(zhì)頁巖。上部為灰白色厚層狀石英巖夾粉砂質(zhì)頁巖。
石炭系上統(tǒng)黃龍組(C2h):底部為石英細(xì)礫巖,下部為灰或灰黑色巨厚層白云巖,上部為灰白色厚層生物碎屑灰?guī)r。
石炭系上統(tǒng)船山組(C2c):底部為似瘤狀碎屑灰?guī)r,下部為深灰或灰黑色含生物碎屑灰?guī)r,上部為灰白色厚層球狀灰?guī)r。
二疊系下統(tǒng)棲霞組(P1q):下段主要為灰黑色中厚~厚層生物碎屑灰?guī)r、臭灰?guī)r,底部有一段厚度很小的灰黃色粉砂質(zhì)泥質(zhì)頁巖夾灰黑色含炭質(zhì)頁巖;上段自下而上為灰黑色中厚~厚層生物碎屑灰?guī)r(含燧石結(jié)核或燧石條帶)、黑色燧石夾透鏡狀灰?guī)r和深灰。
二疊系下統(tǒng)孤峰組(P1g):主要為黑色硅質(zhì)巖和灰白色、灰黑色硅質(zhì)頁巖,間夾硅質(zhì)灰?guī)r等。
二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l):下部為灰黑、灰褐色及黑色含碳質(zhì)頁巖,夾灰黃褐色鐵質(zhì)結(jié)核的粘土頁巖;中部為淺灰~淺灰黃色長石石英砂巖及石英砂巖、粉砂巖和粉砂質(zhì)頁巖;上部為灰黑色薄層碳質(zhì)頁巖、粘土頁巖,常夾煤1層~3層。
二疊系上統(tǒng)大隆組(P2d):主要為硅質(zhì)頁巖,硅質(zhì)頁巖等,變質(zhì)后主要為硅質(zhì)角巖、透輝石角巖等。
三疊系下統(tǒng)殷坑組(T1y):下部為青灰色鈣質(zhì)頁巖夾少量薄層狀灰?guī)r,中部為灰~灰黑色中厚~巨厚層灰?guī)r夾鈣質(zhì)頁巖,上部為黃綠色鈣質(zhì)頁巖與灰色薄~中厚層灰?guī)r互層。
三疊系下統(tǒng)和龍山組(T1h):下部為青灰色條帶狀灰?guī)r,上部為灰~深灰色薄層灰?guī)r夾中厚層灰?guī)r。
老廟基山礦段位于銅官山石英閃長巖巖體的北東側(cè),礦體產(chǎn)于石炭系上統(tǒng)船山組、中統(tǒng)黃龍組地層之中及二疊系下統(tǒng)棲霞組與銅官山石英閃長巖的接觸矽卡巖帶中。
礦體受層間斷裂及接觸帶的構(gòu)造控制,同時(shí)受北西橫斷層破壞控制,主礦體走向長850余米,斜深最大1425m,最小173m,平均405m;賦存標(biāo)高+117m~-1100m。礦體走向約45°,傾向北西,傾角30°~55°,向深部礦體變薄變陡。主礦體被F4、F5斷層分割成幾段,老廟基山區(qū)礦體編號(hào)為Ⅰ。老廟基山氧化帶較發(fā)育,次生分帶欠明顯,頂板巖石多為大理巖、硅化灰?guī)r、石英閃長巖及矽卡巖等,底板巖石多為石英粉砂巖、石英巖及蛇紋巖等。礦體多呈似層狀分布在礦段的中部,平面上成“Y”字型向北分支。礦體在走向上被斷層破壞,連續(xù)性變差。整個(gè)礦段礦體規(guī)模相對較大,在平剖面上常出現(xiàn)分叉的現(xiàn)象,有時(shí)出現(xiàn)尖滅側(cè)現(xiàn)象。(見圖1)。
礦石主要化學(xué)成份有Cu、S、Fe、O、Si、Mo、Al、Mg等,其次有Co、Ga、Pb、Zn、Ag、Au、Ti、V、Cr、Mn、As等,主要有用元素有Cu、Fe、S三種,伴生有益元素有Au、Ag。
元素 Ni V2O5 Bi Zn Al2O3 Pb Sn Mn含量(%)0.008 0.065 0.022 0.182 3.41 0.048 0.0015 0.23元素 Mn Cr Sb Cd Au Ag含量(%) 0.21 0.004 0.082 0.002 0.22g/t 7.3g/t
老廟基山礦段礦體工業(yè)類型主要為銅、銅鐵、銅硫型三種,并以銅型為主。在南西部位靠近巖體,礦體產(chǎn)在石英閃長巖與石英砂巖之間矽卡巖帶之中,以含銅矽卡巖、含銅磁鐵礦、含銅蛇紋巖、磁鐵礦為主,且含銅蛇紋巖在底斷續(xù)出現(xiàn)。
筆者認(rèn)為首先在地質(zhì)條件上由于原生沉積的膠狀黃鐵礦為成礦提供礦源層,高驪山組和五通組致密堅(jiān)硬的巖石控制了巖漿巖的侵入,抑制了礦液的流動(dòng),形成“屏蔽”,中、上石炭統(tǒng)的白云質(zhì)大理巖化學(xué)性質(zhì)活潑,含鎂豐富,為形成鎂質(zhì)矽卡巖提供了有利的圍巖條件。其次在構(gòu)造上銅官山背斜的形成奠定了礦區(qū)內(nèi)的構(gòu)造格局,產(chǎn)生了構(gòu)造薄弱部位,特別是定向斷裂的形成,控制了巖漿巖的侵入,因而在構(gòu)造有利部位形成具工業(yè)價(jià)值的礦體。
銅官山石英閃長巖巖體為中酸性巖石,巖體的侵入一方面帶來了礦體形成所必需的溫度條件。另一方面它是成礦物質(zhì)的重要來源。
如前所述,礦石中的膠狀黃鐵礦、膠狀白鐵礦為同生沉積的產(chǎn)物。中酸性巖漿巖沿構(gòu)造薄弱部位上侵后,與含鎂質(zhì)的大理巖接觸,形成了一套典型的矽卡巖礦物組合,在此基礎(chǔ)上又疊加了熱液變質(zhì)作用,使成礦質(zhì)不斷富集,形成了具工業(yè)價(jià)值的銅硫鐵共生的多金屬礦床。礦床成因可謂之“層控矽卡巖型”
綜合對比分析銅官山銅礦床的地層條件,賦礦層位,礦體形態(tài)和分布,礦石類型和礦體成因可以發(fā)現(xiàn),銅官山礦床主要礦體產(chǎn)于巖體與中上石炭系黃龍、船山組灰?guī)r的接觸帶上,受一定的層位巖性、接觸帶構(gòu)造和層間裂隙~斷裂等因素控制。老廟基山礦段位于銅官山背斜以西與金口嶺向斜北部,氧化帶較發(fā)育,次生分帶欠明顯,頂板巖石多為大理巖、硅化灰?guī)r、石英閃長巖及矽卡巖等,底板巖石多為石英粉砂巖、石英巖及蛇紋巖等,礦段長達(dá)1000多米,礦體賦存標(biāo)高149m~-1160m,礦體呈現(xiàn)上寬下窄,形態(tài)為層狀,似層狀,透鏡狀。礦體平均厚度最大達(dá)43m,一般為17m~25m,傾向北西,傾角25°~80°。結(jié)合本次在老廟基山17線、19線坑內(nèi)鉆探工程,對原老廟基山Ⅰ礦體深邊部進(jìn)行追索探礦,就現(xiàn)有資料顯示,老廟基山礦段礦體向下延伸最深標(biāo)高-1100米以下,且在-1000米以下礦體向北部有連續(xù)。這一信息為我們下一步找礦有一定啟示,建議礦山可以向銅官山背斜北東傾伏端深部這一方向進(jìn)行找礦。