安徽廬江何家沖地區(qū)熱液脈型銅礦成礦條件及找礦方向

李道志 許強(qiáng)平 付光明

摘要： 安徽省廬江縣何家沖地區(qū)位于中生代廬樅火山巖盆地中偏北部地區(qū)，周邊已發(fā)現(xiàn)多處銅礦床，成礦條件有利。通過在安徽省廬江縣何家沖地區(qū)開展1∶10 000地質(zhì)填圖、磁法測(cè)量及土壤地球化學(xué)測(cè)量等工作，探討該區(qū)的銅礦成礦條件及找礦方向。結(jié)果表明：該區(qū)存在5處磁異常和3處化探異常，地表新發(fā)現(xiàn)了數(shù)條脈狀銅礦化體。通過綜合分析該區(qū)地質(zhì)、物探及化探信息，收集以往鉆孔資料，認(rèn)為該區(qū)處于廬樅盆地脈狀銅礦成礦時(shí)代第二期，即雙廟旋回、浮山旋回中—晚期，具有形成熱液脈型銅礦的潛力，圈定B1和B2找礦靶區(qū)，為該區(qū)下一步找礦工作提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 銅礦;成礦條件;找礦方向;何家沖地區(qū)

中圖分類號(hào)：P618;P631;P632

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2096-1871（2020）03-279-09

廬樅火山巖盆地中生代巖漿活動(dòng)和成礦作用強(qiáng)烈，礦產(chǎn)資源豐富[1-4]。自20世紀(jì)60年代開始，一些學(xué)者在廬樅盆地及外圍開展了基礎(chǔ)地質(zhì)和成巖成礦作用研究工作[5-8]，發(fā)現(xiàn)了井邊、石門庵、王莊、周洼、拔茅山和沙溪等眾多銅礦床，并對(duì)銅礦床的分布規(guī)律及成礦模式進(jìn)行了系統(tǒng)研究，認(rèn)為廬樅地區(qū)具有較大的銅礦成礦遠(yuǎn)景[9]。沙溪銅礦位于廬樅盆地外緣，屬于斑巖型銅礦床;井邊、石門庵、王莊、周洼和拔茅山等銅礦床分布于廬樅盆地內(nèi)，屬于中低溫?zé)嵋好}型銅礦床[10-15]。前人對(duì)廬樅盆地脈狀銅礦床進(jìn)行研究，認(rèn)為成礦時(shí)代主要有兩期：第一期大約發(fā)生在磚橋旋回之后;第二期大約發(fā)生在雙廟旋回、浮山旋回中—晚期[16-17]。井邊、石門庵、王莊、周洼和拔茅山等脈狀銅礦床均發(fā)生在第一期，目前對(duì)第二期脈狀銅礦成礦的研究成果較少。何家沖地區(qū)成礦圍巖主要為雙廟組粗安巖，NW向斷裂發(fā)育，具有良好的尋找第二期成礦時(shí)代形成的中低溫?zé)嵋好}型銅礦的前景。

本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)何家沖地區(qū)采用地質(zhì)填圖、高精度磁測(cè)及化探測(cè)量等工作手段，進(jìn)一步了解該地區(qū)的地質(zhì)、地磁異常特征和地球化學(xué)特征，總結(jié)成礦條件，圈定找礦靶區(qū)，為研究區(qū)下一步找礦提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

廬江縣何家沖地區(qū)位于中生代廬樅火山巖盆地中偏北部。廬樅火山巖盆地地處揚(yáng)子克拉通滁（州）—廬（江）前陸過渡帶南緣，為揚(yáng)子克拉通、華北克拉通及中央造山帶與郯（城）—廬（江）斷裂帶東界黃（栗樹）—破（涼亭）斷裂帶、滁河斷裂的復(fù)合部位（圖1（a））。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，與中國(guó)東部燕山期巖漿噴發(fā)、侵入活動(dòng)具有密切關(guān)系[5-8]。區(qū)內(nèi)地層由老到新可分為侏羅紀(jì)羅嶺組、白堊紀(jì)龍門院組、磚橋組、雙廟組和浮山組（圖1（b））。

廬江縣何家沖地區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，主要有NE向、NW向、近SN向和EW向深大斷裂，褶皺總體不發(fā)育。盆地基底隆起、次火山巖和侵入巖分布廣泛[5-9]。

2 成礦地質(zhì)特征

2.1 地層

研究區(qū)出露的地層為白堊紀(jì)磚橋組、雙廟組和浮山組（圖2），為第二期脈狀銅礦成礦提供了必要的地層和成礦物質(zhì)來源。磚橋組為灰白色、灰黃色粗安質(zhì)含角礫凝灰?guī)r。雙廟組為主要含礦地層，下部為灰色、灰紫色粗面玄武質(zhì)角礫熔巖、角礫凝灰?guī)r夾集塊角礫熔巖和少量紫紅色凝灰質(zhì)粉砂巖;中部為灰色、灰紫色、灰黑色粗面玄武巖、粗安巖和少量玄武粗安質(zhì)凝灰?guī)r及凝灰質(zhì)粉砂巖;上部為深灰色、灰紫色粗面玄武質(zhì)凝灰角礫巖，頂部為凝灰質(zhì)粉砂巖。浮山組下部為灰紅色、灰紫色薄層及厚層狀粗面質(zhì)凝灰?guī)r，角礫晶屑凝灰?guī)r;中部為熔結(jié)晶屑凝灰?guī)r和熔結(jié)凝灰角礫巖及薄層凝灰質(zhì)粉砂巖;上部為磚紅色熔結(jié)凝灰?guī)r。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)褶皺不發(fā)育，總體表現(xiàn)為走向NW向及近SN向、傾向W、傾角為12°～20°的單斜。斷層可分為NW向斷層和近SN向斷層。NW向斷層包括方位為310°～340°的斷層，是研究區(qū)規(guī)模最大、數(shù)量最多的一組斷層，性質(zhì)復(fù)雜，活動(dòng)期長(zhǎng)（燕山期早、晚期均有活動(dòng)），一般形成強(qiáng)烈破碎帶或強(qiáng)烈劈理化帶。破碎帶內(nèi)常充填構(gòu)造角礫石，或被石英脈、正長(zhǎng)巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈充填，與銅礦化關(guān)系密切，為脈狀銅礦形成提供了有利的構(gòu)造條件和成礦熱液運(yùn)輸通道。近SN向斷層發(fā)育較早，部分被NW向斷層切割，部分?jǐn)鄬又谐涮钫L(zhǎng)斑巖脈，具有張剪性特征。

2.3 侵入巖

研究區(qū)侵入巖主要為正長(zhǎng)巖體和正長(zhǎng)斑巖脈。正長(zhǎng)巖體位于李家凹一帶，平面上呈不規(guī)則狀，長(zhǎng)約2 km，兩端狹長(zhǎng)，中部膨大，最寬處約500 m，呈肉紅色、淺紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，常見硅化、鉀長(zhǎng)石化，巖石節(jié)理、裂隙發(fā)育。正長(zhǎng)斑巖脈多充填在NW向、NNW向或近SN向斷層中，呈肉紅色、淺紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶主要為鉀長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石，含量占10%～25%，基質(zhì)由鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石及少量石英組成。

2.4 圍巖蝕變及礦化體特征

2.4.1 圍巖蝕變

研究區(qū)圍巖蝕變主要為綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺石化，其次為鉀長(zhǎng)石化、絹云母化、硅化、綠簾石化等。各類巖層基本均具蝕變作用，以粗安巖蝕變較強(qiáng)烈、普遍。蝕變后巖石中的原生斜長(zhǎng)石、輝石、黑云母、角閃石等礦物組合被破壞，取而代之為方解石、綠泥石、絹云母、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、綠簾石和石英等礦物組合。綠泥石化、碳酸鹽化蝕變與銅礦化關(guān)系較為密切。

2.4.2 礦化體特征

研究區(qū)地表發(fā)現(xiàn)的脈狀銅礦化體受斷層破碎帶控制，破碎帶一般長(zhǎng)176～330 m，寬2～15 m，走向330°～355°，傾向W，傾角75°～85°。礦石礦物主要為黃銅礦，少量孔雀石，脈石礦物主要為石英、長(zhǎng)石和高嶺石。根據(jù)槽探取樣分析結(jié)果，礦化體含銅品位為0.22%～1.28%，平均品位為0.56%。

研究區(qū)以往鉆孔資料[19]表明，HZK01鉆孔主要為粗安巖及火山碎屑巖（圖2），鉆孔中見2段銅礦體：第一段位于孔深149.07～159.58 m處，視厚度為10.51 m，含銅平均品位為0.41%，賦礦圍巖為杏仁狀粗安巖;第二段位于孔深237.33～248.80 m處，視厚度為11.47 m，含銅平均品位0.38%，賦礦圍巖為綠簾石化粗安巖。由此可知，在合適的地層和構(gòu)造條件下，研究區(qū)具有形成第二期脈狀銅礦的可能性。

3 磁異常、土壤地球化學(xué)特征

3.1 磁異常特征

研究區(qū)系統(tǒng)地開展了1∶10 000磁法測(cè)量工作，得到了ΔT磁異常平面圖。為了更有效地突出研究區(qū)目標(biāo)地質(zhì)體的磁異常信息，壓制非目標(biāo)體信息，需要通過必要的數(shù)學(xué)加工處理進(jìn)行磁異常處理與轉(zhuǎn)換[20-24]。通過對(duì)ΔT化極后，向上延拓100 m，ΔT磁異常已基本趨于穩(wěn)定，淺表的小異常已基本消失，深部異常得到較好的顯現(xiàn)（圖3）。

根據(jù)研究區(qū)巖石物性參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果（表1），粗安巖、正長(zhǎng)巖和凝灰?guī)r的磁性依次由強(qiáng)到弱。收集的研究區(qū)鉆孔資料顯示，鉆孔巖性主要為粗安巖和火山碎屑巖，凝灰?guī)r、侵入巖體（正長(zhǎng)巖）較少，認(rèn)為引起磁異常的主要為粗安巖。

根據(jù)化極后向上延拓100 m的磁異常特征，可劃分5個(gè)局部異常，自西向東依次編號(hào)為C1、C2、C3、C4和C5。C1異常位于李家凹—栗樹柯，梯度較緩、變化均勻，南、北側(cè)均伴隨較強(qiáng)的負(fù)異常，結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)情況，認(rèn)為C1異常是黃銅礦化粗安巖引起的。C2異常位于黃山寨，規(guī)模較大，梯度較緩，北側(cè)伴隨較弱的負(fù)異常，在磁異常東、西兩側(cè)分

布近SN向脈狀銅礦，尤其東側(cè)脈狀銅礦，含銅破碎帶長(zhǎng)300～400 m，寬1～2 m，局部可達(dá)3 m，指示了礦化熱液活動(dòng)的存在。根據(jù)收集的以往鉆孔資料，鉆孔內(nèi)巖性多為粗安巖及火山碎屑巖，粗安巖中多見黃銅礦化，初步認(rèn)為C2異常是具黃銅礦化的粗安巖引起的，在異常的邊緣尋找脈狀銅礦值得重視。C3異常位于黃山寨東側(cè)，呈長(zhǎng)條狀分布，由多個(gè)局部異常組成，北側(cè)伴隨較弱的負(fù)異常，認(rèn)為C3異常是由具一定磁性的粗安巖引起的。C4異常位于香爐尖西側(cè)，由C4-1、C4-2、C4-3局部異常組成，北側(cè)伴隨較弱的負(fù)異常，認(rèn)為C4異常是由具一定磁性的粗安巖引起的。C5異常位于高溪嶺南側(cè)，由C5-1、C5-2局部異常組成，或可能與C4局部磁異常連為一線，在磁異常的邊緣分布近EW向、NWW向脈狀銅礦點(diǎn)，認(rèn)為C5異常與具一定弱磁性的粗安巖有關(guān)。

3.2 土壤地球化學(xué)特征

在研究區(qū)開展了1∶10 000土壤地球化學(xué)測(cè)量工作。土壤樣品采集采用100 m×40 m的網(wǎng)度，測(cè)線為東西向，基本垂直于主要構(gòu)造線方向，采集土壤樣品3 253件，分析了Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Hg、As、Mo等8個(gè)元素。通過研究土壤地球化學(xué)特征、單元素異常特征和元素共生組合特征[25-27]，分析該區(qū)成礦地質(zhì)條件和礦產(chǎn)的空間分布特征，劃分出3個(gè)重要的組合異常帶，分別為Ⅰ號(hào)組合異常帶、Ⅱ號(hào)組合異常帶和Ⅲ號(hào)組合異常帶（圖4）。

（1）Ⅰ號(hào)組合異常帶。以銅及多金屬為主，分布于李家凹正長(zhǎng)斑巖體附近，出露地層為白堊紀(jì)浮山組下段。該異常帶長(zhǎng)約1 300 m，寬約500 m，4個(gè)組合異常分布于正長(zhǎng)斑巖體內(nèi)及接觸帶附近。異常元素組合為Cu、Pb、Mo、Ag、Au、As，各異常元素濃集中心明顯，分帶清晰，具有外、中、內(nèi)3個(gè)濃度帶，異常元素套合較好，各元素最高含量如表2所示。其中Cu、Pb、Mo異常范圍大，異常強(qiáng)度高，在異常區(qū)南端正長(zhǎng)巖體內(nèi)發(fā)現(xiàn)銅礦化強(qiáng)烈，推斷該組合異常由銅及多金屬礦化引起，是尋找銅及多金屬礦的重要地區(qū)。

（2）Ⅱ號(hào)組合異常帶。以銅及多金屬為主，分布于黃山林場(chǎng)—黃山寨一帶，出露地層為白堊紀(jì)雙廟組中段。區(qū)內(nèi)NNW向斷層較發(fā)育，局部伴有呈NNW向展布的正長(zhǎng)斑巖脈。Ⅱ號(hào)組合異常帶呈近SN向展布，面積約1.0 km2，由多個(gè)組合異常組成，且沿NNW向斷層分布。異常元素組合為Cu、Pb、Ag、Au、Mo、Zn、Hg、As，各異常元素濃集中心明顯，分帶清晰，異常元素套合較好，各元素最高含量如表2所示。其中Cu、Pb、Ag、Au異常有外、中、內(nèi)3個(gè)濃度帶，Mo、Zn、Hg異常有外、中2個(gè)濃度帶。Cu異常有多個(gè)濃集中心，分帶清晰，異常規(guī)模大，異常強(qiáng)度高，為成礦元素。Cu異常的分布明顯受NNW向斷層控制，形成東、西2條異常帶。在黃山寨—黃山林場(chǎng)一帶，Pb、Ag異常異常規(guī)模大，異常強(qiáng)度高，與Cu異常緊密伴生。在黃山寨以北主要是Au、Ag異常，結(jié)合地表所見銅礦化體，認(rèn)為該組合異常由銅（金）及多金屬礦化引起。

（3）Ⅲ號(hào)組合異常帶。以銅為主，分布于箭樓院—高溪嶺一帶，出露地層為白堊紀(jì)磚橋組下段，由南、北2個(gè)組合異常帶組成。異常元素組合為Cu、Au、Zn、Ag、As，各異常元素濃集中心明顯，分帶清晰，套合較好，各元素最高含量如表2所示。其中Cu、Au異常有外、中、內(nèi)3個(gè)濃度帶，Pb、Ag、As異常有外、中2個(gè)濃度帶。組合異常北部地表發(fā)現(xiàn)銅礦化且蝕變強(qiáng)烈，南部較高的Cu含量應(yīng)是銅礦化的反映，推斷該組合異常帶是由銅（金）礦化引起的。

除了上述3個(gè)主要的組合異常帶外，黃山水庫(kù)東側(cè)、竹石嶺、楊家墩等地區(qū)為以銅為主的組合異常，初步分析認(rèn)為與地表脈狀銅礦化有關(guān)。

4 成礦條件

研究區(qū)出露的地層主要為雙廟旋回、浮山旋回火山巖，構(gòu)造活動(dòng)具有多期次、持續(xù)活動(dòng)的特點(diǎn)，對(duì)成巖成礦具有重要的控制作用。前人研究表明，第二期脈狀銅礦控礦條件為斷裂和構(gòu)造破碎帶，賦礦圍巖主要為雙廟旋回、浮山旋回粗安巖、粗面巖及相應(yīng)的火山巖[10-17]。研究區(qū)具有相同的成礦條件，已發(fā)現(xiàn)的脈狀銅礦化體主要賦存于破碎帶中，圍巖為雙廟組粗安巖，通過與前人研究對(duì)比，初步認(rèn)為控制礦化體的因素為構(gòu)造和巖漿巖，該區(qū)成礦條件主要有以下幾點(diǎn)。

（1）礦化體明顯受斷裂破碎帶控制，斷裂破碎帶與圍巖界線清晰，圍巖中一定范圍內(nèi)銅含量高于背景值。

（2）雙廟旋回火山巖為礦化體提供了物質(zhì)來源，引起磁異常的主要為粗安巖，粗安巖是重要的成礦圍巖。

（3）NW向斷裂不僅為礦化體的形成提供了運(yùn)輸成礦熱液的通道，且為成礦熱液的交代、充填、富集提供了空間。

（4）斷裂帶中運(yùn)移的成礦流體充填于巖石裂隙中并交代圍巖，不斷汲取圍巖中的成礦物質(zhì)，在成礦有利部位富集，形成受斷裂控制的脈狀銅礦化體。

綜上所述，研究區(qū)屬?gòu)]樅盆地脈狀銅礦成礦時(shí)代的第二期，即雙廟旋回、浮山旋回中—晚期，具有形成脈狀熱液充填型銅礦床的潛力。

5 找礦方向

通過總結(jié)研究區(qū)地質(zhì)、物探及化探信息，圈定了B1和B2找礦靶區(qū)（圖5）。

（1）B1找礦靶區(qū)。岀露地層主要為白堊紀(jì)浮山組，為前人研究的第二期脈狀銅礦成礦時(shí)期，地表見銅礦化，蝕變強(qiáng)烈，同時(shí)圈定的C1磁異常（根據(jù)研究區(qū)物性測(cè)量結(jié)果，推斷是由粗安巖引起的）位于B1找礦靶區(qū)，圈定的Ⅰ號(hào)組合異常帶（推斷是由銅及多金屬礦化引起的）也位于B1找礦靶區(qū)。B1找礦靶區(qū)具有地質(zhì)、物探及化探綜合找礦“三位一體”信息，具有尋找熱液充填型銅礦的潛力。

（2）B2找礦靶區(qū)。岀露地層主要為白堊紀(jì)雙廟組，為前人研究的第二期脈狀銅礦成礦時(shí)期。NW向斷裂發(fā)育，地表所見銅礦化體位于破碎帶內(nèi)，嚴(yán)格受NW向斷裂控制，圈定的C2磁異常（根據(jù)研究區(qū)物性測(cè)量結(jié)果及以往鉆孔資料，鉆孔巖性多為粗安巖及火山碎屑巖，粗安巖見黃銅礦化，推斷是由黃銅礦化粗安巖引起的）位于B2找礦靶區(qū)，圈定的Ⅱ號(hào)組合異常帶（推斷是由銅及多金屬礦化引起的）也位于B2找礦靶區(qū)。B2靶區(qū)具有地質(zhì)、物探及化探綜合找礦“三位一體”信息，結(jié)合該區(qū)成礦條件，認(rèn)為B2找礦靶區(qū)具有尋找脈狀熱液充填型銅礦的潛力。

6 結(jié)論

（1）安徽廬江縣何家沖地區(qū)銅礦是在廬樅盆地脈狀銅礦第二期成礦時(shí)代形成的，即成礦時(shí)代為雙廟旋回、浮山旋回中—晚期。

（2）NW向斷裂、雙廟旋回、浮山旋回粗安巖引起的磁異常及地表以銅為主的化探異常對(duì)尋找脈狀銅礦具有指示作用。

（3）研究區(qū)圈定了B1找礦靶區(qū)和B2找礦靶區(qū)。B1找礦靶區(qū)岀露地層為白堊紀(jì)浮山組，具有良好的物化探異常信息，具有尋找熱液充填型銅礦的潛力。B2找礦靶區(qū)岀露地層為白堊紀(jì)雙廟組，具地質(zhì)、物探及化探綜合找礦“三位一體”信息，具有尋找脈狀熱液充填型銅礦的潛力。

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