安徽東至縣兆吉口銅鋅礦礦物特征及礦床成因

汪 博，朵雪蓮，李 濤，王 晨

（陜西地礦第二綜合物探大隊(duì)有限公司，陜西 西安 710016）

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

安徽省東至縣兆吉口銅鋅礦床，在大地構(gòu)造上位于江南臺隆和下?lián)P子臺坳交接的過渡部位，南部為江南臺?。↖I級）環(huán)玉山臺拱（III級）障公山復(fù)背斜的西延部分，北側(cè)與長江中下游的巖漿巖銅鐵金成礦帶相鄰，南側(cè)為皖鎢鉬成礦帶[1]。

區(qū)域上劃分為四個構(gòu)造層，第一構(gòu)造層由中元代溪口巖群組成褶皺基底，為近東西向和北東向線型緊閉同斜倒轉(zhuǎn)褶皺，第二構(gòu)造層由晚元古代歷口群組成區(qū)域褶皺基底，第三構(gòu)造層由南華系-志留系地層組成區(qū)域褶皺蓋層，為開闊緩傾伏褶皺，第四構(gòu)造層由下白堊統(tǒng)山間斷陷盆地和第四系河流沉積構(gòu)成。

安徽省東至縣地區(qū)巖漿巖不發(fā)育，除青白口系鋪嶺組中見有變玄武安山巖和凝灰?guī)r外，只有戴村巖體出露。該區(qū)向東或北東方向，它們大多屬于高鉀鈣堿性系列，依成巖年齡可以劃分為兩期，早期為I型含角閃石花崗閃長巖或二長花崗巖，同位素年齡為150-136Ma，晚期為A型花崗巖或正長巖，同位素年齡為136-120Ma。

區(qū)域成礦地質(zhì)特征主要表現(xiàn)為：

（1）區(qū)域斷裂構(gòu)造控制區(qū)內(nèi)的巖漿活動，進(jìn)而控制區(qū)內(nèi)金屬礦產(chǎn)的成礦作用過程。區(qū)內(nèi)主要巖漿巖帶及成礦遠(yuǎn)景區(qū)段均沿重要區(qū)域斷裂構(gòu)造展布。

（2）褶皺構(gòu)造對巖漿侵入和成礦也具顯著影響，當(dāng)其與區(qū)域斷裂構(gòu)造復(fù)合，更利于成巖-成礦。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

在礦區(qū)內(nèi)圈定了91個銅鋅礦體，其中1-8號八個礦體呈脈狀、透鏡狀賦存于北東向東至斷裂構(gòu)造角礫巖及構(gòu)造碎裂巖中，9-91號83個礦體賦存于中元古代薊縣系環(huán)沙組下段地層的北北東-近南北向張性裂隙中。

兆吉口銅鋅礦按礦體規(guī)模本礦區(qū)礦體分為主要礦體、次要礦體、小礦體、低品位小礦體等四類。

主要礦體共有2個礦體，其中27號礦體大于10萬噸，2個主要礦體銅+鋅金屬量為35.1554萬噸、占總資源量的57.8%,次要礦體共有7個礦體，小礦體共67個，低品位礦體共15個。

2.2 主要礦體特征

礦區(qū)內(nèi)主要銅鋅礦體有2個,分別為2、3號礦體，其特征分述如下:

2號礦體：礦體主要位于東至斷裂的西側(cè)，礦體以脈狀產(chǎn)出,礦體產(chǎn)狀280°～285°∠37°～58°，礦體平均品位：Cu 2.381%，Zn 6.419%,品位變化系數(shù)Pb 103.4%,Zn 166.2%。地表工程控制礦體長近500m,礦體最大厚度4.32m，最小厚度有1.08m,平均2.07m,變化系數(shù)67.1%,工程控制賦存標(biāo)高為-223.12m～+78.65m。由Ⅰ、Ⅳ、Ⅷ線等3條勘探線9個鉆孔控制[2,3]。

3號礦體：礦體主要位于東至斷裂的西側(cè)，礦體以脈狀產(chǎn)出,礦體產(chǎn)狀280°～290°∠42°～58°，礦體平均品位：Cu 1.947%，Zn 2.950%,品 位 變 化 系 數(shù)Cu 128.3%,Zn 99.66%,地表工程控制礦體長近750m,礦體最大厚度12.33m、最小厚度1.11m、平均厚度4.01m, 厚度變化系數(shù)123.5%，賦存標(biāo)高-372.22m～+101.74m,由Ⅰ、Ⅳ、Ⅷ、Ⅹ、ⅩⅣ線等5條勘探線15個鉆孔控制。

3 礦石質(zhì)量特性

3.1 銅鋅礦礦石化學(xué)成份

兆吉口銅鋅礦礦區(qū)內(nèi)共施工鉆孔120個，礦體主要化學(xué)成分為Cu、Zn,Cu品位最高38.52%,最低0.001%,礦床平均1.875%,Zn品位最高41.68%,最低0.013%,礦床平均3.315%,伴生有用化學(xué)成分為Au、Ag、Cu。共（伴）生Au品位最高2.8g/t,最低0,礦床平均0.309g/t；低品位金礦體金平均品位1.77 g/t。Ag品位最高412.5g/t，最低0，礦床平均20.694g/t；Cu品位最高5.65%，最低0，礦床平均0.128%。

3.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)有半自形粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)及，局部見礦石發(fā)育充填結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為網(wǎng)脈狀和團(tuán)塊狀構(gòu)造。

圖1 研究區(qū)礦石結(jié)構(gòu)

圖2 研究區(qū)礦石結(jié)構(gòu)

3.3 圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)侵入巖較為發(fā)育，在地表見有多條長度、規(guī)模不等的晚期脈巖侵入。包括脈巖在內(nèi)，區(qū)內(nèi)巖石發(fā)生了不同程度的蝕變、破碎。蝕變類型和強(qiáng)弱主要與巖石破碎類型有關(guān)。

高嶺土化、褐鐵礦化、綠泥石化、絹云母化在破碎帶內(nèi)較普遍，但蝕變不強(qiáng)。蝕變帶一般長數(shù)百米，寬5-40m，蝕變次為由碳酸鹽化、硅化、黃鐵礦化。強(qiáng)硅化僅局部見于破碎花崗巖中。

銅鋅礦化體出現(xiàn)的部位，地表一般只見綠泥石化、絹云母化，蝕變較弱。區(qū)內(nèi)所發(fā)現(xiàn)銅鋅等礦化多與強(qiáng)破碎蝕變有關(guān)，銅鋅常以裂隙充填形式產(chǎn)于構(gòu)造蝕變帶內(nèi)（主要是指構(gòu)造作用形成的強(qiáng)硅化，絹云母化、黃鐵礦化蝕變帶）。

3.4 成礦期次

綜合研究區(qū)含礦巖石中礦物的組合關(guān)系及礦脈之間的相互切割關(guān)系，熱液成礦期可以分為早、中、晚三個不同的成礦階段。早期主要表現(xiàn)為大量無礦石英伴隨少量方解石脈體的形成；中期為研究區(qū)的主要成礦階段，其以閃鋅礦-方鉛礦-黃銅礦-黃鐵礦的生成；晚期以充填圍巖碎裂巖和角礫巖的無礦石英方解石脈為主。

3.5 礦物生成順序

根據(jù)礦床中不同礦物之間的穿插、充填、交代關(guān)系以及礦物自形程度、各礦物的空間位置等特征確定各主要礦物的生成順序。詳見下表。

表1 研究區(qū)礦物生成順序表

4 礦床成因

根據(jù)地質(zhì)現(xiàn)象的觀察研究結(jié)合室內(nèi)物理化學(xué)數(shù)據(jù)的分析測定，一致認(rèn)為兆吉口銅鋅礦床成因上與燕山期的巖漿巖活動有著密切的關(guān)系，其成因類型為淺成低溫?zé)嵋盒豌~鋅礦床。

（1）礦床嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造的控制。礦體主要賦存于中元古界薊縣系環(huán)沙組的淺變質(zhì)碎屑巖中，受北北東向及近南北向的張性斷裂控制，呈脈狀和網(wǎng)脈狀產(chǎn)出。

（2）成礦溫度低且形成深度淺。礦石礦物在鏡下呈較大的黑三角孔，表現(xiàn)為中溫?zé)嵋禾卣鳎煌诔练e礦床中無黑三角孔現(xiàn)象。根據(jù)對礦物流體的包裹體研究，兆吉口銅鋅礦的礦物流體包裹體溫度范圍集中在121℃～288℃之間，成礦溫度確定為132℃～210℃之間；鹽度在0.22～13.23wt%NaCleq之間，平均5.11wt%NaCleq；成礦流體性質(zhì)為中低溫-低鹽度的氯化鈉氣體系，氣相組分以水為主，少見富含二氧化碳的包裹體；流體密度變化范圍在0.7881g/cm3～1.0033g/cm3之間，平均0.8992g/cm3；成礦壓力范圍為23.9MPa～66.2MPa，平均為33.1MPa；成礦深度變化范圍為0.79km～2.135km，平均值為1.34km?？傮w顯示出低溫-低鹽度-低密度的淺成熱液礦床的特征。

（3）巖漿為研究區(qū)內(nèi)成礦流體和成礦元素的主要來自。根據(jù)礦石氫氧同位素特征，研究區(qū)巖漿水和大氣降水的混合水為銅鋅礦床成礦流體主要來源；δ13CV-PDB的變化范圍為-9.33‰～-7.14‰，平均為-7.99‰，成礦流體中的碳主要為來自巖漿中的深源碳；δ34SV-CDT變化范圍為-3.11‰～5.77‰，平均值為0.81‰，它與隕石S或幔源S同位素組成比較接近，推測礦石中硫元素主要來源于深部的巖漿。