安徽省庐江县黄屯铜金矿床地质特征及成因探讨

谢杰，张冠华，吴文龙，王彪

（1安徽省地质调查院， 安徽合肥 230001； 2合肥工业大学， 安徽合肥 230009）

0 引言

黄屯铜金矿位于庐枞火山岩盆地北缘，矿区西部紧邻马鞭山铁矿，东部毗邻岳山铅锌矿。矿区于2011年11月完成地质勘探工作，提交有中型黄铁矿床，2012年后在矿区西部发现了厚大铜金矿体，进一步寻找铜金矿床潜力大，矿床类型为爆破角砾岩型，与该区以往发现的玢岩型铁硫矿床区别明显，该成果是庐枞地区近年来最重要的找矿成果之一，对庐枞地区进一步开展铜金矿床勘查工作具有重要指导意义。

1 区域地质特征

1.1地层

区域上出露的地层主要由基底沉积岩地层和火山岩地层两部分组成。火山岩地层以角度不整合覆盖于基底沉积岩地层之上。基底地层包括三叠系中统黄马青组、上统范家塘组、侏罗系下统磨山组、中统罗岭组，发育的火山岩主要为龙门院组旋回和砖桥组旋回火山岩。(图1)

图1 黄屯铜金矿床区域地质图Figure 1.Regional geological map of the Huangtun copper-gold deposit

1.2构造

区域内褶皱构造不发育，断裂构造活动较强烈，局部火山构造发育。断裂以北东向为主干构造线，并伴有南北、北西、北北东向。北东向断裂为区域内最重要的构造，在区内具有重要的控岩、控矿作用；北东向断裂断层效应明显，主要以压性断层为主，断层破碎带中构造角砾岩、糜棱岩、挤压透镜体等发育。

1.3侵入岩

区域内侵入岩可分为闪长玢岩与正长斑岩两类。

闪长玢岩：出露的主要岩体有：黄屯岩体、朱瓦岩体、东升岩体、高山岩体、花山庵岩体等，岩体蚀变以绿泥石化、碳酸盐化为主，局部发育有高岭石化、硅化等。正长斑岩：区域内主要有东侧的焦冲岩体和西侧的矾山岩体。岩体与围岩界线明显，接触带附近的蚀变较强，主要为硅化，岩体自身蚀变很弱。

2 矿区地质特征

2.1地层

矿区大部分为第四系覆盖，矿区外围和钻孔深部出露有范家塘组、黄马青组、磨山组，以及罗岭组，矿区钻孔深部见到范家塘组。龙门院组火山岩在矿区西部少量出露。

2.2构造

矿区内断层是最主要的构造，其中又以北西向断层最为重要，北西向断层对矿床形成和矿体的展布具有重要控制作用。

北北东向断层：为黄屯矿区内规模较大的断层，地表未见岀露，深部钻孔工程控制，断层水平宽1～20m，垂直断距40～280m，导致火山岩与基底地层之间不整合接触界线错断，一般长度大于1200m，走向15°～27°，倾向南东，倾角80°～87°。从平面上看，断层西侧块体向北推移约300m，断层主要由构造角砾岩组成，大小不等，成分以粗安岩为主，呈次棱角—次圆状，局部见有挤压片理，泥质胶结，断层上下附近岩石破碎，劈理发育，硅化较强。断层性质为逆断层，具压扭性。

2.3侵入岩

矿区内侵入岩主要为超浅成相的黄屯闪长玢岩，主要分布于钻孔深部及矿区外围西南部，长轴方向总体为北北西，出露面积约3km2。岩石蚀变较强，主要为绢云母化、绿泥石化，次为绿帘石化、硅化、碳酸盐化和高岭石化。岩石中黄铁矿化较强，局部方铅矿、闪锌矿化发育。岩体中局部见流动构造，长条状、板柱状的角闪石和斜长石定向排列。岩体相带不发育。

2.4围岩蚀变

铜金矿体及围岩蚀变强烈，且具有明显的分带性，从深部到浅部可分为四个蚀变带，分别为：绿泥石—黄铁矿蚀变带、电气石—钾长石蚀变带、高岭石—碳酸盐蚀变带、硅化蚀变带。

3 矿体特征

3.1赋存部位

主要赋存在龙门院旋回火山岩中，次为基底沉积岩地层中。本次矿区西部新发现铜金矿主要与角砾岩筒有关，矿体多赋存在爆破角砾岩筒内或边部裂隙带、破碎带中。矿体形态受爆破角砾岩筒形状控制。矿区发现的爆破角砾岩筒位于矿区西部18线附近，根据已有钻孔揭露，该岩筒长轴延伸方向约125°，倾向南，倾角60°～80°。长轴方向控制长度大于340m，岩筒宽度大约120m，平面上呈线型。爆破角砾岩筒内主要见爆破角砾岩，主要为粗安岩角砾，部分钻孔见粉砂岩角砾。角砾含量50%～80%不等，呈棱角状、排列杂乱无章毫无定向，多具可拼性。角砾胶结物为石英—碳酸盐—黄铁矿—黄铜矿，角砾与胶结物多发生电气石化。角砾岩筒的形成可能与斑岩体系有关。（图 2）

图2 黄屯铜金矿18线地质剖面图Figure 3.Line 18 geological section across the Huangtun copper and gold deposit

3.2矿石结构、构造

黄屯矿区铜金矿以角砾状构造最具代表性，角砾既有基底底层泥质粉砂岩、也有火山岩盖层粗安岩，角砾蚀变较强，主要有硅化、钾长石化、电气石化、黄铁矿化等，黄铜矿主要分布在胶结物中，胶结物主要为石英、黄铁矿、黄铜矿等。矿石还有脉状、网脉状构造、浸染状构造。（图3）

图3 铜金矿石构造特征Figure 4.Structural characteristics of copper-gold ore

矿石结构主要有自形、半自形、斑状结构、压碎及溶蚀结构、交代结构等。

3.3矿石的矿物成分

矿石中最主要的金属矿物为黄铜矿，其次有黄铁矿、自然金等。金矿化主要有5种赋存形式：以包体金的形式赋存于胶结物黄铁矿中；以裂隙金的形式赋存于胶结物黄铁矿中；以包体金的形式赋存于胶结物石英颗粒中；以晶格金的形式赋存于粗安岩黄铁矿中；以晶格金的形式赋存于粗安岩黄铜矿中。

脉石矿物主要有斜长石、石英、角闪石、方解石等造岩矿物，其次有高岭石、绿泥石、电气石、磷灰石等蚀变矿物。

4 矿床成因与找矿方向

4.1矿床成因

黄屯矿区存在铁矿体、黄铁矿体和铜金矿体三种不同类型矿体，这三种矿体分别代表着矿区内存在的三个不同期次成矿事件：第一期成矿为磁铁矿成矿，局部伴生铜；第二期为硫铁矿成矿，以硫为主，伴生金、银、铜；第三期成矿为铜金矿。铁矿体与黄铁矿体的成因前人已做了大量研究，本文不再赘述。

本次新发现的铜金矿体矿石中火山岩角砾与石英粉砂岩角砾共存，且角砾棱角分明，角砾胶结物为石英—碳酸盐—黄铁矿—黄铜矿，角砾与胶结物都发生电气石化，所以推测为岩浆热液角砾，铜金矿为爆破角砾岩型矿床，是深部隐伏岩体气液演化至一定阶段的产物。黄屯地区位于庐枞火山岩盆地北部边缘，具有形成此类矿床的优良构造环境：矿区紧邻庐枞火山岩盆地北部基底断裂（会宫—黄屯断裂），且周边次火山岩十分发育（岳山闪长玢岩体），深部斑岩沿北东向会宫—黄屯—蜀山基底断裂上升，就位于北西向次级断裂中，中—高温的含矿气水热液快速上升过程中，受到顶部火山岩盖层阻挡，温度压力急剧上升，并发生高温蚀变。压力达到临界状态后发生爆破，同时温度压力迅速下降，盖层火山岩剧烈破碎，由富硫流体胶结，形成角砾岩，同时有用金属组分充填于角砾间隙或裂隙中，形成铜金矿体。

4.2找矿方向

新发现的黄屯铜金矿体可能是斑岩体系在上部空间的体现，即黄屯铜金矿体下部可能存在斑岩成矿系统，因此矿区深部斑岩型铜金矿是本区下一步找矿的主要方向。

18线附近发现的含矿隐爆角砾岩筒在-500～-600m以下被后期断裂构造错断。研究分析认为，目前18线附近发现的铜金矿体为上部矿体，是由矿区西南部侧滑而来，隐爆角砾岩筒下部矿体位于矿区西南部，矿区西南部应作为寻找爆破角砾岩筒下部矿体及深部斑岩型铜金矿的主要方向。