句容市石砀山铜矿矿床成因与找矿标志

刘轲琪

（江苏有色金属华东地质勘查局，江苏 南京 210007）

研究区位于宁镇中段，处于长江中下游铁、铜、多金属成矿带的东端。自20世纪50年代起，地矿系统在本区进行大量的地质、物化探、矿产工作[1-7]。笔者总结周边已探明的矿床特征，结合本区地质条件背景分析，对石砀山地区铜矿床成因以及找矿标志进行总结，旨为该区后期找矿提供依据。

1 成矿地质背景

大地构造位于扬子陆块区下扬子陆块宁镇断隆的中部，大地构造背景复杂，地壳演化历史漫长。中生代以前构造活动受扬子陆块控制，其中前震旦纪埤城岩群地层经晋宁运动形成本区的结晶基底，基底构造呈近东西向展布，发育近东西向大规模断裂，与之同时形成的北东向的等距性张性断裂；基底之上的震旦纪及古生代至三叠纪主要形成巨厚的海相沉积盖层和部分泥砂沉积物质，为相对稳定的构造发展时期；至印支期构造运动，主要于沉积盖层中形成一系列近东西向平行的复式褶皱及近南北向张性断裂，近东西向的压性断裂，北西、北东向扭性断裂等，构成了区内基本构造格架；燕山构造运动进一步加剧区内地质构造变形，使之复杂而强烈。并伴随大规模的岩浆活动，与围岩接触带形成热液蚀变和变质，与之形成了一系列的以铁、铜、钼、铅、锌、硫、金、银矿等为主的矿产。

区内地层发育较齐全，自前震旦系至第四系均有分布。区内最老的地层为下-中元古代埤城群，为一套轻微混合岩化的浅变质岩系，构成区内基底地层。震旦系-三叠系为扬子准地台的盖层，以海相沉积为主，海陆交互及陆相沉积为次，各系、组之间呈平行不整合或整合接触。侏罗系-白垩系为陆相碎屑堆积为主，此为火山岩。新生代第三系出露零星，第四系广泛分布全区。

区内“三背两向”褶皱构造组成了宁镇中段褶皱的基本格架。自北向南依次为龙（潭）-仓（头）复背斜、范家塘复向斜、宝（华山）-巢（凤山）-石（头岗）复背斜、桦（墅）-亭（子）复向斜和汤（山）-仑（山）复背斜。断裂构造主要由纵向断裂和北西、北东向的共轭剪切断裂以及北北东向断裂、北北西向断裂组成。纵向断裂主要发育于复背斜的两翼，具逆冲性质，多产生于软硬岩层的界面上，是区内重要的控岩控矿构造；北西向断裂走向300°～320°，右行平移，两盘错位升降明显，自西向东逐级抬升；北东向断裂切穿基底，为区内重要的导岩、储岩构造；北北东向断裂具有平移性质，起着分隔地体和岩区的作用；北北西向断裂具张扭性，常为储岩构造。

区内岩浆岩分布广泛，断续出露于整个地区，总体上呈东西向展布。岩浆活动时间主要是燕山期，表现为大规模、多期次的岩浆侵入与喷发，其中以晚白垩世中一酸性岩浆侵入为主。岩石化学分析资料显示，属一系列中—酸性侵入体，大面积分布于矿区中部和东部。岩石类型以石英闪长斑岩为主，其次为花岗闪长斑岩等。

2 矿床成因及找矿标志

2.1 矿床成因类型

2.1.1 矿床成因

该矿床属矽卡岩型铜矿床。燕山晚期岩浆活动所产生的石英闪长（斑）岩侵入体与青龙组大理岩或灰岩接触后，由于岩浆活动不断提供热（动）能和矿化剂及成矿物质，使原来岩石失去平衡状态，并与溶液发生化学反应，促使化学成分的改变。在接触围岩中的构造有利地段首先形成透辉石、石榴石等矽卡岩矿物，受多次的岩浆活动，逐步形成矽卡岩接触带。可能由于溶液的原始成分及同化作用的专属性，以及被交代的岩石性质差异性，形成了各种不同矿物组合的矽卡岩。岩浆期后含矿溶液的活动同样具有多次性，在活动过程中，由于失去平衡条件（温度、压力、溶度），矿质与早期的矽卡岩矿物发生交代作用，形成铜钼矿床。本区铜矿床属接触交代型矽卡岩型。同时，矿区三叠系沉积了一套海相碳酸盐，形成大范围的石灰岩，经燕山晚期石英闪长（斑）岩的侵入活动，岩体外接触带的碳酸盐岩发生强烈的接触热变质作用，由于热量和析出的气液影响产生了重结晶作用和退色作用，在石灰岩中形成大理岩化蚀变带，于是在成分较纯的大理岩带中形成了白色方解石矿床。

2.1.2 成矿期、成矿阶段

根据岩石、岩相地球化学特征，综合分析矿物之间的相互穿插和先后交代等成生关系，普查区内成矿作用表现为多次、多阶段的特点，矿物之间的先后关系较为复杂，结合前人研究资料，归纳其主要矿物共生组合有：①石榴子石+透辉石；②磁铁矿+辉钼矿+绿帘石+绿泥石；③辉钼矿+黄铁矿+黄铜矿+绿泥石；④石英+黄铁矿+方解石。

根据矿物组合特征，矿化时期至少可分为矽卡岩期和石英硫化物期两个主要成矿期，进一步分为早期矽卡岩阶段、晚期矽卡岩阶段、氧化物阶段、早期硫化物阶段、晚期硫化物阶段，表1大致反映各阶段主要矿物的一般成生的先后关系。

表1 主要矿物生成顺序表

2.1.3 控矿因素

区内成矿作用受地层、构造、岩浆活动共同作用的影响，但受控制的状况各有差别，其中以地层、岩浆岩控制成矿最为明显。现分述如下。

（1）地层控制成矿作用。本区地层（岩石物化性质）对成矿的控制作用较明显，主要地层控矿特征如下：①地层对金属矿成矿的控制作用。青龙组灰岩与石英闪长（斑）岩接触，形成广泛的接触变质带，为区内重要的成矿部位，当灰岩（或大理岩）呈捕虏体形态出现，则在捕虏体顶部富集矿体。②地层对方解石矿的控制作用。本次圈定方解石矿体赋存于三叠系中下青龙组地层中，矿体产状与地层产状一致，青龙组灰岩受热重结晶、脱色形成方解石矿体。

（2）岩浆控制成矿作用。矿区内以及矿区外围广泛出露的石英闪长（斑）岩，为燕山晚期中酸性岩浆活动的产物，从矽卡岩的产状及其与石英闪长（斑）岩的关系来看，凡有矽卡岩的形成，就有石英闪长（斑）岩的活动。同时从区域的成矿专属性上看，石英闪长（斑）岩为良好的成矿母岩，岩石中的暗色矿物以黑云母、角闪石为主，副矿物为磷灰石、磁铁矿、榍石、锆石。岩石化学成分以贫硅（SiO2：62.86%～65.36%）、富 钙（CaO：4.02%～4.44%）、富 碱（Na2O+K2O：6.40%～7.06%）、高钾（K2O≥Na2O）为特征。岩石分异指数高（70.04）。岩石钾长石化较强，有利铜矿的形成。因此本区的岩浆岩对成矿是有利的。

（3）构造控制成矿作用。矿床的形成受一定构造条件的控制，矿区内主要受长江深大断裂的影响，产生次一级的断裂构造，致使矿区北面缺失栖霞组以下地层，同时岩石发生破碎，节理发育，便于含矿热液的活动，在构造适宜的地方交代或充填形成矿床。

2.2 找矿标志

（1）地层标志。海相碳酸盐岩沉积的地层，三叠系中下统青龙组灰岩为铜矿最为重要赋矿层位。

（2）岩性标志。青龙组灰岩与石英闪长（斑）岩接触带及其附近往往形成大理岩化、矽卡岩化，灰岩（富钙、镁、铁）自身组分对矽卡岩体的生成、矿液的形成和分解沉淀起到重要作用。

（3）围岩蚀变。本区围岩蚀变不甚强烈，主要为碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化、粘土化，次为矽卡岩化、大理岩化，与铜矿化关系密切是矽卡岩化、绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化等，特别是矽卡岩化是寻找铜矿的重要标志。

（4）地磁异常。平缓规则的地磁异常区（100nT～300nT），反映该区有隐伏岩体存在，能据此圈定岩体范围；在此背景上出现较高的局部地磁异常（500nT～800nT）可作为寻找含铜磁铁矿的找矿标志。

3 结论

研究区矿化发育，矿产丰富，燕山晚期的中酸性石英闪长斑岩体侵入为研究区的矿化提供热源，青龙组为后期含铜磁铁矿形成提供了重要的成矿物质（Fe、Cu），同时受长江深大断裂的影响，岩石次级断裂及节理裂隙发育，便于含矿热液的活动，在构造适宜的地方交代或充填形成了矽卡岩型铜矿床。本文探讨的石砀山铜矿成矿地质条件、矿床成因、找矿标志，将对该区扩大矽卡岩型矿床的资源储量，以及在矿区周边相同地质条件地区寻找同类型矿床，能够起到积极指导作用。