摘要: 宣城茶亭铜金矿床是首次在皖东南地区发现的大型斑岩型铜金矿床,成矿岩体上部发育大规模与成矿有关的隐爆角砾岩。近期,在茶亭矿区西侧薛家村南部也发现了隐爆角砾岩,通过野外地质调查、室内综合分析及地球物理特征对比,证明角砾岩成分、矿化蚀变及矿物组合特征与茶亭铜金矿床的隐爆角砾岩类似;薛家村一带的CSAMT低阻、激电高极化、中等地磁、重力高特征也与茶亭矿区相似。茶亭矿区西部被三叠系覆盖,薛家村隐爆角砾岩的发现,指示茶亭矿区可能存在多次隐爆作用,对茶亭铜金矿床外围进一步找矿具有指导意义。
关键词: 找矿意义;茶亭斑岩型铜金矿;隐爆角砾岩;薛家村;安徽
《煤矿支护》由中国煤炭工业协会煤矿支护专业委员会、煤炭工业锚喷支护情报中心站、煤炭科学研究总院南京研究所联合主办.
安徽宣城茶亭矿区位于长江中下游铁铜成矿带沿江铜硫铁金成矿亚带[1],经过多年的地质勘查工作,该区发现了茶亭大型斑岩型铜金矿床,上部受隐爆角砾岩筒控制[2]。隐爆角砾岩是浅成或超浅成环境中,在岩浆顶部岩层压力大于岩浆爆破应力条件下发生爆破或火山活动中形成的,大多与成矿关系密切,是重要的容矿控矿构造[3]。隐爆角砾岩体通常位于浅成-超浅成中酸性侵入岩、次火山岩顶部,深部与较大的隐伏岩体相连[4],成矿空间上可能出现斑岩型矿床、隐爆角砾岩型矿床、浅成低温热液型矿床按一定规律相伴产出,构成较完整的与中酸性侵入岩有关的斑岩成矿体系[5]。因此,隐爆角砾岩是重要的找矿标志。
近年来,安徽省公益性地质调查“安徽省宣城市麻姑山—荞麦山地区铜(钼)多金属矿成矿条件与找矿靶区优选”项目组,在茶亭地区开展180 km2的1∶2.5万重力测量和1∶1万地磁扫面工作,发现孙家庄—薛家村—上长村处于封闭的NE向重力异常带内,地磁局部异常显示重力异常内岩浆活动强烈。2016年,对茶亭矿区及西部重磁异常带进行了综合物探剖面测量。靶区验证时,在薛家村南施工了xjcZK01孔,于深部发现隐爆角砾岩。本文通过野外地质调查及室内综合研究,结合岩相学、矿物学及地球物理异常特征并与茶亭矿区进行对比,进一步探讨薛家村一带的找矿潜力。
1 地质背景
茶亭矿区大地构造处于下扬子台坳南缘与江南台隆北缘,长兴—广德凹陷褶断束及宁芜凹陷褶断束Ⅳ级构造结合部位,江南深断裂北缘。宣城薛家村一带位于茶亭矿区西侧,被白垩系及第四系覆盖。
1.1 地层
茶亭矿区主要地层有下构造层的早三叠世灰岩、钙质泥岩、角砾状灰岩和大理岩;上构造层的早白垩世中分村组凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质角砾岩夹紫红色含砾砂岩、泥质粉砂岩、安山岩、角砾状安山岩;晚白垩世赤山组紫红色-棕红色泥岩、岩屑粉砂岩、含砾粉砂岩、钙质泥质粉砂岩,以及第四系(Q4)黏土、含砂黏土夹砂砾石,第四系(Q4)厚度一般在20 m以下(图1)。
1.2 构造
茶亭矿区位于新河庄背斜北西翼。由于被大面积第四系覆盖,露头极少,虽钻孔证实存在不同性质断层,但其空间延伸却难以确定,仅在南部出露NE向及NW向2组断裂。NE向断裂主要为逆-逆掩断层,NW向断裂主要为横切正断层。
1.3 巖浆岩
茶亭矿区广泛分布一套喷发-侵入相中性岩,主要有侵入相的辉石闪长玢岩、石英闪长玢岩、闪长玢岩、石英二长闪长玢岩等杂岩体,溢流相的安山岩、安山质角砾熔岩和喷发相的安山质火山碎屑岩。其中分布最广泛的为闪长玢岩和安山岩,而闪长玢岩杂岩体有隐爆角砾岩。
2 地球物理特征
对茶亭矿区部分钻孔及南部出露区采集的样品进行物性参数测定,对样品准确定名,划分所属层位或时代,合理分类;对密度、磁化率及电阻率参数进行测定,求出每个参数的平均值。茶亭矿区部分岩石物性参数统计见表1。赤山组砂砾岩电阻率最低,磁性弱;三叠纪灰岩电阻率最高,密度较大,磁性弱;闪长玢岩及石英闪长玢岩电阻率较低,但磁性强,密度大。
茶亭矿区位于宣城—高淳NE向重力场高值带、寒亭—高淳NE向磁异常带,磁力高值带与重力高值带基本吻合,属重高磁高组合带,反映深部较大岩体叠加了浅部岩体、火山岩及碳酸盐岩异常等。
1∶2.5万重力测量及1∶1万地磁测量结果表明,茶亭地区处于重磁高背景场。在布格重力异常图(图2(a))上显示为封闭的NE向重力高,中心位于上长村,推测重力异常为三叠纪灰岩和闪长玢岩杂岩体共同引起。茶亭矿区地磁局部异常呈NE向展布(图2(b)),主要为闪长玢岩杂岩体引起。
1.地磁局部异常;2.茶亭斑岩型铜金矿;3.物探综合剖面;4.茶亭铜金矿探矿权范围;5.薛家村钻孔
3 茶亭斑岩型铜金矿床地质特征
茶亭铜金矿体主要呈1 000 m×500 m的椭圆形,呈“筒状”产于石英闪长玢岩杂岩体及隐爆角砾岩中,围岩见脉状矿体。矿体呈似层状、透镜状,走向北东,略向北东仰起,仰角一般5°~15°;倾向南东,倾角一般为10°~30°。矿体赋存标高-80.71~-1 922.45 m,埋深97.37~1 936.77 m,矿化中心位于41~45线(图1)。矿体中心部位铜品位高、矿化连续,向四周铜品位逐渐降低并有分支现象。矿体累计厚578.27 m, Cu平均品位0.50%,Au平均品位0.85 g/T;最大单层矿体厚109.62 m,Cu品位0.40%~1.29%;低品位矿(化)体厚761.35 m, Cu平均品位0.29%,Au平均品位0.44 g/T。2016年,估算Cu金属量53万t,平均品位0.52%,共生伴生Au金属量79 t,平均品位0.77 g/T,333资源量已达大型规模。
按矿物或元素组成,区内有黄铁矿化、金矿化、铜矿化、钼矿化、铅锌矿化和磁铁矿化等矿化类型。按有用矿物分布特征,闪长玢岩杂岩体可分为细粒浸染状黄铁矿化、细脉状黄铁矿化、细脉浸染状含金黄铜矿化。铜金矿化主要分布于石英闪长玢岩及其与三叠系接触带中。矿石矿物主要有黄铁矿、黄铜矿,次为磁铁矿、闪锌矿、方铅矿、赤铁矿。脉石矿物主要有斜长石、石英、钾长石、角闪石、黑云母、硬石膏、石膏、绢云母,次为辉石、方解石、绿泥石、绿帘石等。矿石主要为半自形-他形粒状结构,细脉状、浸染状及角砾状构造。