安徽铜山铜矿关键控矿因素及成矿定位规律

张守义

（华东冶金地质勘查研究院，安徽 合肥 230088）

1 成矿地质背景

在矿区中，地层自志留系上统茅山组开始，到三叠系下统扁担山组呈现出均匀部分状态。其中，志留系及泥盆系中，主要有砂岩、砂页岩等。而石炭系中包含了大量的碳酸盐岩类岩石，在此过程中，位于控矿层位有两个，一个是石炭系黄龙—船山组，另一个是二叠系栖霞组。在岩浆岩中，主要给中酸性小侵入体发展提供条件，并促进一套燕山期间内形成的浅成高钾钙碱性花岗闪长斑岩的形成，地表呈现出岩脉状，面临的侵入体是铜山花岗闪长斑岩岩体[1]。

2 成矿地质条件分析

影响矿床形成的地质环境及有关事物统称为成矿地质环境。但是成矿地质环境将会受到地质环境、当时环境状况等因素影响，可以充分展现出成矿历史信息。本区铜的赋矿地层划分为三种类型，一个是石炭系中上统，另一个是二叠系下统，最后一个是三叠系下统。在此过程中，赋矿层位作为石炭系中重要的组成部分，由上统黄龙组、船山组和二叠系下统栖霞组组成。通过对岩性分析得知，石炭系中上统以及三叠系下统，均是以灰岩为主，而泥盆系上统五通组以砂页岩为主，赋矿层位主要出现在“钙硅”岩性突变面位置周围。

即便铜山铜矿当前出现的接触带型工业矿体产生于石炭系中上统黄龙组等岩石中，但是因为成矿岩体受到F1大断裂及泥盆系五通组石英砂岩等影响，导致直接接触岩石的矿岩为底板泥盆系五通组石英砂岩及石炭系中上统灰岩等，矿体为花岗闪长斑岩体，和接触底层之间有着一定安全距离。如果没有出现断裂发育现象的情况下，也就不会出现工业铜铁矿体。根据层状，存在铜黄铁矿型矿体的为泥盆系五通组和二叠系栖霞组层间构造接触面上，受到层位因素的影响，在区域上可以实现充分比较，例如武山铜矿床、江西城门山等，这些区域矿山都呈现出含矿层分布空间稳定的状况，进而充分展现出原始沉积因素给成矿控制带来的影响。

结合上述内容得知，在成矿物质来源方面，石炭系中上统黄龙组、船山组灰岩均含有原始黄铁矿矿胚层，这给成矿提供了重要的矿物来源，剩余大部分地层层位中含有一定矿性，并且和锁存矿体之间没有直接关联，地层对成矿起到的作用具体展现在便于岩性发展，可以起到阻挡屏蔽效果，实现对成矿的控制。

3 关键控矿因素及成矿定位

（1）空旷因素。在矿区中，包含的矿化类型主要有有利围岩、含矿主岩、容矿构造等。其中，有利围岩也就是二叠系下统栖霞组碳酸盐岩，并且也包含了石炭系中上统黄龙组以及船山组(C2h+3c)碳酸盐岩；含矿主岩中有夕卡岩、花岗闪长斑岩、碳酸盐岩等；容矿构造也就是接触带构造，并且也涉及了大量的控矿断裂构造。其中，控矿断裂有多期活动北东东向张性大断裂F1以及F2、F14。在接触带中，包含剪短接触矽卡岩带，断裂接触矽卡岩带以及层间破碎矽卡岩带等。

（2）成矿定位规律。矿集区一般产成于长江中下游铜铁硫金多金属成矿地带，北东向铜陵2贵池断褶束贵池背向斜的西端。在安徽铜山铜矿中，矿田具体位置在于铜山岩体周围和石炭系中上统黄龙组、船山组和二叠系下统栖霞组灰岩接触带接近位置，近东西方向F1张性大断裂带及其次级F2、F14张性断裂带以及泥盆系五通组石英砂岩之上的层间滑脱构造带中。具体的矿床为主主要出现在铜山岩体和其上部围岩接触带位置。通常情况下，在对成矿定位规律进行分析过程中，根据安徽铜山铜矿具体位置，矿床判断位置位于铜山岩体与上部围岩的接触带。

在此过程中，铜山矿段出现在铜山岩体及铜山岩枝位置，前山矿段以及前山南矿段的矿体主要出现在铜山岩体西部位置的上接触带中。前山矿段产生于铜山东南方向，接近于东西方向及东北方向的断裂控制带，具体出现在二叠纪栖霞组灰岩与铜山花岗闪长斑岩接触带上。在前山南矿位置上，根据铜山弧形结构情况，矿床出现在铜山背斜南翼及北山蓬向斜北翼为主，受到东西方向及东北方向逆断层控制，具体出现在二叠纪栖霞组灰岩与铜山花岗闪长斑岩接触带或泥盆纪五通组砂岩中。在针对铜山矿段，主要产生在二叠纪栖霞组灰岩和岩体之间的接触带上，接近于接触带的花岗闪长斑岩中，之间存在矿化形状的矿体。工业矿体通常出现在于花岗闪长斑岩体侵入接触构造中。

（3）矿体定位机理。通过对矿体定位机理分析得知，燕山期中酸性花岗闪长斑岩也就是其成矿母岩，而二叠系栖霞组灰岩是围岩，它们之间接触带可以矿体定位提供了条件。在控矿构造中，以接触带构造、F1张扭断层构造和层间滑移断裂带为主。矿体自身形态比较多样，小矿体主要以透镜状为主，一般也会呈现出扁豆状，适当会发生分枝复合或者膨胀收缩等状况。根据矿石类型，可以将其划分为多种，如含铜角砾岩(CuBr)、含铜角砾岩(CuBr)、含铜矽卡岩(CuSK)、含铜黄铁矿(Cu2Py)、含铜磁铁矿(CuMt)、含铜花岗闪长斑岩(Cuγδπ)等。在矿床产生原因上，最为经典的矿床也就是矽卡岩型铜矿床。针对泥盆系梧桐石英砂岩来说，其作为岩体侵入侵位、滑脱系统发育以及矿体定位的基本要素；断裂构造F1则是给矿业运输和矿体定位提供参考的关键；夕卡岩给夕卡岩型矿化提供依据，其规模情况和矿体大小之间没有一定关联性；处于发育阶段的角砾岩是断裂与流体出现反应的产物，给成矿强度提升提供核心力量。富矿体直接定位将会受到接触带及断裂结构F1的影响，产状比较陡峭的地段是剪切应力导致的次生张开的构造地段，如果容矿构造发育比较理想，再加上其位于断裂接触带中，成矿流体活动强度比较大，将会形成诸多厚大的等轴状富矿体。深部将会受到容矿构造发展规律因素的影响，沿着断裂接触带在一定空间上依次出现相似的富矿体。如果等轴状富矿体量比较多，并且规模庞大，则两侧接触带矿体规模相对偏小；如果没有较大的等轴状富矿体，应该由上至下沿着接触带有规律的出现。

4 结论

总而言之，通过对安徽铜山铜矿关键控矿因素及成矿定位规律探究，得出两点规律。第一，铜山铜矿厚大的泥盆系五通组石英砂岩化学属性比较平稳，将会给成矿流体起到隔挡的效果，并且也利于成矿作用的发挥。通常情况下，矿体一般产生于花岗闪长斑岩体侵入接触构造中，断裂构造F1可以分给矿液流通提供条件。与此同时，矿液活动成岩作用和岩浆期后热液作用对矿床形成有着一定控制效果，给成矿提供了重要因素。第二，根据成矿物质来源、形成要求以及控矿因素分析结果得知，铜山铜矿一般为矽卡岩型，其中也包含了斑岩型、角砾岩型等类型。根据该结果可以发现，燕山期岩浆热液铜铁金硫成矿系列是成矿的重要因素。