浅析凤凰山铜矿周边深部找矿

江守国

（铜陵有色矿产资源中心，安徽 铜陵 244000）

凤凰山铜矿位于长江中下游成矿带，铜陵矿集区铜官山戴家汇构造岩浆成矿带的中偏东部，本地区矿体多位于岩体与碳酸盐地层的接触带附近，是典型的接触交代型矽卡岩矿床。矿体形成大致分为两种情况：第一种是成矿作用发生在侵入体和碳酸盐岩类围岩接触带，矿化集中于接触带的凹凸部位，成矿结构面主要是侵入接触构造，在侵入接触构造和北东向构造叠加部分矿体较富；第二种是在形成接触带型矿体时，同时在外接触带范围内形成接触交代型矿体，主要发生在向斜构造核部、岩性不整合面、层间断裂带或者岩性界面处。将凤凰山矿田作为一个成矿系统，以斑岩型-矽卡岩型成矿模式为指导勘查的观点由来已久，矿区浅部以侵入体接触带矿体为主，矿体较陡，周边或深部可能存在隐伏的不同地层岩性界面或者岩体中的捕虏体，形成缓倾斜似层状矿体。本区找矿方向立足于寻找岩体中碳酸岩地层捕掳体成矿、深部隐伏的接触带成矿、角砾岩带成矿及斑岩体成矿[1]。

1 周边深部找矿实践

近年来，矿山充分利用国家危机矿山找矿项目“凤凰山铜矿接替资源找矿项目”，与中南大学合作开展的“铜陵地区凤凰山铜矿深边部隐伏矿体立体定量预测研究（毛先成等）”，“凤凰山铜矿接替资源定位预测（赖健清等）”等成果资料，开展找矿综合研究工作，将勘查工作部署在四个预测靶区。主要解决：①验证综合物探工作获得的深部接触带产状的变化，深部的三维电性结构、构造格架和规模较大的低阻地质体。②通过对地层、构造的研究，寻找位于南陵湖组与和龙山组层位滑动界面附近以及殷坑组有利岩性组合层位内的层控式似层状矽卡岩型铜金矿体，实现找矿类型的新突破。③相思树与凤凰山岩体之间，沿北北西向断裂带插入的半岛状大理岩是引起综合物探异常地段，需进一步探索成矿控制因素，深部隐伏矿的埋藏深度，研究凤凰山岩体由南向东转折部位，受北西向韧性剪切与东西向褶皱断裂构造挤压强烈程度，深部岩体蚀变分带，为勘查斑岩型铜矿提供依据。④西北部舌状岩体超覆部位的成矿情况研究。

①Ⅰ号靶区：为探索由南东向北西伸入相思树岩与凤凰山岩体之间的围岩内外接触带矽卡岩型矿体，以及隐伏斑岩型矿体，围绕矿区以南施工两个验证钻孔。ZK01 孔深1350m，ZK02 孔深1400m，两孔均在和龙山与南陵湖大理岩中；除穿插有少量辉绿岩脉、闪长玢岩脉外，未见到主岩体和接触带，在南陵湖组与和龙山组层位界面亦未见矿化现象。②Ⅱ号靶区：目的是为了探求矿区北东侧岩体内部捕掳体型或斑岩型矿体。施工ZK03 孔，孔深520m，全孔均在石英闪长岩体中，岩体内部节理、裂隙较发育，裂隙面上主要为黄铁矿充填，多处可见蚀变或钾化现象，偶见石英脉被黄铁矿或铅锌矿充填。③Ⅲ号靶区：因西北洪岭地表出露二叠系地层和石英闪长玢岩，具矽卡岩成矿条件。在高磁异常边缘低缓地带与高激电极化率结合部位设计验证钻孔ZK04，以期揭露向斜深部孤峰组、栖霞组、船山组、黄龙组地层与岩体接触带和层间滑脱构造，寻找不同地层岩性硅/钙面的矿化信息，尤其是船山、黄龙组与五通组界面。钻孔施工至1500m，由于地层倒转，产状很陡，钻孔终孔于栖霞组灰岩中，未能施工至目标地层。钻孔岩心显示在石英闪长玢岩、硅质岩、碎裂状灰岩及矽卡岩中普遍具有较弱黄铁、黄铜矿化。④Ⅳ号靶区：目的是为了探索万迎山以西、凤凰山岩体北西端深部舌状岩体超覆于围岩的接触带部位隐伏矿体的存在。施工ZK05 孔，孔深1005m，钻孔揭露岩体多次穿插栖霞组地层，角砾岩带发育，角砾成分复杂，有灰岩、大理岩、闪长岩、矽卡岩等，胶结物主要为闪长岩；角砾岩与相对完整岩心交替出现证明该段可能通过一个较大规模的早期构造带，由多条断裂带、局域性破碎带组成，断裂带间与破碎带内应力不均匀，应力较弱处保留完整岩性；角砾内部含有角砾、脉体穿插等现象说明该构造带经历多期活动；依据角砾磨圆程度不一，成分复杂等现象，可推断构造经历过张性、扭性、压性等多期构造应力作用；铅锌矿主要赋存于角砾岩的胶结物中，黄铜矿主要赋存于接触带的矽卡岩中，证明该构造带于成矿前和成矿期有活动，为一容矿构造。

2 找矿潜力

事实上，在整个凤凰山矿田已开展了大量的勘查和科研工作，总体来说找矿效果不佳。虽然在矿田东部和南部都找到了钼矿，但并没有取得突破性的进展。凤凰山铜矿内的找矿效果也不是很好，除相思树附近找到了一包富金铜矿体属新发现的矿体外，其余找矿只是围绕主接触带对已有矿体延伸的追索，目前已基本控制-800m 以上矿体的尖灭，-800m 以下矿体明显变小变差。本次依据中南大学在矿区物探、化探、遥感等资料基础上完成的深部隐伏矿体立体定量预测，接替资源定位预测等科研成果并结合地质条件推断，优选出四个靶区施工验证钻孔，目的是为了实现凤凰山铜矿周边深部找矿的突破，但找矿效果不理想，未达到预期效果。原因主要是：①有效勘查技术方法少。探测深部隐伏矿缺少有效的勘查技术方法也是全球地质界面临的难题。化探虽然是一种直接的、有效的找矿方法，但对于深部隐伏矿体也受到限制。虽然目前物探具有灵敏度大、探测深度大、数据处理技术精度高等特点，但它所获得的找矿信息仍然是间接的、定性的。尤其在凤凰山这种老矿区，干扰因素较大的前提下，对于物探异常的解释和推测存在多解性。②勘查手段有限。由于深部矿体埋藏深度大，除利用钻探坑探控制外，其它勘查方法少。本矿区内矿体主要赋存在凤凰山岩体接触带，矿体随接触带的形态、产状而变化，矿体规模不大，因此当地层与矿体产状很陡且形态很复杂时，在地表施工钻孔就很容易与其失之交臂，或者根本无法达到目标地层。③勘查范围几乎覆盖矿区四周，钻孔三分量磁测也未发现明显异常，说明在这个区域要再找到大规模矿体可能性较小。

通过分析已往和本次工作成果，认为凤凰山铜矿的找矿潜力有限。但本次北部勘查区施工的ZK05 孔揭露的并非典型的主接触带矿体，而是受早期构造破碎带控制，与凤凰山杉木岭矿段已发现的矿体位于同一条NE 走向构造上，铅锌矿化与大规模的角砾岩带密切相关，分析认为该地段矿化特征非常类似于姚家岭矿床角砾岩型铅锌矿体的特征，具有一定的找矿潜力[2]。

3 找矿方向

凤凰山铜矿是铜陵地区目前已发现的唯一处于向斜构造的矿床，东南翼为倒转翼，地层的倒转完全可能因逆冲推覆而形成。

燕山早期岩体侵位时，区域应力主要为NE-SW 方向拉伸，张性断裂追踪了印支期形成的NE 向逆冲断层、NNW和NWW 向剪切断裂，在这些断裂的交叉处侵位了凤凰山岩体。矿区的地层与矿体定位空间关系并不是地层本身所造成的，而主要是由于构造和岩体的侵位作用决定着矿体的空间定位，尤其是多期、多组断裂构造与接触带复合最有利于矿体的定位。扩容性断裂且与岩体接触带或矽卡岩带相套合并出现复杂的角砾岩时，是找矿有利标志。

ZK05 孔见矿位置位于早期活动的NW 向凤凰山断裂带中，断裂带由大量次级断裂、破碎带等组成。在岩体侵位过程中受挤压作用，而后早期岩体开始冷却，该阶段断裂带受冷却导致的牵引作用，体现张性特征；由于该区不只一期岩体侵位过程，晚期岩体侵位破碎胶结早期的角砾，含矿热液在胶结角砾的过程中沉淀了金属矿物，证明了凤凰山断裂带次级构造交汇部位是重要的找矿方向[3]。建议在该孔的NW-SE 方向（凤凰山断裂带走向）或NE-SW 向（次级NE向断裂带或层间断裂带走向）投入勘查工程，推测在NE 向构造与NW 向构造交叉叠加的部位很有可能形成一定规模的富矿体。