姚家岭矿床成因探讨

赵守恒

（铜陵有色矿产资源中心，安徽 铜陵 244000）

姚家岭矿床的普查、详查和勘探所采用的矿体圈连方案一直存在比较大的争议，所圈定的矿体和所估算的储量都难以令人信服。虽然整个矿区已完成了总进尺达168108.3米的176个钻孔，但由于矿体完全隐伏，又没有施工任何坑道揭露矿体，有关矿体圈连和资源储量估算结果的争议一时很难有一个明确的结论。

1 区域地质概况

姚家岭岩体在晚古生代地层经印支期形成冲断-褶皱以后于燕山早期沿张性断裂构造侵位的小岩体，岩体侵位过程以及侵位后的冷却演化过程中，区域地壳一直处于NE-SW向拉张状态，成矿作用就发生这种拉张环境下的岩体冷却演化过程中[1]。

2 矿床地质特征

姚家岭矿床位于铜陵矿集区的最东部的沙滩角矿田，姚家岭矿床则位于戴公山背斜的北西翼，北临繁昌火山坳陷带，东连宣南坳陷区。矿区地表未有矿体出露，钻孔揭露矿体主要产于姚家岭花岗闪长斑岩体及与斑岩体相接触的二叠系碳酸盐岩中。在姚家岭矿区，地表出露的地层主要是志留系中统坟头组（S2f）、志留系上统茅山组（S3m）、泥盆系上统五通组（D3w）、石炭系中上统黄龙和船山组（C2+3）；二叠系下统栖霞组（P1q）、二叠系下统孤峰组（P1g）、三叠系下统南陵湖组（T1n）、三叠系下统和龙山组（T1h）、白垩系下统蝌蚪山组（K1k）等，其中与成矿关系密切的为二叠系下统栖霞组（P1q）和石炭系中上统黄龙和船山组（C2+3）。

3 矿床成因分析

2016年提交的勘探报告认为：姚家岭锌多金属矿床是与燕山晚期隐爆斑岩体侵入活动密切相关的矽卡岩～高中温热液充填交代型矿床。但目前争议比较大，有人认为是浅成低温热液型，也有人认为是矽卡岩型，还有人认为是隐爆角砾岩型。对于姚家岭矿床，尽管前人已在同位素和流体包裹体地球化学方面做了不少的工作，但由于对于矿体的基本地质特征缺乏工程揭露，实际上关于本矿床的成因目前还缺乏非常具说服力的结论。成因推断就必须从理论上解释本矿床3个特殊地质现象的规律及其与成矿间的关系：①大理岩(二叠系下统栖霞组和石炭系中上统黄龙和船山组)是捕掳体还是倒转的背斜，其形态规律及其与成矿间的关系；②角砾岩化的空间规律及其与成矿的关系；③构造-岩浆活动。

3.1 构造-岩浆活动规律及其与成矿间的关系

根据这一地区区域成矿及区域地质研究的结果，我们对本区的构造-岩浆活动规律及其与成矿间的关系做如下推断：①姚家岭矿床所在区域至少经历了3次不同的地壳构造运动。②姚家岭岩体的侵位是在印支造山运动之后地壳由造山向造盆转化时发生的，属于后造山岩浆岩体。③角砾岩化是在岩浆冷凝演化过程中由力学-化学耦合作用而导致的局部性动力作用。④岩体的基本形态以及岩体中大理岩捕掳体的形态主要是受印支期褶皱-推覆作用形成的断层的控制，而岩体的细部形态以及相关矿体的形态则与岩浆侵位的引张构造作用密切相关。

⑤侵位岩浆在冷凝演化过程中，地壳一直处于伸展剥蚀状态，岩体被剥蚀并直接在岩体上沉积了早白垩世岩石。⑥晚白垩世后的挤压又将早古生代地层推覆到下白垩统之上。

3.2 与成矿相关因素分析

（1）剖面上与成矿关系密切的地层分布特征：本区对成矿关系认识一致的为，与成矿关系密切的地层是栖霞组及黄龙船山组碳酸岩，在剖面上：勘探报告认为该区地层为正常地层，地层倾向北，但从区域地质来看，戴公山背斜北西翼总体倾向南东，由于受到南东翼逆推作用的影响该翼发生了明显的倒转。从目前钻孔揭露的地层来看，我们认为该地区属于倒转的倾伏褶皱：（枢纽倾伏，倾伏角介于10度-80度之间，两翼走向不平行）。

（2）平面上与成矿关系密切的地层的分布特征：从平面上来看，大理岩捕掳体分布控制着矿体的走向，通过剖面进行图切一系列平面来看，大理岩捕掳体走向北东（经过综合计算，走向68°）倾向南西，其走向分布可能与矿体的走向一致。

（3）构造因素与成矿关系特征：姚家岭岩体的一个最典型特征就是广为分布的角砾岩化，角砾岩化的本身的特征及其与成矿之间的关系表现出如下的规律性。角砾岩特征复杂，有的角砾主要为沉积岩，有的角砾主要为花岗闪长斑岩，也有二者混在一起的，但总体上具有如下特征：A砾径变化范围大；B角砾形状不规则，且多为棱角状；C岩浆胶结。符合隐爆角砾岩的特征。

（4）成矿物资来源及矿体就位特征探讨：基于对成矿空间的理解，矿体就位为4个地段，第一，捕掳体顶部形成的“帽子”空间，矿体呈囊状，第二，捕掳体接触带产状较陡部位矿体呈不规则的透镜状，第三，捕掳体内部，矿液沿层间裂隙充填，矿体呈不规则的似层状到透镜状。第四，在接触带附近的岩体内部，有一部分小捕掳体被岩体溶蚀交代或岩体内部的裂隙构造也形成容矿空间，形成条带状或似层状、囊状矿体。

4 矿床成因分析

我们认为姚家岭矿体赋存地段属于倒转的倾伏向斜，核部地层为二叠系栖霞组灰岩，上下为石炭系黄龙船山地层，与五通组地层呈平行不整合接触，该层由于后期岩浆的侵入，受应力作用及岩浆的溶蚀及交代作用，出现大量的缺失，局部表现为二叠系栖霞组灰岩向浅部直接与五通组地层假整合接触。在核部的栖霞组和黄龙船山组灰岩由于岩浆的侵入形成捕掳体，该捕掳体在顶部由于在岩浆侵入后冷却过程中，由于膨胀系数不同从而在捕掳体的顶部、边部及内部的形成一定的空间，当这些空间与矿液通道相连时，就成为容矿空间，这些空间是本区矿体就位的主要空间。姚家岭矿床是与姚家岭岩体密切相关的矽卡岩-浅成低温热液复合型矿床，矿床的浅部为浅成低温热液型铅锌银矿，深部主要为矽卡岩铜和铜锌矿。