銅陵冬瓜山銅礦外景

1、　安徽銅陵大團山銅礦床

一、大地構造單元

大團山銅礦床屬銅陵地區的銅礦床，銅陵地區在大地構造單元位置上屬於揚子准地台下揚子台坳中部。

二、礦區地質

（一）地層

大團山銅礦位於冬瓜山和獅子山銅礦床之南，其賦礦地層是二疊繫上統大隆組和三疊系下統殷坑組。

1.二疊繫上統大隆組（P2d）

該團基層是大團山銅礦床部分次要礦體的賦礦部位，本組厚36～52m。下部以灰黑—黑色硅質頁岩，硅質岩為主，夾灰黑色炭質泥質頁岩和石灰岩透鏡體。底部有一層厚2.5～8m分布穩定的泥質灰岩。上部為黑色含鈣硅質頁岩，硅質岩，夾薄層狀或透鏡狀泥質灰岩。變質後，下部為硅質角岩、透輝石角岩，底部為硅質大理岩或透輝石夕卡岩；上部為透輝石角岩、硅質角岩、長英角岩，夾少量黑雲母角岩。

2.三疊系下統殷坑組（T1y）

本組厚110～145m，岩性參閱冬瓜山銅礦床。

（二）構造

礦田位於大通-順安復向斜之次一級褶皺青山背斜北東段，與銅陵-戴家匯東西向構造岩漿帶的復合部位，參見冬瓜山礦床及圖2-144。

（三）岩漿岩（參閱冬瓜山銅礦床）

三、礦床地質

（一）礦體分布、形態及產狀

本礦床是獅子山礦田內成礦層位跨度最大（P2d底部—T1h上段）的礦床（圖2-144）。主礦體賦存於T1y的下部，長1000m，厚度最大69.47m，平均厚度近30m，凡礦體昂起、下凹或傾角變化大的部位礦體增厚。礦體斜深150～650m，平均450m，埋藏標高—300～800m；礦體呈似層狀，靠近岩體的礦體頭部，局部有分支復合現象。產狀與岩層基本一致，走向30°～35°，傾向南東，傾角一般30°～50°。受橫跨褶皺的疊加影響，沿走向及傾向其形態均為舒緩波狀起伏。礦體向北東側伏，側伏角一般10°～塌埋謹20°。次要礦體分布於主礦體底板P2d的下部、中部和上部及主礦體的頂板，分布較穩定，形態及產狀與主礦體近一致。礦床規模中型。

（二）礦石類型及礦石結構構造

礦石類型主要有含銅夕卡岩型、含銅夕卡岩夾角岩型、含銅角岩夾夕卡岩型、含銅角岩型及少量的含銅磁黃鐵礦夕卡岩型、含銅大理岩型、含銅硅質岩型、含銅花崗閃長岩型，前三者占礦床的80%以上。含銅夕卡岩與含銅角岩成條帶狀或不等厚互層產出，含銅硅質岩型主要分布於P2d層位的礦體中，其他類型零星分布在各礦體。

礦石構造主要為條帶狀構造，次為浸染狀、塊狀構造。條帶狀構造主要由金屬硫化物及脈石礦物鈣鐵輝石、石榴子石與透輝石石榴子石夕卡岩或角岩帶平行相間構成。主礦體中上部出現脈狀網脈狀構造，脈體為晚期石英—硫化物脈（含銅金-石英硫化脈、含硒碲鉍多金屬石英硫化物脈），脈中含黃銅礦、銀金礦等有用礦物成分，由於晚期細脈的疊加礦石的銅、金品位增富。

礦石結構有：自形—他形粒狀結構、片狀—鱗片狀、填隙結構；乳滴狀、格狀、次文象結構、共邊、周邊、包含結構；充填交代結構、選擇交代結構、交代殘余結構、交代反應邊結構等。

圖2-144　大團山銅礦床39線地質剖面圖　Fig.2-144　Geological profile of line 39 in Datuanshan copper deposit

T1n—南陵湖組；T1h—和龍山組；T1y—殷坑組；P2d—大隆組；P2l—龍潭組；γδ—花崗閃長岩；SKm—塊狀夕卡岩

（三）礦石物質成分

礦石礦物成分復雜，金屬礦物主要有黃銅礦、磁黃鐵礦，次有方黃銅礦、黃鐵礦、白鐵礦、閃鋅礦、輝鉬礦、磁鐵礦、少量方鉛礦、毒砂、輝砷鈷礦-鎳輝砷鈷礦、自然鉍、自然金、銀金礦、白鎢礦及硒碲鉍類礦物。脈石礦物主要有透輝石-鈣鐵輝石、鈣鐵石榴子石、石英、斜長石，液者次為硅灰石、透閃石—陽起石、符山石、鉀長石、方柱石，少量的絹雲母、紅柱石、堇青石、綠泥石、綠簾石、黝簾石等。

礦石組分以Cu為主，伴生Au、Ag、S等，局部含Mo。全礦床平均Cu品位1.02%，產於P2d層位中的礦體，Cu品位高於三疊系各層位中的礦體。主礦體平均品位0.99%，向北東沿走向Cu品位逐步增高。各礦體中普遍含Au，但分布不均勻，T1h層位的礦體Au平均品位（0.4～0.79）×10-6;T1y層位礦體普遍含Au，主礦體平均0.46×10-6，局部富集可達5×10-6。銀在主要和次要礦體中分布較均勻，平均品位在11×10-6。

（四）接觸變質與圍岩蝕變

請參閱冬瓜山銅礦床。

四、礦床的成礦作用

（一）成礦作用與成礦物質的富集

1.地層及岩性組合對礦床的控制

礦床主礦體賦存與殷坑組（T1y）下部易交代的碳酸鹽岩夾於不易交代的鈣質頁岩中，其下為具屏蔽性能的大隆組硅質頁岩，構成了有利成礦的岩性組合。經接觸變質交代作用所形成的條帶狀夕卡岩為有利的成礦介質，銅礦化往往選擇性沿夕卡岩條帶及層間裂隙交代充填富集成礦。透鏡狀灰岩在接觸帶附近形成夕卡岩，常被礦液交代成富礦塊。此外，在殷坑組中含有較多的星散狀-結核狀黃鐵礦，具有促使含銅熱液交代沉澱而形成礦體的作用。

2.岩漿岩對成礦的控制

岩漿是成礦的主要條件。礦田內的岩漿侵入岩屬同熔型鈣鹼性的石英二長閃長岩-花崗閃長岩，親銅元素豐度較高，銅一般為（40～110）×10-6，為含銅岩體。銅礦化與岩漿岩密切的空間關系表現在礦床的西側及北東、南西兩端，均有岩牆包圍，銅礦化常在岩牆的接觸帶附近富集，並順層延伸。相互重疊的Cu、Au、Ag、Zn、Bi各元素的原生暈異常亦主要發育於岩牆接觸帶及附近圍岩中。接觸帶處的異常強度高，規模大，並包含了全部銅礦體，從下至上沿接觸帶呈串珠狀分布，軸線順岩層延伸，遠離接觸帶異常的前緣收斂或出現分支。此為岩漿期後熱液交代暈的特徵，充分表明成礦物質來源於岩漿，岩漿岩是成礦的主要條件。

3.構造對礦化的控制與富集作用

構造是控制礦化的重要因素，尤其對礦化的局部富集有較明顯的控制。本礦床的主礦體受NNE向扭轉變形與T1y/P2d層間滑脫面及東西向構造復合控制。礦體深部走向與岩體接觸帶平行，呈NE向，銅品位4次趨勢面亦明顯反映為NNE向，並有兩個疊加富集區。沿走向礦體波狀起伏，在疊加富集中心相對應的穹凹部位，礦體厚度大。由此可見，主礦體受控於由斷裂控制的岩體所構成的半環狀「圈閉」式構造，半環狀「圈閉」式構造及其內部層間滑脫、斷裂構造、接觸帶及小型褶皺等多重構造的復合處，是成礦物質富集的最有利的場所。此外，沿北西向構造斷裂大量發育的晚期石英-硫化物細脈，穿插於早期岩體及夕卡岩礦體中，使銅礦石中金趨於富化。

綜上所述，大團山礦床的成礦條件是燕山期的岩漿攜帶成礦物質，NNE向構造應力場驅動礦液的上升和順層運移，NNE向構造與層間滑脫面及東西向褶皺構造的復合疊加控制了礦液的沉澱，聚集在T1y地層中的地球化學空間中富集形成工業礦體。多重構造的復合處控制了礦化富集。

（二）成礦期、成礦階段的劃分

本礦床廣泛發育接觸變質暈，在此基礎上疊加後繼的接觸交代及熱液作用。成礦階段大致可分為三個主要階段：

1.變質階段

半環狀的岩牆—岩枝網路及其深部大岩體，形成了較大面積的變質暈。鈣質頁岩形成角岩，並出現少量透輝石等硅酸鹽礦物。灰岩變質為大理岩。該階段一般沒有外來物質的加入，基本上是一種等化學變質作用。在夕卡岩形成過程中，接觸變質作用是交代作用的先導，一般雖不形成礦石礦物，卻是形成後期礦石富集的一個必不可少的階段。

2.夕卡岩階段

隨著岩漿的降溫及氣液體的聚集，接觸交代作用相繼發生，氣液沿著斷裂構造、接觸帶及層間裂隙活動，形成兩種夕卡岩：一是接觸帶附近的雙交代夕卡岩，二是熱液流體沿層間裂隙活動過程中，使原岩中泥質和鈣質條帶的組分相互擴散反應交代，形成層間擴散交代的夕卡岩。此種夕卡岩為由石榴子石及透輝石組成的簡單鈣夕卡岩，不具水平分帶性，垂向上可見條帶間不同礦物組合或粒度的細層帶。後續的氧化物階段活動不強烈，僅見透閃石、陽起石等蝕變礦物。

3.石英-硫化物階段

是本礦床的主要成礦階段，可進一步劃分為兩個亞階段。早期亞階段，主要晶出輝鉬礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦（方黃銅礦）、閃鋅礦、方鉛礦。磁黃鐵礦、黃鐵礦和黃銅礦具多世代，是銅的主要成礦階段。晚期亞階段，主要是石英-硫化物細脈，其中含有黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、銀金礦、自然金及少量的輝鉍礦、輝碲鉍礦等。這些情況表明有多期礦化，而晚期較為重要。早階段形成的硫化物集合體主要分布於夕卡岩及其毗鄰的侵入岩和角岩中，受夕卡岩化作用制約。礦物組合分帶不明顯，礦石類型較簡單，主要為夕卡岩型。

五、礦床成因

（一）成礦物質和含礦流體來源

根據礦床和穩定同位素地球化學特徵，本區銅礦成礦物質主要有與岩漿作用有關的岩漿岩和沉積地層兩方面的來源，主要依據如下：

（1）銅礦化與岩體在空間上密切伴生。

（2）岩石地球化學異常圍繞岩體分布，Cu2+濃度由岩體向外呈遞減的梯度帶。

（3）大團山銅礦床含銅夕卡岩礦石的稀土元素為輕稀土富集型，∑REE含量為（72.43～124.98）×10-6，總量雖較岩漿岩低，但分配模式均為右斜型，與岩漿岩的分配模式近似。

（4）本區C2h底部沉積的膠狀黃鐵礦層含銅0.1%左右，有微量黃銅礦共生。C2h銅元素的豐度值為18×10-6，低於區域背景值。可視為成礦物質的地層來源。

綜上所述，成礦物質來源於岩漿岩及地層，其中以岩漿岩來源為主。據Cu品位篩分結果，代表岩漿岩來源的B總體佔90%，代表地層來源的A總體佔10%，即90%的Cu來源於岩漿熱液。

（二）成礦溫度與壓力

夕卡岩階段石榴子石爆裂溫度為435～507℃，石英硫化物階段石英的均一溫度為320℃。

據地層靜壓估計法和閃鋅礦中FeS含量的熱力學計算結果推斷，大團山成礦壓力為505×105Pa。

（三）礦床成因類型

大團山銅礦床的成礦作用於岩漿密切相關。成礦物質主要來源於岩漿岩，從岩漿侵位到礦化作用是一個連續的演化過程，礦化作用同樣在夕卡岩化之後的石英硫化物階段，成礦活動時間長並具多期次活動的特點。礦化受以T1y為主的地層即岩性組合的控制，礦體呈似層狀，其成因類型屬夕卡岩型，因其不存在原始沉積的成礦物質基礎，故進一步將其劃分為層間夕卡岩型銅礦床。其成礦模式參見冬瓜山礦床。

六、找礦標志

1.模式標志：鑒於本區找礦主要是尋找盲礦體，因此應充分運用獅子山礦田的成礦模式及其特徵，以模式指導找礦具有實際意義。

2.圍岩蝕變標志：地表發育大理岩化、角岩化及夕卡岩化。硅化、鉀長岩化、滑石、蛇紋石化則是近礦圍岩蝕變的重要標志。

3.物化探標志：高重力（9.5×10-5～12×10-5m/s2）、中磁力（400～500nT）及低電阻率、高激化率等多種異常的疊加分布，高濃度分布的Cu元素與Ag、Pb、Zn、Mo、Co、Bi等元素組成的次生暈組合異常，是重要的物化探找礦標志。沿接觸帶並順層插入岩層、呈串珠狀分布的原生暈，則是層間式夕卡岩型（大團山）礦床的找礦標志。

2、銅陵銅礦山多高

海拔145米。

冬瓜山銅金礦床位於獅子山礦田深部，是銅陵礦集區乃至長江中下游成礦帶中的十分重要礦床之一。

冬瓜山銅礦積極打造綠色礦山，秉承著「清潔生產，綠色生態」的環保理念，把工業污染控製作為綠液逗扮色礦山創建工作的重中之重，將這一副古老文明與現代時尚的「城中礦」的美麗畫卷展現在世人面前鬧灶。

銅陵銅礦山介紹：

是銅陵有色金屬集團股份有限公司下屬的一座采選聯合骨幹礦山，地處享譽中國古銅都美稱的銅陵市東陲，地理位置優越，礦區北鄰寧銅鐵路，東接蕪大高速公路，西臨長江通道，南毗黃山、九華山景點，交指春通十分便捷。

冬瓜山銅礦的前身獅子山銅礦，籌建於1958年，1966年建成投產。2004年5月，獅子山銅礦更名為冬瓜山銅礦，現有職工2514人。建礦51年來，已累計為國家生產銅料26萬噸，黃金5000千克，白銀162000千克。為中國銅工業的振興和發展做出了應有的貢獻。

3、　安徽銅陵冬瓜山銅礦床

一、大地構造單元

冬瓜山銅礦床屬銅陵地區獅子山礦田的一個最主要的銅礦床。銅陵地區大地構造單元屬於揚子准地台下揚子台坳中部。

二、礦區地質

（一）地層

礦區地表為第四系覆蓋，上泥盆統到中三疊統（D3w—P2d—T1y—T2d）均由鑽孔揭露。礦田內賦礦層位多，自石炭系—三疊系各組地層均有規模不等的工業礦體產出，冬瓜山礦床的賦礦層位為石炭系中上統黃龍組和船山組（C2）及三疊系下統殷坑組（T1y）。賦礦地層的主要岩性特徵簡述如下：

1.石炭繫上統黃龍組、船山組（C2）

該層是冬瓜山銅礦床主要礦體的賦礦部位，厚59～73m。岩性特徵為：下部暗灰色厚層白雲岩，底部灰褐-棕灰色由泥砂質膠結的石英細粒岩，厚3～14cm。中部為淺-深灰色中厚-厚層狀灰岩。上部為灰白-淺灰色厚層狀石英岩和深灰色具球狀構造的石灰岩。下部變質後為灰白色白雲質大理岩及白雲石大理岩。中上部灰岩變質成糖粒狀大理岩。變質強烈地段則分別蝕變為鎂質夕卡岩及虧敬鈣質夕卡岩。

2.三疊系下統殷坑組（T1y）

本組厚110～145m。下部為青灰色薄層狀泥灰岩、淺黃色鈣質頁岩夾薄層-中厚層及透鏡狀灰岩，上部以淺褐-黃褐色鈣質頁岩夾薄層-中厚層灰岩。頂部為灰色厚-巨厚層灰岩，厚8～30m。變質後下部為灰褐色透輝石角岩、硅質角岩，夾大理岩、透輝石石榴子石夕卡岩，底部為黑雲母角岩夾長英質角岩。上部為角岩夾大理岩，或由夕卡岩、角岩、大理岩三者組成不等厚互層；頂部為白色厚-巨厚層狀大理岩，與岩體接觸帶附近常蝕變為塊狀夕卡岩。

（二）構造

礦田位於大通—順安復向斜之次一級褶皺青山背斜北東段，與銅陵—戴家匯東西向構造岩漿帶的復合部位（圖2-133）。背斜全長22.5km，寬約8km，為一不對稱短軸褶皺，走向40°～50°，平面上呈「S」形。礦田部分背斜長約4km，軸面傾向南東，北西翼較南東翼陡，受後期疊加構造影響，—400m標高以上，背斜軸部形態復雜，呈雙峰或多峰，局部向NW斜歪或倒轉，—400m標高以下逐漸舒緩開闊，形態簡單。在背斜軸部及南東正常翼，岩性岩相差異較大的界面，發育虛脫構造和層間裂隙構造，垂向上由下向上規模依次遞減。層間虛脫構造和裂好羨隙構造是多層礦化的重要控礦構造，尤其是與EW向及NNW向橫跨褶皺的疊加復合部位成礦更為有利。

礦田內不同時期的斷裂構造發育，由EW、SN、NNE和NW向斷裂，構成復雜的網格狀斷裂構造格架，不同時期和不同方向斷裂的交匯處，控制了本區岩漿的侵位和岩體的分布。

（三）岩漿岩

礦田內岩體出露面積2.5km2，單個岩體最大為0.625km2。岩漿岩體受網格狀構造控制，並在不同標高互相溝通，構成長3km，寬約1km的淺成—超淺成相的網格狀岩牆-岩枝系，淺部，中深部岩漿主要沿南北、北北東向斷裂侵入，呈小岩枝及岩牆產出，推斷深部為「母子式」復式大岩體。據Sr、H、O、S同位素組成特徵（據全岩樣分析結果，Sr同位素初始比值為0.7095，δ18O=9.90‰，δD=95.07‰），推斷岩漿來源於地殼深部，為殼幔同熔型岩漿。K-Ar法同位素年齡147～160Ma。

侵入岩主要為鈣鹼性系列的石英二長閃長岩、花崗閃長岩，次為鹼性系列的輝石二長閃長岩及石英二長閃長岩。晚期脈岩有閃長玢岩、花崗斑岩、花崗閃長斑岩、煌斑岩、輝綠岩。

鈣鹼系列侵入岩的SiO2含量在59.01%～61.64%，鹼性系列為50.81%～57.32%，其鹼值均超過中國同類岩石的平均含量，且Na2O含量大於K2O；鹼度系數[w（Na2O+K2O）/w（FeO+Fe2O3+MnO—MgO）友空拍]介於1.1～1.4（前者略高於後者）。各岩體的微量元素豐度較高，親銅元素中以Cu、Au豐度較高，Cu在65×10-6以上，最高達355×10-6;Au一般在（2～10）×10-9之間，最高達24×10-9。

本礦田銅、金、硫礦床與岩漿岩關系密切，主要為鈣鹼性系列的石英二長閃長岩、閃長岩和花崗閃長岩，其次是鹼性系列的輝石二長閃長岩和石英二長閃長岩。岩牆-岩枝網格所形成的封閉、半封閉構造，常為礦床就位空間。

三、礦床地質

（一）礦體特徵

冬瓜山礦床平面上分布於大團山礦床之北，剖面上位於大團山的深部。

1.礦體的分布、形態、產狀及規模

該礦床是獅子山礦田內賦存於C2層位中、規模最大的礦床（圖2-134）。主礦體長3000m，寬200～800m，厚度一般30～45m（在背斜軸部及岩體旁側較厚，最厚達85m），呈似層狀，作緩傾斜產出。底板為D3w粉砂質頁岩（變質為角岩），頂界可跨至棲霞組（P1q）的下部，底界下越五通組（D3w）頂部。礦體產狀與圍岩一致，形態呈鞍狀，沿走向受次級隆起的影響，呈波狀起伏。向北東傾伏，傾伏角6°～20°。礦體埋深—800～—900m，礦床規模為大型。

圖2-133　銅陵獅子山礦田地質略圖　Fig.2-133　Geological map of Shizishan ore field in Tongling

T2t—銅頭尖組；T2y—月山組；T2d—東馬鞍山組；T1n2—南陵湖組上段；T1n1—南陵湖組下段；T1h—和龍山組；T1y—殷坑組；ηδν—輝石二長閃長岩；ηδο—石英二長閃長岩；γδ—花崗閃長岩；γδπ—花崗閃長斑岩；ηγπ—二長花崗斑岩；M—大理岩；SKB—條帶狀夕卡岩SKM—塊狀夕卡岩；BrSK—角礫岩筒中夕卡岩；SKBr—角礫狀夕卡岩；SKCu—含銅夕卡岩；Py—黃鐵礦；Pr—磁黃鐵礦；Gn—鐵帽；青山背斜雙峰褶皺軸；2—小型背、向斜軸；3—破碎帶；4—斷層；5—不整合界線；6—地層統界線；7—地層組界線；8—地層段界線；9—地質界線；10—大理岩化界線

2.礦石類型及礦石結構構造

礦石類型復雜。由礦體底板→頂板大致為：含銅角岩型—含銅蛇紋石岩型—含銅磁黃鐵礦型—含銅黃鐵礦硬石膏岩型—含銅黃鐵礦型—含銅夕卡岩型，在岩體邊部出現含銅石英二長閃長玢岩型。含銅蛇紋石岩型穩定分布於礦體底部，沿C2+3底部層位延伸，銅礦化減弱而漸變為黃鐵礦層和蛇紋石化白雲岩。含銅磁黃鐵礦型、含銅磁鐵礦型、含銅黃鐵礦硬石膏岩型、含銅黃鐵礦型相間出現或缺失其中一、二種類型，分布於礦體的中上部。含銅夕卡岩型主要發育於岩體旁側，分布於礦體的頂部和中部。

圖2-134　冬瓜山銅礦58線剖面圖　Fig.2-134　Section of exploratory line 58 in Dongguashan copper deposit

Q—第四系；T1n—南陵湖組；T1h3—和龍山組上段；T1h2—和龍山組中段；T1h1—和龍山組下段；T1y—殷坑組；P2d—大隆組；P2l—龍潭組；P1g—孤峰組；P1q—棲霞組；C2—黃龍＋船山組；D3w2—五通組上段；γδπ—花崗閃長斑岩；ηδο—石英二長閃長岩；ηδοSK—夕卡岩化石英二長閃長岩；ηδνBr—角礫狀輝石二長閃長岩；SKBr—角礫狀夕卡岩；1—破碎帶；2—銅礦體

礦石構造主要為層紋狀、條紋狀、塊狀、浸染狀及網脈狀。礦石結構有膠狀、三聯嵌晶、球粒、交代充填等結構。上述礦石類型的分帶及礦石的結構構造顯示了本礦床具有外生和內生疊加的特徵。

3.礦石物質成分

礦石礦物成分復雜，金屬礦物主要有黃銅礦、磁黃銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦，次有穆磁鐵礦、膠狀黃鐵礦、白鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、菱鐵礦及少量白鎢礦、方黃銅礦、自然金、毒砂、赤鐵礦、輝鉬礦等。非金屬礦物主要有石榴子石、透輝石、透閃石、蛇紋石、硬石膏、滑石、石英、方解石、白雲石，次要礦物為金雲母、陽起石、橄欖石、硅鎂石、石膏、綠泥石、綠簾石、硅灰石等。

礦石組分以Cu、S、Fe為主，伴生Au、Ag、Se、Te等金屬和稀散元素。礦體平均含銅1.01%，中部較富，向南西及北東方向逐漸變貧；近岩體富而遠離岩體漸貧。金平均品位0.24×10-6，銀8.67×10-6。銅在含銅黃鐵礦硬石膏岩型、含銅黃鐵礦型和含銅磁黃鐵礦型礦石中較富，其他類型礦石中較貧。金銀主要富集於礦體中部，以含銅黃鐵礦硬石膏岩型礦石中含量最高。

（二）接觸變質與圍岩蝕變

1.接觸變質

礦田內接觸交代變質和熱接觸變質作用十分普遍，以中部最為強烈，形成近南北向的強變質中心，向四周隨遠離岩體變質程度逐漸減弱。在岩體與圍岩接觸帶的附近，以接觸交代變質為主，遠離接觸帶則以熱接觸變質為主。礦區自岩體至圍岩接觸帶大致可劃分為：花崗閃長岩—夕卡岩化花崗閃長岩—內夕卡岩—塊狀夕卡岩—層狀（條帶狀）夕卡岩—夕卡岩化大理岩（夕卡岩化角岩）—大理岩（角岩）—石灰岩（頁岩）。圍岩因其物理化學性質的差異，而有不同的變質礦物。一般砂岩變質為石英岩；白雲岩、白雲質大理岩變質為透閃石、橄欖石、硅鎂石夕卡岩；灰岩變質為大理岩，局部為鈣鐵石榴子石夕卡岩；雜質灰岩變質為透輝石、石榴子石夕卡岩；泥質頁岩，硅質岩變質為透輝石角岩、硅質角岩，變質強烈時為透輝石夕卡岩、硅灰石夕卡岩。

2.熱液蝕變

礦田內熱液蝕變普遍，但分帶不甚明顯。主要蝕變有鉀長石化、綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化、硅化、絹雲母化、高嶺土化、蛇紋石化等，其中鉀長石化、綠簾石化、絹雲母化、高嶺土化主要發育於接觸帶的岩體一側。與銅金礦化關系較密切的蝕變主要有鉀長石化、碳酸鹽化、硅化、蛇紋石化等。

四、成礦作用

（一）成礦條件與成礦物質的富集

1.沉積地層對銅礦化的控製作用

冬瓜山銅礦床主要賦礦地層C2+3對成礦的控製作用主要有：存在有原始沉積礦層，有易被交代成礦的岩性和有利的岩性組合等三個方面。原始沉積礦層主要是中石炭世海侵初期沉積的黃龍組下部白雲岩段中所夾的1～3層膠狀黃鐵礦層。膠狀黃鐵礦具草莓狀、團球狀結構，與白雲岩相間組成層紋狀構造。岩礦石微量元素Q型聚類分析，膠黃鐵礦與同鑽孔中的白雲岩共群，也與遠離岩體不含礦地層中的白雲岩共群，其相關系數達90%。表明膠黃鐵礦與白雲岩為同時沉積。礦床內見有被交代殘留的層紋狀膠狀黃鐵礦，並出現硬石膏及少量的菱鐵礦，膠狀黃鐵礦無疑是硫鐵礦體的礦坯層。對銅礦體而言，則起到重要的沉澱劑或催化劑作用，促使岩漿期後的含銅熱液交代沉澱而形成重要的銅礦體。碳酸鹽岩是有利的成礦圍岩，本礦區內白雲岩、硬石膏層等蒸發岩，似乎比碳酸鹽岩更為有利。D3w-C2+3-P1q的岩性組合為砂頁岩-白雲岩（硬石膏）-灰岩-頁岩，易於交代的碳酸鹽岩夾於頂、底板透水性差的砂頁岩中，為有利於選擇交代形成礦體的成礦層位。

2.岩漿岩對銅礦化的控製作用

本礦床雖有原始沉積的膠黃鐵礦層存在，但礦化主要受石英二長閃長岩體的控制，在包村及青山腳兩個岩體的深部接觸帶，不僅C2+3全層銅礦化，而且其上部P1q灰岩及下部D3w上段砂頁岩亦部分夕卡岩化及銅礦化。岩體之間的礦體厚度增大，品位最富，厚度及品位均隨離開岩體而遞減變化。硫同位素δ34S值也顯示了逐漸降低的分帶性，說明岩漿岩是礦液的攜帶者，為具有主導意義的礦化控制因素。

3.構造的控礦作用

構造條件對成礦、礦體局部富集起著十分重要的控製作用。礦體主要受背斜軸部和北北東向扭轉變形與層間滑脫面及東西向褶皺復合控制。背斜形成過程中伴生的順層滑脫構造，經後期構造疊加，進一步擴大而成為貯礦空間。礦床底板D3w與頂板P1q標高的三次趨勢面，均呈北北東向，礦體南北兩端隆起，為東西向疊加褶皺的反映。P1q頂板趨勢面軸向較D3w底板軸向向北偏轉較大，表明上岩層之間存在著差異滑動，層間滑脫面受到北北東向扭轉復合，形成有利於礦化的虛脫空間。礦體厚度與品位的趨勢面等值線，總體走向為27°和10°左右，與北北東向斷裂帶近於一致，說明礦化與富集受控於斷裂帶。陡立的斷裂帶、D3w與P1q之間的層間滑脫構造、有利的物理、化學空間是形成厚度穩定、延伸大的礦體的重要構造控制因素。

綜上所述，冬瓜山礦床的成礦條件是岩漿熱液攜帶來銅礦物質，C2+3提供地球物理化學空間、硫及少部分銅源，北北東向構造應力場是礦液的上升驅動力，北北東向扭轉變形和背斜軸部的滑脫面、東西向構造的復合疊加，控制了礦液的分布及富集規律。

（二）成礦期、成礦階段的劃分

本礦床礦體的形成可劃分為沉積成岩期和岩漿熱液作用期，以後者為主，又可進一步劃分為變質、夕卡岩化、氧化物、石英硫化物4個階段。各階段的礦物組合和元素組合具有較明顯的差異。

沉積成岩期。中石炭世早期處於潮坪窪地環境，在岩相變化部位沉積了膠黃鐵礦層及硬石膏層。在沉積成礦過程中，由於細菌的參與作用，形成了具球狀、草莓狀結構的黃鐵礦，構成了本區成礦的基本條件。

岩漿熱液作用期。本區廣泛發育熱變質暈，在此基礎上疊加後繼的接觸交代和熱液作用。

變質階段：岩漿侵入使圍岩發生變質作用，高位大岩體是主要熱源，形成了大范圍的變質暈。熱梯度則取決於岩體的大小和形狀。泥質岩經熱變質形成角岩，灰岩形成大理岩，不純白雲岩則形成鐵鎂硅酸鹽岩石等。原生膠黃鐵礦受到改造，組構由膠狀-細微晶-粗晶，紋層狀-條紋，條帶狀-塊狀，在成分上則由膠黃鐵礦-黃鐵礦-磁黃鐵礦-磁鐵礦。

夕卡岩化階段：隨著岩漿的降溫固結和氣液熱液體的聚集，接觸交代作用取代了熱液變質作用。熱液體沿斷裂構造、接觸帶、層間滑脫構造等活動，當熱流體沿層間與鈣鎂質岩石發生交代作用，可形成層間夕卡岩，黃龍組底部白雲岩段則生成鎂夕卡岩。早期形成的鎂橄欖石、透輝石，受後期熱液影響常見金雲母、蛇紋石、滑石等，隨溫度降低，H2O作用的增大，橄欖石向滑石、蛇紋石轉化。熱流體與灰岩交代則形成由石榴子石和透輝石組成成分簡單的鈣夕卡岩。層狀夕卡岩的發育程度基本上取決於三個條件：含SiO2的高溫熱液，以提高必要的SiO2來源；有良好的空隙度和滲透率的易交代岩性；上、下層中有不透水層，以限制熱液液體沿透水層作橫向流動與圍岩交代。

氧化物階段：該階段為高fo2低fs2環境，主要標志礦物為磁鐵礦及含水硅酸鹽類礦物，磁鐵礦可構成獨立的礦石自然類型，熱液中K2O增加則出現金雲母，熱液碳酸岩礦物，主要為方解石及少量鐵方解石或菱鐵礦。

石英硫化物階段：為主要成礦活動階段，含礦熱液沿有利構造部位上升，由於溫度降低，硫質加入和地層水等外來溶液的混合，促使成礦物質的絡合物不穩定而沉澱。在還原條件下，含銅物質在磁鐵礦、石榴子石等礦物中沉澱下來。礦物晶出的順序主要為輝鉬礦-磁黃鐵礦-黃鐵礦-黃銅礦-閃鋅礦-方鉛礦。其中磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦具多期性。伴生的蝕變礦物主要有石英、方解石、綠泥石、絹雲母、蛇紋石、滑石、金雲母、鉀長石等。硫化物除浸染於夕卡岩及硬石膏夾層中外，在夕卡岩之外尚形成大量塊狀硫化物礦石。自岩體向外，磁黃鐵礦-黃鐵礦有互為消長的趨勢，黃銅礦也隨之相應遞減；在垂向上，自下而上為角岩（或蝕變石英二長閃長岩）—滑石蛇紋岩—磁鐵礦-塊狀硫化物（±硬石膏）—石榴子石夕卡岩（±硬石膏）。黃銅礦化主要分布於滑石蛇紋岩至石榴子石夕卡岩中，次為角岩或蝕變石英二長閃長岩。

（三）成礦物質和含礦流體來源

根據礦床和穩定同位素地球化學特徵，本區銅礦成礦物質主要與岩漿作用有關，主要依據如下：

1.冬瓜山銅礦床中黃銅礦與石英二長閃長岩，區域黃龍組（C2h）白雲岩中微量元素Q型聚類分析譜系圖，表明黃銅礦與石英二長閃長岩相關，而與賦礦圍岩白雲岩關系不密切。

2.冬瓜山銅礦床中方鉛礦的鉛同位素組成較均一，206Pb/204Pb為18.032～18.271,207Pb/204Pb為15.648～15.592,208Pb/204Pb為38.030～38.610，斯塔夫法計算的模式年齡與岩漿岩侵入年齡相近。

3.本區C2h底部沉積的膠狀黃鐵礦層含銅0.1%左右，有微量黃銅礦共生。C2h銅元素的豐度值為18μg/g，低於區域背景值。

4.據Cu品位篩分結果，代表岩漿岩來源的B總體佔90%，代表地層來源的A佔10%，即90%的Cu來源於岩漿熱液。

關於含礦流體來源，冬瓜山銅礦床石英硫化物階段中，礦物流體包裹體的氫同位素組成特徵，石英δDH2O為—86.3‰～—94.3%o，δ18OH2O為＋3.4‰～＋7.6‰，接近泰勒提出的岩漿水數，代表本區岩漿熱液范圍。礦石中膠狀黃鐵礦和方鉛礦的氫氧同位素，δDH2O為—133.2‰和—139.1‰，δ18OH2O為—17.9‰和—18.6‰，代表沉積時期及晚期熱液的產物。由此認為，成礦流體早期以岩漿水為主，後期有地層水加入。含礦流體為有地下水混入岩漿水的混合循環液，成礦溶液pH值為4.91～6.26，早期偏鹼性。

圖2-135　安徽銅陵獅子山礦田成礦模式　Fig.2-135　Metallogenetic model of Shizishan ore field in Tongling area

T2d—東馬鞍山組；T1n—南陵湖組；T1h—和龍山組；T1y—殷坑組；P2d—大隆組；P2l—龍潭組；P1g—孤峰組；P1q—棲霞組；C2—黃龍＋船山組；D3w2—五通組上段；S—志留系；ηδο—γδ-鈣鹼性系列；1—角礫岩筒；2—夕卡岩化范圍；3—銅（金）礦體；4—鉬礦體；5—銀（金）礦體；6—黃鐵礦礦體；7—細脈浸染型銅礦化；8—含銅石英脈；9—成礦元素；10—岩漿氣液；11—地層水及天水；12—成礦流體；13—推測岩漿房；14—沉積黃鐵礦層；15—沉積鉬富集層；①—冬瓜山Cu、S、Fe、Au；②—大團山Cu（Au、S）；③—斑岩型銅礦化

（四）成礦溫度和壓力

冬瓜山礦床各成礦階段的包裹體測溫資料為：

夕卡岩階段：石榴子石爆裂溫度410～425℃；氧化物階段：石英均一法為350～400℃，磁鐵礦爆裂溫度為300～365℃。硫化物礦物以硫同位素平衡計算溫度：黃鐵礦-黃銅礦礦物對計算溫度201～434℃，磁黃鐵礦-黃銅礦礦物對為190～372℃。上述測溫結果顯示溫度區間大，表明成礦時間長，熱液階段合理的成礦溫度為400～200℃。

（五）礦床成因類型

鑒於成礦作用有一定的沉積物質基礎，礦化主要發生在夕卡岩化之後的岩漿熱液石英硫化物階段，受層位控制特別明顯，故將其成因類型確定為層控夕卡岩型。

（六）成礦模式

獅子山礦田按賦存層位，由下而上有冬瓜山、花樹坡、老鴉嶺、大團山、獅子山、胡村後山、雞冠石等礦床。各礦床雖產出層位不同，但均受統一的構造、岩漿岩等因素所控制，形成「多位一體」或稱「多層樓」式礦田模式（圖2-135），由熱液脈型、角礫岩筒型、層控夕卡岩型、夕卡岩型等組成。冬瓜山礦床代表了位於「多層樓」模式下部的層控夕卡岩型礦床。綜觀獅子山礦田的成礦模式具有以下主要特點：

1.成礦主要受同熔型鈣鹼性中酸性岩控制，岩體淺部呈小岩枝及岩牆-岩枝狀，深部為大岩體。

2.構造在垂向上有較明顯的分帶現象，自深部到淺部為層間滑脫構造-接觸帶-角礫岩筒-斷裂構造，不同構造相應控制了不同形態的礦體。

3.成礦圍岩主要為C2+3—T1h，不同的物理化學性質的岩石和岩層界面，為賦礦的有利層位。

4.礦體以層狀-似層狀形態產出為主，成礦元素以Cu為主，各類型礦床間的元素組合尚有差別。

5.礦質主要是岩漿作用的產物，含礦液體為岩漿水和地下水混合成礦液，含礦流體的驅動力主要是與岩漿侵入作用有關的熱源。

五、找礦標志

（1）圍岩蝕變標志：地表發育大理岩化、角岩化及夕卡岩化。硅化、鉀長石化、滑石、蛇紋石化則是近礦圍岩蝕變的重要標志。

（2）物化探標志：高重力（9.5×10-5～12×10-5m/s2）、中磁力（400～500nT）及低電阻率、高激化率等多種異常的疊加分布，高濃度分布的Cu元素與Ag、Pb、Zn、Mo、Co、Bi等元素組成的次生暈組合異常，是重要的物化探找礦標志。縱向發育程度遠勝於橫向的Cu原生暈，是層控夕卡岩型（冬瓜山）礦床的找礦標志。

（3）運用成礦系列的概念和獅子山礦田的成礦模式指導找礦。