铜官山

安徽铜陵铜官山铜矿床

一、 区域地质背景

铜官山铜铁矿是一座老矿山，早享有盛名。据史载，南朝（公元420~581年），就有“铜官山”之称，有炼铜场。唐代开元年间（公元713~741），铜官山称“利国山”设铜官，监督开采铜矿。铜官山铜铁矿的发现年代久远，开发利用历史悠久，矿区古采坑、废矿堆、古炼渣遍布，因而引起了国内外地质界、采矿业的高度重视，许多部门、企业和团体相继进入该区调查、勘测。

铜陵地区位于贵池-马鞍山窿起带（印支期窿起带）的中部，西以郯庐断裂为界分别与华北地块和大别地块毗邻，南东与江南台隆相连。南、北两侧分别被两条东西向的隐伏基底断裂所围限，与贵池、繁昌两个北东向的S 状窿褶带相隔；东西两侧分别为北东向大型断裂带为界，构成一个相对独立的菱形窿起地块（图1-1）。

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桐城安庆望江贵池江南地块繁昌南陵无为芜湖巢湖下扬子构造庐江02550k m 1234567铜陵郯

图1-1 下扬子地区构造简图（据刘文灿等，1996）

1.沉降带；

2.隆起带；

3.背斜轴；

4.向斜轴；

5.断层；

6.郯庐断裂带；

7.构造单元边界

安徽铜官山地区矽卡岩型铜矿床位于长江中下游钢金铁硫成矿带的中段，铜官山“S ”状背斜的北西翼。东西长约15km ，南北宽约10km ，铜官山、东狮子山、金口岭、鸡冠石等近10个大中型矿床密集分布于此。矿床沿燕山晚期中酸性岩浆侵入活动形成的铜官山岩体，呈NE 向展布，与铜山背斜一致。

该区地层出露为志留-第三系。志留-泥盆系主要为碎屑岩; 石炭-三叠系以海相碳酸岩为主, 夹海陆交互相的煤及页岩; 侏罗系主要为火山岩; 白垩系、第三系多为陆相堆积。与成矿有关的层位主要是在石炭系底部与泥盆系顶部接触界面上, 区内现已查明的几个大型矿床, 如冬瓜山、新桥等主矿体都在这一含矿空间。区内与成矿有关的岩浆活动主要为燕山期, 该期一般分为早晚两期。燕山早期, 岩性为闪长岩、石英闪长岩等偏中性岩类; 燕山晚期岩性为偏酸性的石英闪长岩- 花岗闪长岩、花岗斑岩等。这两期岩浆活动在该区是相互重

叠并具有一定的相关性, 对成矿都有着明显的控制作用。矿床所处的铜陵地区是沉降带中的相对隆起区, 主要矿产有铜、铁、硫、铅、锌、金、钼等。其中以铜为主, 与邻区宁芜) 庐纵火山岩盆地中的铁矿构成著名的铁铜成矿带。

铜陵地区位于贵池-马鞍山隆起带（印支期隆起带）中部，西一郯庐断裂为界分别与华

北地块和大别山地块毗邻，南东与江南台隆相连。南、北分别被两条东西向的隐伏基底断裂所围限，与贵池、繁昌两个东北向的“S”状的窿褶皱带相隔；东西两侧分别为东北向的大型断裂带为界，构成一个相对独立的菱形窿起地块（图1）。

1.2矿区地质概况

铜官山矿床位于铜陵-戴家汇东南西向基底断裂的西端，铜官山“S”状背斜的北西翼。燕山晚期中酸性岩浆侵入活动形成了铜官山岩体，呈NE向展布，与铜官山背斜一致。沿接触带由南向北分布有白家山、宝山、老山、小铜官山、老庙基山、招树山、笔山、罗家村8个矿段（图2）。

矿区出露地层自老至新有志留系上统茅山组( S3m )砂岩; 泥盆系五通组(D3w)石英砂岩; 石炭系下统高骊山组(C1g )粉砂岩; 中上统黄龙、船山组( C2+ 3 )灰白色) 灰色中厚层灰岩、白云岩; 二叠系下统栖霞组( P1q)灰岩; 孤峰组( P1g )硅质岩; 龙潭组( P2 l)页岩; 大隆组( P2d ) 灰岩; 三叠系下统殷坑组(T1y )大理岩; 下统和龙山组(T1h )条带状灰岩; 三叠系中统扁担山组(T2b)为中厚层大理岩等。该区的主要含矿层位有黄龙、船山组灰岩,栖霞组灰岩和扁担山组灰岩,而黄龙、船山组灰岩及其与高骊山组界面是该矿区重要含矿层位。区内构造,褶皱构造主要是铜官山背斜,该背斜全长约17km,为一短轴不对称倾伏背斜,轴面

呈S0型扭曲,枢纽呈波状起伏。背斜轴向总的走向为北东45b。主断裂构造有两组:北东向逆断层,主要有F11和F1。铜官山-石耳山纵向逆断层(F11),长约6.5km,走向北东,倾向北西。该断层发育在石炭系高骊山组砂页岩与石炭系中上统黄龙、船山组地层之间,属压扭性断层。此断层是该区主要控矿构造,宝山矿段的矿体就是受此断层控制。笔山-白家山纵向逆断层( F1 ),长约3.5km,断层走向北东,倾向北西,主要分布在孤峰组硅质岩和栖霞组灰岩之间，是矿区内另一条控矿构造,罗家村浅部小矿体就是受此断层控制。北西向平移正断层,走向一般320b左右,倾向西南,倾角较陡。分布在松树山-老庙基山矿段,是成矿后断层,对矿体有破坏作用。这些断层大多具长期性,多次活动的迹象（图2-1）

矿区岩体主要为铜官山岩体,该岩体为一岩株,位于背斜的北西翼,平面上呈椭圆形,侵位方向据重力和钻探实际资料推测是自南东向北西方向侵入超覆。侵入时代为燕山早期,同位素地质年龄为158Ma。出露面积约1.5平方千米。岩性为石英闪长岩,细粒- 中粒结构,主要矿物为中长石、角闪石、石英和透辉石。副矿物主要为磷灰石、磁铁矿等。

二、矿床地质特征

矿体主要赋存在石炭系中，矿体明显受黄龙组地层控制，产于白云岩底部。有三种含矿组合：粉砂岩-黄铁矿层-碳质页岩组合；粉砂岩（或页岩）-黄铁矿层-白云岩-灰岩组合；白云岩-菱铁矿（或黄铁矿）-灰岩组合。矿层往往位于两种岩性的转变部位。剖面分析表明中上石炭统白云岩段和灰岩段、含矿白云岩和不含矿白云岩，它们在有机炭、F、Cl含量和Sr/Ba比值及pH、Eh条件等方面均有差异。在邻区冬瓜山矿床中发现有硬石膏层，其δ34S 平均值为16.69‰（表1）。

铜官山岩体主要由石英闪长岩组成，呈岩株状产于背斜的西北翼，出露面积约1.5km2，其中见有角闪闪长岩、闪长斑岩包体。后期有二长岩脉侵入。主岩体形成时间在150Ma左右。自岩体中心向外可划分为中心相、过渡相和边缘相。钙碱指数CA=58，属钙碱性岩。岩石化学特征表现为：Na2O+K2O=7.06－7.54；Na>K。Al2O3/(K2O+Na2O+CaO) >1。

表1 含矿与不含矿白云岩段特征对比表