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）。
华北地块六安合肥庐断裂带带大别地块太湖岳西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不含矿白云岩含矿白云岩岩性灰色、厚至巨厚层泥晶白云岩灰-深灰微晶白云岩有机炭Sr/Ba F(ppm) Cl(ppm) δ18O(‰) δ13C(‰) 沉积环境0.33%11.613858+25.97+2.29潮坪0.35%27.5（白云岩>79.2，胶黄铁矿9.07）318.9（白云岩162，胶黄铁矿515）115.6（白云岩126，胶黄铁矿102.5）+22.33+1.61潮坪洼地三、矿床特征3.1矿床规模及品位铜官山铜铁矿由松树山、老庙基山、小铜官山、老山、宝山、白象山、罗家村和笔山等八个矿床组成。
其中松树山、老庙基山、小铜官山、笔山矿床规模最大，探明铜储量占全区总储量的80％。
（1）铜矿：资源储量246万吨，矿产地33处，大中型矿床9处，平均品位1%，矿床深度一般在500米以内。
（2）铁矿：资源储量7585万吨，矿产地30处，中型矿床有5处。
铁矿主要作为矽卡岩型铜矿的伴生组分或共生矿产出。
（3）金银矿：金资源储量100吨，岩金矿产地16处，中型矿床有4处，岩金平均品位为5.48克/吨；伴生金矿产地11处，大中型矿床有8处，伴生金平均品位5.17 -0.14克/吨。
银资源储量1351吨，矿产地13处，银矿以伴生矿为主。
3.2矿体特征根据矿体的产状、形态、矿石组合和蚀变类型及矿物标型特征，可划分为三种矿化类型（图3）。
上部矿体：主要产在石炭一二叠系灰岩与石英闪长岩的接触带附近。
矿体与地层产状不一致（不整合型）。
一般规模不大，有典型的矽卡岩矿物组合和分带性，是传统观点的矽卡岩矿床，如笔山、罗家村矿段。
主要矿石类型有磁铁矿型、磁黄铁矿型、黄铁矿型和矽卡岩型。
矿石构造为块状构造、脉状构造等，具交代溶蚀，交代充填、固溶体分离、残余等结构。
矿石中微量元素Zn、Co、Ga含量较高，Ni含量低。
中部矿体；主要产于中石炭统底部的白云岩中，呈层状。
层位稳定，水平延伸可达几千米。
与地层产状一致（整合型矿体）。
当位于接触带附近时可与上部矿体相联结，构成“人”字型矿体。
矿石类型有磁铁矿-蛇纹石型、磁黄铁矿-蛇纹石型、黄铁矿-蛇纹石型、胶状黄铁矿-白云石型。
在矿石中保留了大量的原生沉积构造（层纹、条带、皱纹、胶状、莓球、残余鲕等）。
镜下资料表明，在磁铁矿、磁黄铁矿中保留有残余的胶状黄铁矿，甚至在黄铁矿中也可见到胶状黄铁矿残余。
此类矿石中的矿物生成顺序是：胶状黄铁矿—晶质黄铁矿—磁黄铁矿—磁铁矿—黄铜矿。
黄铜矿主要是后期叠加在早期矿物之上的，一般呈似条带状、浸染状、细脉状，伴有黄铁矿、石英、方解石等。
图3 笔山东部13线剖面图（据321队资料）P1q栖霞组；C1g高骊山组；δo石英闪长岩；Sp1蛇纹岩；Mgt磁铁矿；Cpr磁黄铁矿；Skd透辉石矽卡；Skg石榴石矽卡岩；虚线为岩性界线；实线为铜矿体界线宏观和微观资料表明中部矿体中存在着两种成因系列的矿物组合：胶状黄铁矿-晶质黄铁矿-磁黄铁矿-磁铁矿组合和磁铁矿-磁黄铁矿-黄铁矿、黄铜矿组合。
这两个组合中的磁铁矿产状及物理参数均不相同；氧同位素也略显不同，但化学成分差异则不明显（表2）。
中部矿体中有两类黄铁矿标型特征不同（表3），表明地层中的黄铁矿与整合矿体中的黄铁矿相似，而与岩体中的黄铁矿有明显区别。
中部矿体围岩以镁矽卡岩蚀变为特征，从接触带到围岩蚀变分带为镁橄榄石—金云母—蛇纹石—大理岩，相应的矿化分带是磁铁矿—磁黄铁矿。
铜矿化是叠加的，远离接触带呈现Cu(Mo)—Cu(Pb·Zn)—Fe(Au)的变化趋势。
2、矿体特征：矿床特征根据矿体的产状、形态、矿石组合和蚀变类型及矿物标型特征，可划分为三种矿化类型（图4-8）上部矿体：主要产在石炭一二叠系灰岩与石英闪长岩的接触带附近。
矿体与地层产状不一致（不整合型）。
一般规模不大，有典型的矽卡岩矿物组合和分带性，是传统观点的矽卡岩矿床，如笔山、罗家村矿段。
主要矿石类型有磁铁矿型、磁黄铁矿型、黄铁矿型和矽卡岩型。
矿石构造为块状构造、脉状构造等，具交代残余，交代充填、固溶体分离等结构。
矿石中微量元Zn、Co、Ga含量较高，Ni含量低。
中部矿体；主要产于中石炭统底部的白云岩中，呈层状。
层位稳定，水平延伸可达几千米。
与地层产状一致（整合型矿体）。
当位于接触带附近时可与上部矿体相联结，构成“人”字型矿体。
矿石类型有磁铁矿-蛇纹石型、磁黄铁矿-蛇纹石型、黄铁矿-蛇纹石型、胶状黄铁矿-白云石型。
在矿石中保留了大量的原生沉积构造（层纹、条带、皱纹、胶状、莓球、残余鲕等）。
镜下资料表明，在磁铁矿、磁黄铁矿中保留有残余的胶状黄铁矿，甚至在黄铁矿中也可见到胶状黄铁矿残余。