3.1.1 岩体接触关系
各岩体与围岩均为侵入接触关系,围岩分别是志留纪粉砂岩(如舒家店岩体等)、上泥盆世的石英砂岩(如沙滩脚岩体等)、中晚石炭世碳酸盐岩(如铜官山、矶头等岩体)、二叠纪和三叠纪的硅质页岩、灰岩、白云质灰岩等(如狮子山、凤凰山岩体等)。
伴随着岩浆的侵入作用,出现了广泛的接触变质作用。围岩为碳酸盐岩时,接触带则主要为矽卡岩化,远离接触带则为大理岩化;围岩为粉砂岩或泥页岩时,则主要为角岩化。同时,也形成了与其有关的铜、金、硫、铁、铅、锌、银等金属矿化(床)。
3.1.2 岩体空间变化
以区内中部的南北向牛山-青阳山深断裂为界,西部区各岩体比其东部区岩体出露的面积小,反映其受风化剥蚀的程度低;西部区比东部区的岩体偏基性,前者主要为石英二长闪长(玢)岩,后者主要为花岗闪长(斑)岩。
本区岩浆活动直接受铜陵-戴家汇深大断裂带的控制,而岩体的就位则受盖层构造的控制。前者表现为所有岩体均分布在近东西向宽约20 km的构造带上;后者表现为一部分岩体沿断裂呈线状或长椭圆形分布,其长轴方向与构造线方向一致,为北东向、北西向、南北向和北北东向。而另一部分岩体沿几组断裂交汇处侵位,呈不规则状分布,还有些岩体侵位于褶皱构造的核部或附近的翼部。
3.1.3 主要岩体地质特征及岩相学
3.1.3.1 辉长闪长岩岩体
此类岩体分布较少,主要为湖城涧和杉木岭岩体。呈小岩株、岩墙状,规模较小。由于此类岩体易于风化,地表露头不多见,仅借助于山地工程揭露和钻孔才能圈出其范围。
岩石为黑色,似斑状结构,基质具辉绿结构。斑晶为斜长石和辉石,斜长石为自形长板状,一般为1.4~1.8 mm,最大者达2.5 mm,用最大消光角法测得其An =76,由电子探针分析结果计算出的An =82,应为倍长石;辉石为柱状,粒度和斜长石相近。基质为长条形的斜长石和粒状的辉石,斜长石作不规则状排列构成近似于三角形格架,其中被粒状的辉石及磁铁矿充填,构成辉绿结构。基质斜长石的电子探针分析结果表明,其An =45,为拉长石,粒度为0.1~0.2mm。此外,还有少量的角闪石和黑云母。角闪石为长柱状,黑云母呈鳞片状。
主要金属矿物为磁铁矿,偶见黄铜矿。
各矿物相对含量:斜长石60% ~70%,辉石20% ~25%,黑云母5% ~8%,角闪石4%~5%,钾长石1%~2%,金属矿物<1%。
3.1.3.2 辉石二长闪长岩岩体
主要为舒家店、白芒山和新桥头岩体。地表出露形状为椭圆形,呈岩墙、岩枝状,常与石英二长闪长岩岩体和花岗闪长斑岩岩体共生,且分布于这些岩体的边部。侵入的围岩主要为碳酸盐岩和粉砂岩,接触变质产物为矽卡岩、大理岩和角岩。在接触带及其附近围岩中发育金、银、铅、锌矿化。部分岩体的岩石结构变化大,如白芒山岩体,西北端的斑状结构十分明显,而南东端逐渐过渡为半自形粒状结构。主要矿物为斜长石、次透辉石,其次为黑云母、钾长石。斜长石为长板状,一般为1.5~2.2 mm,局部地方具定向性;次透辉石为柱状及短柱状,粒度和斜长石相近或略小,黑云母为片状,钾长石为他形粒状,充填于大颗粒的斜长石之间。
副矿物主要为磷灰石、榍石。磷灰石既有针状的,亦有较粗大的短柱状;榍石为燕尾状、菱形和不规则粒状。金属矿物主要为磁铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿,它们主要分布在暗色造岩矿物附近,尤其是当这些暗色矿物发生蚀变时(如绿泥石化),它们聚集成不规则团块状。
各矿物相对含量:斜长石65%~75%,次透辉石10%~15%,角闪石7%~8%,黑云母3%~5%,钾长石3%~4%,副矿物1%,金属矿物1%~2%。
该类岩体中含有丰富的包体,如含镁铁尖晶石辉石堆积岩包体、角闪石堆积岩包体、矽卡岩包体、石英砂岩包体及角岩包体等。
3.1.3.3 石英二长闪长岩岩体
该类岩体占区域岩体总数的30%,主要呈岩株状,其次呈岩枝状。一般产于背斜的核部或其附近的翼部,与碳酸盐岩围岩接触,发育矽卡岩化及大理岩化,并发育铜(金)矿化,部分形成工业矿体。
岩体中发育长英岩脉、石英脉及矽卡岩脉,其宽度不等,但延伸较大;同时,还发育微细裂隙,裂隙率一般为50~80条/m,部分微细裂隙中被黄铁矿、黄铜矿充填。
岩石呈浅灰色,半自形粒状结构,主要矿物成分为斜长石、石英,其次为角闪石、黑云母、钾长石。斜长石为板状,一般为1.2~2.4 mm,聚片双晶、环带构造发育。角闪石为柱状;黑云母为片状,部分被绿泥石交代;钾长石和石英均为他形粒状,充填于斜长石颗粒之间。钾长石的粒度为0.2~0.4 mm,石英一般为0.2 mm,副矿物为磷灰石、榍石,金属矿物为磁铁矿、黄铁矿,偶见黄铜矿及闪锌矿。
各矿物相对含量为:斜长石55%~65%,角闪石8%~10%,钾长石10%~12%,石英12%~15%,黑云母4%~6%副矿物及金属矿物1%~2%。
该岩石类型代表性岩体还有天鹅抱蛋、铜官山、鸡冠山、狮子山、冬瓜山、大团山、矶头等。
该类岩体中普遍发育暗色微粒闪长质包体,部分岩体中见到由暗色微粒闪长质包体组成的包体群。包体呈椭圆形,长轴具定向性(如铜官山岩体)。
3.1.3.4 石英二长闪长玢岩岩体
主要为岩床状,地表露头呈不规则长椭圆形,东西向分布(如缪家岩体)。岩性较均一,但具有强烈的碳酸盐化、粘土化现象。接触带围岩蚀变较弱,碳酸盐岩围岩仅发生大理岩化。
岩石为暗灰色,斑状结构,斑晶为斜长石,呈板状,一般为2 mm,最大者可达3.5 mm;并已发生绢云母化,部分黑云母斑晶被绿泥石、方解石沿解理交代成条带状,并析出磁铁矿。基质为微粒—显微晶质的长英质矿物集合体。副矿物为磷灰石及钛磁铁矿。
岩石发生了强烈的碳酸盐化,表现在不规则状的方解石集合体交代基质矿物。
各矿物相对含量:以斜长石为主,石英5%~10%,黑云母2%~3%,副矿物及金属矿物<1%。
属于该岩石类型的岩体除缪家岩体外,还有虎山岩体等。
3.1.3.5 花岗闪长岩岩体
该类岩体占区域岩体总数的40%。主要为岩株状,平面上呈圆形和椭圆形,单个岩体出露面积较大,常出现似斑状的边缘相和等粒的中心相。岩体中发育钾长石脉、石英脉以及规模较大的辉绿岩脉和花岗斑岩脉。
岩石为浅灰色,等粒—连续不等粒花岗结构,主要矿物为斜长石、石英、钾长石,其次为角闪石和黑云母。斜长石为板状,一般为1.2~2.2 mm;聚片双晶、环带结构发育,部分斜长石具有受熔蚀的基性核心。钾长石和石英为他形粒状,粒度大小不等,但为连续不等粒状(0.5~1.6 mm),它们和斜长石呈紧密镶嵌状。部分较大的石英颗粒包裹了早期的斜长石、钾长石;角闪石为柱状,一般为0.8~1.2 mm,部分被绿泥石交代;黑云母为片状。
副矿物榍石为菱形,磷灰石为细小的针状;金属矿物为磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿,部分磁铁矿被赤铁矿交代。
各矿物相对含量:斜长石50%~60%,石英17%~20%,钾长石12%~15%,角闪石4% ~6%,黑云母5%~6%,金属矿物1%~2%,副矿物<1%。
属于该岩石类型的岩体还有沙滩脚、金口岭、谢家垅、胡村、五贵桥等。
接触带围岩发育强烈的矽卡岩化及角岩化,与之相伴的矿化(床)为铜(金)、硫、铁等。
岩体中发育微细裂隙,裂隙率一般为40~50条/m,具靠近接触带,裂隙率增高,达100条/m,部分裂隙被黄铁矿、黄铜矿、方解石充填。
岩体中发育大小不等、类型不同、形状各异的包体,如暗色微粒闪长质包体、富云母包体以及各种角岩包体等。
3.1.3.6 花岗闪长斑岩岩体
这类岩体多呈岩床状,平面上呈不规则形状。岩性较均一,具有典型的斑状结构,斑晶粗大,最大者可达30 mm。斑晶矿物为斜长石、石英、黑云母,斜长石为板状,一般为10~20 mm,大多发生粘土化;黑云母为片状,一般为1.8 mm,被方解石沿其解理交代成条带状;石英斑晶被熔蚀,呈浑圆状、港湾状,大小为8~12 mm。岩石具强烈的碳酸盐化、黏土化和绢云母化。
基质为隐晶质—显微晶质的长英质。金属矿物为磁铁矿、钛铁矿。
各矿物相对含量:以斜长石为主,石英20%~25%,黑云母2%~5%。
属于该岩石类型的岩体还有瑶山、新桥头、舒家店、桥头扬岩体等。
此类岩体中亦含有少量的暗色微粒闪长质包体、角岩包体。
3.1.3.7 石英二长岩岩体
这类岩体分布较少,区内仅见板石岭岩体和西狮子山岩体的部分岩相。
岩石为半自形粒状结构,局部为似斑状结构,块状构造。主要矿物为斜长石、钾长石、石英、黑云母。斜长石的粒度大小不等,一般为2 mm,呈板状,聚片双晶发育;钾长石为细粒状,主要为条纹长石,但局部地方见到较大颗粒的钾长石中包裹了斜长石;石英为他形粒状,一般为0.5 mm,充填于斜长石颗粒之间;黑云母为片状,分布不均匀,部分被绿泥石交代,并析出磁铁矿。
各矿物相对含量:斜长石55%~65%,钾长石20%~25%,石英12%~15%,黑云母3% ~5%。