杜玉雕， 鄭光文， 魏國輝

(安徽省地質(zhì)調(diào)查院，合肥 230001)

0 引言

大丘田金礦位于江南造山帶北緣障公山地區(qū)，主要為一套火山-陸緣細(xì)碎屑巖為主夾少量火山熔巖的新元古代淺變質(zhì)構(gòu)造-地層體, 障公山地區(qū)金礦礦床規(guī)模主要為礦(化)點(diǎn)，呈現(xiàn)“只見星星、不見月亮”的礦產(chǎn)分布模式。金礦為我國關(guān)鍵礦產(chǎn)之一，安徽省金礦資源形勢(shì)嚴(yán)峻，尋找金礦礦產(chǎn)迫在眉睫[1-2]。近年來，前人對(duì)區(qū)內(nèi)構(gòu)造、基性巖和成礦條件等進(jìn)行了大量研究，在構(gòu)造作用、巖漿巖年代學(xué)、成巖構(gòu)造環(huán)境、成礦作用等方面取得了重要成果[3-9]，但有關(guān)金礦礦床成因并未進(jìn)行深入的研究。大丘田地區(qū)出露溪口巖群木坑巖組地層，2003年在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了兩條金礦化帶，不過僅個(gè)別學(xué)者對(duì)金礦化特征和找礦潛力進(jìn)行過討論[10]，有關(guān)大丘田金礦床控礦因素及成礦作用的研究比較匱乏，對(duì)障公山地區(qū)金礦成因的認(rèn)識(shí)不足，成為區(qū)內(nèi)金礦找礦突破的瓶頸。因此，本文在野外地質(zhì)調(diào)查成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)特征和礦床地質(zhì)特征，總結(jié)了控礦因素和成礦機(jī)制，為障公山地區(qū)下一步金礦找礦工作提供了必要信息。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于NE向的景德鎮(zhèn)—祁門斷裂帶和NWW—近EW向的障公山韌性剪切構(gòu)造變形帶的復(fù)合部位，在大地構(gòu)造上位于揚(yáng)子地塊東南部和江南造山帶北緣(圖1(a))。

障公山一帶發(fā)育區(qū)內(nèi)變質(zhì)變形最強(qiáng)的淺變質(zhì)基底巖系，原生沉積組構(gòu)全被置換而消失，難以恢復(fù)原始地層層序。區(qū)內(nèi)地層為中元古代溪口巖群，由漳前巖組、板橋巖組和木坑巖組組成(圖1(b))，基本以淺變質(zhì)、強(qiáng)變形(片理化)的復(fù)理石碎屑沉積巖為主，間夾分布火山巖，占全區(qū)總面積的95%以上。區(qū)內(nèi)中生代陸相沉積蓋層為早侏羅世月潭組(圖1(b))，主要分布于汪村—小連口和右龍一帶，沿近NE走向受斷裂帶控制的南斷北超型沉積斷陷盆地零星分布。

尖嶺廟—芳村復(fù)背斜為一軸向近EW的斜歪倒轉(zhuǎn)褶皺，其北翼上發(fā)育有多個(gè)次級(jí)的倒轉(zhuǎn)背向斜，次級(jí)褶皺發(fā)育，主要表現(xiàn)為露頭尺度上的小褶皺，由數(shù)十條較均勻排列的彼此平行的NE、NEE向韌性剪切帶和脆性斷裂組成，具多期活動(dòng)特征。NEE向斷裂控制著侏羅紀(jì)盆地的沉積，控制著絕大多數(shù)巖漿巖巖珠及巖脈的分布，區(qū)內(nèi)斷裂主要有里東坑—高嶺腳斷裂、用功城—障源斷裂、右龍—楊村斷裂、汪村斷裂和漳前斷裂等。

1.早侏羅世月潭組; 2.中元古代木坑巖組; 3.中元古代板橋巖組; 4.中元古代漳前巖組; 5.燕山早期花崗巖; 6.燕山晚期花崗閃長巖; 7.細(xì)碧巖; 8.輝綠玢巖; 9.斷層; 10.鎢礦點(diǎn); 11.金礦點(diǎn); 12.銅礦點(diǎn)； 13.地質(zhì)界線; 14.地名

區(qū)內(nèi)主要發(fā)育燕山期的巖漿活動(dòng)，可劃分為馮村—漳前巖漿巖帶和里東坑—郭坑巖漿巖帶，多為黑云母花崗閃長斑巖和黑云母二長花崗巖，多沿?cái)嗔褞С市r珠及串珠狀出現(xiàn)，與溪口巖群板橋巖組千枚巖等呈侵入接觸，圍巖具有較強(qiáng)的斑點(diǎn)角巖化。局部巖脈發(fā)育，巖性為花崗斑巖和輝綠玢巖脈等。

區(qū)域礦產(chǎn)資源豐富，已探明礦種數(shù)十種，主要礦種有金、銀、銅、鉬、鉛、鋅等多金屬礦產(chǎn)，礦床規(guī)模主要為礦點(diǎn)，個(gè)別礦床規(guī)模為小型[11]。絕大多數(shù)礦床分布于障公山隆起帶內(nèi)，賦礦地層主要為溪口巖群地層，按成礦作用類型可分為： 與熱液作用有關(guān)的熱液充填交代型礦床，如大丘田金礦、小連口金礦、朱家坑銻金礦、查山銻金礦和障源銅礦等； 與潛火山熱液活動(dòng)有關(guān)的斑巖型礦床，如里東坑鎢礦和右龍鎢礦等[11]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

大丘田礦區(qū)內(nèi)出露巖石為中元古代溪口巖群木坑巖組，由南向北分第一、第二和第三巖性段(圖2)。第一巖性段在礦區(qū)內(nèi)出露面積小，分布于礦區(qū)的南東角，主要以絹云粉砂質(zhì)千枚巖和粉砂質(zhì)千枚巖為主，千枚理總體傾向SE，傾角較陡； 第二巖性段呈NE向分布，巖性主要以灰黃色、灰色細(xì)碧巖為主，具塊狀及大小不等的枕狀構(gòu)造，中間段夾灰黑色含碳板巖、灰白色硅泥質(zhì)板巖及少量凝灰質(zhì)千枚巖； 第三巖性段巖性主要以青灰綠色砂質(zhì)千枚巖、灰綠色及黃綠色粉砂質(zhì)千枚巖和絹云粉砂質(zhì)千枚巖為主，少量砂質(zhì)、泥質(zhì)板巖，常夾石英脈，千枚理總體向SE陡傾，該巖性段是礦區(qū)主要賦礦地層。

1.中元古代木坑巖組第三巖性段千枚巖類; 2.中元古代木坑巖組第二巖性段細(xì)碧巖; 3.中元古代木坑巖組第二巖性段千枚巖類; 4.中元古代木坑巖組第一巖性段千枚巖類; 5.輝綠玢巖脈; 6.石英脈; 7.閃長巖脈; 8.花崗斑巖脈; 9.Ⅰ號(hào)金礦化帶; 10.斷層及其編號(hào); 11.地質(zhì)界線; 12.地名

礦區(qū)巖石普遍受區(qū)域應(yīng)力作用，原始層理已經(jīng)被新生透入性面理所掩蓋，這個(gè)面理就是千枚理。千枚理總體傾向SE，傾角為50°～80°，可見局部倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，往往是巖石受到風(fēng)化和自然重力作用在特定地形環(huán)境下所形成。偶然可見原始粒序?qū)永?，千枚理與原始層理差別甚大。與千枚理相伴的還有皺紋線理以及膝折： 皺紋線理普遍分布，在千枚理面上皺紋線理多平緩，皺紋線理面主要傾向NE或E，傾角為29°～68°，中等偏陡； 膝折面主要傾向NW或W或N，傾角近水平至43°，總體較緩。

礦區(qū)斷裂有NEE向和NW向(圖2)。其中F1構(gòu)造帶(NEE向斷裂)是礦區(qū)最重要的控礦容礦斷裂構(gòu)造，斷續(xù)延長超過2 200 m，帶寬20～50 m不等，向北東、向南西均仍有延伸，構(gòu)造帶總體傾向SE，傾角≥70°至近直立，沿構(gòu)造帶發(fā)育大量斷續(xù)相連、寬窄不一、密集不均的硅化(石英巖)脈(帶)，主要受壓扭性應(yīng)力作用，巖石兼具韌性剪切變形和脆性破碎2種構(gòu)造現(xiàn)象，局部地段近地表處受巖石風(fēng)化和山體重力作用致使巖石片理產(chǎn)狀呈反向傾斜。構(gòu)造帶邊界并非全部以明顯的斷面與圍巖接觸，更多的是巖石發(fā)生漸變，以硅化強(qiáng)度、石英脈發(fā)育程度作為分割尺度，故構(gòu)造帶產(chǎn)狀與圍巖千枚理產(chǎn)狀大體一致。

礦區(qū)未見巖體，有巖脈發(fā)育，規(guī)模最大的是花崗斑巖脈，輝綠玢巖脈次之，閃長巖脈規(guī)模最小。花崗斑巖脈呈NE走向，分布于礦區(qū)北西部，延長2 500 m，中間被NW向的F2構(gòu)造帶切斷，寬度一般約10 m，產(chǎn)狀(153°～165°)∠(67°～87°)，邊部為花崗斑巖，肉眼不見斑晶，內(nèi)部為似斑狀花崗巖，肉眼可見粗大斑晶，二者漸變過渡，往北東和往南西方向均有較大的延伸，總長度約8 km以上，在朱家坑西南還有膨大現(xiàn)象。此外，常見規(guī)模較小的輝綠玢巖脈和閃長巖脈： 輝綠玢巖脈分布較廣泛，產(chǎn)狀不一，順千枚理或切割千枚理均有，F(xiàn)1構(gòu)造帶也有較多的巖脈分布，為沿?cái)嗔褞С涮疃?，巖石內(nèi)見微細(xì)粒黃鐵礦稀疏分布； 閃長巖脈僅見分布于部分探槽和鉆孔中，巖石呈灰白色帶深灰色，地表褐灰色，與輝綠巖不易區(qū)別，還發(fā)育片理化，局部發(fā)育方解石微細(xì)脈，可見它形細(xì)粒狀黃鐵礦零星分布，局部聚集成團(tuán)粒狀黃鐵礦。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

大丘田礦區(qū)唯一一條礦化帶(Ⅰ號(hào)金礦化帶)嚴(yán)格受F1構(gòu)造帶控制(圖2)，絕大部分金礦(化)體沿Ⅰ號(hào)金礦化帶或其旁側(cè)分布，地表探礦工程均顯示有強(qiáng)弱不等的金礦化，長度達(dá)1 550 m，寬度為20～50 m，金礦化與F1構(gòu)造帶內(nèi)硅化脈(帶)的分布密切相關(guān)，硅化脈(帶)兼具韌性剪切擠壓和脆性破碎特征。

該金礦化帶產(chǎn)狀穩(wěn)定，但礦體厚度、品位變化較大。參照《巖金礦地質(zhì)勘查規(guī)范》(DZ/T 0205—2002)附錄E[12]，本區(qū)采用1×10-6作為邊界品位，0.8 m作為最低可采厚度圈定礦體，另將0.5×10-6作為圈定礦化體的邊界品位，區(qū)內(nèi)共圈出礦(化)體19個(gè)，其中工業(yè)礦體3個(gè)，編號(hào)分別為Au2-5-1、Au4-1、Au6-2，求得工業(yè)礦體金金屬量為109 kg，礦床金平均品位為6.79×10-6(表1)。

表1 大丘田金礦床工業(yè)礦體特征簡表

3.2 礦石特征

大丘田礦區(qū)礦石類型主要為石英脈型金礦石。金礦體主要賦存于碎裂石英巖(脈)中，少量金礦體賦存于糜棱巖化含石英脈絹云千枚巖中。礦石成分簡單，主要為石英、絹-白云母、綠泥石、以黃鐵礦和毒砂為主的硫化物和自然金，但含金硫化物的含量不均勻，金的品位隨載金硫化物的數(shù)量而發(fā)生變化，變異性大。

礦石結(jié)構(gòu)主要有自形-半自形粒狀變晶結(jié)構(gòu)、它形粒狀變晶結(jié)構(gòu)、蠕蟲狀變晶結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)(圖3(a))、交代殘余結(jié)構(gòu)(圖3(b))、乳滴狀結(jié)構(gòu)(圖3(c))和交代浸蝕結(jié)構(gòu)(圖3(d))等。礦石構(gòu)造主要有細(xì)脈狀構(gòu)造(圖3(e))、稀疏浸染狀構(gòu)造(圖3(f))、斑點(diǎn)浸染狀構(gòu)造和條帶狀構(gòu)造等。

Apy.毒砂; Ccp.黃銅礦; Py.黃鐵礦; Sp.閃鋅礦; Gn.方鉛礦

Apy.毒砂; Ccp.黃銅礦; Py.黃鐵礦; Sp.閃鋅礦; Gn.方鉛礦

3.3 圍巖蝕變

與礦化有關(guān)的圍巖蝕變主要是硅化、絹云母化、綠泥石化和碳酸鹽化。

(1)硅化。巖石受動(dòng)力變質(zhì)作用，其硅質(zhì)成分分異析出，在有利構(gòu)造部位和溫壓條件下聚集結(jié)晶，或充填成網(wǎng)脈、脈帶，形成厚大塊狀石英質(zhì)地質(zhì)體。單脈常有分支復(fù)合，與石英脈相伴的常有綠泥石化現(xiàn)象。Ⅰ號(hào)金礦化帶中密集分布的石英脈帶，大部分是后期硅化形成的，有3～4期，有與千枚理(構(gòu)造面理)一致的(較多)，也有同期共軛與構(gòu)造面理不一致的(較少)，如TC01-H7含毒砂石英脈，其產(chǎn)狀為35°∠55°，與構(gòu)造帶產(chǎn)狀不一致。如果是在脈狀分布的石英脈帶基礎(chǔ)上，疊加或改造成團(tuán)塊狀分布的石英質(zhì)地質(zhì)體，其礦化作用更強(qiáng)。

(2)絹云母化。巖石受動(dòng)力變質(zhì)作用，絹云母增多，一部分絹云母結(jié)晶增大，變?yōu)榘自颇福踔涟自颇高h(yuǎn)多于絹云母。這種狀態(tài)下，石英礦物往往一部分變成碎斑，另一部分變成碎粒、糜棱狀細(xì)小顆粒，部分重結(jié)晶成粒狀，且組合成線狀、條紋狀，與絹云母-白云母相間平行排列，巖石變成絹云石英千糜巖。

(3)綠泥石化。產(chǎn)物有葉綠泥石和蠕綠泥石2種： 葉綠泥石呈鱗片狀、斑塊狀、透鏡狀分布，圍繞石英碎斑皺紋狀排列； 蠕綠泥石呈鱗片狀，集合體呈蠕蟲狀，分布于石英表面。斑點(diǎn)狀千枚巖中，其斑點(diǎn)多為蠕綠泥石構(gòu)成，多定向展布。

(4)碳酸鹽化。碳酸鹽呈細(xì)粒狀，與綠泥石伴生，沿石英裂隙分布； 也有碳酸鹽(方解石)呈塊狀、條帶狀(脈狀)分布，方解石雙晶紋彎曲變形。前者與礦化關(guān)系密切一些。

3.4 成礦期次

根據(jù)該礦床地質(zhì)特征、脈體穿插關(guān)系、礦石組構(gòu)和礦物組合，可將大丘田金礦床的成礦作用分為2期： 熱液成礦期和表生氧化期。

熱液成礦期可分為3個(gè)成礦階段： 石英-黃鐵礦階段、含多金屬硫化物-石英主階段、石英-碳酸鹽階段。石英-黃鐵礦階段以石英-黃鐵礦組合為特征，石英呈乳白-灰白色脈狀，多順地層和細(xì)碧巖的片理面發(fā)育，與圍巖界線較清楚，但普遍遭受韌脆性構(gòu)造剪切作用，石英具細(xì)?；⒉钕獾忍卣?，部分破碎呈角礫狀； 含多金屬硫化物-石英主階段是金礦化最重要的階段，以黃鐵礦-自然金-黃銅礦-閃鋅礦-方鉛礦組合為特征，石英多呈煙灰色細(xì)脈-網(wǎng)脈狀，主要金屬礦物為半自形—它形黃鐵礦； 石英-碳酸鹽階段以發(fā)育石英-碳酸鹽脈為特征，僅含少量的黃鐵礦，細(xì)脈多沿張性裂隙充填，局部形成石英團(tuán)塊，石英呈乳白色，表面干凈，硫化物極少。

表生氧化期，巖石和礦石發(fā)生氧化，新形成一些表生環(huán)境下穩(wěn)定的礦物，如褐鐵礦、高嶺石等。

4 礦床成因

4.1 控礦因素

大丘田金礦成礦與溪口巖群有關(guān)，據(jù)統(tǒng)計(jì)[12]，木坑巖組金背景含量為1.49×10-9，板橋巖組金背景含量為1.47×10-9，漳前巖組金背景含量為1.15 ×10-9，均比華南殼體金背景含量(1.73×10-9)略低。大丘田礦區(qū)礦石氫氧同位素特征顯示其成礦流體主要為巖漿水與大氣降水的混合物[12]?？梢?，Au元素在變質(zhì)變形和熱液活動(dòng)過程中易遷移、活化和萃取。

障公山地區(qū)晉寧—加里東—印支俯沖-碰撞造山階段，成礦元素和礦化劑發(fā)生不同程度和規(guī)模的活化遷移，使原有礦化體富化[3]。燕山期障公山地區(qū)巖漿-構(gòu)造作用強(qiáng)烈，形成一系列NE向?yàn)橹鞯哪鏇_-走滑斷裂，并伴有大規(guī)模中酸性巖漿熱事件，這使成礦元素重新活化、遷移并在構(gòu)造有利部位沉淀富集[3]。大丘田礦區(qū)內(nèi)礦(化)體均呈NEE走向，礦體形態(tài)和產(chǎn)狀受F1或其旁側(cè)構(gòu)造控制，F(xiàn)1或其旁側(cè)構(gòu)造是用功城—障源斷裂帶的一部分或其派生構(gòu)造?？梢姌?gòu)造作用能為熱液提供一部分熱能，這些構(gòu)造又為金礦成礦物質(zhì)的遷移提供了空間和通道，也為金的富集、沉淀、成礦提供了成礦空間。

大丘田礦區(qū)除發(fā)育較多小型閃長玢巖脈、輝綠玢巖脈及一較大規(guī)模寬十余米的花崗斑巖脈外，地表未出露較大巖體。但花崗斑巖脈向南西延伸至朱家坑西側(cè)出現(xiàn)局部膨大，類似巖株，其深部可能存在隱伏花崗巖體。礦石中含有黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦，表明礦物元素多與巖漿有關(guān)。大丘田礦區(qū)礦石氫氧同位素特征顯示其成礦流體主要為巖漿水與大氣降水的混合物[13]，說明巖漿活動(dòng)不僅提供了部分成礦物質(zhì)，還為成礦提供了熱動(dòng)力，促使成礦元素的活化遷移與富集。

金礦化與硅化有關(guān)，與伴隨硅化的黃鐵礦化和毒砂礦化直接相關(guān)。而硅化與構(gòu)造作用有關(guān)，尤其與擠壓破碎和韌性剪切有關(guān)。區(qū)內(nèi)擠壓破碎、韌性剪切作用造就了F1及其旁側(cè)構(gòu)造內(nèi)巖石的硅化和變形變質(zhì)，如硅質(zhì)帶入形成新生石英脈，石英顆粒細(xì)?；?、拉長變形和重結(jié)晶，千枚巖進(jìn)一步變質(zhì)分異重結(jié)晶形成石英、絹云母條紋條帶以及綠泥石和碳酸鹽礦物等。與硅化伴隨的黃鐵礦、毒砂是金的主要載體礦物，其含量決定礦石的含金量，同時(shí)硅化、黃鐵礦化、毒砂礦化時(shí)期是主要成礦期，主要成礦期石英因雜質(zhì)(黃鐵礦、毒砂)的附生在顏色上偏暗。

4.2 成礦機(jī)制

大丘田礦區(qū)位于障公山近EW向構(gòu)造帶與NE向構(gòu)造帶的交匯處，NE向區(qū)域性構(gòu)造(用功城—障源斷裂)多期活動(dòng)疊加脆-韌性斷裂及其派生裂隙，為區(qū)內(nèi)金的活化遷移、富集和沉淀提供了良好的成礦地質(zhì)條件。

韌性剪切帶是由地表脆性斷裂及其向地殼深部延伸部分塑性變形組成的雙層結(jié)構(gòu)模式，具有多層次、多級(jí)次、多期次、多階段的活動(dòng)特征[14]。淺部的巖石一般發(fā)生脆性變形而產(chǎn)生大量張裂隙； 深部的巖石在剪切應(yīng)力作用下，韌性剪切帶中的構(gòu)造地質(zhì)體、巖石或礦物遭受破壞，發(fā)生塑性變形，產(chǎn)生不同程度的糜棱巖化和片理化，常使巖石細(xì)?；?、壓溶、分異、變質(zhì)或蝕變等，對(duì)圍巖中金元素的活化產(chǎn)生十分重要的影響，如細(xì)?；瘯?huì)增強(qiáng)巖石的活性與滲透性，為含礦流體的遷移提供通道，壓溶作用可為成礦物質(zhì)Au元素活化析出提供重要?jiǎng)恿14]。

區(qū)域燕山期巖漿活動(dòng)及其伴生的斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈，深源巖漿沿深大斷裂上升侵位，在大量熱能和揮發(fā)分作用下，使地層中的金和其他成礦物質(zhì)活化遷移并驅(qū)動(dòng)流體活化遷移，使金在熱液中不斷富集。同時(shí)，被烤熱的地下水沿巖石裂隙向內(nèi)滲入，一方面淬取圍巖中的成礦物質(zhì)，使得Au元素發(fā)生遷移，另一方面通過對(duì)流循環(huán)與圍巖發(fā)生滲濾交換作用，形成綠泥石化和絹云母化等蝕變。隨著含礦熱液繼續(xù)演化上升，運(yùn)移到構(gòu)造及其裂隙發(fā)育部位，巖漿水與加熱的大氣降水混合，成礦流體產(chǎn)生稀釋效應(yīng)，使含礦熱液系統(tǒng)不穩(wěn)定，引起流體體系中含金絡(luò)合物的不穩(wěn)定而解體，金析出沉淀成礦。

綜上，大丘田金礦礦床類型為熱液充填交代型，成礦流體主要為巖漿水與大氣降水的混合物，成礦與構(gòu)造作用密切相關(guān)，金礦化有巖漿活動(dòng)參與。

5 結(jié)論

(1)大丘田金礦產(chǎn)于中元古代溪口巖群木坑巖組地層中，礦石類型為石英脈型，礦石成分簡單； 成礦作用可分為熱液成礦期和表生氧化期，其中熱液成礦期可分為3個(gè)成礦階段，即石英-黃鐵礦階段、含多金屬硫化物-石英主階段和石英-碳酸鹽階段。

(2)成礦與溪口巖群地層有關(guān)； 礦(化)體均呈NEE走向，礦體受F1或其旁側(cè)構(gòu)造控制； 礦區(qū)深部可能存在隱伏花崗斑巖體，成礦作用有巖漿活動(dòng)參與； 金礦化與硅化、黃鐵礦化和毒砂礦化密切相關(guān)。

(3)大丘田金礦礦床類型為熱液充填交代型，成礦流體主要為巖漿水與大氣降水的混合物，成礦與構(gòu)造作用密切相關(guān)，金礦化有巖漿活動(dòng)參與。