安徽东至县赵家岭金矿床岩浆岩石学特征及意义

杨敬明，石磊，聂张星，熊明祥

（安徽省地质矿产勘查局311地质队， 安徽安庆 246003）

安徽东至县赵家岭金矿床岩浆岩石学特征及意义

杨敬明，石磊，聂张星，熊明祥

（安徽省地质矿产勘查局311地质队， 安徽安庆 246003）

赵家岭金矿床是近年来在安徽省东至县发现的具一定规模的金矿床，包括多个矿段（点），其矿床的形成与燕山期岩浆活动有密切的成因联系。本文通过对区内岩浆岩岩石学特征研究，确定了区内主要岩浆岩成因类型为I型（壳幔同熔型）花岗岩，属高钾钙碱性和钙碱性岩浆岩系列；稀土元素总体表现为LREE富集，HREE亏损特征，与长江中下游地区岩浆岩类似；岩石化学特征表现出具埃达克质岩石性质；通过岩石学及地球化学特征，并结合矿床勘查认识分析，认为区内燕山早期花岗闪长斑岩和花岗斑岩为埃达克质岩石，其发育于陆内碰撞造山带构造应力由挤压转变为伸展的转折期，受中国东部燕山期岩浆-成矿作用统一的构造环境制约。

赵家岭金矿床; 岩石学;埃达克质岩石 ;燕山期;东至

0 引言

安徽东至地区近年来金-多金属矿找矿取得较大进展，发现一些规模较大的金及多金属矿床，如赵家岭金矿床、查册桥金矿床、中畈金矿床等；新发现兆吉口铅锌矿（大型）；花山锑金矿床规模达中型。其中金矿床成带分布于高坦断裂与江南断裂间，包括多个矿化类型[1]。在赵家岭金矿床普查同时，笔者等开展了本区成矿地质条件、主要控矿因素及找矿方向等方面的专题研究，初步认为本区金矿床具较大金多金属矿找矿潜力。金多金属矿的形成与岩浆岩有着密切的成因联系。本文通过对赵家岭矿区内主要中酸性岩体及岩脉的岩石地球化学研究，探讨研究区主要岩浆岩的岩石学特征、岩相学特征及岩石地球化学特征及地质意义，以期指导研究区乃至东至成矿区的找矿工作。

1 区域及矿区地质特征

1.1 区域地质背景

本区位于扬子陆块北缘，大别造山带与江南造山带的间夹部位，西北与大别造山带相毗邻，南部江南隆起带属江南造山带的一部分，其中江南隆起带北部的江南断裂与高坦断裂之间，早古生代出现沉积相变带，为长江中下游成矿带的南外带[3]，称为“江南过渡带”，是相对独立的成矿带（图1）。

江南隆起带以元古宙-早古生代沉积为主，前南华纪沉积一套碎屑岩建造构成了江南隆起带的褶皱基底；其中主要赋矿层位为青白口系邓家组、南华系休宁组、震旦系蓝田组、寒武系黄柏岭、及奥陶系及其与志留系断层接触界面等。区内褶皱及断裂构造发育，与岩体侵入及成矿关系密切。本区燕山期岩浆作用与陆内造山作用关系密切，以中酸性侵入岩为主，岩石类型多，大-中-小型岩体均有出露，与成矿关系密切的为中、浅成小侵入体。

1.2 矿区和矿床地质特征

安徽省东至县赵家岭金矿普查区是东至地区重要的金矿找矿远景区，现正在进行金矿普查。目前查区内已圈出金矿（化）体数十个，分布于不同矿化段（矿点），已具有一定规模，证实查区具较好的金矿找矿潜力，矿床规模可望达中型以上。

该区位于梅城向斜和柴坑背斜过渡地区，多期褶皱叠加，以印支期褶皱为主，夹持于东至断裂和葛公断裂两条NE向区域断裂带之间，近EW向赵家岭断层带横穿查区，次级构造发育。查区内侵入岩体仅见梨云岭花岗闪长斑岩体、花岗斑岩及东山王家花岗闪长斑岩体、闪长玢岩体等，出露面积均较小，推测长岭北东山王家至东至县城东存在规模较大的隐伏中酸性岩体；区内脉岩较发育，岩石种类较多，从基性到中酸性岩皆有分布（图2）。

图1 东至地区地质构造略图Fig.1 Sketch showing geological structures in the Dongzhi area

图2 赵家岭矿区地质略图Fig.2 Geological sketch of the Zhaojialing ore district

矿体主要赋存于近东西向断层带及次级硅化构造破碎带内，于3条主要的硅化构造破碎带内已圈定金矿体数十个，矿体主要赋存于邓家组中段破碎蚀变带（AuI）、休宁组底部及其与邓家组断层（F1）接触界面（AuII），F1之上的层间破碎带（AuIII）、休宁组中段次一级断裂硅化破碎带，也见于上覆南沱组顶部构造破碎带及皮园村组次级构造破碎带中。少数矿体产于脉岩内。其中长岭、赵家岭两矿段南部金矿体主要赋存于F1断层下盘邓家组中段次级破碎蚀变带，北部主要赋存于休宁组底部F1断层带内及其上盘。杨家山矿段金矿赋存于F1断层上盘、F3断层带，围岩分别为休宁组下段和中段。梨云岭矿段金矿化见于F4断层上盘，寒武系黄柏岭组及北东向花岗闪长斑岩脉和围岩中。

2 岩相学特征

区内燕山期岩浆岩以侵入岩为主，脉岩发育。主要岩体有梨云岭岩体和赵家岭岩体及其他脉岩，其中岩脉以花岗闪长斑岩和花岗斑岩为主，部分为闪长玢岩等。

梨云岭花岗闪长斑岩岩石为淡黄色，斑状结构，块状构造。斑晶：石英斑晶呈他形粒状，多被熔蚀呈圆状、港湾状；斜长石斑晶半自形板状，白云母化、绢云母化；黑云母斑晶叶片状，已被白云母、不透明矿物交代呈残余；角闪石斑晶多为半自形粒状、柱状，被绢云母、白云母、不透明矿物交代呈假象。基质：石英基质呈显微粒状分布于斑晶之间；斜长石、角闪石、黑云母基质蚀变情况同斑晶。次生矿物：绢云母、白云母显微鳞片变晶分布于石英、斜长石基质间，绢云母部分被铁染呈褐红色质点；不透明矿物不规则粒状，多沿黑云母、角闪石解理进行交代（图3）。

图3 花岗闪长斑岩镜下照片Fig.3 Photo of granodiorite porphyry undermicroscope

赵家岭地区地表为花岗闪长斑岩，钻孔中见有花岗斑岩，且多数花岗斑岩具金矿化。花岗斑岩（钻孔ZK5502）灰色，斑状结构，块状构造，斑晶：石英呈他形粒状，多被熔蚀呈圆状；斜长石自形板状，已完全被绢云母、石英交代呈假象；暗色矿物已完全被绢云母、碳酸盐矿物、不透明矿物，少量被白云母、不透明矿物交代呈假象，根据晶形判断主要为黑云母，少量为角闪石。基质：石英、碳酸盐矿物呈显微粒状变晶结构，绢云母呈显微鳞片变晶结构，分布于斑晶之间；锆石呈短柱状、粒状零星分布基质之间（图4）。

图4 花岗斑岩镜下照片Fig.4 Photo of granite porphyry under microscope

3 岩石地球化学特征

3.1 岩石化学特征

本次工作较系统的采集了研究区内各类侵入岩及少量脉岩，共采集硅酸盐样品16件，并在国土资源部合肥矿产资源监督检查中心完成分析测试（表1）。本次主要根据岩石化学成分图解来确定本研究区侵入岩的岩石类型（图5），再依据岩石系列图解SiO2- K2O图解对各类侵入岩进行岩石系列的划分（图6）。

图5 研究区侵入岩SiO2-(Na2O-K2O)图解Fig.5 SiO2-(Na2O-K2O) diagram of intrusiverocks in the study area

图6 研究区侵入岩K2O-SiO2图解Fig.6 K2O-SiO2diagram of intrusive rocks in the study area

表1 查区地区侵入岩硅酸盐成分表Table1 Slicate composition of intrusive rocks in the survey area

从岩石化学成分来看，查区地区侵入岩主要是中酸性岩类，其中梨云岭地区和赵家岭地区地表出露为花岗闪长斑岩，赵家岭深部为花岗斑岩（zk5502）。区内中酸性侵入岩主要属于高钾钙碱性系列和钙碱性系列。

3.2 稀土元素地球化学特征

本次工作较系统的采集了研究区内主要侵入岩样品，并在国土资源部合肥矿产资源监督检查中心完成分析测试工作，研究区稀土元素分析及特征值结果见表2。花岗闪长斑岩侵入岩ΣREE 范围在96.91×10-6～125.69×10-6，平均值116.93；LREE/HREE=11.68～13.75，平均值12.72；δEu范围在0.71～1.11，平均值0.91；(La/Yb)N范围在19.93～28.30，平均值为25.23；稀土元素配分模型为轻稀土富集的右倾配分模型（图7）。花岗斑岩ΣREE范围在68.89×10-6～105.92×10-6，平均值87.26；LREE/HREE=10.20～13.41，平均值6.84；δEu范围在0.92～1.21，平均值1.05；(La/Yb)N范围在8.24～28.69，平均值为18.64；稀土元素配分模型为轻稀土富集的右倾配分模型。将本区内的花岗闪长斑岩与铜陵地区[2][3]、青阳地区[4]及皖南地区[5]的花岗闪长（斑）岩进行对比，如图7。

表2 研究区侵入岩稀土元素含量(10-6)及相关参数表Table2 REE content (10-6) and relevant parameters of intrusive rocks in the survey area

图7 铜陵及皖南地区主要岩石稀土元素配分图Fig 7 REE partitioning patterns for major rocks in the area, and for Tongling and South Anhui

本区内稀土元素分析结果显示本区侵入岩稀土含量不高，为轻稀土富集相对富集，重稀土亏损型。LREE元素间的分馏程度明显高于HREE元素；δEu无异常至轻缓负异常，为轻稀土富集的扬子系列花岗岩，有利于形成Fe、Cu(Au)、Mo(W)等玢岩型、斑岩型矿床。

与同处于江南过渡带上的池州地区的青阳花岗闪长斑岩岩体具相似的稀土元素配分模式。与南侧江南造山带上的皖南地区旌德岩体和北侧长江中下游地区花岗闪长岩进行对比（图8），显示本区与铜陵和皖南地区侵入岩稀土元素地球化学特征略有不同，表明本区岩浆岩源区较深，但有较多的上地壳物质加入。

图8 研究区侵入岩的Na2O–K2O图解Fig.8 Na2O–K2O diagram of intrusive rocksin the study area

4 讨论

4.1 岩石成因类型浅析

20世纪80年代以来, 国内外学者从不同侧面提出了近20种花岗岩的成因分类方案[6]。花岗质岩浆的成因、来源、演化过程及后续变化的差异性以及岩浆侵位的层位和构造背景等不同，导致了花岗岩类的类型多，分布广，差异大。随着实验岩石学的进展，以岩浆源区性质区分的I、S型花岗岩分类被大多数学者所接受。加上目前经常讨论的A型和较为少见的M型, 即I、S、A、M型是目前最常用的花岗岩成因分类方案。

研究区内岩体地球化学特征具有较明显的相似规律，反映出该地区的侵入岩具有相同的成因和岩浆作用过程。在Na2O-K2O图解（图8）中，样品都集中落在I型花岗岩范围内，显示了研究区内侵入岩成因为I型（壳幔同熔型）的特性。侵入岩偏低的稀土元素总量、较高程度的轻重稀土分异等特征也反映出幔源岩浆与岩石成因密切相关。

4.2 岩石演化浅析

研究区内侵入岩体闪长岩和花岗岩类主量元素Harker图解（图9）显示：A12O3、Na2O、MgO、TiO2、Fe2O3、CaO总体上均与SiO2呈负相关关系；K2O随SiO2含量增高而增高，呈正相关关系。

其中花岗闪长斑岩的部分样品因为风化导致K含量随着SiO2含量的增加而增加的幅度明显大。元素间良好的线性关系，反映出这些样品可能来自同一或相似的源区，暗示了研究区内侵入岩体的岩浆结晶分异演化趋势及成分的变化，表明岩浆演化过程中可能存单斜辉石、钛铁矿、斜长石等矿物的部分分离结晶作用[6～8]，CaO含量的降低是由斜长石的分离结晶所造成。元素间良好的线性关系，反映出这些样品可能来自同一或相似的源区，暗示了区内岩浆岩可能具同源演化关系。

4.3 地质意义

埃达克岩的形成机制和产出环境具有多样性，在俯冲初期或碰撞阶段或因俯冲板片撕裂而造成对软流圈开放的板片窗时都可以使俯冲板片发生部分熔融、增厚陆壳下的底侵玄武岩部分熔融、与拆沉作用有关的岩浆活动都可以形成埃达克岩。本区内岩浆岩绝大多数属于埃达克岩（图10），结合区域构造环境分析，研究区中酸性岩类的岩浆作用可能主要发生在由挤压（俯冲）向拉张（板内或弧后伸展）过渡的地球动力学背景之下。

图9 研究区侵入岩SiO2与其它主元素氧化物关系(Harker)图解Fig.9 Diagram of SiO2vs oxides of other major elements of intrusive rocks in the study area (Harker)

通过岩石学及地球化学特征分析，认为区内晚侏罗世-早白垩世中酸性岩浆岩为高钾钙碱性和钙碱性埃达克质岩。晚侏罗世研究区大地构造环境处于由挤压到伸展的转折时期，埃达克质岩浆来源于印支期加厚的下地壳受地幔物质上涌影响而拆层熔融形成。埃达克质岩浆与Au、Cu、W、Sn、Wo矿等有密切成因联系[9～10]，区内埃达克质岩的发现，为寻找相关矿床提供了理论依据。

图10 Adakite (La/Yb)n－(Yb)n 判别图解Fig.1 0 Adakite (La/Yb)n－(Yb)n discrimination diagram

5 结论

（1）区内岩浆活动强烈，以燕山早期岩浆岩为主，岩性主要为花岗闪长斑岩、花岗斑岩、闪长玢岩等，为高钾钙碱性和钙碱性系列的I型（壳幔同熔型）花岗岩。

（2）稀土元素表现出LREE富集，HREE亏损特征，与铜陵和皖南花岗闪长（斑）岩相比，稀土元素组成特征略有区别，配分曲线相近，同为壳幔同熔型花岗岩，但重稀土元素含量相对较低，可能反映成岩物质来源有较多的上地壳成分，而铜陵有较多的地幔成分；

（3）岩石学及地球化学特征表明，区内岩浆岩可能具同源演化关系，且属埃达克质岩。结合区域上岩浆岩年代学研究，区内岩体成岩时间可能晚侏罗世到早白垩世之间。综上，认为区内燕山早期闪长玢岩、花岗闪长岩及花岗斑岩岩浆产生于构造应力由挤压转变为伸展的转折期，受中国东部燕山期岩浆-成矿作用统一的构造环境制约，而区内埃达克质岩的发现，也为深部寻找与埃达克质岩相关矿床找矿提供了依据。

致谢：本文受到安徽省地质矿产勘查局科技项目(KJ2014-04)的资助，笔者表示衷心的感谢。

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PETROLOGICAL FEATURES AND SIGNIFICANCE OF MAGMATIC ROCKS OF THE ZHAOJIALING GOLD ORE DEPOSIT, DONGZHI COUNTY, ANHUI

YANG Jing-ming, SHI Lei, NIE Zhang-xing, XIONG Ming-xiang ( No.311 Unit of Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Provinc, Anqing,Anhui 246003,China)

The Zhaojialing gold ore deposit is of considerable size of its kind found in Dongzhi County, Anhui Province in recent years.It includes many ore blocks (prospects) and is formed genetically and closely related to the Yanshanian magmatic activities.By studying petrological features of magmatic rocks in the area this paper found they are mainly of I type granite (crust-mantle syntectic type), a part of high-K calc-alkaline and calcalkaline series, with LREE enrichment and HREE loss, similar to magmatic rocks in the mid-lower Yangtze River reaches.Petrochemically they have the features of Adakites.Petrology, geochemistry and ore deposit understanding all point to that the early Yanshanian granodiorite porphyry and granite porphyry are Adalites, which are developed in the turning period from compression to extension of structural stress of intracontinental collision orogen, and confined by the unified structural environment of the Yanshanian magmatism and metallogenesis in eastern China.

Zhaojialing gold ore deposit; petrology; Adakite; Yanshanian period; Dongzhi

P618.31

：A

1005－6157(2015)04－0268－7

2015-07-20

杨敬明（1971-），男，安徽濉溪人，工程师，主要从事地质矿产勘查及项目管理工作。