皖中沙湖山金多金属矿床特征及找矿潜力分析

池月余，张明

（安徽省地质矿产勘查局327地质队， 安徽合肥 230011）

皖中沙湖山金多金属矿床特征及找矿潜力分析

池月余，张明

（安徽省地质矿产勘查局327地质队， 安徽合肥 230011）

根据斑岩型铜矿成矿系列理论，沙溪斑岩型铜金矿床外围可能存在浅成中低温热液金银铅锌矿。近年在沙湖山地区已发现小型破碎蚀变岩型脉状金铅锌多金属矿床。通过对沙湖山地区成矿地质背景、矿区及矿床地质、地球物理和地球化学特征综合研究、分析，认为沙湖山地区具有较好的寻找浅成中低温热液金银铅锌矿的潜力。关键词：沙湖山；地质；地球物理 ；地球化学；找矿潜力

0 引言

安徽省庐江县沙溪斑岩型铜矿为长江中下游铁铜成矿带［1］中重要的斑岩型铜矿之一，铜及伴生金均达到大型规模［2］，而沙湖山金多金属矿位于沙溪铜矿床外围的东北部，距沙溪主要铜（金）矿体最近距离约2km，为一破碎蚀变岩型金铅锌多金属矿床［3］。近年通过初步勘查，发现3条主要金铅锌矿化破碎蚀变带，单样最高含金达到27.26g/t，单层最大见金矿视厚度为34.50m，同时共伴生有铅锌矿等。本文通过对成矿地质背景、矿区及矿床地质、物化探及金的赋存状态方面等资料综合研究分析，认为该区具有较好的找矿潜力。

1 地质背景

图1 区域地质岩浆岩简图Fig.1 Sketch of regional geology， structures and magmatic rocks

沙溪地区位于长江中下游铁、铜成矿带的中段北缘，滁州-庐江构造岩浆带的西南端［4］，隶属于扬子陆块北缘下扬子地块沿江褶断带北部巢湖构造带内。三叠纪末印支运动使该区经历了一场深刻变革，造就了颇为强烈的褶皱带及相伴生的断裂构造，燕山期继续发育，形成以北东向—北北东构造为主的构造格架（图1）。区域内岩浆活动较为强烈，以燕山旋回的岩浆喷发-侵入活动为主［5］，北西侧为北淮阳安山—流纹粗面岩火山岩带，南东侧为粗安质—粗面质火山岩组合的庐枞断陷火山岩盆地，中部为沙溪—冶父山闪长岩至花岗闪长岩岩浆岩带，岩浆岩分布在空间上明显受到基底断裂及派生断裂等控制。

图2 沙湖山矿区及其外围地质简图Fig.2 Geological sketch for the Shahushan ore district and the neighborhood

沙溪地区已发现大型斑岩型铜矿，伴生金达到大型，伴生银达到中型，沙溪铜矿西北部存在打银山铅锌矿点，局部存在铜金富集，东北侧为沙湖山金铅锌矿点，总体具有斑岩型铜矿成矿系列的矿化特征。

2 矿区地质特征

沙溪斑岩型主矿体主要位于沙溪三个岩浆岩带的中带上，而沙湖山地区位于沙溪岩浆岩带东带上（图2）。

2.1 地层

出露地层较为简单，除大面积第四系覆盖外，出露的地层主要有志留系中统坟头组、下统高家边组，查区东侧见到零星的侏罗系下统磨山组。按照地层由老到新描述如下：

高家边组（S1g）：为黄、黄绿、灰黄色及黑色泥页岩、粉砂质泥岩，夹少量—薄中厚层粉砂岩，分布在沙湖山山体西侧枫树一带地表出露，偶见单笔石化石等。厚度大于400m。

坟头组（S2f）：依据岩性特征可分上下两部。下部为灰黄、黄绿色薄—中厚层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、含细砂岩条带；上部以灰、灰白、灰黄、淡紫灰色中厚层—厚层状的中—细粒石英砂岩为主，夹灰黄、灰白色薄层粉砂岩、泥质粉砂岩。砂岩具波痕构造。查区内出露厚度约800m。与下伏地层高家边组呈整合接触关系。

磨山组（J1m）：岩性主要为含砾中粗粒石英砂岩、石英细砂岩，夹泥质粉砂岩、含砾泥岩等。查区内出露厚度约110m。与下伏志留纪地层呈不整合接触关系。

第四系（Q）：多为河流湖泊相沉积、近山体主要为风化残坡积，其成分主要为黏土、亚黏土、砂、砾等，顶部为腐质土，下部夹基岩碎块。查区内出露厚度约0～10m。

2.2 构造

沙湖山主体位于盛桥—菖蒲山复式背斜南端沙溪复背斜南东翼的次级褶皱带上，受到西侧的顺岗—沙子岗断裂，庐江—马头咀断裂等深部断裂的影响，加上岩体的侵入，使区内断裂构造复杂，裂隙及微细裂隙发育。

查区内褶皱构造不发育，主要表现为单斜构造，走向为35°～55°，倾向南东，倾角一般35°～50°，由于受构造破坏或岩体的侵入，局部大于60°。

因出露地层岩性主要为坟头组泥质粉砂岩，岩性变化小，且由于受岩体侵入，裂隙发育，断层较难以识别。本次主要通过地表硅化破碎带发育及探槽、钻孔少量揭露，对该区断裂构造进行识别和推断，区内未见大的主体断裂构造，但小型次级断裂构造发育，断裂构造主要表现为硅化挤压破碎带（碎裂岩带）或平移断层。根据断层走向，可分为北东向、北北东向、北西向、近东西向四组。结合钻孔揭露，推测与矿化关系较为密切的北东向断裂构造。

2.3 岩浆岩

与沙溪铜地区岩浆岩同处于同一构造岩浆岩带上，具有多阶段，多期次活动的特点，为燕山早期侵入的浅成中酸性岩体，与沙溪含矿岩体相比较，主体岩石略偏基性。本区岩浆岩按先后顺序有以下几种：角闪闪长斑岩、石英闪长斑岩，闪长玢岩脉和煌斑岩脉。

角闪闪长斑岩出露于沙湖山环形山体的中部低洼地带，呈岩株状产出，少量呈岩支穿插如坟头组泥质粉砂岩的构造裂隙中；地表岩石风化较强，呈黄白色，局部黄褐色，深部为浅灰白色，斑状结构，块状构造，由斜长石（中长石）、角闪石及少量黑云母组成，基质由斜长石，角闪石及少量石英等晶屑组成。长石斑晶为自形—半自形晶，板柱状，具环带构造。粒度1～4mm，少量大于5mm，含量50%左右；角闪石斑晶为灰黑色，长柱状，晶形不完整，粒度1～2mm，局部呈集合体状产出，含量8%左右，部分已绿泥石化。

石英闪长斑岩，主要呈带状分布于沙湖山体东侧，浅灰—深灰色，斑状结构，块状构造，矿物成分主要为斜长石（中更长石），为自形—半自形晶，板柱状，具环带构造，含量达50%。次为石英及少量暗色矿物组成，石英为乳白色团粒状，粒度较小，一般在1mm以下，含量大于5%。基质由上述矿物晶屑组成。

闪长玢岩脉、煌斑岩脉主要在钻孔中揭露，地表未见出露。

2.4 蚀变及矿化

本区岩石蚀变的强弱与岩性、构造及岩体侵入有密切关系。

志留系砂页岩蚀变总体较弱，但在破碎带中及破碎带附近和裂隙发育地段，存在点状、条带状蚀变特征。岩石具较强的角岩化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化，局部高岭石化。矿化主要具有褐铁矿化、黄铁矿化、铅锌矿化等。

角闪闪长斑岩岩体（枝）地表以高岭石化为主，褐铁矿化次之，深部具有绿泥石化、碳酸盐化、高岭石化及褪色蚀变。岩体与围岩侵入接触部位附近蚀变相对较强，主要硅化、少量钾化。矿化不均，主要有浸染状、星点状细粒黄铁矿化，不规则细脉状次之。细脉中偶见星点状黄铜矿。

石英闪长斑岩总体硅化较强，近地表有少量绢云母化、高岭石化。矿化主要为细粒黄铁矿化，局部裂隙中见少量脉状黄铁矿、星点状黄铜矿，脉宽1～2mm。

2.5 地球物理特征

图3 沙湖山矿区剩余重力异常图Fig.3 Residual gravity anomaly map for the Shahushan ore district

图4 沙湖山矿区地磁深源化极异常图Fig.4 Geomagnetic deepsource reduction to pole anomaly map for the Shahushan ore district

（1）重力：沙湖山鬼门关一带存在多个局部圈闭组成的剩余重力异常（图3），总体走向近南北向，异常幅值达到0.5×10-5m/s2，长约1500m，宽约500m。该重力异常与地磁异常基本吻合，为重磁同高，分析主要为角闪闪长斑岩岩体中梯剖面测量，显示存在低阻高极化或高阻高极化现象。

2.6 地球化学特征

图5 区域化探及黄金重砂异常图Fig.5 Regional geochemical and heavy concentrate of gold anomalies map

原开展的区域地球化学测量，显示该区位于沙溪铜元素异常及黄金重砂异常带东北部，具有Cu、引起。

（2）地磁：存在近南北向△T磁异常，长约1500 m，宽约500m。其上叠加多个杂乱的浅源异常，幅值达到2000nt，其他地方则为平缓背景场，向上延拓200m后南北可大致分成两个局部异常（图4），北侧异常走向北东向，推测为浅部的角闪闪长斑岩等岩体引起，但该异常体向深部延伸较大。

（3）激电中梯，开展的激电Au、Ag、Pb、Zn异常（图5）。

在项目勘查阶段进行工作区面积性岩石裂隙样化探测量，同样显示该区存在Cu、Au、Ag、Pb、Zn等异常，且异常套合较好（图6）。

3 矿床地质特征

沙湖山金铅锌多金属矿为隐伏的破碎蚀变岩型脉状金矿体，局部共生或伴生铅锌矿体，矿体主要受北北东向区域性压性、压扭性构造破碎带及其派生的张性裂隙控制，矿体主要赋存在志留系砂页岩的构造破碎带中，含矿岩性主要为硅化、黄铁矿化构造角砾岩，部分为碎裂蚀变岩。通过钻孔揭露已发现3条近平行的破碎蚀变岩带（图7），由于脉岩的侵入破坏和矿化不均匀，矿体连续性一般，具有局部膨大、富集、复合、尖灭再现现象。

图6 沙湖山岩石裂隙样化探异常图Fig.6 Geochemical anomaly map of rock fracture samples from the Shahushan area

图7 沙湖山矿区纵剖面示意图Fig.7 Longitudinal section of the Shahushan ore district

3.1 矿体特征

经过前期勘查，已初步圈定1个主要金矿体（Ⅰ号矿体），6个零星金矿体。与金矿共生的为零星铅锌矿体。Ⅰ号金矿体，是目前圈定的最大金矿体，工业品级金金属资源量占到该查区总资源量的86.71%。

圈定主要Ⅰ号金矿体北东长177.60m，水平宽度68.89～84.60m，平均宽度约7 8.5 1 m。延深154.60～239.07m，平均延深193.46m。平均视厚度11.02m。矿体剖面上总体呈不规则的似层状、大透镜状，但总体形态较为稳定。矿体总体走向48°，矿体倾向南东，倾角64°～69°左右。矿体主要赋存在构造破碎带中，原岩主要为志留系泥质粉砂岩。破碎带局部黄铁矿化、硅化较强，部分可见铅锌矿化，矿体与围岩界线较为清晰。矿体埋深为206.53～564.36 m，实际矿体部没有完全控制。部分倾向上虽施工钻孔，但可见到破碎带或弱蚀变，根据脉状矿体特征，仍可存在尖灭再现现象。破碎带局部黄铁矿化、硅化较强，部分可见铅锌矿化，矿体与围岩界线较为清晰。

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石矿物成分

矿物组合较简单。金属矿物主要有黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、其次为赤铁矿、菱铁矿等，少—微量毒砂、自然金、金银矿、碲金矿、碲金银矿等；脉石矿物主要有石英，长石等，少量为绢云母、绿泥石、铁白云石、硬石膏、重晶石、方解石等。

黄铁矿是本矿床中含量多、分布比较普遍的金属硫化物。主要以两种形式存在。最多为黄铁矿脉状形式存在，且脉体中心黄铁矿结晶稍好，颗粒较大，边部颗粒较小；另一种为细粒浸染状存在蚀变带及其附近的围岩中。另外可见少量结晶较好与碳酸盐脉同期形成粗晶黄铁矿。

闪锌矿为构成铅锌矿体主要矿物，主要与石英、黄铁矿、少量方铅矿等以脉状形式存在，少量为星点状或团块状分布在石英脉或石膏脉中。

方铅矿主要为星点状或细脉状与闪锌矿共生，但一般含量远低于闪锌矿。

黄铜矿为本矿床中主要含铜矿物，主要与硅质黄铁矿化脉中产出。有时直接在石英脉中呈星点状或团块状存在。

3.2.2 矿石组构及矿石类型

石结构主要有结晶结构、包含结构、交代结构、胶状结构、压碎结构等。

结晶结构为矿石常见的结构之一，根据矿物的晶形又可以分为半自形—自形晶结构、他形晶结构、叶片状鳞片状结构等。

包含结构，黄铁矿中金矿物、黄铁矿中黄铜矿、闪锌矿中星点状方铅矿等。

交代结构，为矿石中常见的结构之一，表现为金属矿物溶蚀交代早晶出的金属矿物，如黄铜矿交代早晶出的黄铁矿等，黄铁矿呈交代残余、交代岛屿状包于黄铜矿等。

胶状结构，多数闪锌矿呈胶状体结构 。

压碎结构，早晶出的黄铁矿受压应力作用产生破碎现象。

矿石构造主要有细粒浸染状构造、条带状构造、块状构造、角砾状构造、细脉状及网脉状构造等。

细粒浸染状构造，黄铁矿等矿石矿物集合体呈细小星点状、不规则状团块状呈稀疏浸染状分布于脉石矿物基底中，且分布无方向性。

条带状构造，黄铁矿或铅锌矿等沿原岩层理或构造裂隙分布，形成不同色泽的条带状。

块状构造，黄铁矿等局部富集呈块状嵌布与矿石中。

角砾状构造，原岩由于构造变动形成角砾，后期热液活动，使大量的的细粒黄铁矿或闪锌矿等充填在构造裂隙中，形成角砾状构造。

细脉状及网脉状构造：黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、石英、硬石膏等矿物呈细脉状穿插于矿石中，形成细脉状构造。多组发育形成网脉状构造。

矿石类型为破碎蚀变岩型金矿，根据矿物组合及结构构造可分为黄铁矿化硅化构造角砾岩、黄铁铅锌矿化构造角砾岩、黄铁绢英岩化碎裂岩和蚀变岩等。

3.2.3 金的矿物特征

为了研究金的赋存状态，采自ZK5403、ZK5404两个钻孔中最富金的部位，制作电镜片，通过电子显微镜观测，无论是含金品位较高的黄铁铅锌矿化构造角砾岩中（ZK5403）还是黄铁矿化硅化构造角砾岩（ZK5404）中均未发现微粒金。根据钻孔原生晕相关元素分析，结合电子显微镜背散射图像（BSE）、能谱分析（EDS）等方法对含金矿物的共生关系与金的赋存状态进行研究。显示存在以下特征：

（1）Au元素含量与Te元素含量具有较大的正相关性（图8）。

（2）Au元素含量与As元素含量不具相关性。

（3）Au元素在铅锌多金属硫化物矿石中含量与锌元素具有一定相关性，同时与银、汞元素具有弱相关性，而在黄铁矿化硅化构造角砾岩矿石中基本不具相关性。

（4）黄铁矿化硅化构造角砾岩和黄铁铅锌矿化构造角砾岩中均发现少量微米级的碲金矿、碲银矿和碲金银矿，未见微米级的自然金及金银矿等。

图8 沙湖山钻孔样品中Au含量与其他As-Te元素含量的相关图解Fig.8 Correlation diagram of Au content vs other As-Te elements contents in drilling samples from the Shahushan area

结合沙溪斑岩型铜金矿床金的赋存状态［6］分析认为该区黄铁矿、闪锌矿、方铅矿为主要的富金矿物，毒砂少且基本不含金，金主要以超微米级或纳米级的自然金、金银矿、碲金矿、碲银矿和碲金银矿等赋存在黄铁矿或铅锌矿晶隙、裂隙或包体中。

3.3 矿床围岩蚀变及矿化阶段

图9 含金属矿物脉体及其穿插关系Fig.9 Metals-bearing veins and interweaving relations

围岩蚀变普遍且比较强烈，主要为硅化、黄铁矿化、绢云母化、钾化、重晶石化、膏岩化、碳酸盐化等，矿床围岩蚀变主要受构造控制，近矿围岩蚀变相对较强，往往可见到细脉或网脉状细粒黄铁矿充填微细裂隙中，并发生强烈硅化。在富矿段，矿体内见到钾化一般也较强。

根据矿物共生组合及脉体等穿插关系（图9），初步可以认为矿物生成分为四个阶段：Ⅰ.黄铁矿石英阶段、 该黄铁矿呈团块状、细脉状分布在构造蚀变带中，矿化弱 ；Ⅱ.石英黄铁矿阶段，该阶段黄铁矿以细粒、粉末状黄铁矿为主，硅化强，黄铁矿主要呈网脉—条带状分布，部分切割早期黄铁矿石英脉，该阶段应为主要成矿期；Ⅲ.石英多金属硫化物阶段、该期金属矿物主要为黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、毒砂等，也是金的主要成矿期；Ⅳ.碳酸盐-石英阶段，该阶段黄铁矿主要为粗晶黄铁矿，以星点状或团块状分布在碳酸盐脉中，基本不成矿。

3.4 矿床成因

沙湖山金多金属矿位于沙溪斑岩型铜金矿床东北部约2km处，从区域性化探异常及重磁异常解译均显示位于沙溪岩浆岩带上。近年针对沙湖山地区角闪闪长斑岩近年开展锆石U-Pb年龄测定，显示为131.4±1.3 Ma，沙溪斑岩型铜金矿成岩成矿年代主要129～132Ma基本一致，根据斑岩成矿系统，在斑岩体的周边或上部可能存在低温脉状金铅锌银矿床，同时对沙湖山含金矿物分析见到金银碲化物，也显示为中低温脉状金铅锌矿体［7～8］。

结合沙溪斑岩铜金矿矿床成因，成矿物质铜金主要来源于幔源岩浆，具有埃达克岩特征［9］，成矿流体主要由岩浆水组成， 少量为后期的大气降水的加入，褶皱的核部构造系统为岩浆上侵及定位提供了有利空间，北东向断裂为岩浆及热液上述提供通道，近褶皱核部两组或多组断裂的交汇处是斑岩铜矿形成的有利部位，在沙溪地区形成斑岩型铜金矿体，部分岩浆热液随着构造裂隙等向上部或两侧继续迁移，成矿流体以岩浆水为主，逐渐变为以大气降水为主，由斑岩系统中的细脉浸染状，网脉状斑岩型铜金矿逐步过渡到以脉状金铅锌银为主。即沙湖山地区金铅锌多金属矿为沙溪斑岩铜矿成矿系统的外带低温热液型金铅锌脉状矿体。

3.5 找矿标志

（1）北东向的构造破碎带，硅化、绢英岩化、黄铁矿化发育地段对找矿有利，金属硫化物呈细脉、网脉及稠密浸染部位则是矿体赋存部位。

（2）地表氧化带内小裂隙中褐铁矿发育处。

（3）化探异常区内有Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg等元素的组合异常带深部可能存在是金富集地段。Te高值带一般就是矿化带。

（4）激电中梯剖面测量，存在低阻高极化地段一般为含硫化物较多的破碎蚀变带，可能也是脉状金铅锌矿体所在。高阻高极化地段可能为低硫化物的硅质交代较多的破碎蚀变带，可能存在蚀变岩型金矿体。

4 找矿潜力分析

本区位于滁庐构造岩浆岩带上，该带上已发现较多的铜金矿体和金矿点，同时该区位于大型沙溪斑岩型铜金矿的的东北部，为沙溪斑岩型铜金矿体成矿系统的一部分，具有较好的成矿地质背景。

区域上具有岩石化探及重砂异常，异常范围及幅值均较高，开展矿区岩石裂隙化探样测量具有Cu、Au、Pb、Zn、Ag异常，特别是Cu、Au、Ag在鬼门关一带异常强且套合较好，在南侧山塝一带也存在异常套合，但异常幅值较鬼门关一带规模及幅值均稍小。

由于受岩浆岩及构造等影响，该区地表的志留系泥质粉砂岩地层裂隙发育、蚀变强烈并较普遍具有硅化、褐铁矿化。

通过近年工作，特别钻孔深部揭露，已发现三条隐伏的含矿破碎蚀变带，且具有较强的金铅锌多金属矿化，已控制矿化体长度约300m，见矿视厚度2.01～34.5m，最大延深约239.07m，圈定矿体平均含金3.39g/t，走向及倾向上矿体均没有完全控制。

开展了7条剖面激电中梯剖面测量，其中鬼门关一带5条剖面结果显示，已知低阻高极化基本与破碎蚀变带位置一致，显示向南西和北东方向均有一定延伸，且在北东可能存在分支分叉现象。

针对见矿最好的54线开展钻孔原生晕研究，显示Au、Te异常向矿体延深方向仍存在较强的异常，显示矿体向下有一定的延深。

通过对金矿体中金的赋存状态及分布形式研究，发现该金矿体金矿物主要为微米级的碲金矿、碲金银矿，为中低温浅成热液成因，进一步表明与沙溪斑岩型铜金矿床为一个成矿系统。

综合以上分析认为沙湖山地区具有较好寻找浅成中低温热液脉状金铅锌矿的潜力，特别是已发现矿体的鬼门关一带，矿体沿走向及倾向具有一定的延伸，同时南侧山塝一带也具有较好的找矿潜力。

5 结语

沙湖山金铅锌多金属矿床为新发现的浅成中低温热液脉状矿体，通过对成矿地质背景、矿区及矿床地质特征，地球物理、地球化学特征分析研究，得出如下结语：

（1）沙湖山金铅锌多金属矿床为沙溪斑岩成矿系列的组成部分。

（2）沙湖山金铅锌多金属矿床为浅成中低温热液型金多金属矿成因。

（3）鬼门关矿体沿走向及倾向仍有一定延深，具有找矿潜力。

（4）南侧山塝一带也具有找矿潜力。

［1］ 常印佛， 刘湘培， 吴言昌.长江中下游铜铁成矿带［M］.北京地质出版社，1991∶1～238.

［2］ 安徽省地矿局327地质队.安徽省庐江县沙溪矿区断龙颈矿段铜矿普查报告［R］. 2014.

［3］ 安徽省地矿局327地质队.安徽省庐江县沙湖山金铅锌矿勘查工作小结［R］. 2015.

［4］ 徐明，等.安徽省庐枞地区固体矿产第二轮成矿远景区划报告［R］.1994.

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［8］ 张招崇， 李兆鼐. 一个值得重视的金矿类型—碲化物型［J］.贵金属地质，1994， 3（1）∶ 59～64.

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FEATURES OF THE SHAHUSHAN GOLD POLYMETALLIC ORE DEPOSIT IN MIDDLE ANHUI AND ANALYSIS OF ITS POTENTIAL

CHI Yue-yu， ZHANG Ming
（No.327 Unit of Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Province， Hefei， Anhui 230011， China）

∶ Based on a series of theories on formation of porphyry copper deposit， the Shaxi porphyry coppergold ore deposit may be associated with a mid-low-temperature epithermal gold-silver-lead-zinc ore deposit in the periphery. In recent years， small fractured altered rock type vein-like gold-Pb-Zn polymetallic ore deposits have been found in the Shahushan area. Metallogenic geological setting， ore district and ore deposit geology，geophysical and geochemical features all suggest that the Shahushan area has potential for finding a mid-lowtemperature epithermal gold-silver-lead-zinc ore deposit.

∶ geology； geophysics； geochemistry； ore-prospecting potential； Shahushan

P618.51

A

2016-02-23

池月余（1968-），男，安徽全椒人，高级工程师、主要从事地质与矿产勘查工作。

1005-6157（2016）02-0104-7