皖东地区金矿控矿条件与找矿方向

2018-05-26张顺林汪青松朱义坤

安徽地质 2018年1期

张顺林，汪青松，朱义坤

(安徽省勘查技术院，安徽合肥 230031)

1 区域地质背景分析

皖东地区涉及三个构造单元—华北陆块（Ⅰ），秦岭—大别造山带（Ⅱ）及扬子板块（Ⅲ），黄破断裂、郯庐大断裂分别呈北东向及北北东穿过。由东至西、由北到南区内划分为华北陆块（Ⅰ1）：淮北褶断带（）蚌埠隆起（）、淮南褶断带（）、六安地块（Ⅰ2），大别构造带（Ⅱ2）：大别—阚集构造亚带（）张八岭构造亚带（），下扬子地块（前陆带）（Ⅲ1）：滁州褶断带（），沿江褶断带（前陆盆地）（）参见图1。

图1 安徽省主要构造单元划分略图Fig.1 Outline of main tectonic units in Anhui Province

1.1 地层

皖东地区基岩出露主要集中在中部，呈北东-南西展布，其余大部为古近、新近系、第四系所覆盖。区内各地层发育较全，主要发育太古代五河岩群、阚集岩群、中上元古界张八岭岩群北将军岩组、西冷岩组，其次为震旦系周岗岩组、苏家湾岩组、寒武系上统琅琊山组、泥盆—石炭系、中上二叠系、侏罗系、上白垩统红色砂岩系，以及新近系玄武岩（桂五组）和第四系松散沉积物。

1.2 构造

查区构造线总体为NNE向，其次为NE向及近EW向断裂，变质岩系主体产出状态呈北宽、南窄以似楔状体裸露于区内，变质岩系已全部卷入不同时期构造活动，使之无论是宏观上还是微观上的褶皱均相当发育，加上断裂活动和其他类型的构造叠加与干扰，构造异常复杂。就区内变质岩本身而言其变质程度均不深，属低绿片岩相，但是从被改造的程度而言，变形强度却相当大，极为复杂。

总结本区断裂活动时期，可分为三个阶段：

（1）韧性剪切阶段，张八岭岩群及震旦系岩组内岩石发生柔变、拉伸线理、旋转残碎斑晶发育等，无不证明，张八岭岩群等曾处于中深构造层内，是发生顺层剪切、固态流变及顺层掩卧褶皱作用形成的变形产物，动力来源是与区域构造活动有关，活动时期为印支运动时期。

（2）以脆性为主的压扭性断裂和测区西部逆冲推覆构造活动，它们活动明显晚于韧性剪切阶段，据切割剪切带标志期别，压扭性质断裂和逆冲推覆构造，是变质岩系被抬升于地表之后产生的，以致变质岩系发生简单变形或岩石发生脆性破裂为主。NE、NW向断裂和早期逆冲推覆构造主要活动于燕山运动早期或中期。另外一期推覆构造活动于燕山晚期。

（3）查区近南北向断裂活动最晚，它切割所有的地层及先期形成的构造形迹。其活动方式以剪切扭性为主，总体活动较强。伴随其活动岩石破碎，节理发育；但是，岩层未发生明显的错位。南北向断裂系统应活动于燕山运动晚期或喜山期。

1.3 岩浆岩

查区在地史不同时期均有岩浆活动，其强度较大，主要包括火山活动和侵入作用。中新元古代是扬子板块边缘重要的火山活动时期，强烈的地壳运动（晋宁运动），使扬子板块北缘产生裂陷，伴随大量海底细碧-石英角斑质岩浆喷发和喷溢，沉积了巨厚的细碧-石英角斑岩系。该岩系在区内广泛分布。中新世玄武岩在老嘉山、中嘉山和大横山等地产出，根据区域对比，属中新世桂五旋回。即在中新世沿六合-嘉山断裂带喷发-喷溢了大量基性岩浆（桂五旋回），沿断裂带两侧玄武岩分布较广，在查区内仅零星出露。

区内岩体主要为燕山期产物，主要有女山岩体、管店岩体，郭营岩体，屯仓岩体，刘营岩体、滁州岩体、马厂岩体等。

岩脉：区内脉岩较为发育，性质多样，分布较广，主要有煌斑岩脉、辉绿岩脉、闪长岩脉和细晶岩脉等。岩脉侵入方位主要有两组，一为北西向，二为南北向，受西北和南北向两组断裂控制，均发生于晚燕山期至喜马拉雅山期。

1.4 矿产特征

郯庐断裂带为东亚大陆著名断裂带之一，属岩石圈断裂，主断裂从查区通过。中生代强烈的构造岩浆作用在区内形成了极为强烈的成矿作用。沿郯庐断裂、岩体内外接触带是寻找金、银、铁、铜、铅、锌矿最有潜力的地区之一。查区位于安徽省3个成矿带内：蚌埠铁-金-银-铅锌-金红石-煤、金刚石成矿区（编号Ⅲ-64-②-V3）、张八岭金、铜成矿区（编号Ⅲ-67-③-V2）、滁州铜-金-铁-钼-铅-锌-银-硫矿成矿区（编号Ⅲ-69-①-V2）。

2 区域重磁场特征

2.1 重力异常特征

区域重力场存在两条较为明显的、规模较大的重力梯级带，分别为：北北东向的庐江-明光-五河重力梯级带和近东西向的六安-肥西重力梯级带。

区域重力场由以上两个重力梯级带分割为三个特征较为明显的次级重力场单元。六安-肥西重力梯级带是一条区域规模的近东西向重力梯级带，向西经六安延入河南省，梯级带北部为皖北-皖中重力高值区，南部为大别山北缘重力低值区。

北北东向的庐江-明光-五河重力梯级带是郯庐断裂的反映，其西部为近东西走向的皖北-皖中重力高背景区和大别山北缘重力低区，其东部为近北东走向的皖东-沿江重力高值区。

三个特征不同的重力场单元分别反映了不同的区域构造格架：

2.1.1 皖北-皖中区域重力高值区

分布于六安-肥西重力梯级带以北、庐江-明光重力梯级带以西的广大地域，包括淮北平原、江淮丘陵区，异常大多呈近东西向展布，以条带状、条块状重力低和重力高相间或镶嵌分布为主要特征。包括怀远重力高、蚌埠-五河重力低、淮南-凤阳山重力高、定远重力低、六安-肥西重力高等，霍邱-长丰一带为块状重力高。皖北-皖中地区的重力高异常主要是由高密度的基底岩系的相对隆起所引起，重力低异常主要跟中、新生带的断陷和坳陷有关。

2.1.2 大别山北缘重力低值区

位于六安-肥西重力梯级带以南、庐江以西。属于秦岭大别重力低值带的东端，重力场整体呈近东西向，局部有近南北向重力梯级带，以低重力场为主要特征。大别山北缘重力低异常区反映地壳增厚，下界面坳陷，壳内存在大规模低密度的花岗质岩石。

2.1.3 皖东—沿江区域重力高值区

位于北北东向的庐江-明光-五河重力梯级带以东，包括滁州、马鞍山等地。

该区重力场以北东、北北东向展布、高低相间的条带状大型重力高值带为显著特征，较好地反映出区内构造层隆坳相间的构造格局。条带状重力高主要是高密度的古生界隆起的重力效应，比如肥东桥头集至滁州张八岭一带北东向展布的重力高值带就是肥东群、张八岭群变质基底隆起区的重力效应。北东走向的重力低值区带，则是中新生代断陷盆地的反映（图2）。

图2 皖东地区重力平面图Fig. 2 Gravity plane for the eastern Anhui area

2.2 航磁异常特征（图3）

图3 皖东地区航磁化极平面图Fig. 3 Aeromagnetic reduction-to-the-pole plane for the eastern Anhui area

区域航磁（△T）化极异常成果显示，区域磁力异常以近东西向、北北东向、北东向展布为主要特征。异常强度大多数为几百纳特（nT），个别地区异常达上千纳特。分区、带简述磁场特征如下：

2.2.1 皖北—皖中变化磁场区

区域上属华北地区团块状强磁场区的东南缘，磁异常区带总体为叠加于宏大负背景之上的团块状正磁异常格局，正、负异常相间，梯度总体较平缓。负磁场区大致沿北西向和北东向展布，场值在-50～-300nT。各区块间基本连通，并将正磁场区分割为分散的团块状孤立场区。正磁场一般呈近东西向和北东向，异常强度一般在100～300nT，局部超过500nT。自北向南分别有：蒙城-固镇-五河高磁异常带、淮南-凤阳低缓磁异常带、寿县-隐贤强磁异常带和合肥盆地磁力低。

磁异常的空间分布特征基本反映基底构造产状，从皖北地区和皖中地区分别出露新太古代五河杂岩与霍邱杂岩，蒙城-固镇-五河高磁异常带和寿县-隐贤强磁异常带的形成主要与磁性矿物的相对富集和基底的相对隆起所引起。负磁带反映磁性基底断坳陷，沉积较厚。

区内存在众多各种类型的与侵入岩、矿产等有关的不同幅值局部磁异常。像凤阳-五河一带的许多规模不大的局部磁异常周围就分布着很多金、铅锌等多金属矿化点，目前是蚌埠隆起区金多金属矿最主要的产地。

2.2.2 大别山磁异常区

主要由北淮阳负磁异常带和大别山北部高磁异常带组成。

北淮阳负磁异常带在图中主要分布在舒城-毛坦厂一带，以近东西向的磁力低为主要特征。北淮阳负磁异常带是弱磁性基底的反映。

大别山北部高磁异常带大致位于庐江—桐城以西，其异常具有幅度大、变化快、呈跳跃状等特点，以杂乱的磁场为特征，认为是由埋藏较浅的强磁性物质引起的。大别山地区广泛出露长角闪岩、黑云母混合花岗岩、浅粒岩和多种片麻岩等新太古界大别群变质岩，其磁性较强，磁性变化范围较大，无疑是引起这种强磁乱异常的主要地质因素。除此之外，大别山地区发育的侵入岩，亦具有较大的磁性，也可能引起较强的磁异常，它与大别群交织在一起，共同构成该区升高背景的磁场面貌。

2.3 郯城—庐江磁异常带

总体呈NNE走向。其典型特征是串珠状、狭长条带状磁异常呈线性展布。在明光地区呈现为蹦跳的火山岩磁场特征。滁州章广—肥东桥头集强磁异常延伸百余公里，宽约20km，场强300nT，异常范围出露新—中元古代张八岭岩群，异常中心出露古元古代肥东岩群、新太古代阚集杂岩，异常反映为受郯庐断裂带控制的基底冲断带，称其为阚集构造带。在该区域磁场上叠加有肥东铜古山等局部磁异常。这一北北东向狭长的磁异常带是区内构造岩浆岩活动最为发育的地区，也是寻找金多金属矿的有力地区。

2.4 皖东—沿江高磁异常带

皖东—沿江高磁异常带磁异常总体呈NE向展布，包括滁州—巢湖负磁场带、庐江—枞阳高磁异常带、马鞍山—芜湖—繁昌高磁异常带。

滁州—巢湖负磁异常带，在该带负背景场中，分布有正异常场值约100～300nT的黄泥岗（自来桥东）—马厂串珠状异常带，沿这一异常带分布有马厂砂金矿、琅琊山铜矿等，是对多金属成矿作用较为有利的构造岩浆岩带。

庐江—枞阳高磁带位于长江北岸，北端截止于庐江一带，异常强度东强西弱。异常带范围内侵入岩较发育。推测高磁带由综合因素引起，一方面反映基底（隐伏）隆起，并叠加了火山岩、侵入岩异常，而罗河等高磁局部异常为矿致异常。

马鞍山—繁昌高磁带位于长江南岸，其东北端与江苏宁镇高磁带相连，背景场值约200～500nT，最高达1000nT以上。马鞍山—当涂地区出露主要为中生代中基性火山岩，次火山岩、侵入岩较发育；繁昌、铜陵地区磁异常范围出露主要为无磁性的古生代及三叠纪地层，中酸性侵入岩发育，钟鸣—繁昌一带火山岩、次火山岩分布广泛。

综合区内地质、地球物理场特征，初步可以得到以下认识：

（1）重磁同高：基性—超基性岩体所引起。岩体与前寒武纪地纪接触带是成矿有利位置。

（2）重梯磁高：可能为中—酸性岩体引起。由此推测调查区内石坝镇附近北北东向展布的航磁正异常及剩余重力低值带为一中—酸性隐伏岩体。据区域性地质矿产资料，岩体与张八岭岩群西冷岩组接触带为成矿有利部位，因此该推测隐伏岩体与张八岭岩群接触带位置具找矿潜力。

（3）重磁同低：新生代沉积凹陷的反映。

（4）重磁异常与已知矿点的关系：由区域重磁异常特征及与已知矿点对应关系可知，查区内已知铜金多金属矿点多分布于重磁异常梯级带附近，其次为鼻状重力异常区。主要是由于此类部位断裂构造较发育，断裂构造一方面是重要的控矿构造，另一方面又是岩浆通道，为成矿提供热液及物质来源。例如张八岭地区位于北北东向及北西向断裂构造交汇部位，燕山期管店岩体侵入，在岩体与张八岭岩群内外接触带位置发现大量金多金属矿（化）点便是例证。

3 成矿规律总结

区内主要铜金多金属矿可以划分为两大类：中低温热液型及矽卡岩型。其中中低温热液型包括石英脉型、构造破碎带蚀变岩型、卡林型及混合型，例如明光管店三界地区及全椒马厂地区。滁州琅琊山铜矿主要为矽卡岩型矿床同时具部分构造蚀变岩型特点。

皖东地区铜金多金属矿的分布受地层、构造、岩浆岩综合因素控制。含有杂质的震旦系—寒武系碳酸盐岩和碎屑岩类是金矿形成的重要条件；郯庐断裂体系可以提供热源热液，诱发盆地形成，控制盆地形态和边界，是成矿关键因素；燕山期岩体为成矿提供热源热液及成矿物质。

通过对皖东北地区各成矿区带的分析比较发现不同控矿因素组合可以形成不同的矿床类型。在郯庐断裂构造带内及附近如果有燕山期岩浆侵入、有寒武系碳酸盐质地层分布时可形成矽卡岩型铜金矿床（三铺矽卡岩型铜金矿）；郯庐断裂等构造带通过寒武系（含震旦系）分布区，可形成构造破碎带型金矿（马厂范水洼金矿）；郯庐深断裂构造带通过前寒武系变质岩区，可形成热液型金铅锌矿床，燕山期岩浆侵入更有利于成矿（江山金铅锌矿）（图4，表1）。

4 找矿方向

（1）前期调查研究工作。利用现有资料不断进行成矿预测和靶区优选。对皖东北地区全部重力低异常进行登记，结合磁异常和地质资料进行定性解释，判断是否为侵入体引起。根据现有的重磁等物探资料和地质资料进行郯庐断裂系统和黄破断裂带解释。根据重力低异常定性解释结果和物探推断断裂系统，结合其它资料和最近勘查成果进行成矿预测和靶区优选。成矿预测和靶区优选工作必须不间断反复进行。