安徽贵池地区岩浆岩演化特征及其与金银多金属矿的关系

赵德奎　古黄玲　舒旺杰　严志忠　杨晓勇

摘要： 安徽贵池地区铜、铁、金、银、钼、硫等矿产资源丰富，近年来成为新的找矿热点区域之一。通过梳理近年来贵池地区岩浆岩与金银多金属矿床的成矿关系研究成果，并总结该区主要成矿岩体的地球化学特征及成矿规律，发现该区大多数铜金多金属矿床的成矿岩体以花岗闪长（斑/玢）岩为主，成岩年龄集中在135～145/150 Ma，高Sr、低Y，轻稀土元素富集，大多数岩体具有埃达克（质）岩的地球化学特征。该区总体为由早期的埃达克（质）岩浅成侵入演变为晚期的A型花岗岩侵入，埃达克（质）岩对该区金银多金属成矿具有一定的指示作用，上述认识对拓展该区找矿思路具有一定的参考意义。

关键词： 岩浆岩;演化特征;成矿规律;金银多金属矿;贵池地区

中图分类号：P618.51;P618.52

文献标识码：A

文章编号：2096-1871（2019）02-126-09

安徽贵池地区是长江中下游成矿带的重要组成部分[1]，区内铜、铁、金、银、钼、硫等矿产资源丰富。迄今为止，区内已发现铜山铜矿、马头铜钼矿、马石铜钼矿、黄山岭铅锌矿、黄山岭深部及外围钼多金属矿、西山钼矿、抛刀岭（铺庄）金矿和花山锑金矿等大、中型矿床，显示出良好的成矿潜力和找矿前景。区内晚中生代岩浆岩极为发育，并与铜金矿产具有密切的成因关系。姚孝德等[2]将该区矿床划分为与燕山早期钙碱性同熔型首期侵入体主导的W、Mo成矿系列、与燕山早期钙碱性同熔型闪长岩体有关的Cu、Fe、S、Pb、Zn、W、Mo、（Au、Ag）成矿系列和燕山晚期陆壳改造型富硅富碱花岗岩主导的Ag、Cu、Fe、Pb、Zn多金属成矿系列。然而，相对于长江中下游地区的其他矿集区，贵池矿集区的研究程度相对较薄弱，对该区燕山期成岩成矿作用的认识还很局限，成矿特征与成矿规律研究也不够深入，对成矿岩体、时代和性质的判定也较模糊。

本文总结了贵池地区岩浆岩及成矿岩体的演化特征，认为该区大多数铜金矿床的成矿岩体具有埃达克（质）岩的地球化学特征，这对丰富该区成矿理论，拓展金、银（铅锌）及铜钼矿床的找矿思路具有重要意义。

1 区域地质背景

研究区位于扬子陆块北缘，属扬子陆块（Ⅰ）下扬子前陆带（Ⅱ）与江南隆起带（Ⅱ）的过渡区，分为江南前陆反向褶冲带（Ⅲ）和江南过渡带（Ⅲ）三级构造单元[3]。区内主要发育由南华系—下三叠统构成的盖层，受早三叠世末印支运动影响，NE向褶皱及伴生断层发育，在燕山期滨太平洋构造域应力场的改造下，在NE向褶皱上叠加NNE向褶皱及NNE向为主的新断裂系统，并伴随大量的岩浆活动，形成复杂的断褶—岩浆岩体系（图1）。中生代岩浆活动强烈，具有多期次、多阶段的特征，以侵入岩为主，喷出岩为辅。根据年代学和地球化学资料[3-19]，该区可归纳为2期主要的岩浆—成矿事件：第一期是135～145/150 Ma的岩浆活动及成矿作用，为晚侏罗世—早白垩世，以花岗闪长岩为主的弱过铝质钙碱性系列，具有高Sr、低Y，轻稀土元素富集的特征，没有或弱的Eu异常，具有埃达克（质）岩地球化学特征[4-10， 13]，如马头和铜山岩体[8-10];第二期是135～100 Ma的岩浆活动及成矿作用，包括高钾钙碱性和碱性岩石系列，岩石类型以花岗闪长岩和花岗岩为主，如桂林郑和李湾岩体[11， 20-21]。桂林郑为铜金矿床，李湾为钼（铜）矿床（化），与长江中下游其他矿集区的成矿作用类似[22-23]。

早期岩浆岩主要为中酸性岩株或岩枝状岩体，规模较小，出露面积多在10 km2以下，与长江中下游地区主要含矿斑岩体相似，如铜陵舒家店岩体[24]、鄂东南铜山口、封山洞岩体[25]和庐枞盆地黄寅冲岩体[26]，大多数被动侵位，在褶皱控制下，岩体接触面大多数倾角较陡（50°～70°），有时局部直立，与围岩接触界线清楚但不规则，总体呈NE向延伸。晚期侵入岩体一般规模较大，呈岩基产出，与围岩接触面一般外倾，北陡南缓，与围岩产状大体一致，如九华山岩体[27]、谭山岩体[14]和宣城麻姑山岩体[28]。

2 岩浆岩演化

贵池地区燕山期岩浆岩以侵入岩为主，受区域性构造控制，高坦断裂带两侧及江南前陆褶冲带是含矿岩浆岩的主要分布区。岩浆活动从印支期—喜山期均有发生，以燕山期为主，青阳—九华山岩体、花园巩—茅坦岩体和谭山岩体占主体。按岩浆物质来源和岩石形成机制，将区内岩浆岩划分为同熔型中酸性岩类、同熔型碱性岩类和陆壳改造型3种成因系列，与成矿关系密切的为同熔型中酸性岩类。

2.1 同熔型中酸性岩类

印支期—燕山期，上地幔和下地壳低熔组分融熔上升，在运移中与壳源物质混熔，生成再生岩浆。该类岩体形成于晚侏罗世—早白垩世（135～145/150 Ma），岩石类型有辉石闪长岩、石英二长闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩等，属钙碱性系列中基性-中酸性岩石组合，以青阳岩体、铜山岩体、马头岩体和许桥岩体为代表。岩石低硅富碱，副矿物以磷灰石和榍石为主，人工重砂中常见少量碳硅石和铬尖晶石。黑云母为镁质黑云母，斜长石以更长石-中长石为主，钾长石以微斜长石为主。岩石微量元素含量偏高，铁族元素和亲硫元素丰度较高，稀土元素总量中等，属轻稀土富集型，铕亏损不明显，稀土元素配分曲线呈平缓右倾型，87Sr/86Sr初始值为0.707 0～0.708 6[5-8]。该类岩石普遍高Sr、低Y，轻稀土元素富集，具有埃达克（质）岩的地球化学特征。邢凤鸣等[29]估算青阳岩体幔源成分约占67%，许桥岩体幔源成分约占65%，铜山岩体幔源成分约占76%。该类岩体锆石Ce4+/Ce3+值为80～3 594，绝大多数Ce4+/Ce3+值>300[30]，表明富矿斑岩具有较高的氧逸度。高氧逸度有利于銅金成矿，Cu、Au为亲硫元素，岩浆结晶时在高氧逸度环境下，岩浆中的硫主要以SO2-4和SO2存在，在硅酸盐熔体中溶解，导致形成硫化物的S2-含量较低，以至硫化物难达到饱和，使残余岩浆中的Cu、Au逐渐富集并最终成矿，如铜山铜矿、马头铜钼矿和朱家冲金矿[30]。

2.2 同熔型碱性岩类

成岩物质来源与同熔型中酸性岩类相似，是上地幔分熔产生安粗质岩浆，沿深断裂上升侵位过程中，受部分陆壳物质混染而成，其产出构造环境、87Sr/86Sr初始值、黑云母化学成分与同熔型中酸性岩类相似，并与同熔型中酸性岩体共生，或组成多成因的复合大岩基，其偏碱、贫水及非造山等特征与A型花岗岩类似。岩石类型有正长花岗岩、花岗岩、石英正长岩、正长斑岩和石英二长岩等，属碱钙性岩石组合，代表性岩体有茅坦、花园巩和九华山岩体。岩石碱质偏高，Na2O+K2O含量为8.5%～9.4%，属弱碱性岩类。岩石分异指数DI>90，具花岗结构、文象结构或斑状结构;石英含量>5%，鉀长石以微斜条纹长石为主，含量为74%，在花园巩岩体中出现钠铁闪石 [13]。副矿物主要为锆石、独居石、磷钇矿和铌钇矿，铁族元素偏低，稀散元素偏高。稀土元素总量，∑REE为（96.663～364）×10-6，∑Ce/∑Y为4.39～3.57，δEu为0.28～0.46，铕亏损明显。稀土元素配分曲线呈右倾V型，87Sr/86Sr初始值为0.7 081～0.7 092，计算其幔源组分约占36%[13， 22]。与矿化密切相关的桂林郑钼矿床钼矿化主要由深部花岗斑岩引起，形成年龄为127 Ma，具有典型的A型花岗岩特征，为成矿提供热源。后期热液沿花岗斑岩与围岩接触带和构造裂隙运移，在不同部位、合适的物理化学条件下，在花岗斑岩与围岩接触带形成温度较高的Mo矿化[11]。

2.3 陆壳改造型

岩浆物质主要来源于地壳，代表性岩体为燕山晚期谭山岩体和肖坑岩体，为花岗岩和正长花岗岩组合。岩石高硅、富碱，SiO2含量>70%，Na2O+K2O>8%，K2O>Na2O，属高钾钙碱性系列，岩石分异指数DI为91～92。岩石主要呈似斑状结构，块状构造，主要由钾长石、斜长石、石英和黑云母组成。钾长石部分为条纹长石;斜长石为更中长石，环带发育;黑云母均为铁质黑云母[31]。该类岩体中常见黑云母钾长变粒岩重熔残留体，暗色矿物中无角闪石和辉石，黑云母和白云母并存，出现30多种含量不均的副矿物，特征矿物有红柱石、石榴石、蓝晶石等富铝矿物和白钛矿、铌钇矿、磷钇矿等稀散矿物，铁族元素、稀散元素含量低于同熔型中酸性岩类而高于同熔型碱性岩类，Rb/Sr值较高，Sr/Ba值较低，稀土元素总量为（186.7～281.4）×10-6，∑Ce/∑Y为2.10～3.88，δEu为0.36～0.50，铕亏损中等，稀土元素配分曲线呈V型，谭山岩体87Sr/86Sr初始值为0.711[6-8， 14]。该类岩石Ba、Sr 高度亏损，Eu负异常显著，海鸥式的稀土元素配分型式[31]，为A型花岗岩的典型特征。

综上，贵池地区燕山期岩浆岩由早期埃达克（质）岩石侵入，演变为晚期A型花岗岩侵入。该区成矿系列可划分为两期：第一期是135～145/150 Ma的岩浆活动及成矿作用，以钙碱性同熔型闪长岩类岩体为主，成矿与高钾钙碱性系列闪长岩—花岗闪长（斑、玢）岩小岩体有关，以Cu、Au成矿为主，代表性矿床有铜山铜矿床、马头铜钼矿床和抛刀岭金矿床;第二期是135～100 Ma的岩浆活动及成矿作用，以陆壳改造型富硅富碱花岗岩为主，主要与Mo、Cu、Fe、Pb、Zn成矿相关，代表性矿床有桂林郑钼矿和李湾铜钼多金属矿。段留安等[16] 认为该区东北部抛刀岭金矿可能是成岩成矿过程中大气降水参与成矿，或受后期花园巩A型正长花岗岩侵位影响，使金再次富集而成。聂张星等[32]发现查册桥金矿具多阶段叠加成矿作用，在韧性剪切阶段金多金属矿化的基础上，深部及外围A型花岗岩侵位，形成大面积低温蚀变，金（锑）最终富集成矿。以上资料说明晚期A型花岗岩为成矿提供热源，使成矿物质再次富集。

3 成因演化及成矿作用

3.1 成因演化

（1）贵池地区燕山期成矿岩体时代主要集中在晚侏罗世—早白垩世，成岩年龄大约为135～145/150 Ma。

（2）岩石系列主要为钙碱性系列，以石英二长闪长岩-花岗闪长岩类为主，含金岩体与石英二长闪长岩和石英闪长玢岩有关。

（3）岩体分异程度高，分异指数一般为63%～70%，对铜成矿有利。以分异指数DI为标准，划分为早期阶段（DI>80）、中期阶段（DI为80～70）和晚期阶段（DI<70）[30]，3个阶段均发育者成矿较好，只有1～2个阶段发育者成矿稍差，仅有1个阶段且分异指数较集中，一般为非矿岩体。岩体SiO2含量一般为61%～66%，Na2O+K2O含量为5.40%～7.55%，Na2O/K2O为0.92%～1.15%。对中酸性岩体而言，岩浆演化是否朝富硅、富钾方向发展，是岩体是否含矿的重要标志[33]。成矿岩体到非矿岩体，岩石化学特征参数呈规律性变化（表1）;非矿岩体到成矿岩体，镁铁指数（MF）逐渐增加，铝饱和度A/CNK和ALI指数逐渐减小，Na2O/K2O值逐渐减小，表明与铜金矿化有关的岩体分异程度较低，富Fe、Mg，属过铝质系列岩石。印支期—燕山期，该区岩浆活动均有发生，以燕山期为主，青阳岩体、谭山岩体、城安岩体和花园巩岩体均为呈大型岩基产出的复式岩体，分布于区内中东部，花园巩岩体为石英正长岩和碱（正）长花岗岩，岩石类型主要为花岗闪长岩和二长花岗岩;花山岩体、马石岩体、马头岩体、牌楼岩体和铜山岩体均为呈小岩株产出，主要岩石类型为花岗闪长斑岩，分布于高坦断裂两侧及以北地区。中酸性闪长岩类富集Au、Ag、Cu、Sb、As、Zn和Mo，且分布不均匀，碱性岩类微量元素相对较贫。花岗闪长斑岩（石英闪长玢岩、辉石闪长玢岩）小岩株、岩脉与矿化关系密切，而花岗闪长岩（二长花岗岩、少量正长花岗岩）大型深成岩基的成矿作用稍差[30]。（4）该区成矿岩体和矿化岩体Cu含量一般高于区域背景值（32×10-6）[35] 的2～3倍，非矿岩体Cu含量一般低于区域背景值（表2）。岩体中黑云母含Cu量>50×10-6，可视为成矿或矿化岩体，非矿岩体黑云母Cu含量一般<20×10-6。岩体中成矿元素离散程度是判别岩体是否成矿的重要标志，成矿元素含量较高，离散程度越大，成矿元素迁移活动能力越强，越易于富集成矿。根据光谱半定量分析结果[30]，该区成矿岩体和矿化岩体Cu标准离差值均>50，而非矿岩体Cu标准离差值一般<25，矿化剂元素F含量与铜矿化关系密切，成矿岩体F含量与矿化岩体差别较小，但与非矿岩体差别较大。

3.2 成矿作用

研究表明[36-37]，埃达克岩或埃达克质岩与低温热液和斑岩金铜钼成矿作用关系密切。埃达克岩分为O型埃达克岩（与板块俯冲作用有关） 和 C 型埃达克岩（下地壳熔融形成），均与斑岩型铜金成矿有关[38]，世界级斑岩型铜矿大多数与O型埃达克岩有关[39-40]，如印尼巴布亚Grassberg斑岩型铜金矿床[41]、江西德兴和西藏玉龙斑岩型铜金矿床[41]。

贵池地区与成矿有关的大多数中酸性侵入岩具有类似埃达克岩的地球化学特征，如铜山铜矿、安子山铜钼矿和朱家冲金矿（图2），均富集Sr，贫HREE，具有负的εNd（t）值和相对富集的Sr同位素初始比值（>0.704）。岩石化学相关数据显示[4-7， 9-10， 30]，岩石富集轻稀土元素和大离子亲石元素，具有较高LILE/HREE值，亏损Nb、Ta和Ti， Sr富集程度不同， Sr/Y、La/Yb较高， Y、Yb含量低，贵池地区铜金成矿岩浆岩具有埃达克（质）岩的地球化学特征。

该区与成矿相关的岩浆岩以燕山期同熔型中酸性岩浆岩为主，主要为花岗闪长斑岩、花岗闪长岩、和石英闪长玢岩，岩体周围分布碳酸盐岩地层，有更利于成矿[4]。燕山期大多数矿体主要赋存在三叠纪、石炭纪—二叠纪和奥陶纪碳酸盐岩地层中，是成矿的有利地段[34]。

4 应用找矿实例

许桥银矿位于贵池背、向斜带吴田铺—洞章背斜东段（图3）。该区岩浆活动强烈，主要为燕山期和印支期中深成侵入岩，分布在矿区西北部，主要有花园巩岩体和分水岭石英闪长岩体，岩石属铝过饱和类型，为SiO2饱和-过饱和过碱性岩石，里特曼指数σ<4，属钙碱性系列岩石;辉绿岩和闪长玢岩较发育。分水岭石英闪长岩体位于花园巩岩体北东侧，分水岭背斜南西翼奥陶纪仑山组—汤山组灰岩和白云岩。该岩体地表长900 m，宽110 m，出露面积约0.1 km2，为不规则状岩枝，总体走向为120°，倾向北东，倾角约70°。石英闪长岩风化面呈土黄色，新鲜面呈灰—深灰色，细—中粒结构，块状构造;斜长石呈半自形板条状，含量为50%～60%，具黏土化和绢云母化;角闪石呈长条状、菱形状，含量为10%～15%，具绢云母化和碳酸盐化;黑云母呈长条状、片状，含量为1%～5%;石英呈他形粒状，含量为5%～15%;副矿物有榍石、锆石和磷灰岩（图4）。在岩体与灰岩接触带，灰岩具矽卡岩化和大理岩化，接触带附近岩体具辉钼矿化。

野外地质调查中，在该区发现含铅锌矿化的大理岩和含矿构造破碎带。样品分析结果表明，Au、Ag、Cu、Pb、Zn品位较高，新发现走向为300°的含金银多金属矿化破碎带，带内矿化较好，金最高品位为1.24 g/t，银最高品位为250.70 g/t，锌最高品位为177.5 g/t，含铅锌矿化大理岩银品位高达1 442.8 g/t。 综上，许桥地区具有较好的寻找金银多金属矿的潜力。分水岭石英闪长岩大离子亲石元素相对富集，高场强元素相对亏损。Sr、Ti亏损，Ba、Th、Zr、Hf富集，Sr含量为585×10-6，Y含量为19.5×10-6，Sr/Y为30。球粒陨石标准化稀土元素配分曲线右缓倾斜（图5（a）），稀土元素总量为160.96×10-6，LREE/HREE为3.54，（La/Yb）N为8.35，δEu为0.98。Mg#为0.57，说明有地幔组分参与。Rb、Ba、Th和LREE富集，表明有地壳物质混染。石英闪长岩高Ba、Sr、Sr/Y和（La/Yb）N，低Yb和Y，与典型的埃达克岩地球化学特征相似[34]（图2）。石英闪长岩Al2O3含量为18.92%，MgO含量为6%，TiO2含量为1.12%，P2O5含量为0.39%，Th含量为2.69×10-6，与俯冲板块熔融型埃达克岩特征一致[36， 40]。球粒陨石标准化稀土元素配分模式（图5（a））和N-MORB标准化微量元素蛛网图（图5（b））反映该区石英闪长岩与Austral火山带俯冲洋壳熔融型埃达克岩特征 [37] 一致。与典型俯冲洋壳熔融型埃达克岩微量元素特征相比，许桥石英闪长岩重稀土元素略富集，这种差异可能是源区角闪石含量差异所致。

分水岭石英闪长岩（145 Ma）[30]侵入时间早于花园巩岩体（127 Ma）[13]，岩体金、银、铜含量较高[41]。因此，分水岭岩体埃达克（质）岩与该区银铅锌、银铜矿化关系密切，进一步证实该区埃达克（质）岩具有成矿指示作用。

5 结 论

（1）贵池地区中生代成岩成矿划分为两期：第一期是135～145/150 Ma的岩浆活动及成矿作用，成矿与高钾钙碱性系列闪长岩-花岗闪长（斑/玢）岩有关，大多数岩体具有埃达克（质）岩的地球化学特征;第二期是135～100 Ma的岩浆活动及成矿作用，成矿与燕山晚期深熔改造型花岗岩有关，主要与Mo、Cu、Fe、Pb和Zn成礦相关。

（2）贵池地区由早期埃达克质岩浅成侵入演变为晚期A型花岗岩侵入，埃达克岩对铜金成矿具有一定指示。

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Evolution characteristics of magmatic rocks in the Guichi region，

Anhui Province， and its relation to Au-Ag polymetalic mineralization

ZHAO De-kui1，GU Huang-ling2， 3，SHU Wang-jie1，YAN Zhi-zhong1，YANG Xiao-yong3

（1. The 324 Geological Team， Anhui Bureau of Geology and Mineral Exploration， Chizhou 247100， China;

2. School of City and Environment， Hunan University of Technology， Zhuzhou 412007， China;

3. School of Earth & Space Sciences， University of Science & Technology of China， Hefei 230026， China）

Abstract：The Guichi region has become one of the prospecting targets in recent years for its hosting abundant mineral resources such as gold， silver， copper， molybdenum， sulfur and etc. Based on the regional geological settings of the Guichi area and metallogenic relation between magmatic rocks and Au-Ag polymetallic mineralizationa， this study summarized geochemical properties of ore-forming rocks as well as mineralization regularity. It was discovered that the ore-forming intrusions in most Cu-Au polymetallic deposits are dominated by granodiorite， which belongs to high potassium calc-alkaline and calc-alkaline series， and have the diagenesis age mainly ranging from 148 to 136 Ma. The granodiorites are strongly enriched in Sr and LREE， but relatively depleted in Y， presenting the geochemical characteristics of adakitic rocks. The high oxygen fugacity resulted in the formation of Cu and Au deposits， indicating that adakitic rocks played a certain role in formation of ore deposits. Therefore， the above understanding has some reference significance for broadening ore prospecting in this area.

Key words：magmatic rocks; evolution characteristics; metallogenic regularity; Au-Ag polymetallic deposit; Guichi area