安徽庐江-滁州岩浆成矿带成岩成矿作用特征

韦导忠，汪高明，徐洁

（安徽省公益性地质调查管理中心，安徽合肥 230091）

0 引言

长江中下游中生代岩浆岩成矿带，是我国地质学界研究的热点地区[1～2]。安徽省沿江地区是长江中下游成矿带的一个重要组成部分，本区岩浆岩的分布具有夹心饼干式的分带特征，它虽然是一种宏观的现象，却有重要的地质意义。按照地理位置可将该地区分为三个带，内带，外带（南外带和北外带）和A 型花岗岩带[2]，其中北外带指庐江-滁州岩浆成矿带。前人对于北外带的研究多集中在岩浆活动[3～4]和岩体的年代学工作[5～9]。随着庐江-滁州岩浆成矿带（北外带）内一系列新矿床的发现和高精度岩浆岩年代学和地球化学数据的发表，对北外带的构造环境、岩浆岩系列和成矿特点有待进一步总结，北外带与内带的成岩成矿作用的异同和联系仍有待进一步深入研究。本文在前人研究的基础上，系统总结了庐江-滁州岩浆成矿带的地质、成矿作用和岩浆岩地球化学特征，分析了岩浆与成矿的作用关系，并与内带进行了对比，初步探讨了北外带成矿作用的动力学背景。

1 北外带岩浆岩学和地球化学特征

北外带指庐江-滁州岩浆成矿带，其北西边界为郯庐深断裂，南东以罗河-义津桥断裂为界（图1）。北外带内出露地层主要由元古代到新生带地层组成。北外带内岩浆岩主要产于沙溪、冶父山和滁州三个地区，代表性岩体为出露地表的沙溪岩体、冶父山岩体、滁州岩体及隐伏的东顾山岩体，上述岩体均沿着滁河断裂产出，反映它们可能受基底断层控制（见图1）。其中沙溪岩体的主要岩性为石英闪长斑岩，冶父山岩体的主要岩性为石英正长岩，滁州岩体的主要岩性为石英二长斑岩，东顾山岩体的主要岩性为黑云母花岗岩，上述四个岩体的岩石学特征见表1。

北外带内四个代表性岩体主量元素图解均落入准铝质系列，由于北外带岩体发生了后期不同程度的钾化和钠化蚀变，故此处略去关于单一成分Na2O或K2O的相关投图，在K2O/Na2O-SiO2图解中可知东顾山岩体的K2O/Na2O最高，沙溪岩体、冶父山岩体次之，滁州岩体最低；在MgO-TFe2O3图解中可知，东顾山和冶父山地区均贫铁镁，沙溪、滁州地区镁铁含量较高（图2）。

图1 北外带地质简图Figure 1.Geological sketch of the north outer belt

北外带内沙溪岩体、冶父山岩体、滁州岩体和东顾山岩体的样品的球粒陨石标准化稀土配分曲线均为右倾型，LaN/YbN=6.62～34.59，平均为23.73；轻稀土元素（LREE）富集，重稀土元素（HREE）强烈亏损，无明显负Eu 异常，但冶父山岩体在球粒陨石标准化模型图中稀土元素含量明显降低，差别为几个数量级，且LaN/YbN值低，平均为10.18。沙溪岩体、东顾山岩体和滁州岩体明显富集大离子亲石元素（LILE），而亏损高场强元素（HSFE）（图3），Σ（Rb+Sr+Ba）平均值分别为1646×10-6，644×10-6和2544×10-6；Σ（Nb+Ta+Hf）平均值分别为5.3×10-6，22×10-6和8.7×10-6。这些样品的微量和稀土元素含量有相似的变化趋势，但冶父山岩体的稀土和微量元素含量则明显偏低几个数量级。在微量元素的Harker图解（图4）中，沙溪岩体、东顾山岩体、冶父山岩体和滁州岩体的Yb和Y分别与SiO2呈负相关性，而Zr、Sr、Ba与SiO2呈正相关性，Ce并不与SiO2有相关性。

图2 北外带侵入岩岩石类型主量元素特征图解Figure 2.Characteristics of major elements of intrusive rocks in the north outer belt

图3 北外带岩体稀土元素配分图和微量元素蛛网图中标准化数据引自文献[12]Figure 3.REE partitioning pattern and trace element spider diagram for the rock masses in the north outer belt（with normalized data cited from reference [12]）

图4 北外带岩体微量元素哈克图解Figure 4.Harker diagram of trace elements from rock masses in the north outer zone

表1 北外带地区岩浆岩岩石学特征简表Table 1.Brief lithologic characteristics of magmatic rocks in the north outer belt

2 北外带典型矿床地质特征

2.1 沙溪斑岩型铜金矿床地质特征

沙溪矿床位于北外带的南部（图1），矿床类型为大型斑岩型矿床，探明金属资源量约100×104tCu，品位为0.55%和40tAu，品位为0.47g/t。矿体主要产于沙溪石英闪长玢岩体内[13]。沙溪铜金矿床发育典型斑岩型矿床的围岩蚀变，即钾硅酸盐化、青磐岩化、石英绢云母化和高岭土化[13]。

2.2 东顾山钨多金属矽卡岩型矿床地质特征

东顾山矿床位于北外带的中部（图1），矿床类型为矽卡岩型钨多金属矿床，初步圈定了钨矿体视厚度32.61m，含WO3平均品位0.19%，预计资源量可达大型规模（327 队，内部资料）。矿体产在岩体与白云质地层的接触带和岩体的顶部[14]，岩体岩性为黑云母花岗岩。东顾山钨多金属矿床发育典型的矽卡岩型蚀变，矽卡岩矿物主要有钙铝石榴石、钙铁石榴石、透辉石、硅镁石等。矿化阶段分为早矽卡岩阶段、晚矽卡岩阶段、石英硫化物阶段和氧化阶段四个阶段。

2.3 滁州琅琊山铜金矽卡岩型矿床地质特征

琅琊山矿床位于北外带的北部（图1），矿床类型为中型矽卡岩型铜金矿床，储量为17×104tCu和7tAu，铜矿石品位为1%～3%，平均1.41%；伴生组分金0.34～0.98g/t，并伴生有用组分铁、钼等金属。矿体产于石英闪长斑岩与上寒武统灰岩之接触带及其前缘中[15]。琅琊山铜金矿发育典型的矽卡岩型蚀变，矽卡岩矿物主要为透辉石、石榴石、透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石和石英等。

3 讨论

3.1 北外带成岩成矿作用特征

北外带的成岩成矿作用具有明显分期性，不同岩体和矿床的成岩成矿时代有明显差别。沙溪斑岩型矿床成矿年龄为130.0±1.0Ma，与成矿有关的石英闪长斑岩的成岩年龄为131.0±1.0[13]；冶父山石英正长岩的成岩时代为140.2±1.8Ma；东顾山钨多金属矿床成矿年龄为97.2±0.7Ma，与成矿有关的黑云母花岗岩的成岩年龄为99.9±1.7Ma[14]；滁州成岩年龄为129.0±0.2Ma，与成矿有关的岩体为石英二长斑岩，推测矿床成矿时代与成岩时代相近[15]。因此它们并非前人认为的同一构造背景下形成的产物[2]。

北外带内岩体的微量和稀土元素特征也表明，不同时代的岩体具有不同的成矿专属性和地球化学特征。与沙溪石英闪长斑岩和滁州石英二长斑岩有关的矿种为铜金，与东顾山黑云母花岗岩有关的矿种为钨多金属，冶父山石英正长岩则无矿化。沙溪岩体和滁州岩体（矿种为铜金）微量元素蛛网图具有一定相似性，均富集Ba、K、La、LREE等，表现为明显的波峰，亏损Nb、Ta、Ti、HREE 等，表现为明显的波谷（图3）。东顾山岩体（矿种为钨多金属）的微量元素蛛网图中元素的亏损和富集特征与铜金成矿岩体相似，但趋势更为明显；而北外带内与成矿作用无关的岩体微量元素含量明显低于成矿岩体几个数量级，可以作为判别成矿与否的有效标志。在稀土元素图中，北外带的成矿岩体均表现为右倾型，与铜金有关的成矿岩体稀土右倾斜率变化较小，较平缓；而与钨多金属有关的岩体稀土元素的右倾形式表现为斜率先变大后变小。成矿岩体富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，呈现右倾式稀土配分模式，无矿岩体则表现为明显低于成矿岩体稀土元素含量。

3.2 北外带与内带、南外带成岩成矿作用对比

安徽沿江地区岩浆成矿带可以分为内带，外带和A 型花岗岩带，研究成果丰富[1,16～17]。内带燕山期成岩成矿作用显著，形成了一系列大中型矿床，集中产出于铜陵矿集区、安庆-贵池矿集区，庐枞矿集区和宁芜矿集区。铜陵矿集区和安庆-贵池矿集区是斑岩-矽卡岩型Cu-Au矿床产出的典型代表，与成矿作用密切相关的岩浆岩以花岗闪长岩-石英闪长岩为主[18～22]。庐枞矿集区和宁芜矿集区产出玢岩型铁矿床，成矿岩浆岩为闪长岩类[23～26]。南外带指宣城的麻姑山往南至青阳五昌庙、铜山墩等地，南外带内侵入岩主要为出露面积较小的花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩，矿化规模较小，多为矽卡岩型铜金矿床和钨多金属矿床[27～28]。A型花岗岩带则以石英正长岩和钾长花岗岩为主，通常不形成矿床。因此，安徽沿江地区岩浆成矿带呈现出内带以铁铜金为主，北外带和南外带以铜钨金多金属为主，具有对称性的夹心饼干式分布特征。

安徽沿江地区岩浆成矿带这种成岩成矿作用的分带性，虽然是一种宏观的现象，却有重要的地质意义。在前人研究的基础上，本文认为基底可能是其主要控制因素，常印佛等（1996）认为深部基底是控制浅部岩浆岩和矿床类型的重要因素，安徽沿江地区岩浆成矿带的基底可以分为北部崆岭一董岭式基底和南部的江南式基底，两个基底的结合带推测在长江深大断裂一带，该结合带在燕山期岩浆活动中活化，成为纵贯全区的控岩控矿通道。安徽沿江地区岩浆岩成矿带内带的成岩成矿作用主要受长江深大断裂控制，成岩成矿物质主要来自于地幔，因此主要以与闪长岩有关的铜铁金成矿作用为主[30～33]，而北外带和南外带受基底地层物质成分的加入，既可以形成与闪长岩有关的铜金矿床，也可以形成与花岗岩有关的钨多金属矿床。

3.3 北外带成岩成矿地质背景

前人已经表明[13,30～31,33～42]，长江中下游成矿带内斑岩-矽卡岩铜金成矿作用可分为两阶段：早阶段（145～136Ma）由于古太平洋板块北西向俯冲导致富集岩石圈加厚、拆沉和部分熔融，部分熔融形成的基性岩浆上升底侵到下地壳底部，诱发下地壳部分熔融，部分熔融下地壳形成的壳源岩浆和上升的基性岩浆在深部岩浆房发生混合作用，混合的岩浆上升侵入到地壳浅部形成145～136Ma的岩浆作用和有关的铜金斑岩-矽卡岩型矿化；随后由于古太平洋板块俯冲方向的改变（NW→NNW）导致长江中下游成矿带应力减弱，区域伸展作用增强，进一步发生拆沉作用，同时不断斜向俯冲导致郯庐断裂带的左行平移，造成局部的挤压形成褶皱带，深部拆沉作用形成基性岩浆上升侵入新生下地壳，并诱发新生下地壳发生部分熔融，同样在深部岩浆房发生混合作用，之后上升侵入到褶皱带形成晚阶段（133～125Ma）斑岩-矽卡岩型铜金矿床。本次研究北外带地区的铜金成矿作用属于成矿带晚阶段的斑岩-矽卡岩型成矿作用。而北外带早期无矿岩体处于太平洋构造域转换开始背景，北外带形成时代最晚的岩体（99Ma）则对应新的伸展高峰并有较多的壳源物质参与岩浆活动[13]。

4 结论

（1）北外带成矿岩体轻稀土富集，不具有Eu负异常，无矿岩体则表现为明显低于成矿岩体几个数量级的稀土元素含量。按成矿时代可分为早中晚三期，早期岩性为石英正长岩且无矿化，成岩年龄为140Ma；中期岩性为石英闪长斑岩和石英二长斑岩，矿床类型为矽卡岩-斑岩型铜金矿床，成岩成矿年龄为131～129Ma；晚期岩性为黑云母花岗岩，矿床类型为矽卡岩型钨多金属矿床，成岩成矿年龄为99～97Ma。

（2）安徽沿江地区岩浆成矿带呈现出内带以铁铜金为主，北外带和南外带以铜钨金多金属为主，具有对称的分布特征，控矿构造可为基底构造和沿江深大断裂带。

（3）北外带早期岩体（140Ma）处于太平洋构造域转换开始背景，中期岩体（131～129Ma）对应于长江中下游成矿带晚阶段的矽卡岩-斑岩成矿作用，是由于古太平洋板块俯冲方向的改变（NW→NNW）作用下的产物，处于伸展的构造背景下，北外带晚期岩体（99～97Ma）形成于新的伸展高峰期，且与壳源物质密切相关。