安徽省庐江—滁州地区成矿规律研究及找矿方向

2021-01-10杨道堃孙明明

西部资源 2021年6期

杨道堃孙明明

摘要：研究区内的矿床类型可分为内生型和外生型两大类，内生矿床主要为：斑岩型铜金矿、矽卡岩型铜金矿、浅成中低温热液型铊金矿、岩浆型辉绿岩矿；外生矿床主要为：蒸发沉积型白云岩矿、镁矿，化学沉积型石灰岩矿、白云岩矿、泥灰岩矿，生物化学沉积型石灰岩矿，机械沉积型砂岩矿、页岩矿。外生型矿床在新元古代、早古生代、中生代、新生代均有产出，主要分布于滁州成矿区和巢湖—含山成矿区，受沉积环境及褶皱构造的控制。内生型矿床主要形成于中生代，主要分布于沙溪成矿区和滁州成矿区，受侵入岩、断裂裂隙构造、褶皱构造、侵入接触带构造和碳酸盐岩建造的复合控制。区内的找矿突破方向主要包括：①沙溪—新屯仓一带具有寻找斑岩型铜金矿床和矽卡岩型钨钼矿床的潜力；②继续拓展浅成中低温热液型金矿床的找矿空间；③早古生界富含有机质的地层是寻找页岩气资源的重要“目标层系”；④应加强沿滁河断裂分布的地热泉资源的调查评价。

關键词：庐江—滁州成矿亚带；矿床类型；矿床时空分布规律；成矿控制条件；成矿规律；找矿方向

引言

安徽省庐江—滁州地区位于长江中下游成矿带（安徽段）的北西翼，隶属于庐江—滁州成矿亚带。众多地质科技工作者对长江中下游成矿带的成矿地质条件、成岩成矿作用、成矿规律进行了深入的研究[1-6]，研究工作多以主带——沿江成矿亚带为主线，重点探讨的是马芜、庐枞、铜陵、池州、安庆等重要矿集区内的成岩成矿作用和成矿规律，对庐江—滁州地区的成矿规律的剖析相对较为薄弱。研究对象多限于对沙溪斑岩型铜金矿田、滁州琅琊山矽卡岩型铜矿床和全椒地区的中低温岩浆热液型金矿床，对外生矿床成矿规律鲜有提及。已有研究表明：“古岩石圈尺度不连续燕山期再活化导致的岩石圈伸展减薄”事件是内生矿床形成的动力学背景，成矿作用主要受壳幔混源型（幔源为主）高钾钙碱性系列、橄榄安粗岩系列岩浆岩和印支期褶皱构造、印支—燕山期断裂构造及有利的地层岩性组合的复合控制，矿床主要分布于燕山期侵入岩、潜火山岩内外接触带，或远离接触带一定的距离内；同时提出了许多找矿远景区段及重点突破方向，对指导区内矿产勘查工作起到了重要的指导作用。

本文基于“中国矿产地质志·安徽卷”项目的研究成果，以庐江—滁州地区全部类型矿床为研究对象，对其区域成矿规律进行研究总结，并基于此提出了区内的找矿突破方向。

1.矿产资源概况及成矿区划

庐江—滁州成矿亚带共发现27个矿种，主要为白云岩、石灰岩、铜、冶镁白云岩、金、砂岩、页岩，次为银、铊、其它黏土、辉绿岩、耐火黏土、泥灰岩、矿泉水等。查明矿产地 112处，包括超大型2处、大型15处、中型39处、小型32处、矿点24处。中型及以上规模矿产地主要为分布于巢湖—含山地区的非金属矿产，次为滁州和沙溪地区。

庐江—滁州成矿亚带根据成矿地质条件和矿化类型的空间分布特点，可划分为滁州、沙溪、巢湖—含山等3个Ⅴ级成矿区（图1）。

2.成矿地质构造环境

庐江—滁州成矿亚带位于北东向黄栗树—破凉亭断裂带和滁河断裂带之间，大地构造位置属下扬子被动陆缘之滁州断褶带[2]。构造主要表现为北东向的复式褶皱及北东向、北西向断裂构造，其中褶皱构造控制了区内成矿地质体的空间展布范围，北东向断裂构造控制了内生矿床点的空间展布特征。区域地层由新元古代震旦系、早古生代寒武系—志留系，晚古生代上泥盆统—二叠系、中生代三叠系—白垩系及新生代古近系—第四系组成（图2），控矿沉积建造以白云岩、白云质灰岩、灰岩为主体。岩浆活动主要发生于早白垩世，以安山质—粗安质熔岩—火山碎屑岩和中基性—中酸性侵入岩及脉岩为主，与内生矿床成矿关系密切。

3.矿床类型及成矿地质特征

区内矿床类型主要为岩浆型、矽卡岩型、斑岩型、浅成中低温热液型（似卡林型、低温热液型）、砂矿型、化学沉积型、蒸发沉积型等。

岩浆型矿床为岩浆分结（分凝）型辉绿岩矿，产于新近纪火山岩—火山碎屑岩中，用于水泥配料。

矽卡岩型矿床产于褶皱隆起区，均为接触式矽卡岩型矿床，涉及矿种主要为铜、金，共伴生有铁、钼、银等。矿床产出于燕山期石英闪长（玢）岩—闪长（玢）岩与下震旦统黄墟组、上震旦统—底寒武统灯影组、中上寒武统琅琊山组碳酸盐岩地层的接触带中[3]。

斑岩型矿床分布于沙溪地区，成矿岩体为燕山期石英闪长斑岩、黑云母石英闪长斑岩，受北东—北北东向及北西向构造控制，形成矿种主要为铜、金。矿体主要产于岩体内部，少部分矿体产于含矿岩体接触带附近的志留系及侏罗系砂、页岩地层中。

浅成中—低温热液型矿床为分布于成矿亚带中段马厂—黄栗树一带的卡林型金矿和北东部南段巢湖—含山地区的中—低温热液型铊矿[4]。卡林型金矿赋矿围岩为灯影组及琅琊山组，受北东、北北东向褶皱构造的形态和褶皱构造内发育的层间破碎带及其次级断裂控制。矿体围岩一般为青灰色泥灰岩，而矿体为黄褐色泥灰岩，二者界线清楚，一般呈舒缓波状，总体与褶皱片理产状一致。中—低温热液型铊矿产于寒武系观音台组和下奥陶统红花园组地层中，铊的赋存形式有两种，一种是呈独立的含铊矿物形式赋存在岩石和矿石中，或呈微晶细粒的含铊矿物被包裹在黄铁矿等矿物中；另一种是呈分散状态的形式赋存在黄铁矿、重晶石及萤石等矿物中。

蒸发沉积型矿床包括形成于上震旦统—第一寒武统灯影组中的炼镁白云岩和白云岩矿，为陆架泥—台缘浅滩相沉积物。

化学沉积型矿床以石灰岩、白云岩为主，次为泥灰岩和耐火黏土。石灰岩、白云岩、泥灰岩赋存于奥陶系上欧冲组、仑山组和三叠系南陵湖组中。耐火黏土赋存于下石炭统高骊山组中。

生物化学沉积型矿床包括石灰岩、煤、磷、泥炭等，主要为石灰岩。石灰岩矿赋存于下石炭统和州组、上石炭统黄龙组、上石炭统—下二叠统船山组、中二叠统栖霞组、下三叠统南陵湖组中。其他层位中生物化学沉积型矿产有：荷塘组、孤峰组中的磷，龙潭组、钟山组中的煤，芜湖组中的泥炭。

砂矿型主要分布在现代河流阶地中机械搬运沉积是砂矿，其产于全新统芜湖组的砂金矿床。

4.矿床时空分布规律

4.1矿床时间分布

区内新元古代、早古生代、中生代、新生代均有矿产资源产出，外生矿产在上述各个时代中均有分布，内生矿产主要集中于中生代。

新元古代产出有蒸发沉积型炼镁用白云岩和白云岩。晚古生代产出有生物化学沉积型钒、磷，化学沉积型石灰岩、白云岩，机械沉积型其他黏土、砂岩。早古生代产出有生物化学沉积型石灰岩、磷、煤。

中生代产出的外生矿产資源有：化学沉积型石灰岩、泥灰岩，蒸发沉积型石膏，生物化学沉积型煤，机械沉积型砂岩。内生矿产有斑岩型铜（金银硫）矿，矽卡岩型铜（铁钼金银）矿、铁（硼）矿、钨矿等，岩浆热液型萤石、铜陆相火山岩铜矿，形成于早白垩世。区内不同类型的内生金属矿典型矿床成矿年龄分别为：沙溪斑岩型矿床为130Ma、琅琊山矽卡岩型铜矿为128.6Ma～130.3Ma、东顾山矽卡岩型钨矿为99.22Ma、岩浆热液型铜矿为123.1Ma、陆相火山岩型铜矿为127Ma～128.2Ma。香泉浅成中低温热液型铊矿床为131.6Ma和79Ma。

新生代形成的外生矿产有生物化学沉积型石油、泥炭，机械沉积型其他黏土、砂金等。

4.2矿床空间分布特征

区内的外生矿床集中分布在滁州成矿区、巢湖—含山成矿区内。滁州—苏湾成矿区主要是生物化学沉积型、化学沉积型石灰岩矿、机械沉积型耐火黏土、其它黏土矿和砂金矿，巢湖—含山成矿区主要为化学沉积型石灰岩、蒸发沉积型白云岩、硬石膏、机械沉积型砂矿等。

内生矿产集中于滁州—苏湾成矿区和沙溪成矿区内，大致以北东向滁河断裂为界，北西主要形成铜、金、铁矿，南东为铊、萤石矿。滁州—苏湾成矿区主要为矽卡岩型铜矿和浅成中低温热液型金矿，沙溪成矿区主要为斑岩型铜金矿和岩浆热液型银铅锌矿，巢湖—含山成矿区主要为岩浆热液型萤石矿和浅成中低温热液型铊矿。

5.成矿控制条件

5.1地层与成矿

5.1.1与外生矿产有关的层位

区内自震旦系至第四系地层中均有外生矿产产出，受不同的沉积体系制约，产出不同的矿种和矿床类型。

白云岩矿赋矿层位为震旦系灯影组、寒武系观音台组、奥陶系仑山组；石灰岩矿赋矿层位为奥陶系上欧冲组、仑山组，石炭系船山组，二叠系栖霞组，三叠系南陵湖组。

机械沉积型砂岩矿，赋矿层位为志留系坟头组、茅山组。化学沉积型耐火黏土矿和生物化学沉积型石灰岩矿，前者赋存于石炭系高骊山组中，后者赋存于石炭系和州组中。生物化学沉积型煤矿，赋存于二叠系龙潭组中。蒸发沉积型石膏矿，赋存于三叠系周冲村组中。生物化学沉积型煤矿、石油、泥炭，赋存于侏罗系钟山组、古近系舜山集组中。机械沉积型矿床赋存于白垩系赤山组、第四系芜湖组中。

5.1.2地层与内生矿产

内生矿产赋矿层位主要是晚古生代地层，新元古代地层也有见及。

下震旦统黄墟组、上震旦统—底寒武统灯影组、中上寒武统琅琊山组是矽卡岩型铜（铁钼金银）、铁（硼）矿的成矿层位；下奥陶统仑山组为矽卡岩型钨矿的容矿层位。不同层位中碳酸盐岩建造对成矿最为有利。

灯影组和琅琊山组地层亦是卡林型金矿的容矿层位，主要矿化体集中于灯影组第二岩性层（硅化白云质灰岩、白云岩及呈互层状产出的泥灰岩、页岩），和琅琊山组泥质条带灰岩中，成矿具有较好的层控性。

下奥陶统仑山组、红花园组、牯牛潭组地层中产出的岩浆热液型萤石、铊矿，主要受断裂构造控制，矿体与围岩界限清楚，无明显的热液交代作用。

下志留统高家边组碎屑岩地层是斑岩型铜矿成矿岩体的主要围岩，主要起到对成矿热液的屏蔽作用。

5.2构造与成矿

5.2.1构造基底控矿

该区位于扬子陆块北缘滁州前陆褶断带与大别造山带结合部位，印支期造山作用过程中发生了强烈褶皱冲断和挤压走滑剪切作用，奠定了区内北东向构造格局。在燕山期后进入陆内发展阶段，因受环太平洋构造域和郯庐断裂的直接影响，区内先后出现挤压走滑—伸展隆升构造环境，整体显示为一前陆坳陷带的边缘隆起，在沿黄栗树—破凉亭、滁河断裂（带）出现岩浆活动，形成了与岩浆作用有关的铜、金、铅锌、萤石等矿产。

5.2.2断裂控矿

区内北东向黄栗树—破凉亭断裂（简称黄—破）、滁河断裂等是区内重要边界断裂和控岩控矿断裂，区内已发现铜、金矿主要受北东向断裂带控制，如北北东向铜城—孔城断裂带几乎控制了全椒县境内全部的已知铜矿床（点）；金矿都发育在区域性黄—破断裂之黄（栗树）—马（厂）段的上盘，并贴近黄—破主干断裂分布，构成了一条北东—北北东向展布的构造成矿带。区域性黄—破断裂带在走向上的变化，对断裂构造的两侧构造形变相变的影响及金矿化的发生具有重要意义。

南北向和北西向断裂与北东向断裂交汇部位是成岩成矿集中部位，如沙溪铜矿床即位于北东向压扭性和压性与北西向张扭性和张性断裂的交会部位，庐江县狮子山—八字口铜金矿（沙溪铜矿凤台山矿段）位于南北向与北东向断裂交汇部位。近南北向的管店—龙王尖断裂在区内与黄—破断裂交汇，形成了区内岩浆成矿活动中心。

岩浆热液型萤石矿和铊矿均受断裂构造控制，呈脉状产出。

5.2.3褶皱构造

铜矿床（点）主要产于呈“S”形展布的复式倒转褶皱翼部及其倒转旋扭部位所形成的裂隙构造及核部虚脱空间。褶皱中的接触带构造与横向断裂、斜交断裂所组成的复合构造带是矿体赋存的最有利部位。如滁州琅琊山铜矿即位于滁州复式倒转向斜南东翼的次级褶皱醉翁山紧闭不对称向斜的核部。

5.2.4侵入接觸构造控矿

燕山期中酸性岩体与区内震旦—奥陶系碳酸盐岩地层是接触部位形成的侵入接触带构造是主要容矿构造。捕掳体构造也属区内重要的容矿构造，在岩浆与岩捕掳体接触部位多是交代和矿化部位。

5.3岩浆活动与成矿

区内与成矿有关的岩浆岩主要为燕山期壳幔混源型（幔源为主）高钾钙碱性—钙碱性侵入体，主要岩性有石英闪长（玢）岩、闪长（玢）岩、石英闪长斑岩、黑云母石英闪长斑岩、花岗（斑）岩[5]。侵入岩控制了内生矿产的时间分布和空间分布；矿床（体）产于岩体内部或岩体与围岩接触带中，成岩成矿时代基本一致。

石英闪长斑岩、黑云母石英闪长斑岩为斑岩型矿床的成矿母岩和直接容矿岩石，成岩年龄为126.7Ma～136Ma，成矿年龄130Ma。斑岩型矿体直接产于岩体内部，少数赋存于围岩中。石英闪长（玢）岩、闪长（玢）岩为矽卡岩型铜矿床和岩浆热液型铜矿床的控矿侵入体，岩体与碳酸盐岩地层的侵入接触带构造是主要成矿部位；成岩年龄为123.1Ma～127.17Ma，成矿年龄为123.1Ma～130.3Ma。花岗（斑）岩为矽卡岩型钨矿控矿侵入体，矿体赋存于侵入体与碳酸盐岩地层侵入接触带构造中，成岩年龄为99.7Ma～99.9Ma，成矿年龄为97.22Ma。

6.找矿方向

区内铜矿主要与燕山期岩浆作用有关，主要类型为斑岩型和矽卡岩型。成矿有关的燕山期岩浆岩属长江断裂带控制形成的岩浆岩带的北外带部分，侵入岩多以小型岩株出现，其与南外带发育的斑岩带对应，形成以主带为轴的对称分带。区内已经发现的沙溪斑岩型铜金矿和琅琊山矽卡岩型铜矿均与石英闪长（玢）岩关系密切，在庐江沙溪—巢湖—苏湾—来安新屯仓一带这类小侵入体断续分布，全椒马厂、巢湖苏湾等地的小型侵入体尚发现具有铜金矿化、庐江东顾山地区尚发现区内时代最晚的花岗斑岩及有关的钨钼矿。因此，在沙溪矿田深部及周边地区仍具有继续扩大规模的潜力，在沙溪—新屯仓一带具有寻找新的斑岩型铜金矿和寻找“新类型”（W、Mo、Pb、Zn等）的潜力，应继续开展这些小型侵入体的找矿潜力评价。

金矿在区内也具有较好成矿远景，亟须“浅成低温热液型”金矿找矿突破[6]。区内已发现的金矿被认为属“卡林型”金矿，这类金矿分布在全椒黄栗树—马厂一带，矿体赋存于晚震旦—寒武纪地层中的灰岩与泥灰岩互层内，矿化范围内无明显的岩浆活动，矿体围岩蚀变主要为硅化、黄铁矿化、碳酸盐化和萤石化等低温热液蚀变组合关，已经发现的金矿多在小型及以下规模，但矿化范围大。众多专家认为该区找矿具有较大潜力，但一直“久攻不破”，下步需要解决找矿存在的成矿机制不清、富集地段难寻等关键科学问题，实现区内找矿突破。

能源矿产是区内找矿突破的“新类型”。在属于前陆冲断带的和县—含山—巢湖一带，广泛出露早古生代地层，其中寒武系、志留系有多层富含有机质地层是寻找页岩气资源的重要“目标层系”，需要深入调查评价成矿潜力。

此外，在带内沿滁河断裂断续分布有地热泉已成为地方开发利用的重要资源，可继续加大勘查力度寻找新的产地，促进乡村振兴和文化旅游发展。

7.结论

7.1区内主要矿床有：岩浆型辉绿岩矿，矽卡岩型铜金矿，斑岩型铜金矿，浅成中低温热液型金铊矿，蒸发沉积型白云岩矿、镁矿，化学沉积型石灰岩矿、白云岩矿，生物化学沉积型石灰岩矿，砂矿型金矿。

7.2内生矿床成矿时代均属燕山中晚期，外生矿床成矿时代包括新元古代、早古生代、中生代、新生代。内生矿床主要集中于沙溪和滁州两个成矿区内，外生矿床主要集中在滁州成矿区、巢湖—含山成矿区内。

7.3内生矿床成矿作用与燕山期中晚期壳幔混源型（幔源为主）高钾钙碱性—钙碱性侵入体有关，受地层、构造、岩浆活动的复合控制。外生矿床成矿作用主要与沉积环境、沉积物源有关，空间分布受褶皱构造控制。

7.4今后的找矿突破方向主要有：斑岩型、矽卡岩型铜金多金属矿，浅成中低温热液型金铊矿和天然气、地热资源等。

参考文献：

[1]翟裕生，林新多，池三川，等；长江中下游内生铁矿床成因类型及成矿系列探讨[J].地质与勘探， 1980（03）： 9-14.

[2]杨锡庸，毛建仁，陈三元，等；长江中下游钙碱系列岩石、成矿特征及其形成构造背景探讨[J].中国地质科学院南京地质矿产研究所所刊， 1983（02）： 27-46.

[3]刘湘培.长江中下游地区矿床系列和成矿模式[J].地质论评， 1989（05）： 398-408.

[4]常印佛，刘湘培，吴言昌，等；长江中下游铜铁成矿带[M].北京：地质出版社， 1991∶1-359.