安徽宣城地区矿床成矿模型的构建及找矿方向

孙明明，杜建国，吴礼彬，赵先超，王利民，陈静静，高曙光

（安徽省地质调查院，安徽合肥 230001）

0 引言

宣城地区位于长江中下游成矿带北东部的南东翼，隶属于宣城成矿亚带[1]。长江中下游地区以往的矿床科学研究主要以主带——沿江成矿亚带为主线，重点探讨马芜、庐枞、铜陵、池州、安庆等矿集区内的成岩成矿作用和成矿规律，对宣城地区矿床成矿规律的剖析相对较为薄弱[2～8]。随着茶亭大型斑岩型铜金矿床的发现，该区已成为长江中下游地区新的矿集区，逐渐引起了地勘单位、院校及科研机构的重视，开展了部分科学研究及已知矿床深部及周边的矿产资源调查工作。宣城地区目前已经完成的矿床地质科学研究工作，主要是点上的研究成果，涉及矿床成矿地质特征、成矿时代、成岩成矿作用等方面，尚未整合分析并建立区域性的矿床成矿模型。

本文基于“中国矿产地质志·安徽卷”项目的研究成果，以宣城地区内生矿床为研究对象，对其区域成矿规律进行研究总结，首次构建了该区的区域矿床成矿模型，并基于此提出了宣城地区重要矿产资源的找矿突破方向。

1 成矿地质背景

宣城地区大地构造位置位于长江断裂与周王断裂之间，属下扬子被动陆缘北东部隆坳褶断带的组成部分，与南（陵）-宣（城）-广（德）中生代坳陷带基本一致，南与东至-泾县断褶带、宁国-太平褶断带相邻[9]。印支期后区内断裂、褶皱构造、推覆构造十分发育，北东-北北东向、北西向两组近等距相间断裂构造控制了本区的构造格局（图1），近东西向周王断裂带是区域性控盆控矿边界断裂[10～12]。北东向江南断裂和北北东向绩溪断裂带、宁国墩断裂带（虎-月断裂）对本区构造岩浆活动影响明显，断裂带具长期多期次强烈活动的特点，不仅形成了坳陷盆地内的九连山、敬亭山、麻姑山三条推覆构造隆起带，对侵入岩的形成、侵位和空间分布具有明显的制约作用，而且其次级断裂对多金属成矿提供了就位空间。控矿构造主要有推覆构造隆起带及其内部和基底（包括坳陷边缘隆起）发育的褶皱、断裂构造及断裂破碎带、断裂裂隙、层间破碎带、层间滑脱面、平行不整合面、褶曲转折端构造等，为赋矿的有利空间。与成矿有关的沉积岩地层主要为：泥盆系上统—石炭系上统石英（粉）砂岩-白云质灰岩-灰岩组合，二叠系灰岩-硅质岩-砂岩组合，三叠系下统灰岩-钙质页岩组合。控矿侵入岩建造为燕山中晚期（早白垩世）花岗闪长斑岩-石英闪长（玢）岩-花岗岩-花岗斑岩组合，与内生矿床成矿关系密切[13]。

图1 安徽宣城成矿亚带矿产地质简图Figure 1. Mineral and geological map of the Xuancheng metallogenic subzone, Anhui Province

2 矿产资源概况

宣城地区内生作用形成的矿产资源有22种，主要为铜、金、银、硒、镉、铼、萤石、硅灰石、硫铁矿、方解石等，共有矿产地31处，包括大型3处、中型5处、小型9处、矿点14 处（表1）。钼、钨、金、银、铂、钯、锇、硒、镉、铼等无独立矿产地，一般为铜、硫矿床的共伴生矿产；透辉石亦无独立矿产地，为硅灰石矿的共生矿产。

表1 宣城地区内生型矿床及矿产地统计表Table 1. Statistics of endogenetic deposits and ore fields in the Xuancheng area

续表1

3 矿床类型及其成矿地质特征

宣城地区内生矿床的矿床类型有8 类（表2），主要为矽卡岩型（包括接触式、层控式、复控式三个亚类）、斑岩型、岩浆热液型、火山-潜火山气液型、接触变质型和沉积热液叠改型矿床。

3.1 矽卡岩型矿床

矿床产于麻姑山、九连山推覆构造隆起带中，位于推覆界面之上。矿体赋存于燕山中期花岗闪长斑（玢）岩、辉石闪长岩、石英闪长斑岩与碳酸盐岩地层接触带中，受层间/层内滑脱构造、侵入接触带构造控制，规模可达中型。成矿地层主要为石炭系黄龙组、船山组、二叠系栖霞组，少数为二叠系孤峰组和龙潭组。石炭—二叠系碳酸盐岩与泥盆系砂页岩界面构成矿体的主要容矿空间，侵入体与上述地层侵入接触界面为次要容矿空间。形成的矿种主要为铜、钼矿，次为硫铁矿，共生、伴生有铁、钨、金、银、铅、锌、铂、钯、锇、硒、铼、镉等。

3.2 斑岩型矿床

该类矿床仅有1处矿产地，即宣城市茶亭铜（金）矿床，规模为大型。矿床位于九连山推覆构造隆起带北西侧，产于推覆界面之下的石英闪长玢岩、闪长玢岩、花岗闪长斑岩内，岩体围岩为石炭系—二叠系碳酸盐岩。

3.3 岩浆热液型矿床

岩浆热液型矿床主要为产于燕山晚期花岗岩、钾长花岗岩、花岗闪长斑岩体内及其与早石炭世高骊山组、中二叠世栖霞组、孤峰组和早白垩世广德组接触带附近的萤石矿，受断裂构造控制，矿体与围岩界限清晰。该类矿床受区域上的推覆构造影响较小，主要分布在盆地南部的东亭-庙西-白茅岭褶皱隆起带内。此外，在九连山推覆构造隆起带中，燕山晚期花岗斑岩与晚石炭世黄龙组、船山组接触带附近，有铅锌矿产出。

表2 宣城地区内生型矿床类型划分一览表Table 2. Classification of endogenetic deposits in the Xuancheng area

3.4 火山-潜火山气液型矿床

矿床分布在盆地南部的东亭-庙西-白茅岭褶皱隆起带北东段北西侧，矿体呈似层状产于燕山晚期石英闪长玢岩体外接触带的早白垩世龙王山组火山碎屑岩中，受断裂构造控制。

3.5 接触变质型矿床

接触变质型均与燕山晚期酸性侵入体的接触热变质作用有关，分布于东亭-庙西-白茅岭褶皱隆起带内，包括：赋存于燕山期花岗闪长斑岩与中上二叠统龙潭组含煤碎屑岩地层接触带中的石墨矿，赋存于花岗闪长斑岩与石炭系黄龙组、船山组接触带中的方解石矿，花岗岩与中二叠统栖霞组接触带中的硅灰石、透辉石矿。

3.6 沉积热液叠改型矿床

该类矿床为产于下石炭统高骊山组上部的锰矿床，分布于九连山推覆构造隆起带及东亭-庙西-白茅岭褶皱隆起带内，受制于高骊山组与上石炭统黄龙组间的层间滑脱构造，为早石炭世通过生物化学沉积作用形成的锰矿胚层，在燕山晚期受岩浆热液叠加改造而形成的矿床，控矿侵入体为闪长玢岩。

4 矿床时空分布规律

区内中部麻姑山、北西部马山埠-狸桥一带的内生矿床均形成于燕山中期，具体为斑岩型矿床形成于133.8～137.8Ma[14～17]、矽卡岩型矿床形成于133.4～138.8Ma[18～20]、火山-潜火山气液型矿床为131Ma 左右。区域南东部东亭—庙西—白茅岭一带内生矿床均属燕山晚期的产物，姚家塔萤石矿赋矿侵入体的成岩年龄为127.2Ma，白茅岭萤石矿成矿地层之一广德组粗面岩年龄为128.1Ma，接触变质型矿床成矿侵入体庙西、昆山岩体年龄为126.1Ma。

内生矿床围绕侵入体分布，除叶腊石矿外，均处于基底褶皱隆起带内。矽卡岩型矿床和岩浆热液型铅锌矿分布于中部麻姑山和北西部马山埠-狸桥一带，斑岩型矿床位于马山埠-狸桥隆起北东段的北西部，岩浆热液型萤石矿则位于南东部东亭-庙西-白茅岭一带，接触变质型矿床集中于庙西花岗岩体和昆山闪长岩体周边。

5 成矿控制条件

5.1 沉积地层对成矿的控制作用

与成矿有关的层位，主要为石炭系—二叠系碳酸盐岩，上泥盆统—下石炭统五通群砂页岩建造与其上部石炭系—二叠系组成的岩石建造组合和岩性界面、Si/Ca界面、层间构造界面是成矿的有利位置。

5.2 构造对成矿的控制作用

5.2.1 推覆构造形成演化与成矿

在宣城地区已经发现的主要金属矿多产于推覆构造系统中的“异地系统”的推覆体内，仅茶亭斑岩型铜矿产于“原地系统”中，在宣南广盆地内出现的九连山、敬亭山和麻姑山三个北东向“隆起带”，经区域地质调查和勘查工作表明其属于推覆体，三个推覆体呈北东向展布，九连山推覆体属茅山推覆体构造的一部分，规模较大，其中产出的矿床也较多，有狸桥铜钼矿、铜山铜矿、长山铅锌矿、马尾山硫铁矿等；麻姑山铜矿也产于麻姑山推覆体之中。

区内推覆体构造存在多期活动：一是印支期，区内处于扬子陆块北缘前陆带反向冲断带位置，沿茅山东部断裂、江南断裂等形成自南东向北西的多条推覆构造带；二是燕山期（晚侏罗—早白垩世）区域处于挤压—伸展构造环境，伴有规模较强的岩浆活动，形成有关金属矿产；三是晚白垩世出现强烈的陆内伸展裂陷活动，形成沉积地层厚达2000m以上的“红盆”；四是喜马拉雅早期的推覆构造活动，继承了早期推覆构造、裂陷盆地边界，再次出现南东向推覆构造，使九连山、敬亭山、麻姑山三个推覆体逆掩于白垩纪红层之上。

5.2.2 盆地基底与成矿

通过区域地质、地球物理、矿产勘查等资料，结合“异地系统”的构造控矿特点综合分析，盆地基底构造主要为北东向、北西向和近东西向，且控制盆地形成演化及有关成矿作用。宣南广中生代盆地在总体呈东西向展布的背景下，区内三个北东向推覆构造形成的隆起带和产于其中的岩浆-成矿带，以及次级坳陷中心均呈北东向，证明了盆地基底北东向基底构造属区内重要控岩控矿构造。区内近东西向的周王断裂主要属控盆构造，对盆地基底中构造-岩浆-成矿作用具有重要影响，但是其在盆地基底中与燕山期岩浆-成矿作用的关系尚需深入研究。

区内产于九连山、麻姑山推覆构造隆起带中的矿床属基底成矿作用的体现。产于其中的矿床主要受北东向和北西向构造控制，矿床、矿体总体呈北东向展布，在北东与北西向构造交汇部位是岩浆成矿作用中心位置，盆地基底和边缘隆起中发育的北东向、北西向构造对燕山期成矿具有重要控制作用。

茶亭斑岩型铜金矿床位于九连山推覆体前缘的南陵次级盆地南东侧边缘隆起区，属区内多重推覆构造的原地系统，在矿床上部尚见有早白垩世中分村组火山岩和白垩纪红层覆盖，成矿有关的石英闪长（玢）岩长轴方向为北东向，其形成年龄（133.8～137.8Ma）与推覆构造隆起中的岩体年龄（133.4～138.8Ma）基本一致，表明本区总体成岩成矿受北东向构造控制，进一步证明盆地三个推覆构造隆起带的矿床属基底成矿系统的一部分，掩埋在中新生代“红层”之下推覆体的“根带系统”是值得探索的重要找矿远景区。

5.3 岩浆活动与成矿

宣城地区内生矿产的形成主要与燕山中晚期岩浆活动有关。区内岩浆岩发育，在盆地盖层产有早白垩世中分村组中酸性英安质火山岩，以火山碎屑为主，夹有熔岩，钻孔揭露盆地基底发育中酸性侵入岩，盆地之上的推覆体／复背斜构造中也广泛出露有中酸性侵入岩类，主要岩石类型有石英闪长（玢）岩、花岗闪长（斑）岩、辉石闪长岩等。在东段的郎溪—广德一带的盆地边缘出露有碱长花岗岩、花岗闪长岩等。区内茶亭斑岩型铜金矿主要产于盆地基底，矿体产于石英闪长（玢）岩体或隐爆角砾岩筒中；矽卡岩型铜钼矿和岩浆热液型铅锌矿矿床产于花岗闪长岩类侵入体与石炭纪碳酸盐岩接触带部位，或是围岩地层层间构造中。

北部宣城矿集区内控矿侵入体属燕山中期石英闪长玢岩-花岗岩-花岗斑岩组合，属壳幔混合型（幔源为主）钙碱性系列岩石[16,18]，与斑岩型、矽卡岩型、岩浆热液型矿床关系密切。其中石英闪长玢岩铜、钼含量比正常的中酸性侵入岩的平均含量高1倍左右，经分异作用形成富含成矿物质的岩浆期后热液，为成矿提供了主要的物质来源。

南部郎溪广德一带控矿侵入体属燕山晚期壳幔混合型钙碱性—碱性花岗闪长斑岩-花岗岩组合，与岩浆热液型萤石矿和变成型硅灰石、透辉石、石墨矿关系密切。

早白垩世龙王山火山旋回末期，有与橄榄安粗岩系火山-潜火山气液成矿作用有关的叶腊石矿产出。

6 区域矿床成矿模型

区内的内生矿产以斑岩型、矽卡岩型和岩浆热液型矿化为特征，矿床（点）数量不多，但规模较大，以茶亭、狸桥、麻姑山等地矿化相对集中。无论在推覆体内还是在原地系统中的矿床，其形成多与花岗闪长岩类小侵入体有关，成岩成矿作用发生的时代相近。矿化多围绕侵入体或其附近发育，受侵入接触带构造及与之复合的断裂、裂隙和有利岩层组合中的层间裂隙（破碎）带控制，矿体呈似层状、透镜状、脉状、鞍状等。区内产于推覆构造隆起带和原地系统中的矿床都属统一成矿系统形成，因此构成了统一的成矿模型（图2）。

7 找矿方向

宣城地区因茶亭斑岩型铜金矿、长山铅锌银矿的发现，已上升为一新的矿集区。带内主要优势矿产为铜、金、钨、钼、铅锌、硫等，主要矿床类型为斑岩型、矽卡岩型和热液型。由于区内大部分为中新生代盆地和推覆体覆盖（典型的“三下”地区），找矿难度较大，近年随着宣城茶亭斑岩型铜金矿的发现，该区找矿又成为省内的重点地区，也显示了区内具有较好的成矿远景。

图2 宣城地区矿床成矿模型示意图Figure 2. Schematic diagram of ore-forming model for the Xuancheng area

（1）盆地边缘隆起是区内具有成矿潜力的地区。在茅山-九连山推覆体的前缘（西侧）的南陵盆地的东缘，中新生代覆盖层较薄，属盆地边缘隆起区（属“原地系统”），宣城茶亭铜金矿即产于此。区内重、磁异常也呈北东向带状分布，与区域总体构造线一致，经对部分异常验证也发现了隐爆角砾岩和铅锌矿，证实在南陵盆地东部边缘具有较大的找矿潜力，下步应在扩大茶亭铜金矿找矿范围的同时，通过综合类比，选择重磁异常进行查证，实现该区找矿新进展。

（2）推覆体的“根带系统”成矿远景应重点探索。前人发现的矽卡岩型铜、钨、钼、硫等主要产于九连山、麻姑山推覆体之上，业已证明区内主要成矿时代在推覆构造定型之前，其“根带系统”（原地）部分被中新生代地层深覆盖，成矿前景不明，下步应根据区内的地球物理资料，对覆盖较薄的地段进行探索。

（3）“三稀矿产”与铀矿应继续探索。宣城成矿亚带的东段广德地区，在盆地边缘隆起区出露有规模较大的碱长花岗岩和花岗闪长岩岩体，岩体具有萤石矿化、铀矿化以及稀土和稀有金属矿化，下步应开展专项调查，评价区内稀土、稀有金属矿产和铀矿成矿潜力。

8 结论

（1）宣城地区矿床类型以斑岩型矽卡岩型铜钼硫矿、斑岩型铜金矿、岩浆热液型银铅锌萤石矿、接触变质型硅灰石-方解石矿为主。矽卡岩型矿床主要赋存于五通群、石炭系、二叠系中发育的Si/Ca 界面中；斑岩型矿床主要产于岩体中发育的隐爆角砾岩筒构造中；岩浆热液型矿床主要产于岩体与围岩接触带内的断裂构造内；接触变质型矿床主要发育于石炭系、二叠系与岩体接触带中。

（2）矿床主要产出于燕山中晚期中酸性侵入体接触带附近，与壳幔混源型高钾钙碱性侵入岩有关的矿产有铜、金、硫、钼、钨、铁、锰、方解石等；与壳幔混合型钙碱性—碱性侵入岩有关的矿产有萤石、硅灰石、透辉石、石墨等；与橄榄安粗岩系火山-潜火山岩有关的矿产资源为叶腊石。

（3）麻姑山、九连山推覆构造隆起带中的矿床（异地系统）与推覆界面以下的矿床（原地系统），成岩成矿时代及成岩成矿作用近于一致，表明区内推覆构造格局应最终定型于喜马拉雅期。

（4）找矿实践表明，盆地边缘隆起区内的推覆体及其下部，均具有找矿前景。