江南过渡带东段安徽吕山金矿床成矿地质条件研究

2023-08-07刘辅舰施文强朱文伟

安徽地质 2023年2期

刘辅舰，施文强，朱文伟

（1.安徽佰金矿业有限公司，安徽芜湖 241314；2.安徽省地质矿产勘查局312地质队，安徽蚌埠 233040）

0 引言

黄金是我国重要的战略性矿产资源。截至2020年，安徽省已查明独立岩金矿床113 处，砂金矿床4处，伴生金矿床111 处。其中独立岩金矿资源储量为313.98 t，砂金矿资源储量为3.22 t，伴生金矿资源储量为562.94 t。按成因类型，安徽省的独立岩金矿床可划分为石英脉型、构造蚀变岩型、矽卡岩型、热液型及类卡林型金矿。安徽省类卡林型金矿主要分布在长江中下游成矿带滁州-苏湾地区及江南古陆青阳-泾县地区，以大庙山金矿床、吕山金矿床为代表［1-3］。系统开展类卡林型金矿床成矿地质条件研究，对于指导该类型矿床的找矿勘查工作具有积极的意义。

吕山金矿床位于安徽省芜湖市南陵县，为1 处具有微细粒浸染矿化特征的类卡林型金矿床，累计查明储量为9.925 t。本次工作选择吕山金矿床为研究对象，在系统总结矿床勘探资料的基础上，对吕山金矿床的成矿地质条件进行综合分析，以期指导区域同类型矿床的找矿工作。

1 区域地质背景

大地构造位置上，吕山金矿床位于江南过渡带北东缘的青阳-泾县钨-钼-金-铅锌多金属成矿区内［2］。东西向的周王断裂，北东向的江南断裂、高坦断裂及青阳-九华复式岩体共同围限了该成矿区（图1）。由于受到大别地体与皖浙赣推覆体相向挤压的作用，江南过渡带内发育有东西向与北东向的基底断裂，它们将研究区分割为一系列北东向展布的菱形地块，江南过渡带内的金矿床主要分布在菱形地块的锐角端点处。

图1 皖南地区区域大地构造简图［4］Figure 1.Sketch of regional tectonics in southern Anhui［4］

区内地层主要受黄柏岭复背斜的控制，背斜轴向北东约50°，向北东倾伏，在平面上呈现出北东窄南西宽的楔形。区内大范围出露寒武系-志留系碎屑岩、碳酸盐岩、硅质岩及泥碳质岩石，百丈岩地区出露有少量震旦系，吕山地区零星出露有泥盆系-三叠系。

区内燕山期岩浆侵入活动发育，形成了包括谭山岩体、青阳-九华复式岩体、包村岩体及云岭岩体在内的一系列中酸性侵入体。侵入岩岩性主要为花岗闪长岩、二长花岗岩及正长花岗岩，形成时代集中在143~128 Ma［4］。区内矽卡岩型、热液脉型钨钼铅锌多金属矿床多与燕山期中酸性侵入岩密切相关。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区主要出露奥陶系-志留系，包括奥陶系仑山组、红花园组、紫台组、牯牛潭组、大田坝组、宝塔组、汤头组、五峰组，志留系高家边组、坟头组。奥陶系中上统在地表零星断续出露，钻孔中可见到新鲜岩石。下奥陶统岩性主要为中厚层中-细晶白云岩、微晶白云岩、生物碎屑灰岩，顶部为薄层泥晶灰岩、泥灰岩及页岩；中奥陶统岩性为微晶泥灰岩、含生物碎屑泥晶灰岩；上奥陶统岩性为含生物碎屑泥晶-微晶灰岩，泥岩、泥页岩、硅质页岩。志留系高家边组下段为中薄层粉砂岩与泥页岩互层，上段为中薄层泥页岩；志留系坟头组岩性为厚层石英细砂岩、粉砂质泥岩。

2.2 构造

黄柏岭复背斜北东倾伏端东南翼的北贡次级背斜，是区内最重要的褶皱构造。北贡背斜轴向北东，向北东倾伏；轴面倾向北北西，倾角约为70°。南东翼地层倾向为130°，倾角约为35°；北西翼地层倾向为330°，倾角约为45°。北贡背斜核部为寒武系黄柏岭组，两翼为杨柳岗组至高家边组。

矿区断裂主要有北东向与近东西向两组，两组断裂切割北贡背斜形成菱形块体。其中北东向高角度逆断层具有多期次活动的特点，断层两侧的奥陶系与志留系形成破碎角砾岩带，既为岩体的侵位、成矿流体的活动提供了重要通道，也为矿质的沉淀提供了空间。奥陶系中下统中的构造角砾岩带及层间滑脱带是金矿化主要的赋存部位。

2.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩主要为呈岩株状侵位的石英闪长斑岩。这些岩株分布受到北东向构造控制，较大一个岩株分布于矿区中部。石英闪长斑岩发育较强的硅化与绢英岩化蚀变，局部金品位可达0.1~0.5 g/t。锆石U-Pb 年代学研究显示，吕山矿区石英闪长斑岩形成于148.6 Ma，这与江南过渡带内青阳-九华复式岩体第一阶段花岗闪长岩及高家塝花岗闪长岩的成岩时代较为接近［4］。

3 矿化特征

3.1 矿体特征

平面上，吕山金矿床可以划分为三个北东向展布的矿化带，与北贡背斜及断裂的走向基本一致。吕山金矿床主要矿体均分布于这三个矿化带内（图2）。空间上，金矿化主要产出于奥陶系中下统硅化角砾岩带中，少量产出于奥陶系-志留系的层间破碎带，与花岗闪长斑岩有关的构造角砾岩中也有金矿化现象。

图2 吕山金矿矿区地质简图［5］Figure 2.Geological sketch of the Lyushan gold deposit［5］

主要的金矿体呈层状-似层状，零星小矿体呈似层状、透镜状。主要矿体普遍走向北东，北贡背斜北西翼的矿体主要倾向北西，背斜南东翼矿体主要倾向南东。单矿体产状较为稳定，厚度一般在几米至十几米，局部有分支复合现象；矿体沿走向长度为300~800 m，最大可达880 m，沿倾向长度为100~250 m，最大可达300 m。赋存于北西矿带中的I 号矿体，呈似层状，倾向北西，倾角为5°~28°；矿体赋存标高为+140~+293.50 m，沿走向长度约为800 m，沿倾向长度约为300 m，矿体厚度为1.30~27.40 m；矿体金平均品位为1.26 g/t，金金属量约为3 476 kg，占全矿区资源量约30%。

3.2 矿石特征

根据原岩的差异，吕山金矿主要由两类矿石组成：①原岩成分为奥陶系灰岩、泥灰岩、泥岩的角砾岩型金矿石；②原岩成分为花岗闪长斑岩的绢英岩型金矿石。前者为本矿床主要的矿石类型。角砾岩型金矿石以角砾状构造为主，原岩为奥陶系灰岩、泥灰岩、泥岩，受构造作用影响而破碎为角砾。含金褐铁矿及硫化物以显微粒状、微细脉状分布于角砾之间的胶结物中；部分显微粒状含金矿物浸染状分布于角砾中。受后期表生作用影响，地表及潜水面以上的矿石，含金黄铁矿基本已全部氧化为褐铁矿，矿石多成为土状。绢英岩型金矿石呈块状构造，原岩为花岗闪长斑岩，其在流体作用下发生绢英岩化与黄铁矿化蚀变，金矿化与上述蚀变关系密切。

矿石中金属矿物主要为褐铁矿，次为黄铁矿，少量方铅矿、毒砂、赤铁矿等。非金属矿物主要包括石英、绢云母、方解石等。金主要以类质同象分布于褐铁矿、黄铁矿中，少量自然金、自然银。

3.3 围岩蚀变特征

矿区蚀变包括硅化、绢英岩化、黄铁矿化、褐铁矿化等。成矿期前以面状硅化为主，表现为奥陶系中下统泥灰岩、泥岩、灰岩不均匀蚀变为硅化岩；成矿期以硅化、绢英岩化及黄铁矿化为主，伴随区域断裂构造活动，硅化与黄铁矿化主要发育于构造角砾间隙，绢英岩化主要发育于石英闪长斑岩内；成矿期后，受表生作用影响，早期形成的黄铁矿氧化为褐铁矿。

4 成矿地质条件

4.1 高背景的地层

吕山矿区广泛分布有奥陶系灰岩及泥质灰岩层位，其中紫台组、牯牛潭组等层位岩性以泥质灰岩为主，岩石中碎屑颗粒粒度极细，比表面积较大，在原始沉积阶段有利于Au 的吸附。矿区钻孔化学分析数据显示，奥陶系泥灰岩中Au 含量可达52.3×10-9，远高于其他地层和大陆地壳的Au 丰度值［6-7］。高Au 背景值的地层，为后期金的矿化富集提供了较好的物质基础。

4.2 多期次的构造活动

本区经历了多期次的构造运动，包括黄柏岭复背斜的形成、北东及东西向基底断裂构造的形成、北东向高角度逆断层的多期次活动。背斜的形成造成其核部地层构造滑脱，形成不同岩性层之间的破碎带；断裂构造的多期次活动，造成了地层与侵入岩体中发育大量的构造角砾岩带。这些层间破碎带、构造角砾岩带为后期成矿流体的循环运移及矿质沉淀提供了良好的空间。构造活动也使得高Au 背景值的地层破碎，为后期Au的活化迁移、参与成矿提供了可能。

4.3 岩体提供流体与热源

吕山金矿的成矿热液以大气降水为主，含有少量岩浆热液的组分，成矿温度约为250 ℃，成矿深度为0.6~1.0 km，属于中低温浅成矿床。吕山金矿的形成与矿区的石英闪长斑岩密不可分。燕山期石英闪长斑岩沿北贡背斜核部及断裂侵位至浅部地壳，岩体热源驱动大气降水沿着层间破碎带、断裂构造渗透循环，同时岩浆在冷凝过程中也会分泌出岩浆热液参与流体的循环。混合流体在循环过程中萃取高Au 背景值的岩石，形成成矿所需的含金热液。