劉輔艦，施文強(qiáng)，朱文偉

（1.安徽佰金礦業(yè)有限公司，安徽蕪湖 241314；2.安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局312地質(zhì)隊(duì)，安徽蚌埠 233040）

0 引言

黃金是我國重要的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源。截至2020年，安徽省已查明獨(dú)立巖金礦床113 處，砂金礦床4處，伴生金礦床111 處。其中獨(dú)立巖金礦資源儲(chǔ)量為313.98 t，砂金礦資源儲(chǔ)量為3.22 t，伴生金礦資源儲(chǔ)量為562.94 t。按成因類型，安徽省的獨(dú)立巖金礦床可劃分為石英脈型、構(gòu)造蝕變巖型、矽卡巖型、熱液型及類卡林型金礦。安徽省類卡林型金礦主要分布在長江中下游成礦帶滁州-蘇灣地區(qū)及江南古陸青陽-涇縣地區(qū)，以大廟山金礦床、呂山金礦床為代表［1-3］。系統(tǒng)開展類卡林型金礦床成礦地質(zhì)條件研究，對于指導(dǎo)該類型礦床的找礦勘查工作具有積極的意義。

呂山金礦床位于安徽省蕪湖市南陵縣，為1 處具有微細(xì)粒浸染礦化特征的類卡林型金礦床，累計(jì)查明儲(chǔ)量為9.925 t。本次工作選擇呂山金礦床為研究對象，在系統(tǒng)總結(jié)礦床勘探資料的基礎(chǔ)上，對呂山金礦床的成礦地質(zhì)條件進(jìn)行綜合分析，以期指導(dǎo)區(qū)域同類型礦床的找礦工作。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

大地構(gòu)造位置上，呂山金礦床位于江南過渡帶北東緣的青陽-涇縣鎢-鉬-金-鉛鋅多金屬成礦區(qū)內(nèi)［2］。東西向的周王斷裂，北東向的江南斷裂、高坦斷裂及青陽-九華復(fù)式巖體共同圍限了該成礦區(qū)（圖1）。由于受到大別地體與皖浙贛推覆體相向擠壓的作用，江南過渡帶內(nèi)發(fā)育有東西向與北東向的基底斷裂，它們將研究區(qū)分割為一系列北東向展布的菱形地塊，江南過渡帶內(nèi)的金礦床主要分布在菱形地塊的銳角端點(diǎn)處。

圖1 皖南地區(qū)區(qū)域大地構(gòu)造簡圖［4］Figure 1.Sketch of regional tectonics in southern Anhui［4］

區(qū)內(nèi)地層主要受黃柏嶺復(fù)背斜的控制，背斜軸向北東約50°，向北東傾伏，在平面上呈現(xiàn)出北東窄南西寬的楔形。區(qū)內(nèi)大范圍出露寒武系-志留系碎屑巖、碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖及泥碳質(zhì)巖石，百丈巖地區(qū)出露有少量震旦系，呂山地區(qū)零星出露有泥盆系-三疊系。

區(qū)內(nèi)燕山期巖漿侵入活動(dòng)發(fā)育，形成了包括譚山巖體、青陽-九華復(fù)式巖體、包村巖體及云嶺巖體在內(nèi)的一系列中酸性侵入體。侵入巖巖性主要為花崗閃長巖、二長花崗巖及正長花崗巖，形成時(shí)代集中在143~128 Ma［4］。區(qū)內(nèi)矽卡巖型、熱液脈型鎢鉬鉛鋅多金屬礦床多與燕山期中酸性侵入巖密切相關(guān)。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)主要出露奧陶系-志留系，包括奧陶系侖山組、紅花園組、紫臺(tái)組、牯牛潭組、大田壩組、寶塔組、湯頭組、五峰組，志留系高家邊組、墳頭組。奧陶系中上統(tǒng)在地表零星斷續(xù)出露，鉆孔中可見到新鮮巖石。下奧陶統(tǒng)巖性主要為中厚層中-細(xì)晶白云巖、微晶白云巖、生物碎屑灰?guī)r，頂部為薄層泥晶灰?guī)r、泥灰?guī)r及頁巖；中奧陶統(tǒng)巖性為微晶泥灰?guī)r、含生物碎屑泥晶灰?guī)r；上奧陶統(tǒng)巖性為含生物碎屑泥晶-微晶灰?guī)r，泥巖、泥頁巖、硅質(zhì)頁巖。志留系高家邊組下段為中薄層粉砂巖與泥頁巖互層，上段為中薄層泥頁巖；志留系墳頭組巖性為厚層石英細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)泥巖。

2.2 構(gòu)造

黃柏嶺復(fù)背斜北東傾伏端東南翼的北貢次級背斜，是區(qū)內(nèi)最重要的褶皺構(gòu)造。北貢背斜軸向北東，向北東傾伏；軸面傾向北北西，傾角約為70°。南東翼地層傾向?yàn)?30°，傾角約為35°；北西翼地層傾向?yàn)?30°，傾角約為45°。北貢背斜核部為寒武系黃柏嶺組，兩翼為楊柳崗組至高家邊組。

礦區(qū)斷裂主要有北東向與近東西向兩組，兩組斷裂切割北貢背斜形成菱形塊體。其中北東向高角度逆斷層具有多期次活動(dòng)的特點(diǎn)，斷層兩側(cè)的奧陶系與志留系形成破碎角礫巖帶，既為巖體的侵位、成礦流體的活動(dòng)提供了重要通道，也為礦質(zhì)的沉淀提供了空間。奧陶系中下統(tǒng)中的構(gòu)造角礫巖帶及層間滑脫帶是金礦化主要的賦存部位。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為呈巖株?duì)钋治坏氖㈤W長斑巖。這些巖株分布受到北東向構(gòu)造控制，較大一個(gè)巖株分布于礦區(qū)中部。石英閃長斑巖發(fā)育較強(qiáng)的硅化與絹英巖化蝕變，局部金品位可達(dá)0.1~0.5 g/t。鋯石U-Pb 年代學(xué)研究顯示，呂山礦區(qū)石英閃長斑巖形成于148.6 Ma，這與江南過渡帶內(nèi)青陽-九華復(fù)式巖體第一階段花崗閃長巖及高家塝花崗閃長巖的成巖時(shí)代較為接近［4］。

3 礦化特征

3.1 礦體特征

平面上，呂山金礦床可以劃分為三個(gè)北東向展布的礦化帶，與北貢背斜及斷裂的走向基本一致。呂山金礦床主要礦體均分布于這三個(gè)礦化帶內(nèi)（圖2）?？臻g上，金礦化主要產(chǎn)出于奧陶系中下統(tǒng)硅化角礫巖帶中，少量產(chǎn)出于奧陶系-志留系的層間破碎帶，與花崗閃長斑巖有關(guān)的構(gòu)造角礫巖中也有金礦化現(xiàn)象。

圖2 呂山金礦礦區(qū)地質(zhì)簡圖［5］Figure 2.Geological sketch of the Lyushan gold deposit［5］

主要的金礦體呈層狀-似層狀，零星小礦體呈似層狀、透鏡狀。主要礦體普遍走向北東，北貢背斜北西翼的礦體主要傾向北西，背斜南東翼礦體主要傾向南東。單礦體產(chǎn)狀較為穩(wěn)定，厚度一般在幾米至十幾米，局部有分支復(fù)合現(xiàn)象；礦體沿走向長度為300~800 m，最大可達(dá)880 m，沿傾向長度為100~250 m，最大可達(dá)300 m。賦存于北西礦帶中的I 號礦體，呈似層狀，傾向北西，傾角為5°~28°；礦體賦存標(biāo)高為+140~+293.50 m，沿走向長度約為800 m，沿傾向長度約為300 m，礦體厚度為1.30~27.40 m；礦體金平均品位為1.26 g/t，金金屬量約為3 476 kg，占全礦區(qū)資源量約30%。

3.2 礦石特征

根據(jù)原巖的差異，呂山金礦主要由兩類礦石組成：①原巖成分為奧陶系灰?guī)r、泥灰?guī)r、泥巖的角礫巖型金礦石；②原巖成分為花崗閃長斑巖的絹英巖型金礦石。前者為本礦床主要的礦石類型。角礫巖型金礦石以角礫狀構(gòu)造為主，原巖為奧陶系灰?guī)r、泥灰?guī)r、泥巖，受構(gòu)造作用影響而破碎為角礫。含金褐鐵礦及硫化物以顯微粒狀、微細(xì)脈狀分布于角礫之間的膠結(jié)物中；部分顯微粒狀含金礦物浸染狀分布于角礫中。受后期表生作用影響，地表及潛水面以上的礦石，含金黃鐵礦基本已全部氧化為褐鐵礦，礦石多成為土狀。絹英巖型金礦石呈塊狀構(gòu)造，原巖為花崗閃長斑巖，其在流體作用下發(fā)生絹英巖化與黃鐵礦化蝕變，金礦化與上述蝕變關(guān)系密切。

礦石中金屬礦物主要為褐鐵礦，次為黃鐵礦，少量方鉛礦、毒砂、赤鐵礦等。非金屬礦物主要包括石英、絹云母、方解石等。金主要以類質(zhì)同象分布于褐鐵礦、黃鐵礦中，少量自然金、自然銀。

3.3 圍巖蝕變特征

礦區(qū)蝕變包括硅化、絹英巖化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等。成礦期前以面狀硅化為主，表現(xiàn)為奧陶系中下統(tǒng)泥灰?guī)r、泥巖、灰?guī)r不均勻蝕變?yōu)楣杌瘞r；成礦期以硅化、絹英巖化及黃鐵礦化為主，伴隨區(qū)域斷裂構(gòu)造活動(dòng)，硅化與黃鐵礦化主要發(fā)育于構(gòu)造角礫間隙，絹英巖化主要發(fā)育于石英閃長斑巖內(nèi)；成礦期后，受表生作用影響，早期形成的黃鐵礦氧化為褐鐵礦。

4 成礦地質(zhì)條件

4.1 高背景的地層

呂山礦區(qū)廣泛分布有奧陶系灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r層位，其中紫臺(tái)組、牯牛潭組等層位巖性以泥質(zhì)灰?guī)r為主，巖石中碎屑顆粒粒度極細(xì)，比表面積較大，在原始沉積階段有利于Au 的吸附。礦區(qū)鉆孔化學(xué)分析數(shù)據(jù)顯示，奧陶系泥灰?guī)r中Au 含量可達(dá)52.3×10-9，遠(yuǎn)高于其他地層和大陸地殼的Au 豐度值［6-7］。高Au 背景值的地層，為后期金的礦化富集提供了較好的物質(zhì)基礎(chǔ)。

4.2 多期次的構(gòu)造活動(dòng)

本區(qū)經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，包括黃柏嶺復(fù)背斜的形成、北東及東西向基底斷裂構(gòu)造的形成、北東向高角度逆斷層的多期次活動(dòng)。背斜的形成造成其核部地層構(gòu)造滑脫，形成不同巖性層之間的破碎帶；斷裂構(gòu)造的多期次活動(dòng)，造成了地層與侵入巖體中發(fā)育大量的構(gòu)造角礫巖帶。這些層間破碎帶、構(gòu)造角礫巖帶為后期成礦流體的循環(huán)運(yùn)移及礦質(zhì)沉淀提供了良好的空間。構(gòu)造活動(dòng)也使得高Au 背景值的地層破碎，為后期Au的活化遷移、參與成礦提供了可能。

4.3 巖體提供流體與熱源

呂山金礦的成礦熱液以大氣降水為主，含有少量巖漿熱液的組分，成礦溫度約為250 ℃，成礦深度為0.6~1.0 km，屬于中低溫淺成礦床。呂山金礦的形成與礦區(qū)的石英閃長斑巖密不可分。燕山期石英閃長斑巖沿北貢背斜核部及斷裂侵位至淺部地殼，巖體熱源驅(qū)動(dòng)大氣降水沿著層間破碎帶、斷裂構(gòu)造滲透循環(huán)，同時(shí)巖漿在冷凝過程中也會(huì)分泌出巖漿熱液參與流體的循環(huán)?；旌狭黧w在循環(huán)過程中萃取高Au 背景值的巖石，形成成礦所需的含金熱液。

4.4 良好的屏蔽層

呂山金礦賦礦層位的頂板為志留系一套化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的中薄層粉砂巖與泥頁巖，其為一套良好的屏蔽層，避免了含金流體的逃逸。隨著巖體的冷卻及物化條件的改變，含金熱液在屏蔽層范圍內(nèi)的層間破碎帶、構(gòu)造角礫巖帶將金卸載成礦。

4.5 表生作用的再次富集

呂山金礦形成后，隨著地殼運(yùn)動(dòng)，金礦體大多抬升至近地表潛水面以上，在表生作用、地下水淋濾作用之下，早期的金礦體發(fā)生了次生富集。

5 結(jié)束語

（1）呂山金礦位于江南過渡帶北東緣的北貢背斜核部，礦體主要呈似層狀產(chǎn)出于奧陶系中下統(tǒng)硅化角礫巖帶及層間破碎帶；含金褐鐵礦及硫化物主要以顯微粒狀、微細(xì)脈狀分布于構(gòu)造角礫之間的膠結(jié)物中。硅化、絹英巖化、黃鐵礦化、褐鐵礦化是礦區(qū)重要的礦化蝕變類型。

（2）呂山金礦的形成受到多種地質(zhì)條件的制約，包括高金背景值的地層提供成礦物質(zhì)、多期次構(gòu)造活動(dòng)為成礦流體的運(yùn)移沉淀提供空間、燕山期小巖體提供流體與熱液、良好的屏蔽層限制了成礦流體的逃逸及表生作用的疊加富集。