江南過渡帶東段安徽呂山金礦床成礦地質條件研究

劉輔艦，施文強，朱文偉

（1.安徽佰金礦業有限公司，安徽蕪湖 241314；2.安徽省地質礦產勘查局312地質隊，安徽蚌埠 233040）

0 引言

黃金是我國重要的戰略性礦產資源。截至2020年，安徽省已查明獨立巖金礦床113 處，砂金礦床4處，伴生金礦床111 處。其中獨立巖金礦資源儲量為313.98 t，砂金礦資源儲量為3.22 t，伴生金礦資源儲量為562.94 t。按成因類型，安徽省的獨立巖金礦床可劃分為石英脈型、構造蝕變巖型、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-蘇灣地區及江南古陸青陽-涇縣地區，以大廟山金礦床、呂山金礦床為代表［1-3］。系統開展類卡林型金礦床成礦地質條件研究，對于指導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 處具有微細粒浸染礦化特征的類卡林型金礦床，累計查明儲量為9.925 t。本次工作選擇呂山金礦床為研究對象，在系統總結礦床勘探資料的基礎上，對呂山金礦床的成礦地質條件進行綜合分析，以期指導區域同類型礦床的找礦工作。

1 區域地質背景

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

圖1 皖南地區區域大地構造簡圖［4］Figure 1.Sketch of regional tectonics in southern Anhui［4］

區內地層主要受黃柏嶺復背斜的控制，背斜軸向北東約50°，向北東傾伏，在平面上呈現出北東窄南西寬的楔形。區內大范圍出露寒武系-志留系碎屑巖、碳酸鹽巖、硅質巖及泥碳質巖石，百丈巖地區出露有少量震旦系，呂山地區零星出露有泥盆系-三疊系。

區內燕山期巖漿侵入活動發育，形成了包括譚山巖體、青陽-九華復式巖體、包村巖體及云嶺巖體在內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，形成時代集中在143~128 Ma［4］。區內矽卡巖型、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。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區主要出露奧陶系-志留系，包括奧陶系侖山組、紅花園組、紫臺組、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。奧陶系中上統在地表零星斷續出露，鉆孔中可見到新鮮巖石。下奧陶統巖性主要為中厚層中-細晶白云巖、微晶白云巖、生物碎屑灰巖，頂部為薄層泥晶灰巖、泥灰巖及頁巖；中奧陶統巖性為微晶泥灰巖、含生物碎屑泥晶灰巖；上奧陶統巖性為含生物碎屑泥晶-微晶灰巖，泥巖、泥頁巖、硅質頁巖。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砂巖、粉砂質泥巖。

2.2 構造

黃柏嶺復背斜北東傾伏端東南翼的北貢次級背斜，是區內最重要的褶皺構造。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°。南東翼地層傾向為130°，傾角約為35°；北西翼地層傾向為330°，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的特點，斷層兩側的奧陶系與志留系形成破碎角礫巖帶，既為巖體的侵位、成礦流體的活動提供了重要通道，也為礦質的沉淀提供了空間。奧陶系中下統中的構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

礦區內巖漿巖主要為呈巖株狀侵位的石英閃長斑巖。這些巖株分布受到北東向構造控制，較大一個巖株分布于礦區中部。石英閃長斑巖發育較強的硅化與絹英巖化蝕變，局部金品位可達0.1~0.5 g/t。鋯石U-Pb 年代學研究顯示，呂山礦區石英閃長斑巖形成于148.6 Ma，這與江南過渡帶內青陽-九華復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礦化帶內（圖2）?？臻g上，金礦化主要產出于奧陶系中下統硅化角礫巖帶中，少量產出于奧陶系-志留系的層間破碎帶，與花崗閃長斑巖有關的構造角礫巖中也有金礦化現象。

圖2 呂山金礦礦區地質簡圖［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。單礦體產狀較為穩定，厚度一般在幾米至十幾米，局部有分支復合現象；礦體沿走向長度為300~800 m，最大可達880 m，沿傾向長度為100~250 m，最大可達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，占全礦區資源量約30%。

3.2 礦石特征

根據原巖的差異，呂山金礦主要由兩類礦石組成：①原巖成分為奧陶系灰巖、泥灰巖、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造為主，原巖為奧陶系灰巖、泥灰巖、泥巖，受構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、微細脈狀分布于角礫之間的膠結物中；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造，原巖為花崗閃長斑巖，其在流體作用下發生絹英巖化與黃鐵礦化蝕變，金礦化與上述蝕變關系密切。

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，表現為奧陶系中下統泥灰巖、泥巖、灰巖不均勻蝕變為硅化巖；成礦期以硅化、絹英巖化及黃鐵礦化為主，伴隨區域斷裂構造活動，硅化與黃鐵礦化主要發育于構造角礫間隙，絹英巖化主要發育于石英閃長斑巖內；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 成礦地質條件

4.1 高背景的地層

呂山礦區廣泛分布有奧陶系灰巖及泥質灰巖層位，其中紫臺組、牯牛潭組等層位巖性以泥質灰巖為主，巖石中碎屑顆粒粒度極細，比表面積較大，在原始沉積階段有利于Au 的吸附。礦區鉆孔化學分析數據顯示，奧陶系泥灰巖中Au 含量可達52.3×10-9，遠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基礎。

4.2 多期次的構造活動

本區經歷了多期次的構造運動，包括黃柏嶺復背斜的形成、北東及東西向基底斷裂構造的形成、北東向高角度逆斷層的多期次活動。背斜的形成造成其核部地層構造滑脫，形成不同巖性層之間的破碎帶；斷裂構造的多期次活動，造成了地層與侵入巖體中發育大量的構造角礫巖帶。這些層間破碎帶、構造角礫巖帶為后期成礦流體的循環運移及礦質沉淀提供了良好的空間。構造活動也使得高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，巖體熱源驅動大氣降水沿著層間破碎帶、斷裂構造滲透循環，同時巖漿在冷凝過程中也會分泌出巖漿熱液參與流體的循環?；旌狭黧w在循環過程中萃取高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性質穩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的層間破碎帶、構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，隨著地殼運動，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，早期的金礦體發生了次生富集。

5 結束語

（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出于奧陶系中下統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、微細脈狀分布于構造角礫之間的膠結物中。硅化、絹英巖化、黃鐵礦化、褐鐵礦化是礦區重要的礦化蝕變類型。

（2）呂山金礦的形成受到多種地質條件的制約，包括高金背景值的地層提供成礦物質、多期次構造活動為成礦流體的運移沉淀提供空間、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。