黃梅尖地區(qū)礦床的成礦演化及地球化學(xué)特征

鄧一瀟

（東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，江西 南昌 330013）

廬樅盆地是長江中下游成礦帶的一個(gè)重要組成部分（張舒等，2014），其中黃梅尖礦體及其周緣地帶是我國重要的成礦區(qū)之一。前人對(duì)黃梅尖礦體的年代學(xué)與礦物形成的成因、成礦特征與成礦規(guī)律等開展了較多的研究（章邦桐，1988；路鳳香等，2006；周濤發(fā)，2008；劉惠華，2014；肖金根，2014；史春旺等，2016），初步探討其成礦物質(zhì)來源，進(jìn)而為找礦提供下一步的方向。

1 地質(zhì)背景

黃梅尖礦體位于廬樅中生代的東南緣，與大龍山和城山礦體共同組成安慶一廬江石英正長巖帶（鄭永飛等，1995）。廬樅盆地位于揚(yáng)子陸塊北緣，大別山隆起東翼，西接郯廬深大斷裂帶，緊靠華北陸塊與揚(yáng)子陸塊拼接帶，是在早中生代坳陷基礎(chǔ)上發(fā)育起來的一個(gè)陸相斷陷型火山巖盆地。

黃梅尖巖體呈橢圓形，北東向展布，是一個(gè)主要由兩階段、四次礦床侵入活動(dòng)形成的復(fù)式巖體。前人對(duì)上述礦物組合開展單顆粒礦石定年工作，表明黃梅尖礦體成礦年齡時(shí)限為137Ma～121Ma（周濤發(fā)等，2008）。此外，礦體內(nèi)發(fā)育規(guī)模不等的多種礦物。礦體周邊出露地層包括下侏羅統(tǒng)鐘山組（J1z）、中侏羅統(tǒng)羅嶺組（J2l）沉積碎屑巖與下白堊統(tǒng)龍門院組（K1l）、磚橋組（K1z）。

地質(zhì)演化史

晚元古代早期的皖南運(yùn)動(dòng)（800Ma），揚(yáng)子地塊大部分固結(jié)；震旦紀(jì)，揚(yáng)子地塊向大別地塊下方俯沖，致使在兩者結(jié)合部位形成巨大的冒地槽型沉積，由此形成長江構(gòu)造帶的雛形；晚元古代末期的霍邱運(yùn)動(dòng)（約600Ma），研究區(qū)進(jìn)入穩(wěn)定的準(zhǔn)地臺(tái)發(fā)展階段。受加里東運(yùn)動(dòng)的影響，區(qū)內(nèi)在早古生代主要表現(xiàn)出隆坳變遷的特征，加里東運(yùn)動(dòng)晚期本區(qū)隆升為陸接受剝蝕，直至晚古生代晚泥盆世地殼下降再次接受沉積；期后受到柳江運(yùn)動(dòng)、江南運(yùn)動(dòng)、東吳運(yùn)動(dòng)的影響，區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為頻繁的震蕩運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。三疊世末期發(fā)生的印支運(yùn)動(dòng)（南象運(yùn)動(dòng)，200Ma）基本結(jié)束了本區(qū)準(zhǔn)地臺(tái)發(fā)展階段，地殼上升海水退出，使得彼此分離的揚(yáng)子地塊、大別地塊、中朝地塊相互拼貼成為統(tǒng)一的中國大陸。此后，各地塊之間的強(qiáng)烈碰撞擠壓帶來地殼的強(qiáng)烈褶皺和斷裂活動(dòng)，同時(shí)導(dǎo)致地殼部分熔融，形成混溶型礦物侵入體，長江構(gòu)造帶得到充分發(fā)育并基本定型。

中侏羅世末期的燕山早期運(yùn)動(dòng)（176Ma～165Ma），揭開了本區(qū)大規(guī)模斷裂活動(dòng)和礦床活動(dòng)的序幕。由于揚(yáng)子地塊與大別地塊的擠壓，長江構(gòu)造帶內(nèi)的邊界斷裂、基底斷裂進(jìn)一步發(fā)育，混溶型礦床沿著基底斷裂和印支期隆起部位上侵，形成富鈉的礦物侵入體，控制了以Cu為主，包括Au、S、Fe、U、Pb、Zn的成礦帶。

晚侏羅世至早白堊世期間，受燕山中期運(yùn)動(dòng)影響，區(qū)內(nèi)斷裂和礦體活動(dòng)進(jìn)入高潮。郯廬斷裂帶強(qiáng)烈活動(dòng)并斜切長江構(gòu)造帶，加劇長江構(gòu)造帶發(fā)育及深斷、深熔作用，導(dǎo)致堿性玄武礦床大規(guī)模噴發(fā)和侵入，在早、中侏羅世陸相砂巖盆地基礎(chǔ)上發(fā)育形成廬樅火山盆地。該旋回晚階段形成的偏堿質(zhì)粗安質(zhì)火山巖、次火山巖控制了以鐵為主，包括S、V、Cu、U的成礦帶。

進(jìn)入早白堊世，受燕山晚期運(yùn)動(dòng)影響，再次發(fā)生大規(guī)模的礦物噴發(fā)活動(dòng)，形成斷陷火山盆地，晚期形成同源堿性礦物侵入礦體，控制了包括Cu、Au、Fe、U等多金屬成礦帶。

早白堊世晚期至第三紀(jì)，受晚燕山運(yùn)動(dòng)和喜山運(yùn)動(dòng)，區(qū)內(nèi)以強(qiáng)烈的斷塊運(yùn)動(dòng)為主，形成斷塊和隆起，為長江構(gòu)造帶的定型階段。

2 礦床演化序列

綜合前人數(shù)據(jù)研究，構(gòu)成黃梅尖礦體的不同礦物單元成礦年齡是有區(qū)別的，依次分別為（似斑狀細(xì)粒黑云母礦物、細(xì)粒礦物和粗粒黑云母礦物、粗－中粒礦物）136±1Ma（180±2.4Ma）、133±1Ma（138±1.3Ma）、124±1Ma（131±1.2Ma）、121±1.4Ma（133±1Ma）這與野外調(diào)查初步得出的黃梅尖礦體是一個(gè)多階段礦床作用疊加形成的復(fù)式礦體認(rèn)識(shí)一致的。黃梅尖礦體內(nèi)發(fā)育的基性脈狀礦物K-Ar法測(cè)年結(jié)果為107Ma±（王正其，未發(fā)表）。據(jù)此推斷，基性脈狀礦物是黃梅尖礦體體系中最晚一次的產(chǎn)物。

綜上由于黃梅尖礦體并非由單一礦物單元組成，表現(xiàn)出多階段礦床作用疊加特點(diǎn)。結(jié)合前人調(diào)查認(rèn)識(shí)，黃梅尖礦體是一個(gè)由似斑狀細(xì)粒黑云母礦物、細(xì)粒石英礦物和粗粒黑云母礦物、粗－中粒石英礦物和晚期侵入的基性礦石組成的多階段礦床作用形成體。

3 地球化學(xué)特征

3.1 礦物地球化學(xué)特征

晚階段形成的單元礦石粒度較早階段形成的單元礦石粒度為粗，早階段產(chǎn)物以細(xì)粒結(jié)晶質(zhì)或細(xì)粒似斑狀結(jié)構(gòu)為主，晚階段產(chǎn)物以粗粒、粗－中粒結(jié)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)為特點(diǎn)。

兩個(gè)階段均由兩個(gè)礦物單元組成，四個(gè)單元礦物均主要由堿性長石礦物組成，長石種類主要為鉀長石、條紋長石和微斜長石組成；不同單元礦物的長石種類及比例略有區(qū)別。

兩個(gè)階段形成的兩個(gè)單元之間礦物組成差異，表現(xiàn)出對(duì)應(yīng)的相似變化特點(diǎn)，具體體現(xiàn)在各自兩個(gè)單元礦物中石英和黑云母礦物含量表現(xiàn)出規(guī)律性變化特征，即兩個(gè)階段較早期形成的礦物單元。此外，第一階段形成的細(xì)粒礦體較第二階段形成的粗－中粒礦體含有更高比例的礦物。

礦物中的長石顆粒表現(xiàn)一定程度的相互支撐的現(xiàn)象，可能與結(jié)晶過程存在堆晶作用相關(guān)。石英幾乎均以它形、不規(guī)則形態(tài)鑲嵌或“充填于”于長石礦物顆粒間隙中，其形態(tài)受長石顆粒間隙空間大小、形態(tài)制約。

3.2 主微量元素地球化學(xué)特征

3.2.1 主量元素

黃梅尖礦體不同單元礦石的SiO2總體位于中性～酸性巖范疇，其中第一階段的細(xì)粒礦物的SiO2含量整體較低，第二階段的粗－中粒礦物中SiO2含量最高，其余兩個(gè)單元礦石的SiO2含量大致接近；單元內(nèi)礦石中的SiO2含量變化區(qū)間較大，表現(xiàn)出不均一性

兩個(gè)階段形成的礦床均屬于堿性系列之粗面安山巖，或粗面巖、粗面英安巖，四個(gè)單元礦物均表現(xiàn)出富堿的特點(diǎn)。

CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算結(jié)果顯示，所有礦石主要由Ab和Or組成，兩者大致接近，An含量較低，黃梅尖礦體不同單元或同一單元內(nèi)，礦石中的標(biāo)準(zhǔn)礦物Qz的含量存在較大的變化性。黃梅尖礦體固結(jié)指數(shù)（SI）似表現(xiàn)出依次降低的變化趨勢(shì)，與之相對(duì)應(yīng)，分異指數(shù)（DI）則表現(xiàn)出依次增高趨勢(shì)

3.2.2 微量元素

不同單元礦物均以強(qiáng)烈富集輕稀土元素為特點(diǎn)，重稀土相對(duì)虧損，輕重稀土比值普遍大于10。

第二階段形成的以粗粒或粗－中粒為特點(diǎn)的正長巖，礦物中稀土元素地球化學(xué)組成表現(xiàn)出不均勻性，在Eu虧損程度上體現(xiàn)最為顯著?？赡苡魇镜V物分異程度較高和分異不均勻特點(diǎn)。

兩個(gè)階段礦物單元稀土元素地球化學(xué)表現(xiàn)出一致的變化特征。Cu虧損不明顯或弱虧損，金屬元素配分曲線均為右傾型，輕、重稀土元素間均體現(xiàn)出較好的分餾現(xiàn)象，且表現(xiàn)出均一性相對(duì)較差的特點(diǎn)。

礦物的多種元素地球化學(xué)特征與礦物組成之間表現(xiàn)出相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)性。

當(dāng)黑云母、斜長礦物含量較高時(shí)，相應(yīng)礦物中的多種元素表現(xiàn)出Eu虧損不明顯或基本不虧損；當(dāng)石英含量高，而黑云母、斜長石含量低時(shí)，則礦物中稀土地球化學(xué)表現(xiàn)Eu虧損強(qiáng)烈，重稀土元素分餾不明顯的特點(diǎn)。

4 結(jié)論

黃梅尖地區(qū)礦體演化主要經(jīng)歷了早期細(xì)粒礦化階段、晚期粗－中粒礦化階段和基性礦化活動(dòng)階段。黃梅尖礦體具有富堿的特點(diǎn)，屬于堿性系列之粗面礦物。黃梅尖礦體不同單元礦物中稀土元素含量甚高，且均以強(qiáng)烈富集輕稀土元素為特點(diǎn)，重稀土相對(duì)虧損，輕重稀土比值普遍大于10。一般而言，殼源物質(zhì)通常具有明顯的Eu虧損現(xiàn)象。