安徽東至縣趙家?guī)X金礦床巖漿巖石學(xué)特征及意義

楊敬明，石磊，聶張星，熊明祥

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊(duì)， 安徽安慶 246003）

安徽東至縣趙家?guī)X金礦床巖漿巖石學(xué)特征及意義

楊敬明，石磊，聶張星，熊明祥

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊(duì)， 安徽安慶 246003）

趙家?guī)X金礦床是近年來(lái)在安徽省東至縣發(fā)現(xiàn)的具一定規(guī)模的金礦床，包括多個(gè)礦段（點(diǎn)），其礦床的形成與燕山期巖漿活動(dòng)有密切的成因聯(lián)系。本文通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)巖漿巖巖石學(xué)特征研究，確定了區(qū)內(nèi)主要巖漿巖成因類(lèi)型為I型（殼幔同熔型）花崗巖，屬高鉀鈣堿性和鈣堿性巖漿巖系列；稀土元素總體表現(xiàn)為L(zhǎng)REE富集，HREE虧損特征，與長(zhǎng)江中下游地區(qū)巖漿巖類(lèi)似；巖石化學(xué)特征表現(xiàn)出具埃達(dá)克質(zhì)巖石性質(zhì)；通過(guò)巖石學(xué)及地球化學(xué)特征，并結(jié)合礦床勘查認(rèn)識(shí)分析，認(rèn)為區(qū)內(nèi)燕山早期花崗閃長(zhǎng)斑巖和花崗斑巖為埃達(dá)克質(zhì)巖石，其發(fā)育于陸內(nèi)碰撞造山帶構(gòu)造應(yīng)力由擠壓轉(zhuǎn)變?yōu)樯煺沟霓D(zhuǎn)折期，受中國(guó)東部燕山期巖漿-成礦作用統(tǒng)一的構(gòu)造環(huán)境制約。

趙家?guī)X金礦床; 巖石學(xué);埃達(dá)克質(zhì)巖石 ;燕山期;東至

0 引言

安徽東至地區(qū)近年來(lái)金-多金屬礦找礦取得較大進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)一些規(guī)模較大的金及多金屬礦床，如趙家?guī)X金礦床、查冊(cè)橋金礦床、中畈金礦床等；新發(fā)現(xiàn)兆吉口鉛鋅礦（大型）；花山銻金礦床規(guī)模達(dá)中型。其中金礦床成帶分布于高坦斷裂與江南斷裂間，包括多個(gè)礦化類(lèi)型[1]。在趙家?guī)X金礦床普查同時(shí)，筆者等開(kāi)展了本區(qū)成礦地質(zhì)條件、主要控礦因素及找礦方向等方面的專(zhuān)題研究，初步認(rèn)為本區(qū)金礦床具較大金多金屬礦找礦潛力。金多金屬礦的形成與巖漿巖有著密切的成因聯(lián)系。本文通過(guò)對(duì)趙家?guī)X礦區(qū)內(nèi)主要中酸性巖體及巖脈的巖石地球化學(xué)研究，探討研究區(qū)主要巖漿巖的巖石學(xué)特征、巖相學(xué)特征及巖石地球化學(xué)特征及地質(zhì)意義，以期指導(dǎo)研究區(qū)乃至東至成礦區(qū)的找礦工作。

1 區(qū)域及礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

本區(qū)位于揚(yáng)子陸塊北緣，大別造山帶與江南造山帶的間夾部位，西北與大別造山帶相毗鄰，南部江南隆起帶屬江南造山帶的一部分，其中江南隆起帶北部的江南斷裂與高坦斷裂之間，早古生代出現(xiàn)沉積相變帶，為長(zhǎng)江中下游成礦帶的南外帶[3]，稱(chēng)為“江南過(guò)渡帶”，是相對(duì)獨(dú)立的成礦帶（圖1）。

江南隆起帶以元古宙-早古生代沉積為主，前南華紀(jì)沉積一套碎屑巖建造構(gòu)成了江南隆起帶的褶皺基底；其中主要賦礦層位為青白口系鄧家組、南華系休寧組、震旦系藍(lán)田組、寒武系黃柏嶺、及奧陶系及其與志留系斷層接觸界面等。區(qū)內(nèi)褶皺及斷裂構(gòu)造發(fā)育，與巖體侵入及成礦關(guān)系密切。本區(qū)燕山期巖漿作用與陸內(nèi)造山作用關(guān)系密切，以中酸性侵入巖為主，巖石類(lèi)型多，大-中-小型巖體均有出露，與成礦關(guān)系密切的為中、淺成小侵入體。

1.2 礦區(qū)和礦床地質(zhì)特征

安徽省東至縣趙家?guī)X金礦普查區(qū)是東至地區(qū)重要的金礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)，現(xiàn)正在進(jìn)行金礦普查。目前查區(qū)內(nèi)已圈出金礦（化）體數(shù)十個(gè)，分布于不同礦化段（礦點(diǎn)），已具有一定規(guī)模，證實(shí)查區(qū)具較好的金礦找礦潛力，礦床規(guī)模可望達(dá)中型以上。

該區(qū)位于梅城向斜和柴坑背斜過(guò)渡地區(qū)，多期褶皺疊加，以印支期褶皺為主，夾持于東至斷裂和葛公斷裂兩條NE向區(qū)域斷裂帶之間，近EW向趙家?guī)X斷層帶橫穿查區(qū)，次級(jí)構(gòu)造發(fā)育。查區(qū)內(nèi)侵入巖體僅見(jiàn)梨云嶺花崗閃長(zhǎng)斑巖體、花崗斑巖及東山王家花崗閃長(zhǎng)斑巖體、閃長(zhǎng)玢巖體等，出露面積均較小，推測(cè)長(zhǎng)嶺北東山王家至東至縣城東存在規(guī)模較大的隱伏中酸性巖體；區(qū)內(nèi)脈巖較發(fā)育，巖石種類(lèi)較多，從基性到中酸性巖皆有分布（圖2）。

圖1 東至地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造略圖Fig.1 Sketch showing geological structures in the Dongzhi area

圖2 趙家?guī)X礦區(qū)地質(zhì)略圖Fig.2 Geological sketch of the Zhaojialing ore district

礦體主要賦存于近東西向斷層帶及次級(jí)硅化構(gòu)造破碎帶內(nèi)，于3條主要的硅化構(gòu)造破碎帶內(nèi)已圈定金礦體數(shù)十個(gè)，礦體主要賦存于鄧家組中段破碎蝕變帶（AuI）、休寧組底部及其與鄧家組斷層（F1）接觸界面（AuII），F(xiàn)1之上的層間破碎帶（AuIII）、休寧組中段次一級(jí)斷裂硅化破碎帶，也見(jiàn)于上覆南沱組頂部構(gòu)造破碎帶及皮園村組次級(jí)構(gòu)造破碎帶中。少數(shù)礦體產(chǎn)于脈巖內(nèi)。其中長(zhǎng)嶺、趙家?guī)X兩礦段南部金礦體主要賦存于F1斷層下盤(pán)鄧家組中段次級(jí)破碎蝕變帶，北部主要賦存于休寧組底部F1斷層帶內(nèi)及其上盤(pán)。楊家山礦段金礦賦存于F1斷層上盤(pán)、F3斷層帶，圍巖分別為休寧組下段和中段。梨云嶺礦段金礦化見(jiàn)于F4斷層上盤(pán)，寒武系黃柏嶺組及北東向花崗閃長(zhǎng)斑巖脈和圍巖中。

2 巖相學(xué)特征

區(qū)內(nèi)燕山期巖漿巖以侵入巖為主，脈巖發(fā)育。主要巖體有梨云嶺巖體和趙家?guī)X巖體及其他脈巖，其中巖脈以花崗閃長(zhǎng)斑巖和花崗斑巖為主，部分為閃長(zhǎng)玢巖等。

梨云嶺花崗閃長(zhǎng)斑巖巖石為淡黃色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶：石英斑晶呈他形粒狀，多被熔蝕呈圓狀、港灣狀；斜長(zhǎng)石斑晶半自形板狀，白云母化、絹云母化；黑云母斑晶葉片狀，已被白云母、不透明礦物交代呈殘余；角閃石斑晶多為半自形粒狀、柱狀，被絹云母、白云母、不透明礦物交代呈假象。基質(zhì)：石英基質(zhì)呈顯微粒狀分布于斑晶之間；斜長(zhǎng)石、角閃石、黑云母基質(zhì)蝕變情況同斑晶。次生礦物：絹云母、白云母顯微鱗片變晶分布于石英、斜長(zhǎng)石基質(zhì)間，絹云母部分被鐵染呈褐紅色質(zhì)點(diǎn)；不透明礦物不規(guī)則粒狀，多沿黑云母、角閃石解理進(jìn)行交代（圖3）。

圖3 花崗閃長(zhǎng)斑巖鏡下照片F(xiàn)ig.3 Photo of granodiorite porphyry undermicroscope

趙家?guī)X地區(qū)地表為花崗閃長(zhǎng)斑巖，鉆孔中見(jiàn)有花崗斑巖，且多數(shù)花崗斑巖具金礦化?；◢彴邘r（鉆孔ZK5502）灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶：石英呈他形粒狀，多被熔蝕呈圓狀；斜長(zhǎng)石自形板狀，已完全被絹云母、石英交代呈假象；暗色礦物已完全被絹云母、碳酸鹽礦物、不透明礦物，少量被白云母、不透明礦物交代呈假象，根據(jù)晶形判斷主要為黑云母，少量為角閃石?；|(zhì)：石英、碳酸鹽礦物呈顯微粒狀變晶結(jié)構(gòu)，絹云母呈顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)，分布于斑晶之間；鋯石呈短柱狀、粒狀零星分布基質(zhì)之間（圖4）。

圖4 花崗斑巖鏡下照片F(xiàn)ig.4 Photo of granite porphyry under microscope

3 巖石地球化學(xué)特征

3.1 巖石化學(xué)特征

本次工作較系統(tǒng)的采集了研究區(qū)內(nèi)各類(lèi)侵入巖及少量脈巖，共采集硅酸鹽樣品16件，并在國(guó)土資源部合肥礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢查中心完成分析測(cè)試（表1）。本次主要根據(jù)巖石化學(xué)成分圖解來(lái)確定本研究區(qū)侵入巖的巖石類(lèi)型（圖5），再依據(jù)巖石系列圖解SiO2- K2O圖解對(duì)各類(lèi)侵入巖進(jìn)行巖石系列的劃分（圖6）。

圖5 研究區(qū)侵入巖SiO2-(Na2O-K2O)圖解Fig.5 SiO2-(Na2O-K2O) diagram of intrusiverocks in the study area

圖6 研究區(qū)侵入巖K2O-SiO2圖解Fig.6 K2O-SiO2diagram of intrusive rocks in the study area

表1 查區(qū)地區(qū)侵入巖硅酸鹽成分表Table1 Slicate composition of intrusive rocks in the survey area

從巖石化學(xué)成分來(lái)看，查區(qū)地區(qū)侵入巖主要是中酸性巖類(lèi)，其中梨云嶺地區(qū)和趙家?guī)X地區(qū)地表出露為花崗閃長(zhǎng)斑巖，趙家?guī)X深部為花崗斑巖（zk5502）。區(qū)內(nèi)中酸性侵入巖主要屬于高鉀鈣堿性系列和鈣堿性系列。

3.2 稀土元素地球化學(xué)特征

本次工作較系統(tǒng)的采集了研究區(qū)內(nèi)主要侵入巖樣品，并在國(guó)土資源部合肥礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢查中心完成分析測(cè)試工作，研究區(qū)稀土元素分析及特征值結(jié)果見(jiàn)表2。花崗閃長(zhǎng)斑巖侵入巖ΣREE 范圍在96.91×10-6～125.69×10-6，平均值116.93；LREE/HREE=11.68～13.75，平均值12.72；δEu范圍在0.71～1.11，平均值0.91；(La/Yb)N范圍在19.93～28.30，平均值為25.23；稀土元素配分模型為輕稀土富集的右傾配分模型（圖7）。花崗斑巖ΣREE范圍在68.89×10-6～105.92×10-6，平均值87.26；LREE/HREE=10.20～13.41，平均值6.84；δEu范圍在0.92～1.21，平均值1.05；(La/Yb)N范圍在8.24～28.69，平均值為18.64；稀土元素配分模型為輕稀土富集的右傾配分模型。將本區(qū)內(nèi)的花崗閃長(zhǎng)斑巖與銅陵地區(qū)[2][3]、青陽(yáng)地區(qū)[4]及皖南地區(qū)[5]的花崗閃長(zhǎng)（斑）巖進(jìn)行對(duì)比，如圖7。

表2 研究區(qū)侵入巖稀土元素含量(10-6)及相關(guān)參數(shù)表Table2 REE content (10-6) and relevant parameters of intrusive rocks in the survey area

圖7 銅陵及皖南地區(qū)主要巖石稀土元素配分圖Fig 7 REE partitioning patterns for major rocks in the area, and for Tongling and South Anhui

本區(qū)內(nèi)稀土元素分析結(jié)果顯示本區(qū)侵入巖稀土含量不高，為輕稀土富集相對(duì)富集，重稀土虧損型。LREE元素間的分餾程度明顯高于HREE元素；δEu無(wú)異常至輕緩負(fù)異常，為輕稀土富集的揚(yáng)子系列花崗巖，有利于形成Fe、Cu(Au)、Mo(W)等玢巖型、斑巖型礦床。

與同處于江南過(guò)渡帶上的池州地區(qū)的青陽(yáng)花崗閃長(zhǎng)斑巖巖體具相似的稀土元素配分模式。與南側(cè)江南造山帶上的皖南地區(qū)旌德巖體和北側(cè)長(zhǎng)江中下游地區(qū)花崗閃長(zhǎng)巖進(jìn)行對(duì)比（圖8），顯示本區(qū)與銅陵和皖南地區(qū)侵入巖稀土元素地球化學(xué)特征略有不同，表明本區(qū)巖漿巖源區(qū)較深，但有較多的上地殼物質(zhì)加入。

圖8 研究區(qū)侵入巖的Na2O–K2O圖解Fig.8 Na2O–K2O diagram of intrusive rocksin the study area

4 討論

4.1 巖石成因類(lèi)型淺析

20世紀(jì)80年代以來(lái), 國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同側(cè)面提出了近20種花崗巖的成因分類(lèi)方案[6]?；◢徺|(zhì)巖漿的成因、來(lái)源、演化過(guò)程及后續(xù)變化的差異性以及巖漿侵位的層位和構(gòu)造背景等不同，導(dǎo)致了花崗巖類(lèi)的類(lèi)型多，分布廣，差異大。隨著實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)的進(jìn)展，以巖漿源區(qū)性質(zhì)區(qū)分的I、S型花崗巖分類(lèi)被大多數(shù)學(xué)者所接受。加上目前經(jīng)常討論的A型和較為少見(jiàn)的M型, 即I、S、A、M型是目前最常用的花崗巖成因分類(lèi)方案。

研究區(qū)內(nèi)巖體地球化學(xué)特征具有較明顯的相似規(guī)律，反映出該地區(qū)的侵入巖具有相同的成因和巖漿作用過(guò)程。在Na2O-K2O圖解（圖8）中，樣品都集中落在I型花崗巖范圍內(nèi)，顯示了研究區(qū)內(nèi)侵入巖成因?yàn)镮型（殼幔同熔型）的特性。侵入巖偏低的稀土元素總量、較高程度的輕重稀土分異等特征也反映出幔源巖漿與巖石成因密切相關(guān)。

4.2 巖石演化淺析

研究區(qū)內(nèi)侵入巖體閃長(zhǎng)巖和花崗巖類(lèi)主量元素Harker圖解（圖9）顯示：A12O3、Na2O、MgO、TiO2、Fe2O3、CaO總體上均與SiO2呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；K2O隨SiO2含量增高而增高，呈正相關(guān)關(guān)系。

其中花崗閃長(zhǎng)斑巖的部分樣品因?yàn)轱L(fēng)化導(dǎo)致K含量隨著SiO2含量的增加而增加的幅度明顯大。元素間良好的線性關(guān)系，反映出這些樣品可能來(lái)自同一或相似的源區(qū)，暗示了研究區(qū)內(nèi)侵入巖體的巖漿結(jié)晶分異演化趨勢(shì)及成分的變化，表明巖漿演化過(guò)程中可能存單斜輝石、鈦鐵礦、斜長(zhǎng)石等礦物的部分分離結(jié)晶作用[6～8]，CaO含量的降低是由斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶所造成。元素間良好的線性關(guān)系，反映出這些樣品可能來(lái)自同一或相似的源區(qū)，暗示了區(qū)內(nèi)巖漿巖可能具同源演化關(guān)系。

4.3 地質(zhì)意義

埃達(dá)克巖的形成機(jī)制和產(chǎn)出環(huán)境具有多樣性，在俯沖初期或碰撞階段或因俯沖板片撕裂而造成對(duì)軟流圈開(kāi)放的板片窗時(shí)都可以使俯沖板片發(fā)生部分熔融、增厚陸殼下的底侵玄武巖部分熔融、與拆沉作用有關(guān)的巖漿活動(dòng)都可以形成埃達(dá)克巖。本區(qū)內(nèi)巖漿巖絕大多數(shù)屬于埃達(dá)克巖（圖10），結(jié)合區(qū)域構(gòu)造環(huán)境分析，研究區(qū)中酸性巖類(lèi)的巖漿作用可能主要發(fā)生在由擠壓（俯沖）向拉張（板內(nèi)或弧后伸展）過(guò)渡的地球動(dòng)力學(xué)背景之下。

圖9 研究區(qū)侵入巖SiO2與其它主元素氧化物關(guān)系(Harker)圖解Fig.9 Diagram of SiO2vs oxides of other major elements of intrusive rocks in the study area (Harker)

通過(guò)巖石學(xué)及地球化學(xué)特征分析，認(rèn)為區(qū)內(nèi)晚侏羅世-早白堊世中酸性巖漿巖為高鉀鈣堿性和鈣堿性埃達(dá)克質(zhì)巖。晚侏羅世研究區(qū)大地構(gòu)造環(huán)境處于由擠壓到伸展的轉(zhuǎn)折時(shí)期，埃達(dá)克質(zhì)巖漿來(lái)源于印支期加厚的下地殼受地幔物質(zhì)上涌影響而拆層熔融形成。埃達(dá)克質(zhì)巖漿與Au、Cu、W、Sn、Wo礦等有密切成因聯(lián)系[9～10]，區(qū)內(nèi)埃達(dá)克質(zhì)巖的發(fā)現(xiàn)，為尋找相關(guān)礦床提供了理論依據(jù)。

圖10 Adakite (La/Yb)n－(Yb)n 判別圖解Fig.1 0 Adakite (La/Yb)n－(Yb)n discrimination diagram

5 結(jié)論

（1）區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，以燕山早期巖漿巖為主，巖性主要為花崗閃長(zhǎng)斑巖、花崗斑巖、閃長(zhǎng)玢巖等，為高鉀鈣堿性和鈣堿性系列的I型（殼幔同熔型）花崗巖。

（2）稀土元素表現(xiàn)出LREE富集，HREE虧損特征，與銅陵和皖南花崗閃長(zhǎng)（斑）巖相比，稀土元素組成特征略有區(qū)別，配分曲線相近，同為殼幔同熔型花崗巖，但重稀土元素含量相對(duì)較低，可能反映成巖物質(zhì)來(lái)源有較多的上地殼成分，而銅陵有較多的地幔成分；

（3）巖石學(xué)及地球化學(xué)特征表明，區(qū)內(nèi)巖漿巖可能具同源演化關(guān)系，且屬埃達(dá)克質(zhì)巖。結(jié)合區(qū)域上巖漿巖年代學(xué)研究，區(qū)內(nèi)巖體成巖時(shí)間可能晚侏羅世到早白堊世之間。綜上，認(rèn)為區(qū)內(nèi)燕山早期閃長(zhǎng)玢巖、花崗閃長(zhǎng)巖及花崗斑巖巖漿產(chǎn)生于構(gòu)造應(yīng)力由擠壓轉(zhuǎn)變?yōu)樯煺沟霓D(zhuǎn)折期，受中國(guó)東部燕山期巖漿-成礦作用統(tǒng)一的構(gòu)造環(huán)境制約，而區(qū)內(nèi)埃達(dá)克質(zhì)巖的發(fā)現(xiàn)，也為深部尋找與埃達(dá)克質(zhì)巖相關(guān)礦床找礦提供了依據(jù)。

致謝：本文受到安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局科技項(xiàng)目(KJ2014-04)的資助，筆者表示衷心的感謝。

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PETROLOGICAL FEATURES AND SIGNIFICANCE OF MAGMATIC ROCKS OF THE ZHAOJIALING GOLD ORE DEPOSIT, DONGZHI COUNTY, ANHUI

YANG Jing-ming, SHI Lei, NIE Zhang-xing, XIONG Ming-xiang ( No.311 Unit of Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Provinc, Anqing,Anhui 246003,China)

The Zhaojialing gold ore deposit is of considerable size of its kind found in Dongzhi County, Anhui Province in recent years.It includes many ore blocks (prospects) and is formed genetically and closely related to the Yanshanian magmatic activities.By studying petrological features of magmatic rocks in the area this paper found they are mainly of I type granite (crust-mantle syntectic type), a part of high-K calc-alkaline and calcalkaline series, with LREE enrichment and HREE loss, similar to magmatic rocks in the mid-lower Yangtze River reaches.Petrochemically they have the features of Adakites.Petrology, geochemistry and ore deposit understanding all point to that the early Yanshanian granodiorite porphyry and granite porphyry are Adalites, which are developed in the turning period from compression to extension of structural stress of intracontinental collision orogen, and confined by the unified structural environment of the Yanshanian magmatism and metallogenesis in eastern China.

Zhaojialing gold ore deposit; petrology; Adakite; Yanshanian period; Dongzhi

P618.31

：A

1005－6157(2015)04－0268－7

2015-07-20

楊敬明（1971-），男，安徽濉溪人，工程師，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及項(xiàng)目管理工作。