皖南石臺地區(qū)多金屬礦床成因分析

熊浩 賀金安 符文其

摘 要：皖南石臺地區(qū)主要出露為中元古代變質(zhì)巖系基底，新元古代至早古生代，地層主要為海底沉積蓋層。據(jù)前人研究，本區(qū)多金屬礦的成礦成因受黃花尖背斜及NW向斷裂構(gòu)造控礦。多金屬主要產(chǎn)自燕山晚期中酸性侵入巖，以花崗巖類為主，所在地層主要為灰?guī)r、泥巖、粉砂巖。礦床成因由多個方面進行分析。

關(guān)鍵詞：石臺地區(qū)；多金屬礦；構(gòu)造控礦；皖南

皖南的地質(zhì)調(diào)查工作早在上世紀30年就已經(jīng)開始，例如李毓堯和許杰開展了皖南震旦系層序和冰磧層以及造山運動研究，許杰對皖南地區(qū)筆石開展研究，李四光對黃山、九華山等地第四紀冰川開展研究。解放以后，在進行地質(zhì)普查的時期，對皖南地區(qū)也進行了系統(tǒng)的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和科學(xué)研究工作，從各方面取得了顯著成效。通過地區(qū)普查結(jié)果，提交了安徽1：20萬系列地質(zhì)圖件及調(diào)查報告，還編寫了《安徽地層志》（1982）、1：50萬安徽省構(gòu)造體系圖（1980）、《安徽省區(qū)域地質(zhì)志》（1987）等，對全省的地層、巖石和地質(zhì)構(gòu)造等，進行了全面的研究，取得了豐富的實際資料和專題研究成果。需要重點強調(diào)的是，安徽省區(qū)調(diào)隊在1：20萬安慶幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)填圖的調(diào)查工作中，提供了基本的、原始的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造框架、區(qū)域地層層序原理以及初步的區(qū)域重砂和物化探異常數(shù)據(jù)，為本次工作奠定了基礎(chǔ)。前人系統(tǒng)性地分析了長江中下游地區(qū)包括江南過渡帶在內(nèi)的區(qū)域構(gòu)造、成因分析及礦床研究，對區(qū)域礦床類和成礦系列以及成礦地質(zhì)條件和成礦規(guī)律進行了全面剖析。至2000年以后，作為江南造山帶與下?lián)P子斷裂凹陷盆地的過渡部位，該地區(qū)的構(gòu)造-成巖-成礦作用得到了越來越多學(xué)者的重視，特別是將該地區(qū)中生代的成礦作用與古太平洋北西方向的斜向俯沖聯(lián)系起來。

1 成礦地質(zhì)背景

石臺區(qū)內(nèi)侵入巖主要有牯牛降復(fù)式巖基、庫山巖體、東庫巖體以及五塘崗巖體等，為中生代燕山期巖漿活動的產(chǎn)物。牯牛降巖體位于調(diào)查區(qū)的東南部，是本地區(qū)侵入規(guī)模較大的巖體之一，也稱之為大歷山巖體，總出露面積約80km2。巖體平面展布總體為近東西向延伸。庫山巖體產(chǎn)自石臺地區(qū)庫山村，巖石表面風(fēng)化、剝蝕作用較為強烈，地表出露大概在4km2左右。巖體平面展布總體為北東東向展布，發(fā)育成小巖株，其長軸方向與黃花尖背斜軸向近一致。東庫巖體的巖漿侵位、形態(tài)展布、長軸方向受東庫斷裂所控制。其主體巖性為中細粒似斑狀花崗閃長巖。

實習(xí)區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，分布廣泛，規(guī)模不一，成因多樣，方向各異，其方位大致可分為NEE向和近E-W向、NE向、NNE向、S-N向以及近S-N向。褶皺構(gòu)造主要有黃花尖背斜及占大向斜。

2 巖漿巖與圍巖蝕變

巖漿巖對成礦的影響作用：一、巖漿巖一般伴隨成礦流體出現(xiàn)；二是成礦物質(zhì)來源，即為礦床的形成演化提供多金屬元素和運載礦源。

區(qū)內(nèi)巖體和圍巖之間均發(fā)育明顯的蝕變現(xiàn)象，主要有硅化，黃鐵礦化及絹云母化。由于巖體與圍巖發(fā)生接觸交代作用，因此接觸破碎帶蝕變最為強烈，局部可見明顯褐鐵礦化，孔雀石化等現(xiàn)象，這些特征顯示了區(qū)內(nèi)強烈的熱液接觸作用引起的蝕變和明顯控礦構(gòu)造。

3 構(gòu)造因素

構(gòu)造作用對礦床形成和展布起到重要的影響。對地質(zhì)構(gòu)造運動和礦化的時間來說，可分為成礦前期、成礦時和成礦后構(gòu)造等幾方面，他們對成礦物質(zhì)的分散、聚集等起著不同的效果。

構(gòu)造總體上受黃花尖背斜所控制，區(qū)內(nèi)沿其背斜軸部侵入的巖體有庫山巖體和五塘崗巖體。這些巖體主要為晚侏羅世到早白堊世花崗閃長巖和花崗斑巖，以花崗類為主。具同熔型花崗巖特征，與沿江及江南地區(qū)同類巖石的地質(zhì)地球化學(xué)特征較為相似，具銅、金多金屬的成礦專屬性，其控制了巖漿侵入和相關(guān)的熱液成礦作用。石臺區(qū)內(nèi)斷裂較為發(fā)育，主構(gòu)造線為近平行于北西西向與近東西向，為主要的控礦斷裂，其對本區(qū)形成礦床有明顯的控制作用。

4 礦床成因

4.1 成礦物質(zhì)來源

根據(jù)本區(qū)內(nèi)的礦化特征，初步認定該區(qū)礦質(zhì)主要來源于巖漿熔融體與地層的共同影響，即花崗閃長巖、花崗斑巖和休寧組地層，依據(jù)：

①據(jù)前人研究成果顯示，區(qū)域內(nèi)發(fā)育燕山期巖漿侵入活動，位于本區(qū)為庫山巖體及五塘崗巖體，巖漿巖包括晚侏羅世-早白堊世中（基）-中-中酸性輝石閃長巖、閃長（玢）巖、花崗閃長巖、花崗斑巖等，研究成果顯示兩巖體Cu、Au和W、Sn均較為富集；

②在還原氧化條件下有利于多金屬的富集，高氧逸度促進多金屬的沉積，因為只有當(dāng)巖漿熔融源區(qū)呈現(xiàn)高氧逸度時，賦存在源區(qū)巖漿硫化物中的多金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而進入到巖漿熔融體中，在巖漿上侵時發(fā)生置換而發(fā)生大規(guī)模成礦條件。

4.2 有利的成礦條件

黑色容礦巖系是釩、銀、鉬礦等成礦物質(zhì)的來源。區(qū)內(nèi)的黑色巖系產(chǎn)于震旦-寒武系皮園村組及寒武系荷塘組地層中，由一套炭質(zhì)頁巖-炭質(zhì)泥巖-炭質(zhì)板巖-含炭硅質(zhì)巖這一巖性組合的，炭質(zhì)、泥質(zhì)具有極強的滲透性和吸附性，這導(dǎo)致了成礦物質(zhì)易于沉積此地層中，造成V、Ag、Mo等成礦元素的富集，是重要的礦源層。

4.3 背斜為成礦的關(guān)鍵

石臺區(qū)內(nèi)以發(fā)育黃花尖背斜為主，由于褶皺背斜核部和傾伏端兩側(cè)應(yīng)力集中，應(yīng)變強度較大，并伴隨多種次級斷裂裂隙產(chǎn)生，最常見的是一組橫、縱節(jié)理，另有一組斜向“x”型剪節(jié)理發(fā)育。當(dāng)褶皺的巖層巖性不一時，易產(chǎn)生層間滑動和呈羽狀張性和扭性斷裂，當(dāng)巖體侵入時，含礦巖漿向上運移，沿途萃取各地層中的含礦物質(zhì)，從而向背斜軸部集中。另一方面，由于褶皺的不同部位，受力分布不均，各部份的物理、化學(xué)環(huán)境也不同，在受力過程中部分元素向拉伸帶運移，部分元素則向擠壓帶集中，當(dāng)褶皺兩端裂隙發(fā)育時，成礦熱液會隨著裂隙分散于兩端地層中沉淀下來形成礦床；當(dāng)巖漿中熱液不夠集中，受斷裂所在的應(yīng)力狀態(tài)、壓力差與圍巖介質(zhì)特點等諸多因素的變化影響，含礦流體難以集中單獨形成礦體，而僅使得地層中的礦物質(zhì)含量富集。

5 結(jié)論

分析了礦床成因由多方面因素組成，確定了工作區(qū)內(nèi)燕山晚期中酸性侵入巖是本區(qū)成礦的重要部位，重點剖析其地層物質(zhì)成因，其成礦背景較為復(fù)雜，還有待進一步考證。

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作者簡介：熊浩（1992-），男，漢族，湖北天門人，成都理工大學(xué)在讀研究生，地科院地質(zhì)工程專業(yè)，研究方向：固體礦產(chǎn)勘查。