安徽省礦床成礦系列與成礦規(guī)律研究

杜建國，吳禮斌，孫明明，蔡楊，高曙光

（1.安徽省地質(zhì)調(diào)查院，安徽合肥 230001；2.自然資源部覆蓋區(qū)深部礦產(chǎn)資源勘查工程技術創(chuàng)新中心，安徽合肥 230001）

0 引言

安徽地跨華北陸塊、秦嶺-大別造山帶和揚子陸塊三個大地構(gòu)造單元，是古中國大陸重要接合地帶，地質(zhì)構(gòu)造演化極其復雜。

1 礦產(chǎn)資源概況

安徽省是華東地區(qū)的資源大省，截至2018 年底，全省共發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)有136 種（含亞種則為172 種），列入2018 年礦產(chǎn)資源儲量表的有82 種（不含石油、礦泉水、地熱、鈾礦及砂石黏土等）（表1），未上表礦種25種，未查明資源量的有29個礦種。全省查明礦產(chǎn)地共1975處（含共伴生礦種的礦產(chǎn)地有934處），其中達到中型以上規(guī)模的有764處，在查明的礦產(chǎn)地中，能源礦產(chǎn)9種、礦產(chǎn)地239處，金屬礦產(chǎn)39種、礦產(chǎn)地677處，非金屬礦產(chǎn)80 種、礦產(chǎn)地1118 處，寶玉石、觀賞石類礦種4種、礦產(chǎn)地45處，水氣礦產(chǎn)4種、礦產(chǎn)地259處。

安徽省礦床類型齊全，在《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃》（2016—2020）列入戰(zhàn)略性礦產(chǎn)名錄的24個礦種中，安徽省查明資源儲量的礦種有18種，包括煤、石油、煤層氣、鈾、鐵、鉻、銅、鎳、鈷、鎢、鉬、錫、銻、金、鋯英石、磷、螢石、晶質(zhì)石墨等。

省內(nèi)優(yōu)勢礦產(chǎn)資源有煤、鐵、銅、金、水泥用灰?guī)r、白云巖、硫鐵礦、巖鹽、石膏等9個礦種，并構(gòu)成了開發(fā)利用的主體，約占全省礦產(chǎn)資源總量的85%，方解石、凹凸棒石黏土、絹云母、明礬石是省內(nèi)特色礦種。2010年，省內(nèi)保有資源儲量位居全國前三位的礦種包括水泥用灰?guī)r、冶金用白云巖、明礬石、方解石、硫鐵礦、石膏、含鉀巖石、玻璃用石英巖、電石用灰?guī)r、鉈等10 種，保有資源儲量位居全國前4～10 位的礦產(chǎn)是煤、鐵、銅、鎢、鉬、金、銀、釩、膨潤土、高嶺土、菱鎂礦、普通螢石等12種。

2 礦床成礦系列劃分

在通過全省136個礦種、1975處礦產(chǎn)地(包括共伴生礦產(chǎn)地934 處)的礦床成因類型、成礦時代、成礦環(huán)境以及時間、空間聯(lián)系等綜合研究基礎上，根據(jù)不同礦種、不同礦產(chǎn)地的主要成礦時期的主要地質(zhì)成礦作用的性質(zhì)及其內(nèi)在關系，將全省礦床成礦系列按照新太古代—古元古代、中元古代—前南華紀、南華紀—中三疊世、侏羅紀—白堊紀和新生代等5個成礦旋回進行了統(tǒng)一劃分，共確定了31個礦床成礦系列、54個礦床成礦亞系列，并將其歸入4 個礦床成礦系列組。其中，沉積成礦系列組包括9 個礦床成礦系列、17 個礦床成礦亞系列，巖漿成礦系列組包括9個礦床成礦系列、19 個礦床成礦亞系列，變質(zhì)成礦系列組包括9個礦床成礦系列、10 個礦床成礦亞系列，表生成礦作用組包括3 個礦床成礦系列，4 個礦床成礦亞系列，1個與流體作用有關的1 個礦床成礦系列和1 個亞系列。

表1 安徽省已發(fā)現(xiàn)的主要礦種一覽表Table 1. List of major minerals discovered in Anhui Province

（1）新太古代—古元古代形成的礦床主要為沉積變質(zhì)型鐵礦、變成型石墨礦，劃分出2個礦床成礦系列和2個礦床成礦亞系列(表2)。

（2）中元古代—前南華紀形成的礦床主要為：變成型石英巖、碎云母，受變質(zhì)型磷、大理巖、硯石，化學機械沉積型鐵，巖漿型鉻鐵礦，海相火山巖型銅礦，巖漿型金剛石等，歸為3個礦床系列組合，7個礦床成礦系列，8個礦床成礦亞系列(表3)。

（3）南華紀—三疊紀形成的礦床主要為：變成型蛇紋巖、金紅石，受變質(zhì)型石墨，(生物)化學沉積型石灰?guī)r、硫鐵礦、磷、重晶石、煤、耐火黏土、鐵、錳，蒸發(fā)沉積型鎂、白云巖、石膏，機械沉積型頁巖、砂巖，歸為3個礦床成礦系列組合，7個礦床成礦系列，15個礦床成礦亞系列(表4)。

表2 新太古代—古元古代礦床成礦系列一覽表Table 2. List of metallogenic series of Neoarchean-Paleoproterozoic deposits

表3 中元古代—前南華紀礦床成礦系列一覽表Table 3. List of metallogenic series of middle Proterozoic-pre-Nanhua deposits

表4 南華紀-三疊紀礦床成礦系列一覽表Table 4. List of metallogenic series of Nanhua-Triassic deposits

續(xù)表4

（4）侏羅紀—白堊紀形成的礦產(chǎn)主要有：矽卡巖型鐵、銅、金、鎢、鉬、鉛、鋅、硫，陸相火山巖型鐵、硫、金、銅、明礬石、綠松石、膨潤土、鈾、鍶，斑巖型銅、鎢、鉬、金、鉛、鋅、銀，巖漿熱液型金、鉛、鋅、銅、鐵、硫、銀、銻、鉬、鎢、螢石，疊加(復合/改造型)型硫、金、銅、鐵，淺成低溫熱液型金、鉛、鋅、鉈，變成型大理巖、硅灰石、石墨、方解石，巖漿型銅、鎳，(生物)化學沉積型膨潤土，機械沉積型砂巖等，可歸為4個礦床成礦系列組合，9個礦床成礦系列，20個礦床成礦亞系列(表5)。

表5 侏羅紀—白堊紀礦床成礦系列一覽表Table 5. List of metallogenic series of Jurassic-Cretaceous deposits

續(xù)表5

續(xù)表5

（5）新生代形成的礦產(chǎn)主要有：蒸發(fā)沉積型石膏、巖鹽，陸相火山巖型凹凸棒石黏土、伊利石黏土，砂礦型金、鐵、金紅石，風化型其他黏土、金、鐵、銅、錳、稀土、鉀長石、瓷石，生物化學沉積型油頁巖、泥炭，機械沉積型砂巖，其它有礦泉水、地熱等；歸為3個礦床成礦系列組合，6個礦床成礦系列，8個礦床成礦亞系列(表6)。

3 區(qū)域成礦規(guī)律

3.1 華北陸塊的“基底、蓋層”雙重結(jié)構(gòu)控礦特征

華北陸塊區(qū)內(nèi)(安徽境內(nèi))礦產(chǎn)地總數(shù)為454 處，占全省礦產(chǎn)地總數(shù)23%(其中超大型24 處，大型50處)。區(qū)內(nèi)金屬礦主要受基底構(gòu)造、蓋層雙重構(gòu)造控制，沉積礦產(chǎn)主要受不同沉積環(huán)境的含礦建造控制。區(qū)內(nèi)沉積變質(zhì)型鐵礦主要和熱液型金鉛鋅礦等主要產(chǎn)于新太古代—古元古代霍邱-蚌埠斷隆的變質(zhì)結(jié)晶基底之中，礦床呈帶狀分布于變質(zhì)的硅鐵建造的巖石組合內(nèi)。與燕山期巖漿作用有關的“邯邢式鐵礦”產(chǎn)于蓋層形成的徐淮推覆體中，礦床沿南北向的弧形構(gòu)造和東西向的斷裂構(gòu)造成帶狀產(chǎn)出，圍繞侵入體則具有集中成群、環(huán)狀產(chǎn)出的特點。蓋層中的沉積礦產(chǎn)在區(qū)域上與含礦建造分布范圍一致，具有面狀分布特征?！皟苫础钡暮号璧匦纬墒芄艠?gòu)造控制，煤系地層與含煤盆地分布范圍吻合。簡言之，華北陸塊具有“基底成鐵、蓋層成煤”的特征。

3.2 大別造山帶(安徽段)具有“邊緣成礦，一枝獨秀”的特點

區(qū)內(nèi)已查明礦產(chǎn)地有210處，僅占全省的11%，也反映區(qū)內(nèi)成礦活動相對其他成礦帶較弱。區(qū)內(nèi)印支期同造山成礦作用記錄較少，成礦時代主要集中在后造山階段的燕山期。區(qū)內(nèi)以岳西微陸塊變質(zhì)基底為核部，向周邊有增強的趨勢，在北部的北淮陽帶、東部的宿松-張八嶺帶、南部的宿松-太湖帶的中元古代變質(zhì)巖中產(chǎn)有磷、大理巖等，燕山期形成的鉬、金、鉛鋅、螢石、明礬石等也主要分布在造山帶的邊緣，核部僅有零星鉬、銅礦化，但是核部出現(xiàn)的大量燕山期花崗巖具有稀土礦化的巖體較多，也是區(qū)內(nèi)下步找礦的主攻方向。北淮陽構(gòu)造帶內(nèi)金寨沙坪溝鉬礦是安徽省迄今發(fā)現(xiàn)的唯一的超大型金屬礦床，不僅結(jié)束了大別山無大礦的歷史，在全省也可謂之“一枝獨秀”。

3.3 長江中下游成礦帶(安徽段)是“隆坳控礦，群星薈萃”

長江中下游成礦帶(安徽段)是安徽省乃至華東地區(qū)重要金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)的重要產(chǎn)區(qū)之一，區(qū)內(nèi)已查明的礦產(chǎn)地900 處(其中：超大型14 處、大型87處、中型167處、小型269處、礦點363處)，占全省礦產(chǎn)地數(shù)45%。區(qū)內(nèi)銅、鐵、金、鉛鋅等金屬礦產(chǎn)集中產(chǎn)于銅陵、馬蕪、廬樅、安慶、池州等5個礦集區(qū)內(nèi)，非金屬礦產(chǎn)則廣泛分布在全區(qū)。有關成礦帶的成礦規(guī)律前文多已詳述，主要結(jié)論包括：①長江中下游成礦帶形成于“古巖石圈不連續(xù)燕山期再活化”的構(gòu)造背景中；②隆起、坳陷、隆坳過渡區(qū)三類構(gòu)造背景區(qū)控制了礦集區(qū)出現(xiàn)位置，隆起區(qū)形成了斑巖型-矽卡巖型-熱液型銅、金、鉛鋅礦，成礦與早白堊世早期高鉀鈣堿性系列侵入巖有關，坳陷區(qū)形成了陸相火山巖型鐵、硫、鉛鋅、石膏、明礬石等與橄欖安粗巖系列火山巖-潛火山巖有關，隆坳過渡區(qū)成礦具有介于隆起區(qū)、坳陷區(qū)成礦的特點；③根據(jù)長江中下游成礦帶(安徽段)結(jié)合相鄰成礦帶的研究，揭示了以長江中下游成礦帶主帶(銅陵、馬蕪、廬樅)為中心，金屬礦成礦向兩側(cè)出現(xiàn)斑巖礦化帶→低溫熱液礦化帶的對稱分帶規(guī)律；④區(qū)內(nèi)非金屬礦超大型-大型礦床眾多，主要產(chǎn)于南華紀—中三疊世穩(wěn)定蓋層中，礦床分布受褶皺、斷裂控制。概言之，區(qū)內(nèi)以隆坳構(gòu)造控礦為特色，大中型礦床群聚，可稱為“隆坳控礦，群星薈萃”。

表6 新生代礦床成礦系列一覽表Table 6. List of metallogenic series of Cenozoic deposits

3.4 江南隆起成礦帶(安徽部分)具有“巖漿成礦，明星散落”

江南隆起成礦帶(安徽部分)已查明礦產(chǎn)地數(shù)為411 處(其中大型鎢鉬礦5 處)、占全省礦產(chǎn)地數(shù)的21%。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)以鎢、鉬礦為特色，區(qū)內(nèi)金屬礦成礦主要與燕山期巖漿活動有關，礦床類型主要有斑巖型、矽卡巖型和熱液型三類。區(qū)內(nèi)燕山期巖漿巖發(fā)育，多以花崗閃長巖-二長花崗巖-堿長花崗巖組合構(gòu)成大型復式巖體，而與成礦有關的巖漿巖主要為一些面積不足1km2的小巖體，具有“小巖體成大礦”的特點。礦床在空間分布上，6個大型鎢鉬礦稀疏分布成礦帶省內(nèi)部分，1個斑巖型鎢鉬礦產(chǎn)于變質(zhì)褶皺基底內(nèi)，5個矽卡巖型鎢鉬礦產(chǎn)于蓋層之中的碳酸鹽巖地層或含鈣質(zhì)巖石地層之中。矽卡巖型鎢鉬礦含礦地層時代從南華紀—奧陶紀均有出現(xiàn)，具有“多層樓”成礦的特點，因此，區(qū)域上江南隆起帶(安徽部分)的基底與蓋層構(gòu)成了鎢鉬礦成礦“多層樓+地下室”的成礦模式。

3.5 大型金屬礦集區(qū)的控礦特點

礦集區(qū)或大型礦床是在有限范圍內(nèi)金屬礦石巨量堆積的結(jié)果，因此它形成于獨特的地質(zhì)環(huán)境之中。安徽境內(nèi)的大型礦集區(qū)出現(xiàn)的位置則產(chǎn)于成礦帶內(nèi)一些大型構(gòu)造異常變化或構(gòu)造疊加、復合的部位，引人注目的是長江中下游地區(qū)的主要礦集區(qū)或大型礦床受控于“隆坳構(gòu)造”，這些隆坳構(gòu)造由北東向、北西向構(gòu)造的交匯組成的大型“菱形網(wǎng)格構(gòu)造”系統(tǒng)分割形成，隆起區(qū)形成于陸內(nèi)擠壓巖石圈加厚的構(gòu)造環(huán)境，坳陷受控于巖石圈伸展塌陷的構(gòu)造環(huán)境，兩種構(gòu)造環(huán)境也正是古特提斯構(gòu)造系統(tǒng)基礎上疊加了太平洋構(gòu)造系統(tǒng)的交匯部位；如銅陵礦集區(qū)、廬樅礦集區(qū)處于東西向基底構(gòu)造和北東向構(gòu)造-巖漿巖帶的交匯部位，馬蕪礦集區(qū)則是位于北東向斷裂形成的“拉分盆地”之中，基底北西向斷裂與北東向斷裂的節(jié)點位置為礦田出現(xiàn)部位。

沙坪溝鉬礦礦床位于基底北西向斷裂與北東向斷裂復合部位，在大型復式雜巖體中，出現(xiàn)“體中體”成礦，區(qū)內(nèi)巖漿活動自早白堊世早期到晚期(135～110Ma）的石英二長巖→花崗閃長巖→石英正長巖+花崗斑巖的演化，早期巖漿巖形成有熱液型脈狀鉛鋅銀礦，最終形成富含流體和成礦物質(zhì)的高位石英正長巖+花崗斑巖成礦。

本文是《中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·安徽卷》工作的部分成果，作者對提供成果資料及參與研編的省內(nèi)地勘單位和專家表示衷心感謝！