安徽省東至縣余村金礦地質特征及成礦規(guī)律淺析

陳周平

（安徽省地質礦產勘查局324地質隊，安徽 池州 247100）

1 區(qū)域地質

區(qū)域出露地層主要為太古界太華群深變質片麻巖系。北部第四系大面積分布，南部為中元古界長城系高山河群碎屑沉積，超覆于太華群之上。區(qū)內太華群由老至新是：大月坪組、板石山組、洞溝組、三關廟組及秦倉溝組[1]。

區(qū)域構造較為復雜，以近東西向褶皺和礦田南北兩條走向近東西的區(qū)域性斷裂組成該區(qū)構造骨架。北東、北西及近南北向次級斷裂構造亦較發(fā)育。由太古宇太華群組成的大月坪-金羅斑復式背斜橫貫全區(qū)，呈近東西向展布，兩翼不對稱，北翼巖層傾角較緩，南翼陡，南翼于西峪-善車峪間局部倒轉。背斜脊線呈舒緩波狀，向西傾伏，傾伏角35-55°。背斜兩翼均可見到與區(qū)域構造線吻合的次級褶皺。

區(qū)內巖漿活動頻繁，以酸性為主，多呈巖枝、巖株、巖基狀產出，中酸性、基性、堿性次之，多呈巖墻、巖脈產出。①太古代片麻狀黑云母花崗巖：分布在太峪-麻峪溝腦一帶，呈脈狀成群出現(xiàn)，最大一條長3000m,寬350m；②晚元古代中粗粒黑云母花崗巖：分布于F1兩側，呈小巖體產出，同位素年齡值999百萬年；③中生代黑云母花崗巖：分布于杜峪以西和東部文峪，呈巖基產出。同位素年齡值105-125百萬年；④輝綠巖、輝綠（玢）巖多呈巖墻狀產出?；◢弬ゾr呈小巖體或脈巖廣泛發(fā)育，規(guī)模相差懸殊。正長斑巖及煌斑巖脈少見[2]。

2 礦區(qū)地質

礦區(qū)出露地層為洞溝組上段的第二層和第三層。第二層分布于礦區(qū)東北部，以黑云斜長片麻巖為主，夾較多的厚層含磁鐵礦斜長角閃巖，具有一定程度的混合巖化；第三層分布于礦區(qū)南西部，以角閃黑云斜長片麻巖為主，夾少量的黑云斜長片麻巖及含磁鐵礦斜長角閃巖透鏡體，局部混合巖化較強，巖石中暗色礦物減少。Q2820號礦脈就產出于第三層中。區(qū)內地層的基本巖石為黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖及二者的過渡類型。常見巖石還有斜長角閃巖、磁鐵石英巖及由片麻巖類經混合巖化作用后生成各種混合巖。

礦區(qū)位于區(qū)域性大月坪-金羅斑復背斜南翼，地層傾向呈南南西-南西的單斜構造，傾向200-250°,傾角45-65°,局部地段傾角較陡。礦區(qū)斷裂構造不甚發(fā)育，早期斷裂構造多被輝綠巖脈充填。區(qū)內控脈（礦）斷裂構造主要為近東西向延伸的Q2820號含金構造帶，產狀變化于175－190°∠45－65°，構造帶主要由綠泥絹云石英片巖和石英脈組成。

礦區(qū)內巖漿巖以不規(guī)則巖基狀及脈狀產出為主要特征，巖性以中酸性為主，基性次之。常見有花崗偉晶巖及輝綠巖脈。

由于強烈的區(qū)域變質作用影響，太華群變質程度較深，原巖結構、構造基本不可見，巖石重結晶作用進行較充分，礦物顆粒粗大，形成了以普通角閃石、斜長石為主的礦物組合，故區(qū)內大部屬角閃巖相。局部偶含紫蘇輝石變質程度可達麻粒巖相。區(qū)域變質作用的后期，變質巖又遭受了不同程度的混合巖化作用，巖石在礦物成份、結構及化學成份上又發(fā)生了不同程度的變化。本區(qū)混合巖化以洞溝組上段的第三層較強烈，區(qū)內所見混合巖主要為條痕狀混合巖，次為均質混合巖等[3-6]。

3 礦體特征

3.1 礦體分布及規(guī)模

經深部鉆、坑探工程控制，在Q2820號構造帶深部圈出一個盲金礦體，礦體編號為Q2820，礦體位于構造帶中部，賦存于太峪東溝腦唐溝-石門溝一帶地下深處，埋深為323.5-595 m。礦體從上而下由鉆探工程控制。礦體沿走向最大長度325m，工程控制最高標高1331.10m，最低標高1104.24m；礦體圈定最高標高1341.50m，最低標高1070m；最大垂深271.50m，最大斜深320.15m。礦體上部較短而下部較長，使礦體呈現(xiàn)一個不規(guī)則的塔形狀。

礦體厚度較石英脈厚度接近或略大，其厚度變化于0.35-1.20m之間，平均厚度0.84m，厚度變化系數85%。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)礦體厚度主要集中在0.51-1.0m間,其次為＞1.0m。其中＞1.0m的礦體主要集中在YD2(1256.95m)中段以下，＜0.5m的礦體主要集中在1256.95m-1209.30m兩個中段，礦體和石英脈一致，其厚度均有向下變厚的趨勢。

礦體金品位最高21.90g/t，最低1.05g/t，品位變化系數為109%。各中段礦體平均品位變化于2.32-8.04g/t，其中YD1中段最高，全礦平均品位6.26g/t。

礦體金品位主要集中在＞5.0-10.0g/t間，其次為＞3.0-5.0g/t間，其二者品位分級頻率和為80%。品位＞10g/t礦體主要集中在YD1和YD3兩中段中。正因為此兩中段集中了較多的高品位樣線，因此平均品位也較高，但總體看礦體的品位變化不大，較為穩(wěn)定。

3.2 礦石質量特征

礦石中金屬礦物以方鉛礦、黃鐵礦為主，黃銅礦、閃鋅礦、自然金、銀金礦等次之；非金屬礦物以石英為主，白云石、方解石、絹云母等次之；次生礦物以白鉛礦、褐鐵礦、藍銅礦為主，孔雀石、斑銅礦、氧化土狀赤銅礦等次之。礦石中貴金屬礦物種類為自然金和銀金礦，自然金粒度較小，肉眼很難看到。主要載金礦物是黃鐵礦，次為方鉛礦、石英、黃銅礦、閃鋅礦等。

礦石的主要化學組分有：SiO2、TFe2O3、Al2O3、K2O、MgO、Na2O、CaO、Pb、Zn；次要組分有：Ba、Mn、Cu、Ag、Au等；微量元素有W、Ti等。有益組分為Au、Ag、Cu、Zn、Pb、S；有害組分為As、Bi、Sb，微量[7]。

自形晶粒狀結構、半自形晶粒狀結構、包含結構、它形晶粒狀結構；脈狀和網脈狀構造、塊狀團塊狀構造、條帶狀構造。

圖1 自形晶粒狀結構

圖2 細脈狀構造

圖3 它形粒狀結構

圖4 網脈狀構造

3.3 礦物生成序列-石英

石英含量為95%，據其結構及穿切關系可分為三期

一期石英：為熱液期一階段形成，呈中粗粒它形粒狀，粒徑為2～5mm，受動力作用發(fā)生了碎裂化及碎斑化。該期石英是礦石形成的骨架，它的破碎及裂隙，為金及硫化物的運移提供了通道，又為載金礦物的晶出提供了理想場所。

二期石英：為熱液期二階段形成，呈細粒它形粒狀，常見交代金屬硫化物黃鐵礦。

三期石英：為熱液期三階段形成，呈細脈狀產出，有呈單礦物細脈，也有與方解石、長石、重晶石等多種礦物組成細脈。

上述一、二、三期石英物理性質相同，呈白色不規(guī)則粒狀、玻璃光澤，參齒狀斷口，高硬度。礦物生成順序見表1。

（1）分布與規(guī)模。石英脈的分布及規(guī)模嚴格受斷裂構造控制，石英脈主體包含于主構造帶內，在旁側派生裂隙內也見有石英細脈分布，規(guī)模均小。Q2820號構造帶地表控制石英脈透鏡體2個，由東向西長度分別為100m、140m，線含脈率為48%，厚度分別為0.40～0.60m、0.30～0.64m，石英脈沿走向呈尖滅再現(xiàn)特征。深部各中段均見一個連續(xù)的石英脈脈體，其中YD5石英脈規(guī)模最大，長達313.80m；深部各中段石英脈最大厚度1.20m,最小厚度0.30m；平均厚度0.63m。

深部石英脈分布范圍、長度及厚度均較地表要大，其線含脈率最小為YD1中段（79%），余則均大于90%，顯示深部石英脈的規(guī)模變大，連續(xù)性變好。石英脈厚度總體變化不大，自上而下略呈由薄變厚的趨勢。

為了對石英脈厚度主要的分布區(qū)間進行了解，本次工作分三個區(qū)間對厚度頻率做了統(tǒng)計，分別為≤0.5m、0.51～1.0m及>1.0m三個區(qū)間，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)0.51～1.00m間,頻率為55.29%；其次為≤0.5m,頻率為27.06%，另外還發(fā)現(xiàn)厚度大于1.0m的石英脈均分布于YD2以下各中段中，YD2以上各中段未見分布，這也從另一個角度顯示了石英脈自上而下由薄變厚的變化特點。

由各探礦工程中觀察：石英脈具多期性，按生成順序主要有三期：一期石英脈成脈狀或密脈狀分布于構造帶及派生裂隙中，一般規(guī)模較大，形成石英脈主體；二期石英脈為多金屬硫化物礦化石英脈，主要沿一期石英脈壁及其頂、底部的裂隙充填形成，有時也見沿一期石英脈中部形成的多組裂隙及網格狀的裂隙系統(tǒng)充填及穿插溶蝕交代，形成本階段礦石特殊的網狀、條帶狀及細脈狀構造；三期石英脈中含較多的碳酸鹽礦物，形成碳酸鹽—石英脈，是成礦的尾聲，是礦化最弱的個階段，不能單獨形成工業(yè)礦體，其產物主要為白云石、鐵白云石、方解石、石英，有時伴有黃鐵礦，此階段構造活動的力學性質以剪切性為主，具左行特征，碳酸鹽—石英脈沿斜交礦脈的張性裂隙充填。

表2 礦石構造主要特征及其在各礦化階段分布

4 礦化期次及礦化階段的劃分

（1）熱液期：分為三個礦化階段：①金-黃鐵礦-石英礦化階段：早期成礦熱液沿控脈構造帶，張裂隙沉淀生成早期石英，形成該礦脈主要石英脈體。同時伴隨生成早期黃鐵礦和微量自然金等。此階段含金性差。②金-多金屬硫化物-石英脈階段：該階段構造活動明顯為對Ⅰ階段及成礦前構造片巖帶的疊加改造，其力學性質為壓剪性，具反扭特點，向上逆沖。在Ⅰ期石英脈體形成許多平行于石英脈壁，并主要發(fā)育于其頂、底部的裂隙，有時形成網格狀的裂隙系統(tǒng)。二期石英沿上述裂隙及裂隙系統(tǒng)充填沉淀而成。同時伴隨生成二期黃鐵礦及方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦、自然金等金屬硫化物，含金性較好。③含金-碳酸鹽-石英礦化階段：受控脈構造帶中的扭性裂隙控制，常穿切迭加在上述各礦化階段之上或一、二期礦化的邊部，伴隨少量晚期石英生成的有大量方解石、重晶石、微量黃鐵礦及微量自然金，本階段含金性差，反映出成礦熱液活動已近尾聲。

（2）表生期。金-褐鐵礦、鉛礬-石英礦化階段：分布于礦脈地表及淺部，在表生氧化作用下形成。由于礦體為盲礦體，故氧化作用對礦體的影響甚少，未形成淋濾帶，氧化帶或次生富集帶。僅在局部地段因地表水下滲帶來氧化物形成極少量氧化礦物，但由于規(guī)模極小分布零星而無法單獨圈出工業(yè)礦體[8]。

5 金的富集規(guī)律及成因

5.1 金的富集規(guī)律

金的貧富變化與成礦空間、沉淀的物化條件、礦石類型、礦石結構構造、產態(tài)等因素有關，其富集規(guī)律是：①金與金屬硫化物的關系：金品位與金屬硫化物含量成正相關關系，與黃鐵礦關系最密切，與黃銅礦、方鉛礦關系較密切，二期黃鐵礦含金最好；②金與礦石類型的關系：金-多金屬硫化物-脈石英型礦石含金性最好，金-黃鐵礦-脈石英型礦石含金性較好；③金與礦石結構構造的關系：中-細粒結構，條帶狀、細脈狀、團塊狀構造的礦石含金好；自形晶粒狀結構、稀疏浸染狀礦石含金性差；④金與含金石英的關系：二期石英含金性最好，金多富集在脈體近脈壁部位；⑤金與圍巖蝕變的關系：金與絹云母化、碳酸鹽化、硅化、黃鐵礦化關系密切；⑥金與構造的關系：構造帶沿走向轉折及沿傾向傾角變緩地段金往往富集。

5.2 礦床成因的認識

區(qū)內金礦床的成因，一直有巖漿后期熱液形成與變質熱液形成兩種認識。據我隊工作所獲資料，我們偏向于后一種認識，主要論據是。

（1）區(qū)內含金石英脈及金礦床，嚴格受太古界太華群中、下部層位控制，區(qū)內近800條含金石英脈及主要金礦床，全部分布在大月坪組-三關廟組層位中，太華群上部之秦倉溝組—桃峪組中雖亦有石英脈分布，但含金量甚微或不含金。

（2）據區(qū)域上七條剖面258個原巖微金樣品分析資料獲知，太華群各組地層的金含量，由大月坪-三關廟—桃峪組，有逐漸增高趨勢，表明太華群中、下部層位的含金性與分布于其內的含金石英脈及金礦床具反比特征；又經統(tǒng)計主要巖石的含金量看出，未混合巖化巖石的金豐度值（2.17ppb）高于混合片麻巖金豐度值（1.25ppb），結合太華群正是以中、下部層位混合巖較為發(fā)育，說明金在混合巖化過程中被活化遷移。據地層中巖石光譜分析資料，與金礦關系密切的Cu、Pb、Zn、Ag等元素亦有一定含量，一般與各元素克拉克值相近或略高。

（3）據鄰近本次工作區(qū)，均為脈型金礦床的Q2820號礦脈，硫同位素測試結果知，礦石同圍巖中的硫同位素組成平均值接近，二者表現(xiàn)出極大的一致性，硫是相似的，前者來源于后者。通過對兩者同位素組成用概率統(tǒng)計中的t值檢驗法進行檢驗，礦石硫與圍巖硫屬同一母體，主要來源于地殼硫。又據統(tǒng)計資料，區(qū)內巖石隨變質程度的增高或由圍巖—蝕變巖—礦脈，有硫（S32）遞增的規(guī)律，反映巖石在區(qū)域變質、特別是在混合巖化作用下，由于溫度、壓力等物化條件的改變，使巖石中的硫明顯帶出，驅使S32優(yōu)先向控脈斷裂遷移。

Q2820號金礦脈的鉛同位素組成結果表明，礦石內鉛同位素組成相當穩(wěn)定，比值較為一致，具同生沉積特征。其數值特征表明礦石鉛多屬古老的正常鉛，而且有大致相同的形成歷史和形成時間。鉛同位素可分成兩個年齡組：即726-645百萬年和432-596百萬年，這與小秦嶺地區(qū)在漫長的地史中曾經歷的動、熱事件對比，其中第一年齡組晚于晉寧期，第二年齡組與加里東期基本吻合，說明含金石英脈的形成同這兩期的變質作用和混合巖化作用密切相關[9]。

（4）參照鄰近的Q8、Q161兩金礦脈礦石中的石英測溫結果，包體爆裂溫度范圍在110-179℃，一般低于120℃，表明礦床是在中—低溫條件下形成的。上述論據說明礦床成礦物質來源于太華群中、下部地層，是與區(qū)域變質作用—混合巖化作用密切相關的中、低溫變質熱液金礦床。