江南造山帶東段北緣鄣公山地區成礦地質特征及成礦條件研究

廖圣兵，張彥杰，周效華，余明剛，蔣 仁，姜 楊，陳志洪，趙希林

(中國地質調查局南京地質調查中心，江蘇 南京 210016)

江南造山帶是指出露于揚子板塊與華夏板塊之間,主要由一套淺變質、強變形的(中)-新元古代巨厚沉積-火山巖系及時代相當的侵入體所構成的地質構造單元，經歷了自中元古代以來多次造山作用[1-3]。鄣公山地區位于其東段北緣，是圍繞揚子板塊東南緣發展起來的新元古代大陸邊緣弧后盆地帶(圖1)，自晉寧期主造山運動以來經歷了古揚子板塊東南緣裂開-陸緣小洋盆有限俯沖-弧陸碰撞造山-造山期后陸殼裂陷沉積的完整的造山作用過程[4]，造就了良好的構造-地層-巖漿熱液成礦系統。

圖1 皖贛相鄰區地質構造略圖

1 區域地層、巖漿巖及構造

1.1 地層

主要為一套火山-陸緣細碎屑巖為主夾少量火山熔巖的新元古代淺變質構造-地層體，以瑤里-江潭構造帶為界，南為溪口巖群板橋巖組及木坑巖組，板橋巖組主要為灰-深灰色粉砂質千枚巖；木坑巖組為灰綠色調為主的火山-陸緣細碎屑巖。構造帶以北為雙橋山群，自下而上劃分橫涌組、計林組及安樂林組，為一套陸盆斜坡相陸緣碎屑巖為主的類復理石建造。

1.2 巖漿巖

巖漿巖主要分為兩期：晉寧期與板塊構造演化相關的基性火山-侵入巖組合及酸性火山巖類；燕山期與陸內伸展走滑作用有關的基性火山巖及中酸性侵入巖類。區內鄣源至江潭韌性構造帶發現大量構造冷侵位木坑巖組二、三巖段地層中的基性火山熔巖、輝長(綠)巖等基性巖塊，于鄣源一帶分布最具規模，稱鄣源基性構造混雜巖帶；燕山期中酸性侵入巖分布最具規模，多呈巖瘤、巖株和巖脈。

1.3 構造

以晉寧主造山期俯沖-碰撞構造為骨架，強烈疊加印支-燕山期逆沖推覆及平移剪切構造和伸展斷陷盆地構造，使區內地質體呈北東-北東東展布的構造巖片疊置，其強烈切割、改造、復合先期近東西向為主構造，并在印支-燕山期鑄就。

2 區域主要礦(床)點地質特征

研究區處于江南鎢銻金錫多金屬成礦帶九嶺-鄣公山鎢銻金成礦亞帶上，已發現小型礦床及礦(化)點29處(圖2)，其中有色金屬礦產14處，為熱液裂隙充填交代型和斑巖型；貴金屬礦產金9處，為與韌性剪切帶有關的石英脈型和中低溫熱液交代型；非金屬礦產有脈巖型瓷石礦及沉積型煤礦，共計6處，主要礦(床)點特征見表1。

表1 區域主要礦床(點)地質特征

圖2 研究區礦產地質圖

2.1 主要金礦(床)點地質特征及成因淺析

2.1.1 研究區金礦化總體特征

已發現小型金礦床1處，礦(化)點8處，礦化類型有與韌性剪切帶型/破碎帶蝕變巖型及石英脈型，以前者為主：①金礦(化)點主要分布于溪口巖群淺變質火山-陸緣碎屑巖系中，主要賦存于大斷裂旁側的次級斷裂和裂隙中；②礦體規模不大，品位較低；③近礦圍巖蝕變主要為硅化、黃鐵礦化等；④金礦石類型為自然金-毒砂-黃鐵礦-碎裂巖型和自然金-黃鐵礦-石英脈型，前者分布于變形帶破碎帶中，裂隙中常有細小石英脈充填，金礦化與硫化物含量成正相關；后者分布于具碎裂結構的石英脈中。

2.1.2 小連口金礦礦床成因分析

1)初始賦集層位的形成階段。新元古代深水相黑色泥頁巖(變質后成含炭千枚狀板巖)為金的后期成礦提供了物質基礎。根據鉛同位素特征，推定在有海相基性火山巖分布地帶，這種黑色泥頁巖可能是金最為有利的賦集地帶。對鄣源村海相火山巖帶上部碳酸鹽化千糜巖及其中的石英細脈，經采樣表明有明顯的金礦化，品位在0.1～0.6ppm。

2)晉寧期初步礦化階段。晉寧期的俯沖-碰撞造山作用使礦源層中金活化轉移，在構造有利部位金初步沉淀，一種轉移方式是形成含金石英脈，其品位約0.1ppm，另一種可能的轉移方式是金從高壓的基質區向低壓的巖塊區及其附近遷移。

3)燕山期成礦階段。燕山期巖漿活動帶及其伴生的斷裂活動，導致了熱量及熱液沿斷裂帶定向釋放，加速了大氣降水淋濾作用，導致金的大量沉淀。強蝕變的中高溫階段形成蝕變角礫巖型金礦石，強蝕變的中低溫階段形成石英脈型或硅化巖型金礦石。

筆者認為該金礦床成因類型是與韌性剪切帶具時空成因聯系為韌性剪切成礦作用形成的的韌性剪切帶型，還是僅與剪切帶有空間聯系而為后期熱液蝕變成礦作用形成的破碎帶蝕變巖型，還需進一步細致系統的研究工作，就目前研究資料結果來看其成因更傾向于與韌性剪切帶有關的破碎帶蝕變巖型金礦床，或稱后韌性剪切帶型金礦[11-14]，證據如下：①研究區金礦化均限制于瑤里-鄣源-江潭韌性剪切變形帶內；②容礦構造主要為韌性剪切帶中的脆性斷裂和破碎帶，且隨破碎程度增強礦化明顯變好，而非由次級韌性剪切帶控制，且金礦化強度不受變形強度控制，表明脆性構造疊加于韌性剪切帶之上，而非韌性遞進變形產物；③礦化體受脆性斷裂破碎帶控制；④礦石類型以角礫巖型為主。

2.2 銻礦(床)點成礦地質特征

已發現銻礦產地4處，分別為里廣山小型銻礦床和朱家坑銻(金)礦化點等：①銻礦(化)點主要分布于里廣山至大連一帶遙感解譯環形構造帶中；②礦體規模小，品位2.64%～9.04%；③與礦化關系密切的圍巖蝕變為硅化、碳酸鹽化；④礦石類型為輝銻礦-黃鐵礦-方解石-石英閃長玢巖型和輝銻礦-黃鐵礦-石英脈型，以前者為主，品位也相對較高；⑤礦床成因類型屬中低溫熱液裂隙充填型礦床，礦體受北東向斷裂控制。

2.3 鎢礦(化)點成礦地質特征

發現鎢礦點2處，均屬石英脈型礦化：①鎢礦化受控于燕山期花崗巖體，賦存于南部燕山期花崗巖體接觸帶及其附近石英脈中；②礦體規模小；③礦化類型為白鎢礦、黑鎢礦-輝鉬礦-石英脈型，品位較低，主要金屬礦化有白鎢礦、黑鎢礦、輝鉬礦等，脈石礦物主要為石英；④圍巖蝕變主要為云英巖化、硅化；⑤屬高-中溫熱液礦床。

2.4 鉬礦(床)點成礦地質特征及成礦斑巖體特征

僅發現里東坑鎢鉬礦床1處，成因類型為斑巖型。主要金屬礦物為輝鉬礦和少量黃鐵礦，礦化賦存于網狀石英-輝鉬礦細/大脈、角礫巖。成巖時代晚侏羅世晚期，成礦滯后成巖年齡8Ma。其主量元素成分顯示里東坑巖體屬高鉀鈣堿性巖石。巖體成因類型為I型，受NE向斷裂帶控制，巖漿主動上涌，快速侵位，冷卻結晶快速，結晶分異現象不明顯，成礦物質來源為殼幔混源，且以殼源為主，形成于古太平洋板塊向歐亞板塊俯沖背景下的碰撞環境。

2.5 銅、鉛鋅等多金屬礦(化)點成礦地質特征

已發現銅、鉛鋅等多金屬礦(化)點7處：①礦(化)點多分布于瑤里-江潭構造基性巖帶及其附近溪口巖群淺變質火山-陸緣碎屑巖系或二者接觸部位；②規模不大，品位一般小于3%；③礦石礦物有黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、銅藍等，脈石礦物有石英、方解石、綠泥石等。④近礦圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、綠泥石化等；⑤成因類型為中低溫熱液充填交代型和細脈浸染型。

3 地質體的地球化學特征

3.1 主要成礦元素分布特征

對研究區新元古代地層碎屑巖中的Au、Ag、Cu、Mo、Bi、Pb、Sn、W、Zn、Sb、As、Sr、Ba等13種元素進行了測試，并分別與中國大陸地殼和江南造山帶的元素豐度進行對比[15-16]，從表2及圖3中可以看出：①江南造山帶與整個中國東部大陸地殼相比，W、Sn、Bi較富集，Au、Pb、Cu、、Zn微有富集，Ag和Mo是江南造山帶較貧化的元素；②研究區新元古代地層與中國東部大陸地殼相比，Ag、W、Sn、Bi較富集，富集系數1.6～7.5，其余元素或接近或稍低，顯示一定程度的貧化，尤其Au為低；③研究區新元古代地層與江南造山帶相比，Ag、W、Sn、Mo、Bi較富集，Au較貧化；④溪口巖群和雙橋山群地層中各元素平均含量值基本相近，顯示研究區新元古代地層具相似的地球化學行為，而溪口巖群中Au、W和Bi為雙橋山群中1.2倍以上，且除Ag以外，其他元素相差不大，指示溪口巖群可能具相對更好的成礦潛力。

研究區新元古代地層W、Sn、Bi延續并增進了江南造山帶的富集趨勢，Au呈貧化趨勢，Ag和Mo在整個江南造山帶較為貧化的環境下出現富集，Cu、Pb、Zn基本無明顯變化。

表2 研究區新元古代地層成礦元素化學分析含量統計表

注：Au 、Ag元素含量單位為10-9；其余元素含量單位為10-6。

圖3 研究區新元古代地層主要成礦元素對比分布曲線

研究區Au豐度值為2.57×10-9，溪口巖群中的板橋組豐度為2.86×10-9，高豐度的層位具備了在變形、變質過程中為成礦流體提供成礦物質的潛力,其活化遷移的規模主要受金在這些地質體的分散賦存狀態，以分散的獨立礦物形式存在，還是以吸附狀態或分散在硫化物中的超顯微微粒存在，如為前者則有利成礦，Au在變質變形和熱液活動過程中易遷移、活化和大量被大量萃取。

研究區水系沉積物測量結果：①Ag、As、B、Bi、Li、Pb、Sn、Ti、W、Zn、Zr等元素在研究區是相對富集的元素，一般巖體及其周圍富集Bi、Pb、Sn、W、Zr、U、Mo等；②Au分布的高背景區主要集中在深大斷裂兩側和次級構造單元復合部位，盡管金的平均含量在全區低于克拉克值，但在元古界地層中金的離差和變化系數較大，故有局部富集的趨勢，因而本區找金應側重于新元古代地層中尋找與構造有關的礦化類型；③Cu、Pb、Zn具有較為一致的空間變化趨勢，均為南北高中間低，離差相對不大，可能韌性剪切變質變形帶使背景值降低；Sb由西向東變高，離差較大；W的高值區位于中酸性巖體和脈巖分布區值高，離差較大，與中酸性巖漿關系密切。

3.2 地質體的地球化學特征簡析

根據已有礦床(點)成礦地質特征(表1)，與Au(Ag)、Sb，Cu、Pb、Zn礦化關系密切的地質體為溪口巖群，其中木坑巖組與Au礦化關系密切，板橋巖組與Au、Sb、Cu、Pb、Zn關系均較為密切，晉寧期鄣源基性巖和(石英)閃長玢巖與Au礦化的關系也較為密切；與W、Mo礦化關系密切的為雙橋山群的橫涌組以及燕山期酸性巖體和巖脈，如研究區內的里東坑黑云母花崗巖體、花崗(閃長)斑巖脈和閃長玢巖脈。

溪口巖群變砂巖類巖石近似于大陸邊緣弧砂巖的特點；千枚巖、板巖類等變泥質巖石成分成熟度較低，物源區區可能為表殼巖系，形成于大陸邊緣拉張構造背景下的陸棚邊緣斜坡至次深海相沉積環境。溪口巖群形成的最佳估計值在新元古代中期830M～840Ma[17]。

雙橋山群經歷了較強區域構造面理置換，但其原始沉積構造及序列仍可分辨，構造變形程度明顯低于南部溪口巖群,與溪口巖群呈斷層相接。成熟度低，微量元素和稀土元素特征與溪口巖群相似，Sm-Nd同位素指示來源于共同的或具有相同地殼存留年齡的物源區。雙橋山群火山-陸緣碎屑巖是與俯沖作用相關的火山弧構造盆地中的沉積物，大量鈣堿性火山巖夾層的存在也證明了此判斷。據凝灰巖中的鋯石年齡顯示雙橋山群原巖形成最可能時限在新元古代中期821M～832Ma之間[17]。雙橋山群中基性、中酸性火山巖夾層具基本一致的巖石地球化學特征,屬中鉀鈣堿性巖石系列，Nd 同位素特征顯示成巖物質具殼、幔混合特征，主體可能形成于消減板塊邊緣的火山弧構造環境[18]。

鄣源基性巖蝕變強烈，玄武巖化學成分屬亞堿性拉斑玄武巖類，微量元素含量特征，不同于島弧、板內及MORB，而與弧后盆地拉斑玄武巖基本相近。參考在巖石學、地球化學成分及產出構造背景可對比的伏川蛇綠巖，初步認為鄣源基性巖形成的年齡為(844±11)Ma。起源于弱虧損地幔地幔源區部分熔融，并遭受弱的同化混染作用，形成于具低速擴張的陸緣小洋盆擴張脊環境中形成，具初始洋殼基性巖組合特征[17]。

研究區中酸性脈巖類多侵入新元古代淺變質巖地層，形成時代基本為晚侏羅-早白堊世，其地球化學特征總體上屬于過鋁質巖石，微量元素特征體現出大陸殼的性質，與前述燕山期中酸性侵入巖體基本相似，應屬同一巖漿演化晚期(補充期)之產物，屬輕稀土富集型，中酸性脈巖大部分樣品具弱的正Eu異常，反映殘余巖漿熔體中含有較多未晶出的斜長石組分。基性脈巖地球化學特征與晚白堊世玄武巖近似，顯示二者源巖漿特征和成因的親緣性，與陸殼引張構造背景密切相關。

江南造山帶中金屬礦床基本集中于南部贛東北地區德興-樂平一代，北部皖南地區礦化類型多，但礦床規模較小。周濤發認為殼-慢作用過程，尤其是燕山期巖漿活動的差異是造成贛東北和皖南兩地區成礦作用差異明顯的根本原因[16]。皖南地區巖漿活動主要集中于燕山中晚期,以殼源巖漿為主,發育老地層區與殼源(構造-)巖漿活動有關的混合流體成礦系統，以及沉積蓋層區與殼源(構造-)巖漿活動有關的混合流體成礦系統及與之相關的熱液礦床，在剪切帶型金礦床、熱液型Ag、Pb、Zn、W、Mo多金屬礦床方面具有一定的成礦潛力和找礦前景。

4 成礦地質條件分析

研究區屬江南造山帶北緣陸緣弧后盆地，具良好的成礦地質背景，礦產分布規律表現出明顯的地層-構造-巖漿耦合成礦作用特點。

4.1 構造控礦

瑤里-鄣源-江潭基性混雜巖帶顯示古縫合帶特征，是一條多期活動的中深層為主、中淺層構造摻雜的區域性構造變形帶，金及銅鉛鋅等多金屬礦產基本沿該構造帶或附近部位產出，鄣源基性混雜巖帶附近最為集中，屬一條控礦控巖構造帶，從早到晚為韌性剪切帶-韌脆性剪切帶-擠壓破碎帶。早期新元古代揚子東南緣引張，形成具初始洋殼的基性巖組合，攜帶大量的幔源為主的成礦物質，韌性斷裂活動不僅使幔源成礦物質參與成礦，而且使新元古代火山-陸緣碎屑巖中以金為主的成礦元素活化遷移；晉寧-加里東-印支俯沖-碰撞造山階段，產生大量的變質熱液，它們在巖石中循環，使許多成礦元素和礦化劑發生不同程度和規模的活化轉移，可以使原有礦化體富化，也可以形成新的金、銅、鉛、鋅及銻礦產；燕山期陸內造山階段韌性變形構造帶疊加淺層脆性構造變形，形成一系列北東向為主逆沖-走滑斷裂，并伴有大規模中酸性巖漿熱事件，使成礦元素重新活化、遷移，并在構造有利部位礦質沉淀富集，區內金屬礦化體大都賦存于韌性變形帶疊加的次級斷裂系統構成的蝕變破碎帶。晚期表現為陸內構造變形階段的逆沖-走滑性質，此外韌性變形帶疊加的次級斷裂系統構成的蝕變破碎帶及擠壓破碎帶兩側的張性破碎帶及擠壓片理化帶中的后期破碎帶亦是聚礦的有利部位。

4.2 巖漿控礦

晉寧期以火山噴發巖漿活動為主，形成中酸性火山碎屑沉積巖類及基性-中基性巖類(鄣源基性巖帶)；燕山期表現為強烈的中酸性巖漿侵入活動。多期次、多階段構造巖漿作用為成礦提供熱源、熱動力和成礦物質。金及銅鉛鋅等多金屬礦產，于早期火山噴發及沉積事件形成礦源層，晚期中酸性為主巖漿活動，對成礦起到提供強大熱能的作用，促使地層中成礦元素活化遷移。尤其鎢、鉬、銻礦化與燕山期巖漿活動晚期熱液充填密切相關。德興斑巖銅礦與燕山期花崗斑巖體有關，該花崗斑巖為幔源巖漿及其與地殼相互作用的產物[19]，而包括研究區在內的皖贛相鄰區燕山期花崗斑巖主要為殼源，與其有關的成礦作用較有限，形成的礦床規模小。鎢銻銅鉛鋅等多金屬礦(床)點多與燕山期巖體特別是斑巖脈及巖漿期后熱液關系密切，并與斷裂構造帶相關。

4.3 地層、巖性控礦

內生金屬礦化基本分布于瑤里-鄣源-江潭構造帶及巖體附近溪口巖群地層中，基性巖及其附近灰黑色千枚巖中具有明顯的高Cu、Au、Ag 背景值。金的含量與沉積建造中火山巖夾層或火山碎屑物質的多少呈正相關，火山碎屑物質經韌性變形形成低硅、高砷、富鈉、含金量高的蝕變巖石組合，在后期構造-熱液活動中，有利于金進一步沉淀、富集。在變質作用下，金有向粗砂屑巖石富集的趨勢，反映了高孔隙巖層中的低孔隙壓力利于含金變質流體的集中，此類巖石多見于木坑巖組。板橋巖組中含炭泥質夾層形成于富含有機質的缺氧環境，具有較強的吸附作用，也對金礦形成有利。鎢、鉬及瓷石礦化與燕山期花崗巖和晚期斑巖脈侵入有關[20-22]。

5 結論

1)金與銅鉛鋅多金屬礦化礦化主要分布于溪口巖群，主要產于韌性變形帶疊加的后期脆性構造破碎帶中，前者成因屬后韌性剪切帶型金礦，后者屬為中低溫熱液充填交代型；銻鎢礦化與燕山期(隱伏)中酸性脈巖熱液活動成因關系密切，前者成因屬中低溫熱液裂隙充填型礦床，后者屬高中溫熱液型；鉬礦化受控于晚侏羅世里東坑似斑狀花崗閃長巖，為斑巖型成因類型。

2)研究區Au和W成礦潛力相對較高，W的高值區位于中酸性巖體和脈巖分布區值高，與中酸性巖漿關系密切；Au雖呈貧化趨勢，但在元古界地層中金的離差和變化系數較大，有局部富集的趨勢，找金應側重于新元古代地層中尋找與構造有關的礦化類型。

3)溪口巖群形成于大陸邊緣拉張構造背景；雙橋山群與溪口巖群來源于相同地殼存留年齡的物源區，為與俯沖作用相關的火山弧構造盆地中的沉積物，其中中基性、中酸性火山巖具殼幔混源特征；鄣源基性巖屬亞堿性拉斑玄武巖類，接近弧后盆地，起源于弱虧損地幔地幔源區部分熔融，并遭受弱的同化混染作用，殼-幔作用參與新元古代火山-碎屑巖地層可能使其利于成礦控礦；中酸性脈巖類形成時代為晚侏羅-早白堊世，與燕山期中酸性侵入巖體屬同一巖漿演化晚期之產物，基性脈巖具與晚白堊世玄武巖源巖漿特征和成因親緣性，與陸殼引張構造背景相關。

4)瑤里-江潭構造變形帶總體上控制了研究區金銅鉛鋅銻等礦產的空間分布，因其經歷晉寧期-燕山期構造巖漿活動，構造冷侵位的鄣源基性巖帶，攜帶了大量幔源物質參與成礦；俯沖-碰撞造山階段，產生大量的變質熱液，在巖石中循環，使金、銅、鉛、鋅及銻等成礦元素和礦化劑發生不同程度和規模的活化轉移，于構造有利部位富集成礦；金及銅鉛鋅等多金屬礦化多分布于上述基性火山-侵入巖附近灰黑色千枚狀板巖構造裂隙中，鎢、鉬礦化與燕山期花崗巖和晚期斑巖脈侵入有關；韌性變形帶疊加的次級斷裂系統形成的蝕變破碎帶或擠壓片理化帶中的后期破碎帶，及擠壓破碎帶兩側的張性破碎帶是聚礦有利部位。區內具多期成礦、以燕山期為主的成礦特點；并具早期動熱變質成礦與后期巖漿熱液改造疊加成礦作用特征。

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