皖南障公山地區金銻礦地物化特征與成礦原因分析

胡永生

(華東冶金地質勘查局屯溪地質調查所，安徽 黃山 245000)

0 引言

障公山位于安徽南部，地處安徽黃山休寧縣和祁門縣城境內，浙贛皖相鄰區是中國東部重要成礦區之一[1]。皖南障公山地區屬于該成礦區的障公山錫金-銅金成礦帶西部，也是尋找金礦及多金屬礦最有潛力的地區之一[2]。該區域地質條件復雜，金屬礦化活動強烈，發現有金、銅、鉛、鋅、鎢、鉬、銻、鐵等多種金屬礦床(點)，如粒七灣鎢鉬礦、里東坑鉬礦、葛坑金礦、楊村鉛鋅礦、戴坑多金屬礦、小連口金礦、里廣山金銻礦和大邱田金礦等礦床(點)[3]。歷史上，曾有多家單位與科研院所在此開展過相關研究，取得了一些地質成果，積累了有關地層、巖石、構造、礦產、重砂、物化探等方面的寶貴資料。在前人研究的基礎上，整合梳理障公山地區地質地球物理背景與地球化學特征，分析其成礦條件與成礦原因。

1 地質背景分析

皖南障公山地區位于江南古隆起帶北東部(皖南南西部)，基底劃分為三大地質塊體：北部基底為歷口構造區，南西部基底為障公山構造區，南東部基底為白際嶺島弧區[4]。評價區處在東西向祁門—三陽深大斷裂與北西向祁門—五城深大斷裂交匯地段南(南西)側(圖1)。上述兩大斷裂為基底構造區劃分的邊界斷裂。晉寧造山運動后，在江南古陸隆起帶內部形成后南華紀凹陷沉積盆地。中生代于古隆起帶內部及后南華紀凹陷沉積盆地上疊加了中生代斷陷盆地[5]。

圖1 皖南障公山地區構造位置圖

1.1 區域地層

區域地層屬下揚子地層區之江南地層分區。屬基底地層，故除屯溪—休寧中生代斷陷小盆地內發育有侏羅—白堊系“紅層”巖系外，區域出露地層均為晚元古界溪口巖群淺變質巖系由漳前(巖)組(Pt3z)、板橋(巖)組(Pt3b)、木坑(巖)組(Pt3m)和牛屋組(Pt3n)等組成的基底地層[6]。

晚元古界溪口巖群屬區域動力變質形成的板巖—千枚巖系。巖石的粒度以砂—粉砂級和黏土級兩個粒級占絕對優勢；碎屑物成分復雜，含大量巖屑；巖層具有遞變式韻律層理組成的復理石層和舌狀、長條狀、鱗片狀、肋骨狀等層面侵蝕構造，發育交錯層、波狀層理、微細水平層理等，屬陸屑復理式建造類型，其內常夾有變質流紋質凝灰巖、流紋巖與玄武巖。中生界侏羅系—白堊系由河湖相的碎屑巖組成，屬于類磨拉石建造。

1.2 區域構造

區域位于揚子陸塊江南地塊障公山隆起北緣，夾持于祁門斷裂帶和障公山復背斜之間，多期變形強烈，主干構造為近東西向及北東向。由一系列近東西向—北東東向同斜—緊閉倒轉背、向斜(形)褶皺構造和北東向斷裂構造、韌性剪切帶組成[5]。

1.2.1 褶皺構造

區域上褶皺構造極為復雜，主體為障公山巨型復背斜之北翼，區域上稱之為障公山東西向構造帶，構造帶主體位于皖贛交界的障公山一線，即北緯30°35′，主體為尖嶺廟—芳村復背斜，規模不等的同斜倒轉背、向斜甚為發育，軸面多向南傾斜，部分傾向北，軸向一般呈北東東—北東向，部分地段為近東西向。原始層理被多期褶皺軸面面理構造置換，巖層強烈構造疊置呈“單斜”狀構造，片理、糜棱面理及剪切揉皺十分發育，褶皺形態常形成一種簡單褶皺的假象，或為“單斜”形態，軸面劈理較陡立。從構造形跡分析，褶皺構造體現了皖南地區基底固結構造行跡特征，以近東西向構造線為主，其褶皺形態多變，受構造改造部分地段東西向褶皺軸向成北東東向。主要有石跡山樟村倒轉背斜、蘆溪—羅家尖倒轉向斜等。

1.2.2 斷裂構造

區域斷裂構造發育，近東西向為基底構造，以NE向斷裂為區內主要構造，構成了本區域主要構造格架。障公山地體邊界的斷裂構造，主要有：祁門—三陽深斷裂、祁門—五城斷裂、障公山東西向構造帶。障公山區內發育的斷裂構造主要有：漁亭—里東坑斷裂、平里斷裂、馮村—小連口斷裂漳前斷裂五龍山斷裂等。

1.3 巖漿巖

區域內巖漿活動強烈而頻繁，具多期性，但以燕山中、晚期侵入活動為主，南部區域有晉寧期火山巖。

2 地球物理特征

物探重力和航磁異常反映深部區域性地質現象的地球物理信息，皖南障公山的重力異常特征為：區內出露由漳前(巖)組(Pt3z)、板橋(巖)組(Pt3b)、木坑(巖)組(Pt3m)和牛屋組(Pt3n)等組成的淺變質碎屑巖系，巖漿巖較發育。重力異常主體位于皖贛交界地帶，東西走向，其中心位于江西一側，場值-40×10-5m/s2。舍會山—板橋一帶出露的板橋(巖)組(Pt3b)巖石平均密度大于2.7×103kg/m3，顯然重力異常不是地表巖層引起的，有學者認為該“畸變”的重力低由障公山背斜核部發肓的東西向隱伏構造巖漿巖帶引起。平里一帶重力等值線呈北東東向平緩展布反咉巖層分布比較穩定。

障公山航磁異常區北與江南過渡帶異常相連接，西南延入江西省。區內出露由漳前(巖)組(Pt3z)、板橋(巖)組(Pt3b)、木坑(巖)組(Pt3m)和牛屋組(Pt3n)等組成的淺變質碎屑巖系為弱磁性或無磁性，航磁異常區為區域低背景場，局部異常大多分布皖贛交界地帶，異常帶走向北東東向，反映與重力異常特征相一致，可能由障公山背斜核部發肓的東西向隱伏構造巖漿巖帶引起。局部異常規模小，大多為數平方千米，場值為-50～+100 nT。經分析認為航磁異常均由中酸性侵入巖引起。

3 地球化學特征

障公山所在區域屬皖南山區，地貌以中—低山為主，且地形切割強烈，河谷常呈“V”字形，山坡坡度較陡[7]。

該區地處中亞熱帶北緣，氣候濕潤，四季分明，巖石的物理、化學風化強烈，有利于土壤的形成。查區內殘坡積發育，土壤屬黃紅壤，殘積層厚度一般在20～30 cm，坡積層則厚度較大(數十厘米～數米)，土壤pH值在4.5～6.5左右，主要呈酸性—弱酸性，有利于微量元素從巖石析出，對開展水系沉積物、土壤地球化學測量工作較為有利。

3.1 區域地球化學異常特征

障公山地區的淺變質巖區是Cr、Ni、Cu、Sn高背景區和Pb、V、Ba低背景區，本次中部、南部為W、Sn、Mo、Bi的局部富集異常帶，與中生代巖漿巖關系密切。

Au異常分布位于障公山中、南部，異常可分為兩個亞帶，即小連口—里廣山亞帶和障源—通天灣亞帶。前者異常區地質背景為板橋組，且發育北東東向斷裂構造；后者與木坑組內近順層產出的蝕變玄武巖及構造蝕變帶有關，異常總體呈北東東向。異常三帶齊全，濃集中心明顯，呈帶狀分布，并伴有As異常。

Sb異常主要分布評價區南部的小連口—查山—里廣山一帶和北部的里東坑鳧峰地區，南部異常為近東西向，而在楊村、里廣山、查山、戴坑一帶，異常濃集中心明顯近南北向分布。局部伴有As、Hg異常。區有發育北東東向斷裂構造，沿斷裂構造帶有閃長玢巖、石英閃長玢巖和花崗斑巖侵入。

3.2 區域地層微量元素含量特征

障公山地區不同地層單元微量元素富集組合有較大差異，Au、Ag、Cu元素平均含量與皖南地區一致，低于克拉克值，尤其是Au含量低于克拉克值近4倍。但本區域Cu元素平均含量略高于皖南地區地層含量。Pb、Zn、Mo、Sb、As元素平均含量高于克拉克值，尤其是Pb、Mo兩元素平均含量遠高于克拉克值，可達數倍；其中，Zn、Sb、As元素平均含量略高于皖南地區地層含量，而Mo平均元素含量略低于皖南地區地層含量。Au、Sb、Pb等成礦元素在區域部分地層單元巖石中含量變化較大，即離差和變化系數大，尤其Au、Sb兩元素在木坑巖組、牛屋巖組中含量體現出的離差和變化系數最大，Pb元素在板橋巖組上段及木坑巖組中含量離差和變化系數較大，說明這些成礦元素，具有相對富集的特征，在深部熱液(巖漿熱液活動)作用下出現活化轉移，進而可在有利部位富集成礦。Ag、Zn、Mo元素在本區域地層巖石中含量變化小，離差和變化系數不大。即使地層巖石中Zn、Mo元素含量高于克拉克值，它們也未出現相對富集，說明本區域鉬、銀、鋅等金屬礦產成礦物質很少源于地層巖石。

3.3 地層微量元素分布特征

在障公山地區Au元素含量低于克拉克值近4倍，但是Au元素的分布不均勻，不同的地質單元中均有明顯的差異。根據區域地化調查數據，Au與其他元素相關性較小；Cu與Pb、Zn、Ag、Bi、W、Mo等元素相關性較好。W與Mo元素相關性較好，與Sn元素相關性極小。充分說明了本區域內金礦異常多為簡單的元素組合出現。銻與砷有一定的相關性，從而解釋了皖南地區大部分銻礦中不含金的現象，而以單獨礦化出現。

3.4 區域巖漿巖微量元素含量特征

與相應巖漿巖微量元素含量相比，本區域所有巖漿巖顯示富集Bi、Sb、As、Co等元素，尤以Bi達數十倍乃至上千倍。Au元素在本區巖漿巖中含量偏低。但在部分燕山晚期花崗巖中有明顯的富集趨勢。總體上，Ag、Cu、Pb、Zn、元素在巖漿巖中均出現富集，且以燕山期中酸性巖體中富集最為顯著。W、Sn、Mo元素在燕山期花崗閃長斑巖、花崗巖中含量遠高于我國華南和世界花崗巖類平均值。

4 綜合分析

皖南障公山地區漳前(巖)組(Pt3z)、板橋組(Pt3b)、木坑組(Pt3m)和牛屋組(Pt3n)主要分布于休寧縣西南部、祁門縣南部，其南部和西部與江西省毗鄰。以變質砂巖、板巖和千枚巖組合為主體，變形強烈，但又保留斜層理、粒序層理等原生沉積構造，構成了該構造區強變形帶與弱變形域組合的有別于其他區域基底特征的特殊地質現象。區域內Cu、Pb、Zn含量在本區普遍較低，缺少高含量的含礦層位。W、Mo、Bi含量在各組巖石組合中普遍較低。Au、Ag含量在漳前巖組中含量較低。Au在板橋組和牛屋組中部分巖在含量較高，特別是牛屋組中薄層粉砂巖Au、Sb含量值得關注。

區域內發現的金銻鉛鋅多金屬礦多與區內的斷裂構造關系密切，在影響礦床形成和分布的各種地質因素中，構造作用是十分重要的。按構造與礦化的時間關系劃分為成礦前構造、成礦期構造和成礦后構造。其中成礦構造往往是含礦巖槳和礦液運移通道和成礦物質的富集場所；成礦期構造是成礦作用過程中發育的構造作用，常影響礦床的富集條件，造成礦體結構、成分和結構構造、礦石質量的變化；成礦后構造則造成已經形成的礦體在形態位置和礦石結構構造的改變，進而影響礦石質量的變化。

5 結論

(1)區域多金屬礦化活動較為強烈，發現有金、銅、鉛、鋅、鎢、鉬、銻、鐵等多種金屬礦床(點)，多為小型礦床或礦點。

(2)主導控礦因素為構造—巖漿作用，斷裂帶和韌性剪切帶是金礦成礦的最有利地段。其中變質作用與變質巖層的含金性也是不可忽視的成礦物質來源因素之一。近東西向構造巖漿巖帶與北東—北東東向斷裂為多金屬成礦主要控制因素，多數礦產(礦化)同時受兩者控制，分屬不同的礦化帶。

(3)區域內生金屬礦床成因類型主要有斑巖型、高中溫熱液充填—交代型、中低溫熱液充填型、構造破碎蝕變巖型及它們相互間的復合類型。不同金屬礦種主要礦化類型又各不相同。多金屬礦成礦活動主要與燕山期花崗巖、花崗閃長巖相關。成礦元素主要來源于巖漿，屬深源產物。中酸性小型巖株、巖枝、巖脈是區域內生金屬礦成礦母巖。

(4)銻、鉛、鋅等多金屬礦成因類型主要為中低溫熱液充填型，礦體也主要賦存于北東向斷裂及其派生次級或低序次裂隙中，其產出形態、具體賦存位置、礦化強度等同樣受控于斷裂構造。礦質主要來源于中基性的閃長玢和石英閃長玢巖體。

(5)多數銻礦中不含金的現象，以單獨礦化形式出現。