铜陵舒家店地区志留纪地层中金矿的发现及其意义

段留安，杨晓勇，刘晓明，孙卫东

(1.中国科学技术大学地球和空间科学学院，安徽 合肥230026;2.武警黄金第七支队，山东 烟台264004;3.华东冶金地质勘查局综合地质大队，安徽马鞍山243000;4.中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室，广东广州510640)

0 引言

众所周知，铜陵矿集区是中国矽卡岩成矿理论的发祥地，同时作为长江中下游铜、铁、金、硫成矿带的重要组成部分，一直备受中外地质学家重视(郭文魁，1957;常印佛等，1991，2012;翟裕生，1992;刘湘培，1989;Pan and Dong，1999;邓军等，2006;周涛发等，2012;毛景文等，2009;谢建成等，2009，2012;徐晓春等，2011)，该区是中国研究程度最高的金属矿产区之一。前人对铜陵地区成矿模式、矿床成因、成岩成矿年代学、岩浆岩与成矿关系及深部成矿预测等等，都做了大量系统的科研工作，近年来除在舒家店发现斑岩型铜矿和姚家岭多金属矿床外，新发现矿床不多，那么铜陵地区浅部还能不能有铜金矿的存在?有没有新类型金矿存在?储国正(2010)指出，安徽省探明和大致查明的金矿约有70余处，其中独立和共生岩金矿床(点)共42处(共生金矿7处)，伴生金矿床(点)23处。在70余处金矿床(点)中大型4个(独立金矿床仅1个)，中型8个(其中独立金矿床仅3个)，余者均为小型及矿点或矿化点。近年来我们对舒家店地区进行了实地踏查，在志留纪地层中新发现了受构造控制的蚀变岩型金矿，突破了志留纪地层没有金矿的盲区，打破了原有的该地区金成矿模式。此次发现的矿脉，主要以金为主，局部伴生或共生铜、银和钼矿，目前该矿正在加速勘查中。该矿的发现对丰富该区成矿理论、地质找矿有较大的借鉴意义。

1 区域地质背景

研究区位于大别－苏鲁造山带南侧，属于大别造山带与扬子地块作用的对冲带，成岩成矿主要受东西向展布的铜陵－南陵深断裂控制。铜陵－南陵一带自西向东依次分布有:铜官山、狮子山、新桥、凤凰山、沙滩角等5个大型铜金铁矿田，只有少数矿床零星分布于铜陵南部的五贵桥、丁桥一带(常印佛等，1991;唐永成等，1998)。

区内矿产资源丰富，矿种繁多，主要金属矿产有Fe、Cu、Pb、Zn、Mo、Au、Ag，其中金矿的工业类型主要为矽卡岩型、热液块状硫化物型、角砾岩型、斑岩型、风化淋滤型等五种类型(郭祥焱等，2009)。

2 舒家店地区地质特征

2.1 地层

区内出露的地层主要为志留系，其次为泥盆系、石炭系及第四系(图1)，除志留系中上统之间呈整合接触外，其余各地层之间均呈假整合接触。现将与金矿脉关系密切的地层由老至新分述如下:

(1)中志留统坟头组(S2f):在区内广泛出露，其下部为灰绿、灰褐色长石石英砂岩与黄褐色粉砂岩互层，中部为灰褐色细砂岩与粉砂岩、粉砂质页岩互层，上部为灰绿、灰褐色长石石英细砂岩与黄褐色粉砂岩、粉砂质页岩互层。新发现的1～4号矿脉发育于其中。

(2)上志留统茅山组(S3m):主要出露在本区北东部，岩性为灰褐、灰绿色中厚层长石石英砂岩、细砂岩、粉砂岩及粉砂质页岩互层。新发现的5号金矿脉分布于其中。

(3)上泥盆统五通组(D3w):出露于本区南东部，根据岩性组合特征，可分为上、下两个岩性段，下段(D3w1)岩性为淡灰红、浅灰白色薄－巨厚层石英砂岩夹粉砂岩、含砾石英砂岩。上段(D3w2)岩性为灰－灰黑色页岩、粉砂岩夹灰黄色黏土岩。五通组厚度大于100 m，因其岩石坚硬，抗风化能力强，常构成山体主峰。

(4)中、上石炭统黄龙船山组(C2+3):分布于本区南东角，其下部为灰－浅灰色，厚－巨厚层白云岩，上部为灰－灰白色厚层生物碎屑灰岩、含生物碎屑灰岩，顶部为灰白色厚层球状灰岩。

图1 铜陵舒家店地区地质－构造略图(据赖小东等，2012修编)Fig.1 Sketch geological map of the Shujiadian area，the Tongling ore cluster region(according to Lai et al.，2012)

五通组(D3w)与黄龙船山组(C2+3)接触界面上的含金铁帽型金矿属铜陵地区已知金矿化类型，前人已有相关研究(戴瑞榕，1992)，与本次新发现的金矿脉不是同一类型，本文不做赘述。本次发现的金矿脉主要分布于坟头组(S2f)及茅山组(S3m)中的构造蚀变带中(图2a，b，c，d，e)。

2.2 构造

2.2.1 褶皱构造

本区位于舒家店背斜南西段的南东翼近核部位置，表现为由中志留统坟头组至上二叠统龙潭组构成的单斜构造，地层走向北东，倾向南东，倾角40°～70°。

舒家店背斜全长约15 km，宽约5 km，背斜轴向50°～60°，轴面倾向北西，倾角 75°～85°，枢纽略有起伏。背斜核部地层由茅山组、坟头组组成，两翼地层较齐全，分别由泥盆系至三叠系组成，局部地段发育有小的次级褶曲。背斜北西翼地层倾向北西，倾角30°～50°，南东翼在朱家山至陡石崖一带，地层倾向南东，倾角50°～80°，在陡石崖至青龙山一带地层倒转，倾向北西，倾角60°～85°，为一斜歪－倒转背斜。

2.2.2 断裂构造

区内断裂构造较发育，破碎带走向北北东至近东西向，倾向南东东(局部反倾)，倾角较陡约75°左右(局部近直立)。破碎带宽几十米至上百米不等，走向长1000多米。破碎带内岩石破碎，呈角砾状，局部片理化发育，发育硅化、褐(黄)铁矿化等矿化蚀变现象。断裂破碎带是本区主要的容矿、控矿构造，新发现的金矿脉主要产于NEE-EW向破碎带中。

2.3 岩浆岩

区内岩浆活动强烈，主要呈岩株、岩枝产出，岩性由中基性到中酸性均有分布，主要有辉石闪长岩、石英闪长岩、石英闪长玢岩及花岗闪长岩。

辉石闪长岩:灰色、浅灰绿色，中细粒结构，块状构造，矿物成分主要为斜长石、普通辉石、角闪石，少量钾长石、黑云母，副矿物主要有磁铁矿、磷灰石及榍石等。岩石具较强钾化、碳酸盐化、绿泥石化，金属矿化有黄铁矿化、黄铜矿化等。

花岗闪长岩:灰－浅灰色，中细粒结构，块状构造，矿物成分有斜长石、钾长石、石英、角闪石、黑云母等，少量副矿物，岩石蚀变有钾长石化、钠长石化等。

石英闪长岩:灰－深灰色，似斑状结构，块状构造，矿物成分有斜长石、角闪石、石英，少量黑云母，副矿物有磁铁矿、磷灰石及榍石等，蚀变以绿泥石化为主，次为硅化。岩石与矿化关系密切。

石英闪长玢岩:灰－深灰色，斑状结构，块状构造，矿物成分有斜长石、普通角闪石、石英、钾长石，少量黑云母，副矿物有磁铁矿、磷灰石、锆石等。

2.4 新发现矿脉特征

截至目前已发现的矿脉有6条，5条产于志留纪地层中，编号1～5号脉，另外1条产于花岗岩中，编号6号脉。矿脉间大致有等距平行排列的趋势，目前地质工作正在加速勘查中，现简述如下:

(1)1号脉地质特征

地表出露长度大于900 m，目前已经由4条探槽、1个竖井及1个钻孔控制，所施工的工程均见矿。该脉走向近东西向，倾向南(局部反倾)，倾角较陡。厚0.80 ～5.00 m，金品位 1.33 ～44.36 g/t，铜品位 0.22% ～7.68%，银 11.85 ～86.76 g/t。主要矿化蚀变为硅化、黄铁矿化、辉钼矿化等。呈脉状展布，受构造控制明显，地表表现为褐铁矿化石英(砂)岩，深部为黄铁矿化碎裂岩(图2c)，与围岩界线清楚。露头照片见图2a，1号脉部分探矿工程分析结果见表1。

(2)2号脉地质特征

地表出露长度大于400 m，目前已经由4条探槽及6个钻孔控制，其中3条探槽见矿，5个钻孔见矿(化)，其他样品正在分析化验中。该脉走向60°左右，倾向南(局部反倾)，倾角较陡。厚0.80～20余米，金品位0.74 ～12.82 g/t，银最高可达126 g/t，铜作为组合样品尚未分析。主要矿化蚀变为硅化、黄铁矿化、方铅矿化、黄铜矿化、少量辉钼矿化等，多金属矿化明显。该脉受构造控制明显，表现为节理密集带，在上下盘可以见到绢英岩化碎裂岩，岩石破碎强烈，浅部网脉状褐铁矿密集充填于碎裂岩中，在ZK1101中见到穿孔厚度大于3 m的富集黄铁矿的断层泥带。ZK301中见到多金属矿化石英脉(图2f)。露头照片见图2b，探槽示意图见图3a，部分探矿工程分析结果见表1。

(3)3号脉地质特征

地表出露长度大于500 m，该脉走向63°左右，倾向南(局部反倾)，倾角较陡。厚5.00 m左右，金品位0.49～1.74 g/t。目前由4个钻孔控制，其中ZK002见到视厚度大于6 m的黄铁绢英岩，ZK401见到含方铅矿、闪锌矿多金属矿化的碎裂岩，ZK901见到多层黄铁矿化粉砂质碎裂岩带，同时在该孔深部见到了黄铁矿化花岗质碎裂岩(照片见图2g，h)，这种碎裂岩上下盘岩石为含黄铁矿花岗闪长岩。完整花岗闪长岩不含矿，受构造活动岩石破碎、热液充填变为黄铁矿化花岗质碎裂岩后含矿，金品位为0.75～1.33 g/t。说明不但受构造控制的上盘粉砂质碎裂岩含矿，而且受构造控制的花岗质碎裂岩也含矿，因而该矿受构造控制明显，成矿应该晚于成岩(舒家店岩体)。3号脉部分探矿工程分析结果见表1。

表1 舒家店周边地区金矿脉见矿工程分析结果Table1 Analytical results of Au contents in Au-bearing ore veins in the Shujiadian area

(4)4号脉地质特征

位于2号脉下盘约30 m，地表出露长度大于300 m，暂未有工程控制。该脉走向65°左右，倾向南(局部反倾)，倾角较陡。厚2.60～3.60 m左右，地表打块样品金品位0.21～6.82 g/t。主要矿化蚀变为硅化、褐铁矿化等。地表表现为褐铁绢英岩化碎裂岩，与围岩界线明显。

(5)5号脉地质特征

位于矿区东部，地表出露长度大于600 m，目前仅施工1条探槽和1个钻孔(正在施工)。该脉走向60°左右，倾向南，倾角近直立。探槽揭露厚大于7.20 m，金品位 0.45 ～15.20 g/t，平均金品位大于6.50 g/t。硅化、黄铁矿化明显，露头照片见图2d，e。探槽ZM1示意图见图3b，分析结果见表1。

(6)6号脉地质特征

该脉产于矿区中部，地表一部分出露于志留系中，一部分出露于花岗岩中。目前地表追索出露长度大于200 m，厚度大于1.00 m，走向NEE，倾向南，倾角近直立。矿石主要为褐(黄)铁矿化粉砂质碎裂岩和硅化、褐(黄)矿化花岗质蚀变岩。该脉暂未进行工程控制。

3 矿(化)体分布规律及特征

(1)舒家店南部一带金矿化强烈，矿脉密集并大致呈平行等距排布，尤其是在志留纪地层中的断裂破碎带及附近金矿化强度高，其他地段金矿化相对分散。

(2)金矿(化)体主要发育于北东东至东西向断裂破碎带中，严格受破碎带控制，产状和破碎带基本一致。

(3)含金破碎带的矿化特征各不相同，矿化蚀变为:黄(褐)铁矿化、黄铜矿化、闪锌矿化、方铅矿化、辉钼矿化;碳酸盐化、硅化、绢云母化等。硅化普遍发育，多呈团块状、梳状、细脉状、晶洞状，与金矿化关系密切。黄铁矿化也普遍发育，多成浸染状、粒状、团块状、细脉状分布于碎裂岩中或岩层裂隙面上，地表及近地表多变为褐铁矿化，与金矿化关系密切。方铅矿化、闪锌矿化及辉钼矿化在个别钻孔中见到。

(4)破碎带内的金矿化对围岩无明显的选择性，其围岩可以是志留纪粉砂岩、石英岩，也可以是花岗闪长岩。

图2 铜陵舒家店地区金矿化露头及矿石照片Fig.2 Photos of the outcrops of Au bearing ores in the Shujiadian area

图3 铜陵舒家店周边地区金矿脉素描图Fig.3 Geological profiles of the Au ore veins in the Shujiadian area

目前已发现的6条矿脉，受构造控制明显，岩石破碎，发育硅化、褐(黄)铁矿化、黄铜矿化、方铅矿化、闪锌矿化及辉钼矿化等蚀变矿化。矿石由粉砂质碎裂岩、花岗质碎裂岩、石英角砾岩及黄铁绢英岩等组成，其中以粉砂质碎裂岩类型矿石为主。通过野外地质观察及已知矿化体的特征，对比胶东超大型构造蚀变岩型金矿地质特征(吕承训等，2011)，结合构造蚀变的定义及该类型金矿形成特征研究(范宏瑞等，1998)，判断该矿床为受构造控制的破碎带蚀变岩型金矿床，不同于长江中下游成矿带铜陵矿集区已知的几种金矿类型。

4 发现意义

该矿的发现，突破了本区志留纪地层没有金矿的现状，为本区攻深找盲提供了新的勘探思路，扩大了铜陵矿集区乃至长江中下游地区的金矿找矿空间，将对新一轮地质找矿起到重要借鉴意义。

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