安徽省东溪金矿自然重砂特征及其找矿模型

杨义忠，王徽，李明辉

（安徽省地质调查院， 安徽合肥 230001）

0 引言

安徽省自然重砂测量工作始于20世纪50年代末[1]，经过几十年辛勤耕耘，几乎涵盖全省范围，积累了大量的自然重砂数据[2]。自然重砂资料蕴含着丰富地学信息，深层次挖掘与应用其内涵信息，不仅为地质找矿提供重要线索，而且为矿床及成矿规律研究提供宝贵的基础信息[3]。随着矿产资源潜力评价工作的开展，我省在完成自然重砂资料开发应用工作的基础上，对其应用成果不断进行系统总结，积极探索经验，总结出不同矿种及成因类型的矿产找矿工作的内在规律。实践证明，自然重砂矿物具有明显的找矿指示作用，如金、铬、钨、锡等部分金属矿产以及重晶石、萤石等部分非金属矿产，可以用这些矿产的主成矿矿物的自然重砂信息作为直接的找矿标志预测相应矿产。

北淮阳构造带金矿是该区域中生代火山岩盆地的主要矿种，前人对该区火山热液型金矿矿床特征及成因研究较多[4～8]，但鲜有从自然重砂方面对矿产勘查和矿床成因的应用研究。本文是在矿产资源潜力评价自然重砂应用研究工作的基础上，总结自然重砂分布特征及与金矿内在联系，探讨自然重砂资料在火山岩地区的找矿模型。

1 区域地质背景及矿床特征

1.1 区域地质背景

安徽省霍山县东溪金矿地处秦祁昆造山带北淮阳构造带的东部[9]，产于北淮阳中生代火山岩盆地，矿体呈脉状沿北西向张性或张扭性裂隙充填产出，北西向断裂构造为导矿、储矿构造[10]（见图1）。

金矿位于北西向磨子潭断裂北侧、磨子潭—晓天中生代火山岩盆地中。区域地层比较简单，南部为新太古界—下元古界大别岩群地层，北部为下古生界佛子岭岩群地层，盆地内为侏罗系上统毛坦厂组及白垩系下统晓天组地层。与金矿成矿关系最为密切的是侏罗系上统毛坦厂组火山岩。区域内北西向断裂发育，规模较大，主要有磨子潭深断裂、龙门冲—南港深断裂及汤台子－童家河破碎带等，是一组形成早、活动期长的断裂构造；北东向断裂较发育但规模不大，往往横切北西向断裂构造，断层性质以平推断层为主。磨子潭深断裂是区内的主导构造，控制盆地内金矿脉的展布，为成矿溶液提供有利的运移通道［11］。

区内岩浆岩分布广泛，在磨子潭深断裂以南的大别岩群地层中，岩浆岩以酸性侵入岩为主，形成白马尖花岗岩岩基及许多花岗岩岩株、岩枝或岩脉；在磨子潭－晓天火山岩盆地中，岩浆岩以中性喷出岩为主，形成火山岩盆地的主体，喷出岩种类以安山岩及安山质碎屑岩为主，夹有少量凝灰质粉砂岩薄层，在安山质熔岩及碎屑岩中可见少量中性浅成闪长玢岩脉侵入。

图1 磨子潭—晓天地区区域地质矿产图Fig.1 Regional geological and mineral map of the Mozitan-Xiaotian area

区内金矿床（点）主要为火山热液型和次火山热液型。前者主要产于裂隙型火山通道构造一侧火山斜坡相之中，矿体走向与裂隙通道平行；后者则产于中心型火山通道的周围，矿体受火口构造周围的放射状断裂构造控制。

1.2 区域成矿地质条件

矿区位于晓天火山盆地中部，出露地层为侏罗系上统毛坦厂组，盆地基底为五桥片麻岩套与佛子岭岩群，与上覆侏罗系上统毛坦厂组呈角度不整合。

毛坦厂组以安山岩、安山质凝灰岩、安山质角砾凝灰岩、安山质火山角砾岩为主，夹少量沉凝灰岩及凝灰质粉砂岩薄层，构成一套完整的火山活动韵律，显示出喷发、喷溢—溢流—沉积间断的火山活动全过程。

毛坦厂组地层走向一般为290°～330°，倾向20°～60°，倾角较缓，一般为10°～35°，除东溪岭附近有一个小型舒缓向斜构造外，区内地层均呈单斜产出。

区内断裂构造十分发育，与区域构造线基本一致，走向北西，为控制含金石英脉（矿脉带）展布的主要构造。与主要控矿断裂构造近于正交的北东向断裂为区内成矿期后构造（压扭性为主），常破坏矿体或错断岩层。早期北西向断裂往往断裂结构面凹凸不平，延伸短，断裂在剖面上呈楔形，构造角砾杂乱排列，具张性结构面特征，并呈现继续性活动特点。

矿区石英脉发育，规模不大，严格受北西向断裂构造控制，呈狭长带状分布，脉带断续长4500m，有苗儿坦—木鱼地及东溪岭—水竹湾两个平行展布的脉带。

（1）苗儿坦—木鱼地脉带：长4500m，宽50m。石英单脉一般长10余米～200余米，厚几十厘米-数米，最长达280m，厚8～14m。石英细脉、网脉密集分布构成石英细脉带，此类石英细脉厚度仅为数毫米，长数米。细脉带最长为180m，厚度8～12m。

（2）东溪岭—水竹湾脉带：长2000m，宽50～100m，由石英细脉构成，一般脉长数厘米-数米，厚度数毫米-数厘米。往往呈密脉带产出或分散成疏脉带出现。沿300°～310°方向呈平行、斜列或网状展布。

矿区内含金较高的为梳状石英细脉（石英晶簇呈犬牙状垂直脉壁生长）及块状、胶结状石英大脉（围岩角砾被石英胶结，厚度超过1m）。而胶结状方解石石英大脉及玉髓状长石石英大脉（石英呈微晶质，含少量长石）含金品位较低。

1.3 矿床特征

东溪金矿共发现大小矿体2 5个，分布于苗儿坦—木鱼地及东溪岭—水竹湾两个石英脉带的南东段。矿体严格受石英脉带制约，走向300°～320°，倾向30°～45°，倾角70°～75°，局部地段因受构造影响，矿体呈波状起伏。

矿体形态多呈不规则脉状或小透镜状，具分叉、复合、膨大、缩小变化特点。矿体长度13～233m不等，平均厚度0.46～2.20m，延伸14～75m，具楔形或分枝尖灭趋势。

矿石中金属矿物总量低于1﹪，除自然金外，以磁铁矿、黄铁矿、褐铁矿、赤铁矿及锐钛矿为主，少量黄铜矿、闪锌矿、方铅矿，偶见辉铜矿、辉钼矿。脉石矿物以石英为主，此外有方解石、长石、黑云母、角闪石、绿泥石等，偶见锆石、榍石、重晶石、磷灰石、雄黄、雌黄、辰砂等矿物。

矿石中有用元素组合为金、银组合，金、银含量呈同消长关系，比值较接近。其它有用元素微量，含锌0.01%～0.02﹪、铜0.004%～0.02﹪，铅为痕迹，含硫0.015%～0.03﹪，属贫硫型矿石。

矿床位于汤台子—童家河浅色蚀变破碎带北东侧外围，区内安山质熔岩及火山碎屑岩普遍遭受硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化及赤铁矿化等蚀变。蚀变范围广、强度不一，属早期围岩蚀变。在成矿热液作用后，又形成明显的近矿围岩蚀变，表现为在石英脉两侧及石英细脉附近，岩石硅化、绢云母化、碳酸盐化强烈，近矿围岩蚀变受石英脉及北西向裂隙控制，并可作为找矿标志。有时可见到蚀变分带现象。

2 区域自然重砂矿物及其异常特征

2.1 区域自然重砂矿物特征

东溪金矿所处磨子潭—晓天地区水系较发育，自然重砂取样共701个（不包括大比例尺重砂取样），实际检出自然金、辰砂、雄黄、雌黄、重晶石、黄铁矿、铅族矿物、白钨矿、

铬铁矿、褐帘石、独居石、磷钇矿、磷灰石、锰族矿物、铋族矿物、自然银、自然铜、自然锡等近50种矿物，其中黄铁矿、重晶石、铅族矿物出现率较高（表1），自然金、辰砂、雄雌黄出现率较低，而铋族矿物、自然银、自然铜、自然锡只是偶尔出现。

以北西向磨子潭深断裂为界，磨子潭—晓天地区自然重砂矿物分布具有明显的区域性。在磨子潭深断裂东北部—北淮阳构造带中，自然金、辰砂、雄雌黄、重晶石、黄铁矿等重砂矿物主要集中分布于中生代火山岩盆地中，与火山热液型、次火山热液型金矿关系密切，具有受火山岩展布和火山构造的双重制约的特征；在磨子潭深断裂西南部—大别构造带中，则主要分布铬铁矿、独居石、褐帘石、钍石、磷灰石等重砂矿物，与太古代大别岩群杂岩、中生代酸性侵入岩及基性—超基性岩株有关。

2.2 自然重砂矿物异常特征

磨子潭—晓天地区出现5个重砂矿物综合异常，2个单矿物异常，共计7个重砂异常（表2），其中3个异常（图1中5、6、7号异常）为1∶20万重砂测量所得，其余4个异常（1～4号异常）为大比例尺1∶1万重砂测量所得。这些重砂异常均反映异常所处地带地质背景及矿化主体特征。

表1 磨子潭—晓天地区自然重砂矿物含量特征表Table 1 Characteristics of contents of natural heavy concentrate minerals in the Mozitan-Xiaotian area

表2 磨子潭—晓天地区自然重砂异常一览表Table 2 List of natural heavy concentrate anomalies in the the Mozitan-Xiaotian area

（1）姚家冲自然金、辰砂、雄黄、重晶石异常（1号异常）和下院子自然金、铅族、辰砂、重晶石异常（2号异常）系低温热液矿物组合，由中生代中酸性侵入岩体与佛子岭岩群变质岩接触带矿化所致，其中1号异常区内有热液型汪家老屋金矿点，2号异常区内有热液型凌家冲铜矿点。

（2）隆兴自然金、铅族、辰砂、雄黄、重晶石异常（3号异常）、单龙寺自然金、辰砂、重晶石异常（4号异常）、老梅树街自然金、辰砂异常（6号异常）和余家河重晶石异常（7号异常）分布于中生代火山岩区，呈北西向展布，与汤台子—童家河浅色蚀变带趋于一致，异常形成与火山热液作用有关，其中3号异常区内有次火山热液型隆兴小型金矿床，4号异常区内有次火山热液型单龙寺小型金矿床和莲花地金矿点，6号异常区内有火山热液型东溪小型金矿床和郎岭湾小型金矿床。

老梅树街自然金、辰砂异常（6号异常）：位于霍山县白果树老梅树街一带，异常似椭圆形，呈北西向展布，面积14.15km2。

异常区处于霍山褶断束的东南部，北淮阳火山断陷盆地的南缘，南部出露上太古界大别岩群斜长片麻岩，北部为侏罗系上统毛坦厂组火山岩。区域内北西向断裂发育，规模较大，主要有磨子潭深断裂、龙门冲—南港深组安山质凝灰岩、角砾凝灰岩；北西向和近东西向断裂发育，中部有磨子潭深断裂通过，使大别岩群变质岩与上侏罗统火山岩呈断层接触。区内含金的石英脉、方解石—石英脉、石英—方解石脉多赋存在北部安山岩、安山质凝灰岩中。

共取样30个，其中有10个样含自然金，一般含量1～8颗，最高含量16颗；8个样含辰砂，一般含量1～5颗，最高含量8颗。伴生矿物有锆石、金红石、黄铁矿、钛铁矿、雄（雌）黄等。

自然金呈金黄色，不规则粒状，强金属光泽，粒径介于0.01～0.05mm之间，最粗在0.1毫米左右。辰砂呈朱红色，碎粒状，金刚光泽。

火山热液型东溪小型金矿（剖析图见图2）和郎岭湾小型金矿均落位于区内。异常由金矿及安山岩、安山质凝灰岩中含金石英脉所引起。

图2 东溪金矿自然重砂自然金、辰砂异常剖析图Fig.2 Profile of natural heavy concentrates of natural gold and cinnabar anomalies in the Dongxi gold deposit

（3）宋家河铬铁矿异常（5号异常）。位于霍山县磨子潭镇宋家河一带，异常呈北北东向展布，不规则椭圆形，面积21.79km2。共取样8个，其中有6个样含铬族，含量均为0.3g。铬铁矿呈铁黑色，碎粒状，部分可见八面体晶形，金属光泽，有的铬铁矿细小晶体被辉石包裹；粒径0.1～0.4mm，一般小于0.2mm。伴生矿物有石榴石、绿帘石、独居石、磷灰石、褐帘石、刚玉、自然铅等。

异常区主要出露上太古界大别山群文家岭组，次为刘畈组。南部有白垩纪二长花岗岩体。在异常区的南部边缘有晚太古代辉石岩岩体。有一条北西向断裂从异常区中部通过。

岩浆型龚家岭小型铬铁矿床、任家湾铬铁矿点，岩浆型龚家岭小型磷矿床均落位于区内。异常由铬矿床（点）所引起，并与区内数处超基性岩体有关。

3 自然重砂找矿模型

根据东溪金矿矿床地质及自然重砂异常特征分析，北淮阳地区火山热液型金矿与中生代火山岩密切相关，主要产于裂隙型火山通道构造一侧火山斜坡相之中，矿体走向与裂隙通道平行；矿体严格受石英脉带制约；含矿围岩为毛坦厂组安山质凝灰岩、角砾凝灰岩等，安山质熔岩及火山碎屑岩普遍遭受硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化及赤铁矿化等蚀变；矿化带严格受北西向断裂控制。区域重砂矿物以一套较完整的中低温矿物组合：自然金-辰砂-雄（雌）黄-重晶石（-铅族）为特点，以自然金异常领衔、包含低温异常的自然重砂综合异常为特征，并伴有化探Au、Ag、As、Sb、Pb、Zn、Hg、Mo组合元素异常和物探异常（表3）。

4 自然重砂异常找矿意义

磨子潭—晓天地区重砂异常主要有两类，一类为大别杂岩地质背景中，由基性—超基性岩体所引起的铬铁矿异常，对岩浆型铬铁矿找矿具直接指示作用；第二类为中生代火山岩盆地，由火山热液作用或岩浆侵入所致自然金、辰砂、雄雌黄、重晶石等中低温矿物组合异常，与火山热液型金矿密切相关，同时该类异常展布具有呈北西向（区域构造线方向）集结的趋势，反映自然金局部富集受火山岩展布和火山构造的双重制约，因此自然金异常可以直接提示在矿源层寻找原生岩金，为收缩找矿靶区及扩大已知矿床规模提供了重要线索。

东溪金矿的发现[12]源于1973－1975年安徽省区域地质调查队开展1∶20万岳西幅区域地质调查时发现自然金—辰砂重砂异常的基础上，局313地质队在1976年8月至1977年6月通过开展1：5万磨子潭—晓天地区矿产综合普查，对异常检查验证时发现了岩金，之后正式对矿床进行普查评价，探明储量：金（C＋D级）1.2t；伴生银1.3t。同样，在1∶20万岳西幅区调时发现一个自然金重砂高含量点，1977年313地质队开展了1∶5万矿产综合普查，对该自然金重砂高含量点进行再现性检查，肯定了自然金重砂点的存在，继而投入了重砂测量工作并发现了隆兴金矿。其后，随着大规模地质找矿的开展，相继发现了火山热液型南关岭（1983－1987年）、郎岭湾（1985－1989年）、戴家河（1991－1993年）、单龙寺等金矿。

东溪金矿为典型的火山热液型矿床，自然金为直接的重砂矿物标志，同时自然金＋辰砂＋雄黄＋雌黄＋铅族矿物＋重晶石矿物组合为间接的重砂矿物标志。另一方面，磨子潭—晓天地区重砂异常以中低温矿物异常为主，白钨矿等高温矿物异常未出现，预示着矿床剥蚀深度较浅，反映深部找矿具有较好的潜力。

在火山岩分布区，特别是北淮阳火山岩地区，自然金异常为寻找火山岩型金矿提供了新的基础资料，对找矿具有重要的直接指示作用。

表3 火山热液型金矿重砂找矿要素表Table 3List of heavy concentrate exploration elements of volcanic hydrothermal gold deposit

参考文献:

[1]安徽省地质矿产局区域地质调查队.安徽省区域重砂成果[R].1989.

[2]安徽省地质调查院.安徽省自然重砂资料应用成果报告[R].2013.

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[4]杜建国.安徽晓天中生代火山岩盆地金矿成矿地质条件[J].贵金属地质，1992(4)：207～213.

[5]徐兆文，杨荣勇，任启江.安徽晓天—磨子潭火山岩盆地脉状金矿床特征及成因[J].南京大学学报，1993，29（4）：658～669.

[6]徐贵忠，边千韬，王艺芬，等.安徽北淮阳地区金成矿地质背景地质条件和成矿作用[J].贵金属地质，1994，3（3）：225～232.

[7]杜建国，孙先如.大别造山带金属矿床成矿基本特征[J].安徽地质，1998，8（4）：22～23.

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[9]徐树桐，江来利，刘贻灿，等.大别山区（安徽部分）的构造演化过程[J].地质学报， 1992，66（1）：1～14.

[10]安徽省地质矿产局313地质队.1∶5万磨子潭、晓天镇幅区域地质调查报告（矿产部分）[R].1992.

[11]安徽省地质局313地质队.安徽省霍山县东溪金矿详细普查地质报告及补充报告[R].1980.

[12]周作祯，等.中国矿床发现史（安徽卷）[M].北京：地质出版社，1996，124～126.