安徽省东至县余村金矿地质特征及成矿规律浅析

陈周平

（安徽省地质矿产勘查局324地质队，安徽 池州 247100）

1 区域地质

区域出露地层主要为太古界太华群深变质片麻岩系。北部第四系大面积分布，南部为中元古界长城系高山河群碎屑沉积，超覆于太华群之上。区内太华群由老至新是：大月坪组、板石山组、洞沟组、三关庙组及秦仓沟组[1]。

区域构造较为复杂，以近东西向褶皱和矿田南北两条走向近东西的区域性断裂组成该区构造骨架。北东、北西及近南北向次级断裂构造亦较发育。由太古宇太华群组成的大月坪-金罗斑复式背斜横贯全区，呈近东西向展布，两翼不对称，北翼岩层倾角较缓，南翼陡，南翼于西峪-善车峪间局部倒转。背斜脊线呈舒缓波状，向西倾伏，倾伏角35-55°。背斜两翼均可见到与区域构造线吻合的次级褶皱。

区内岩浆活动频繁，以酸性为主，多呈岩枝、岩株、岩基状产出，中酸性、基性、碱性次之，多呈岩墙、岩脉产出。①太古代片麻状黑云母花岗岩：分布在太峪-麻峪沟脑一带，呈脉状成群出现，最大一条长3000m,宽350m；②晚元古代中粗粒黑云母花岗岩：分布于F1两侧，呈小岩体产出，同位素年龄值999百万年；③中生代黑云母花岗岩：分布于杜峪以西和东部文峪，呈岩基产出。同位素年龄值105-125百万年；④辉绿岩、辉绿（玢）岩多呈岩墙状产出。花岗伟晶岩呈小岩体或脉岩广泛发育，规模相差悬殊。正长斑岩及煌斑岩脉少见[2]。

2 矿区地质

矿区出露地层为洞沟组上段的第二层和第三层。第二层分布于矿区东北部，以黑云斜长片麻岩为主，夹较多的厚层含磁铁矿斜长角闪岩，具有一定程度的混合岩化；第三层分布于矿区南西部，以角闪黑云斜长片麻岩为主，夹少量的黑云斜长片麻岩及含磁铁矿斜长角闪岩透镜体，局部混合岩化较强，岩石中暗色矿物减少。Q2820号矿脉就产出于第三层中。区内地层的基本岩石为黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩及二者的过渡类型。常见岩石还有斜长角闪岩、磁铁石英岩及由片麻岩类经混合岩化作用后生成各种混合岩。

矿区位于区域性大月坪-金罗斑复背斜南翼，地层倾向呈南南西-南西的单斜构造，倾向200-250°,倾角45-65°,局部地段倾角较陡。矿区断裂构造不甚发育，早期断裂构造多被辉绿岩脉充填。区内控脉（矿）断裂构造主要为近东西向延伸的Q2820号含金构造带，产状变化于175－190°∠45－65°，构造带主要由绿泥绢云石英片岩和石英脉组成。

矿区内岩浆岩以不规则岩基状及脉状产出为主要特征，岩性以中酸性为主，基性次之。常见有花岗伟晶岩及辉绿岩脉。

由于强烈的区域变质作用影响，太华群变质程度较深，原岩结构、构造基本不可见，岩石重结晶作用进行较充分，矿物颗粒粗大，形成了以普通角闪石、斜长石为主的矿物组合，故区内大部属角闪岩相。局部偶含紫苏辉石变质程度可达麻粒岩相。区域变质作用的后期，变质岩又遭受了不同程度的混合岩化作用，岩石在矿物成份、结构及化学成份上又发生了不同程度的变化。本区混合岩化以洞沟组上段的第三层较强烈，区内所见混合岩主要为条痕状混合岩，次为均质混合岩等[3-6]。

3 矿体特征

3.1 矿体分布及规模

经深部钻、坑探工程控制，在Q2820号构造带深部圈出一个盲金矿体，矿体编号为Q2820，矿体位于构造带中部，赋存于太峪东沟脑唐沟-石门沟一带地下深处，埋深为323.5-595 m。矿体从上而下由钻探工程控制。矿体沿走向最大长度325m，工程控制最高标高1331.10m，最低标高1104.24m；矿体圈定最高标高1341.50m，最低标高1070m；最大垂深271.50m，最大斜深320.15m。矿体上部较短而下部较长，使矿体呈现一个不规则的塔形状。

矿体厚度较石英脉厚度接近或略大，其厚度变化于0.35-1.20m之间，平均厚度0.84m，厚度变化系数85%。统计发现矿体厚度主要集中在0.51-1.0m间,其次为＞1.0m。其中＞1.0m的矿体主要集中在YD2(1256.95m)中段以下，＜0.5m的矿体主要集中在1256.95m-1209.30m两个中段，矿体和石英脉一致，其厚度均有向下变厚的趋势。

矿体金品位最高21.90g/t，最低1.05g/t，品位变化系数为109%。各中段矿体平均品位变化于2.32-8.04g/t，其中YD1中段最高，全矿平均品位6.26g/t。

矿体金品位主要集中在＞5.0-10.0g/t间，其次为＞3.0-5.0g/t间，其二者品位分级频率和为80%。品位＞10g/t矿体主要集中在YD1和YD3两中段中。正因为此两中段集中了较多的高品位样线，因此平均品位也较高，但总体看矿体的品位变化不大，较为稳定。

3.2 矿石质量特征

矿石中金属矿物以方铅矿、黄铁矿为主，黄铜矿、闪锌矿、自然金、银金矿等次之；非金属矿物以石英为主，白云石、方解石、绢云母等次之；次生矿物以白铅矿、褐铁矿、蓝铜矿为主，孔雀石、斑铜矿、氧化土状赤铜矿等次之。矿石中贵金属矿物种类为自然金和银金矿，自然金粒度较小，肉眼很难看到。主要载金矿物是黄铁矿，次为方铅矿、石英、黄铜矿、闪锌矿等。

矿石的主要化学组分有：SiO2、TFe2O3、Al2O3、K2O、MgO、Na2O、CaO、Pb、Zn；次要组分有：Ba、Mn、Cu、Ag、Au等；微量元素有W、Ti等。有益组分为Au、Ag、Cu、Zn、Pb、S；有害组分为As、Bi、Sb，微量[7]。

自形晶粒状结构、半自形晶粒状结构、包含结构、它形晶粒状结构；脉状和网脉状构造、块状团块状构造、条带状构造。

图1 自形晶粒状结构

图2 细脉状构造

图3 它形粒状结构

图4 网脉状构造

3.3 矿物生成序列-石英

石英含量为95%，据其结构及穿切关系可分为三期

一期石英：为热液期一阶段形成，呈中粗粒它形粒状，粒径为2～5mm，受动力作用发生了碎裂化及碎斑化。该期石英是矿石形成的骨架，它的破碎及裂隙，为金及硫化物的运移提供了通道，又为载金矿物的晶出提供了理想场所。

二期石英：为热液期二阶段形成，呈细粒它形粒状，常见交代金属硫化物黄铁矿。

三期石英：为热液期三阶段形成，呈细脉状产出，有呈单矿物细脉，也有与方解石、长石、重晶石等多种矿物组成细脉。

上述一、二、三期石英物理性质相同，呈白色不规则粒状、玻璃光泽，参齿状断口，高硬度。矿物生成顺序见表1。

（1）分布与规模。石英脉的分布及规模严格受断裂构造控制，石英脉主体包含于主构造带内，在旁侧派生裂隙内也见有石英细脉分布，规模均小。Q2820号构造带地表控制石英脉透镜体2个，由东向西长度分别为100m、140m，线含脉率为48%，厚度分别为0.40～0.60m、0.30～0.64m，石英脉沿走向呈尖灭再现特征。深部各中段均见一个连续的石英脉脉体，其中YD5石英脉规模最大，长达313.80m；深部各中段石英脉最大厚度1.20m,最小厚度0.30m；平均厚度0.63m。

深部石英脉分布范围、长度及厚度均较地表要大，其线含脉率最小为YD1中段（79%），余则均大于90%，显示深部石英脉的规模变大，连续性变好。石英脉厚度总体变化不大，自上而下略呈由薄变厚的趋势。

为了对石英脉厚度主要的分布区间进行了解，本次工作分三个区间对厚度频率做了统计，分别为≤0.5m、0.51～1.0m及>1.0m三个区间，统计发现0.51～1.00m间,频率为55.29%；其次为≤0.5m,频率为27.06%，另外还发现厚度大于1.0m的石英脉均分布于YD2以下各中段中，YD2以上各中段未见分布，这也从另一个角度显示了石英脉自上而下由薄变厚的变化特点。

由各探矿工程中观察：石英脉具多期性，按生成顺序主要有三期：一期石英脉成脉状或密脉状分布于构造带及派生裂隙中，一般规模较大，形成石英脉主体；二期石英脉为多金属硫化物矿化石英脉，主要沿一期石英脉壁及其顶、底部的裂隙充填形成，有时也见沿一期石英脉中部形成的多组裂隙及网格状的裂隙系统充填及穿插溶蚀交代，形成本阶段矿石特殊的网状、条带状及细脉状构造；三期石英脉中含较多的碳酸盐矿物，形成碳酸盐—石英脉，是成矿的尾声，是矿化最弱的个阶段，不能单独形成工业矿体，其产物主要为白云石、铁白云石、方解石、石英，有时伴有黄铁矿，此阶段构造活动的力学性质以剪切性为主，具左行特征，碳酸盐—石英脉沿斜交矿脉的张性裂隙充填。

表2 矿石构造主要特征及其在各矿化阶段分布

4 矿化期次及矿化阶段的划分

（1）热液期：分为三个矿化阶段：①金-黄铁矿-石英矿化阶段：早期成矿热液沿控脉构造带，张裂隙沉淀生成早期石英，形成该矿脉主要石英脉体。同时伴随生成早期黄铁矿和微量自然金等。此阶段含金性差。②金-多金属硫化物-石英脉阶段：该阶段构造活动明显为对Ⅰ阶段及成矿前构造片岩带的叠加改造，其力学性质为压剪性，具反扭特点，向上逆冲。在Ⅰ期石英脉体形成许多平行于石英脉壁，并主要发育于其顶、底部的裂隙，有时形成网格状的裂隙系统。二期石英沿上述裂隙及裂隙系统充填沉淀而成。同时伴随生成二期黄铁矿及方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、自然金等金属硫化物，含金性较好。③含金-碳酸盐-石英矿化阶段：受控脉构造带中的扭性裂隙控制，常穿切迭加在上述各矿化阶段之上或一、二期矿化的边部，伴随少量晚期石英生成的有大量方解石、重晶石、微量黄铁矿及微量自然金，本阶段含金性差，反映出成矿热液活动已近尾声。

（2）表生期。金-褐铁矿、铅矾-石英矿化阶段：分布于矿脉地表及浅部，在表生氧化作用下形成。由于矿体为盲矿体，故氧化作用对矿体的影响甚少，未形成淋滤带，氧化带或次生富集带。仅在局部地段因地表水下渗带来氧化物形成极少量氧化矿物，但由于规模极小分布零星而无法单独圈出工业矿体[8]。

5 金的富集规律及成因

5.1 金的富集规律

金的贫富变化与成矿空间、沉淀的物化条件、矿石类型、矿石结构构造、产态等因素有关，其富集规律是：①金与金属硫化物的关系：金品位与金属硫化物含量成正相关关系，与黄铁矿关系最密切，与黄铜矿、方铅矿关系较密切，二期黄铁矿含金最好；②金与矿石类型的关系：金-多金属硫化物-脉石英型矿石含金性最好，金-黄铁矿-脉石英型矿石含金性较好；③金与矿石结构构造的关系：中-细粒结构，条带状、细脉状、团块状构造的矿石含金好；自形晶粒状结构、稀疏浸染状矿石含金性差；④金与含金石英的关系：二期石英含金性最好，金多富集在脉体近脉壁部位；⑤金与围岩蚀变的关系：金与绢云母化、碳酸盐化、硅化、黄铁矿化关系密切；⑥金与构造的关系：构造带沿走向转折及沿倾向倾角变缓地段金往往富集。

5.2 矿床成因的认识

区内金矿床的成因，一直有岩浆后期热液形成与变质热液形成两种认识。据我队工作所获资料，我们偏向于后一种认识，主要论据是。

（1）区内含金石英脉及金矿床，严格受太古界太华群中、下部层位控制，区内近800条含金石英脉及主要金矿床，全部分布在大月坪组-三关庙组层位中，太华群上部之秦仓沟组—桃峪组中虽亦有石英脉分布，但含金量甚微或不含金。

（2）据区域上七条剖面258个原岩微金样品分析资料获知，太华群各组地层的金含量，由大月坪-三关庙—桃峪组，有逐渐增高趋势，表明太华群中、下部层位的含金性与分布于其内的含金石英脉及金矿床具反比特征；又经统计主要岩石的含金量看出，未混合岩化岩石的金丰度值（2.17ppb）高于混合片麻岩金丰度值（1.25ppb），结合太华群正是以中、下部层位混合岩较为发育，说明金在混合岩化过程中被活化迁移。据地层中岩石光谱分析资料，与金矿关系密切的Cu、Pb、Zn、Ag等元素亦有一定含量，一般与各元素克拉克值相近或略高。

（3）据邻近本次工作区，均为脉型金矿床的Q2820号矿脉，硫同位素测试结果知，矿石同围岩中的硫同位素组成平均值接近，二者表现出极大的一致性，硫是相似的，前者来源于后者。通过对两者同位素组成用概率统计中的t值检验法进行检验，矿石硫与围岩硫属同一母体，主要来源于地壳硫。又据统计资料，区内岩石随变质程度的增高或由围岩—蚀变岩—矿脉，有硫（S32）递增的规律，反映岩石在区域变质、特别是在混合岩化作用下，由于温度、压力等物化条件的改变，使岩石中的硫明显带出，驱使S32优先向控脉断裂迁移。

Q2820号金矿脉的铅同位素组成结果表明，矿石内铅同位素组成相当稳定，比值较为一致，具同生沉积特征。其数值特征表明矿石铅多属古老的正常铅，而且有大致相同的形成历史和形成时间。铅同位素可分成两个年龄组：即726-645百万年和432-596百万年，这与小秦岭地区在漫长的地史中曾经历的动、热事件对比，其中第一年龄组晚于晋宁期，第二年龄组与加里东期基本吻合，说明含金石英脉的形成同这两期的变质作用和混合岩化作用密切相关[9]。

（4）参照邻近的Q8、Q161两金矿脉矿石中的石英测温结果，包体爆裂温度范围在110-179℃，一般低于120℃，表明矿床是在中—低温条件下形成的。上述论据说明矿床成矿物质来源于太华群中、下部地层，是与区域变质作用—混合岩化作用密切相关的中、低温变质热液金矿床。