安徽东至县程檀金矿床地质特征及找矿标志

沈欢喜，胥 飞，钱 祥，杨金龙

(安徽省地质矿产勘查局311地质队，安徽 安庆 246003)

0 引言

东至地区位于安徽省东至—石台金多金属成矿带上，大地构造单元上属江南古陆与扬子准地台衔接过渡带。在该地区，前人曾开展过1∶20万、1∶5万的区域地质、矿产调查工作，比较系统地厘定了区内地层、构造、岩浆岩，并发现了很多矿化线索[1-3]。尤其是东至地区的金多金属异常，经勘查工作证明了多数异常为矿致异常，探获大量矿产地。安徽省东至县查册桥—西峰尖金铜多金属矿普查项目在该区发现了上规模的东至县程檀金矿、牛头高家金矿、路源金矿、东边金矿等多处金矿床(点)，金资源总量达中型①。

程檀金矿是查册桥—西峰尖金铜多金属矿普查项目中第二阶段发现的品位最富、规模较大的矿产地。矿区断裂及褶皱等构造发育，岩浆活动较频繁，成矿地质条件好，具有寻找热液蚀变型和构造蚀变岩型金矿潜力。本文在总结矿床地质特征的基础上，结合前人的地质背景、矿石同位素地球化学特征等方面研究成果[4-7]，探讨了矿床成因，提出了找矿标志，以期对安徽东至地区寻找同类矿床提供借鉴。

1 区域地质概况

程檀金矿在区域上位于长江中下游成矿带[8]和皖南钨钼多金属成矿带之间。该区构造较为复杂，北西侧为大别造山带，南东侧为江南造山带。断裂构造十分发育，晋宁期至燕山期不同时代、不同方向、不同性质、不同规模的断裂相互交切；区域上发育有规模较大的高坦断裂和江南断裂呈NE向；东至断裂和葛公镇断裂呈NNE向(图1)，两组断裂及其次级构造是本区重要的控岩控矿构造，其中沿东至断裂发现有兆吉口铅锌矿(中型)；沿高坦断裂发现有花山锑金矿(中型)、牌楼金多金属矿、马石斑岩型铜钼矿(中型)、黄山岭钼矿(中型)、马头钼矿(中型)等矿床(点)。沿区域主构造线出露有较多的燕山期大—中型中酸性岩体，与成矿关系密切的岩浆作用主要有两期[9]，其一是燕山中期142 Ma～156 Ma，该期与江南造山带的皖南成矿作用接近；二是燕山晚期125 Ma～135 Ma与长江中下游成矿作用较为相似。

图1 程檀地区构造略图(附部分矿床、点)(据文献[8])

2 矿区地质

2.1 地层

矿区出露地层较为简单，主要有南华系和震旦系，外围出露少量寒武系。南华系主要由碎屑岩-冰碛岩的冰海沉积和陆相与滨、浅海相沉积组成，具较高的Au背景值(含量范围为3.92×10-9～4.77×10-9)；震旦纪地层主要为炭质泥岩-碳酸盐岩-硅质岩组成，为陆棚、盆地相沉积，具较高的Au、Ag、Zn、Sb、Mo等元素背景；晚震旦—寒武纪地层为一套自南东向北西方向由深变浅的陆缘浅海-滨海相碳酸盐硅质沉积。与成矿关系密切的是休宁组长石石英砂岩与粉砂岩、南坨组的冰蹟泥岩、蓝田组的粉砂质泥岩、灰质白云岩，矿体主要产于不同时代地层之间。

2.2 构造

矿区内褶皱和断裂构造较发育，出现典型的“背斜加一刀”现象，矿床主体位于三岗尖-杨美桥背斜核部，褶皱内褶曲揉皱变形强烈，多期构造叠加。矿区断裂主要呈NE向，具多期次活动特征，既切断早期的高坦断裂，同时被近EW向断层切割。经工程揭露，矿区的 F78号控矿断层特征：断层走向约40°，倾向SE，倾角55°～75°，地表约75°，向深部产状逐渐变缓约55°，该断层早期表现为逆冲性质，自南东向北西逆冲，后期表现为张性。在背斜核部复合并切错核部地层，向南西方向地表切错南坨组、蓝田组；深部切错南沱组、休宁组；向北东方向地表切入皮园村组(图2)。沿该断层发育宽2～20余米的含金构造角砾岩带，地表圈有金-砷组合异常，异常长轴与该断层走向一致，经工程验证后在该断层及其次级影响带内圈定数条金矿体，与异常套合较好。证实该断层为区内重要的导矿、容矿构造。

图2 程檀金矿矿区地质图(局部)

2.3 岩浆岩

矿区内地表无较大岩体出露，多见长轴方向呈NE向的小岩脉、岩枝(图2)，岩性主要为花岗闪长斑岩和花岗斑岩。矿区外围北侧出露具规模的花山岩体，西侧出露有柴山岩体和东边岩体。这些岩体蚀变较强，与金矿关系密切，部分岩体本身具较强的金矿化，取样分析金品位为0.1×10-6～0.5×10-6。东边岩体经锆石LA-ICP-MS测年年龄为(142.8±2.3)Ma，柴山岩体为(147.5±3.5)Ma，该期岩浆岩活动是本区一次重要的成矿时期[10]。

图3 程檀金矿C06线地质剖面图

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

程檀金矿床圈定金矿体5个，其中CAu1、CAu4号矿体为出露地表的氧化矿体；CAu2号矿体为南西侧出露地表，北东侧隐伏浅部的矿体，地表为氧化矿石，隐伏为原生硫化物矿石。CAu3、CAu5为隐伏地下的原生矿体。CAu2、CAu3号为矿区主矿体，呈透镜状、似层状赋存于休宁组与南坨组构造破碎带内(图3)，CAu1矿体位于 F78号断层下盘休宁组内次级小型构造破碎带中，CAu4号矿体位于CAu2矿体上部，可能与CAu3号矿体相连，受地表矿体剥蚀自然断开；CAu5号矿体位于CAu2、CAu3矿体之间单样品见矿，可能是矿化不连续导致；此外还圈定独立银铜矿体1个、锌矿体1个，主要产于蓝田组与皮园村组层间断面(F79)附近。矿体主要特征见表1。

表1 程檀金矿床矿体特征

3.2 矿石特征

金矿石类型主要为构造角砾岩金矿石(图4a)、碎裂岩化粉砂质泥岩金矿石等。地表及浅部以氧化矿石为主(图4b)，向下逐步过渡为硫化原生矿矿石。

图4 程檀金矿矿石特征和显微照片

矿石结构主要为角砾状结构(图4d)、他形—半自形晶结构、他形粒状结构(图4d)、半自型晶结构、交代残余结构、鳞片状变晶结构、斑状结构、压碎结构。矿石构造主要以细脉浸染状构造为主，星散状构造、角砾状构造、细脉(网脉)状构造，局部见条带状(变余层状)构造。

矿石矿物主要有黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、自然银，少量赤铁矿、毒砂，偶见自然金、银金矿；脉石矿物主要有石英、方解石、铁白云石、绢云母、碳酸盐类及黏土类矿物。

3.3 蚀变特征

矿区蚀变以黄铁矿化、绢云母化、黄铁绢英岩化、硅化、碳酸盐化等为主，局部有褐铁矿化、毒砂化、绿泥石化、重晶石化等蚀变，其中黄铁矿化、硅化、碳酸盐化与金矿化关系最为密切。

黄铁矿化 于区内普遍存在，黄铁矿主要发育于蚀变岩、构造角砾岩中，以星点状、浸染、细脉状为主，个别呈团块状，晶形主要呈立方体状、粉末状，少数呈五角十二面体状等；颜色为灰黄色、烟灰色、亮黄色。

硅化 区内大致分为四期：第一期为早期构造热液活动形成的硅化，主要发育于牛头高家、大和山一带地表形成“硅帽”，导致全岩蚀变，原岩完全被交代呈石英，形成硅化岩，该期硅化对本区金矿化具有初始富集作用；第二期受燕山中期岩浆热液活动引起，矿区内主要表现为岩石中石英斑晶次生加大以及部分基质被次生石英交代，本期硅化全区均有分布；第三期硅化作用主要受晚期构造热液作用控制，主要表现为石英细脉沿裂隙充填或者呈网脉状石英脉，构造角砾岩中胶结角砾形成硅化角砾岩，后期石英细脉内和脉旁不均匀伴生有黄铁矿化，矿区内金矿化与本期次硅化关系较为密切，本期硅质细脉多与碳酸岩脉相共伴生形成混合脉；第四期硅化主要为矿区推覆构造转换为滑覆构造之后，产生热液形成，主要为纯净硅质脉，其时代明显晚于第三期，该期硅质脉切断第三期的碳酸岩脉与硅质细脉的混合脉。

3.4 金矿赋存状态

根据专题研究电子探针分析，其中Au的含量在检测限以上的达15个，共计35个测点工作，Au的质量分数范围为0.008%～0.118%，平均值为0.07%。通过扫描电镜和能谱分析金的赋存状态为不可见金或以纳米级显微细粒形式存在于载金矿物中②。

位于程檀金矿床北侧相距1 km的花山锑金矿与本区具有可对比性。根据肖庆玲等[11]研究的花山锑金矿床硫化物矿石电子探针分析显示，金在不同的硫化物(黄铁矿、辉锑矿、毒砂、黄铜矿、黝铜矿)中均有赋存(这些矿物在本区也不同比例见到)，其中以黄铁矿、辉锑矿载金为主，金分布较多，毒砂、黝铜矿分布较少，据此认为本区内金的赋存同样以显微细粒不可见金或包裹金的形式存在。

此外，经取矿石品位达7.6×10-6的标本磨制多块光片在高倍镜下均未见到自然金矿物，在化验的剩余样品中，经淘洗、分选，挑得黄铁矿单矿物0.2 g，在实体镜下检查黄铁矿含量大于99%。将黄铁矿单矿物送样化验，含Au达122×10-6。据此认为，金主要分布于黄铁矿中，金可能呈极细的微粒或呈晶格金包裹于黄铁矿中。

根据普查人工重砂、光薄片鉴定及电子探针分析结果综合研究来看，矿区内金的赋存状态主要以不可见的晶格金和包裹金形式存在，极少数以自然金或微细粒金矿物存在。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

本区的休宁组、南沱组、蓝田组等多个有利成矿层位都具有较高的Au背景值，是克拉克值的几十倍；多条重要的控岩和控矿区域性断裂构造经过矿区，形成了区内网状棱形断块构造格局，矿区的高坦断裂及NE向断层经多期次活动，与矿区三岗尖背斜构造复合，为含矿热液提供有利通道和赋矿空间；区内受构造控制的中酸性侵入体、脉岩发育，部分金矿体产于脉岩中或外接触带；根据C06、C04、C08线剖面揭露来看，矿体在有岩浆活动地段呈现富集变厚趋势(图3)，区内多期的构造活动引发岩浆侵位，导致成矿-流体系统产生反应。

根据前人的矿石同位素地球化学研究成果，程檀地区成矿期流体包裹体均一温度变化范围为110℃～245℃，集中在140℃～200℃区间，平均168℃。证明本区主要金矿床成矿温度较低，属中低温矿床；氢氧同位素特征表明，程檀地区成矿流体主要来自岩浆水和大气降水的混合水，呈现由岩浆水→大气降水“漂移”的趋势，反映流体成分不断变化，流体来源越趋多源的规律，显示程檀金矿床的形成经历了多个流体成矿阶段，早阶段热液流体起源于岩浆，随着成矿作用的演化，有大气降水的混入增加，成矿流体为岩浆水和大气降水的混合水[4]；程檀金矿石中方解石δ13CV-PDB变化范围为-4.55‰～-0.62‰，成矿流体中的碳为深源碳，主要来自岩浆；矿石中黄铁矿δ34SV-CDT变化范围为7.4‰～18.1‰，平均值为13.74‰，较集中分布在约14‰，表明矿石中的黄铁矿具岩浆硫与地层硫混合的特征，主要来源岩浆；程檀矿段铅同位素特征表明矿石铅整体上具有混源特点，主要来自于较深的下地壳[12]；矿石稀土研究说明成矿作用与岩浆岩密切相关，热液成分可能源自于岩浆。

综合专题研究分析，认为程檀金矿为一受NE向 F78断层及褶皱控制、经历多期叠加改造与中生代岩浆作用密切相关的中低温热蚀变型金矿床。

4.2 与邻区花山锑金矿对比

花山锑金矿床受花山—洋湖断层带(高坦断裂)控制。其主体为一系列发育于震旦系—奥陶系间倾向NNW的断层，该断层带包括多条近EW向的高角度逆冲断层、正断层。矿区主断层倾向北，倾角50°～85°，断面平面上呈舒缓波状，剖面呈上陡下缓的弧形，断层破碎带发育，宽5～30 m，见大量花岗闪长斑岩、花岗斑岩呈岩枝、岩脉状顺断层带及其附近侵入，其中产于寒武系黄柏岭组/团山组或青坑组间的断层为花山矿区赋矿构造(图5)，锑(金)矿体赋存在近EW向压性断层上盘次一级裂隙中。全区共有锑、锑(金)、金矿体13个。吕起良等[13]认为花山锑金矿床为中低温岩浆热液充填交代式矿床。深部形成的岩浆上升时，在特定的物理化学条件下进一步萃取了该地区地层中的Sb、Au等元素形成成矿流体。当成矿流体运移至断层破碎带等成矿有利部位时发生沉淀，形成具有一定规模的锑(金)矿床。对比研究花山锑金矿与程檀金矿在成矿地质背景、控矿因素以及矿石特征、金的赋存状态等均具有高度相似性。

图5 花山锑(金)矿6线地质剖面简图(据文献[5])

4.3 找矿标志

经多期次构造及岩浆活动，造就了本区独特而非常有利的成岩成矿地质环境，结合化探异常与矿化构造蚀变带分布特征、高值异常区已发现金矿(化)体等信息，提出了区内重要找矿标志。

1)地层、岩性：据矿区地层丰度值统计和重要赋矿层位来看，南华系休宁组、南坨组、震旦系蓝田组等金的丰度值均远高于中国东部扬子地块金丰度值。区内矿体具有一定层控性，其容矿岩系为泥质、炭质、钙质的粉砂岩、细砂岩、白云岩，矿化常富集于两种不同岩性的层间破碎带、层间裂隙、层间滑动带内，这些都是重要的找矿标志层。

2)构造：南华系与震旦系界面形成推覆-滑覆界面；NE向切割背斜及褶皱的转折端处及叠瓦状逆冲推覆断层带，尤其本区的NE向 F78号断层；背斜轴部或近轴部的有利部位，均为重要的找矿有利部位。

3)岩浆岩：与成矿有关的岩浆岩多为浅成中酸性花岗闪长(斑)岩，对成矿具有远程控制。本区与花山矿区在矿体厚大、品位较富地段，均有岩浆活动。这些岩浆岩通常也具有较高的Au、As、Sb丰度，因此不仅提供成矿热源也提供了一定的成矿物质。

4)蚀变：与金矿化最密切的矿化蚀变是黄铁矿化、硅化、褐(赤)铁矿化、碳酸岩化、毒砂化等。其中尤其以粉末状浅色黄铁矿最为重要。

5)化探标志：化探异常是本区最为重要的找矿标志，尤其以地表次生晕Au、As、Sb异常组合，可能还会伴生了Ag、Zn异常，而沿构造带分布Au、As、Sb异常，可作为直接找矿标志。

5 结语

1)程檀金矿床的矿体主要产于前寒武系的休宁组、南沱组、蓝田组中。为一受NE向 F78号断层控制、与中生代岩浆作用密切相关的中低温热液蚀变型金矿床。对该区今后寻找同类型金矿有重要的借鉴意义。

2)结合工作区所处成矿背景，成矿地质条件、矿石特征和类型等表明本区成矿条件极为有利，具有寻找构造蚀变岩型金矿及中低温热液蚀变型金多金属矿找矿潜力。

注释：

① 胥飞，钱祥，沈欢喜，等. 安徽省东至县查册桥—西峰尖金矿普查报告[R]. 安徽省地质矿产勘查局311地质队，2019.

② 石磊，聂张星，钱祥，等. 安徽省东至县查册桥—西峰尖金铜多金属矿成矿条件及控矿因素专题研究报告[R]. 安徽省地质矿产勘查局311地质队，2019.