江南造山带东段北缘鄣公山地区成矿地质特征及成矿条件研究

廖圣兵，张彦杰，周效华，余明刚，蒋 仁，姜 杨，陈志洪，赵希林

(中国地质调查局南京地质调查中心，江苏 南京 210016)

江南造山带是指出露于扬子板块与华夏板块之间,主要由一套浅变质、强变形的(中)-新元古代巨厚沉积-火山岩系及时代相当的侵入体所构成的地质构造单元，经历了自中元古代以来多次造山作用[1-3]。鄣公山地区位于其东段北缘，是围绕扬子板块东南缘发展起来的新元古代大陆边缘弧后盆地带(图1)，自晋宁期主造山运动以来经历了古扬子板块东南缘裂开-陆缘小洋盆有限俯冲-弧陆碰撞造山-造山期后陆壳裂陷沉积的完整的造山作用过程[4]，造就了良好的构造-地层-岩浆热液成矿系统。

图1 皖赣相邻区地质构造略图

1 区域地层、岩浆岩及构造

1.1 地层

主要为一套火山-陆缘细碎屑岩为主夹少量火山熔岩的新元古代浅变质构造-地层体，以瑶里-江潭构造带为界，南为溪口岩群板桥岩组及木坑岩组，板桥岩组主要为灰-深灰色粉砂质千枚岩；木坑岩组为灰绿色调为主的火山-陆缘细碎屑岩。构造带以北为双桥山群，自下而上划分横涌组、计林组及安乐林组，为一套陆盆斜坡相陆缘碎屑岩为主的类复理石建造。

1.2 岩浆岩

岩浆岩主要分为两期：晋宁期与板块构造演化相关的基性火山-侵入岩组合及酸性火山岩类；燕山期与陆内伸展走滑作用有关的基性火山岩及中酸性侵入岩类。区内鄣源至江潭韧性构造带发现大量构造冷侵位木坑岩组二、三岩段地层中的基性火山熔岩、辉长(绿)岩等基性岩块，于鄣源一带分布最具规模，称鄣源基性构造混杂岩带；燕山期中酸性侵入岩分布最具规模，多呈岩瘤、岩株和岩脉。

1.3 构造

以晋宁主造山期俯冲-碰撞构造为骨架，强烈叠加印支-燕山期逆冲推覆及平移剪切构造和伸展断陷盆地构造，使区内地质体呈北东-北东东展布的构造岩片叠置，其强烈切割、改造、复合先期近东西向为主构造，并在印支-燕山期铸就。

2 区域主要矿(床)点地质特征

研究区处于江南钨锑金锡多金属成矿带九岭-鄣公山钨锑金成矿亚带上，已发现小型矿床及矿(化)点29处(图2)，其中有色金属矿产14处，为热液裂隙充填交代型和斑岩型；贵金属矿产金9处，为与韧性剪切带有关的石英脉型和中低温热液交代型；非金属矿产有脉岩型瓷石矿及沉积型煤矿，共计6处，主要矿(床)点特征见表1。

表1 区域主要矿床(点)地质特征

图2 研究区矿产地质图

2.1 主要金矿(床)点地质特征及成因浅析

2.1.1 研究区金矿化总体特征

已发现小型金矿床1处，矿(化)点8处，矿化类型有与韧性剪切带型/破碎带蚀变岩型及石英脉型，以前者为主：①金矿(化)点主要分布于溪口岩群浅变质火山-陆缘碎屑岩系中，主要赋存于大断裂旁侧的次级断裂和裂隙中；②矿体规模不大，品位较低；③近矿围岩蚀变主要为硅化、黄铁矿化等；④金矿石类型为自然金-毒砂-黄铁矿-碎裂岩型和自然金-黄铁矿-石英脉型，前者分布于变形带破碎带中，裂隙中常有细小石英脉充填，金矿化与硫化物含量成正相关；后者分布于具碎裂结构的石英脉中。

2.1.2 小连口金矿矿床成因分析

1)初始赋集层位的形成阶段。新元古代深水相黑色泥页岩(变质后成含炭千枚状板岩)为金的后期成矿提供了物质基础。根据铅同位素特征，推定在有海相基性火山岩分布地带，这种黑色泥页岩可能是金最为有利的赋集地带。对鄣源村海相火山岩带上部碳酸盐化千糜岩及其中的石英细脉，经采样表明有明显的金矿化，品位在0.1～0.6ppm。

2)晋宁期初步矿化阶段。晋宁期的俯冲-碰撞造山作用使矿源层中金活化转移，在构造有利部位金初步沉淀，一种转移方式是形成含金石英脉，其品位约0.1ppm，另一种可能的转移方式是金从高压的基质区向低压的岩块区及其附近迁移。

3)燕山期成矿阶段。燕山期岩浆活动带及其伴生的断裂活动，导致了热量及热液沿断裂带定向释放，加速了大气降水淋滤作用，导致金的大量沉淀。强蚀变的中高温阶段形成蚀变角砾岩型金矿石，强蚀变的中低温阶段形成石英脉型或硅化岩型金矿石。

笔者认为该金矿床成因类型是与韧性剪切带具时空成因联系为韧性剪切成矿作用形成的的韧性剪切带型，还是仅与剪切带有空间联系而为后期热液蚀变成矿作用形成的破碎带蚀变岩型，还需进一步细致系统的研究工作，就目前研究资料结果来看其成因更倾向于与韧性剪切带有关的破碎带蚀变岩型金矿床，或称后韧性剪切带型金矿[11-14]，证据如下：①研究区金矿化均限制于瑶里-鄣源-江潭韧性剪切变形带内；②容矿构造主要为韧性剪切带中的脆性断裂和破碎带，且随破碎程度增强矿化明显变好，而非由次级韧性剪切带控制，且金矿化强度不受变形强度控制，表明脆性构造叠加于韧性剪切带之上，而非韧性递进变形产物；③矿化体受脆性断裂破碎带控制；④矿石类型以角砾岩型为主。

2.2 锑矿(床)点成矿地质特征

已发现锑矿产地4处，分别为里广山小型锑矿床和朱家坑锑(金)矿化点等：①锑矿(化)点主要分布于里广山至大连一带遥感解译环形构造带中；②矿体规模小，品位2.64%～9.04%；③与矿化关系密切的围岩蚀变为硅化、碳酸盐化；④矿石类型为辉锑矿-黄铁矿-方解石-石英闪长玢岩型和辉锑矿-黄铁矿-石英脉型，以前者为主，品位也相对较高；⑤矿床成因类型属中低温热液裂隙充填型矿床，矿体受北东向断裂控制。

2.3 钨矿(化)点成矿地质特征

发现钨矿点2处，均属石英脉型矿化：①钨矿化受控于燕山期花岗岩体，赋存于南部燕山期花岗岩体接触带及其附近石英脉中；②矿体规模小；③矿化类型为白钨矿、黑钨矿-辉钼矿-石英脉型，品位较低，主要金属矿化有白钨矿、黑钨矿、辉钼矿等，脉石矿物主要为石英；④围岩蚀变主要为云英岩化、硅化；⑤属高-中温热液矿床。

2.4 钼矿(床)点成矿地质特征及成矿斑岩体特征

仅发现里东坑钨钼矿床1处，成因类型为斑岩型。主要金属矿物为辉钼矿和少量黄铁矿，矿化赋存于网状石英-辉钼矿细/大脉、角砾岩。成岩时代晚侏罗世晚期，成矿滞后成岩年龄8Ma。其主量元素成分显示里东坑岩体属高钾钙碱性岩石。岩体成因类型为I型，受NE向断裂带控制，岩浆主动上涌，快速侵位，冷却结晶快速，结晶分异现象不明显，成矿物质来源为壳幔混源，且以壳源为主，形成于古太平洋板块向欧亚板块俯冲背景下的碰撞环境。

2.5 铜、铅锌等多金属矿(化)点成矿地质特征

已发现铜、铅锌等多金属矿(化)点7处：①矿(化)点多分布于瑶里-江潭构造基性岩带及其附近溪口岩群浅变质火山-陆缘碎屑岩系或二者接触部位；②规模不大，品位一般小于3%；③矿石矿物有黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、铜蓝等，脉石矿物有石英、方解石、绿泥石等。④近矿围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、绿泥石化等；⑤成因类型为中低温热液充填交代型和细脉浸染型。

3 地质体的地球化学特征

3.1 主要成矿元素分布特征

对研究区新元古代地层碎屑岩中的Au、Ag、Cu、Mo、Bi、Pb、Sn、W、Zn、Sb、As、Sr、Ba等13种元素进行了测试，并分别与中国大陆地壳和江南造山带的元素丰度进行对比[15-16]，从表2及图3中可以看出：①江南造山带与整个中国东部大陆地壳相比，W、Sn、Bi较富集，Au、Pb、Cu、、Zn微有富集，Ag和Mo是江南造山带较贫化的元素；②研究区新元古代地层与中国东部大陆地壳相比，Ag、W、Sn、Bi较富集，富集系数1.6～7.5，其余元素或接近或稍低，显示一定程度的贫化，尤其Au为低；③研究区新元古代地层与江南造山带相比，Ag、W、Sn、Mo、Bi较富集，Au较贫化；④溪口岩群和双桥山群地层中各元素平均含量值基本相近，显示研究区新元古代地层具相似的地球化学行为，而溪口岩群中Au、W和Bi为双桥山群中1.2倍以上，且除Ag以外，其他元素相差不大，指示溪口岩群可能具相对更好的成矿潜力。

研究区新元古代地层W、Sn、Bi延续并增进了江南造山带的富集趋势，Au呈贫化趋势，Ag和Mo在整个江南造山带较为贫化的环境下出现富集，Cu、Pb、Zn基本无明显变化。

表2 研究区新元古代地层成矿元素化学分析含量统计表

注：Au 、Ag元素含量单位为10-9；其余元素含量单位为10-6。

图3 研究区新元古代地层主要成矿元素对比分布曲线

研究区Au丰度值为2.57×10-9，溪口岩群中的板桥组丰度为2.86×10-9，高丰度的层位具备了在变形、变质过程中为成矿流体提供成矿物质的潜力,其活化迁移的规模主要受金在这些地质体的分散赋存状态，以分散的独立矿物形式存在，还是以吸附状态或分散在硫化物中的超显微微粒存在，如为前者则有利成矿，Au在变质变形和热液活动过程中易迁移、活化和大量被大量萃取。

研究区水系沉积物测量结果：①Ag、As、B、Bi、Li、Pb、Sn、Ti、W、Zn、Zr等元素在研究区是相对富集的元素，一般岩体及其周围富集Bi、Pb、Sn、W、Zr、U、Mo等；②Au分布的高背景区主要集中在深大断裂两侧和次级构造单元复合部位，尽管金的平均含量在全区低于克拉克值，但在元古界地层中金的离差和变化系数较大，故有局部富集的趋势，因而本区找金应侧重于新元古代地层中寻找与构造有关的矿化类型；③Cu、Pb、Zn具有较为一致的空间变化趋势，均为南北高中间低，离差相对不大，可能韧性剪切变质变形带使背景值降低；Sb由西向东变高，离差较大；W的高值区位于中酸性岩体和脉岩分布区值高，离差较大，与中酸性岩浆关系密切。

3.2 地质体的地球化学特征简析

根据已有矿床(点)成矿地质特征(表1)，与Au(Ag)、Sb，Cu、Pb、Zn矿化关系密切的地质体为溪口岩群，其中木坑岩组与Au矿化关系密切，板桥岩组与Au、Sb、Cu、Pb、Zn关系均较为密切，晋宁期鄣源基性岩和(石英)闪长玢岩与Au矿化的关系也较为密切；与W、Mo矿化关系密切的为双桥山群的横涌组以及燕山期酸性岩体和岩脉，如研究区内的里东坑黑云母花岗岩体、花岗(闪长)斑岩脉和闪长玢岩脉。

溪口岩群变砂岩类岩石近似于大陆边缘弧砂岩的特点；千枚岩、板岩类等变泥质岩石成分成熟度较低，物源区区可能为表壳岩系，形成于大陆边缘拉张构造背景下的陆棚边缘斜坡至次深海相沉积环境。溪口岩群形成的最佳估计值在新元古代中期830M～840Ma[17]。

双桥山群经历了较强区域构造面理置换，但其原始沉积构造及序列仍可分辨，构造变形程度明显低于南部溪口岩群,与溪口岩群呈断层相接。成熟度低，微量元素和稀土元素特征与溪口岩群相似，Sm-Nd同位素指示来源于共同的或具有相同地壳存留年龄的物源区。双桥山群火山-陆缘碎屑岩是与俯冲作用相关的火山弧构造盆地中的沉积物，大量钙碱性火山岩夹层的存在也证明了此判断。据凝灰岩中的锆石年龄显示双桥山群原岩形成最可能时限在新元古代中期821M～832Ma之间[17]。双桥山群中基性、中酸性火山岩夹层具基本一致的岩石地球化学特征,属中钾钙碱性岩石系列，Nd 同位素特征显示成岩物质具壳、幔混合特征，主体可能形成于消减板块边缘的火山弧构造环境[18]。

鄣源基性岩蚀变强烈，玄武岩化学成分属亚碱性拉斑玄武岩类，微量元素含量特征，不同于岛弧、板内及MORB，而与弧后盆地拉斑玄武岩基本相近。参考在岩石学、地球化学成分及产出构造背景可对比的伏川蛇绿岩，初步认为鄣源基性岩形成的年龄为(844±11)Ma。起源于弱亏损地幔地幔源区部分熔融，并遭受弱的同化混染作用，形成于具低速扩张的陆缘小洋盆扩张脊环境中形成，具初始洋壳基性岩组合特征[17]。

研究区中酸性脉岩类多侵入新元古代浅变质岩地层，形成时代基本为晚侏罗-早白垩世，其地球化学特征总体上属于过铝质岩石，微量元素特征体现出大陆壳的性质，与前述燕山期中酸性侵入岩体基本相似，应属同一岩浆演化晚期(补充期)之产物，属轻稀土富集型，中酸性脉岩大部分样品具弱的正Eu异常，反映残余岩浆熔体中含有较多未晶出的斜长石组分。基性脉岩地球化学特征与晚白垩世玄武岩近似，显示二者源岩浆特征和成因的亲缘性，与陆壳引张构造背景密切相关。

江南造山带中金属矿床基本集中于南部赣东北地区德兴-乐平一代，北部皖南地区矿化类型多，但矿床规模较小。周涛发认为壳-慢作用过程，尤其是燕山期岩浆活动的差异是造成赣东北和皖南两地区成矿作用差异明显的根本原因[16]。皖南地区岩浆活动主要集中于燕山中晚期,以壳源岩浆为主,发育老地层区与壳源(构造-)岩浆活动有关的混合流体成矿系统，以及沉积盖层区与壳源(构造-)岩浆活动有关的混合流体成矿系统及与之相关的热液矿床，在剪切带型金矿床、热液型Ag、Pb、Zn、W、Mo多金属矿床方面具有一定的成矿潜力和找矿前景。

4 成矿地质条件分析

研究区属江南造山带北缘陆缘弧后盆地，具良好的成矿地质背景，矿产分布规律表现出明显的地层-构造-岩浆耦合成矿作用特点。

4.1 构造控矿

瑶里-鄣源-江潭基性混杂岩带显示古缝合带特征，是一条多期活动的中深层为主、中浅层构造掺杂的区域性构造变形带，金及铜铅锌等多金属矿产基本沿该构造带或附近部位产出，鄣源基性混杂岩带附近最为集中，属一条控矿控岩构造带，从早到晚为韧性剪切带-韧脆性剪切带-挤压破碎带。早期新元古代扬子东南缘引张，形成具初始洋壳的基性岩组合，携带大量的幔源为主的成矿物质，韧性断裂活动不仅使幔源成矿物质参与成矿，而且使新元古代火山-陆缘碎屑岩中以金为主的成矿元素活化迁移；晋宁-加里东-印支俯冲-碰撞造山阶段，产生大量的变质热液，它们在岩石中循环，使许多成矿元素和矿化剂发生不同程度和规模的活化转移，可以使原有矿化体富化，也可以形成新的金、铜、铅、锌及锑矿产；燕山期陆内造山阶段韧性变形构造带叠加浅层脆性构造变形，形成一系列北东向为主逆冲-走滑断裂，并伴有大规模中酸性岩浆热事件，使成矿元素重新活化、迁移，并在构造有利部位矿质沉淀富集，区内金属矿化体大都赋存于韧性变形带叠加的次级断裂系统构成的蚀变破碎带。晚期表现为陆内构造变形阶段的逆冲-走滑性质，此外韧性变形带叠加的次级断裂系统构成的蚀变破碎带及挤压破碎带两侧的张性破碎带及挤压片理化带中的后期破碎带亦是聚矿的有利部位。

4.2 岩浆控矿

晋宁期以火山喷发岩浆活动为主，形成中酸性火山碎屑沉积岩类及基性-中基性岩类(鄣源基性岩带)；燕山期表现为强烈的中酸性岩浆侵入活动。多期次、多阶段构造岩浆作用为成矿提供热源、热动力和成矿物质。金及铜铅锌等多金属矿产，于早期火山喷发及沉积事件形成矿源层，晚期中酸性为主岩浆活动，对成矿起到提供强大热能的作用，促使地层中成矿元素活化迁移。尤其钨、钼、锑矿化与燕山期岩浆活动晚期热液充填密切相关。德兴斑岩铜矿与燕山期花岗斑岩体有关，该花岗斑岩为幔源岩浆及其与地壳相互作用的产物[19]，而包括研究区在内的皖赣相邻区燕山期花岗斑岩主要为壳源，与其有关的成矿作用较有限，形成的矿床规模小。钨锑铜铅锌等多金属矿(床)点多与燕山期岩体特别是斑岩脉及岩浆期后热液关系密切，并与断裂构造带相关。

4.3 地层、岩性控矿

内生金属矿化基本分布于瑶里-鄣源-江潭构造带及岩体附近溪口岩群地层中，基性岩及其附近灰黑色千枚岩中具有明显的高Cu、Au、Ag 背景值。金的含量与沉积建造中火山岩夹层或火山碎屑物质的多少呈正相关，火山碎屑物质经韧性变形形成低硅、高砷、富钠、含金量高的蚀变岩石组合，在后期构造-热液活动中，有利于金进一步沉淀、富集。在变质作用下，金有向粗砂屑岩石富集的趋势，反映了高孔隙岩层中的低孔隙压力利于含金变质流体的集中，此类岩石多见于木坑岩组。板桥岩组中含炭泥质夹层形成于富含有机质的缺氧环境，具有较强的吸附作用，也对金矿形成有利。钨、钼及瓷石矿化与燕山期花岗岩和晚期斑岩脉侵入有关[20-22]。

5 结论

1)金与铜铅锌多金属矿化矿化主要分布于溪口岩群，主要产于韧性变形带叠加的后期脆性构造破碎带中，前者成因属后韧性剪切带型金矿，后者属为中低温热液充填交代型；锑钨矿化与燕山期(隐伏)中酸性脉岩热液活动成因关系密切，前者成因属中低温热液裂隙充填型矿床，后者属高中温热液型；钼矿化受控于晚侏罗世里东坑似斑状花岗闪长岩，为斑岩型成因类型。

2)研究区Au和W成矿潜力相对较高，W的高值区位于中酸性岩体和脉岩分布区值高，与中酸性岩浆关系密切；Au虽呈贫化趋势，但在元古界地层中金的离差和变化系数较大，有局部富集的趋势，找金应侧重于新元古代地层中寻找与构造有关的矿化类型。

3)溪口岩群形成于大陆边缘拉张构造背景；双桥山群与溪口岩群来源于相同地壳存留年龄的物源区，为与俯冲作用相关的火山弧构造盆地中的沉积物，其中中基性、中酸性火山岩具壳幔混源特征；鄣源基性岩属亚碱性拉斑玄武岩类，接近弧后盆地，起源于弱亏损地幔地幔源区部分熔融，并遭受弱的同化混染作用，壳-幔作用参与新元古代火山-碎屑岩地层可能使其利于成矿控矿；中酸性脉岩类形成时代为晚侏罗-早白垩世，与燕山期中酸性侵入岩体属同一岩浆演化晚期之产物，基性脉岩具与晚白垩世玄武岩源岩浆特征和成因亲缘性，与陆壳引张构造背景相关。

4)瑶里-江潭构造变形带总体上控制了研究区金铜铅锌锑等矿产的空间分布，因其经历晋宁期-燕山期构造岩浆活动，构造冷侵位的鄣源基性岩带，携带了大量幔源物质参与成矿；俯冲-碰撞造山阶段，产生大量的变质热液，在岩石中循环，使金、铜、铅、锌及锑等成矿元素和矿化剂发生不同程度和规模的活化转移，于构造有利部位富集成矿；金及铜铅锌等多金属矿化多分布于上述基性火山-侵入岩附近灰黑色千枚状板岩构造裂隙中，钨、钼矿化与燕山期花岗岩和晚期斑岩脉侵入有关；韧性变形带叠加的次级断裂系统形成的蚀变破碎带或挤压片理化带中的后期破碎带，及挤压破碎带两侧的张性破碎带是聚矿有利部位。区内具多期成矿、以燕山期为主的成矿特点；并具早期动热变质成矿与后期岩浆热液改造叠加成矿作用特征。

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