马占青 安海西 韩 光 王建红 焦 和 蔡进福 童永军

(青海省柴达木综合地质矿产勘查院)

皖南天井山金矿床成矿演化及其结构*

马占青 安海西 韩 光 王建红 焦 和 蔡进福 童永军

(青海省柴达木综合地质矿产勘查院)

天井山金矿床成矿演化宏观上可分为初始沉积期、构造-岩浆作用预富集期、内生热液富集期和表生风化期，主成矿期内生热液富集期成矿演化在微观上表现为微量金-石英阶段、金-单一硫化物-石英阶段、金-多金属硫化物-石英阶段以及微量金-萤石-方解石-石英阶段。分别对该矿床成矿演化的宏观、微观特征进行分析，并对成矿演化与矿化富集的关系进行探讨，为区内找矿工作提供参考。

成矿演化 矿化结构 矿化富集

随着找矿勘查评价及科研工作的不断深入，矿区成矿演化研究的重要性日益凸显[1-8]。为此，以天井山金矿床为例，从区域地质成矿演化过程和成矿热液自身演化的内在联系入手，探讨成矿演化的宏观和微观结构特征以及成矿演化与矿化富集的内在联系，阐明区内成矿演化特征及其结构。

1 矿区地质概况

天井山金矿床在大地构造位置上位于江南隆起带东段的皖赣相邻区，处于皖浙赣金多金属成矿带。矿区出露地层主要为NW侧的牛屋组(Pt2n)变质细碎屑岩系和SE侧的井潭组(Qnj)火山碎屑岩系，两者呈断层接触关系，第四系(Q)沿韩家河及其支流沟谷零星分布，主要发育NE—NNE，NW—NNW向2组断裂，其中NE—NNE向断裂为区内的主要断裂。晋宁期的灵山花岗岩体(γ)为区内发育的主要侵入岩，分布于矿区SE侧，在矿区中部沿灵山花岗岩体与井潭组地层接触带有燕山晚期花岗斑岩(γπ)呈不规则条带状侵入，多呈岩枝、岩脉产出，此外，区内普遍发育基性岩脉。

矿床NE—SW向的空间展布明显受花岗质岩体与井潭组地层接触带构造控制，矿体主要赋存于接触带构造及其附近，就位空间受控于NE向压扭性脆性断裂，矿化受断裂构造和岩浆活动复合控制的热液成矿特征明显。矿体主要呈脉状、透镜状产出，成群成带出现，膨大狭缩、尖灭再现特征明显。成矿作用主要与燕山期的构造岩浆作用相关，成矿演化多阶段特征明显。赋矿建造可分为石英脉型、蚀变岩型和千糜岩型矿化，成矿作用均与热液作用有关。矿床围岩蚀变强烈，主要发育硅化、绢英岩化、钾长石化、碳酸盐化、萤石化、黄铁矿化、毒砂化等，其中硅化、绢英岩化、黄铁矿化与矿化关系密切。

2 矿石组构特征

该矿床为一极贫硫化物(<1%)矿床，矿石成分简单，金属矿物主要为黄铁矿，次为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿，以及少量的毒砂、褐铁矿、黝铜矿、菱锌矿、白铅矿、铜兰、辉铜矿、自然银、碲铅矿等，非金属矿物主要为石英、绢云母、绿泥石等，少量白云母、黑云母、斜长石、钾长石、方解石、萤石等。矿石组构主要发育粒状结构、花岗压碎结构、交代结构、格状结构、骸晶结构、包含结构、乳浊状结构和星点状构造、稀疏浸染状构造、细脉-网脉状构造、团块状-块状构造、晶簇构造、梳状构造、草莓状构造等。经野外地质调研及室内岩矿鉴定，得出区内成矿演化的时间序列及其结构特征见图1。

图1 研究区成矿演化时间序列及矿物生成顺序

3 成矿演化的宏观结构特征

3.1 初始沉积期

区内成矿演化起源于初始沉积期，青白口纪井潭组地层为一套酸性—中酸性变质火山碎屑岩系，其石英绢云千糜岩和含炭千枚岩具有较高的金丰度值，可为后期构造-岩浆活动致使金活化富集提供充足的成矿元素，具备提供初始矿源层的物质条件。矿石与地层中的硫同位素组成也暗示了二者之间的亲缘关系。井潭组火山碎屑岩建造可能为区内金矿化富集提供了成矿物质来源和矿化富集的矿源层。

3.2 构造-岩浆作用预富集期

构造-岩浆作用预富集期是区内成矿演化的重要一环，矿化富集与岩浆侵位及区域变质作用关系密切。受区域大构造背景的影响，晋宁期区内发生了规模性的构造-岩浆事件，形成了广泛分布于矿区的花岗岩，在岩浆侵位过程中，强烈的岩浆热液活动改变了金赋存状态原本平衡的物理-化学条件，破坏了金等成矿物质在井潭组地层中的稳定性，岩浆热液萃取、活化了地层中的成矿物质，在热动力的作用下富含金等成矿元素的热流体沿相对开放的有利构造空间迁移并在特定的空间部位聚集，促使成矿元素形成预富集。区内发育的片麻状花岗岩中金的丰度值高于地壳的平均克拉克值，暗示了侵位花岗质岩浆具有较高的金含量，可为矿化富集提供成矿物质。晋宁期的岩浆侵位为区内金矿化预富集提供了充足的热流体、热动力以及部分成矿物质，同时岩浆侵位产生的构造薄弱面为后期的热液叠加改造富集提供了有利的构造通道。

研究区位于璜茅—五城—屯溪韧性剪切带的中段，在其成矿演化过程中经历了韧性剪切作用。区内普遍发育片麻状花岗岩，暗色矿物以及石英，具有明显的定向拉长特征，暗示了晋宁期花岗岩在侵位后曾遭受了区域性的韧性剪切作用。井潭组地层发育挤压片理化，其中的石英脉被定向拉长呈石香肠状，与地层同步褶曲，指示了韧性剪切作用的普遍性。韧性剪切对矿化的预富集一方面表现为对原始岩石建造中成矿物质的直接作用造成矿化富集，强烈的韧性剪切作用不断产生富含挥发分的热水溶液，加之强烈的剪切动力，促使地层和花岗岩中金的赋存状态发生改变，使部分惰性金转变成活性金，进而在有利的介质流体和构造空间条件下促成金的活化、迁移，在有利的构造部位形成矿化的直接预富集，主要形成一些石英脉型金矿化。另一方面区域性的韧性剪切作用导致了花岗质岩石的各种蚀变，形成了有利于矿化富集的围岩蚀变，为后期热液叠加形成蚀变岩型金矿化提供了良好的条件。

3.3 内生热液富集期

燕山期是皖南地区金矿化工业富集的重要时期，该时期属于金矿化富集的内生热液叠加期，是区内金矿化工业富集的主成矿期，矿化受叠加于韧性剪切带之上的脆性断裂构造体系和成矿热流体的联合控制。叠加在韧性剪切带之上的后期脆性断裂构造体系处于一种开放的构造环境中，为有利于赋矿的构造薄弱带，为成矿热液的运移提供了有利通道，同时也是最重要的赋矿场所和成矿空间，并决定了矿化的空间展布格局及矿体形态，为研究区形成规模性的金矿化的工业富集提供了必备的构造条件。成矿热流体是金矿化富集的又一重要因素，规模性的热流体和充足的热动力促使金等成矿物质从富含金的岩石建造中萃取出来，活化富集并沿构造薄弱面迁移至有利部位聚集形成不同规模、不同形态的石英脉，并造成原始岩石建造不同程度的构造-热液蚀变，从而形成了石英脉型、蚀变岩型和千糜岩型矿化。

该期成矿作用的显著特征是构造-岩浆热液作用强烈，以燕山期花岗斑岩侵位为序幕，紧随其后的是沿脆性断裂侵位分布较为广泛的辉绿岩脉，随之而来的是与成矿作用密切相关的大规模岩浆期后热液贯入。该时期的石英大脉穿插沿脆性断裂贯入的辉绿岩脉，脆性断裂又叠加于花岗斑岩建造，花岗斑岩、辉绿岩脉及石英脉依次侵位的时间序列十分清晰，同时又被最晚形成的煌斑岩脉穿切。该期成矿作用奠定了区内的基本矿化格局，并导致了矿体的最终就位。区内斑岩体具有较高的丰度值，部分地段表现出较大的矿化强度。

3.4 表生风化期

区内现今矿化格局的形成是矿床形成后遭受区域性抬升剥蚀作用的结果[3]，金矿化出露或近于地表产出，发育褐铁矿化等次生作用，沟谷中发现含明金的砾石等地质现象。

4 成矿演化的微观结构特征

根据区内金矿化的不同成矿演化阶段矿化之间的穿插、包裹、胶结关系以及各矿化阶段的矿物共生组合、矿石组构特征及其空间产出特征，可大致将主成矿期即内生热液富集期的成矿演化划分为4个阶段，各阶段的主要矿化特征见表1。

表1 内生热液富集期各阶段金矿化主要特征

4.1 微量金-石英阶段(Ⅰ)

区内的石英大脉主要形成于该阶段，较为纯净，主要矿物为乳白色石英，具弱油脂光泽，常见贝壳状断口，基本不含其他矿物，金属矿物仅偶见星点状黄铁矿，未受后期改造的石英脉呈致密块状构造产出。该阶段矿化的基本特点是矿化规模大、分布范围广，主要分布于矿脉的上部，但矿化强度小，矿石含金量很低或不含矿，品位大多低于0.1 g/t，往往仅能作为矿化的标志，无法独立形成工业矿体，从总体上限定了金矿化的空间分布范围和规模。石英脉的充填就位往往致使围岩遭受热液改造，形成硅化、绢云母化等有利于形成蚀变岩型及千糜岩型矿化的围岩蚀变。

4.2 金-单一硫化物-石英阶段(Ⅱ)

金-单一硫化物-石英阶段为金矿化的主要成矿阶段，仍有较大规模的石英脉就位，但随着第Ⅰ阶段SiO2的大量卸载促使热流体中金属元素浓度的逐渐增高，在石英脉中往往含有一定量的金属硫化物。石英脉多呈乳白色，具强油脂光泽，Ⅰ、Ⅱ阶段矿化石英的主要区别在于第Ⅱ阶段石英脉往往含有一定量的金属硫化物。金属硫化物往往以单一硫化物的形式出现，常见金属矿物主要为发育晶面条纹的黄铁矿，呈星点状分布于石英脉中或靠近石英脉的花岗质蚀变岩及石英绢云千糜岩等石英脉的上、下盘围岩中，井潭组地层中的石英脉或靠近地层的石英脉往往也含有较多的毒砂，而在远离地层的石英脉中则少见，据此可推测，毒砂的来源可能与井潭组地层密切相关。在石英脉中也可偶见方铅矿、闪锌矿等金属硫化物及自然金呈星点状分布于石英间隙中。该阶段形成的金属硫化物的典型特点是矿物晶型较好、粒度较粗，多呈中—粗粒自形-半自形粒状结构产出，粒度一般大于0.1 mm，最大者可达10 mm。该阶段矿化含金性较好，部分地段大于1 g/t，为区内金矿化的主要成矿阶段，构成了工业矿体的主体，矿化分布范围较广，主要分布于矿脉的中部及中上部，是目前工业开采的主体。此外，该阶段还发育了大量的蚀变岩型矿化和千糜岩型矿化。在成矿流体的运移过程中，由于液压致裂作用导致断裂构造的上、下盘发育花岗质碎裂带，该类微裂隙发育的碎裂带被成矿热流体充填形成石英网脉带并发生硅化、黄铁矿化等热液蚀变，形成蚀变岩型矿化。当成矿热流体沿千糜岩地层千糜理或构造裂隙贯入，除形成石英脉型矿化外，部分含矿热液交代井潭组石英绢云千糜岩也形成了一定规模的富含黄铁矿的蚀变千糜岩型矿化。该阶段矿化的基本特点是矿化规模较大，分布范围较广，矿化强度明显加强，以含黄铁矿等金属硫化物为特征，同时发育石英脉型、蚀变岩型以及千糜岩型矿化等多种矿化类型，矿化类型发育齐全，是区内形成金工业矿化富集的标志。

4.3 金-多金属硫化物-石英阶段(Ⅲ)

金-多金属硫化物-石英阶段导致金矿化形成局部富集，相对富含Cu、Pb、Zn等组分的热液沿早阶段石英脉微裂隙充填成矿，叠加成矿特征明显，形成以方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等金属硫化物组合为特色的第Ⅲ阶段金矿化，矿化强度在局部空间内急剧加大，受成矿期构造作用形成的裂隙系统，为矿化局部富集提供了成矿热液的运移通道和储矿空间，是形成矿化富集的基本前提。随着成矿流体的演化，该阶段成矿流体相对于前2个阶段而言，方铅矿等多金属硫化物以及自然金的含量明显提高，成矿热流体多沿成矿期构造形成的裂隙系统贯入就位，形成叠加于第Ⅰ、Ⅱ矿化阶段石英脉之上的细脉状、网脉状、团块状的第Ⅲ阶段矿化。该阶段石英多呈烟灰色，具强油脂光泽，往往呈线状细脉、细透镜体、晶簇等充填于早阶段形成的石英脉裂隙系统内，与多金属硫化物及自然金相伴而生，在含多金属硫化物的石英脉裂隙中裂隙金发育，呈薄膜状、细脉状、哑铃状分布于石英裂隙、石英与蚀变岩接触面以及黄铜矿、方铅矿集合体中，与之共生的金属硫化物多呈半自形-他形粒状或浸染状产出，其集合体多为细脉状或团块状，该阶段形成的多金属硫化物结晶程度明显差于第Ⅱ阶段，黄铁矿晶型和粒度变化明显，多呈细粒他形结构产出，在矿石中的产出状态也明显表现出集中产出的特点，往往呈薄膜状或团块状赋存于石英脉裂隙中。

该阶段矿化的最大特点是矿化叠加于早阶段矿化之上，具明显的穿插、包裹、胶结早阶段矿化的叠加成矿特征。早阶段形成的石英脉受构造应力作用形成裂隙系统是形成该阶段矿化的基本前提，矿化叠加一方面表现为沿早阶段石英脉裂隙贯入直接叠加，或表征为烟灰色石英细脉穿插早阶段石英，或表征为Cu、Pb、Zn等多金属硫化物细脉沿早阶段石英脉裂隙分布，或表征为两者兼有之。矿化叠加另一方面表现为Cu、Pb、Zn等多金属硫化物呈弥散状分布，矿化叠加肉眼基本无法察觉，该类型矿化叠加与前一类型矿化叠加密切相关，是由于浓度差而导致的矿化叠加，其叠加方式是通过浓度晕扩散作用实现的。该阶段矿化叠加造成了金矿化的局部富集，形成了为数众多的富矿包，但规模一般不大。Cu、Pb、Zn等多金属硫化物叠加是矿化富集最直接的标志，在该类地段往往能发现明金，矿化叠加广泛分布于矿区，主要分布于矿脉的中部及中下部，矿化规模有限。

4.4 微量金-方解石-萤石-石英阶段(Ⅳ)

区内金矿化的成矿作用至该阶段已十分微弱，标志着成矿演化已趋于结束，仍可见少量的石英，但主要形成方解石、萤石等一些低温矿物组合，基本不见金属矿物，与早阶段矿化表现出明显的穿插、胶结关系，在矿区范围内仅在局部地区小规模出现，石英多呈灰白色，玻璃光泽，主要与方解石、萤石共生。该阶段矿化含金性不佳，分布零星，规模有限，基本不具工业意义。

5 成矿演化与矿化富集的关系

区内金矿化的成矿演化具有多期、多阶段特征，不同时期的成矿作用表现出继承—叠加—富集的演化趋势。初始沉积期为金矿化提供了矿源层，构造-岩浆作用预富集期通过对矿源层的改造促使了成矿物质的预富集，为工业富集奠定了基础，而内生热液富集期是区内金矿化形成工业富集的关键时期，导致了工业矿体的最终主成矿期，其成矿演化对金矿化工业富集起到了至关重要的作用，第Ⅰ阶段矿化大致限定了矿体的空间分布范围，以形成石英大脉为主；第Ⅱ阶段矿化形成了金矿化的主体，形成了石英脉型、蚀变岩型和千糜岩型矿化；第Ⅲ阶段矿化叠加于第Ⅰ、Ⅱ阶段矿化之上，以局部微小裂隙叠加为主，导致了矿化的局部富集，形成局部矿化富集中心，第Ⅱ、Ⅲ阶段矿化形成了区内的主要工业矿化，是成矿演化的主要成矿阶段；第Ⅳ阶段矿化分布局限，对矿化工业富集基本不具意义，暗示了成矿作用趋于结束。各阶段金矿化强度变化较大，金品位变动幅度大，伴生的金属硫化物种类、数量越多，金品位越高。第Ⅰ～第Ⅳ矿化阶段在矿化规模上依次减小，在成矿温度上依次降低，第Ⅰ～第Ⅲ矿化阶段，金属矿物组合总体上由简单到复杂，显示了从以氧化物(石英)为主演化到以单一硫化物(黄铁矿、毒砂)为主，然后以多硫化物(黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等)为主，最后以碳酸盐组合结束的演化趋势。

6 结 论

(1)天井山金矿床成矿演化具有演化历史复杂，成矿期次多的特点，成矿演化在宏观上可分为初始沉积期、构造-岩浆作用预富集期、内生热液富集期和表生风化期，主成矿期内生热液富集期在微观上又可分为微量金-石英、金-单一硫化物-石英、金-多金属硫化物-石英以及微量金-萤石-方解石-石英等4个阶段。

(2)成矿演化与矿化富集具有继承叠加的关系，初始沉积期和构造-岩浆作用预富集期为矿化富集奠定了物源和构造基础，内生热液富集期导致了工业矿体的最终就位，第Ⅰ、Ⅱ阶段大致限定了矿体的空间分布范围和矿化类型，第Ⅲ阶段矿化叠加形成了局部矿化富集，第Ⅳ阶段碳酸盐组合的出现指示了成矿演化趋于结束。矿床形成后遭受抬升剥蚀作用形成了现今的矿化格局。

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Metallogenic Evolution and Its Structure of Tianjingshan Gold Deposit in Southern Anhui Province

Ma Zhanqing An Haixi Han Guang Wang Jianhong Jiao He Cai Jinfu Tong Yongjun

(Integrated Institute of Geology and Mineral Resource Exploration of Qaidam in Qinghai Province)

Metallogenic evolution of Tianjingshan gold deposit in macroscopic can be divided into initial deposition period, tectonic-magmatic preenrichment period, endogenous hydrothermal enrichment period and supergene weathering period, and in microscopic included trace gold-quartz stage, gold-single sulfide-quartz stage, gold-polymetallic sulphides-quartz stage and trace gold-fluorite-calcite-quartz stage of endogenous hydrothermal enrichment period. The macroscopic and microscopic characteristics of the metallogenic evolution of Tianjiangshan gold deposit are analyzed in detail,besides that,the relationship between metallogenic evolution and mineralization enrichment is discussed so as to provide reference for the prospecting work in Tianjingshan gold mining area.

Metallogenic evolution, Mineralization structure, Mineralization enrichment

*青海省沱沱河地区江仓南铜多金属矿调查评价项目(编号：1212011121219)；青海雅西措地区铜多金属矿调查评价项目(编号：1212011140075)；青海省格尔木市黑海北铜金矿调查评价项目(编号：1212011140113)。

2015-05-13)

马占青(1982—)，男，工程师，硕士，816099 青海省格尔木市昆仑南路12号。