黄 柯，谢桂青,2**，段留安，安文武

（1中国地质大学自然资源部战略性金属矿产找矿理论与技术重点实验室，北京 100083；2中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室，北京 100037；3中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心，山东烟台 264004；4中国地质大学资源学院，湖北武汉 430074）

浅成低温热液矿床是全球金、银贵金属以及铅、锌、铜等贱金属的重要来源（Simmons et al.,2005；Frimmel,2008），形成深度通常小于1.5 km、成矿温度低于300°C（Lindgren,1922；Hedenquist et al.,2000），并多与深部高温的斑岩-矽卡岩型铜-金-钼矿床构成斑岩成矿系统，具有极为重要的经济价值（Sillitoe,2010）。根据硫化物组合所指示的硫化状态的差异，浅成低温热液矿床多被分为高硫（HS）、中硫（IS）和低硫（LS）型3个亚类（Einaudi et al.,2003；Sillitoe et al.,2003）。其中IS型金矿床早期被划为LS型矿床的亚类（John et al.,1999），后来研究发现该类型发育高硫化态和低硫化态之间过渡的硫化物组合，如黝铜矿、砷黝铜矿等，以出现低铁闪锌矿（FeS摩尔比通常为1%～20%）和富锰碳酸盐为特色（Wang et al.,2019），具有高含量的贱金属、高Ag/Au比值、相对较高的成矿流体温度和盐度，不同于HS和LS型金矿床（Hedenquist et al.,2000；Sillitoe et al.,2003）。由于IS型浅成低温热液矿床提出时间相对较晚，研究程度相对薄弱，但相比于LS型矿床，IS型矿床显示出与区域HS型和深部斑岩型矿床更为密切的时空和成因联系，具有重要的勘查指示意义（Cooke et al.,2011；Wang et al.,2019；Sillitoe,2020）。

长江中下游是中国东部重要的Cu-Fe-Au多金属成矿带，矿床类型多样，且数量众多，金属矿床合计超过200余处（图1a、b，常印佛等,1991；翟裕生等,1992），其中Cu-Au矿床多以斑岩-矽卡岩型为主（Pan et al.,1999；Mao et al.,2011），但浅成低温热液矿化蚀变系统常常不发育（Zhou et al.,2015），主要以庐枞火山盆地内的HS型蚀变系统，如矾山大型明矾石矿床（范裕等,2010）和黄竹园小型银多金属矿床（刘杰添等,2021），以及少量LS型矿床为主，如天头山中型金矿（White et al.,2019），该带却鲜有IS型矿床的报道（图1a、b）。

抛刀岭金矿位于长江中下游成矿带安庆-贵池矿集区（图1b），距离安徽省池州市南部约20 km，目前探明金储量超过35 t，平均品位达1.7 g/t，是该带规模最大的独立金矿床（Duan et al.,2018；杨晓勇等,2020）。矿区出露的地层主要为志留系，以高家边组粉砂质页岩为主，西北部出露有坟头组和茅山组砂岩、砂质页岩以及泥盆系五通组石英砂岩。矿区出露的岩浆岩主要为早白垩世英安斑岩（出露面积约0.6 km2），呈岩枝或岩脉状。金矿体主要赋存于英安斑岩脉内部，仅少量产于围岩地层中，成矿被认为与英安斑岩有成因联系（Duan et al.,2018）。矿体呈北东向展布，受两侧北东向断裂控制（图2）。抛刀岭金矿目前研究程度较低，前人主要对该矿床的地质特征和含矿岩体地球化学进行了一定程度的研究，认为该矿床类似于斑岩型金矿（张辉煌等,2002；赵德奎等,2009；段留安等,2012；2014）。在前人工作基础上，笔者对抛刀岭金矿开展了详细的野外钻孔岩芯编录，选择矿区22个钻孔进行观察，并系统采集了相关样品，通过短波红外光谱、室内鉴定和矿物成分研究，厘定了岩体蚀变、脉体种类、矿物组合和矿化之间的关系，为抛刀岭金矿的成因类型提供了新的证据。

图1 中国构造分区简图（a，改自Wang et al.,1995）和长江中下游成矿带矿集区及代表性斑岩±矽卡岩±浅成低温热液矿床分布图（b，改自Mao et al.,2011）Fig.1 Simplified tectonic framework of China(a,modified after Wang et al.,1995)and the distribution of ore districts and representative porphyry±skarn±epithermal deposits in the Middle-Lower Yangtze River Valley metallogenic belt(b,modified after Mao et al.,2011)

图2 抛刀岭矿区地质简图（改自段留安等，2014）Fig.2 Simple geological map in the Paodaoling orefield（modified after Duan et al.,2014）

抛刀岭金矿英安斑岩脉侵入到志留系砂质、粉砂质页岩中，多于95%的金矿化集中于蚀变岩体内部（图3），目前已经勘探的最深金矿化位于矿区西南部，约地表以下700 m。含矿岩体蚀变强烈，长石及暗色矿物基本已完全蚀变，仅保留交代假象结构。短波红外光谱分析和镜下观察显示主要的蚀变矿物为伊利石、白云母、绿泥石以及碳酸盐（白云石、含铁白云石、方解石、菱铁矿和菱镁矿），和少量其他黏土矿物，如高岭石、地开石和蒙脱石（图4a）。金矿体主要分布在与伊利石-白云母±碳酸盐±其他黏土矿物有关的蚀变带，且多发育浸染状细粒自形晶黄铁矿，含量＜5%，晚阶段微细粒自形毒砂常沿黄铁矿边部或者交代黄铁矿产出。以绿泥石-碳酸盐±伊利石±蒙脱石为主的蚀变多位于相对深部和外围，贫金矿化（图3、图4b）。

图3 抛刀岭金矿17号勘探线剖面图黄色采样点代表伊利石-白云母化为主的样品；绿色采样点代表绿泥石-碳酸盐化为主的样品（图中标出了部分样品中碳酸盐矿物的w(MnO)）Fig.3 Section map of No.17 exploration line in the Paodaoling gold deposit Theyellow starsrepresent thesample location with illite-muscovite-dominated alteration;thegreen stars represent thesamplelocation with chloritecarbonate-dominated alteration(the MnOcontentsof carbonatemineralsin somesamples are marked in Fig.3)

抛刀岭金矿化主要呈脉状、网脉状和角砾状形式产出，多具有填充型的脉体结构，局部呈胶状、皮壳状或晶簇状（图4c、d）。从早到晚发育多阶段脉体，根据穿切关系和矿物组合，主要可划分为4个阶段（图5）：①以灰色细粒-隐晶质石英-重晶石-伊利石为主，硫化物含量很低（＜1%），可见少量微米级黄铁矿、闪锌矿呈浸染状分布在脉体内部（图4c）；②以结晶质石英-黄铁矿-伊利石±毒砂±闪锌矿为主，脉体中硫化物含量变化较大，主要以黄铁矿为主，多具有微细粒结构，呈自形粒状、球粒状或粉末状，最高可达10%，其他硫化物少见；③以石英-多金属硫化物-富锰碳酸盐为主，硫化物主要包括闪锌矿、毒砂、黄铁矿、白铁矿、方铅矿、车轮矿（CuPbSbS3）、车轮矿-硫砷铅铜矿固溶体（CuPb(As,Sb)S3）和微量黄铜矿。富锰碳酸盐主要由含铁白云石和方解石组成，常发育毛发状方铅矿（图4e、f）。多金属硫化物通常分布在脉体中心或边部，矿物呈带状或浸染状贯穿脉体，含量较高，可达20%以上；④以石英-富锰碳酸盐±重晶石±雄/雌黄±辉锑矿为主，其中雌黄、雄黄、辉锑矿仅少量出现，常沿脉体裂隙分布或穿切早期石英脉。金矿化品位与脉体中的硫化物含量呈正相关关系，金主要呈固溶体或者晶格金的形式分布在富砷黄铁矿和毒砂中，自然金相对罕见。

图5 抛刀岭金矿矿物生成顺序图（图中线的粗细代表矿物在不同阶段的相对丰度）Fig.5 Mineral paragenetic sequence of the Paodaoling gold deposit(Line thickness in figure indicates the relative min‐eral abundance in different stages)

综上所述，笔者初步认为抛刀岭金矿具有与IS型浅成低温热液金矿类似的特征，而与典型斑岩型金矿和其他金矿类型存在一定差异（表1），主要理由如下：①斑岩型金矿床以与侵位浅的偏基性闪长质侵入体有关、发育特征性的条带状富磁铁矿石英脉为典型特征（Vila et al.,1991a；1991b）。本次研究中，抛刀岭未见到类似条带状和斑岩型矿床典型网脉（Gustafson et al.,1975）。此外，抛刀岭金矿脉体多为填充型，其中石英多呈显微晶、环带状自形晶以及定向的长条状，局部可与碳酸盐、硫化物组成胶状、皮壳状、晶簇状结构（图4c～e），不具有斑岩铜金矿床高温石英脉体中典型的糖粒状、镶嵌粒状等结构，暗示脉体形成温度较低。张辉煌等（2002）曾报道抛刀岭金矿脉体石英中的流体包裹体均一温度集中在130～180℃和235～285℃两个区间，该温度范围与矿物组合一致。②抛刀岭金矿的蚀变特征与IS型矿床类似。蚀变矿物组合以伊利石-白云母为主，指示了相对中性的流体条件。明显不同于HS型矿床中明矾石-高岭石等相对酸性的蚀变组合，并且缺少LS型矿床中特征性的冰长石蚀变矿物（Sillitoe et al.,2003）。抛刀岭金矿化主要产于面状型蚀变的岩脉内部，局部出现浸染状或细脉状雌/雄黄的低温热液组合，但不发育卡林型金矿常见的去碳酸盐化蚀变（Hofstra et al.,2000）；③抛刀岭金矿脉体中硫化物组合以中等硫化态为主，具有与IS型浅成低温金矿床类似的铜-铅硫盐，即车轮矿-硫砷铅铜矿（Wu et al.,1977），现未发现黝铜矿、砷黝铜矿等矿物，但这也在其他IS型金矿床中有报道，如罗马尼亚的Milin Kamak（Sabeva et al.,2017）和Sacaramb（Alderton et al.,2000）矿床。局部出现的低硫化态矿物，如毒砂和辉锑矿，可能受控于流体与还原性地层的反应或者硫化态的瞬时波动（Einaudi et al.,2003）；④抛刀岭金矿脉体中碳酸盐矿物较高的锰含量（w(MnO)＜7%）、闪锌矿中低的铁含量（FeS摩尔比为0.1%～18%），以及脉体中相对较高的闪锌矿和方铅矿含量（局部大于20%）和矿石相对高的Ag/Au比值（Ag/Au＜166，张辉煌等,2002），均与典型IS型矿床一致（Wang et al.,2019）。由此，通过综合对比和典型地质特征分析，我们认为抛刀岭为IS型浅成低温热液金矿床，若此结论成立的话，抛刀岭是长江中下游首例IS型浅成低温热液金矿床。

表1 抛刀岭金矿与典型斑岩型和中硫型浅成低温热液金矿成矿特征对比Table 1 Comparison of mineralization characteristics of Paodaoling gold deposit with typical porphyry-type and intermediate-sulfidation epithermal gold deposit

图4 抛刀岭金矿岩体典型蚀变和脉体特征a.英安斑岩强烈的伊利石-白云母化，以及自形浸染状黄铁矿（正交偏光，ZK2805 121.3 m）；b.英安斑岩中暗色矿物斑晶发生绿泥石-碳酸盐化，长石斑晶发生碳酸盐-伊利石-蒙脱石化（单偏光，ZK1705 278.9 m）；c.皮壳状石英-碳酸盐-黄铁矿脉穿切灰黑色石英-黄铁矿脉（ZK1703 126.5 m）；d.石英围绕微-细黄铁矿生长。注意石英局部呈同心圆弧状，具有纤维状、羽毛状的胶状结构（如图中红色箭头所示；正交偏光，ZK2805 126.2 m）；e.石英-多金属硫化物脉。注意针状的方铅矿产于脉体边部和围岩中（ZK1703 177.7 m）；f.石英-多金属硫化物脉体的典型矿物组合，包括石英、富锰-含铁白云石（w(MnO)为1.0%～2.2%，如图中绿色标注点）、低铁闪锌矿x（FeS）为2.9%～17.2%，如图中黄色标注点）、黄铁矿、方铅矿、毒砂、车轮矿-硫砷铅铜矿固溶体（反射光，ZK3004 476 m）Qz—石英；Mus—白云母；Ilt—伊利石；Py—黄铁矿；Chl—绿泥石；Cb—碳酸盐；Sme—蒙脱石；Sph—闪锌矿；Gn—方铅矿；Apy—毒砂；Cpy—黄铜矿；Dol—白云石；Buor—车轮矿；Seli—硫砷铅铜矿Fig.4 Characteristics of typical alteration and vein types in the Paodaoling gold deposit a.Intenseillite-muscovitealteration and euhedral disseminated pyriteoccurred in daciteporphyry(cross-polarized light,ZK2805 121.3 m);b.Dark mineral phenocrystsreplaced by chloriteand carbonate mineral,contrast with feldspar by carbonate,illite,and smectite(plane-polarized light,ZK1705 278.9 m);c.Carbonate-quartz-pyritevein with crustiform texture cut gray-black quartz-pyritevein(ZK1703 126.5 m);d.Quartz over‐grown around micro-fine pyrite.Notethat thequartz hasconcentric arc shapewith fiber or plumosetexturelikecolloform textureasshown by the red arrowsin figure(cross-polarized light,ZK2805 126.2 m);e.Quartz-polymetallic sulfidevein.Notethat the galenahas acicular textureoccurring in themargin of thevein and wallrock(ZK1703 177.7 m);f.Typical mineral assemblagesin quartz-polymetallic sulfideveins,including quartz,Mnrich ferroan dolomite(w(MnO)=1.0%～2.2%,asshown by thegreen dot and number),low-Fe sphalerite(x(FeS)at 2.9%～17.2%,asshown by the yel‐low dots and numbers),pyrite,galena,arsenopyrite,and bournonite-seligmannitesolid solution(reflected light,ZK3004 476 m)Qz—Quartz;Mus—Muscovite;Ilt—Illite;Py—Pyrite;Chl—Chlorite;Cb—Carbonate;Sme—Smectite;Sph—Sphalerite;Gn—Galena;Apy—Arsenopyrite;Cpy—chalcopyrite;Dol—Dolomite;Buor—Bournonite;Seli—Seligmannite

抛刀岭大型IS型浅成低温热液金矿在长江中下游成矿带的首次识别在区域上具有重要的科学和找矿意义。段留安等（2012）获得了抛刀岭与成矿密切相关的英安斑岩脉年龄，显示为早白垩世（141～146 Ma），这与长江中下游成矿带斑岩-矽卡岩Cu-Au矿化的时代基本一致（Xie et al.,2007；Mao et al.,2011；周涛发等,2017），暗示抛刀岭金矿深部或外围可能存在斑岩-矽卡岩铜金矿床，可从抛刀岭外围石门庵、铜山牌等金、铜矿体得到佐证（杨晓勇等,2020）。而最近矿区北东侧～12 km的李湾矽卡岩铜金矿床找矿也取得重要突破（段留安等,2015），显示该区巨大的找矿潜力。需要指出的是，此文是初步结论，需要进一步研究深化，如抛刀岭金矿床的成矿时代、流体演化及物质来源等成矿机制。

致谢感谢池州市鑫诚矿业有限公司在野外工作期间提供的帮助，感谢审稿人给予的宝贵意见和建议。本文在成文过程中得到杨晓勇教授多次指导，并与李伟副教授、朱乔乔副研究员进行过多次探讨，在此一并表示感谢。