李忆南 陶波

（安徽省地质矿产勘查局321地质队）

蛤蟆岭花岗闪长岩体处铜陵市南19 km，铜陵市义安区天门镇西垅村蛤蟆岭地区。其位于铜陵矿集区西南边部，永村桥背斜西南端南东翼，该地区主要为大面积志留系砂页岩地层，浅表岩浆岩出露规模较小。以往勘查工作由于揭露较浅，大多未揭穿志留系地层，勘查结果显示志留系砂页岩与中酸性—中基性侵入岩组合的成矿性差，故对该区及该岩体认识不足，地质勘查和研究程度偏低。近些年，随着地质工作大量开展以及勘查深度的加大，发现了蛤蟆岭铜金钼矿，是铜陵矿集区深部找矿的重要成果之一，也是铜陵地区首次在O（奥陶系）/S（志留系）界面及其岩体接触带附近发现具有层控型+斑岩型+矽卡岩型“三位一体”类型矿床，说明蛤蟆岭岩体具有良好的成矿性，因而对该岩体的进一步研究变得十分必要。本研究对铜陵蛤蟆岭岩体的锆石U-Pb 同位素年代学特征及其找矿意义进行分析，为后续区域地质找矿工作提供参考。

1 区域地质背景

铜陵矿集区是我国长江中下游成矿带中重要的成矿区带，位于扬子陆块的北缘，大别造山带的前陆褶断带上，属下扬子台坳中贵池—繁昌凹断褶皱束的一部分，周边被4条深大断裂所围限，呈近似菱形。地层划属下扬子地层分区芜湖—石台地层小区，除了早—中泥盆世、晚三叠世及侏罗纪地层缺失外，从寒武纪至第四纪地层均有发育。该区是燕山期再活化带，区内主要发育中生代中酸性侵入岩及晚期的岩脉，侵入岩体属中—浅成相，呈小岩株、岩枝、岩墙状，总体上构成了EW 向的铜陵—戴家汇构造岩浆成矿带［1-4］。

铜陵矿集区现已发现大、中型铜金多金属矿床30 余处，以斑岩型、矽卡岩型、中低温热液型及其复合叠加类型为主［5］，金属矿床大多围绕燕山期岩体分布，具有明显的受岩浆侵入活动控矿特征。

2 工作区地质特征

2.1 地层

蛤蟆岭地区出露地层主要为志留系—二叠系及第四系。志留系大面积出露，因褶皱构造有重复或倒转，包括茅山组（S1-2m）、坟头组（S1f）、高家边组（S1g），岩性主要为石英细砂岩、粉砂岩、粉砂质页岩等。泥盆系缺失中、下统，仅见上统观山组（D3g）石英砂（砾）岩、粉砂岩。石炭系缺失部分地层，仅见有高骊山组（C1g）细砂岩、泥岩。二叠系仅见中统栖霞组下段（P2q1）粉砂质页岩夹含碳质页岩、生物碎屑灰岩。第四系主要为全新统（Qh），分布于山间低洼地带，以黏土、亚黏土夹碎石为主。区内蛤蟆岭铜金钼矿施工了大量钻孔，揭露有奥陶系地层五峰组（O3w）、汤头组（O3t）、宝塔组（O2-3b）、牯牛潭组（O2g）、东至组（O2d）及红花园组上段（O1h2）和红花园组下段（O1h1），岩性主要为硅质页岩、灰岩等。

2.2 构造

蛤蟆岭地区主要褶皱构造为永村桥背斜，总体呈NE 向展布，两翼产状不对称，北缓南陡，背斜两翼地层为二叠系—志留系，核部主要为志留系下统高家边组及奥陶系中上统。永村桥背斜形态复杂，在蛤蟆岭地区呈一双峰（或隆中凹）构造，核部志留系次级褶曲发育，多形成倒转或地层重复，产状平缓且向南局部有倒转［6］。NE、NW 向断裂发育，以NE向断裂控岩控矿作用明显，为印支期褶皱的伴生断裂，主要分布于褶皱两翼，多为高角度逆冲断层，断层面倾角随地层倾角进行相应变化，力学性质为压扭性，断层带及两侧发育断层角砾岩、构造透镜体、摩擦镜面，多具褐铁矿化、金矿化。蛤蟆岭地区地表即有一条NE（E）向破碎角砾岩带，宽10～30 m，产状陡立，蛤蟆岭岩体即沿该断裂侵位。

2.3 岩浆岩

蛤蟆岭花岗闪长岩体侵位于永村桥背斜西南端近核部偏东南翼，沿NEE 向断裂破碎带贯入，地表出露呈一近EW 向鸟眼状，面积约0.03 km2，出露长约440 m，深部呈岩枝状，整体倾向SE（图1）。岩体围岩主要有志留系下统高家边组（S1g）、坟头组（S1f）粉砂岩、粉砂质页岩等，奥陶系下统红花园组（O1h）、中统牯牛谭组（O2g）、东至组（O2d）、宝塔组（O2+3b）、上统汤头组（O3t）、五峰组（O3w）石灰岩、硅质岩等，岩体与围岩接触界线及接触关系清晰。岩体北侧浅表志留系粉砂岩多具有强烈的褐铁矿化，深部多形成角岩化，石灰岩多具有大理岩化，近接触带碳酸盐围岩及岩体边部常见不同程度的矽卡岩化。岩体地表风化常具高岭土化，暗色矿物多褪色，岩体蚀变在空间上具有垂向分带特征，各带之间均为渐变接触。矿物之间存在明显的交代现象，从上至下依次分为高岭土化带—绢云母化带—黄铁云英岩化带—矽卡岩化带。

岩体岩性主要为花岗闪长岩，一般呈灰色，半自形粒状结构，块状构造。矿物成分主要由更长石、石英、角闪石、钾长石及少量黑云母。更长石多呈柱状，粒径为0.30～2.40 mm，部分颗粒粗大，见简单双晶、聚片双晶及环带结构，少量被高岭土、绢云母交代，广泛分布；钾长石呈粒状，粒径为0.30～1.10 mm，颗粒大小不等，含量为10%～15%；石英呈他形粒状，粒径为0.20～1.30 mm，颗粒大小不等，含量为20%～23%；角闪石呈柱状，粒径为0.20～2.10 mm，大部分颗粒较粗大，部分被绿泥石及少量黑云母交代，含量为10%～15%；黑云母呈片状，片径为0.08～0.40 mm，含量约5%。副矿物有磷灰石、榍石、锆石、黄铁矿等。磷灰石呈柱状，含量约1%；榍石呈楔形，含量约3%；锆石呈柱状，微量；黄铁矿呈半自形—他形晶，含量约4%。

蛤蟆岭岩体的w（SiO2）为56.17%～63.90%，平均59.37%；w（Al2O3）为15.55%～16.93%，平均15.99%；w（MgO）为1.71%～3.07%，平 均2.21%；w（CaO）为3.48%～6.48%，平 均4.95%；w（K2O）为2.67%～8.26%，平均3.83%；w（Na2O）为2.36%～4.30%，平均3.48%。里特曼指数σ为2.33～7.65，平均为3.43，总体上属准铝质高钾钙碱性系列岩石［7］。

2.4 典型矿床

蛤蟆岭铜金钼矿床是近几年的找矿新发现，位于永村桥背斜西南端近核部偏南东翼，受构造破碎带和蛤蟆岭岩体控制，铜金钼矿体主要分布于-400 m 以深地段，赋存于O/S 界面、蛤蟆岭岩体及其内、外接触带中，属层控型+斑岩型+矽卡岩型“三位一体”矿床。层控型矿体赋存于O/S界面，受O/S层间滑脱构造、层间裂隙控制，以铜、钼为主；斑岩型矿体赋存于蛤蟆岭岩体中，受近志留系岩体中的裂隙带控制，以铜为主，伴生金；接触交代矽卡岩型矿体赋存于蛤蟆岭岩体内、外接触带矽卡岩中，受岩体接触带及奥陶系控制，以铜金为主。该矿首次在铜陵矿集区发现O/S界面控制的铜金钼矿体，具有较好的找矿潜力，为铜陵矿集区深部找矿提供了良好的依据和方向。

3 岩体锆石U-Pb年龄

3.1 测试方法

蛤蟆岭岩体锆石U-Pb测年样品采自钻孔内新鲜的花岗闪长岩，通过单矿物锆石分选，在显微镜下挑选出晶形完好的锆石颗粒，将其均匀间隔排列在双面胶上，灌入环氧树脂等待其冷却凝固后，打磨抛光露出锆石表面，制成锆石靶，拍摄锆石阴极发光（CL）图像。根据阴极发光图像选择典型的岩浆锆石圈定位置进行锆石U-Pb 测年分析，采用LA-ICP-MS 法，由ICP-MS 和激光剥蚀系统联机完成，使用安捷伦电感耦合等离子体质谱仪（Agilent7900）和MicorLas公司的相干193 nm 准分子激光剥蚀系统（GeoLasProHD）进行测定，激光能量80 mJ，频率5 Hz，激光束斑直径32 μm。年龄计算采用ISOPLOT（3.00版本）软件。

3.2 测试结果

本研究分析的3组蛤蟆岭岩体测试样品中，锆石呈浅灰白色，晶形较好，大多数呈自形短柱状、四方双锥状，颗粒长轴一般为40～200 μm，短轴40～60 μm，长宽比例为1∶1～1∶5。锆石阴极发光图像显示有明显的震荡环带。锆石w（Th）为（77.1～681.3）×10-6，w（U）为（90.6～373.0）×10-6，w（Th）/w（U）都大于0.4（0.71～1.83），具有典型的岩浆锆石特征［8］。测试选取自形程度好，震荡环带发育的锆石，每组样品测试靶点20个点。相关测试分析数据见表1。

测点数据结果（表1）经过分析处理，剔除和谐度低于85%的测点。1号样有效测点14个，锆石表面年龄为（136.4±1.9）～（151.9±3.2）Ma，锆石U-Pb 和谐年龄为（140.4±0.61）Ma（加权平方差=1.00，概率值=0.32）（图2（a）），w（206Pb）/w（238U）加权平均年龄为（140.4±1.9）Ma（加权平方差=2.0，概率值=0.017）（图2（d）），两者年龄一致，代表该样品成岩时间为（140.4±1.9）Ma。2 号样有效测点16 个，锆石表面年龄为（135.1±2.7）～（140.5±2.0）Ma，锆石U-Pb 和谐年龄为（137.7±0.55）Ma（加权平方差=0.000 22，概率值=0.99）（图2（b）），w（206Pb）/w（238U）加权平均年龄为（137.7±1.1）Ma（加权平方差=0.61，概率值=0.87）（图2（e）），两者年龄一致，代表该样品成岩时间为（137.7±1.1）Ma。3 号样有效测点13 个，锆石表面年龄为（133.8±2.4）～（140.5±1.9）Ma，锆石U-Pb 和谐年龄为（137.8±0.55）Ma（加权平方差=0.38，概率值=0.54）（图2（c）），w（206Pb）/w（238U）加权平均年龄为（137.8±1.4）Ma（加权平方差=1.3，概率值=0.21）（图2（f）），两者年龄一致，代表该样品成岩时间为（137.8±1.4）Ma。

3 组样品的锆石U-Pb 测年结果显示，蛤蟆岭花岗闪长岩岩体的成岩时代为（140.4±1.9）～（137.7±1.1）Ma，形成于中生代早白垩世，属燕山期侵入岩。

4 讨论

根据前人在铜陵地区取得的成岩成矿时代研究成果［7-10］，铜陵矿集区大规模的中酸性—中基性岩浆活动时代主要集中在143～136 Ma，成矿重要时期集中在144.2～134.8 Ma，由此可知区内成矿作用与燕山期的岩浆活动有着密切关系［11］。从已知矿点分析可知，当燕山期侵入岩的围岩是奥陶系、石炭系等碳酸盐岩地层时，易形成矽卡岩型矿床；当侵入岩的围岩是志留系、泥盆系的陆源碎屑岩地层时，含矿热液可以进入围岩的裂隙、孔隙、层理、层间破碎带等空间形成热液充填型矿床，或者含矿热液被封闭在岩体内部形成斑岩型矿床［12］。其中花岗闪长岩类和闪长岩类侵入岩，特别是小范围内有多次侵入的小岩体更易于成矿［13］。

在蛤蟆岭地区，含有Cu、Au 等成矿元素的酸性岩浆热液沿永村桥背斜轴部和NE 向断裂构造侵位，形成蛤蟆岭花岗闪长岩体，其在上升侵位过程中分异出富含Cu、Au、Mo 等元素的热液，并交代围岩，在不同条件下形成不同类型的矿体，构成了层控型+斑岩型+矽卡岩型“三位一体”类型矿床。本研究经锆石U-Pb 同位素年代学测试得出，蛤蟆岭花岗闪长岩岩体的形成时代为（140.4±1.9）～（137.7±1.1）Ma，与铜陵地区其他代表性的燕山期中酸性岩浆岩年龄基本一致，同属于铜陵矿集区与铜金成矿关系密切的高钾钙碱性岩石系列，岩体本身的矿化显示，也充分说明了其良好的含矿成矿性，为该地区深部找矿提供了依据。

5 结论

（1）蛤蟆岭花岗闪长岩岩体的锆石U-Pb 年龄为（140.4±1.9）～（137.7±1.1）Ma，成岩时间为燕山期早白垩世，与铜陵矿集区主要的成矿岩浆岩年龄基本吻合。

（2）蛤蟆岭铜金钼矿为层控型+斑岩型+矽卡岩型“三位一体”类型矿床，矿体赋存于蛤蟆岭岩体及其与志留系、奥陶系接触带中，属于统一的岩浆热液成矿系统，成矿作用受蛤蟆岭岩体控制。

（3）蛤蟆岭岩体的找矿成果（蛤蟆岭铜金钼矿）表明该岩体具有含矿地质体特征，成矿良好，与测年成果相印证，说明锆石U-Pb 同位素年代学研究对该地区找矿具有良好的指示作用。