皖南新元古代中晚期岩相与古地理环境成矿控制因素分析

（一）地层对成矿作用的控制

区内新元古代中晚期地层对钨、钼、铅、锌、银、锰、硫铁矿等矿产具有明显的控制作用，它们既有同生成矿作用形成的矿产，也有为后期热液成矿作用提供物源或成为主要的赋矿围岩地层，如矽卡岩型钨钼（铅锌）矿主要受震旦纪蓝田组碳酸盐岩以及南华纪休宁组含钙质泥岩等地层控制；沉积型（沉积-热液叠改型）锰矿主要产于蓝田组白云质灰岩、白云岩内；蓝田组二段含有原生沉积硫铁矿，在后期的构造-岩浆热液活动中，使硫铁矿进一步富集成矿。

1.产于震旦纪蓝田组白云质灰岩、泥质灰岩矽卡岩型钨钼多金属矿

震旦纪蓝田组是本区矽卡岩型重要的赋矿层位之一，为一套浅海相黏土岩-碳酸盐岩组合，下伏海相间冰期沉积的南沱组，其中有含锰白云质灰岩，其上为皮园村组硅质岩系。蓝田组划分为4个岩性段：一段为含锰白云岩、白云质灰岩；二段为粉砂岩、碳质板岩、灰岩；三段为薄层条带状“肋骨”状泥灰岩与白云质灰岩、白云岩互层；四段为由灰黑色粉砂质泥岩、泥质岩、硅质岩组成韵律层。该层位成矿元素W、Mo、Pb、Zn、Ag等都有不同程度的富集（表8-4），上覆皮园村组硅质岩对蓝田组的矿化富集起到了有利的屏蔽作用，在区内可形成具“Si-Ca界面”特征的矿床。该层位在岩浆侵入接触变质作用过程中，不仅有利于变质矽卡岩形成，而且有利于成矿元素的活化富集，为成矿作用既提供了有利的赋矿层位，又提供了一定的物质来源。青阳百丈岩钨钼矿、竹溪岭钨银多金属矿、巧川钨矿、际下钨矿、逍遥钨铜矿中的矽卡岩型钨钼矿体均与蓝田组有关。

表8-4　本区震旦纪地层不同岩石类型元素含量（×10-6）

以际下钨矿为例，矿床赋矿地层明显局限于蓝田组的第一岩性段和第三岩性段及南沱组中上部白云质灰岩与泥灰岩。矿体呈层状、似层状及透镜状产于上述地层中，因此，具有广义层控的特点。赋矿地层蓝田组第一岩性段和第三岩性段WO3含量差异不明显，而与泥质岩有明显变化，这表明上述层位主要提供了成矿部位，矿质来源可能是多源的。由于受到侵入岩体的热接触变质作用，矿区内蓝田组下部和底部的白云质灰岩及泥质岩石普遍发育变质矽卡岩化（钙硅质角岩化），形成层状、似层状的透辉石-透闪石-石榴石变质矽卡岩层。

此外，由于本区构造上具有褶皱与断裂复合，矽卡岩型钨钼矿床往往与热液型金、银、铅、锌矿床共同产出，具有复合成因类型特征，以竹溪岭钨银多金属矿为例。

蓝田组碳酸盐岩为该区主要赋矿层位，竹溪岭同熔型花岗闪长岩为含矿母岩，岩体富集Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Mo，北东向刘村断裂对成矿影响最大。矿区主要存在3类矿化，即矽卡岩型白钨矿化、硅化脉型银钨矿化和金矿化。矽卡岩型白钨矿化主要发育在夏林-竹溪岭花岗闪长岩与蓝田组第三岩性段白云质灰岩、泥质灰岩接触带上，顶板为蓝田组第四段和皮园村组硅质板岩，矿体上部为钼矿，下部为钨钼共生矿体，矿石矿物主要有白钨矿、辉钼矿、黄铁矿等，另有少量方铅矿、闪锌矿、辉银矿等，此类型部分钨钼矿体顶板为皮园村组硅质板岩，属典型的Si-Ca界面成矿；硅化脉型银钨矿化，矿脉呈北东向穿过硅化花岗闪长岩和皮园村组硅质岩，矿石矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、白钨矿、辉钼矿等，脉石矿物以石英为主，矿体具有上部银矿品位高、下部钨矿品位高的特点；金矿化，主要分布在矿区西侧，受刘村断裂旁侧的次级断裂控制，矿体呈网脉状，矿化岩石主要为构造碎裂岩和奥陶纪西阳山组灰岩。

2.产于震旦纪蓝田组白云质灰岩、白云岩内的沉积-热液叠改型锰（铁）矿

震旦纪区内自下而上的沉积环境为滞留、缺氧还原环境的盆地相到盆地边缘斜坡相。其中在滞留、缺氧还原环境下，由于沉积介质（Eh、pH值）的改变等，由古陆蚀源区风化产物被地下水携带注入盆地（或藻类沉积），沉积了一套黑色至灰色以碳质泥（页）岩、碳酸盐岩为主的含锰岩系。在地表或近地表条件下，受到水、氧、二氧化碳、各种酸、温度变化等基本营力的改造，所有原生的二价锰化合物都要被氧化成三价或四价锰的氢氧化物，含铁矿物则分解成水化物、氧化物和氢氧化物。它们在一定的pH值条件下沉积在风化残余物带，次生富集淋滤而形成具有工业价值的铁锰矿床。以西坞口锰（铁）矿为例，铁锰矿体（层）常出露于山体的上部或山坡上，矿层露头线呈带状或环带状展布，矿体主要呈层状、似层状，其次呈透镜状、囊状分布于震旦纪蓝田组中，其产状变化较大，但基本保持含锰岩系的产状，矿体沿走向延续较长，且稳定，矿体厚度变化较大，一般厚约1.5～2.0m，矿体与围岩界线清晰。矿石类型主要为氧化铁锰矿石，矿石矿物以硬锰矿、褐铁矿为主，次为软锰矿及少量的黄铁矿，偶见黑锌锰矿、自然金。脉石矿物以石英为主，其次为黏土矿物、绢云母，极少量玉髓，微量白云母。

3.产于蓝田组泥质板岩、碳硅质板岩内的沉积型硫铁矿

本区沉积型矿床，主要为重晶石、磷和硫铁矿，其中硫铁矿与新元古代中晚期地层关系密切。早寒武世本区位于扬子板块陆棚边缘，沉积物有机质含量较高，其中Ba、P的高丰度应与生物的沉积作用有关。此外，本区震旦纪处于陆棚-盆地环境，形成早期的含同生硫铁矿、重晶石、磷结核等沉积层。在后期的构造-岩浆热液活动中，使硫铁矿进一步富集成矿。

（二）构造对成矿的控制作用

构造运动是驱动地壳物质包括成矿物质运动的主导因素，同时又为含矿流体提供运移通道和聚集沉淀的空间，因此是控矿诸因素中的主要因素。研究区与新元古代中晚期地层有关的矿床主要受褶皱构造影响，褶皱构造作用为此类矿床提供储矿空间。

1.区域性复式褶皱对矿床分布的控制作用

区内自北西至南东相间分布着若干大型复式褶皱，这些复式褶皱多是印支期、燕山期地壳活动的产物，与区内的燕山期岩浆岩有着成因上的关联。这一构造样式对区内成矿的控制表现在两个方面：一是区内含矿层位的展布受褶皱构造控制；二是褶皱构造的核部多是构造薄弱环节，有利于岩体的侵位，同时也提供了良好的成矿空间。这也是区内众多的侵入体及钨钼矿产地多分布于背斜、向斜核部的原因。

2.局部褶皱对矿床的控制作用(www.xing528.com)

区内大型复式褶皱内发育大量的小型褶皱，北东向较为发育。在构造运动的作用下，一些大型岩体，小型的岩株、岩枝底侵褶皱的核部或两翼，形成矽卡岩型矿床。在围岩与岩体的接触带，常见矽卡岩化、角岩化、大理岩化等，矽卡岩化矿体呈透镜状、似层状顺层产出于褶皱的核部或两翼。

研究区内主要褶皱轴向以近东西向为主，由于受皖浙赣断裂带的左行平移影响，造成了部分褶皱轴向偏北东。以逍遥钨铜矿为例，矿床所在区域仁里复向斜地处伏岭岩体的西侧，长轴总体走向北东，由于深部岩体侵位影响，枢纽波状起伏，局部形成轴隆，因此，由南而北出现了仁里次级向斜、际下次级背斜等多个次级构造。同时，区内际下钨矿床和巧川钨矿床也分别受际下次级背斜和仁里次级向斜控制，主矿体呈层状、似层状、透镜状产出于次级褶曲的假整合面、次级倒转褶曲的转弯处等部位，与褶皱控矿关系密切。

区域上逍遥复背斜主要由荆州向斜、逍遥背斜和银坞向斜组成，轴向近东西，枢纽向北东东倾伏，其次级褶皱十分发育，总体上表现为背斜紧闭、向斜开阔。逍遥地区与成矿关系十分密切的靠背尖花岗闪长岩体侵位于荆州向斜的次级霞间坞向斜核部，逍遥花岗闪长岩体则侵入于逍遥背斜核部。因此，褶皱构造有明显的控岩控矿作用，钨铜铅锌矿体发育在褶皱内（图8-17）。

图8-17　逍遥钨铜矿51线地质剖面简图

值得注意的是，一些褶皱与断裂的复合部位也是重要的成矿部位，断裂往往使深部岩浆热液（流体）更易运移，直接与褶皱地层发生接触交代作用，形成不同种类的矿化。

3.层间破碎带、滑脱面对成矿的控制作用

层间破碎带、滑脱面对成矿的控制作用一般发生在碳酸盐岩地层内，岩石在物理性质上多具脆性，在后期的构造运动中，发生褶皱，层间易于出现滑脱现象，并在背斜核部形成虚脱部位，是很好的容矿构造，有利于成矿流体储集成矿。如百丈岩钨钼矿，矿体主要呈层状、似层状赋存在震旦纪蓝田组层间滑脱面内，大范围的层间滑动或滑脱，为岩浆及含矿热液贯入提供了良好的通道。

（三）岩浆岩对成矿的控制作用

研究区内主要发育晋宁期和燕山期的岩浆活动，其中燕山期岩浆岩与本区成矿关系最为密切。自北而南的江南过渡带--江南隆起带中，分别对应燕山期浅成侵入岩--中浅成侵入岩--中深成侵入岩的分布特点，并且在构造单元内部可以进一步划分出不同成因类型的岩浆-成矿带。区内燕山期岩浆岩类型较多，大致可以划分为3种类型：浅成侵入体（小岩株）（＜10km2）、中浅成独立侵入体（＜100km2）、大型复式深成侵入体（岩基）（＞100km2）。另外，区带内也见有少量火山岩，如休宁-屯溪盆地出露早白垩世火山岩等。

1.区带内燕山期岩浆岩壳幔相互作用与成矿过程

研究区整体上覆地壳较厚，压力较大，深源岩浆侵位驱动力较差。但若运移通道通畅，岩浆也可快速侵位，致使同化地壳的成分较少，含幔源成分较多，属于同熔型花岗岩，具有深源浅成特征，在地表附近易形成中酸性的侵入岩体，该类型岩体规模一般较小，呈岩枝或岩株状，可形成W、Mo、Pb、Zn、Au、Ag、Cu、Sb等硫化物矿床；若运移通道不通畅，则其向上运移的速度相对较慢，在地表附近利于形成与地壳化学成分较为相似的中酸性岩体，规模一般较大，呈岩枝、岩株状，可形成W、Sn等类型矿床。

侏罗纪晚期--白垩纪，中国东部转入滨太平洋构造域发展阶段，区内由挤压环境转换为伸展环境。在北西-南东向的伸展体制下，岩石圈发生减薄、软流圈出现上涌。研究区由于地壳较厚，加上断裂构造加深有限，深部幔源岩浆向上运移的速度相对较慢，上侵过程中混入壳源物质过多，在地表附近形成与地壳化学成分较为相似的壳幔混合型中酸性岩或同熔型花岗岩类。该时段岩体形成深度一般较深，压力偏高，温度相近，规模相对较大，属中深成相侵入岩，如皖南的青阳、黄山、太平、榔桥等酸性岩体（李春鹏，2005；张舒等，2009）。岩浆岩的侵位机制可分为贯入式和注入式两种类型。贯入式岩浆物质充足，上侵驱动力大，速度快，具有主动侵位特征，多形成较小的岩体；注入式则为被动型侵入，岩浆能量较小，上侵速度较慢，多为岩浆在地壳深处推挤和熔融部分围岩的产物，形成岩体规模一般较大，如岩基和岩株等。研究区酸性侵入岩多起源于壳源物质的熔融，幔源物质较少，成矿物质的含量主要取决于熔融前在壳源物质中的含量；中酸性斑岩类幔源物质则明显增多，表现为壳幔混合源的特征，而地幔中常常拥有丰富的成矿物质。在温压快速降低的条件下，成矿物质快速分离，并在有利的成矿空间沉淀结晶成矿。

因此研究区的酸性岩类多形成于拉张伸展机制下，成因具被动侵位中深成侵入岩特征，成矿能力较为有限；中酸性岩类形成于碰撞挤压环境，成矿能力较好，但相对复杂，具主动侵位特征，一般多为浅成-超浅成侵入岩，岩体中幔源成分相对较多，易形成硫化物多金属矿。

2.岩浆演化过程中的成矿富集作用

在该成矿区带内，皖南地区晚侏罗世--早白垩世花岗岩类侵入体具有同源演化特征。成岩物源中壳源组分较多，岩浆作用过程中以分异演化作用为主，随着岩浆岩成岩时代的变化，在岩浆成分中表现出相容元素、挥发组分逐渐富集，有利于亲石元素富集成矿，特别是岩浆演化后期的一些高位形成的侵入体中富含挥发分（流体）更有利于成矿。因此区内一些小斑岩体、岩株、岩脉普遍含矿。

据周全兴等（2001）研究表明，区内小侵入体与同类岩性的大岩体相比，主要成矿元素的含量都有明显的富集，其中，Ag增长10.7倍，Au、Cu、Mo元素分别增长7.5倍、6.3倍和2倍。尤其在花岗斑岩中Ag增长15倍，Au、Cu、Mo、Sn元素含量分别增长4.9倍、2.3倍、6.3倍和2倍。由此可见，从深部岩浆分异出来的小岩体，其成矿元素已经有初步富集。