安徽南陵县吕山金矿的成矿研究

石中计

（安徽省地质矿产勘察局三一二地质队，安徽 蚌埠 233000）

安徽南陵县吕山存在大量金矿，研究成矿原因对于矿床地质、找矿方向对于未来的找矿工作有重要意义。综上所述，本文针对安徽南陵县吕山金矿的成矿问题进行研究。

1 成矿地质背景

安徽南陵县处于安徽省的东南区域，在青阳、周王、水东的南面，江南深部断裂西北部，江南的东方。吕山金矿的北方区域接壤宣南红层盆地，西方区域存在大量的青阳等岩体[1]。

东西向青阳—水东断裂和江南东北深断裂控制了该区域。东至泾县矿化带位于南坡-安徽-浙江-江心坡大别山对面，属菱形断块构造[3]。东西向两组基底均出现一系列亚菱形大断裂。泾县东段的成矿带由3个类金刚石块体组成，如图1所示：

图1 类金刚石块体

这一地区的断层构造很发达，断层构造活动分为印支期、燕山期和喜马拉雅期三个阶段。其中印支期是褶皱活动的主要表现，而燕山期代表的是岩浆运行，并伴有断层差异运动。这一时期，以喜玛拉雅期地壳起伏为主要原因，沿长江深断裂带南北向发展。黄白林复合背斜内断层以北部东向纵向断层为主，发育了西北横向断层、北北东向断层和东西向斜断层，控制了区内地层分布。断层和沿着地层的分离带。印支断层为主，燕山期有新活动。在江苏的松山、太湖、芜湖等地找到了中生代形成的低角度逆冲断层[e]。震旦系和白垩系是中生代推覆构造的主体。构造的主体具有较强的容纳性，既可以储存大体积的层状岩体，又可以包含煤层岩石。下石炭系页岩、上二叠系煤层岩、中三叠中统膏（盐）层，是理想的弹性润滑层。各层岩石强度差异很大，且易滑。

推覆型韧性剪切带在金矿形成中的作用已引起了地质专家和学者的关注。对金成矿的控制因素进行研究，发现其构造力状态与金成矿类型、产状有密切关系。在高压剪切带中，金主要以微浸金形式存在于黄铁矿和毒砂中。控制吕山金矿床矿的推覆带是在志留系高加地组和中-上奥陶统、中-下奥陶统、红花园组之间形成的。采场分布、矿体扩展及矿体扩展均受严格控制。

2 矿床地质

2.1 地层

矿体内出露地层主要为寒武系—志留系，仅北端晚古生代零星出露。显露出来的沉积地层主要是志留系下统至奥陶系下统，以及上部二叠纪宣南形成，其中奥陶系中上统较差，下石炭系因断层缺失较多，肉眼只能看见少量并且半径小的钻孔。岩体的类型主要为深灰色的厚灰岩、白云岩、灰绿色中细砂岩、灰黑色中细砂岩、碳质中细砂岩、石英中细砂岩、页岩中细砂岩、灰黑色中细砂岩、黑千粒砂岩、紫红色中细砂岩、钙红色中细砂岩、灰黑色隧道岩层；隧道灰岩、沥青灰岩等。

2.2 构造

矿场位于黄柏岭复合背斜的东北东南翼。东北次生褶皱密集排列，四条断层同时断裂，形成菱形断层带和两条东西断层带。

褶皱轴向东北方450m～500m，向东北方倾斜。中心为下统黄柏岭组，西北翼以自变系上统宣南组为主；因为断层随着时间推移，在原有的形态上受到了自然磨损，只能观察到志留系下统的高家边组。

矿体内断裂带发育，划分为东北断裂带和南部断裂带两大类。位于矿区北部的F1断裂带，自西向西，倾角约为75°，东北断裂带为东西近，北北平。断层两侧间断出露花岗闪长斑岩和交代石英岩。两种岩石都破碎，并有一定的金矿作用。其多活动表现为多方面，控制着花岗闪长岩斑岩和硅化断裂的形成与分布。

四级断层从东北到西南横贯矿区。长达3600多米，撞击程度约为50°，倾角由60°降至75°。岩体破碎具有多期性活动特征[4]。F7断层为后盖断层，东南向东，缓倾角10°～135°，控制长度800多米，局部凹陷。F9断层为东南部覆盖断层，其倾角在5°～30°之间。

2.3 岩浆岩

该区岩浆岩的特性显酸性，岩体存在长斑岩的条纹，经过勘测其绝对年龄为93.6 Ma。受东北构造活动控制，大多数在矿化带之间。断裂边缘花岗闪长斑岩具有强烈的硅化作用和绢云母作用，部分矿物含量丰富。

2.4 地球物理及地球化学特征

合计68个圈定矿体在吕山矿区。金矿中总金量为11029.21 kg，平均品位1.07克/吨。吕山矿区的主矿体为14号金矿体，次矿体为3号、1号矿体，剩余矿体为小矿体。具有长斑岩的矿化纹路分布不均匀并且矿体的连续性差，没有保存完好的较大体积的矿石，吕山内部元素如下图2所示：

图2 吕山元素背景值

矿体构造类型主要分为角砾状构造和浸染状构造。角砾状构造是由含金褐铁矿和含铁矿物呈显微粒状组成的，硅质角砾或其他角砾中浸染或充填有含金硫化物石英的微细脉形式。矿物因强烈的风化作用，多呈土状。一种由含金硫化物形成的氧化物，以显微粒状浸染在瘤状泥质灰岩中。在吕山金矿床中，金矿化变化周期为低温热液期和中温热液期两个阶段。

吕山金矿中金物质具有较强的络合能力，不但可以与其他岩床上的物质发生络合反应，而且还可以随着温度的升高，金本身发生络合反应。在温度超过250℃时，金容易与氯发生络合反应，随着金周围的环境的温度不断升高，金的溶解度会提高，如果外界环境岩浆等物质通过反应生成强氧化剂物质时，金的络合物的溶解度就会保持不变。在酸性环境下，金的络合离子为氯络合离子和硫络合离子，因此此时金的溶解度随着离子的增加而变大。如果金处于碱性环境时，温度与金的溶解度成反比。在250℃，金的溶解度随压力的降低而下降。

吕山金矿的形成与金矿本身的地理位置、构造形态、大气降水分布情况以及不可避免的外界环境因素具有密不可分的关系。F9及F1断层规模大，运动活动周期多并且强度强，经过长时间的反复运动，会形成一个剪切带，剪切带的作用是为岩浆和热卤液提供通道。因为此通道是经过长时间洗礼形成的，表面具有一层加固加厚的保护膜，不会与岩浆和热卤液发生反应，也不会被侵蚀，因此是一个效果能力较好的通道。岩浆通过通道后，由于流淌在一个封闭的空间，因此岩浆的温度会增加，岩浆温度增加的温度差值越大，岩浆渗透速度越快，分别沿着上图F9、F1移动。吕山金矿的主要组成成分容易随着温度的升高变质被萃取硝化，金被硝化的主要过程为活化→萃取→迁移。含金矿液随着岩浆移动到低氧环境的时候，金会与岩浆溶解随着岩浆的前移，随机地遗留在矿床的表面。岩床上的金物质是勘探专家查找金矿的重要线索。当含金矿液移动到高氧化环境时，遇到化学作用稳定的屏蔽层，裂隙和孔隙度大的断层和角砾岩带，含金矿液酸度升高，容易使金沉淀。在角砾岩带次生金矿中，后期的表生作用和大气降水的溶淋作用也起了一定的作用。

吕山金矿的矿床形成过程中会形成大量的金元素，主要的形成原因是岩浆的周期运动、大气与岩石表面的反应和自然外界因素的催化。经过大量的勘测数据计算和勘测记录表明，矿床的断裂层越多，岩石的活动越剧烈。岩石的剧烈活动一方面使矿床的表面形成一条通道，这就有助于岩浆的侵入，另一方面有利于矿床结构的形成。侵入矿床的岩浆为矿床和部分矿石提供了热源，岩浆流经岩石过程中与大气反应，大气催化岩浆反应，会产生一定量的含矿卤水，岩浆不断升温，流向岩石断层。

含矿热卤水在含矿热卤水中逐渐积聚，在低氮的环境下发生氧化反应，岩浆本身的酸性提高，将矿床中的金元素与其他物质分离沉淀，形成两个区域。岩浆在流淌过程中会溶解金矿中的金元素，减少金矿的含金量。

3 找矿方向

成型的吕山金矿具有大面积的北东、东西方向的基地断层和菱形断层，因此勘测人员将金矿的形态、基地以及矿石本身的特性作为寻找吕山金矿的线索，进行金矿的寻找。

目前吕山金矿的矿体赋存标高的标准范围为-7m～+158 m，矿体的井眼控制在+90 m范围内，由于南陵县的部分地势特殊，也有少量的矿体井眼的半径为-106.8 m。寻找吕山金矿的研究目前停留在矿体岩石的氧化矿体的控制上，相对于0.6km～1.0 km成矿深度而言，仍有较大的找矿空间。Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ区的划分目的是区分吕山金矿矿体不同阶段的空间位置的特征，根据不同区域的分析，与Ⅰ区域矿体的空间特征越相似，则此矿体是吕山金矿的可能性越大。

在找到具有特征的矿点后，通过测量矿体不同阶段以及区域的一系列特征数据，进行矿体的结构分析，构造出一个金矿的示意图，可以简化矿山查找的一系列可省略的过程，加快寻找矿山的速度。