安徽省铜陵市潮汕金矿
潮汕金矿由原安徽省地质矿产局321地质队于1990年发现，位于安徽省铜陵矿集区狮子山矿田。是第一个与中基性辉石闪长岩直接相关的矽卡岩型金矿床(胡欢等，2001；许等，2004；李·等，2007)，被誉为“安徽第一黄金村”。该矿床埋藏浅，品位高，地质构造简单，赋存规律和成矿特征明显。选矿性能良好，具有重要的理论研究意义和实际开发价值。
1区域成矿地质环境
1.1大地构造单元
铜陵矿集区位于扬子板块东北部，秦岭-大别造山带东部。潮汕金矿位于狮子山矿田东部(图1)，在北东向大同-顺安向斜青山二级背斜东北段的东南翼。
图1安徽省铜陵市潮汕金矿地质图
(据傅世昌，修改，1999；田，2004)
T1n1—南岭湖组下段大理岩；t 1n 2——南岭湖组上段大理岩；1-辉石闪长岩；2-角砾岩辉石闪长岩；3-花岗斑岩；4-矽卡岩化辉石闪长岩；5-煌斑岩；6-矽卡岩；7-铁帽子；8—含金铁帽；9—测量和推断的地质边界；10—推断断层和破碎带；11-骨折；12-段位置；13-矿体编号
1.2区域地层
本区出露的地层为下、中三叠统的碳酸盐岩和页岩。
本区广泛发育接触变质作用，接触热变质作用形成大理岩和角闪石，接触交代变质作用形成矽卡岩化辉石闪长岩和矽卡岩化大理岩。矽卡岩的主要矿物有石榴石、透辉石、红柱石、浮山石、阳起石和绿帘石。一般从岩体外部依次出现矽卡岩化辉石闪长岩-石榴石透辉石矽卡岩、石榴石矽卡岩化大理岩和隐爆角砾岩矽卡岩。
1.3区域构造格局
印支期的NE向褶皱构造和燕山期形成的近EW、NE、NNE向断层、褶皱及层间破碎带构成了本区的基本构造格架。
1.4区域岩浆作用
该区岩浆活动强烈，主要由钙碱性系列的辉石闪长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩组成，主要以岩石围岩枝状产出，与成矿关系密切(付世昌，1999；胡欢等人，2001)。
1.5成矿单元
区域成矿单元为ⅰ-3秦祁昆成矿域、ⅱ-7秦岭-大别成矿省和ⅲ-28桐柏-大别成矿带。
2矿区地质特征
2.1含矿地层
矿体主要产于中三叠统南岭湖组辉石闪长岩与灰岩的接触带及围岩裂隙中，构造叠加处矿体变厚，主矿体呈透镜状、薄板状，受接触带构造控制。次矿体受接触带附近围岩断裂构造控制，沿主矿体东侧由北向南斜向排列，矿体形态呈透镜状。
南岭湖组下部为青灰色层状、薄层状灰岩夹中厚层状灰岩，中部为灰色层状、薄层状灰岩，缝合线构造发育。变质后为白-灰白色中-薄层状大理岩，局部夹有薄条带。
2.2矿区岩浆岩
矿区侵入岩主要为燕山期白芒山辉石闪长岩，自北向南贯穿全区，呈岩壁状，出露面积0.3km2，长2km。出露宽度受构造控制，最宽处> 200m，最窄处仅30m。微量元素以铜、钒、锌、金(4×10-9 ~ 19×10-9)和银(15×10-6 ~ 41×65438)含量较高。该岩体与矿化密切相关。它是金矿体的母岩，是矿体的围岩之一。王言彬等(2004)用SHRIMP锆石U-Pb法测得白芒山辉石闪长岩的侵位年龄为142.9 1.1 Ma。
接触带附近岩石呈深灰色-浅黑色，自生-半自生粒状结构，主要矿物为斜长石(An = 43 ~ 52，60% ~ 70%)、次透辉石(10% ~ 15%)和角闪石(8% ~ 12)。岩石成分:SiO2为53.02%，TiO2为1.22%，Al2O3为16.23%，Fe2O3为3.71%，FeO为4.72%，MnO为0.14%，MgO为3.94%，CaO为7.77%。
2.3控矿构造
矿区内断裂构造发育，主要有近南北向、东西向和北西向三组断裂，多条成矿断裂。其中，SN-向断裂是一条成矿前断裂，是岩浆活动的通道，被辉石闪长岩充填。东西向断裂有一定的控矿作用，地表有铁帽和含金铁帽出露。在与SN-走向接触带的构造复合处，金矿体增厚，出现矽卡岩化和黄铁矿化的破碎带和角砾岩，金含量增加。北西向断裂位于矿床东部，为成矿后断裂，被晚期花岗斑岩充填。接触带附近的层间断裂是主要控矿构造，被含金硫化物矿脉充填。层间断裂由南向北倾斜排列，是携带含金、铜等成矿元素的热液的主要通道和容矿场所。
2.4围岩蚀变
与金矿化有关的围岩蚀变以矽卡岩化为主，主要发育在辉石闪长岩与南岭湖组灰岩的接触带，特别是在岩体产状发生变化的凹陷、转折和重叠部位。主要矽卡岩矿物为石榴石、透辉石、绿帘石、阳起石、透闪石和绿泥石，其次为红柱石、浮山石和蛇纹石。根据野外观察和显微鉴定结果，潮汕金矿的蚀变成矿过程可分为矽卡岩阶段和热液阶段(王建忠，2007)。前者可进一步分为早期无水矽卡岩阶段(形成无水矽卡岩矿物如石榴石、透辉石和浮山石)，中期含水矽卡岩阶段(形成含水矽卡岩矿物如绿帘石、阳起石和透闪石)和晚期氧化阶段(形成角闪石、黑云母、斜长石、磁铁矿和赤铁矿等)。)，而后者在内矽卡岩带和辉石闪长岩中可分为应时-硫化物阶段(主要形成金属硫化物、绿泥石和绢云母)，也有不同程度的钾长石和黑云母蚀变。应时-硫化物阶段是矿石矿物大量沉淀的阶段，即主要成矿阶段。
矿体围岩均具有热变质和接触交代变质作用。前者为角闪石化和大理岩化，后者以辉石闪长岩及其大理岩围岩的强烈矽卡岩化为特征。热液期蚀变主要有钾长石、高岭土、硅化、黄铁矿化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化和碳酸盐化，其中后三者与金矿化关系密切。由于热液活动的叠加，围岩蚀变类型更加复杂。
3矿体的地质特征
3.1存款(体)特征
矿区内工程控制的原生金矿体有20余个，其中具有一定规模的工业矿体10个。多数矿体呈透镜状、薄板状、脉状，产于潮汕岩体内外接触带及附近围岩的构造破碎带中，有分枝复合、尖灭再现现象(图2)，构造控矿特征明显。其中主矿体长度130m，最大倾角145m，上部厚度> > 15m，下部仅2 ~ 4m，厚度变化较大，平均金品位16.47×10-6，最高单样145。
3.2矿石成分
3.2.1金矿类型
根据矿物组成和含量、矿石组构和容矿岩石特征，潮汕金矿矿石类型主要有含金黄铁矿矿石、含金磁黄铁矿矿石、含金磁黄铁矿矿石、含金矽卡岩矿石、含金黄铁矿大理岩和含金辉石闪长岩。前三类矿石统称为含金黄铁矿，是本项目所见矿体的主体。其中，含金黄铁矿矿石分布在矿体的中上部，含金磁黄铁矿矿石分布在矿体的中部，含金磁黄铁矿矿石主要分布在矿体的下部或边缘。含金矽卡岩矿见于主矿体的局部和零星矿体中，而含金铁化大理岩和含金闪长岩则零星分布于岩体外部和岩体底部的接触带中。
不同类型矿石的金品位呈规律性变化，含金磁黄铁矿矿石最高，平均为18.0×10-6，含金磁黄铁矿矿石次之，平均为15.0×10-6。含金黄铁矿大理岩、含金矽卡岩和含金铁矿的平均品位相近，平均为8。
可以看出，矿石中磁黄铁矿的相对含量从接触带向两侧、从深部向浅部逐渐降低，金的平均品位逐渐降低。一方面说明磁黄铁矿是主要载金矿物之一；另一方面也证明了接触带构造(尤其是外接触带)作为矿液的运移通道和容矿场所，是一个重要的控矿构造。
3.2.2金矿石的矿物组成
通过光学显微镜鉴定和电子探针定量分析，金矿石中的金属矿物主要为磁黄铁矿、黄铁矿和毒砂。其次是黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和胶体黄铁矿，自然金、银金矿、金银矿、自然铋、辉铋矿、锂蒙脱石、碲铋矿、正交辉铋矿、辉铋矿、斑铜矿、黝铜矿和辉钼矿含量较少。其中磁黄铁矿和黄铁矿是最重要的载金矿物，金以自然金、金银矿和银金矿的形式存在于载金矿物的微裂隙和晶间裂隙中，其次为载金矿物晶体中的包裹体。非金属矿物主要有应时、方解石、菱铁矿、石榴石和透辉石；其次是绿泥石、绿帘石、钾长石和绢云母。值得指出的是，铋矿物普遍存在于潮汕、包村独立金矿床及区内多处伴生金矿床中，铋矿物作为主要载金矿物，在时间和空间上与金矿化密切相关，是金矿化(特别是富金化)的重要指示矿物，其重要的成因意义和实际找矿价值值得关注。
潮汕金矿勘探线节理剖面图。
(根据任等，2007年)
t2n—-南岭勘测队；ηη——辉石闪长岩；1—内矽卡岩；2-铁帽/含金铁帽；3-含金矽卡岩；4-含金铁矿石；5-黄铁矿矿石；6-接触区边界；7—矿体编号
3.3矿石组构特征
3.3.1矿石结构
矿床原生矿石结构以结晶和交代充填为主，其次为结晶和破碎。
1)晶体结构。早期形成的毒砂和黄铁矿多呈自形-半自形晶体结构形式；后期形成的金属硫化物、自然铋等他形集合体分布在应时等脉石矿物或黄铁矿、毒砂交代体中，包裹在自型-半自型中，呈包裹体结构。此外，普通闪锌矿和黄铜矿呈固溶体分离结构。
2)置换-填充结构。当矽卡岩矿物被菱铁矿的细粒集合体所取代，或角闪石被叶状黑云母集合体所取代，甚至只保留了原生矿物的晶体假象时，就形成了置换假象结构；早期形成的毒砂和黄铁矿被后期形成的金属硫化物、天然铋和金矿物沿晶隙和裂隙溶解交代，形成交代残余和交代骨架晶体结构。
3)结晶和碎裂结构。主要特征为方解石、菱铁矿、石榴石和应时的粒状晶体结构，透辉石、红柱石、硅灰石和阳起石的柱状和纤维状晶体结构。碎裂结构以早期形成的毒砂和黄铁矿为特征，后期在构造应力作用下破碎破碎。
矿石结构
矿石以块状、浸染状、杂色和脉状构造为主，其次为角砾岩构造。
1)块结构。它是含金黄铁矿的主要结构类型。金属硫化物的体积含量在80%以上，矿物集合体不规则，无取向，无密度，无空洞。
2)浸染状和杂色结构。又可分为稀疏浸染状结构和密集浸染状结构。当金属硫化物聚集体形状不一、大小不一、分布不均匀时，就呈现出斑驳的结构。
3)叶脉结构。应时、方解石、金属硫化物、天然铋、辉铋矿、金矿物为细脉，沿矽卡岩、大理岩、成矿岩石中的裂隙充填交代时形成宽度不等的细脉。
4)角砾岩结构。含金黄铁矿、矽卡岩等。结构破碎，形成大小不一的碎片，被方解石、菱铁矿等充填胶结。后期，形成角砾岩状的矿石构造。
3.3.3矿石风化特征
地表出露的矿体被氧化浸出，形成含金褐铁矿的铁帽。大量硫和铜离子流失形成针铁矿和水针铁矿，剩余的应时为多孔蜂窝状结构的氧化矿。
3.4成矿时期和阶段
根据野外穿插、矿石结构、围岩蚀变和矿物组合特征，将矿床形成过程划分为矽卡岩期、热液期和表生期三个成矿阶段，又可划分为四个成矿阶段(表1)。
3.4.1矽卡岩阶段(矽卡岩阶段)
主要形成由石榴石、透辉石、浮山石、红柱石、硅灰石、绿帘石组成的矽卡岩或矽卡岩辉石闪长岩和矽卡岩大理岩。
3.4.2热液期
热液期是该矿床的主要成矿期。根据不同矿物组合的特征，可将这一时期划分为两个成矿阶段:应时-硫化物阶段和碳酸盐阶段。其中，应时-硫化物阶段按矿物组合可分为三个亚阶段:①应时(辉钼矿)-黄铁矿-毒砂亚阶段(阶段I)；②磁黄铁矿-黄铜矿(闪锌矿)亚阶段(ⅱ期)；③自然金-自然铋亚期(ⅲ期)。碳酸盐阶段可分为菱铁矿亚阶段和方解石亚阶段，自然金主要沉淀在自然金-自然铋-菱铁矿亚阶段。
3.4.3表生期
矿体出露地表，氧化浸出形成含金褐铁矿的铁帽。大量硫和铜离子流失形成针铁矿和水针铁矿，剩余的应时为多孔蜂窝状结构的氧化矿。
本次研究的样品主要采自ⅱ号矿体-43m中段和ⅰ号矿体-120m中段。
4矿床成因
4.1的地球化学特征
4.1.1主要元素
表2显示了岩体主要元素的分析结果。从表中可以看出，岩体中SiO2 _ 2含量在50.86%-54.58%之间，K2O含量在2.53%-3.90%之间，K2O/Na2O比值在0.62 ~ 1.12之间，K2O+Na2O值在6.58%-7.38%之间。虽然CaO的绝对含量不高，平均为8.51%，范围为8.27% ~ 8.97%，但一般占总基本成分的45%左右，所以岩体的第二个特征是富含钙。随着SiO2 _ 2相对于除Fe2O3、FeO、Na2O和K2O以外的主要氧化物含量的变化，有很强或更强的相关性。特别需要指出的是，在基性辉石闪长岩的主要成分之间的相关变异中，CaO与MgO、TiO2 _ 2、P2O5呈强或显著正相关，而SiO2 _ 2与CaO呈强负相关。由于基性成分以CaO为主，充分说明富钙岩在岩浆演化过程中发生了同化混染作用，这对探讨辉石闪长岩的成因非常重要。
表1安徽铜陵潮汕金矿成矿序列
(据田等，2004)
表2白芒山辉石闪长岩(潮汕岩体)的硅酸盐分析w(B)/%
继续的
注:数据由南京大学地球科学系中心实验室分析，2001。
4.1.2微量元素
表3给出了岩体中微量元素的分析结果。从表中可以看出，岩体中微量元素富含Au、Ag、Cu、Pb、Zn和Mn、Ba、V和Nb，其中Cu的平均含量为4 144×10-6，高于正常值(维氏值= 35× 10-6。铅的平均值为82.52×10-6，比正常值(维氏值= 15× 10-6)高出近6倍。锌的平均值为518.82×10-6，比正常值高出近两个数量级。由于辉长岩和辉石闪长岩中金的平均值仅为4.8×10-9，而白芒山岩体中金的含量为19×10-9 ~ 100×10-9，超出正常值(维氏值为2.4× 65438)，银的含量也大大超出正常值(唐永成等，65433岩体中不相容元素含量高，相容元素含量低。与岩浆相比，不相容元素变化明显，相容元素变化缓慢。可以推断辉石闪长岩主要是部分熔融成岩模式，有一定的同化混染和分离结晶作用。
表3白芒山辉石闪长岩(潮汕岩体)中微量元素w(B)/10-6
注:数据由南京大学成矿机理国家重点实验室ICP-MS分析，2001。
4.2矿物包裹体的特征
用于流体包裹体研究的样品采自潮汕金矿-43、-65、-95、-20、-183m中段矿体中的含金黄铁矿-应时和/或方解石脉。分析结果表明，成矿阶段应时和方解石中流体包裹体丰富。根据常温下的相组成，原生流体包裹体可分为富气的L+V两相水溶液包裹体(ⅰ型)、富液的L+V两相水溶液包裹体和L+V+S三相水溶液包裹体(ⅲ型)，其中L+V+S主要由水溶液组成，V主要由水蒸气组成，S主要由石盐组成。
I型在样本中很少见，在应时很常见。一般与II型和III型包裹体伴生，以椭圆形为主，有少量负晶型和不规则形状。长轴长度一般为6 ~ 8微米，气液比一般为55% ~ 85%(大多为80% ~ 85%)。ⅱ型很常见，一般随机分布在应时和方解石中，多呈负晶型和椭圆形，少数呈细长不规则状。长轴长度一般为8 ~ 15μ m，气液比一般为8% ~ 50%(主要为20% ~ 35%)。ⅲ型随机分布在应时和方解石中，周围常出现ⅰ型和ⅱ型包裹体。长轴长度一般为6 ~ 48微米，形状以负晶、椭圆形为主，少数不规则或拉长。气液比变化较大，从10%到50%(主要是20% ~ 40%)。据观察和统计，方解石中的ⅰ、ⅲ类流体包裹体不如应时丰富，但ⅱ类流体包裹体的比例高于应时。
4.3物理和化学条件
任等(2004)用均匀法测量了潮汕金矿应时-硫化物阶段矿物原生流体包裹体的温度，结果为337 ~ 478℃，峰值为380 ~ 440℃。
应时+方解石中流体包裹体的盐度统计直方图也有两个显著的峰值，分别在17.50% ~ 22.50%和32.50% ~ 37.50%附近。
4.4同位素地球化学标志
1)潮汕金矿黄铁矿的δ34S值集中在7.2 ‰ ~ 8.5 ‰范围内，具有岩浆硫的特征(李新军等，2002)。
2)潮汕金矿床碳氧同位素组成分析结果见表4。大理岩的δ13CV-PDB为3.6 ‰ ~ 3.9 ‰，δ18OV-SMOW为22.5 ‰ ~ 24.2 ‰。矿石中方解石的δ13CV-PDB为-4.5 ‰ ~-5.3 ‰，δ18OV-SMOW为13.9 ‰ ~ 14.0 ‰。从图3中可以看出，潮汕金矿床矿石中方解石的碳氧同位素组成与本区南岭湖组大理岩明显不同，反映出矿石中的碳氧同位素并非来源于大理岩。
图3安徽铜陵潮汕金矿床岩石和矿石碳氧同位素组成图
(底图来自刘建明等人，2003年)
3)潮汕金矿床硅氧同位素组成分析结果见表5。潮汕金矿应时的δ30SiNBS-28为-0.1‰，0.0，接近0.0，与矽卡岩的δ30 sinbs-28(-0.2‰，0.2‰)和岩体的δ30 sinbs-4(-0.3，0.1‰)非常接近。
表4安徽铜陵潮汕金矿床碳酸盐矿物的碳氧同位素组成
注:*δ18ov-SMOW = 1.03086×δ18ov-PDB+30.86(弗莱德曼等人，1977)。(据田等，2004)
表5安徽铜陵潮汕金矿床硅氧同位素组成
(据田等，2004)
4)氢同位素。总和的数据。δd(表6)在图4中示出。可以看出，从成矿早期到成矿晚期，热液水的值呈递减趋势(7.7‰→5.1‰)，热液水的δD值也呈递减趋势(-46‰→-66‰)。结合地质特征、稀土元素地球化学特征、应时-硫化物阶段的S、C、Si同位素特征和碳酸盐晚期方解石的H、O同位素组成，δ18OV-SMOW和δDV-SMOW分别为13.9‰和-72‰。认为矿床的成矿热液在早期以岩浆水为主，随着成矿作用的进行，
表6安徽铜陵潮汕金矿床氢氧同位素组成
注:计算中使用的分馏方程为:100LN α应时-水= 3.38×106t-2-2.9(Clayton et al .，1972)；1000 lnα方解石-水= 2.78× 106t-2-2.89(奥尼尔等，1969)。(据田等，2004)
图4安徽铜陵潮汕金矿δD-δ18O图
4.5稀土元素
1)从岩体、矽卡岩阶段、应时-硫化物阶段到碳酸盐阶段，稀土总量σσREE相对减少(234.3×10-6 ~ 244.0×10-6，平均239.2× 10-6 → 92.66)。平均值为142.0×10-6→1.8×10-6 ~ 7.4×10-6，平均值为13.5× 10-6 → 36。平均为86.3×10-6)，轻、重稀土元素总浓度比σ lree/σ hree也相对降低(4.84 ~ 5.40，平均为5.12 → 4.22 ~ 4.98，平均为4.49 → 1.20 ~ 5.53)。稀土元素[(La/Yb) n]的分馏指数也相对较低(14.92 ~ 19.72，平均17.32 → 9.87 ~ 17.26，平均13.78 → 65438+。
2)岩体和部分矽卡岩有微弱的负铕异常(δδEu = 0.83 ~ 0.95)，其他矽卡岩、矿石和碳酸盐有明显的正铕异常(δEu = 1.61 ~ 12.5)，说明矿石中稀土元素分布不均匀，存在。在各种侵入岩中，酸性岩石中的石榴石相对富铕，中性和基性岩石中的石榴石贫铕，且随着岩石基性程度的提高(即SiO2 _ 2含量的降低)，石榴石中铕的损失也增加(王等，2000)。含金铁矿中铕的强烈富集表明成矿流体中的铕较强，作为熔体结晶分异产物的石榴石矽卡岩遭受铕亏损，表明石榴石的结晶分异作用发生在基性-超基性岩形成的地球化学条件下(王等，2000)。
综上所述，潮汕金矿床成矿流体的H、O、C、S、Si同位素和岩石、矿石的稀土元素地球化学特征反映了成矿作用与燕山晚期岩浆活动密切相关。燕山晚期强烈的构造-岩浆活动使岩浆向上迁移，原生沉积岩变质为大理岩或角闪石。在变质作用过程中，一些围岩物质可能被同化，并伴有微弱的矽卡岩化。岩浆侵入晚期，岩浆热液仍富集上涌，沿岩体与围岩灰岩接触带及接触带附近的断裂构造发生充填交代成矿作用。在成矿过程中，受热循环的大气降水也不断补充到成矿系统中。
4.6成矿年龄
研究表明，狮子山矿田的成矿作用是同时发生的，成矿时代约为138 ~ 139 Ma，即早白垩世早期(王建忠，2008)。
4.7矿床成因
关于潮汕金矿床的成因，唐永成等人在进行国家重点项目“安徽省沿江重要成矿区铜及相关矿产勘查研究”时，根据潮汕金矿床的地质特征，提出潮汕金矿床属于热液充填交代型为主、矽卡岩型为辅的复合型金矿床。胡欢等人在研究潮汕金矿床中金的赋存状态时，根据矿床中金的赋存形式，提出潮汕金矿床属于矽卡岩型金矿床；任等人在研究潮汕金矿床不同成矿阶段脉石矿物中的流体包裹体时，也提出潮汕金矿床属于矽卡岩型。
5勘探标准
1)地表硅质铁帽或含金铁帽是良好的直接找矿标志。
2)接触带附近的构造破碎带和围岩的层间裂缝。
3)原生晕铜异常的叠加激电异常产状位于辉石闪长岩边缘或接触带附近及围岩中。
4)围岩蚀变，如硅化、黄铁矿化、钾长石化和碳化。
5)岩石片理或层理(节理)发育，并伴有绿泥石化、黄铁矿化等蚀变破碎岩层(挤压结构面、层间破碎带)(往往结晶度较差，颗粒较细)。
6)内生核产于基性岩体的接触变质带，伴有明显的菱铁矿化、碳酸盐化、赤铁矿化和不同强度的硅化，常呈应时-碳酸盐细脉状出现，常见高品位金。
7)在辉石闪长岩、大理岩或角闪石中发现多金属硫化物矿脉，还可见到毒砂、辉铋矿、方铅矿和闪锌矿等矿物组合。
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