中国东南部地区矿产资源丰富，且矿产资源的形成主要集中在晚中生代(180~100Ma)，在如此短时期出现大规模的成矿作用，引起了中国乃至世界地质学家和矿床学家的广泛关注和研究兴趣。近年来的研究表明，中国东南部大中型多金属矿床的形成模式主要有两种：一种是海底喷流沉积矿床，另一种是与岩浆作用关系密切的斑岩型矿床和岩浆期后的热液矿床(毛景文等, 2008, 2009)，后者包括矽卡岩型矿床，也有少量造山型金矿和铜镍硫化物型矿床。徐克勤等(1996) 和朱金初(2003) 等通过对安徽新桥、江西永平、武平和浙江西裘等矿区的考察，从结构构造、经常伴生的火山熔岩和火山碎屑岩、特征岩石组合的角度，论证了这些矿床的海底火山喷流沉积成因。在此之后进一步研究证明，华南地区很多过去认为是热液成因或矽卡岩成因的不同时代的层状和层控多金属矿床，实际属于海底喷流沉积成因，如广东大宝山、云南个旧和白牛场、广西大场、江西武山等地区，包括浙江建德等地(朱金初，2003)。在成矿机制问题上，有不少学者认为华南中生代大规模花岗质岩浆作用对多金属矿床的形成起重要的控制作用(华仁民和毛景文，1999；李献华，1999；马宗晋和王国权，1999；王德滋和周金城，1999；Pirajno and Bagas, 2002；华仁民等，2005)。华仁民等(2005) 提出华南地区在中生代发生了三次大规模成矿作用，其中第一次和第二次成矿作用分别发生在燕山早期的180~170Ma和150~139Ma，分别以赣东北和湘东南的Cu-Pb-Zn-Au矿化和南岭及相邻地区的W-Sn-Nb-Ta等有色-稀有金属矿化为代表；第三次成矿作用发生在燕山晚期的125~98Ma，以南岭地区的Sn、U矿化和东南沿海地带的Au-Cu-Pb-Zn-Ag矿化为代表的成矿作用。这三次大规模的成矿作用都是华南地区岩石圈发展演化的产物，它们与拉张的动力学背景、壳-幔相互作用、深部热和流体的参与有着成因上的密切关系(Pirajno and Bagas, 2002；Pirajno et al., 1997, 2009)。Zeng et al.(2012) 提出主要的中生代金属矿可分为三类，浅成热液型Au-Ag矿、热液型Ag-Pb-Zn(Cu)矿脉、矽卡岩-斑岩型Mo矿和脉型Mo矿。浙西北地区也广泛发育与斑岩型及热液型多金属矿床，但近年来发现的淳安银山银多金属矿床由于其特有的产出状态和成矿地质条件，且对其研究程度不高，对其矿床成因类型确定及其成因机制还不明确，对进一步找矿和勘探带来了较大的困难。

浙西北地区北东起于安吉障吴，经临安、淳安西部，南西至开化长芦一带，总面积约一万平方千米。其在大地构造上位于扬子地块与华夏地块的结合部位，长江中下游成矿带的南侧，是浙江省内重要的多金属成矿区之一。近年来，与浙西北相邻的皖南及赣东北地区在地质找矿方面不断取得突破，先后发现了一系列超大型、大型和中型铜金矿床、银矿床、铅锌矿床，其中金矿床包括造山型、石英脉型和浅成低温热液型；铜矿床包括斑岩型、矽卡岩型和热液脉型及铜镍硫化物型；银和铅锌等多金属矿床包括斑岩型、层控、层控叠生型等，例如赣东北德兴地区有特大型铜厂斑岩铜矿、金山大型金矿、银山大型银铜矿床等，皖东南的铜陵地区则以铜矿闻名于世，而且Ag、Au矿床也具有一定的成矿远景和找矿潜力(毛景文等，2011)。近年来的相关研究表明，该区绝大多数的多金属成矿作用与燕山期花岗质岩浆活动关系密切，为太平洋板块俯冲碰撞期后大规模花岗质岩浆侵位-喷发事件的产物(Zhou et al., 2007；Mao et al., 2011；Zeng et al., 2012)。国内许多专家学者结合我国矿产研究的实际情况，对浙皖赣交界地区的成矿作用提出了许多不同的认识。俞跃平(1999) 通过对浙江中西部部分铜矿床的总结认为，元古宙和古生代地层是成矿的有利层位，燕山早期的岩浆活动与成矿关系较密切，并且矿床成因主要有层控-热液交代型、块状硫化物型、次火山岩型和斑岩型等四种成矿类型，预测本区具有广阔的找矿前景。李双应(2001a)通过对发育于皖南地区的晚震旦世蓝田组的研究认为，蓝田组地层不仅是本地区典型的矿源层之一，也是银铅锌多金属成矿带的重要赋矿层位，同时通过对浙皖边界区域地质特征和地球化学特征研究，他认为浙皖边界发育的蓝田组地层为热水沉积，并提出了以锰晕作为异常区，寻找热液喷出口的银铅锌多金属矿床以及其它矿床的一个找矿方向。在蓝田组地层中，Ag的丰度493×10^-9，远高于地壳克拉克值，浓集系数达到70，地层剖面中存在3个富Ag的层段，即顶部的含Mn粉砂质泥岩段、下部的黑色炭质页岩段和底部的含Mn碳酸盐岩段，而且这3个富Ag层段与蓝田组多金属矿床的矿体分布层位是相互对应的(李双应，2001a)。杨松生(1991) 通过对皖南浙西一带矿床与长江沿岸等地的矿床相比较后认为，皖南浙西一带的内生金属成矿作用主要表现为岩控-层控-热液型叠加成矿，认为这类成矿物质主要来源于震旦系和寒武系地层，并受到深大断裂和后期岩浆活动的控制，叠加了多阶段的成矿作用，认为本区找矿靶区是具有层控和岩控双重因素的局部化探异常的地段。与相邻的赣东北及皖东南地区相比，浙西北地区的燕山期岩浆活动亦较为频繁，花岗岩类广泛分布。浙江省第一地质大队于2009年以来在淳安银山地区钻井中新发现银品位极高的银多金属矿体，矿体平均厚度达10.6m，同时还富铅锌铜等其他多金属，该矿床现估计规模已达到了中型或中型以上(浙江省第一地质大队，2009^①)。与相邻的皖南赣东北地区相比，浙西北地区的地质工作程度较低，对于成矿作用的认识明显不足。本文拟通过对浙西北淳安银山地区银铅锌矿床矿石结构构造和矿石成分及矿床地质特征等研究，分析其关键控矿地质条件并探讨其成矿作用机制。

①浙江省第一地质大队.2009.浙江省淳安县银山矿区铅锌多金属矿地质普查年度报告

浙西北淳安银山地区位于浙江省西北部淳安县威坪镇一带，靠近浙江与安徽交界处。大地构造位置处于扬子准地台(Ⅰ级)钱塘台褶皱(Ⅱ级)中洲-昌化拱褶带(Ⅲ级)章村-学川隆褶束(Ⅳ级)上，是赣东北成矿带的北东延伸段，南边是开化-淳安褶皱断裂带，西邻江湾-街口挤压破碎带，东邻洋尖-金紫尖火山盆地。区内主要构造表现为一系列北东向褶皱、北东向压性断裂以及北西向张性断裂。本区由晋宁运动形成沉降和沉积中心，并持续到早古生代末。新元古代末，华夏古陆与扬子板块沿江绍构造带拼合，形成一个挤压的地质环境(Li et al., 2007, 2009)。加里东期本区的盖层发生褶皱构造，总体形成了复杂的倒转褶皱，并同期发育有近东西向断层和地堑式断层。加里东运动后，随着江南台隆的抬升而缺少沉积，陆间断陷盆地形成。从早泥盆世到早二叠世，研究区与华南大部分地区一样，经历了一个海相转换的过程，碳酸盐岩大量沉积。经中生代燕山期造山运动，区域再次发生褶皱变形及断裂构造，此次构造运动破坏并置换了相当数量的加里东构造形迹，另一方面使得断层方向改变为NE-NEE方向(余心起等，2006；陈忠大等，1996)。

淳安银山矿区位于浙西北淳安威坪镇北部，矿体产于银山倒转背斜倒转翼紧闭向斜转折端部位，矿体呈鞍状，沿褶皱转折端核部呈北东向延伸。矿区在构造上主要发育北东向的倒转背斜，轴面倾向北西西，倾角20°~30°。区内发育的断裂构造主要为北西向和北东-北东东向两组，在倒转背斜的南东翼发育北东向、长约1000m的断裂带F1，区内规模较大的断裂F3位于矿体南侧，呈南东东-北西西向展布。本区出露的地层主要有震旦系的南沱组(Z₁n)、蓝田组(Z₂ln_1-2)、皮园村组(Z₂p)和寒武系的荷塘组(₂h₁)(图 1)。各地层岩性描述如下。南沱组(Z₁n)：又名雷公坞组，为灰绿、暗绿色千枚状凝灰质含砾粉砂质泥岩夹灰岩透镜体，厚62~377m，主要分布在区内背斜的北西翼(图 1)。蓝田组(Z₂ln_1-2)：主要岩性为含锰白云岩、泥质白云岩、薄层灰岩、含炭硅质泥岩、含炭泥岩，与下伏地层南沱组冰碛砾砂泥岩呈整合接触，厚80~100m；底部有一层2~4m厚的含锰白云岩，可作为与下伏地层的分界标志。下段为黑色泥岩、炭质泥岩夹泥质白云岩透镜体，具水平微细层理，底部有含锰灰岩；上段为黑色硅质夹含锰白云岩、白云质灰岩，底部为薄层白云岩与泥质白云岩互层。皮园村组(Z₂p)：岩性主要为黑、灰黑色厚层-薄层状硅质岩、硅质页岩，以黑白条带相间为特征，厚70~100m。荷塘组(₂h₁)：主要岩性为黑色薄层状炭质硅质岩、炭质硅质泥岩、页岩、石煤层夹灰岩透镜体及磷结核(磷矿层)，本组地层底部常有一层多金属富集层，厚几厘米至十几厘米。

图 1

Fig. 1

图 1 淳安银山矿区地质图及其钻孔位置(据浙江省第一地质大队，2009修编) 图中1、2、3、4、5表示取样的钻孔点位 Fig. 1 Geological map of the Yinshan polymetallic ore deposit and drill core locations

区内的银多金属矿体产出于蓝田组上段的灰岩夹钙质粉砂岩中，该层位出现部分黄铁矿化、铅锌矿化及铜蓝等围岩矿化蚀变现象。矿体多顺层产出，并集中在倒转背斜的转折端部位，大部分位于地表以下50m左右(图 2)。据何国锦等(2011) 报道，已控制的矿体沿走向长度约1800m，延伸长度多在250m 左右，平均垂厚近10.6m，矿石平均品位为 Ag 138×10^-6，Pb 0.9%，Zn 1.42%，Cu 0.3%，已控制的Ag 储量达580t。

图 2

Fig. 2

图 2 淳安银山多金属矿体分布及矿产勘查线剖面图(据浙江省第一地质大队，2009修编) Fig. 2 Geological exploration section of the Yinshan polymetallic ore deposit

本次研究在银山矿区共采集样品25个(采样层位等见表 1)，对其中4个主要的见矿钻孔进行了野外详细观察描述及样品采集，共磨制成普通薄片和探针片20片。显微镜下观察显示，银山银铅锌铜多金属矿的矿石结构主要为他形粒状结构及少量交代结构，矿石构造为团块状、细脉状、条带状构造。主要矿石矿物包括黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿等金属硫化物，脉石矿物为石英、方解石、绿泥石、单斜辉石等。

表 1

Table 1

表 1(Table 1)

表 1 淳安银山矿区采样情况一览表 Table 1 Sampling description of the Yinshan polymetallic ore deposit 编号 样品号 采样点 岩性 层位 1 YS05 ZK2钻孔175m 含砾千枚岩 南沱组顶部 2 YS01 ZK1钻孔86m 铅锌矿石 蓝田组上段矿体内 3 YS02 ZK1钻孔93m 纯灰岩 蓝田组上段 4 YS03 ZK1钻孔32m 纯灰岩 蓝田组上段 5 YS06 ZK1钻孔172m 含Ag磁黄铁矿石 蓝田组下部 6 YS071110 ZK3号钻孔107m处 蓝田组四段含矿岩石 蓝田组四段 7 YS071111 ZK3号钻孔147m处 蓝田组三段灰岩 蓝田组三段 8 YS071112 ZK3号钻孔87m处 蓝田组四段含矿岩石 蓝田组四段 9 YS071113 ZK3号钻孔85m处 含矿岩石 蓝田组四段 10 YS071114 ZK3号钻孔95m处 蓝田组四段含矿岩石 蓝田组四段 11 YS071115 ZK3号钻孔94m处 蓝田组四段含矿岩石 蓝田组四段 12 YS071116 ZK4号钻孔146m处 霏细斑岩 蓝田组三段 13 YS071117 ZK5号钻孔110m处 蓝田组四段含矿岩石 蓝田组四段 14 YS071118 ZK5号钻孔85m处 蓝田组四段含矿岩石 蓝田组四段 15 YS071119 ZK5号钻孔88m处 蓝田组四段含矿岩石 蓝田组四段 16 YS071120 ZK5号钻孔87m处 蓝田组四段含矿岩石 蓝田组四段 17 YS071121 ZK5号钻孔74m处 蓝田组四段含矿岩石 蓝田组四段 18 YS071122 ZK5号钻孔74m处 蓝田组四段含矿岩石 蓝田组四段 19 YS07 银山矿区露头 霏细岩 地表露头 20 YS071105 银山北面地层露头 含碳质黑色薄层泥岩 蓝田组二段 21 YS071107 银山北面地层露头 粉砂质泥岩 蓝田组二段 22 YS071108 银山北面地层露头 含碳质泥岩 蓝田组二段 23 YS071109 银山北面地层露头 冰碛岩 南沱组

表 1 淳安银山矿区采样情况一览表 Table 1 Sampling description of the Yinshan polymetallic ore deposit

方铅矿 半自形-自形，粒度一般较小，粒径以0.1mm左右居多；部分呈自形与闪锌矿紧密共生，部分颗粒较大晶形较好，可见三角形孔(图 3a、图 4b)；还有部分方铅矿呈浸染状分布，与闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿密切共生(图 3e、图 4a)，有的交代闪锌矿呈港湾状结构(图 4a)，有的零星分布于闪锌矿中，交代闪锌矿呈星状结构，有的呈浸染状交代磁黄铁矿。

图 3

Fig. 3

图 3 淳安银山多金属矿石金属矿物赋存状态的显微照片(反射光) (a)-闪锌矿(Sp)和见有黑色三角坑的方铅矿(Gn); (b)-黄铁矿(Py)交代磁黄铁矿(Po)，呈文象结构; (c)-毒砂(Apy)被磁黄铁矿包裹; (d)-早期闪锌矿和黄铜矿(Ccp)呈固溶体出溶结构; (e)-方铅矿和晚期闪锌矿交代黄铜矿; (f)-早期闪锌矿被黄铜矿交代包裹 Fig. 3 Mineral microphotographs of the Yinshan polymetallic ore deposit showing the occurrence of minerals (for the reflected light) (a)-sphalerite (Sp) and galena (Gn) assuming black twist; (b)-pyrite (Py) replacing magnetite (Po)，which has graphic texture; (c)-arsenopyrite (Apy) surrounded by magnetite; (d)-early sphalerite and earl chalcopyrite (Ccp) assuming exsolution texture; (e)-galena and late sphalerite replacing chalcopyrite; (f)-chalcopyrite replacing early sphalerite

图 4

Fig. 4

图 4 电子背散射(BSE)照片显示淳安银山矿石中主要金属硫化物的分布和结构关系 (a)-方铅矿(Gn)交代闪锌矿(Sp)呈港湾结构; (b)-方铅矿交代闪锌矿呈星状结构; (c)-黄铁矿(Py)与闪锌矿共生; (d)-毒砂(Apy)被磁黄铁矿(Po)包裹 Fig. 4 Back-scattered electronic microphotographs of the Yinshan polymetallic ore showing the spatial relationship of metal sulfides (a)-galena (Gn) replacing sphalerite(Sp) assuming harbor structure; (b)-galena replacing sphalerite assuming star structure; (c)-pyrite (Py) and sphalerite; (d)-arsenopyrite (Apy) surrounded by magnetite (Po)

闪锌矿 半自形-他形，呈浸染状、网脉状、粒状、条带状结构，粒度变化较大，多数在0.05~2mm之间。部分闪锌矿与黄铜矿密切共生，黄铜矿呈固溶体出溶结构零星分布于闪锌矿中，说明闪锌矿与黄铜矿同时形成且其形成温度相对较高(图 3d)；少量闪锌矿呈自形晶包裹于黄铜矿中(图 3f)，说明此部分闪锌矿形成时间早于黄铜矿；还可见闪锌矿与方铅矿紧密共生，被方铅矿交代(图 4a)；部分闪锌矿交代磁黄铁矿，说明其形成时间较磁黄铁矿晚。

黄铜矿 分布不均匀，局部富集程度高，以两种产出方式存在：一种呈散点状分布在闪锌矿中，为固溶体出溶产物，粒径较小，0.5~5μm多见(图 3d)；另一种呈浸染状和少量细脉状分布，粒径较大，呈他形粒状结构，并与方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等紧密共生(图 3e, f)。

黄铁矿 部分呈自形粒状独立晶，颗粒大者粒径可达5mm左右。有些黄铁矿呈浸染状分布(图 4b, c)，被方铅矿交代或交代闪锌矿，部分黄铁矿交代磁黄铁矿呈文象结构(图 3b)。

磁黄铁矿 他形，呈浸染状分布，有磁黄铁矿被闪锌矿、黄铁矿、方铅矿交代的现象(图 3b)，同时磁黄铁矿内部包裹有自形的毒砂(图 3c、图 4d)。

毒砂 含量较少，自形，粒度为3~5mm，呈自形包裹于磁黄铁矿中(图 3c、图 4d)。

据显微镜观察以及电子探针背散射图分析结果来看，银山地区金属硫化物的生成顺序为：磁黄铁矿形成最早，闪锌矿次之，部分黄铜矿与闪锌矿同时产出，然后是黄铁矿，而方铅矿形成最晚。

石英 为主要脉石矿物，其粒度变化极大，与矿石矿物相邻的部分一般颗粒较大，而在围岩及外侧粒度较小。

方解石 在蓝田组的灰岩和矿石样品中都有出现，粒径中等，约50~200μm。在含金属矿物的薄片中，可见方解石与闪锌矿一起产出。

绿泥石 含量较少，主要在矿石中出现，与磁黄铁矿等紧密共生，为叶绿泥石，部分为辉石、黑云母交代蚀变的产物。

单斜辉石 主要在矿石中出现，粒度较细，成分分析(见后描述)表明有两类不同成分的单斜辉石出现，但它们在矿物特征方面未见明显不同。

在镜下详细观察矿石样品中主要矿物组成和结构关系后，选择其中3个具有代表性的矿石样品进行电子探针(EPMA)微区原位成分和结构关系等的分析研究。电子探针微区原位成分分析在国家海洋局第二海洋研究所完成，所使用的仪器为JEOL JXA-8100电子探针分析仪。本次研究中所使用的电子探针仪器工作参数具体如下：加速电压为20kV，探针电流2×10^-8nA，束斑直径5~10μm。主量元素和金属元素的峰期测试时间为10s，峰前和峰后测试时间各5s，并采用ZAF修正法。所有被测元素使用国家标样进行校正，分析精度优于1%。银山银多金属矿石矿物的成分分析结果见表 2，脉石矿物的成分分析结果见表 3。

表 2

Table 2

表 2(Table 2)

表 2 淳安银山铜铅锌矿矿石金属硫化物电子探针分析结果表(wt%) Table 2 Electron microscopic analyses of ore minerals of Yinshan polymetallic ore deposit (wt%) 主要矿物 Se S Ag As Mo In Sb Au Cu Pb Zn Bi Ge Mn Ga Fe Ni 黄铁矿 - 54.22 0.08 0.02 0.07 - - 0.03 - - - 0.02 - 0.02 - 48.74 0.39 - 54.13 0.02 0.01 - - - - 0.01 - 0.01 - - - - 48.68 - - 54.2 0.01 0.03 - - - - - - 0.04 - - - - 48.72 - 方铅矿 - 13.57 0.69 0.03 - - - 0.03 0.05 83.86 2.17 0.3 - 0.05 - 0.19 0.01 - 13.72 0.64 - - - - - 0.03 84.53 0.05 - - - - - - - 13.67 0.68 - - - - - 0.02 83.6 1 - - - - 0.07 - - 14.34 0.52 0.01 - - - - 0.55 89.26 5.97 - - 0.03 - 0.65 - - 13.81 0.71 - - - - - - 84.99 - - - - - 0.01 - - 13.47 0.63 0.01 - - - - 0.02 83.73 0.24 - - - - 0.47 - 0.07 13.54 0.63 0.05 - - 0.01 0.02 - 76.24 - 0.39 0.01 - - 3.01 - 0.77 11.81 0.52 0.01 - - 0.01 - 0.03 64.62 0.06 0.13 - 0.07 - 7.69 - 闪锌矿 - 34.01 0.03 0.04 - - - 0.05 0.43 - 61.67 - - 0.05 - 5.35 - - 33.71 - 0.01 0.08 0.02 - - 0.08 - 63.25 0.09 - 0.11 - 4.34 - - 33.86 0.04 - - - - 0.02 0.18 - 64.22 - - 0 - 3.53 - - 34.3 - - 0.09 - - 0.02 0.54 - 63.55 - - 0.02 - 3.67 - - 33.7 - 0.02 - - - - 0.51 - 62.64 - - 0.04 - 4.77 - 黄铜矿 - 35.48 0.15 - - - - 0.1 35.07 - 2.04 - - 0.01 - 30.48 - - 35.79 0.09 0 0.11 0.05 0.01 0.03 35.35 - 1.62 - - - - 30.84 0.01 磁黄铁矿 - 40.13 - 0.03 - - - - - - 0.02 - - - - 62.01 - - 36.37 0.03 - - - - - - - - - - 0.01 - 62.7 - - 40.45 - - - - - 0.07 - - - - - 0.03 - 62.41 - - 33.79 0.03 - - - - - 0.01 - - - - 0.02 - 60.57 - - 40.09 - - - - - 0.08 0.02 - 0.02 - - 0.03 - 62.12 - - 32.68 0.01 - - - - 0.11 - - - - - - - 62.16 - - 40.17 0.03 0.03 0.07 - - 0.04 0.01 - 0.03 - - - 0.009 61.88 0.02 - 40.48 0.03 - - - - 0.02 0.02 - 0.04 - - - - 62.04 - - 32.16 - - - - - - - - - - - 0.02 - 62.7 - 0.01 39.72 - - 0.06 - 0.02 - - - 0.02 - 0.04 0.05 0.033 62.63 0.05 0.02 36.31 0.02 - 0.05 - - 0.01 0.01 - 0.01 - - 0.01 0.033 62.27 0.05 毒砂 - 22.22 0.03 42.11 0.02 - - - 0.02 - 0.02 - - - - 37.22 0.03 - 22.29 - 42.47 - - - 0.02 - - 0.03 - - - - 37.15 - 注：“-”低于检出限

表 2 淳安银山铜铅锌矿矿石金属硫化物电子探针分析结果表(wt%) Table 2 Electron microscopic analyses of ore minerals of Yinshan polymetallic ore deposit (wt%)

表 3

Table 3

表 3(Table 3)

表 3 淳安银山铜铅锌矿透明矿物电子探针分析结果表(wt%) Table 3 Electron microscopic analyses of gangue minerals of the Yinshan polymetallic ore deposit (wt%) 矿物名称 测点号 SiO2 TiO2 Al2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O Cr2O3 Total 黑云母 YS0101-bt1 30.02 0.01 0.01 50.64 1.62 0.07 14.29 0.01 - - 96.67 钙铁辉石 YS0102-cpx1 48.52 0.03 0.31 28.24 0.89 0.05 22.91 0.11 - - 101.06 YS0103-cpx2 48.95 0.01 0.19 26.24 2.20 0.47 22.19 0.44 - - 100.70 YS0104-cpx3 49.09 0.01 0.11 24.58 2.45 1.51 23.02 0.22 0.01 - 100.98 YS0105-cpx4 48.89 0.05 0.60 25.63 0.82 1.50 22.95 0.10 - - 100.54 透辉石 YS0105-cpx5 53.90 0.01 0.07 5.03 1.81 14.55 25.40 0.02 0.01 - 100.78 YS071113-cpx1 52.80 0.07 1.77 8.93 0.40 12.58 22.97 0.59 0.13 0.03 100.28 YS071113-cpx2 51.98 0.12 1.72 8.60 0.42 13.06 21.98 0.52 0.29 0.13 98.83 绿泥石 YS0602-chl1 33.09 0.07 21.77 15.24 0.35 15.73 0.11 0.40 2.47 - 89.23 YS0604-chl2 28.96 0.04 20.34 15.35 0.25 22.06 0.03 0.01 0.11 - 87.15 钾长石 YS0605-or01 65.18 0.01 18.51 0.29 0.02 0.01 0.01 0.13 16.27 - 100.43 方解石 YS0102-cal2 0.42 0.11 0.22 0.33 0.05 0.11 43.14 1.16 0.26 - 45.80 注：“-”低于检出限；FeO为总的二价铁

表 3 淳安银山铜铅锌矿透明矿物电子探针分析结果表(wt%) Table 3 Electron microscopic analyses of gangue minerals of the Yinshan polymetallic ore deposit (wt%)

银山地区单斜辉石主要出现在金属硫化物矿石中，由单斜辉石的电子探针分析结果(表 3)可见，矿石中单斜辉石其SiO₂变化范围是48.52%~53.90%，MgO和FeO含量变化较大，分别为0.05%~14.55%和5.03%~28.24%，TiO₂和K₂O的含量相对都较少，不到1%。在Q-J分类图上(图 5)，7个分析点的J值非常低，表明它们富Ca+Mg+Fe，而贫Na，即都属于Ca-Na-Mg辉石系列。

图 5

Fig. 5

图 5 淳安银山矿区矿石样品中普通辉石的化学成分分类图 左图为矿石样品中辉石的Q-J分类图(J=2Na，Q=Ca+Mg+Fe2+);右图为Wo-En-Fs图(据Morimoto，1989) Fig. 5 Q-J (left) and Wo-En-Fs (right) pyroxene classification diagrams for pyroxenes from the Yinshan polymetallic ore (after Morimoto，1989)

矿石中广泛出现的单斜辉石根据Morimoto(1989) 的Wo-En-Fs分类图上可分为2类：透辉石和钙铁辉石(图 5)。其中透辉石的SiO₂含量(51.98%~53.90%)稍高于钙铁辉石的SiO₂含量(48.52%~49.09%)；而两者FeO与MgO含量明显不同，即钙铁辉石中FeO较高，为24.58%~28.24%，而MgO较低，为0.05%~1.51%，而透辉石中 FeO偏低，为5.03%~8.93%，而MgO偏高，为12.58%~14.55%。究其原因，透辉石与磁黄铁矿与黄铁矿直接接触(图 6)，被认为其铁含量相对较低可能是辉石参与了为磁黄铁矿与黄铁矿成矿提供金属元素的过程。单斜辉石在矿石中呈细粒集合体出现，表明其为钙质矽卡岩矿物组合，为热液蚀变矿物，且可能为早期粒度较大的单斜辉石在降温过程中的反应产物，因此，其早期单斜辉石的形成反映热液的温度更高，结晶也相对较早，由此认为淳安银山多金属矿的形成与岩浆热液的交代作用关系密切。

图 6

Fig. 6

图 6 淳安银山矿石样品中透辉石与金属矿物之间关系的背散射照片 黄铁矿(Po)交代磁黄铁矿(Py)呈文象结构，闪锌矿(Sp)与黄铁矿被方铅矿(Gn)交代，辉石点(Cpx1、Cpx2)位于磁黄铁矿边缘 Fig. 6 Back-scattered electronic microphotographs showing the relationship of diopside and metal sulfide in the Yinshan polymetallic ore

何国锦等(2011) 曾对方铅矿进行电子探针面扫描分析发现银在方铅矿中点分布比较密集，表明银与方铅矿关系非常密切。且在方铅矿中银的点总体分布比较均匀，局部点集中，与周围无明显的界线。本文对主要金属硫化物的成分分析(表 2)显示方铅矿中银含量最高，为矿石中最主要的含银矿物，这与何国锦等(2011) 的研究结果基本一致；而黄铜矿中含有微量的银，含量约在0.01%，而闪锌矿、黄铁矿、雌黄铁矿、毒砂等金属硫化物中银的含量更低(图 7)。目前为止还未发现银的独立矿物，笔者认为银元素并没有以单质(自然银)或是独立矿物的形态出现在矿石里，而是以固溶体的形式存在于其他金属硫化物之中。

图 7

Fig. 7

图 7 淳安银山多金属矿金属硫化物中所含银元素含量对比图 Fig. 7 Content of silver in the metal sulphides from Yinshan polymetallic ore

矿床作为一种有经济意义的特殊类型的岩石，是一定地质事件的产物。矿床的成因，主要关注于三点，即成矿物质的来源、矿物运移的通道以及使矿物富集的机制。关于淳安地区银山矿床的成因，笔者认为其成矿机制很可能属早期火山沉积-晚期岩浆热液的叠生型矿床，现阐述如下。

沉积成因铅锌矿床，与成矿有关的侵入体在矿区内及周围一般不出露，矿体多呈层状、似层状、透镜状产出，围岩蚀变微弱，金属矿物组合简单(曾永超等，1985)。就淳安银山矿区的情况而言，虽然矿体沿地层分布，而且围岩地层中金属含量较高，为重要的金属矿物来源，但是近来的地表与钻孔等勘查和研究揭示该地区及周围出露有岩体及较大的隐伏岩体。同时，镜下观察结果表明，银山矿区矿石结构构造特征显示明显的热液成因，存在明显的绿泥石化、方解石化、硅化、绿帘石化等现象，尤其是两类不同成分单斜辉石作为热液蚀变矿物的存在。因此，单用沉积矿床成因机制无法合理解释银山地区的矿床地质特征及区域地质特征。

海底喷流矿床是近年来矿床成因研究的热点。该类矿床系指沿洋中脊裂隙下渗的海水经深循环与洋壳发生水岩反应，淬取了金属成矿元素并形成热水溶液，再上升喷流至海底与海水混合沉淀，形成各种类型喷流沉积矿床。该类矿床的主要特征是：矿床伴有典型的喷流沉积岩；具有层控及时控特征，在某一地区内矿体往往赋存于一定层位；矿体往往呈层状、似层状或透镜体状产于地层中，且矿体一般随地层褶皱而褶皱；矿体和矿石具有微层理甚至微细沉积韵律，常具有顺层条带状、顺层揉皱等构造以及显微球粒状，同心环带、生物和鲕状等结构，反映了同生沉积的特征；容矿岩石多与海相火山岩有关(徐克勤等，1996)。其中前两个特征和银山银铅锌矿的矿体产出特征一致，即矿体赋存于蓝田组与皮园村组交界处的地层中。曾允孚等(1991) 认为沉积层控矿床在化学组分上的特征是：Zn含量大于Pb含量，黄铁矿中Co、Ni元素比小于1，闪锌矿中Ga、Ge元素比小于1。虽然本次测试中后两者的成分特征不明显，但满足Zn含量大于Pb含量这一成分特征。以上情况表明，淳安银山铜铅锌银矿可能与海底喷流沉积成因有关，特别是可能对前期矿物元素的富集产生了重要的作用。

依据李双应(2001a)对于蓝田组地层中各元素的测定结果，虽然蓝田组中存在银元素的明显富集现象，但银元素主要与含Sb、Hg、Bi等矿物相关，而与Pb元素不存在明显的相关关系。且在蓝田组地层中，Pb、Zn的丰度分别为19.5×10^-6和76×10^-6，与地壳克拉克值相比，Pb和Zn基本上不存在明显富集。这些现象说明银山矿区富集的金属元素主要不是来自于蓝田组地层中，而很可能是来自与岩体有关的岩浆与热液中。

矿相学特征显示，银山矿区的矿脉呈现明显的条带状和浸染状构造，镜下矿物多呈浸染状、网脉状、脉状等结构，部分矿物的边界出现较为明显的交代现象，如黄铜矿与黄铁矿的交界处和黄铜矿与闪锌矿的固溶体分离结构处围岩蚀变严重，显现出很明显的热液成矿的特征。

综上所述，银山矿床成因机制很可能是一种早期的火山沉积(海底喷流沉积)并叠加后期岩浆热液作用形成的矿床。

淳安银山地区存在的主要控矿因素如下。

地层条件是影响成矿的重要因素之一，淳安银山矿区所在的蓝田组地层主要是一组灰岩、白云岩与泥岩为主的沉积岩，容易产生裂隙，为热液的流通和沉淀提供一定的条件。且蓝田组地层是皖南地区最主要的成矿地层，该沉积地层富含Cu、Pb、Zn等微量元素，而且化学性质活泼，易于蚀变交代成矿，是地区性的矿源层(浙江省地质调查院，2005^①)。晚震旦世蓝田组地层中Ag的平均丰度高达493×10^-9，远高于地壳克拉克值，该层下部的黑色炭质页岩段Ag的丰度更是高达5600×10^-9，浓度系数高达80(李双应，2001a)。另据朱安庆等(2009) 1：20万水系沉积物化探成果中报道该区域的Cu、Zn、Au、Ag、Hg、As、Sb、W、Sn和Mo丰度高。以上数据说明区内成矿元素丰度高，有形成工业矿体的良好条件，地层和岩性对金属元素的富集起促进作用，只要条件合适，就较容易富集成矿。

①浙江省地质调查院. 2005. 1/25万金华市幅区域地质报告

何国锦等(2011) 报道淳安银山地区存在霏细脉岩，为含有斜长石斑晶的英安岩，结合该地区地层岩石中存在的黄铁矿化等矿化蚀变现象，岩浆热液活动在该地区成矿过程中可能起到了较重要的作用。此外，浙江省第一地质大队在银山矿区约4km处通过钻探发现了一个厚度超过150m的九里岗隐伏花岗岩体，在其矿区东南2km附近还有隐伏花岗岩体的出现，与黄石潭岩体一道在银山银多金属矿床的东侧作为较大的岩体出露，并认为其很可能形成于早白垩世。另外，伴随侵入岩体的出露有众多断裂以及岩脉，并出现了许多金属以及萤石矿化点(何国锦等，2011)。

岩体的控矿作用主要体现在以下几个方面：

(1) 深部的隐伏岩体可为矿床形成提供充足的热动力。

在热液矿床中，使得含矿热液运移的动力主要有三种情况，重力驱动、压力梯度驱动及热力驱动(姚凤良和孙丰月，2006)。银山地区的主要矿体展布沿皮园村组与蓝田组的边界呈层状，且因矿区地层受加里东期变形的影响在震旦纪形成的倒转背斜构造，矿体展布呈曲折上翘在转折端部位高度富集的形态，显然是在构造应力软弱部位沿层间活动面就位富集，指示一种沿滑动面充填的迹象，很可能与热力驱动有关。另外，银山地区的矿物组合整体分为两种，黄铁矿、方铅矿、闪锌矿(II)、黄铜矿等中低温矿物组合的矿段位于蓝田组地层上部，而磁黄铁矿、毒砂、黄铜矿、闪锌矿(I)的中温矿物组合的矿段位于蓝田组地层下部，指示了明显受深部岩浆热力驱动成矿的动力学特征。

(2) 深部岩浆为矿床的形成提供了大量的物质来源。

李双应(2001a)对震旦系蓝田组地层元素的测定表明，地层中的Ag、Sb、Hg、Bi等元素含量较高，但是Pb、Zn的丰度分别为19.5×10^-6和76×10^-6，与地壳克拉克值相比，Pb和Zn基本上不存在明显富集，且Ag元素的富集与Pb元素不存在明显的相关关系。而对隐伏的九里岗花岗岩体中的元素分析表明，九里岗花岗岩体中的Zn元素的含量达到140.3×10^-6，明显高于岩体中的含量，说明Pb、Zn元素的主要物质来源可能与类似九里岗岩体的岩石成分有关。

区域内主要的构造形迹为倒转褶皱与断层，两者都对成矿产生了重要的控制作用，下面分别加以说明。

(1) 从矿床成矿地质条件、矿床地质特征与矿体的形态和展布特征等可以看出，银山矿区北东向的倒转背斜中的蓝田组与皮园村组的交界处是矿体展布的主要层位，也是本矿床的第一序次的控矿构造。

淳安银山地区位于扬子地块东南缘，为新元古代造山带的重要组成部分，但对于该地区加里东期的构造运动，目前还存在一定的争议。一些学者认为，加里东期构造运动主要对华夏地块及江南古陆造成了较大的影响，而对浙赣皖相邻区影响甚微，没有产生岩浆活动，也没有明显的构造现象(吴能友等，1993；袁正新等，1997；尹福光等，2001)。但也有诸多学者如马文璞等(1995) 、常印佛等(1996) 、邓家瑞和张志平(1996) 等认为加里东期对于扬子地块东缘产生了较大的影响。陈忠大等(1996) 认为包括浙西地区在内的浙赣皖相邻地区加里东期表现为轴迹走向北东的平缓开阔的褶皱。余心起等(2006) 研究认为加里东期活动是该地区最重要、最强烈的一次构造活动，其对浙赣皖相邻区倒转背斜在研究区有类似现象。根据笔者的野外观察认为淳安银山地区的震旦系和寒武系浅变质地层中广泛发育同斜或倒转褶皱，而在寒武纪之后的地层中未发现强烈的褶皱变形作用，推测变形作用发生的时间可能为加里东期。

(2) 镜下观察银山地区不含矿的地层中岩石样品主要由方解石、斜长石、石英、绢云母、白云母等组成，而金属矿物所占比例较少，只有1个样品中存在黄铁矿小颗粒，有较明显的裂隙充填现象。霏细斑岩中出现方解石脉，灰岩中有石英脉穿插，暗示裂隙发育及后期热液的影响。而多金属元素富集的矿石样品显示金属矿物多呈他形，晶体结构有固溶体分离结构、条纹结构、乳滴结构、自形-半自形晶结构、填隙结构等，有较多的矿物间的交代和共生现象，其中网脉状和浸染状结构是矿物间常见结构，显示一种裂隙中热液交代的结构特征。以上多种迹象表明该地区成矿可能受到断裂构造的影响。

关于皖南蓝田组具有银铅锌(铜)多金属矿成矿特征，李双应(2001b)总结为矿床由一个或多个层状硫化物的板状体、透镜体组成，矿体的厚度多数为几米，侧向规模多数为几百米，在成矿成因上，他认为蓝田组地层存在热水沉积作用，使蓝田组地层银铅锌富集，但同时，在蓝田组铅锌银多金属矿床中，存在沉积成岩后特别是燕山期岩浆热液对层状矿体的改造和叠加作用的影响。同样的，朱金初(2003) 在归纳华南地区海底喷流沉积成矿特征时指出，这些矿床往往生成于断裂拗陷带，在随后的燕山期构造岩浆活动中受到了热液的叠加和改造，使得成矿物质发生活化转移和富集。结合以上研究，笔者认为淳安银山银铅锌矿的主要容矿地层为震旦系的蓝田组，银山铜铅锌银矿形成的早期阶段可能发生海底火山喷流沉积，使得金属成矿元素在蓝田组地层中初步富集成为矿源层。另外，值得注意的是，浙西北淳安地区主要的燕山期花岗质岩体周围都陆续发现有不同类型的多金属矿床。如在淳安县南部的儒洪岩体中就有铜山锡铁矿和安阳铁矿，其中前者自20世纪70年代起就已投产并开采；在淳安中部的结蒙岩体附近，也有一小型铅锌矿正在开采，与岩浆热液关系密切。此外，在淳安县西部大同坑岩体的钻井岩芯中也发现了黄铁矿等矿化现象。周涛发等(2003) 认为，皖南与赣东北地区成矿类型和规模差距的主要原因，在于赣东北的断裂构造的发育程度更高，从而使得燕山期的岩浆活动中，幔源物质更多地参与了成矿过程。而地球化学分析表明，黄石潭花岗岩为A型花岗岩，从物质来源上来说属于以壳源为主，测年数据表明，黄石潭岩体形成于白垩纪早期，为燕山晚期的壳源花岗岩体，这使得银山银铅锌多金属矿的成矿模式会更接近于皖南的老地层区与壳源岩浆活动有关的混合流体成矿。

银山银铅锌多金属矿体主要发育在震旦系的蓝田组和皮园村组地层之间的破碎带中，部分处于蓝田组层内岩性变化的界面和蓝田组底部白云质灰岩和下伏南沱组含砾泥岩之间，并均呈似层状展布。这种成矿方式与鄂东南阳新岩体西北端的热液型矿床相似，后者被认为是由于热液流体在经过不同岩性的时候会因为渗透率等因素的影响而发生矿物的沉积(郭学全，1993)，这种现象被称为地球化学障。而银山矿区的皮园村组地层岩性为致密的硅质岩，能起到非常良好的地球化学障的作用，可能是导致银山矿区的矿体主要在蓝田组上段与皮园村组之间顺层展布的主要原因。

矿相学特征显示，银山银多金属矿床其围岩的蚀变主要以绿帘石和绿泥石化为主，局部可见褐铁矿矿化。矿石的构造主要有块状构造(方铅矿和毒砂为主)，浸染状构造(闪锌矿)和网脉状构造(黄铁矿和磁黄铁矿)。矿石的结构主要有自形-半自形粒状结构(方铅矿和毒砂)、他形粒状结构(闪锌矿)和交代残余结构(黄铁矿和磁黄铁矿)。这些均为热液型矿床的主要矿物结构特征。再次，银山多金属矿具有典型的热液型金属矿物组合。其中位于蓝田组顶部和皮园村组之间的金属矿物组合主要有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等，属于中-低温热液型的矿物共生组合。而位于蓝田组下部和南沱组之间的金属矿物组合主要为磁黄铁矿、毒砂、闪锌矿等，属于形成温度比前者稍高的中温热液型的矿物共生组合。据此推测，银山银多金属矿可能为与燕山期花岗质岩浆作用及其后的热液活动有密切的成因联系。

综合前人对本区的研究，笔者认为本区的蓝田组本身富含Ag、Pb、Zn、Cu等多金属成矿元素，具有良好的成矿地质条件。而近来在银山矿区东南侧九里岗隐伏岩体等的发现表明本区在燕山期发生了强烈的花岗质岩浆作用。因此，可以认为矿区所在的蓝田组地层为银山银多金属矿床的形成提供了部分的矿物质，在加里东期变形变质作用过程中又经过改造，尤其是燕山期花岗质岩浆活动不仅提供了热能使得原有地层中的多金属元素进一步富集，且本身又提供部分含矿流体，从而使得富含多金属元素热液在具有地球化学障的岩性界面上富集成矿(图 8)。

图 8

Fig. 8

图 8 淳安银山多金属矿成矿机制推断图 Fig. 8 A model of mineralized mechanism for the Yinshan polymetallic ore deposit

同时，随着近年来地质调查研究程度的不断深入，在浙西北及邻区陆续发现了一些燕山晚期的A型花岗岩体，通过研究，认为该地区在中生代燕山运动的中晚期可能处于一种拉张的环境(Wong et al., 2009；Li et al., 2013)。结合银山银铅锌矿的成矿模式，以及区域整体相对一致的断裂发育的构造环境，笔者认为在浙西北地区可能还存在一些与银山矿区特征相似的矿床，其特征可能表现为矿体赋存于金属元素丰度较高的元古代地层中，处于断裂带发育的构造环境中，在其底部或周围存在小规模的A型花岗岩体。

(1) 淳安银山矿石中出现的辉石可以分为透辉石与钙铁辉石两类，其中透辉石表现出贫铁富镁的特征，而钙铁辉石呈现富铁贫镁的特征，与同在矿石中出现的金属硫化物相比，它们都是在相对较高的温度条件下形成的。研究认为，这两种辉石可能都是在岩浆热液接触交代作用下的产物。矿石中银元素主要赋存在方铅矿中，银元素似乎并没有以单质(自然银)或是独立矿物的形态出现在矿石里，而是以固溶体的形式存在于金属硫化物之中。

(2) 淳安银山多金属矿石具有典型的热液型金属矿物组合特点，与深部来源的花岗质岩浆作用及期后的热液作用关系密切。其中金属矿物组合主要分为两组，位于蓝田组顶部和皮园村组之间的矿石中金属矿物组合主要有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、毒砂，属于中-低温热液型的矿物组合；而位于蓝田组下部和南沱组之间的矿石中金属矿物组合主要为磁黄铁矿、毒砂、闪锌矿等，属于形成温度比前者稍高的中温热液型的矿物组合。

(3) 银山多金属矿体主要分布在蓝田组上段与上覆皮园村组之间的破碎带中，部分处于蓝田组层内岩性变化的界面及蓝田组底部白云质灰岩和下伏南沱组含砾泥岩之间，并均呈似层状展布，指示其矿体分布具有一定的海底火山沉积矿床的特征。而成岩后的强烈变形和断裂构造对多金属元素的富集和成矿也起到重要的作用。

(4) 在成矿地质特征上，研究区矿石蚀变主要以绿泥石和绿帘石化为主。矿石的构造主要有块状构造(方铅矿和毒砂为主)，浸染状构造(闪锌矿)和网脉状构造(黄铁矿和磁黄铁矿)。矿石的结构主要有自形-半自形粒状结构(方铅矿和毒砂)、他形粒状结构(闪锌矿)和交代残余结构(黄铁矿和磁黄铁矿)，指示研究区矿石具有明显的裂隙充填热液交代结构的特点。

(5) 认为淳安银山矿床的成矿机制为震旦纪时期海底火山喷流沉积使得部分多金属成层聚集，矿区所在的蓝田组地层为银山多金属矿床的形成提供了部分的矿物质，皮园村组地层为致密的硅质岩，能起到非常良好的地球化学障的作用；而矿区在燕山期的花岗质岩浆的活动不仅提供了能量使得原有地层中的多金属元素进一步富集，并且本身再次加入了部分多金属流体，从而使得富含多金属元素热液流体在具有地球化学障的岩性界面上富集成矿。