安徽铜陵矿集区是长江中下游铁-铜-硫-金成矿带中一个重要的铜金多金属矿集区。前人对该区矿床开展了大量深入的研究工作，提出了矽卡岩型(郭文魁，1957;郭宗山，1957)、同生沉积型(孟宪民，1963)、(喷流)沉积-热液叠加改造型(徐克勤和朱金初，1978;顾连兴和徐克勤，1986;蒋少涌等，2011)、层控矽卡岩型(常印佛和刘学圭，1983)、广义矽卡岩型-斑岩型-热液型(唐永成等，1998)和斑岩-矽卡岩型(毛景文等，2009)等成因观点，以及“三位一体”成矿模式(李文达，1989)、“多层楼”成矿模式(常印佛等，1991)、赋矿碳酸盐交代成矿模式(Pan and Dong， 1999)、 海底喷流沉积-岩浆热液叠加改造两阶段成矿模式(陆建军等， 2003，2008)和复合成矿模式(侯增谦等，2011)等，这些研究成果既丰富了成矿理论研究，又促进了找矿勘探实践。然而，随着地质找矿工作的不断深入和突破，铜陵矿集区浅部或外围的脉状金和铅锌银矿化以及深部与侵入体有关的斑岩型铜、钼矿化显得越来越重要，其矿化特征及成因联系有待进一步深化和总结。 因此，本文以铜陵矿集区狮子山铜金多金属矿田为研究对象，进一步深入研究矿田中不同类型矿床的地质和地球化学特征，探讨成矿和控矿地质因素，确定矿床成因机制，建立综合成矿模式，为该区及相关地区的成矿预测和找矿勘探提供理论依据 。

1 地质概况 1.1 铜陵矿集区

铜陵矿集区是长江中下游构造-岩浆-成矿带中段的一个大型铜金多金属矿集区，大地构造上位于扬子克拉通北缘，大别造山带前陆盆地中的次级隆起(唐永成等，1998)。该区大地构造演化经历了活动-稳定-再活动3个发展演化阶段，即前南华纪基底形成发展阶段、南华纪-早三叠世稳定盖层发育阶段、中-晚三叠世至新生代碰撞造山及造山后板内变形阶段(Ma and Ge， 1989;Wang and Mo， 1995)。铜陵矿集区发育网格状构造系统，主要由东西向、南北向和北北东向多组基底隐伏深大断裂与一系列北东走向、相间排列的盖层短轴褶皱共同构成(储国正和李东旭，1992;刘文灿等，1996;吴淦国等，2003)，控制着岩浆岩和矿床的产状和分布。区内出露地层主要为志留系至第四系，累计厚度在4500m以上，其中，上石炭统-下二叠统黄龙组和船山组、中二叠统栖霞组、上二叠统大隆组、下三叠统殷坑组、和龙山组和南陵湖组等6个地层单元是矿集区重要的赋矿层位(储国正，2003)。区内广泛发育燕山期侵入岩，出露大小岩体共有76个，面积约70km²(邢风鸣和徐祥，1996;吴才来等，2013)，成岩年龄集中于135~147Ma之间(徐晓春等，2012)，岩性为中酸性闪长质，与成矿关系极为密切，矿体常产于岩体与围岩的接触带及其附近。铜陵矿集区内现已发现矿产地300多处，其中，大中型矿床数十个，探明铜金属资源量大于4Mt，金大于100t，还有大量的银、铅、锌、钼、铁等金属资源(吴才来等，2010)。矿床集中分布于铜官山、狮子山、新桥、凤凰山、姚家岭等5个近等距分布的矿田中，总体沿近东西向铜陵-南陵构造-岩浆带展布，矿化以铜、金为主，向南北两侧铜、金矿化逐渐减弱而铅锌矿化加强，显示出“铅锌夹铜金”的南北分带特点(楼金伟，2013)。

1.2 狮子山矿田

狮子山铜金多金属矿田位于铜陵矿集区中西部，铜陵市东7km处，面积约20km²。该矿田是铜陵矿集区矿化强度和储量规模最大的矿田，现已探明大中小型矿床十多处，主要有:冬瓜山铜(金)矿床、东狮子山铜(金)矿床、西狮子山铜(金)矿床、大团山铜(金)矿床、花树坡铜(金)矿床、老鸦岭铜(钼)矿床、胡村铜钼(金)矿床、新华山铜矿床、长龙山铜(硫)矿床、鸡冠山铁(金-硫)矿床、曹山硫铁矿床、包村金(铜)矿床、朝山金矿床、刺山金矿床、鸡冠石银(金-多金属-硫)矿床、荷花山铅锌(银)矿床等(图 1)。其中，冬瓜山矿床达到大型规模，胡村、西狮子山、东狮子山、大团山、花树坡和刺山等矿床为中型，其余为小型。目前已探明Cu金属资源量超过2Mt，Au大于50t吨。

图 1

Fig. 1

图 1 狮子山矿田地质及矿床分布简图(据Xu et al., 2011略改)Fig. 1 Geological sketch map and distribution of ore deposits in the Shizishan ore-field(modified after Xu et al., 2011)

狮子山矿田位于铜陵矿集区东西向铜陵-南陵构造-岩浆带与北东向朱村复式向斜的交汇部位。矿田发育近南北向、东西向、北东向和北西向4组断裂构造及多层次、多期次的滑脱构造(储国正，2003)。矿床赋存于朱村复式向斜次级青山背斜的核部及两翼。赋矿地层主要为泥盆系上统五通组至三叠系中统东马鞍山组浅海相、海陆交互相碎屑岩和碳酸盐岩。与成矿有关的岩浆岩主要为花岗闪长岩、石英(二长)闪长岩和辉石闪长岩等中酸性浅成侵入岩，岩石常具半自形中细粒-中粗粒结构，局部斑状结构或似斑状结构。

2 典型矿床地质特征

2.1 冬瓜山铜(金)矿床——层控式矽卡岩型和斑岩型矿床

冬瓜山铜(金)矿床位于狮子山矿田的中北部，地表出露三叠系下统南陵湖组与和龙山组灰岩及岩枝状包村和青山脚石英二长闪长岩侵入体(图 1)。矿床深埋于青山背斜核部，依据矿体产状和分布特征，可分为上部和深部两部分。

2.1.1 控矿构造和赋矿岩石

冬瓜山上部矿床的矿体产于青山背斜核部，埋深大于700m，受地层层位、褶皱构造和层间滑脱构造影响。赋矿围岩为石炭系上统-二叠系下统黄龙组和船山组白云岩和白云质灰岩，有时越层至中二叠统栖霞组灰岩中。矿体顶板直接围岩主要为矽卡岩，远离矿体的围岩主要为大理岩，底板为五通组角岩化或硅化砂岩。冬瓜山深部矿床的矿体产于泥盆系五通组砂页岩及其相邻的、或覆盖之下的石英二长闪长岩体中，主要受岩体裂隙构造和接触带构造控制。

2.1.2 矿体与矿石

冬瓜山上部矿床的矿体主要呈似层状产出，严格受层位控制，与下伏泥盆系五通组呈整合接触。矿体周围和底部常伴有脉状、网脉状、浸染状矿化。矿石类型复杂，但以矽卡岩型为特征。由底板至顶板顺序出现含铜角岩型→含铜滑石-蛇纹石型→含铜磁黄铁矿-黄铁矿型→含铜磁黄铁矿型→含铜黄铁矿-硬石膏型→含铜黄铁矿型→含铜矽卡岩型矿石。通常，含铜滑石-蛇纹石型矿石稳定分布于矿体底部，其下为不连续的含铜角岩型矿石，其它几种矿石类型主要分布在矿体中上部，可相间出现(唐永成等，1998;储国正，2003;侯增谦等，2011)(图 2)。在侵入体边部则有含铜石英二长闪长岩型矿石，其外侧常有含铜石榴子石磁铁矿型、含铜矽卡岩-块状硫化物型和含铜角岩型矿石。含铜滑石-蛇纹石型矿石中的铜矿化从接触带向外逐渐减弱，变为黄铁矿层或蛇纹石岩和白云岩。矿床矿石矿物主要为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、胶黄铁矿等，其次为方黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、菱铁矿、白铁矿等，微量矿物为辉钼矿、自然铋、银金矿、自然金等;脉石矿物主要有钙铁榴石、透辉石-次透辉石、阳起石-透闪石、绿帘石、硅灰石、绿泥石、硬石膏、滑石、蛇纹石、石英、方解石、白云石等。矿石结构主要为自形粒状结构、半自形-他形粒状结构、交代溶蚀结构、交代填隙结构、交代筛状结构、胶状结构等;矿石构造主要为块状构造、纹层状构造、条带状构造、浸染状构造等。

图 2

Fig. 2

图 2 冬瓜山上部矿床主矿体不同类型矿石剖面分布图(据安徽省地质矿产局321地质队，1995①略改) Fig. 2 Section distribution of different kinds of ores in major oerbodies from the upper Dongguashan deposit

冬瓜山深部矿床的矿体呈透镜状产于地表出露的(北部)包村岩体和(南部)青山脚岩体之深部岩体(包村岩体和冬瓜山岩体)及其围岩五通组砂岩中。矿石类型以含铜石英二长闪长岩型为主，其次是含铜角岩型、含铜砂岩型。矿石矿物以黄铁矿、磁黄铁矿为主，其次为黄铜矿、辉钼矿，少量磁铁矿、方铅矿、闪锌矿、方黄铜矿、赫碲铋矿，偶见自然金包裹于磁黄铁矿晶体中。矿石常具自形粒状结构、半自形-他形粒状结构、交代填隙结构、似海绵陨铁结构，块状构造、脉状构造、细脉-网脉状构造、浸染状构造、斑杂状构造。

2.1.3 蚀变和矿化

冬瓜山上部矿床及其围岩接触热变质和热液蚀变作用强烈，主要发育大理岩化、矽卡岩化、蛇纹石化、滑石化、碳酸盐化和石膏化。矽卡岩化矿物组合包含钙铁榴石、透辉石-次透辉石、阳起石-透闪石、硅灰石、绿帘石等(图 3a-c)，以同时出现橄榄石、斜硅镁石等镁质矽卡岩矿物为特征，后期热液退变质为蛇纹石和滑石等(图 3d)。矿床矿化以铜为主，以金为辅。

图 3

Fig. 3

图 3 冬瓜山矿床中的蚀变类型及特征(a)-矽卡岩化石英二长闪长岩，石榴子石和方解石呈团块状或脉状;(b)-内矽卡岩，石榴子石、透辉石、绿帘石呈细粒浸染状交代石英二长闪长岩;(c)-矽卡岩化绿泥石化石英二长闪长岩，绿泥石交代石榴子石矽卡岩;(d)-蛇纹石化绿泥石化矽卡岩，蛇纹石交代矽卡岩，绿泥石再交代蛇纹石;(e)-团块状硬石膏、黄铁矿充填和交代石榴子石矽卡岩;(f)-钾长石化石英二长闪长岩，钾长石呈团块状或脉状，叠加黄铁绢英岩化;(g)-黄铁绢英岩化石英二长闪长岩;(h)-矿化蚀变石英二长闪长岩，石榴子石、透辉石和黑云母呈细粒浸染状交代石英二长闪长岩，叠加青磐岩化Fig. 3 Alteration types and characteristics of the Dongguashan deposit

深部矿床含矿岩体中的蚀变作用较强，主要蚀变有钾长石化(图 3f)、黑云母化(图 3h)、绢云母化、硅化(图 3g)、青磐岩化(绿泥石+黝帘石+绢云母+石英+黄铁矿)、硬石膏化(图 3e)及高岭土化。蚀变略具分带性，由围岩→岩体边部→岩体中心，依次出现大理岩化或角岩化带→矽卡岩化带→青磐岩化带→石英-绢云母化带→石英-钾长石化带。岩体中最发育的是石英-绢云母化带和石英-钾长石化带，后者向深部有逐渐增强的趋势。青磐岩化带向内与石英-绢云母化带之间有不太明显或断续发育的泥化带，青磐岩化带向外往往与矽卡岩化带重叠而不清楚(图 4)。此外，矽卡岩化、硬石膏化和碳酸盐化也广泛而零星地分布于岩体中，矽卡岩化和硬石膏化可见于石英-钾长石化带，矽卡岩化呈团块状出现，形成石榴子石+方解石组合;硬石膏化呈细脉状或团块状出现，形成硬石膏+钾长石+绿泥石组合和石英+硬石膏组合。矿化富集于石英-钾长石化带内，以铜金矿化为主，向深部钼矿化增强，而石英-绢云母带内基本无矿化富集带形成(唐永成等，1998)。

图 4

Fig. 4

图 4 冬瓜山深部矿床-850中段矿化岩体中的蚀变分带特征 Fig. 4 Alteration zoning characteristics of mineralized intrusive body in -850m level of the lower Dongguashan deposit

综上所述，冬瓜山上部矿床产于石炭系上统-二叠系下统黄龙组和船山组白云岩和白云质灰岩中，矿体受地层层位、褶皱构造和层间滑脱构造联合控制而呈似层状产出，矿石结构构造也显示层控的特征，矿物组合复杂且以镁质矽卡岩及其退变质矿物为特征，常印佛等(1991)称此为层控式矽卡岩型矿床;深部矿床矿体主要产于石英二长闪长岩侵入体中，部分产于岩体与围岩接触带或作为岩体盖层的泥盆系五通组砂页岩中，赋矿岩石具有斑岩型矿床含矿岩体类似的蚀变组合和分带，矿体多呈透镜状并受岩体内部裂隙构造及接触带构造控制，矿石具脉状或细脉浸染状构造，应属斑岩型矿床。 2.2 胡村铜钼(金)矿床——接触式、层间式矽卡岩型和斑岩型矿床

胡村铜钼(金)矿床位于狮子山矿田的中南部，青山背斜南东翼(图 1)。矿区发育近南北向、北北西向和北北东向断裂，平面上呈“Y”字形，控制了胡村和陈家冲花岗闪长岩体的分布。胡村花岗闪长岩体呈不规则岩株状产出，南深北浅，向北逐渐过渡为花岗闪长斑岩，边缘有不规则小岩枝伸入围岩，深部与陈家冲岩体贯通。矿区地表出露地层主要为三叠系下统和龙山组、南陵湖组条带状灰岩和薄-中厚层瘤状灰岩，钻孔深部见二叠纪碳酸盐岩和碎屑岩。由于岩浆侵入，岩体围岩发育不同程度的接触热变质作用，石灰岩变质成大理岩，夹层钙质或泥质页岩、粉砂岩变质成角岩。

2.2.1 控矿构造和赋矿岩石

胡村矿床也分浅部和深部两部分。浅部铜(金)矿床发现于20世纪90年代，控矿构造以接触带构造为主，矿体产于矿区北部胡村花岗闪长岩与三叠系下统和龙山组和南陵湖组灰岩接触带中。深部铜钼矿床是近年来新发现的，隐伏于地表以下1000m深度以下，控矿构造为岩体内部裂隙构造、岩体与围岩接触带构造及围岩中的层间裂隙构造，矿体产于矿区南部陈家冲岩体及其与围岩接触带中，赋矿岩石主要为花岗闪长岩，其次为中二叠统栖霞组和孤峰组硅质岩或砂页岩的层间灰岩。

2.2.2 矿体与矿石

浅部铜(金)矿床的矿体在剖面上呈向岩体陡倾的不规则透镜状或凹凸不平的薄板状(图 5)，平面上为不完整的环状。岩体接触带弧形转弯处和陡缓变化处矿体常常增厚，铜品位变富。矿石类型主要有矽卡岩型、花岗闪长岩型和硫化物型，其次为大理岩型、角岩夹大理岩型。矿石以含Cu为主，伴生Au、Ag、Mo等。矿石矿物主要有黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿，其次为辉钼矿、闪锌矿、方铅矿、白铁矿，少量毒砂、金银矿、辉铋矿、蓝辉铜矿、穆磁铁矿等。矿石发育自形-半自形粒状结构、他形粒状结构、似海绵陨铁结构、填隙结构、固溶体分离结构和交代结构。矿石构造有块状、胶状、脉状、细脉浸染状等。

图 5

Fig. 5

图 5 胡村浅部铜(金)矿床地质剖面图(据安徽省地质矿产局321地质队，1990a①略改) Fig. 5 Geological section map of the upper Huncun copper(gold)deposit

深部铜钼矿床的矿体主要呈透镜状产于花岗闪长岩体及其与二叠系中统栖霞组灰岩和硅质岩接触带中，有些矿体呈透镜状或似层状产于栖霞组和孤峰组层间裂隙中，矿体形态较简单，厚度较稳定，产状与围岩基本一致，在剖面上常与接触带矿体连成一体(图 6)。产于岩体中的矿体，矿石类型以花岗闪长岩型为主，钼和铜分别以辉钼矿和黄铜矿呈细脉和细粒浸染状与细粒或隐晶质石英一起构成细脉和网脉穿插于花岗闪长岩中，有时石英-辉钼矿细脉在钾长石脉中呈梳状生长。产于岩体与围岩接触带及围岩层间裂隙中的矿体，矿石类型常为矽卡岩型和角岩型。矿床矿石矿物主要为黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿和磁黄铁矿等。矿石常具自形-半自形粒状结构、他形粒状结构、交代填隙结构、固溶体分离结构，脉状、细脉-网脉状、细脉浸染状和浸染状构造。

图 6

Fig. 6

图 6 胡村深部铜钼矿床地质剖面图(据安徽省地质矿产局321地质队，2009①略改)Fig. 6 Geological section map of the lower Huncun copper-molybdenum deposit

浅部铜(金)矿床接触热变质和接触交代变质作用强烈，自岩体向围岩依次为矽卡岩化花岗闪长岩→内矽卡岩→块状矽卡岩→层状矽卡岩→大理岩或角岩(储国正，2003)。热液蚀变主要有硅化、绿泥石化、碳酸盐化、绿帘石化，其次为黄铁矿化、赤铁矿化、高岭土化，叠加在矽卡岩化和大理岩化之上。深部铜钼矿床赋矿花岗闪长岩岩体中发育有云英岩化、硅化、钾长石化、黑云母化、绢云母化、绿帘石化等热液蚀变(图 7a-c，e)，略具分带性，与围岩接触带处发育矽卡岩化，产有矽卡岩型矿石和石英-硫化物型矿石(图 7d，f)。

图 7

Fig. 7

图 7 胡村深部铜钼矿床中的蚀变和矿化特征(a)-云英岩化、钾化、硅化花岗闪长岩;(b)-黑云母化、钾化、硅化、绿泥石化花岗闪长岩;(c)-脉状钼矿石，赋矿花岗闪长岩钾化、硅化、绿泥石化;(d)-含铜磁铁矿石榴子石矽卡岩矿石;(e)-细脉状钼矿石，脉体外侧花岗闪长岩钾化、硅化和绿泥石化;(f)-含铜石英脉Fig. 7 Alteration and mineralation characteristics of the lower Huncun copper-molybdenum deposit

据上所述，胡村浅部矿床和深部矿床的控矿构造和赋矿岩石、矿体和矿石、蚀变和矿化等特征明显不同。胡村浅部矿床以铜金矿化为主，产于侵入体与围岩接触带部位，矿体呈透镜状产出，发育较为典型的矽卡岩矿物组合及蚀变分带，为一接触式矽卡岩型矿床。胡村深部矿床以铜钼矿化为主，产于花岗闪长岩体及其接触带围岩中。产于中二叠统栖霞组和孤峰组围岩地层中的铜钼矿体呈似层状，受层间裂隙控制，赋矿岩石为硅质岩或砂页岩层间的灰岩，矿石常呈块状，发育矽卡岩化及相应的矿物组合，因此确定为层间式矽卡岩型。花岗闪长岩体中的矿化和蚀变特征与斑岩型矿床相似，矿石品位虽不高但矿化较均匀，以辉钼矿、黄铜矿为主的硫化物-石英脉呈细脉、网脉状或细脉浸染状产出，因此确定为斑岩型。

2.3 包村金(铜)矿床——裂隙式矽卡岩型和浅成热液型矿床

包村金(铜)矿床位于狮子山矿田东北端，青山背斜南东翼。矿区出露地层为三叠系下统和龙山组条带状灰岩、薄层大理岩和角岩互层，以及南陵湖组薄层-中厚层大理岩、条带状灰岩。包村岩体呈不规则椭圆状岩枝出露，岩性为石英二长闪长岩。

2.3.1 控矿构造和赋矿岩石

矿区构造较简单，主要构造为一条近南北向的断裂破碎带，控制了包村岩体与围岩的接触带及矿床矿体(唐永成等，1998)。赋矿围岩为三叠系下统南陵湖组大理岩和和龙山组大理岩与角岩互层及条带状大理岩。

2.3.2 矿体与矿石

矿体赋存于侵入接触-断层破碎带中，呈透镜状或脉状，剖面上呈上大下小的陡倾楔形(图 8)。矿体顶板为角砾岩，底板为条带状矽卡岩(胡欢等，2001)。所有金矿体具分段富集、向北西侧伏、脉型矿化的特征。

图 8

Fig. 8

图 8 包村金(铜)矿床平面和剖面地质图(据安徽省地质矿产局321地质队，1995)Fig. 8 Plane and profile geological map of the Baocun gold(copper)deposit

原生矿石类型主要为含Au(Cu)磁黄铁矿矿石、含Au黄铁矿矿石和含Au角砾岩矿石。地表氧化带发育含金褐铁矿或泡铋矿矿石(任云生等，2006)。矿石矿物成分复杂，原生矿石以简单金属硫化物黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、变胶状黄铁矿等矿物为主，还有少量白钨矿、辉钼矿、方黄铜矿、毒砂、闪锌矿、斑铜矿、方铅矿、黝铜矿、磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿及铋族矿物辉铋矿、自然铋、赫碲铋矿、硫铜铋矿、辉铅铋矿等。铋族矿物的大量出现是包村金矿床矿石矿物组成的重要特点(储国正，2003)。氧化矿物组合为白铁矿、针铁矿、水针铁矿、褐铁矿、蓝辉铜矿、铜蓝、孔雀石、铋华、泡铋矿等。脉石矿物以方解石、石英、石榴子石和透辉石为主，其次是钾长石、阳起石-透闪石、方柱石、绿帘石，以及少量萤石、绢云母、绿泥石、重晶石等。矿床原生矿石构造有细脉浸染状、浸染状、脉状、条带状及块状和角砾状等，主要结构有变胶状、他形粒状、自形-半自形粒状结构及交代结构和固溶体分离结构等。次生矿石发育土状、皮壳状、蜂窝状和块状构造，隐晶质、填隙、胶状、交代边、针状和毛发状结构。

2.3.3 蚀变和矿化

矿床发育强烈的接触热变质、接触交代变质和热液蚀变作用，其中矽卡岩化具有明显的分带性，自岩体向围岩，按矿物-化学成分递变依次出现:矽卡岩化石英二长闪长岩带→石榴子石矽卡岩化带→透辉石-石榴子石矽卡岩化带→透辉石矽卡岩化带→角岩-大理岩带。矿区岩体及围岩中还发育不甚强烈的钾长石化、绿泥石化、绿帘石化及高岭土化(唐永成等，1998)。金属矿化叠加在矽卡岩化带之上，分带也较为明显，由近接触带向围岩依次是(磁铁矿)+白铁矿+磁黄铁矿+黄铁矿+黄铜矿→辉钼矿+黄铜矿+自然金→磁黄铁矿+黄铁矿+辉铋矿(自然铋)+自然金→变胶状黄铁矿+菱铁矿+铋族矿物+自然金。与金矿化关系密切的热液蚀变主要有黄铁矿化、硅化、高岭土化和菱铁矿化。

根据矿床地质特征可以确定，包村金(铜)矿床主体为一裂隙式矽卡岩型铜矿床，矿体主要受接触带控制而呈透镜状，发育矽卡岩矿物组合及相应的热液蚀变分带。在矽卡岩型矿化的基础上后期沿断裂发育脉状金矿化，矿石以角砾状和块状为主，发育以低温热液蚀变为主的黄铁矿化、硅化和高岭土化，产出大量以铋族矿物为特征的金属硫化物矿石，显示浅成热液型金矿化的成因特征。因此，包村金(铜)矿床为一裂隙式矽卡岩型叠加浅成热液型复合成因矿床，地表发育氧化带。 2.4 东狮子山铜(金)矿床——隐爆角砾岩筒式矽卡岩型矿床

东狮子山铜(金)矿床位于狮子山矿田的中部，青山背斜的南东翼，东狮子山石英二长闪长岩体的东部，矿区亦见石英二长闪长岩和辉石闪长岩交汇(图 1)。 2.4.1 控矿构造和赋矿岩石

矿床控矿构造为隐爆角砾岩筒，地表呈不规则状，剖面上呈漏斗状(图 9)。赋矿围岩主要为三叠系下统南陵湖组薄层-中厚层灰岩夹泥质条带状灰岩，被石英二长闪长岩和辉石闪长岩穿插、贯入和交代形成矽卡岩、大理岩和角岩。隐爆角砾岩筒中角砾的成分主要为石英二长闪长岩、石榴子石矽卡岩及少量大理岩和角岩。角砾多呈棱角状杂乱排列，边界清晰，部分角砾因受到石榴子石的强烈交代成为石榴子石矽卡岩角砾，胶结物以石榴子石和方柱石为主，含少量透辉石和含水硅酸盐。角砾和胶结物均叠加晚期硫化物的强烈矿化，硫化物以黄铜矿、毒砂和黄铁矿为主，多与石英和碳酸盐等脉石矿物伴生(唐永成等，1998;储国正，2003)。石榴子石等矽卡岩矿物组合既以角砾形式出现，又以胶结物形式出现，显示矿床可能发育多期热液矽卡岩化作用。

图 9

Fig. 9

图 9 东狮子山铜(金)矿床隐爆角砾岩筒中的矿体群图(据肖新建等，2002) Fig. 9 Orebody group in cryptoexplosive breccia of the East Shizishan copper(gold)deposit(after Xiao et al., 2002)

矿体主要产于隐爆角砾岩筒中，呈弧形透镜状、囊状，由多条大致平行的、规模不大的矿体组成矿体群(图 9)，受隐爆角砾岩筒的原生节理、裂隙等构造控制;还有少量产于层间裂隙带中的似层状、透镜状和鞍状矿体。矿石类型主要为隐爆角砾岩型、矽卡岩型、石英-硫化物型和石英-碳酸盐型4类(肖新建等，2002)。隐爆角砾岩型矿石产于隐爆角砾岩筒中，矿石中的硫化物呈浸染状、斑点状和团块状与脉石矿物一起呈角砾的胶结物产出，也可交代角砾而散染于其中;矽卡岩型矿石产于隐爆角砾岩筒外侧的大理岩捕掳体附近，硫化物呈浸染状分布于矽卡岩中;石英-硫化物型矿石产于角砾岩筒外侧的团块状矽卡岩中，常构成较大的交代团块，或呈细脉穿插。石英-碳酸盐型矿石主要为穿插于矽卡岩或角砾岩筒中的硫化物-石英-碳酸盐脉，脉宽数毫米至数厘米，具有开放裂隙充填特征，脉内硫化物多呈斑点或团块嵌于粗晶石英和碳酸盐中。隐爆角砾岩型矿石中的矿石矿物主要为黄铜矿和黄铁矿，脉石矿物以钙铁榴石和透辉石为特征，含极少量阳起石、绿帘石、方柱石、石英、方解石和磷灰石、榍石等。矽卡岩型矿石中的矿石矿物也以黄铜矿和黄铁矿为主，含少量磁黄铁矿、闪锌矿、方黄铜矿和辉钼矿等，脉石矿物以透辉石为主，仅含少量石榴子石，亦见钾长石+方解石+石英组合的似伟晶囊状体(凌其聪等，1998)。石英-硫化物型矿石中的金属硫化物主要为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿和少量闪锌矿，常与石英和少量碳酸盐相伴。石英-碳酸盐型矿石中的硫化物主要为黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等。矿石具粒状结构、交代结构、包容结构、固溶体分离结构，浸染状、斑点状、团块状及细脉状、网脉状和碎裂-角砾状等构造。

2.4.3 蚀变和矿化

东狮子山铜(金)矿床发育矽卡岩化、大理岩化和角岩化，热液硫化物矿化和硅化或黄铁绢英岩化及碳酸盐化叠加在矽卡岩化之上，使矿化更富集。根据矿物共生关系，可将成矿作用划分为5个阶段:隐爆角砾岩阶段、矽卡岩阶段、早硫化物阶段、晚硫化物阶段和碳酸盐阶段。矿化主要发生在矽卡岩阶段和早、晚硫化物阶段。矽卡岩阶段和早硫化物阶段以生成简单硫化物为特征，伴有金、银矿化;晚硫化物阶段以大量黄铜矿的生成为特色，并伴有多种金属元素的硫化物和硫砷化物及单质金-银系列矿物生成，同时伴有种类和数量均明显增多的硫盐矿物，为成矿主要阶段。碳酸盐阶段形成石英碳酸盐脉，脉内硫化物主要为黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等，多呈斑点或团块嵌于粗晶石英和碳酸盐中。

根据上述矿床的控矿构造和赋矿岩石、矿体和矿石、蚀变和矿化等特征可以确定，东狮子山铜(金)矿床为一隐爆角砾岩筒式矽卡岩型矿床。

3 讨论 3.1 矿床矿体与岩浆岩侵入体的时空关系 3.1.1 矿体与岩体的空间关系

狮子山矿田具有铜陵矿集区以矽卡岩型矿床为特征的成矿特色，且矽卡岩型矿床具有不同的产出型式，包括接触式、层控式、层间式、裂隙式和隐爆角砾岩筒式等，同时还发育有斑岩型矿床和浅成热液型矿床，它们的地质特征及成矿温度有明显差异(表 1)。矿田内铜金多金属矿床的矿体与燕山期岩浆作用所形成的中小型中酸性浅成侵入体在空间上有着密切的成因联系，矿床矿体一般产在岩体与围岩接触带附近，少数矿体在离岩体较远的沉积围岩中呈似层状产出，但这些似层状矿体的一端常与岩体相接或相邻。当岩体侵入围岩是白云岩、白云质灰岩或灰岩时，一般发育矽卡岩型矿化，且常发育以侵入岩体为中心的矽卡岩化带。当岩体侵入到砂页岩或硅质岩岩层之中或之下时，可发育斑岩型矿化，并常与其上下部位的矽卡岩型矿体连为一体。当岩体远离矿体时，在沉积围岩中或较早形成岩体的断裂和裂隙中(如鸡冠石银金多金属矿床)则形成浅成热液型矿床，这类矿化常常叠加在矽卡岩化之上。总之，根据上述狮子山矿田典型矿床地质特征可见，不同类型矿床在剖面上有明显的分布规律:浅部主要为浅成热液型矿床及裂隙式和隐爆角砾岩筒式矽卡岩型矿床，中深部位主要为接触式和层间式矽卡岩型矿床，深部发育层控式矽卡岩型矿床和斑岩型矿床，总体构成了“三位一体”或“多层楼”的矿床空间分布模式(李文达，1989;常印佛等，1991;翟裕生等，1992)。

表 1

Table 1

表 1(Table 1)

表 1 狮子山矿田铜金多金属矿床的成因类型及其特征 Table 1 Genetic types and characteristics of the copper-gold-polymetallic deposits in Shizishan ore-field 矿床类型 控矿构造 赋矿岩石 矿体产状 成矿元素 成矿温度(℃) 主要矿石类型 蚀变特征 矿床实例 浅成热液型 断裂裂隙 中酸性侵入岩灰岩(大理岩)砂页岩或硅质岩 脉状透镜状 Au-多金属Au-Ag-多金属Pb-Zn 150~260 含金黄铁矿含金角砾岩含金褐铁矿 硅化黄铁矿化高岭土化 鸡冠石矿床包村矿床 矽卡岩型 裂隙式 裂隙断裂 中酸性侵入岩灰岩(大理岩) 透镜状薄板状 AuAu-Cu 220~350 含金磁黄铁矿含金铜矽卡岩 矽卡岩化角岩化硅化 朝山矿床包村矿床 隐爆角砾岩筒式 隐爆角砾岩筒 隐爆角砾岩(矽卡岩-大理岩-角岩) 透镜状囊状 Cu-Au 195~415 含铜角砾岩含铜矽卡岩含铜硫化物 矽卡岩化硅化黄铁绢英岩化 东狮子山矿床 层间式 层间滑动层间裂隙 灰岩/泥质灰岩钙质页岩夹灰岩白云质灰岩硅质岩/砂页岩 似层状 Cu-AuCu-Mo 205~340 含铜矽卡岩含铜硫化物含铜大理岩含铜角岩 矽卡岩化大理岩化角岩化硅化 胡村矿床大团山矿床老鸦岭矿床花树坡矿床 层控式 褶皱轴部层间滑动层间裂隙 碳酸盐岩(白云岩/白云质灰岩/灰岩) 似层状 Cu-Au-S-Fe 260~420 含铜磁铁矿含铜磁黄铁矿含铜矽卡岩含铜蛇纹石岩 矽卡岩化大理岩化蛇纹石化滑石化 冬瓜山矿床 接触式 接触带 中酸性侵入岩碳酸盐岩(白云岩/白云质灰岩/灰岩) 透镜状薄板状 CuCu-AuCu-Mo 200~375 含铜矽卡岩含铜磁铁矿矽卡岩含铜大理岩 矽卡岩化大理岩化角岩化 鸡冠山矿床胡村矿床 斑岩型 裂隙 中酸性侵入岩硅质岩砂页岩 透镜状 CuCu-AuCu-Mo 240~560 含铜(钼)石英二长闪长岩含钼(铜)花岗闪长岩含铜砂页岩 钾长石化黑云母化黄铁绢英岩化青磐岩化 胡村矿床冬瓜山矿床

表 1 狮子山矿田铜金多金属矿床的成因类型及其特征 Table 1 Genetic types and characteristics of the copper-gold-polymetallic deposits in Shizishan ore-field

3.1.2 成岩成矿年龄

狮子山矿田发育辉石闪长岩、石英(二长)闪长岩和花岗闪长岩3类中酸性侵入岩体(徐晓春等，2012; Xie et al., 2012)，其高精度锆石U-Pb年龄为132.7~151.8Ma(王彦斌等，2004;徐兆文等，2004;楼亚儿和杜杨松，2006;吴才来等，2008;吴淦国等，2003;谢建成等，2008;徐晓春等，2008;郭维民等，2013)，集中于135~147Ma，即侵入岩形成于晚侏罗世-早白垩世。狮子山矿田主要矿床同位素地质年龄集中于134~142Ma(表 2)，与上述侵入岩的成岩年龄在误差范围内基本一致，反映成矿作用与燕山期岩浆作用及其热液作用密切相关。也有研究者获得了海西期的同位素年龄数据，并强调海西期海底火山作用或火山喷气(喷流)沉积作用的成矿意义(杨刚等，2004;郭维民，2010)，但尚缺乏足够的区域地质和矿床地质地球化学依据予以佐证。

表 2

Table 2

表 2(Table 2)

表 2 狮子山矿田主要矿床同位素地质年龄Table 2 Isotope geological ages of the major deposits in Shizishan ore-field 矿床 矿石类型 测试对象 测试方法 年龄值(Ma) 资料来源 朝山 含金磁铁矿矿石 石英包裹体 Rb-Sr等时线 142.0±7.6 储国正，2003 朝山 含金磁黄铁矿 磁黄铁矿 Re-Os(ICP MS) 141.7±9.9 Wang et al., 2008 大团山 含铜金石英脉 石英包裹体 Rb-Sr等时线 149±19 储国正，2003 大团山 含铜硅质岩及角岩 辉钼矿 Re-Os等时线 139.1±2.7 梅燕雄等，2005 老鸦岭 含钼矿石 辉钼矿 Re-Os(ICP MS) 139.0±0.3 谢智等，2002 老鸦岭 含钼黑色页岩 全岩 Re-Os(ICP MS) 234.2±7.3 杨刚等，2004 冬瓜山 含铜磁铁矿矿石 磁铁矿 Rb-Sr等时线 152.9±12.4 储国正，1992 冬瓜山 层状含铜硫化物矿石 石英包裹体 Rb-Sr等时线 134±11 Xu et al., 2005 冬瓜山 硫化物石英脉 辉钼矿 Re-Os(ICP MS) 137.4 蒙义峰等，2004 冬瓜山 含铜硫化物石英脉 辉钼矿 Re-Os(ICP MS) 139.1±1.6 陆三明，2007 冬瓜山 含铜硫化物石英脉 辉钼矿 Re-Os(ICP MS) 139.1±1.6 陆三明，2007 冬瓜山 条带状含铜蛇纹石 锆石 U-Pb(LA-ICP MS) 318.3±2.6 郭维民，2010

表 2 狮子山矿田主要矿床同位素地质年龄 Table 2 Isotope geological ages of the major deposits in Shizishan ore-field

对狮子山矿田主要矿床进行的流体包裹体岩相学显微观察和研究表明，矿石中的石英、石榴子石、方解石等透明矿物中主要发育富气相、富液相和含子晶多相3类包裹体(肖新建等，2002;Lu et al., 2007; Xu et al., 2011)。各矿床成矿温度和盐度的变化范围很大，随着成矿作用由早到晚，成矿温度逐渐降低，如冬瓜山矿床早期的硅酸盐(矽卡岩)阶段均一温度为411~568℃，硫化物阶段为173~440℃，碳酸盐阶段为110~286℃。成矿流体盐度也由成矿早期高盐度向晚期低盐度逐渐递变。狮子山矿田流体包裹体气相组分均以H₂O和CO₂为主，还原性气体CH₄和N₂为次;液相组分中阴离子主要为F^-、Cl^-和SO₄^2-，阳离子为K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等(李进文等，2006;徐晓春等，2011;楼金伟，2013)。高温、高盐度、富含CO₂和F^-、Cl^-组分特征的热液流体指示其主要来自岩浆。

3.2.2 氢-氧同位素地球化学特征

狮子山矿田主要矿床不同成矿阶段单矿物(石英、石榴子石等)的氢-氧同位素组成特征(图 10)显示:(1)成矿热液流体的氢-氧同位素组成数据点集中落在岩浆水及其向大气降水过渡区域，与海水没有成因联系，反映其没有继承赋矿海相沉积岩的同位素组成特征;(2)早期硅酸盐(矽卡岩)阶段的氢-氧同位素组成落在岩浆水区域内及其附近，显示成矿热液起源于岩浆;(3)各成矿阶段的δ¹⁸O_H2O值有规律地变化:矽卡岩阶段→硫化物阶段→碳酸盐阶段，δ¹⁸O_H2O值越来越小，显示氧同位素组成由岩浆水向大气降水的漂移，反映随着成矿作用由早阶段向晚阶段演化，大气降水的混入不断增加;(4)δD_H2O值变化范围小，变化规律不明显，但均接近岩浆水范围;(5)就整个矿田而言，δD值随着深度的增加有减小的趋势。据张理刚(1989)，这一变化特征反映成矿流体上升到浅部发生沉淀成矿时，伴随有温度的降低和水/岩比值的逐渐减小。

图 10

Fig. 10

图 10 狮子山矿田主要矿床成矿流体氢-氧同位素组成分布图 MMW-中生代大气降水.朝山矿床数储据储国正(2003)、陆三明(2007)和杨小男等(2008); 包村矿床数据潘志君(1992)和陆三明(2007); 鸡冠石矿床数据引自安徽省地质矿产局321队(1990b①); 冬瓜山矿床数据刘裕庆和刘兆廉(1986)、凌其聪和刘丛强(2002)、陆三明(2007)和陆建军等(2008); 西狮子山矿床数据顾连兴等(2002);胡村矿床数据陆三明(2007)和储国正(2003); 老鸭岭矿床数据覃祖文(1987); 大团山矿床数据陆三明(2007)Fig. 10 Hydrogen-oxygen isotopic composition distribution diagram for the ore-forming fluids from the major deposits in Shizishan ore-field

狮子山矿田主要矿床单矿物(方解石、菱铁矿、石英等)的碳-氧同位素组成图解(图 11)显示:(1)大部分样品位于原生碳酸盐范围内，且受低温蚀变作用和沉积岩混染与高温效应作用的影响明显;(2)矿田内不同类型矿床的碳-氧同位素组成没有明显区别，在空间上也没有明显的分带;(3)矿石δ¹⁸O值为+10.38‰~+16.7‰，平均为+12.98‰，δ¹³C值为-8.68‰~+4.97‰，平均为-2.62‰，且峰值位于-8.68‰~-3‰之间，它们与区内正常沉积的碳酸盐的δ¹⁸O值(+23‰~+24.5‰)和δ¹³C值(+2.2‰~+5.9‰)有很大差别，而与岩浆热液的δ¹⁸O值(+6‰~+13‰)(Taylor Jr and Forester， 1979; Ishihara，1981; McCulloch and Chappell， 1982)和δ¹³C值(-9‰~-3‰)(Taylor，1986)相近，这反映碳可能主要来自深部岩浆，而沉积碳的加入可能较少。

图 11

Fig. 11

图 11 狮子山矿田主要矿床矿石矿物碳-氧同位素组成图解 冬瓜山矿床数据刘裕庆等(1986)，陆三明(2007)和Xu et al.(2012); 冬瓜山矿床数据黄顺生等(2003)和徐兆文等(2007); 朝山矿床数据田世洪等(2004)和高庚等(2006); 包村矿床数据潘志君(1992); 狮子山矿床数据肖新建等(2002)和顾连兴等(2002); 西狮子山矿床数据李进文(2004); 胡村和大团山矿床数据陆三明(2007)和Xu et al.(2012)Fig. 11 Carbon-oxygen isotopic composition diagram for the ore minerals from the major deposits in Shizishan ore-field

狮子山矿田主要矿床矿石中硫化物的δ³⁴S值为-12‰~+10.2‰，且绝大多数介于+1‰~+7‰之间，平均值为3.7‰，呈塔式分布(图 12)。李文达等(1997)测得矿田内侵入岩全岩硫同位素组成为+0.27‰~+6.28‰，位于岩浆分异形成的流体的硫同位素组成(δ³⁴S=-3‰~+7‰)(Ohmoto，1986; Ohmoto and Goldhaber， 1997)范围之内。区内沉积岩中硫化物的硫同位素组成为-38.6‰~-13.0‰(顾连兴，1984;刘裕庆等，1984)，为明显的负值，均值为-28.4‰，反映沉积成岩过程中经历了明显的海水沉积作用和细菌还原作用。徐晓春等(2010)认为冬瓜山矿床硫同位素组成的简单对比清楚地指示其岩浆源特征，在此基础上应用大本模式(Ohmoto and Rye， 1979)系统计算了高、中、低温条件下岩浆热液流体沉淀硫化物和硫酸盐的硫同位素组成，结果表明冬瓜山矿床成矿热液流体中的硫为岩浆来源，矿床矿石没有保存海西期沉积的硫同位素证据。

图 12

Fig. 12

图 12 狮子山矿田主要矿床硫化物矿物硫同位素组成频率分布直方图 大团山矿床数据李进文(2004)和陈帮国等(2007); 东狮子山矿床数据张淑贞和凌其聪(1993); 包村、花树坡和老鸭岭矿床数据李进文(2004); 鸡冠石和西狮子山矿床数据黄许陈等(1994)和李进文(2004); 朝山矿床数据李进文(2004)和田世洪等(2004); 冬瓜山矿床数据徐兆文等(2007)、李进文(2004)和徐晓春等(2010)Fig. 12 Frequency distribution histogram of sulfur isotopic composition of the sulfide minerals from the major deposits in Shizishan ore-field

铅是矿床矿石中的成矿元素之一，因而铅同位素组成是矿床成矿物质来源的最直接指示。狮子山矿田主要矿床不同产状矿石的铅同位素组成总体变化范围较大，但大多数较为集中，²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=17.927~18.639， ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.430~15.698， ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=37.953~38.827。 将其与区域岩浆岩和沉积岩的铅同位素组成进行对比，可见矿床矿石铅同位素组成与岩浆岩基本一致，部分界于岩浆岩和沉积岩铅同位素组成变化范围之间，个别落入沉积岩铅同位素组成变化范围内(图 13)。因此，矿床矿石铅同位素组成特征反映狮子山矿田主要矿床成矿金属元素铅可能都是来自岩浆分异热液以及热液从岩浆岩中萃取，虽然不能完全排除沉积铅的加入，但无疑沉积铅是次要的。

图 13

Fig. 13

图 13 狮子山矿田主要矿床矿石矿物铅同位素组成图解(据楼金伟，2013)Fig. 13 Lead isotopic composition diagram of the ore minerals from the major deposits in Shizishan ore-field(after Lou，2013)

铜陵矿集区及狮子山矿田作为中国东部和长江中下游构造-岩浆-成矿带的重要组成部分，受中国东部统一的地球动力学背景制约。三叠纪华北板块与扬子板块的碰撞结束了中国东部的海陆格局，形成了中国大陆的新格架(董树文等，2011)。晚三叠世至中侏罗世，中国东部在结束华北板块与扬子板块之间的碰撞并最终焊接后，长江中下游地区由特提斯构造域转为受太平洋构造体制制约的大陆岩石圈演化阶段(李兆鼎等，2003;杜杨松等，2007;董树文等， 2007，2011;张岳桥等，2007)，主构造格局由近EW向转换为NE-NNE向。晚侏罗世(165±5Ma~145Ma)古太平洋板块开始俯冲，造成中国东部受挤压整体抬升形成高原，遭受侵蚀而缺失晚侏罗世的沉积，岩石圈迅速增厚(董树文和邱瑞龙，1993;董树文等，2000;张旗等，2001)，随后进入应力松弛阶段，加厚岩石圈减压熔融，底侵下地壳岩石。进入晚侏罗世末至早白垩世(145~125Ma)，中国东部进入岩石圈减薄背景下的后碰撞应力转换期，构造应力由挤压向拉张过渡(徐晓春等，2012)。再后来进入晚白垩世(125~80Ma)伸展期，由于古太平洋板块俯冲角度变陡或俯冲速度减缓，诱发造山崩塌和弧后伸展，引起岩石圈拆沉和减薄，软流圈上涌，区域上大规模火山喷发，形成具有弧后环境特征的火山岩和A型花岗岩;与此同时，中国东部断陷发育并形成白垩纪红层伸展盆地。

铜陵矿集区及狮子山矿田中生代的成岩成矿作用发生于晚侏罗世末至早白垩世(145~125Ma)的早阶段(147~135Ma)，此时该区成岩成矿作用处在华北板块与扬子板块碰撞焊接隆升成陆之后转为受太平洋板块俯冲挤压的陆内造山作用背景之下。 3.4 斑岩型-矽卡岩型-浅成热液型矿床成矿模式

基于以上总结的铜陵矿集区成岩成矿地质背景及狮子山矿田典型矿床的控矿地质因素、矿床地质特征等，本文建立了一个包含整个狮子山矿田各成因类型矿床的成矿模式，即斑岩型-矽卡岩型-浅成热液型矿床成矿模式(图 14)。对比前人提出的成矿模式(李文达，1989;常印佛等，1991;唐永成等，1998;Pan and Dong， 1999;毛景文等，2009)，这一模式既重申了矽卡岩型矿床的重要性及其多种产出型式，更增加了对于该矿田斑岩型矿床和浅成热液矿床的认识和描述，并强调了后者在铜陵矿集区成矿理论研究和实际找矿勘探中的重要意义。

图 14

Fig. 14

图 14 狮子山矿田铜金多金属矿床成矿模式Fig. 14 Metallogenic model for the copper-gold-polymetallic deposits in Shizishan ore-field

这一成矿模式认为，在晚侏罗世末至早白垩世(145~125Ma)，中国东部处在大陆板内造山背景之下。在此时期的早阶段(145~135Ma)，铜陵矿集区在经历165±5Ma~145Ma古太平洋板块俯冲挤压后，区域构造应力场转为由挤压向拉张过渡的应力松弛阶段，此前的南北向华北板块和扬子板块碰撞焊接和随后的北西向古太平洋板块俯冲导致的岩石圈加厚因减压而熔融，形成幔源玄武质岩浆，并底侵下地壳岩石形成埃达克质岩浆，这两种岩浆混合、演化并沿东西向深断裂随机地上升、侵位，形成区内辉石闪长岩、石英(二长)闪长岩和花岗闪长岩3类中酸性浅成侵入岩(徐晓春等，2012)。深部岩浆房中的岩浆继续活动并分异成矿热液流体，沿深断裂上升并交代已固结的浅部岩体及其围岩而萃取成矿物质，还可能与沿断裂下渗的大气降水热液混合，再受岩浆热力驱动而上升。成矿热液流体上升至浅部侵入体并受上覆硅质岩或砂页岩圈闭时，则在侵入体及其硅酸盐围岩中形成透镜状矿体和脉状、细脉浸染状矿石，发育略具分带性的钾硅化热液蚀变，这类矿床为斑岩型矿床。成矿热液流体上升并与五通组砂页岩之上的镁质碳酸盐岩发生交代作用，则形成似层状产出、以纹层状或条带状构造为特征、发育镁质矽卡岩及其退变质矿物组合的矿床，称为层控矽卡岩型矿床，其矿体同时受构造作用形成的褶皱轴部和层间滑脱构造影响。成矿热液流体沿侵入体与围岩接触带上升，在岩体与晚石炭世至中三叠世碳酸盐地层接触带的内外两侧发生双交代作用，从岩体到围岩发育不同矽卡岩矿物组合的热变质和热液蚀变带，所形成的矿床为接触式矽卡岩型矿床。成矿热液流体迁移至围岩中，受化学性质较为稳定的顶底板硅质岩或砂页岩的阻挡，则在其间的碳酸盐地层中形成似层状矿床，称为层间矽卡岩型矿床。成矿热液流体迁移至发育于岩体或围岩中的断裂裂隙构造，并发生交代或充填作用，形成矽卡岩矿物组合并伴有角砾状矿石构造，则为裂隙式矽卡岩型矿床。成矿热液流体迁移至浅部岩体或围岩的断裂裂隙构造中，发生交代或充填作用，形成以石英-硫化物脉为特征的矿体和以低温金属硫化物矿物组合为特征的矿石，这类矿床属浅成热液型矿床。

上述各类矿床受统一的岩浆热液系统控制，具有密切的成因联系，同时受成矿地质条件和成矿物理化学条件的控制，各类矿床显示出较好的时空分布规律:时间上，成矿作用略晚于相关中酸性侵入岩的形成，金(-铜、-银多金属)矿化略晚于铜(-钼、-金)矿化。空间上，从垂向剖面上看，深部发育斑岩型矿床和层控式矽卡岩型矿床，中深部主要为接触式和层间式矽卡岩型矿床，浅部主要为裂隙式和隐爆角砾岩筒式矽卡岩型矿床及浅成热液型矿床;从地表平面上看，以岩体为中心，岩体中发育斑岩型矿床，岩体与围岩接触带中发育矽卡岩型矿床，远离岩体的围岩裂隙以及岩体后期裂隙中发育浅成热液型矿床。成矿元素组合也表现出明显的分带性:剖面上，下部发育铜(-钼、-金)矿化，上部发育金(-铜、-银多金属)矿化;平面上，东西向铜陵-南陵构造-岩浆-成矿带与北东向朱村复式向斜交汇中心以铜(-钼、-金)矿化为主，向南北两侧金(-银多金属)矿化逐渐加强;或以岩体为中心，由深而浅、由内而外，表现为Mo→Cu→Au→Ag-Pb-Zn的分带特征。

应该指出的是，对于狮子山矿田乃至铜陵矿集区以冬瓜山为代表的似层状矿床的成因，前人有不同的成因观点:一部分学者认为是燕山期岩浆热液作用的产物(Pan and Dong， 1999;邢凤鸣和徐祥，1999;Xu and Zhou， 2001;邓晋福和吴宗絮，2001; 邓晋福等，2002;毛景文等， 2004，2009; Lu et al., 2007;徐晓春等，2010; Xu et al., 2011);也有学者认为是在海西期火山喷发或火山喷气(或喷流)沉积的基础上，叠加燕山期岩浆热液作用形成的(唐永成等，1998;顾连兴和徐克勤，1986;陆建军等，2003;杨竹森等，2004;李红阳等，2008; Gu et al., 2007;郭维民，2010;侯增谦等，2011)。关键在于对海西期沉积是仅作为赋矿层位，还是作为矿源层、矿坯层甚至矿层，各家观点略显差异。曾普胜等(2004)、杨竹森等(2004)提出矿田内石炭系黄龙组底部、二叠系栖霞组下部及孤峰组和大隆组等层位发育有含水富镁碳酸盐(白云岩)和/或二氧化硅(硅质岩)等热水沉积岩，认为它们与块状硫化物矿床有关，可以作为海西期喷流-沉积的证据，但这有待于深入的区域地质研究予以证实，而认为有如此多层位的喷流-沉积更是值得商榷的。事实上，到目前为止，我们仍没有发现任何直接的(古喷流口、火山作用等)证据，某些间接证据又似是而非;不同学者获得的海西期成矿的同位素地质年龄数值相差很大(杨刚等，2004;郭维民，2010)。因此，赋矿沉积地层可能只是因为其岩性和构造的影响而成为有利的赋矿层位而已，而矿田内矿床层控性特征之所以很明显，是因为成矿受岩性、褶皱轴部及层间滑脱构造控制(常印佛等，1991;唐永成等，1998;储国正，2003)所致。深部探测结果(吕庆田等， 2003，2004;董树文等，2011)也证实这些地层和界面存在大型冲断层和滑脱面。从上文同位素地球化学研究结果也不难看出，矿田内斑岩型、矽卡岩型和浅成热液型矿床的同位素组成并没有显著的差别，暗示不同成因矿床受统一的岩浆热液系统控制。观察矿田内发育的似层状矿体，发现它们总是产出于岩体附近，也清楚地指示其与区内侵入岩的密切成因关系。正是由于这种关系，常印佛等(1991)、常印佛和刘学圭(1983)将冬瓜山层状矿床建议为层控矽卡岩型矿床，此类矿体常与矽卡岩-斑岩型矿体密切共生。黄顺生等(2003)运用铜同位素示踪冬瓜山层状铜矿体中的铜也来自岩浆。毛景文等(2009)认为冬瓜山矿床矿石的纹层状构造是由镁质矽卡岩的退化蚀变引起的，这也与我们在该矿床中观察到橄榄石及其蛇纹石化现象一致。因此，与前人提出的成矿模式(徐克勤和朱金初，1978;顾连兴和徐克勤，1986;陆建军等， 2003，2008;侯增谦等，2011)相比，本文提出的成矿模式强调与燕山期岩浆作用有关的统一的岩浆热液成矿系统，认为海西期沉积层只是因其岩性和后期构造作用而成为有利的赋矿层位，现有的地质地球化学证据尚不能证实海西期发育铜金多金属成矿作用。

包括狮子山矿田在内的铜陵矿集区以往主要以矽卡岩型矿床的勘探和开采为重点，近年来的理论研究和找矿实践证明，区内除发育不同型式的矽卡岩型矿床，还发育与之密切相关的斑岩型和浅成热液型矿床，它们均与燕山期岩浆作用及其热液作用密切相关。本文提出的这个受统一的岩浆热液系统控制的斑岩型-矽卡岩型-浅成热液型矿床成矿模式，为今后进一步寻找该矿田乃至铜陵矿集区深部的斑岩型铜(-钼、-金)矿床以及边部和外围的浅成热液型金(-银多金属)矿床提供了理论依据，对相关地区的成矿预测和找矿勘探也有指导和借鉴意义。

4 结论

狮子山矿田志留纪(区域上从南华纪开始)至早三叠世为稳定盖层发育阶段，形成了有利于成矿和赋矿的地层，中-晚三叠世之后的大陆板内造山阶段发育了有利成矿的构造作用、岩浆作用及其相关的热液成矿作用。

狮子山矿田以发育矽卡岩型矿床为特征，产有接触式、层控式、层间式、裂隙式、隐爆角砾岩筒式矽卡岩型矿床。但同时，矿床地质特征显示矿田内还发育有斑岩型矿床和浅成热液型矿床。这些矿床既具有密切的成因联系，又具有明显的空间分布规律，且成矿元素组合表现出较好的分带性。

狮子山矿田中的铜金多金属矿床在时间上和空间上均与区内发育的辉石闪长岩、石英(二长)闪长岩和花岗闪长岩3类中酸性浅成侵入岩体密切相关，显示岩浆的热动力是成矿的关键因素之一。矿床流体包裹体和稳定同位素地球化学特征显示成矿流体、成矿金属元素及其化合元素主要来自岩浆或岩浆岩，沉积地层对成矿物质的贡献较小。

狮子山矿田发育受统一的岩浆热液系统控制的斑岩型、矽卡岩型和浅成热液型矿床，因此，今后该区及其邻区的地质找矿应在以往以矽卡岩型矿床为主要找矿勘探对象的基础上，进一步加强矿田或矿区深部斑岩型铜(-钼、-金)矿床以及浅部和外围浅成热液型金(-银多金属)矿床的地质勘查。

致谢

感谢吕庆田研究员邀请撰写本文。感谢常印佛院士在研究工作中提出指导性学术意见。 感谢安徽省地矿局321地质队 郭祥焱 、陈林杰高级工程师和铜陵有色集团公司王建青、周贵斌高级工程师对野外调查和研究的大力支持。