劉紅亮, 鄒院兵

(1.湖北省地質(zhì)勘查基金管理中心,湖北 武漢 430071; 2.湖北省地質(zhì)局 第六地質(zhì)大隊(duì),湖北 孝感 432000)

金雞坳礦區(qū)內(nèi)礦化類型為石英脈型和構(gòu)造蝕變巖型金礦化，斷裂構(gòu)造為此礦床的主要控礦因素之一，控制礦區(qū)內(nèi)金礦體的分布特征。本文在淺析金雞坳礦區(qū)的礦床地質(zhì)特征基礎(chǔ)上，總結(jié)控礦規(guī)律，并對找礦前景進(jìn)行分析和預(yù)測，對下步工作具有一定的指示意義。

1 成礦地質(zhì)背景

礦區(qū)位于秦嶺褶皺系(Ⅰ級(jí))桐柏—大別中間隆起帶(Ⅱ級(jí))大別山復(fù)背斜(Ⅲ級(jí))羅田褶皺束內(nèi)的大崎山穹窿南西緣[1]，處在大悟—浠水?dāng)嗔雅c商麻斷裂交匯部位(圖1)，該部位為燕山晚期巖漿上侵的有利通道，同時(shí)為熱液上升的有利構(gòu)造部位。區(qū)內(nèi)地層主要出露一套前寒武系中深變質(zhì)巖系，主要巖石類型為黑云角閃斜長片麻巖、黑云二長片麻巖、黑云二長變粒巖夾斜長角閃巖等；區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，具有多期性，主要為大別期、晉寧期和燕山期巖漿活動(dòng)，超基性—酸性巖體均有出露；區(qū)內(nèi)構(gòu)造以北西向斷裂和北東向斷裂最為發(fā)育。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)主要出露地層為大別巖群中深變質(zhì)巖系，巖性主要為黑云角閃斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖夾斜長角閃巖、黑云二長片麻巖等；出露的巖體為新元古代片麻狀二長花崗巖。區(qū)內(nèi)變形變質(zhì)作用強(qiáng)烈，各方向斷裂構(gòu)造發(fā)育，以北西向和北北東向兩組斷裂最為發(fā)育。其中，熊家灣斷裂構(gòu)造出露長約5 km，寬數(shù)米—百米，呈舒緩波狀，整體傾向?yàn)?27°，傾角為54°～80°；祝家沖斷裂構(gòu)造地表出露長約1.5 km，寬0.5～13 m，傾向?yàn)?40°，傾角為65°～78°；斷裂構(gòu)造具多期活動(dòng)特點(diǎn)，多為壓扭性，成群出現(xiàn)，形成平行的次級(jí)構(gòu)造，走向上呈舒緩波狀，常見大量石英脈充填，與金礦化關(guān)系密切(圖2)。

2.2 礦區(qū)地球化學(xué)特征

受桐柏—大別深變質(zhì)變形影響，Au、Ag、Cu分布不均勻，局部受巖漿侵入和構(gòu)造作用的影響形成富集帶或富集區(qū)。湖北省1∶20萬區(qū)域地球化學(xué)顯示，本區(qū)處于金雞坳富集區(qū)，Au異常背景值2.2×10-9，最高值10.52×10-9。1∶5萬水系沉積物測量圈出Au化探異常2處，呈橢圓形—近圓形，近東西向—北西向展布，面積4.1～5.2 km2，異常強(qiáng)度較高、規(guī)模中等,與北西向和近東西向斷裂構(gòu)造密切相關(guān)。1∶2.5萬水系沉積物測量圈出Au化探異常4處，近橢圓形，呈北西向展布，面積4.89～15.32 km2，異常強(qiáng)度較高、規(guī)模較大,與區(qū)內(nèi)金礦點(diǎn)吻合較好，且異常強(qiáng)度越高、金礦礦化越強(qiáng)。水系沉積物異常、土壤異常與金礦(化)點(diǎn)套合較好(圖3)，具有較好的找礦遠(yuǎn)景。

圖1 礦區(qū)大地構(gòu)造位置簡圖[2]Fig.1 Geotectonic sketch map of mining area1.砂礫巖夾頁巖;2.長英和凝灰質(zhì)砂巖;3.砂巖夾凝灰?guī)r;4.毛毯廠組火山巖;5.淺變質(zhì)砂礫巖、板巖夾灰?guī)r;6.南灣組斜長角閃片巖、石英片巖和變粒巖;7.龜山組黑云變粒巖、片麻巖和斜長角閃巖;8.二郎坪群綠片巖相細(xì)碧角斑巖及碎屑巖;9.佛子嶺群云母石英片巖;10.盧鎮(zhèn)關(guān)群片麻巖、斜長角閃巖和碳酸鹽;11.秦嶺群大理巖夾角閃片巖;12.蘇家河群片麻巖、片巖夾混合巖;13.紅安群片麻巖、片巖及變粒巖;14.宿松群片麻巖、片巖夾磷碳酸鹽;15.桐柏群片麻巖夾淺粒巖;16.大別群片麻巖、斜長角閃巖和混合巖;17.藍(lán)片巖帶;18.上震旦統(tǒng);19.高壓/超高壓帶;20.麻粒巖;21.白堊紀(jì)花崗巖;22.穹狀構(gòu)造;23.斷裂帶;24.輝石(長)巖;25.工作區(qū)。

圖2 金雞坳礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.2 Geological sketch map of Jinji’ao mining area1.第四系沖積物、洪積物;2.古元古界大別巖群片麻巖—斜長角閃巖組;3.新元古代片麻狀二長花崗巖;4.基性巖脈;5.石英脈;6.礦體;7.斷層;8.地質(zhì)界線。

2.3 自然重砂異常特征

1∶5萬幅重砂掃面，區(qū)內(nèi)共圈出黃金重砂異常3處，各異常詳細(xì)特征見表1和圖3。

表1 工作區(qū)1∶5萬黃金重砂異常一覽表Table 1 List of 1∶50 000 gold heavy mineral anomaly in workspace

圖3 金雞坳礦區(qū)Au重砂、化探異常圖Fig.3 Au heavy concentrate and chemical exploration anomaly map of Jinji’ao mining area1.1∶5萬水系沉積物異常;2.1∶2.5萬水系沉積物異常;3.1∶1萬土壤異常;4.1∶5萬重砂異常;5.礦體;6.斷層。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

3.1.1 祝家沖金礦體

礦體呈透鏡狀賦存于北西向祝家沖斷裂破碎帶中，地表長約60 m，產(chǎn)狀246°∠70°。Au品位3.19×10-6～4.89×10-6，厚1.28～1.70 m； ZK801見2層金礦化體，Au品位1.01×10-6～2.12×10-6，厚0.34～0.67 m。礦體工業(yè)類型為構(gòu)造蝕變巖型金礦。

3.1.2 張家沖金礦體

礦體呈脈狀賦存于近東西向斷裂破碎帶中，控制長約600 m，產(chǎn)狀5°～10°∠75°～85°。單工程Au品位1.51×10-6～67.2×10-6，厚0.41～0.7 m。綜合分析認(rèn)為該斷裂構(gòu)造往深部具有一定的延伸。礦體工業(yè)類型為石英脈型金礦。

3.1.3 魏家上灣金礦體

礦體呈脈狀賦存于近東西向斷裂構(gòu)造中，控制長約380 m，產(chǎn)狀15°～17°∠75°～83°。單工程Au品位0.9×10-6～137.1×10-6、平均39×10-6，Ag品位22×10-6～325×10-6，厚0.09～2.1 m，深部鉆孔控制斜深210 m[1,3]。礦體工業(yè)類型為石英脈型金礦。

3.2 礦石特征

礦區(qū)內(nèi)主要金屬礦物為自然金、銀金礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦，少量方鉛礦、黃銅礦等，其中金以裂隙金、晶隙金、包體金的形式產(chǎn)于黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦中(圖4)，顆粒大小20～60 μm；礦化在垂向上具有從金銀礦

圖4 金雞坳礦區(qū)礦石特征Fig.4 Ore rocks of Jinji’ao mining areaa-b.祝家沖YM1中蝕變巖型金礦石；c.祝家沖ZK801中含金網(wǎng)脈狀石英脈；d.張家沖礦石中方鉛礦；e.賦存于黃銅礦晶隙中的自然金；f.沿裂隙呈線狀斷續(xù)分布的自然金。

化向金銀多金屬礦化轉(zhuǎn)變的特征。非金屬礦物主要為石英、絹云母、方解石、斜長石等。礦石結(jié)構(gòu)主要為粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、乳濁狀結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造主要為浸染狀、細(xì)脈狀、脈狀構(gòu)造等。據(jù)電子探針分析，礦區(qū)自然金中金成色為852～893，銀金礦中金成色為697～777。

3.3 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變發(fā)育，尤其是斷裂構(gòu)造發(fā)育位置，蝕變類型以鉀化、硅化、黃鐵絹英巖化、絹英巖化為主(圖5)。

圖5 金雞坳礦區(qū)主要圍巖蝕變特征Fig.5 Rock alteration of Jinji’ao mining areaa-b.硅化交代鉀化；c.黃鐵絹英巖化；d.強(qiáng)硅化以及黃鐵礦化；e.沿微裂隙分布的綠泥石化；f.綠簾石化。

近礦圍巖蝕變具有明顯的水平分帶性(圖6)， 從主破碎帶下盤—上盤圍巖蝕變分帶可劃分為鉀化—弱絹英化—絹英巖化(硅化)—黃鐵絹英巖化(斷裂中心部位)—絹英巖化—弱絹英化—鉀化。圍巖蝕變以主破碎帶為中心，在蝕變類型上基本上呈對稱分帶特征，但在蝕變強(qiáng)度上為斷裂上盤蝕變較下盤大，蝕變發(fā)生的順序依次為鉀化→硅化→絹英巖化(黃鐵礦化)→綠泥石化(綠簾石化)→碳酸鹽化→高嶺土化。蝕變強(qiáng)度與礦化強(qiáng)度具一致的變化特征，反映近礦蝕變強(qiáng)度與礦化強(qiáng)度具明顯的正相關(guān)關(guān)系，即蝕變越強(qiáng),礦化越強(qiáng)。

4 控礦因素與礦床成因

4.1 控礦因素

4.1.1 構(gòu)造對成礦的控制作用

導(dǎo)礦構(gòu)造有北西向和北北東向構(gòu)造，北西向構(gòu)造受區(qū)域上北西向大悟—浠水?dāng)嗔褞е鲗?dǎo)，北北東向構(gòu)造受區(qū)域上北北東向的但店斷裂主導(dǎo)；構(gòu)造具多期活動(dòng)特點(diǎn)，受北西向和北北東向主構(gòu)造的作用，派生出東西向、北西西向、北北西向和北北東向次級(jí)斷裂構(gòu)造為礦區(qū)主要儲(chǔ)礦構(gòu)造。

成礦有利部位為北西向斷裂帶與次級(jí)北北西斷裂交匯部位、北西向斷裂旁的北西西向次級(jí)斷裂的產(chǎn)狀變化部位、羽狀東西向斷裂的巖橋部位(圖7)。

距離主斷面遠(yuǎn)近近斷裂下(上)盤→遠(yuǎn)構(gòu)造強(qiáng)度最強(qiáng)強(qiáng)較強(qiáng)較弱弱蝕變類型黃鐵絹英巖化絹英巖化、弱黃鐵礦化、硅化鉀化、弱絹英巖化鉀化、硅化正常片麻巖蝕變強(qiáng)度最強(qiáng)強(qiáng)、較強(qiáng)較強(qiáng)較弱弱礦化強(qiáng)度最強(qiáng)強(qiáng)、較強(qiáng)較弱較弱弱或無礦化類型稠密浸染狀浸染狀稀疏浸染狀石英脈型無

圖6金雞坳礦區(qū)圍巖蝕變及礦化分帶示意圖
Fig.6 Rock alteration and metallization zoning of Jinji’ao mining area

4.1.2 巖體對成礦的控制作用

礦區(qū)內(nèi)金成礦作用與燕山晚期巖漿作用具有密切的時(shí)空關(guān)系和成因聯(lián)系，特別是龍井垴巖體群二長花崗巖、黑云花崗巖和禱雨山巖體群二長花崗巖、花崗閃長巖。在空間上大崎山地區(qū)金礦床、礦點(diǎn)(包括金雞坳礦區(qū))圍繞龍井垴巖體群分布；在時(shí)間上，大崎山地區(qū)金礦床的形成時(shí)代可能為130 Ma左右，與武當(dāng)—桐柏—大別成礦帶出露的燕山期巖體成巖年齡一致。燕山期巖漿作用為金礦床成礦提供了流體、硫及成礦金屬元素，含礦的巖漿熱液沿脆性斷裂構(gòu)造遷移、沉淀富集成礦。

圖7 金雞坳礦區(qū)構(gòu)造成礦有利部位示意圖Fig.7 Sketch map of structure favorable location of Jinji’ao mining areaa.中灣金礦化體;b.魏家上灣金礦體;c.龍?zhí)逗咏鸬V體。

4.2 成礦成因

4.2.1 成礦期與成礦階段

通過對金雞坳礦區(qū)的成礦作用、礦體空間分布特征以及礦石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造、礦物共生組合、脈體之間穿插關(guān)系、探礦工程成礦元素分布特征等綜合研究，并參照前人對桐柏—大別山地區(qū)同類礦床的研究結(jié)果，將礦區(qū)金礦床的形成劃分為兩期四個(gè)階段。一是熱液期：①黃鐵礦—石英階段(Ⅰ階段)，②石英—黃鐵礦階段(Ⅱ階段)，③石英—多金屬硫化物階段(Ⅲ階段)，④碳酸鹽階段(Ⅳ階段)，主成礦階段為Ⅱ階段和Ⅲ階段；二是表生氧化期：硫化物如黃鐵礦、黃銅礦等經(jīng)地表風(fēng)化淋濾作用形成褐鐵礦、孔雀石等表生礦物。

4.2.2 成礦時(shí)代及礦床成因

大別造山帶中生代巖漿巖形成時(shí)間介于110-150 Ma之間，峰值為125-134 Ma[4]。大崎山地區(qū)陳林溝金礦床礦石礦物流體包裹體Rb-Sr同位素年代和郭云坳金礦礦體圍巖的鉀長石K-Ar同位素年代分別為(123.0±11)Ma和103.0 Ma[5]。

礦區(qū)魏家上灣金礦體中含金石英脈中流體包裹體均一溫度為225～300 ℃。杜建國等(2000)對大崎山地區(qū)陳林溝金礦床中不同成礦階段礦石中的脈石礦物石英的測溫結(jié)果集中在165～305 ℃，且具有自早至晚成礦溫度明顯降低趨勢；徐啟東等(1998)對陳林溝金礦床中含金石英脈測得的流體包裹體均一溫度集中于250～330 ℃[6]。

礦區(qū)與獨(dú)立金銀礦物共生的礦物組合為黃鐵礦—黃銅礦—方鉛礦—閃鋅礦—石英，這是中溫?zé)嵋旱V床的典型礦物組合，圍巖蝕變主要為硅化、絹英巖化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化等中低溫蝕變組合。

大崎山地區(qū)出露的燕山期巖體為徐天寨巖體、龍井垴巖體和禱雨山巖體，大崎山地區(qū)金礦床(點(diǎn))大多圍繞著燕山期巖體分布。與金雞坳礦區(qū)同處于同一構(gòu)造帶上的彭家樓礦區(qū)經(jīng)深部驗(yàn)證存在燕山期二長花崗巖，并且含金石英脈穿切了燕山期二長花崗巖，說明金的成礦時(shí)代是晚于燕山期成巖時(shí)代。

通過以上分析認(rèn)為,金雞坳礦區(qū)金礦成礦時(shí)代可能在130 Ma左右。從成礦年齡、成巖年齡以及含金石英脈與燕山期二長花崗巖之間穿切關(guān)系而言，燕山期巖體為金礦的形成提供了成礦熱液和成礦物質(zhì)來源，金礦化與燕山期構(gòu)造—巖漿演化關(guān)系密切相關(guān)，礦床成因類型為中低溫巖漿熱液型金礦床。

4.2.3 找礦標(biāo)志

(1) 礦化標(biāo)志。地表斷裂構(gòu)造中出現(xiàn)的黃鐵礦化、褐鐵礦化、黃銅礦化、孔雀石化、方鉛礦化等是與金礦化有關(guān)的金屬礦化的直接找礦標(biāo)志。

(2) 圍巖蝕變。分布于斷裂構(gòu)造內(nèi)強(qiáng)烈的硅化、絹英巖化、黃鐵絹英巖化,是斷裂帶含礦間接標(biāo)志；斷裂破碎帶的上盤和下盤強(qiáng)烈的鉀化，為間接的找礦標(biāo)志之一。

(3) 脈巖標(biāo)志。地表斷裂破碎帶中出現(xiàn)煌斑巖脈、輝綠玢巖脈，標(biāo)志斷裂破碎帶中可能存在金礦化。

(4) 地球化學(xué)。①1∶2.5萬水系沉積物異常Au-W-Mo元素組合異常與1∶1萬土壤測量Au-Ag-As-Sb元素組合異常套合較好，并且Au元素濃集中心呈明顯的異常區(qū)。

② 斷裂破碎帶中巖石Au、Ag、Cu、Pb、Zn元素異常重疊且與Hg元素異常吻合，表明可能存在深部礦體。元素異常不論軸向和橫向，都有較明顯的分帶性。

③ 以Au元素為主的異常應(yīng)具有清晰的濃度分帶，主要成礦元素內(nèi)、中、外帶應(yīng)有一定的規(guī)模，具有明顯的濃集中心。濃集中心位于區(qū)域斷裂的次級(jí)斷裂構(gòu)造或破碎蝕變帶中。

(5) 重砂異常。1∶5萬重砂測量Ⅰ、Ⅱ級(jí)及大面積分布的Ⅲ級(jí)異常區(qū)，重砂有用礦物組合為自然金—鉛礦物—辰砂—雄黃—黃鐵礦等礦物組合,是尋找金礦床的直接標(biāo)志。

5 找礦前景評價(jià)

5.1 面上找礦

中灣礦化富集區(qū)新發(fā)現(xiàn)金礦點(diǎn)3處，均處于北西向斷裂構(gòu)造中，Au品位0.18×10-6～47.65×10-6，巖石地球化學(xué)剖面測量反映，斷裂破碎帶中Au、Ag等元素含量較高。中灣礦化富集區(qū)斷裂構(gòu)造規(guī)模較大，但礦化不均勻，1∶5萬黃金重砂異常、1∶2.5萬水系沉積物異常與含金斷裂構(gòu)造套合較好。該礦化富集區(qū)在礦區(qū)內(nèi)標(biāo)高最大處，其礦(化)體的剝蝕程度可能較低，深部可能存在工業(yè)礦體,并且在該斷裂構(gòu)造內(nèi)局部可見煌斑巖脈。綜合分析認(rèn)為該區(qū)具較好找礦前景，可選擇礦化較好部位進(jìn)行深部驗(yàn)證。

汪家畈礦化富集區(qū)內(nèi)新發(fā)現(xiàn)銀銅礦點(diǎn)1處、金礦化點(diǎn)1處、鉛礦化點(diǎn)1處。1∶1萬土壤測量顯示主要為Au-Ag-As-Sb元素組合，屬于前緣暈元素，土壤異常與1∶5萬重砂異常、斷裂構(gòu)造、礦(化)點(diǎn)套合較好，顯示該區(qū)具較好找礦前景，可選擇礦化較好部位開展深部驗(yàn)證工作。

5.2 深部找礦

祝家沖礦化富集區(qū)經(jīng)鉆孔深部驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，含礦斷裂破碎帶由淺往深逐漸變寬，破碎帶中蝕變范圍擴(kuò)大，蝕變強(qiáng)度加強(qiáng)，與金礦化關(guān)系最為密切的硅化、絹英巖化具有增強(qiáng)的趨勢，金的載體黃鐵礦明顯增多，鉆孔中可見金礦化。通過巖石光譜樣數(shù)據(jù)分析，前緣暈元素Au-Ag-As-Sb異常在標(biāo)高80 m處疊加在尾暈元素Au-W-Mo-Sn-Bi異常之上，說明深部存在礦體的可能性較大，具一定的找礦空間。

魏家上灣礦化富集區(qū)中魏家上灣礦段工作程度較高，已實(shí)施的深部驗(yàn)證工作發(fā)現(xiàn)其深部仍存在工業(yè)礦體，含礦破碎帶往深部也未尖滅，與金礦化關(guān)系密切的硅化、黃鐵礦絹英巖化也未減弱，礦體厚度與金礦化呈正相關(guān)關(guān)系(圖8)。與魏家上灣金礦體處于相似成礦條件下的陳家河金礦體、朱家邊金礦體、何家畈金礦體等只進(jìn)行了礦點(diǎn)踏勘以及巖石地化剖面測量，對民采平硐進(jìn)行了重新采樣分析，Au品位4.07×10-6～60×10-6、Ag品位105×10-6～300×10-6，巖石地球化學(xué)剖面數(shù)據(jù)也顯示Au、Ag元素含量也較高。該區(qū)存在較好的找礦潛力，其深部依然存在較好的找礦空間。

圖8 魏家上灣金礦體135 m中段礦體厚度、品位變化曲線Fig.8 Variation curve of width and grade from Weijiashangwan ore body 135 m level

6 結(jié)論

(1) 礦區(qū)內(nèi)金礦體工業(yè)類型包括構(gòu)造蝕變巖型和石英脈型兩類，其中構(gòu)造蝕變巖型主要分布在祝家沖金礦段，石英脈型金礦主要分布在張家沖和魏家上灣金礦段。

(2) 礦區(qū)成礦有利部位為不同方向斷裂構(gòu)造的交匯部位、膨大部位、產(chǎn)狀變化部位。

(3) 礦區(qū)金礦成礦時(shí)代大約在130 Ma左右，其成礦事件與燕山期構(gòu)造—巖漿活動(dòng)相耦合，礦床成因類型為中低溫巖漿熱液型金礦床。

(4) 祝家沖礦段具有較好的找礦潛力，深部可能存在工業(yè)礦體。

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