聶振邦，余興江，黃 婉，姜明宇，孫 達，徐新安

(湖北省地質局 第一地質大隊，湖北 大冶 435100)

鄂東南陽新巖體周緣是重要的銅多金屬礦產(chǎn)區(qū)[1-2]。2013年以來，湖北省地質局第一地質大隊在葉家莊一帶開展了銅多金屬礦普查工作，多個鉆孔見有銅多金屬礦產(chǎn)出，顯示該區(qū)具有良好的找礦前景(1)湖北省地質局第一地質大隊，湖北省大冶市葉家莊—東角山礦區(qū)外圍銅多金屬礦普查2018年續(xù)作設計，2018。。本文在綜合分析各類第一手地質資料的基礎上，初步總結葉家莊銅多金屬礦成礦地質特征，為下步找礦工作指出方向。

1 區(qū)域地質背景

區(qū)域上銅多金屬礦床(點)主要分布于陽新巖體及其周緣(圖1)。

圖1 陽新巖體周邊地層及礦產(chǎn)略圖(據(jù)參考文獻[3]修改)Fig.1 Sketch of surrounding strata and mineral of Yangxin rock1.寒武系—奧陶系碳酸鹽巖地層；2.寒武系—三疊系碳酸鹽巖地層；3.奧陶系—三疊系碳酸鹽巖地層；4.泥盆系—三疊系碳酸鹽巖地層；5.志留系砂頁巖地層；6.巖漿巖；7.礦床(點)；8.地形點及標高；9.研究區(qū)范圍。

陽新巖體位于鄂東南三角形構造—巖漿區(qū)的中心部位，毛鋪—兩劍橋斷裂帶北側。巖體出露總面積約229 km2，為鄂東南地區(qū)規(guī)模最大的巖體。巖體平面上總體呈NW向展布，由SE向NW侵位于殷祖—筠山復背斜核部，其西北段侵入大冶湖向斜南翼。巖體主巖性為石英閃長巖，其次為石英閃長玢巖、石英二長閃長巖等，為燕山中晚期被動侵位的殼幔同熔型巖漿巖。

陽新巖體接觸帶圍巖從寒武系至白堊系均有出露。巖體南緣多與志留系碎屑巖接觸，局部與寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系碳酸鹽巖接觸；而巖體北緣多與石炭系、二疊系、三疊系碳酸鹽巖接觸，偶見與泥盆系碎屑巖和二疊系硅質巖等零星接觸。

陽新巖體與圍巖地層的接觸帶總長約112 km(不包括捕虜體接觸帶)，沿接觸帶及附近分布各類銅多金屬礦床(點)約70余處(圖1)。

2 礦區(qū)地質特征

礦區(qū)位于陽新巖體西北段東北緣接觸帶，構造上位于印支期近東西向斷褶帶與燕山期北西向斷裂帶的交切部位。

2.1 地層

礦區(qū)出露地層主要有志留系砂頁巖、石炭系碳酸鹽巖、二疊系碳酸鹽巖、三疊系碳酸鹽巖地層(圖2)。由于巖漿巖的侵入活動，區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖大部分變質成大理巖或白云質大理巖，接觸帶附近的巖石普遍具矽卡巖化。與成礦密切相關的主要為三疊系碳酸鹽巖地層。

圖2 葉家莊礦區(qū)地質簡圖Fig.2 Geological sketch of Yejiazhuang mining area1.第四系沖洪積層；2.三疊系碳酸鹽巖地層；3.二疊系含燧石碳酸鹽巖地層；4.石炭系碳酸鹽巖地層；5.志留系砂頁巖地層；6.陽新巖體石英正長閃長巖；7.矽卡巖；8.地質界線；9.斷層及編號；10.鉆孔及編號；11.勘探線及編號；12.普查區(qū)范圍；13.剩余重力正值線；14.剩余重力零值線；15.剩余重力負值線。

2.2 構造

受燕山期構造變動及巖漿活動影響，區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂十分發(fā)育。

區(qū)內(nèi)褶皺主要為中部的倒轉向斜與北部的背斜(圖2)。倒轉向斜軸向從南到北逐漸由NE向轉向NNE向再向NNW向，呈向東凸出的弧形，軸面向弧形外側傾斜，傾角50°～60°；其軸部為三疊系碳酸鹽巖地層，東翼地層出露較全，西翼受斷層破壞，部分地層缺失。該向斜兩翼緊閉，東翼為倒轉翼，南西端揚起，該部位有燕山晚期花崗巖侵入，其與圍巖接觸帶為東角山銅礦主礦體產(chǎn)出部位。背斜軸向為NE向，核部為志留系砂頁巖地層，北西翼地層出露不全，南東翼地層出露較全，地層傾向SE，傾角54°～80°。

區(qū)內(nèi)斷裂構造極為發(fā)育，以弧形斷裂為主，次為NW向、NE向和近EW向斷裂。礦區(qū)南部有多條弧形斷裂集中產(chǎn)出，多數(shù)弧形斷裂的斷層面陡傾，傾角一般都>60°，局部近乎直立。其中數(shù)條弧形斷層是東角山銅礦、老鸛窠銅礦的主要控礦構造。這些弧形斷裂不僅裁切了倒轉向斜揚起端的地層，造成巖石破碎、張裂隙發(fā)育，而且在斷層與接觸帶的復合部位強化了構造作用，為礦液運移、富集和賦存提供了有利通道和場所。區(qū)內(nèi)F4斷裂規(guī)模最大，全長3 400 m，走向為325°，為一區(qū)域性逆斷層，兼具平推性質，斷層面傾向NE，傾角75°～80°。工作區(qū)中段F9斷層長約1 000 m，為規(guī)模最大的NE向斷層，走向為55°，傾向不明，具平推性質。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)出露的巖漿巖主要為燕山早期侵入的石英正長閃長巖(圖2)。巖體分布于礦區(qū)南西部，為陽新巖體西北段東北緣，屬中深成相中酸性石英正長閃長巖體。巖體與圍巖接觸帶呈鋸齒狀，接觸面呈波狀起伏(圖3)，以外傾為主，局部內(nèi)傾，總體傾角為40°～60°。近圍巖接觸帶暗色礦物明顯增多，并伴有矽卡巖化、絹云母化等現(xiàn)象。巖石呈灰—深灰色，局部因鉀化而呈微肉紅色，具半自形中—細粒結構，塊狀構造，主要礦物成分為奧—中長石(60%左右，為自形—半自形晶，粒徑0.6～1.5 mm，部分被絹云母及高嶺石所交代)、石英(8%～10%，為不規(guī)則它形晶，局部含量少于5%)、角閃石(15%，局部含量少于10%)，常見的副礦物有榍石、鋯石、磷灰石、磁鐵礦、綠簾石、綠泥石等。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

本次通過鉆探揭露的主要為銅礦體。根據(jù)礦體產(chǎn)出部位的不同，共圈出2個礦體群，編號分別為Ⅰ號、Ⅱ號(圖3、圖4、表1)。

表1 礦體特征一覽表Table 1 List of ore body characteristics

圖3 葉家莊礦區(qū)19線地質剖面圖Fig.3 Geologic section of 19th exploration line in Yejiazhuang area1.石英正長閃長巖；2.大理巖；3.接觸帶界線；4.鉆孔及編號；5.礦體群及編號。

圖4 葉家莊礦區(qū)礦體縱投影簡圖Fig.4 Sketch map of ore body longitudinal projection in Yejiazhuang area

Ⅰ號礦體群受5條剖面和7個鉆孔控制，單工程穿礦厚度為1.95～10.27 m，平均厚2.98 m，賦存標高為-70～-650 m，埋深為100～680 m。礦體走向NW—SE，傾向NE，傾角56°～75°，剖面形態(tài)呈透鏡狀，賦存于石英正長閃長巖與碳酸鹽巖接觸帶矽卡巖中，走向上延伸穩(wěn)定，整體呈“V”字形，且北西側未完全控制。Ⅰ號礦體群以銅礦石為主，銅鐵礦石次之，Cu品位一般為0.20%～3.28%，平均為0.38%；TFe品位一般為20.2%～38.4%，平均為25.45%。

Ⅱ號礦體群在空間上位于Ⅰ號礦體群下部，受4條剖面和5個鉆孔控制，單工程穿礦厚度為1.05～17.00 m，平均厚6.55 m，賦存標高為-370～-600 m，埋深為400～640 m，礦體走向NW—SE，傾向NE，傾角56°～75°。礦體剖面形態(tài)呈透鏡狀，賦存于接觸帶下部具蝕變的石英正長閃長巖中，走向上延伸穩(wěn)定，整體呈“V”字形，且北西側未完全控制。Ⅱ號礦體群以銅礦石為主，Cu品位一般為0.20%～1.37%，平均為0.33%。

礦體群賦存位置集中于石英正長閃長巖與碳酸鹽巖接觸帶矽卡巖及接觸帶附近的石英正長閃長巖中，礦體產(chǎn)狀受接觸帶控制。矽卡巖中銅礦體品位較高，但厚度通常較薄，多見銅、鐵、金、鉬相伴產(chǎn)出；巖體中銅礦體品位稍低，但厚度較大，多見銅、金、銀相伴產(chǎn)出。

3.2 礦石特征

礦石自然類型為硫化銅礦石，工業(yè)類型主要為銅礦石，次為銅鐵礦石。銅礦石為主要礦石類型，礦石礦物主要為斑銅礦、黃銅礦，脈石礦物主要為透輝石、斜長石等，次為石英、角閃石、黑云母、高嶺石、方解石等。礦石野外定名為含銅矽卡巖(照片1)、含銅石英正長閃長巖(照片2)等。

照片1 含銅矽卡巖Photo 1 Copper-bearing skarn

照片2 硅化鉀化石英正長閃長巖中產(chǎn)出斑銅礦脈Photo 2 Porphyry copper veins in silicified potassic quartz syenitea.斑銅礦脈巖心斷面；b.細脈狀產(chǎn)出斑銅礦脈(以黃線示意)。

礦石中主要金屬礦物為斑銅礦、黃銅礦、磁鐵礦等。斑銅礦為區(qū)內(nèi)最主要的銅礦物，自然面呈藍紫色錆色，新鮮面呈古銅色，條痕為黑色，具金屬光澤，性脆，粒度為0.05～1 mm；在Ⅰ號礦體群中多呈斑點狀、斑團狀產(chǎn)出，而在Ⅱ號礦體群中多呈細脈狀、斑點狀產(chǎn)出。黃銅礦為區(qū)內(nèi)次要的銅礦物，新鮮面呈銅黃色，條痕為綠黑色，具金屬光澤，性脆，粒度為0.05～1 mm；多呈細脈狀、斑點狀產(chǎn)出。磁鐵礦呈黑色，條痕為黑色，具金屬光澤，強磁性，粒度為0.05～0.5mm；在Ⅰ號礦體群中多呈斑團狀、團塊狀產(chǎn)出。

礦石結構主要為交代結構。Ⅰ號礦體群的礦石構造主要為斑點狀構造、斑團狀構造，Ⅱ號礦體群的礦石構造主要為脈狀構造、斑點狀構造。

3.3 圍巖蝕變特征

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變廣泛發(fā)育，蝕變類型有熱接觸變質作用產(chǎn)生的大理巖化、角巖化，接觸交代作用形成的矽卡巖化以及熱液蝕變作用導致的硅化、鉀化等蝕變。

大理巖化：區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖由于受巖漿巖熱力作用的影響，普遍遭受強烈的大理巖化，近接觸帶圍巖大理巖化最強，向外逐漸減弱。

矽卡巖化：發(fā)生在巖漿巖與碳酸鹽巖地層的接觸帶及其附近，在中等深度條件下經(jīng)氣水熱液的高溫交代作用而形成，區(qū)內(nèi)銅、鐵、金等礦化主要與矽卡巖化有關。

鉀長石化：主要分布在石英正長閃長巖受含礦熱液影響的近接觸帶附近，表現(xiàn)為鉀長石交代斜長石，使灰白色斜長石變?yōu)榈t色，呈脈狀、不規(guī)則團塊狀產(chǎn)出，銅、金礦化與之有關。

硅化：表現(xiàn)形式有兩種，一是硅質呈粒徑<0.5 mm的它形粒狀微晶或較粗的粒狀集合體，常伴有碳酸鹽化；二是呈脈狀石英充填裂隙，與硅化關系密切的礦化有銅礦化和銅金礦化。

4 找礦方向探討

圍繞陽新巖體北西緣接觸帶分布有銅綠山、雞冠咀、桃花咀、許家咀等礦床(點)，雖然各礦床(點)在形態(tài)、規(guī)模、成礦元素組合等方面不盡相同，但這些礦床(點)普遍具有以下特點：區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)的形成與大規(guī)模巖漿活動密切相關；礦體主要產(chǎn)于圍巖與巖體接觸帶及其附近，產(chǎn)出部位距巖體邊緣距離<500 m；成礦物質主要來源于巖漿；平直的接觸帶不利于礦漿的沉淀，富礦大礦多見于巖體內(nèi)捕擄體中或者港灣狀接觸帶的轉折部位[3-5]。從地質產(chǎn)出位置來看，葉家莊礦區(qū)位于陽新巖體北緣接觸帶附近，巖體與圍巖接觸帶形態(tài)呈港灣狀；從剖面上來看，接觸帶形態(tài)呈鋸齒狀，巖體與圍巖呈指狀反復穿插，因此本區(qū)成礦條件較為有利。

類比區(qū)內(nèi)其它礦床(點)，認為葉家莊礦區(qū)找礦有以下三個主要方向：

(1) 追索接觸帶，尋找矽卡巖型銅多金屬礦。礦區(qū)內(nèi)目前已發(fā)現(xiàn)的Ⅰ號礦體群為矽卡巖型，礦體主要產(chǎn)于陽新巖體石英正長閃長巖與三疊系碳酸鹽巖接觸帶矽卡巖中，礦體產(chǎn)出形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀受主接觸帶控制，礦石品位較高，在本區(qū)產(chǎn)出較為穩(wěn)定，具有進一步探索的空間。類比礦區(qū)南東側的東角山銅礦，其礦體產(chǎn)于陽新巖體與石炭系—二疊系碳酸鹽巖地層接觸帶矽卡巖中。葉家莊礦區(qū)北西側亦存在石炭系—二疊系碳酸鹽巖地層與巖體的接觸帶，成礦地質條件與東角山銅礦類似，因此葉家莊礦區(qū)北西側仍有尋找矽卡巖型銅多金屬礦的潛力。

(2) 探索巖體內(nèi)捕擄體，尋找新礦體。礦區(qū)內(nèi)巖體與圍巖接觸帶多呈指狀、港灣狀。葉家莊及其北西一帶巖體顯示為剩余重力正值區(qū)，且沿接觸帶地表出露有多個碳酸鹽巖、矽卡巖露頭，因此巖體內(nèi)可能存在碳酸鹽巖捕擄體。礦區(qū)中部老鸛窠銅礦及礦區(qū)外圍赤馬山銅礦的礦體均產(chǎn)于接觸帶附近的碳酸鹽巖捕擄體中，陽新巖體西北段石頭嘴銅鐵礦亦有部分礦體產(chǎn)于捕擄體矽卡巖中。鄂東南地區(qū)多個礦床實例表明，接觸帶500 m以內(nèi)巖體中殘留的碳酸鹽巖捕擄體是成礦的有利部位。下步可沿葉家莊礦區(qū)接觸帶，于巖體側500 m以內(nèi)尋找碳酸鹽巖捕擄體，探索其含礦性，以期發(fā)現(xiàn)新礦體。

(3) 探索深部斑巖型銅礦體。礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的Ⅱ號礦體群呈密集細脈體，其產(chǎn)出受巖體內(nèi)裂隙帶控制。脈體多垂直巖心軸向產(chǎn)出，與礦體傾角不一致，呈雁列狀展布特征。巖體往往多具硅化、鉀化、高嶺石化等蝕變現(xiàn)象。對比斑巖型銅礦床的蝕變礦化特征，發(fā)現(xiàn)Ⅱ號銅礦體的礦化特征、礦物組合和蝕變特征與典型斑巖型銅礦體的泥巖化帶—似千枚巖化帶特征極其相似[6]，推測Ⅱ號礦體群為斑巖型礦床淺部礦體，指示其深部可能有斑巖型主礦體。但鑒于目前區(qū)內(nèi)工作程度較低，地質依據(jù)不夠明確，因此有必要在深部開展鉆探驗證，探索斑巖型礦體存在的可能性。

5 結論

葉家莊礦區(qū)銅多金屬礦體嚴格受巖體與碳酸鹽巖圍巖接觸帶控制，接觸帶是尋找銅多金屬礦體的有利部位，矽卡巖化、鉀化硅化分別是尋找產(chǎn)于矽卡巖中和巖體中銅多金屬礦體的重要找礦標志。

礦區(qū)內(nèi)沿北西方向的接觸帶矽卡巖中有進一步擴大已知銅礦體規(guī)模的可能，在近接觸帶巖體中可尋找碳酸鹽巖捕擄體，同時巖體中產(chǎn)出的脈狀銅礦體顯示區(qū)內(nèi)有尋找斑巖型銅礦的潛力。