湖北省大冶市劉子博周邊地區(qū)金礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律

■王磊 謝曉洪 張柳 肖行才 阮業(yè)東（湖北省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì)地勘院湖北黃石435100）

湖北省大冶市劉子博周邊地區(qū)金礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律

■王磊 謝曉洪 張柳 肖行才 阮業(yè)東
（湖北省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì)地勘院湖北黃石435100）

劉子博及周邊地區(qū)處于姜橋～下陸斷裂帶的東部邊緣，該斷裂寬約1公里，斷面傾向西，傾角70～80度，具壓扭性特征。區(qū)內(nèi)斷裂兩側(cè)地層受扭動(dòng)作用的影響，地層被牽引轉(zhuǎn)向，在該斷裂附近，形成一系列與之相伴生的北西向張性斷裂，由燕山晚期巖漿活動(dòng)所帶來的礦液，在溶液的內(nèi)壓、圍巖的靜壓，以及最重要的構(gòu)造應(yīng)力的擠壓驅(qū)動(dòng)下，深部的礦液沿著處于張性的北西向斷裂上升，當(dāng)?shù)V液運(yùn)輸?shù)缴w層中時(shí)，在適當(dāng)?shù)臉?gòu)造部位停積而形成金礦體。

姜橋-下陸斷裂構(gòu)造蝕變巖型金礦 成礦模式

1　地質(zhì)背景

本區(qū)所處大地構(gòu)造位置屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)下?lián)P子臺(tái)褶帶的西端，大冶凹褶斷束中部，殷祖復(fù)式背斜北翼

1.1地層

區(qū)內(nèi)地層自志留系至第四系除缺失侏羅系下統(tǒng)及白堊系下統(tǒng)太和組地層外，其它地層均有出露，自南到北由老～新的趨勢(shì)，出露地層最廣的為志留系砂頁(yè)巖，其次為二疊系～三疊系碳酸鹽巖。

1.2構(gòu)造

1.2.1褶皺構(gòu)造

區(qū)內(nèi)褶皺主要出露有鹿耳山復(fù)式背斜西段，軸向北東，核部主要志留系地層組成，兩翼由二疊系、三疊系大冶組第一巖性段地層組成。

1.2.2斷裂構(gòu)造

區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，主要有東西～北東東向、北西向、北東向、北北東向等4組。

東西～北東東向斷裂主要為毛鋪～兩劍橋東西向斷裂及張海～高祥斷裂，是與碎屑巖有關(guān)金礦化的控礦構(gòu)造。

北西向與北東向斷裂均為印支期南北向應(yīng)力場(chǎng)所形成的共軛斷裂，其中北西向斷裂是構(gòu)造蝕變巖型金礦的主要賦礦構(gòu)造。

北北東向斷裂是燕山期扭動(dòng)應(yīng)力場(chǎng)所形成的構(gòu)造變形，具有等距分布的特征。主要為姜橋～下陸斷裂。

1.3巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，分布廣泛，以侵入巖為主，噴出巖次之。區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的巖體主要有姜橋巖體、殷祖巖體北段，小巖體主要分于大巖體周邊的沉積圍巖中。脈巖主要分布在鹿耳山背斜的東北一帶，以及寶蓋垴礦點(diǎn)附近，主要呈北西向展布。

表1　鄂東南不同時(shí)代地層元素濃集系數(shù)表［2］

2　礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1宋家垸金礦

礦區(qū)位于殷祖復(fù)式背斜北翼之次級(jí)鹿耳山背斜西傾伏端。

2.1.1礦區(qū)地質(zhì)

區(qū)內(nèi)地層主要發(fā)育有二疊系棲霞組、茅口組灰?guī)r、燧石結(jié)核灰?guī)r及龍?zhí)督M厚層狀灰?guī)r和硅質(zhì)巖。

巖漿巖主要發(fā)育一些巖脈及小巖體。巖脈有：閃長(zhǎng)玢巖、安山玢巖、輝綠玢巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖和石英閃長(zhǎng)巖。出露的小巖體有石英閃長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)斑巖。

構(gòu)造主要有北西向、近東西向和北東向三組斷裂，以北西向、近東西向?yàn)橹鳌?/p>

2.1.2礦體特征

區(qū)內(nèi)共圈定7個(gè)礦體，分布于鵝寶山兩側(cè)，礦體賦存標(biāo)高為～4～+202m，礦體長(zhǎng)110～318m，厚1.25～3.00m，呈長(zhǎng)扁豆?fàn)睢“鍫睢^(qū)內(nèi)Ⅰ、Ⅳ、Ⅵ號(hào)礦體占礦床總儲(chǔ)量的70%以上，控制礦體的即為北西向、近東西向斷裂，兩者交切部位礦體膨大

2.2寶蓋垴金銅礦點(diǎn)

礦點(diǎn)位于殷祖巖體北段中心部位。

2.2.1礦區(qū)地質(zhì)

區(qū)內(nèi)除殷祖巖體基本巖石石英閃長(zhǎng)巖外，尚分布有花崗閃長(zhǎng)斑巖、輝綠玢巖、閃長(zhǎng)玢巖和花崗閃長(zhǎng)巖等巖脈。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造較單一，主要發(fā)育近南北向斷裂及北西向斷裂、裂隙。

2.2.2礦（化）體特征

南北向斷裂及北西向斷裂、裂隙均充填有礦化體。

寶蓋垴礦體呈南北向延伸，由F1南北向斷裂所控制。傾向東，傾角75°～83°。礦石為含金銅硅化黃鐵礦化碎裂石英閃長(zhǎng)巖。

北西向礦化體由北西向裂隙所控制，在地表主要表現(xiàn)為褐鐵礦化硅化碎裂石英閃長(zhǎng)巖脈，由于規(guī)模小，目前未進(jìn)一步控制。

2.3劉子博金礦（化）體

位于鹿耳山復(fù)式背斜南翼之次級(jí)楊家瑙倒轉(zhuǎn)向斜西南翼，姜橋一下陸斷裂帶的東側(cè)，殷祖巖體的東北部，宋家垸金礦的南部外側(cè)。

2.3.1礦區(qū)地質(zhì)

區(qū)內(nèi)主要出露三疊系下統(tǒng)大冶組灰?guī)r、薄～中厚層狀大理巖，二疊系上統(tǒng)及下統(tǒng)茅口組灰?guī)r、燧石結(jié)核灰?guī)r。

區(qū)內(nèi)巖漿巖為殷祖巖體的一部分，巖石類型主要有石英閃長(zhǎng)巖。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要以褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造及接觸帶構(gòu)造為特征，主要有鹿耳山倒轉(zhuǎn)背斜、楊家垴向斜、姜橋～下陸斷裂等。

2.3.2礦（化）體特征

前期發(fā)現(xiàn)的金礦（化）體分布于劉子博地段，在QZ3及CZ2302鉆孔中見及，推測(cè)金礦（化）體走向長(zhǎng)度40米，斜長(zhǎng)94米，礦體賦存標(biāo)高為40米至58米。但北西向斷裂是金礦（化）體的主要賦礦構(gòu)造，姜橋～下陸斷裂是控制區(qū)內(nèi)金礦化的重要構(gòu)造帶。金礦（化）體賦存于巖體與圍巖接觸帶附近的褐鐵礦化硅質(zhì)巖破碎帶中。

3　成礦條件及成礦模式

3.1成礦條件分析

3.1.1地層與金礦化的關(guān)系

（1）提供部分成礦物質(zhì)。區(qū)內(nèi)地層主要為碳酸鹽，含礦層位主要賦存于二疊系地層，如宋家垸金礦金賦存于二疊系棲霞組地層中，梅家堍金礦點(diǎn)金賦存于二疊系龍?zhí)督M和茅口組的灰?guī)r地層中，劉子博金礦化點(diǎn)中金主要賦存于二疊系茅口組與巖體接觸部位，在長(zhǎng)期的地質(zhì)作用下，地層中的金在地下水及熱液的影響下有可能帶出在適當(dāng)?shù)牟课恢匦赂患纬傻V化，硫同位素結(jié)果表明，在碳酸鹽中的硫同位素明顯混入了地層中的硫，因而可以推斷在熱液作用下萃取地層中的金而成為礦床的物質(zhì)成分，可見地層為金礦床提供了部分物質(zhì)來源（表1）。

（2）造就成礦溶液的流通和貯存空間。不同的巖性其物理力學(xué)性質(zhì)不同，泥巖、砂巖、頁(yè)巖等碎屑巖具有不透水及較強(qiáng)的塑性，而碳酸鹽相對(duì)剛性較強(qiáng)，具透水性。因而在構(gòu)造變形過程中剛性巖易破碎形成斷裂裂隙成為容礦空間，本區(qū)金礦類型主要為斷裂裂隙所控制，碳酸鹽地層為金礦的賦存提供了良好的空間。

（3）地層原始結(jié)構(gòu)面對(duì)礦化的影響。地層中的不整合面、層理，不同巖性的層面對(duì)金礦化具有一定的控制作用。不整合面往往成為容礦空間，同時(shí)，不同巖性的界面，由于巖性的差別往往形成層間破碎帶而成為容礦空間，如梅家堍礦體就是位于P2l硅質(zhì)巖和炭質(zhì)頁(yè)巖之下的層間破碎帶中。

3.1.2構(gòu)造與金礦化的關(guān)系

區(qū)內(nèi)構(gòu)造與金礦化致密相關(guān)，構(gòu)造提供了成礦期的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)，在應(yīng)力場(chǎng)的作用下形成了導(dǎo)礦構(gòu)造和儲(chǔ)礦構(gòu)造，從空間上控制了礦床體的分布。

姜橋～下陸斷裂時(shí)本區(qū)與金礦化密切相關(guān)的斷裂構(gòu)造，在殷祖巖體北側(cè)，由于斷裂繼續(xù)活動(dòng)，在巖體中形成一系列南北向的斷裂裂隙及與之伴生的北西向張性斷裂，此北西向張性斷裂為本區(qū)內(nèi)的金礦提供了良好的賦存場(chǎng)所。

本區(qū)內(nèi)金礦點(diǎn)礦體的產(chǎn)出形態(tài)具有一定的相似性。宋家堍金礦，I號(hào)、IV號(hào)、VI號(hào)礦體均受北西向斷裂控制，礦體走向?yàn)楸蔽飨颉?/p>

寶蓋垴金礦點(diǎn)的巖脈形態(tài)特征及分布規(guī)律顯示由一組張性羽裂隙所控制，該羽裂隙是由于姜橋～下陸斷裂的扭動(dòng)作用過程中所形成的。

劉子博地區(qū)金礦化點(diǎn)，根據(jù)物探綜合剖面成果顯示1、5、9線視電阻率剖面形態(tài)相似，淺層低阻帶為第四系覆蓋層和風(fēng)化、破碎的茅口組灰?guī)r和石英閃長(zhǎng)巖，淺層局部較高電阻為較新鮮石英閃長(zhǎng)巖和灰?guī)r的反映，深部高阻帶為石英閃長(zhǎng)巖體。1、5、9線均在測(cè)線300m左右往下有一低阻凹陷，推測(cè)為斷裂破碎帶，走向北西，傾向北東。

綜上所述，姜橋～下陸斷裂由于它的長(zhǎng)期活動(dòng)性和大的切割深度，構(gòu)成區(qū)內(nèi)主要導(dǎo)礦構(gòu)造，同時(shí)也是礦液運(yùn)動(dòng)的直接或間接的驅(qū)動(dòng)力，其形成、活動(dòng)或錯(cuò)動(dòng)可產(chǎn)生不同規(guī)模、不同產(chǎn)狀、不同性質(zhì)的次級(jí)斷裂、節(jié)理或裂隙及破碎帶的產(chǎn)生，從而控制著金的遷移、沉淀至富集成礦

3.1.3巖漿巖與金礦化的關(guān)系

燕山早期形成的巖體主要為大巖體及少數(shù)衛(wèi)星巖體和小巖體，本區(qū)金礦化點(diǎn)主要分布于大巖體（殷祖巖體、姜橋巖體）周邊，可以作為圍巖而參與成礦作用。

燕山晚期的巖漿巖與區(qū)內(nèi)金礦化有著密切關(guān)系，燕山晚期的巖體，巖脈愈是發(fā)育，礦化強(qiáng)度越高。梅家堍金礦產(chǎn)于石英閃長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)玢巖周邊，劉子博金礦化點(diǎn)產(chǎn)出于石英閃長(zhǎng)巖與碳酸鹽接觸帶附近，而寶蓋垴金礦點(diǎn)的金礦體則與石英閃長(zhǎng)玢巖、輝綠玢巖巖脈相伴。

由此可見，燕山期巖漿巖與金礦化具有親緣關(guān)系，不僅空間密切相伴，而且是主要的物質(zhì)來源，

3.1.4蝕變與金礦化的成礦

區(qū)內(nèi)金礦主要與硅化、黃鐵礦化、鉛鋅礦化、絹云母化、泥化等關(guān)系密切。硅化強(qiáng)則金礦化強(qiáng)；黃鐵礦作為金的主要載體，其富集決定了金的富集；鉛鋅礦往往與金礦共生或伴生；絹云母化多與硅化和黃鐵礦化共同發(fā)生，形成黃鐵絹云巖（化）［2］。

3.2成礦模式

鄂東南地區(qū)主要經(jīng)歷了印支期、燕山期以及四川期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。

印支期構(gòu)造奠定了區(qū)內(nèi)的基本構(gòu)造格架，其應(yīng)力為南北向擠壓應(yīng)力及滑脫作用，形成一系列弧形褶皺及逆沖斷裂伴生北東及北西向的共軛斷裂，這些褶皺斷裂呈東西向排列組合構(gòu)成三個(gè)逆沖滑覆構(gòu)造帶，即大磨～楓林、殷祖～筠山、鐵山～黃金山三個(gè)逆沖滑覆構(gòu)造帶。研究區(qū)位于殷祖～筠山逆沖滑覆構(gòu)造帶中殷祖逆沖滑覆體的中段。

進(jìn)入燕山期，由于南北向力偶作用及造山運(yùn)動(dòng)期后均衡補(bǔ)償作用所形成的伸展構(gòu)造共同聯(lián)合對(duì)早起構(gòu)造進(jìn)行疊加、改造形成一系列的北北東向隆坳、斷裂褶皺帶及斷塊與箕式盆地。在此期間形成了區(qū)內(nèi)最重要的控制金礦化的斷裂。

之后更為重要的伸展構(gòu)造造成的地殼變薄以及力偶作用使蓋層拉張導(dǎo)致了強(qiáng)烈的巖漿侵入活動(dòng)，區(qū)內(nèi)的主巖體在此期間侵入就位。

以侵入巖為主，主要為殷祖巖體與姜橋巖體，為燕山早期第三次侵入的產(chǎn)物。

四川期（燕山晚期）構(gòu)造發(fā)育于白堊紀(jì)期間，其應(yīng)力場(chǎng)為北北東～南南西向擠壓力，在此應(yīng)力場(chǎng)作用下早期構(gòu)造改變性質(zhì)從新活動(dòng)，其中北北東、南西向斷裂呈張性活動(dòng)，北西向呈壓扭性，北東向以扭性為主［4］。

殷祖巖體固結(jié)后，內(nèi)部結(jié)構(gòu)均一，相對(duì)圍巖是一個(gè)剛性體，剛性體在扭力作用下易于形成張性裂隙，該期應(yīng)力場(chǎng)為南北向力偶，因此形成一系列的北西向的羽狀張裂隙。這些北西向的裂隙有的被巖脈充填形成北西向巖脈，但大部分呈張性的破碎帶。另外碳酸鹽巖、粗碎屑巖也是相對(duì)剛性的巖層，也易于破碎形成斷裂裂隙。

由于區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)的改變，使蓋層中原先的拉張轉(zhuǎn)為閉合，從而改變了巖漿侵入活動(dòng)的特征，使原先被動(dòng)擴(kuò)張式侵入轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)膨脹式侵入，區(qū)內(nèi)小巖體及巖脈形成于四川期（燕山晚期）。燕山晚期的三次巖漿侵入均具有礦化作用，其中第一次侵入形成小規(guī)模的礦化，第二次侵入形成大規(guī)模、大范圍的礦化，第三次侵入仍有礦化疊加。

當(dāng)?shù)V液沿著主導(dǎo)礦構(gòu)造上升到一定深度與其他方向次級(jí)斷裂相連通時(shí)，礦液又沿著其他方向斷裂進(jìn)行分導(dǎo)，從而形成了沿次級(jí)斷裂分布的次級(jí)礦化帶。當(dāng)?shù)V液運(yùn)輸?shù)缴w層中時(shí)，在適當(dāng)?shù)臉?gòu)造部位停積而形成礦體。在研究區(qū)內(nèi)的停積礦液的容礦構(gòu)造主要有背斜構(gòu)造（宋家垸金礦）、羽狀張裂隙系統(tǒng)（寶蓋垴、馬嶺盧金礦點(diǎn)）、層間破碎帶（梅家堍礦體）、接觸帶構(gòu)造（劉子博金礦點(diǎn)）。

綜上，本區(qū)內(nèi)金礦床為與四川期巖漿侵入過程中的熱液有關(guān)的，受姜橋～下陸斷裂構(gòu)造控制的構(gòu)造蝕變巖型金礦類型。

［1］衛(wèi)才勝,等.湖北省大冶縣殷祖巖體北段銅金礦普查地質(zhì)報(bào)告（R）.大冶:湖北省鄂東南地質(zhì)大隊(duì),1992.

［2］張樹森,等.鄂東南地區(qū)石炭紀(jì)至三疊紀(jì)沉積盆地沉積成巖作用與成礦關(guān)系（R）.武漢:湖北省地質(zhì)科研所,1994.

［3］姚艷橋,等.鄂東南構(gòu)造蝕變巖型金礦地質(zhì)特征與找礦方向探討（J）.大冶:湖北省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì),2014.

［4］張國(guó)勝,等.姜橋、殷祖巖體及周邊地區(qū)金礦成礦地質(zhì)條件及成礦預(yù)測(cè)（R）.大冶:湖北省鄂東南地質(zhì)大隊(duì)，1998.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000～405X（2016）～4～109～2