方 瑜,郝心宇
(1.中煤科工集團武漢設計研究院有限公司,湖北 武漢 430000;2.湖北省地質局第二地質大隊,湖北 恩施 445000)
(1)區域地質背景。礦點大地構造位置處于上揚子古陸塊(Ⅱ2)上揚子南部被動邊緣褶沖帶(Ⅱ2-3)八面山臺地褶皺帶(Ⅱ2-3-1)長陽—秀山臺褶束(Ⅱ2-3-1-2)八字山背斜的北東段,區內出露一套寒武系—三疊系以碳酸鹽巖為主的沉積巖系,總厚逾六千米[1]。區內構造主要呈北東向展布,包括北東向褶皺和北東縱向斷層。主要褶皺八字山背斜夾在來鳳向斜北段兩分支之間。均呈北東向展布,走向NE35°~50°,長30公里~40公里。八字山背斜核部由寒武系地層組成,兩翼為奧陶系、志留系等地層,走向北東,西北翼傾向北西310°~350°,傾角60°~70°;南東翼傾向南東160°左右,傾角10°~40°。斷層主要為八字山縱向斷層,位于八字山背斜核部,走向北東50°,傾向南東,傾角60°,全長約50公里,派生的斷裂為北東向、北北東向以壓扭性為主的斷裂。
(2)區域地球化學特征。根據湖北省區調所1:20萬水系沉積物測量資料,Li、B為明顯高值區,Au、Ag、As在八字山背斜有一局部高值區,Cu、Pb、Zn等皆為低背景值,其它元素在八字山背斜基本為背景值。異常基本上受地層巖性及構造控制,大河坪Au、Ag異常呈北東向,豆狀形態,39.1km2。Au、Ag異常反映明顯,As、Sb也有異常反映,且各元素異常之間套合較好。Au有二個高濃集帶,分別分布在異常區的南西段和北東段,以南西段的面積為大,北東段面積較小,在異常剖析圖中,Au異常位于中部偏南,Ag、As、Sb異常偏北,它們均具有較明顯的濃度分帶特征。鐵牛坪金礦點位于大河坪Au、Ag異常北東段,且礦化處于有利的地質構造部位,地球化學異常明顯。
區內出露地層有下寒武統天河板組、石龍洞組,現分述如下:
下寒武統石龍洞組(∈1sl):下段以厚層花紋狀灰巖為主,夾灰色中至厚層云質灰巖、泥質條帶狀灰巖,具硅化、碳酸鹽化,局部含星散狀黃鐵礦;上段以白云巖為主,夾灰質云巖,底部為一層灰白色、灰黃色中薄層的砂質白云巖,具硅化、碳酸鹽化。
下寒武統天河板組(∈1t):灰—灰綠色粉砂質頁巖、薄層泥質粉砂巖,局部夾灰色灰巖透鏡體及鮞粒狀硅質灰巖團塊,含星散狀黃鐵礦,一般順層分布,風化面上見有不均勻的褐鐵礦(鐵帽)。
礦點位于八字山背斜北西翼,區內以北東向構造為主,地層傾向320°~330°,傾角30°~40°。區內北東向斷裂較發育,具明顯的多期活動特征,褶皺構造不發育,總體呈一向北西傾的單斜式構造,地質構造復雜程度屬簡單類型。
礦(化)體主要賦存于沿節理裂隙充填的黃鐵礦細脈中,局部風化成褐鐵礦脈,礦(化)體長60m~80m,寬1.5m~8.2m。地表礦化在破碎帶內主要賦存在蝕變較強烈部位,尤其是黃鐵礦化較強烈部位,這些礦(化)體經地表風化后,金(銀)品位更加富集,主要以鐵帽小透鏡體形式產出,鐵帽一般長1.0m~3.5m,寬0.3m~1.8m。取樣化驗結果:Au含量一般為0.9g/T~8.24g/T;Ag含量一般為1g/T~6g/T,最高達34.87g/T。特別是在鐵帽(褐鐵礦)相對較富集地段,經取樣分析其鐵帽Au含量為1.02g/T~35.55g/T,一般3.6g/T~9.8g/T,最高的一個樣品其Au含量達104.8g/T,凡高品位樣品均采集于鐵帽中[2]。
礦石主要為含金褐鐵礦、含金黃鐵礦及含金、銀黃鐵礦;主要的礦物成份為含金褐鐵礦、含金黃鐵礦、含金銀黃鐵礦、方解石等;主要為塊狀結構、結核狀構造、蜂窩狀構造等。
根據礦點已有地質資料初步判定礦床屬構造熱液型礦床。礦(化)點主要受斷裂構造的控制,而斷裂構造歷次活動所形成的構造熱液為成礦提供了必要的物質來源。礦化所伴生的硅化、碳酸鹽化、炭化、黃鐵礦化為構造熱液交代沉淀活動的產物,其中尤以黃鐵礦較為常見,故金礦化絕大多數與黃鐵礦脈、黃鐵礦化(或鏡鐵礦化、鏡鐵礦脈)共生。
礦點范圍乃至整個八字山背斜近軸部地帶出露天河板組薄—中層粉砂巖、頁巖,此巖性易拉裂及虛脫形成供構造熱液交代沉淀的空間,尤其是天河板組粉砂巖、頁巖與碳酸鹽巖(如厚層、中層的云質灰巖、白云巖等)接觸界面及其附近部位。
八字山背斜及八字山縱向斷裂帶作為區域內的主體構造,它的形成與后期活動對區域內的金屬礦成礦具有很大的意義,與八字山背斜軸部及八字山縱向斷裂適當距離發育的具有一定影響深度的次級構造,對本區金屬礦產的形成具有重要的作用。
綜上所述,八字山背斜近軸部的金屬礦產多數是構造熱液型,在主體構造形成和歷次活動過程中,形成含有較深部物質成份的構造熱液,八字山縱向斷裂是其主要的導礦構造,而近主體構造的次級構造及其交匯處則是有利的容礦構造(構造熱液沉淀處),有利于次級構造形成的地層巖性,例如頁巖、泥質粉砂巖、泥灰巖等,是有利于金屬礦產形成的地層巖性。
據已有的地質成果資料分析,礦點范圍乃至整個八字山背斜金礦床(乃至銅、鉛、鋅等金屬礦)形成的基本條件是:①有利的次級構造及其交匯閉合處;②有利的地層巖性;③有利的構造熱液活動,主要表現為黃鐵礦化、鏡鐵礦化(地表風化為褐鐵礦化)。
今后工作建議:
(1)選擇八字山背斜核部地段進行地質構造剖析及成礦機理研究。
(2)運用有效的物探方法在鐵牛坪一帶尋找有利的構造熱液蝕變體(主要為黃鐵礦化、鏡鐵礦化)。
(3)在地質構造工作及物化探工作的基礎上,選擇有利地段進行工程驗證。