湖北省羅田縣牌樓灣金礦區礦床地質特征及找礦前景分析

鄒院兵, 劉銘敏, 范 瑋, 李 俊, 蔣之飛

(1.湖北省地質局 第六地質大隊,湖北 孝感 432000; 2.湖北省地質局 水文地質工程地質大隊,湖北 荊州 434020)

湖北省黃岡市大崎山地區處在成礦有利的武當—桐柏—大別成礦帶上,該帶是湖北省重要的金銀銅多金屬成礦帶,該帶東與長江中下游成礦帶相鄰。在湖北省黃岡市大崎山境內廣泛見金銀多金屬礦化,其中牌樓灣礦區內礦化類型為石英脈型金礦化,斷裂構造為主要的控礦構造之一,控制區內金礦體的分布特征。本文淺析礦區的礦床地質特征,并對找礦前景進行分析,對大崎山地區下步找礦工作具有指示意義。

1 成礦地質背景

湖北省黃岡市大崎山地區位于北西向桐柏—浠水斷裂與北東向商城—麻城斷裂交匯部位東側的大別造山帶軸部帶(圖1)[1]。區域上出露的主要地層為古元古界大別巖群和武當巖群,主要巖石類型為黑云二長片麻巖、黑云角閃斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖夾斜長角閃巖、變粒巖夾大理巖、絹云母鈉長片巖、絹云母千枚巖;區內斷裂構造以北西向為主導,與北東向、北北東向、近東西向、南北向斷裂構造相互交切;區內褶皺發育,以大崎山穹窿規模最大,大崎山穹窿由北西向倒轉背斜和北東向背斜組成,北西向蘆家河大斷裂縱貫大崎山穹窿[2-3]。區內巖漿活動強烈,主要為新元古代鯉魚寨英云閃長巖、片麻狀二長花崗巖、燕山期徐天寨巖體、龍井垴巖體、禱雨山巖體,巖性主要為二長花崗巖、花崗閃長巖[4]。區內金礦主要賦存于大崎山穹窿周邊一系列放射性斷裂構造內,金礦成礦作用與燕山期構造—巖漿演化密切相關。

圖1 桐柏—大別造山帶構造簡圖[1]Fig.1 Geotectonic sketch map of Tongbai-Dabie orogenic belt

2 礦區地質概況

2.1 礦區地質特征

礦區位于大崎山穹窿的北東緣,礦區內出露的地層為古元古界大別巖群片麻巖—斜長角閃巖組,面積較小,地層巖性主要為黑云二長片麻巖、黑云角閃斜長片麻巖夾斜長角閃巖。礦區內構造線方向為NW向、NE向,近NE向、近SN向,其中NW向以斷裂構造為主控礦構造(圖2),斷裂構造性質早期表現為壓扭性特征,晚期表現為張扭性特征,具多期活動特點。礦區出露的巖漿巖主要為新元古代片麻狀英云閃長巖、新元古代片麻狀二長花崗巖和燕山期淺肉紅色中細粒二長花崗巖;出露的脈巖主要為花崗巖脈、煌斑巖脈等。

圖2 牌樓灣礦區地質簡圖Fig.2 Geological sketch map of Pailouwan mining area1.第四系沖積物;2.古元古界大別巖群片麻巖—斜長角閃巖組;3.新元古代英云閃長巖;4.新元古代二長花崗巖;5.中生代二長花崗巖;6.花崗巖脈;7.煌斑巖脈;8.金礦體;9.斷層;10.鉆孔位置及編號;11.找礦潛力區。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

3.1.1 姜家咀—八字門金礦帶

(1) Ⅰ號金銀礦體。礦體呈脈狀、透鏡狀產于姜家咀北西向斷裂構造中,礦體產狀為230°～240°∠65°～80°,由淺往深具變緩的趨勢;礦體控制長166 m,單工程Au品位5.33×10-6～30.43×10-6,平均品位14.10×10-6;單工程Ag品位15.6×10-6～128.69×10-6,平均品位101.29×10-6,厚度0.6～0.68 m,平均厚度0.64 m;礦體賦存標高為+150～+190 m,控制最大深度約52.28 m。

(2) Ⅱ號金礦體。礦體呈脈狀、似層狀賦存于姜家咀北西向斷裂構造中,礦體產狀為225°～240°∠65°～75°,礦體長約400 m,單工程Au品位2.05×10-6～8.5×10-6,平均品位4.01×10-6,厚度0.47～1.07 m,平均厚度0.84 m。

(3) Ⅲ號金礦體。礦體呈脈狀、透鏡狀賦存于北西向斷裂構造中,礦體產狀45°∠73°,礦體長80 m,單工程Au品位4.83×10-6,厚度0.57 m。

(4) Ⅳ號金礦體。礦體呈脈狀、似層狀賦存于姜家咀北西向斷裂構造中,礦體產狀為225°～235°∠58°～75°,礦體長340 m,單工程Au品位3.32×10-6～7.51×10-6,平均品位5.27×10-6,厚度0.3～0.86 m,平均厚度0.62 m。礦體賦存標高+140～+220 m,礦體控制最大斜深為60 m。

(5) Ⅴ號金礦體。礦體呈脈狀、似層狀、透鏡狀賦存于八字門北西向斷裂構造中(圖3),礦體產狀230°～240°∠55°～85°,由淺往深具變緩的趨勢;礦體長628 m,單工程Au品位1.05×10-6～6.68×10-6,平均品位3.26×10-6,厚度0.45～1.58 m,平均厚度0.87 m。

圖3 姜家咀—八字門Ⅴ號金礦體56號勘探線剖面圖Fig.3 Geological section along No.56 exploration line of Jiangjiazui-BazimenⅤ gold ore body 1.砂土、礫石;2.斜長角閃巖;3.英云閃長巖;4.石英脈;5.硅化、黃鐵絹英巖化蝕變帶;6.礦體;7.鉆孔位置單工程

(6) Ⅵ號金礦體。礦體呈似層狀及脈狀產于北西向構造中,走向上呈舒緩波狀,礦體產狀230°～240°∠50°～75°;礦體長270 m,單工程Au品位3.81×10-6～27.68×10-6,平均品位13.18×10-6,厚度0.35～0.56 m,平均厚度0.46 m。

3.1.2 雙河口金礦帶

(1) Ⅰ號金礦化體。礦化體呈似層狀、透鏡狀產于近南北向斷裂構造中,礦化體產狀255°∠82°,礦化體長80 m,單工程Au品位1.36×10-6,厚度0.75 m。

(2) Ⅱ號金礦體。礦體呈脈狀、似層狀、透鏡狀賦存于雙河口近南北向斷裂構造中,礦體產狀260°～265°∠65°～75°,穿脈中礦體產狀80°～85°∠70°～83°(圖4),礦體在縱向上呈“S”型特征;礦體長390 m,單工程Au品位1.36×10-6～10.9×10-6,平均品位6.23×10-6,單工程Ag品位2×10-6～370×10-6,平均品位70.88×10-6;厚度0.44～1.45 m,平均厚度0.98 m。該礦體控制最大斜深為80 m。

圖4 雙河口Ⅱ號金礦體穿硐素描圖Fig.4 Drift-through sketch of Shuanghekou Ⅱ gold ore body1.黑云斜長片麻巖;2.硅化碎裂巖;3.石英脈;4.黃鐵礦化;5.金礦體;6.取樣位置及編號;7.產狀

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石組成

礦石中主要礦石礦物有黃鐵礦、方鉛礦、自然金、銀金礦、黃銅礦、閃鋅礦等,脈石礦物有石英、鉀長石、斜長石、絹云母、綠泥石等;金屬硫化物越發育,金礦化越強,其中方鉛礦發育部位,Ag品位較高。石英脈兩側黃鐵絹英巖中Au品位一般高于含金石英脈中Au品位,礦石中Au品位與Ag品位總體呈正相關。

3.2.2 礦石組構

礦石主要結構有自形粒狀結構、填隙結構、交代結構、乳濁狀結構、包含結構等;礦石構造主要有稀疏浸染狀構造、稠密浸染狀構造、塊狀構造、脈狀構造、網脈狀構造等(圖5)。

3.3 圍巖蝕變特征

礦區中圍巖蝕變類型主要為鉀化、硅化、絹云母化、黃鐵絹英巖化、綠泥石化等。其中鉀化屬于成礦前蝕變,與金礦化關系不密切;煙灰色硅化、黃鐵絹英巖化與金礦化最為密切,金礦化強度與蝕變強度具有一致的變化特征,即金礦化越強,蝕變越強;在局部黃鐵絹英巖化發育處,其本身就為金礦體。圍巖蝕變在斷裂構造內呈對稱帶狀分布,遠離斷裂構造,圍巖蝕變逐漸變弱。

圖5 牌樓灣礦區礦石組構特征Fig.5 Texture characteristics of gold ores in the Pailouwan mining areaa.石英脈金礦石中方鉛礦、黃鐵礦;b.黃鐵絹英巖化;c.半自形—自形粒狀結構黃鐵礦;d.石英脈中方鉛礦;e.黃銅礦沿黃鐵礦裂隙穿插交代;f.黃鐵礦交代閃鋅礦,黃銅礦交代黃鐵礦;Py.黃鐵礦;Ccp.黃銅礦;Gn.方鉛礦;Sp.閃鋅礦。

3.4 成礦期和成礦階段

成礦期可分為熱液期和表生期,根據礦石組構、石英脈間穿切關系以及礦物共生組合,熱液期可分為5個成礦階段,分別為鉀化階段(Ⅰ)、黃鐵礦—石英脈階段(Ⅱ)、石英—黃鐵礦脈階段(Ⅲ)、石英—多金屬硫化物脈階段(Ⅳ)、碳酸鹽化階段(Ⅴ),其中主成礦階段為第Ⅲ和Ⅳ階段。熱液期成礦階段越為發育處,Au品位相對較高。

3.5 礦體分帶特征

由地表槽探、深部硐探、鉆探工程控制礦體特征對比分析認為,礦化在垂向上由金礦化→金銅礦化→金銅鉛鋅礦化變化的特征,地表和鉆孔中巖石原生暈也反應出這種變化特征。礦石類型由淺往深具有石英脈型金礦石向網脈型金礦石轉變的特征。

4 找礦前景分析

通過對比槽探、硐探、鉆探工程中礦體的品位及厚度,認為同一礦體中Au品位由淺往深具變富的趨勢(表1)。姜家咀—八字門金礦帶中的Ⅴ號礦體和雙河口金礦帶中的Ⅱ號礦體通過鉆探工程進行深部驗證可見工業礦體(圖3、表1),礦體由淺往深延伸穩定,Au品位變富;處于斷裂構造中圍巖蝕變帶范圍具有變大的趨勢,金屬硫化物往深部具有變多的趨勢,推測姜家咀—八字門金礦帶中的Ⅴ號礦體和雙河口金礦帶中的Ⅱ號礦體深部可能存在較大規模的工業礦體(圖2)。

表1 不同標高礦體中Au品位變化一覽表Table 1 List of Au grade changes in different elevation ore bodies

1∶5萬水系沉積物異常、1∶2.5萬土壤異常、1∶1萬原生暈異常在姜家咀—八字門金礦帶疊加套合較好,圈定的與金元素有關的甲類異常和乙類異常經過異常

查證屬于礦致異常,甲類異常均與已知各礦(化)體吻合,乙類異常均與重要含礦斷裂構造吻合。

綜上所述,在姜家咀—八字門金礦帶上地表依然可尋找金及多金屬礦體,深部依然存在較好的找礦空間,姜家咀—八字門一帶具有較好的找礦前景。

5 結論

(1) 礦體嚴格受斷裂構造控制,在斷裂構造的膨大部位、不同方向斷裂構造的交匯部位是金礦沉淀的有利場所。

(2) 牌樓灣礦區礦床工業類型為石英脈型金礦,在垂向上具有從石英脈型向網脈型轉變的特征。

(3) 礦體中Au和Ag元素含量呈正相關,Au品位由淺往深具變富的趨勢。

(4) 姜家咀—八字門金礦帶具較好的找礦前景,姜家咀—八字門金礦帶中的Ⅴ號礦體和雙河口金礦帶中的Ⅱ號礦體深部可能存在較大規模的工業礦體。