汪武屋銅礦地質特征及找礦方向淺析

孫海明 徐榮華 鄭瑞瑞

摘要：汪武屋礦區(qū)位于鄂東南三角構造巖漿巖區(qū)中的大冶—陽新凹褶斷束的東端、大冶湖向斜南翼與殷祖復式倒轉背斜北翼的接合部位、陽新巖體中東部。礦石礦物為黃銅礦、黃鐵礦等。脈石礦物為石英、長石、綠泥石、方解石等。圍巖蝕變強烈，主要發(fā)育：鉀長石化，硅化；銅礦化與巖石鉀化關系較密切，并伴有黃鐵礦化、絹云母化。含金、銀礦化主要與石英巖化（硅化）、黃鐵礦化、黃銅礦化密切。

關鍵詞：汪武屋銅礦；陽新巖體；地質特征；礦床成因；找礦方向

Geological characteristics and prospecting direction of wangwuwu copper mine

Sun Hai-ming， Xu Rong-hua， Zheng Rui-rui

the first geological brigade of Hubei Geological Bureau， Daye Hubei 435100

Abstract： wangwuwu mining area is located in the east end of Daye Yangxin fold fault bundle， the junction of the south wing of Daye Lake syncline and the north wing of Yinzu compound reverse anticline， and the Middle East of Yangxin rock mass. The ore minerals are chalcopyrite， pyrite， etc. Gangue minerals are quartz， feldspar， chlorite， calcite， etc. The main development of wall rock alteration is strong： potash feldspar， silicification； copper mineralization is closely related to rock potassification， accompanied by pyritization and sericitization. Gold and silver mineralization are closely related to quartzitization （silicification）， pyritization and brass mineralization.

Key words： Wangwuwu copper deposit； Yangxin rock mass； Geological characteristics； Genesis of deposit； Prospecting direction

1.引言

鄂東南地區(qū)陽新巖體中東部，區(qū)域成礦條件優(yōu)越，區(qū)內金屬礦床（點）分布于赤馬山銅礦—李家山銅礦—銅當山、大王殿—望北和太子廟—父子山等地，構成了本區(qū)內兩個金屬礦（化）帶。從成礦地質背景和成因類型分析，劃分為接觸帶型礦帶和外緣型熱液型礦帶。汪武屋礦區(qū)位于陽新巖體中部，北部為赤馬山銅礦，南部為牛頭山銅鐵礦，具有較高的找礦潛力。

2.地質背景

鄂東南地區(qū)在大地構造上屬揚子準地臺下?lián)P子臺褶帶中的大冶凹褶斷束。大冶凹褶斷束是東以襄樊—廣濟斷裂、西以團風—咸寧斷裂、南以高橋—雞籠山斷裂為界的三角形的構造—巖漿巖分布區(qū)。

汪武屋礦區(qū)位于該三角形的構造—巖漿巖分布區(qū)中大冶湖復式向斜南翼、陽新巖體的中東部（圖1）。

區(qū)域內地層除缺失中、下泥盆統(tǒng)和下石炭統(tǒng)外，從寒武系至第四系均有出露。其中中下三疊統(tǒng)分布廣泛，常組成向斜核部，是鐵、銅成礦圍巖。區(qū)域構造較為復雜，主要為印支期與燕山期構造，表現(xiàn)形式以褶皺、斷裂為主。印支期三疊紀末，揚子陸塊與華北陸塊碰撞造山，古特提斯洋閉合，進入陸內造山階段，主要形成了近東西向、北北西向的斷裂和褶皺。研究區(qū)內燕山早期少見巖漿活動記錄，但該期構造導致北北東向中央隱伏隆起帶的形成。燕山中期巖漿活動頻繁，有大量的巖漿侵位活動，形成陽新巖體，該期構造導致J1-2地層發(fā)生北東至北東東向褶皺。燕山晚期處于強烈的應力轉換期，該期構造以伸展為主，形成規(guī)模不等的斷陷盆地，伴有陸內裂陷玄武巖的多旋回噴發(fā)。整個陽新巖體分布于殷祖復式背斜軸部，西端延伸至大冶復式向斜近軸部，主要受北西西、北東、北北東斷裂控制。巖體平面上呈長條狀形態(tài)復雜的巖基體，長40km，寬約4km～7km，面積約215km2，橫斷面呈上小下大的梯形。巖體自南東至北西呈侵入接觸。

3.礦區(qū)地質特征

礦區(qū)位于陽新巖體內中東部。主要出露石英閃長巖巖體，局部見花崗巖及花崗閃長巖巖株體和一些閃長玢巖等脈體，僅有第四系地層出露，構造、蝕變及礦化情況相對簡單（圖2）。

3.1地層

區(qū)內無沉積巖地層出露，僅在山坡洼地、河溝中見成片分布的殘坡積物和沖洪積物，由松散的次粘土、淤泥、巖體風化砂屑和少量巖石碎塊等組成。

3.2構造

礦區(qū)位于殷祖—筠山復背斜中段核部，巖體產(chǎn)于該復背斜核部，長軸方向也呈近東西走向。巖體內未見較明顯形跡的構造體或破碎帶發(fā)育，僅在巖體露頭上見少量節(jié)理裂隙發(fā)育，一般呈共軛節(jié)理產(chǎn)出，少量不規(guī)則狀節(jié)理裂隙縫中充填有黃褐色鐵泥質物。礦體多是位于主斷裂帶旁側的次級斷裂中，其中北西向斷裂為主要控礦構造。

3.3巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖主要有燕山早期侵入的石英閃長巖和少量燕山晚期石英閃長玢巖、閃長玢巖脈體，另見有零星分布的燕山晚期侵入的花崗巖及花崗閃長巖小巖株體和正長斑巖脈體。燕山早期侵入的石英閃長巖為成礦母巖，巖石硅酸鹽成分為SiO2 62.45%、Al2O3 16.25%、Fe2O3 2.33%、FeO 3.05%、MgO 2.05%、CaO 5.40%、Na2O 3.82%、K2O 2.66%，巖石屬正常系列巖石，中酸性、堿度偏高（表1）。

磁鐵礦：黑色，等軸晶系八面體，金屬光澤，條痕黑色，具強磁性，為石英閃長玢巖的主要副礦物。

磷灰石：為礦區(qū)巖漿巖中最常見，分布普遍的副礦物，無色或帶淡黃色，晶體呈柱狀、長柱狀和棱角狀，透明—半透明，玻璃光澤，解理平行（0001）。

榍石：為石英閃長巖中的一種常見副礦物，黃色—淺棕色，單斜晶系，以信封狀為主，少數(shù)為柱狀，碎粒狀，斷面呈菱形，油脂或金剛光澤。

鋯石：為礦區(qū)中僅次于磷灰石的另一常見副礦物，淡黃白色；透明-半透明。

巖漿巖副礦物種類較多，達30余種。常見的為磁鐵礦、磷灰石、榍石、鋯石等。副礦物組合類型，燕山早期第三次侵入的石英閃長巖為磁鐵礦—磷灰石—榍石—鋯石型，以富含磷灰石為特征。

4.礦化體地質特征

4.1礦體地質特征

礦區(qū)內在地表發(fā)現(xiàn)了銅礦化體（氧化礦），產(chǎn)在花崗斑巖體與石英閃長巖接觸破碎帶中，破碎帶產(chǎn)狀：傾向南，傾角780，具硅化及褐鐵礦化，銅礦化不均勻，厚度不連續(xù)，銅品位0.17%～2.06%，礦石礦物主要為氧化銅礦物孔雀石等。

通過鉆探在深部發(fā)現(xiàn)了兩層銅礦體，并圈定Ⅰ號、Ⅰ1號銅礦體。

Ⅰ號礦體賦存標高-626m～-680m（埋深719.40m～ 767.91m），呈透鏡狀產(chǎn)于石英閃長巖裂隙中，受裂隙帶控制；礦體走向為北西，礦體長200m，傾向北東，傾角約16°，傾向延深255m，工程穿礦厚0.6m～12.40m，礦體真厚度0.58m～11.92m；礦石類型主要為銅礦石，礦石為原生硫化礦石。銅礦石中銅含量為0.20%～3.75%，

Ⅰ1號銅礦體大致與Ⅰ號礦體平行產(chǎn)出，賦存Ⅰ號礦體上方，標高-626m～-673m（埋深712.82m～740.91m），呈透鏡狀產(chǎn)于石英閃長巖裂隙中，受裂隙控制；礦體走向為北西—南東，礦體長200m，傾向北東，傾角約16°。傾向延深254m，礦體真厚度為0.49m～1.92m；礦石類型主要為銅礦石，礦石為原生硫化礦石。銅礦石中銅含量為0.21%～0.37%。

4.2礦石特征

礦體中金屬礦物主要有黃銅礦、黃鐵礦等，脈石礦物主要有石英、長石、綠泥石、方解石等。

黃銅礦：為主要的銅礦物，呈銅黃色，條痕綠黑色，金屬光澤，性脆。多呈不規(guī)則粒狀，極少量呈四方四面體晶形。粒度為0.005mm～3mm，多在0.1mm～0.8mm間，呈團塊狀或細脈狀產(chǎn)出者粒度可達2mm～3mm。黃銅礦同黃鐵礦、鉀長石、方解石一起呈脈狀產(chǎn)出。礦石自然類型主要是含銅石英閃長巖。

黃鐵礦：分布普遍，呈淺銅黃色，條痕黑綠色，性脆。多呈半自形—它形晶，粒度0.01mm～6mm不等，多在0.05mm～ 2mm間。黃鐵礦多呈半自形—它形晶，同黃銅礦共生；部分與晚期方解石、黃銅礦共生，呈脈狀穿切早期各類型礦石。

4.3礦石結構構造

（1）礦石結構

結晶結構為礦石中最普遍的結構。按礦物的自形程度可劃分為自形晶結構、半自形晶結構和它形晶結構三種。

（2）礦石構造

礦石構造主要有脈狀、網(wǎng)脈狀構造。指黃銅礦、黃鐵礦呈脈狀、網(wǎng)脈狀沿巖石裂隙充填交代。

4.4圍巖蝕變

鉀長石化：廣泛分布于巖漿巖中，有三種表現(xiàn)形式，一是鉀長石沿斜長石顆粒邊緣或解理交代，出現(xiàn)交代凈邊結構；二是鉀長石呈粗大的變斑晶和它形粒狀交代斜長石；三是鉀長石呈脈狀沿巖石裂隙充填交代，常伴有硅化、方解石化，與銅礦體關系密切。巖漿巖裂隙或節(jié)理內鉀化逐漸發(fā)育，鉀長石脈密集分布，斜長石多被鉀長石交代，出現(xiàn)星點狀鉀化現(xiàn)象。鉀長石一方面呈細脈狀、網(wǎng)脈狀沿巖體內的節(jié)理、裂隙分布，另一方面強烈交代石英閃長巖中的斜長石，出現(xiàn)明顯的面狀鉀化現(xiàn)象。據(jù)鉆孔資料顯示，巖體鉀化作用多呈局部相間不連續(xù)產(chǎn)出。

硅化主要發(fā)育于花崗巖和局部石英閃長巖中，表現(xiàn)為石英呈細粒集合體、小團塊分布于花崗巖、石英閃長巖、磁鐵礦及硫化物顆粒間，有時見石英呈細脈狀與鉀長石共生，并見有褐鐵礦化相伴出現(xiàn)。

銅礦化與巖石鉀化關系較密切，并伴有黃鐵礦化、絹云母化。含金、銀礦化主要與石英巖化（硅化）、黃鐵礦化、黃銅礦化密切。

5.地球化學特征

選取鉆孔中光譜樣分析結果，對各元素進行了R型聚類分析（圖3），用于反映元素之間的親疏關系，可以看出，低溫元素之間的相關性很強，成礦主元素Cu、Au同樣具有較好的相關性。

對兩個鉆孔各元素光譜樣化驗結果數(shù)據(jù)進行插值，繪制鉆孔原生暈剖面圖（圖4），圖中顯示成礦元素銅、金、銀、鉛、鋅、鎢、鉬含量均有從ZK002向ZK001方向逐漸降低的趨勢。金、銀、鉛等低溫元素內帶主要位于ZK001，說明其有自ZK002向ZK001遷移的趨勢，從而可以看出，含礦熱液的運移應是從ZK002向ZK001方向。

6.礦床成因

礦區(qū)銅礦床的形成，主要受構造和巖漿巖的聯(lián)合控制。銅礦（化）體附近鉀化等熱液蝕變作用較發(fā)育。圍巖蝕變以鉀化、綠泥石化為主，銅礦（化）體主要發(fā)育在巖體斷裂面中，從礦物組合特點表明，主要金屬礦物形成于中—高溫熱液階段，礦石結構以交代結構為主。成礦作用方式以節(jié)理裂隙充填交代作用為主。

因此認為，本礦床成因類型為巖漿期后高—中溫熱液型銅礦床。

7.找礦前景及找礦方向分析

7.1控礦因素分析

巖漿巖對成礦的控制：本區(qū)與成礦相關巖漿巖主要為陽新巖體，陽新巖體是鄂東南地區(qū)最大的侵入體，是由兩期侵入形成的中-酸性復式巖體；燕山早期第二次侵入的石英閃長巖為陽新巖體主巖性，同位素年齡為143±1Ma；石英閃長巖分帶清楚，邊緣相為細粒石英閃長巖，過度相為斑狀石英閃長巖，內部相為中粒石英正長閃長巖。晚期形成的花崗閃長斑巖沿著主巖漿房中心上侵，使燕山早期石英閃巖產(chǎn)生張性裂隙，部分含礦熱源沿此類裂隙形成礦化體，部分在兩期巖漿巖界面形成礦體。

構造對成礦的控制：陽新巖體成礦帶總體延長方向由北西向轉為北西西向，基本與陽新主巖體侵入方向一致（由東西向向北西西向侵入）。主接觸帶斷裂復合構造帶所控的礦床按控礦構造分為北西向和東西向斷裂復合帶。燕山期所形成的一系列壓扭性斷裂褶皺帶，疊加在早期構造之上。其中北東向大王殿—赤馬山疊加構造帶、北東向太子廟—白云山疊加構造帶以及北西向銅當—銅洞疊加構造帶，為成礦期構造控制礦體的產(chǎn)出。

7.2找礦方向

（1）石英閃長巖中斷裂裂隙是礦體的主要賦存部位，尤其是在有北西向構造疊加時，是本區(qū)找礦的重要標志。（2）近礦圍巖蝕變主要有鉀長石化、硅化、綠泥石化等，尤其是鉀長石化、硅化、綠泥石化疊加地段，多是礦體賦存部位。在深部，是找尋隱伏礦體的主要圍巖蝕變特征。（3）區(qū)內礦體具有多層狀分布的特征，單個礦體的原生暈分帶特征明顯，Cu、Au、Ag化學暈的范圍大于礦體的分布范圍，通過鉆孔原生暈元素組合異常的特征，可以間接判斷礦體的存在。主礦體附近的原生暈異常的規(guī)模大，連續(xù)性好，形態(tài)規(guī)則，濃度分帶明顯，多層狀礦體下部多疊加礦頭暈的元素組合。

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