淺談赤壁柘坪礦區(qū)中深部找礦

舒志明，萬方義，孫廣進，秦紅群，武文秀

(湖北省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊，湖北咸寧 437100)

赤壁市柘坪銻(金)礦區(qū)是一老礦區(qū)。1958—1995年相繼開展過1∶50 000水系沉積物和自然重砂測量，1∶50 000～1∶2 000地質(zhì)測量、大量槽探和少量硐探。在長約3 km的近東西向破碎帶F9內(nèi)發(fā)現(xiàn)(金銀山、萬家?guī)X)兩處銻礦體，一處(江家沖北東向斷裂F54內(nèi))金銻礦化。以往主要在方山背斜南翼開展金、銻找礦，金銀山—萬家?guī)X一帶找礦只局限于地表，中深部所做工作非常少又沒有突破性進展，且發(fā)現(xiàn)的銻礦體均已開采殆盡。F9在萬家?guī)X段通過確切位置目前處于推測，還需繼續(xù)進行揭露和追索。

2014年設(shè)立了赤壁市柘坪金銻礦普查，為商業(yè)性自主投資勘查項目，要求分析研究金銻礦的成礦物質(zhì)來源，加強成礦規(guī)律研究，歸納和建立找礦標(biāo)志，指導(dǎo)本區(qū)找礦，從而系統(tǒng)評價區(qū)內(nèi)的銻(金)礦產(chǎn)資源。在找礦理論、方法手段上應(yīng)慎重考慮，有利于減少投資風(fēng)險，實現(xiàn)找礦突破。

1 柘坪地區(qū)銻(金)礦的成礦條件

1．1 地層

區(qū)域地層基底為一套元古界冷家溪群(原巖為泥砂為主的板巖、砂質(zhì)板巖及凝灰質(zhì)砂巖)具復(fù)理石韻律淺變質(zhì)巖;上覆蓋層為震旦—侏羅系，以碳酸鹽巖為主夾泥質(zhì)、砂質(zhì)、硅質(zhì)煤系巖層沉積地層。燕山晚期構(gòu)造活動區(qū)局部地段受引張作用影響，形成斷陷盆地并接受紅色陸源碎屑沉積［1］。

柘坪普查區(qū)主要出露冷家溪群小木坪組灰色—灰綠色粉砂質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖和變質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)細砂巖。屬于硅過飽和強堿性巖石［2］。厚度2 040～2 770 m。普查區(qū)內(nèi)銻礦化一般出現(xiàn)于淺變質(zhì)砂巖中。

1．2 巖漿巖

距離普查區(qū)南部約15 km為燕山期幕阜山重熔花崗巖體。普查區(qū)內(nèi)冷家溪群淺變質(zhì)巖中煌斑巖(脈)常與銻礦一起產(chǎn)出。

1．3 構(gòu)造

普查區(qū)位于下?lián)P子陸塊幕阜山被動邊緣褶沖帶咸寧臺坪褶皺帶內(nèi)的方山倒轉(zhuǎn)背斜核部西端，經(jīng)歷了多次構(gòu)造運動與變形，形成了較為復(fù)雜的構(gòu)造形跡(見圖1)。

1．3．1 褶皺

區(qū)內(nèi)褶皺可分為(晉寧期)北西向(基底)褶皺和近東西向(蓋層)褶皺。

北西向褶皺由冷家溪群淺變質(zhì)巖組成，褶皺軸跡走向北西，軸面傾向220°。自南西向北東依次有壁山鐘家倒轉(zhuǎn)背斜(B15)、大藥姑倒轉(zhuǎn)向斜(B13)、師家山倒轉(zhuǎn)背斜(B10)、龍?zhí)端畮斓罐D(zhuǎn)向斜(B8)、龍?zhí)端畮斓罐D(zhuǎn)背斜(B7)、石壁沖倒轉(zhuǎn)背斜(B1)、大竹園倒轉(zhuǎn)向斜(B6)等褶皺出露。

近東西向褶皺由震旦紀(jì)—三疊紀(jì)地層組成。軸跡近東西向，軸面傾向南，并伴有軸面劈理等次級構(gòu)造。從北向南依次有荊泉山倒轉(zhuǎn)向斜(B2)、方山倒轉(zhuǎn)背斜(B4)、梓木尖倒轉(zhuǎn)向斜(B12)、峨嵋?guī)X倒轉(zhuǎn)背斜(B14)等出露。

圖1 區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖Fig．1 Mineral map of regional geology

普查區(qū)內(nèi)與成礦關(guān)系密切的主要是方山倒轉(zhuǎn)背斜(B4)，軸跡呈NEE—SWW向延伸，呈“7”字形展布，向東傾伏，向西撒開。核部位于方山—小沙坪一線，出露冷家溪群，兩翼近似對稱出露震旦—寒武紀(jì)地層，北翼地層產(chǎn)狀倒轉(zhuǎn)，傾向 170°～180°，傾角較陡60°～70°;南翼地層正常，傾向130°～140°，傾角30°～50°。與成礦關(guān)系密切的地層主要為青白口系、南華系與震旦系，沿方山倒轉(zhuǎn)背斜轉(zhuǎn)折端及兩翼分布，背斜南翼層間破碎帶和北西向裂隙(帶)發(fā)育，是產(chǎn)金銻礦主要部位;北翼東西向斷裂中鉛鋅礦可達中型規(guī)模。

1．3．2 斷裂

區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育，具有不同規(guī)模、不同期次、不同方向、多期活動等特點。根據(jù)斷裂展布方向，可劃分五類:①北西向——麻頸剪切帶(F18);②北東向——長坪斷裂(F12)和寶林?jǐn)嗔?F33);③東西向——雙港橋斷裂(F14);④近南北向小斷裂;⑤層間破碎帶(F30)。

普查區(qū)內(nèi)與礦化關(guān)系密切的主要是近東西向斷裂(F9)和北東向次級斷裂(F54)。

近東西向斷裂(F9) 東起崇陽劉家沖，經(jīng)金銀山，西至萬家?guī)X，延伸至湖南干港晏家，延伸長約9 km，具尖滅再現(xiàn)(圖2)。F9區(qū)內(nèi)長約3 km，東部傾向166°～185°，傾角 48°～69°;向西于萬家?guī)X地段變?yōu)?85°～222°，傾角25°～48°，斷裂破碎帶寬0．10 ～2．25 m，局部變窄成線。其兩側(cè)有1～5 m不等的褪色帶。斷裂帶內(nèi)構(gòu)造礫巖發(fā)育，主要為壓碎巖、碎裂巖，具硅化、褪色化等蝕變，見斷續(xù)的輝銻礦化，地表最高銻品位為10．51%。礦化較好的是金銀山段，其次是萬家?guī)X段。F9早期表現(xiàn)為壓扭性，晚期具張性特征，是導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造。

圖2 礦區(qū)含礦斷裂F9展布平面地質(zhì)簡圖Fig．2 The ore bearing fracture distribution of planar geological map of F9

F54北東向斷裂，位于江家沖，長650 m左右，斜切地層，斷裂面平整，傾向165°～175°，傾角48°～60°，其北部與F9斷裂相交，斷裂破碎帶厚0．72 m，由碎裂巖和角礫巖組成，見金、銻礦化，斷裂面具壓性，為逆斷層，屬成礦期構(gòu)造。

1．4 圍巖蝕變

普查區(qū)內(nèi)蝕變主要分布于斷裂構(gòu)造破碎帶及其上下圍巖中，有硅化、褪色化、毒砂化、絹云母化、碳酸鹽化和黃鐵礦化，其中硅化與金、銻礦化關(guān)系密切。

1．5 重砂異常

普查區(qū)內(nèi)及附近存在1∶5萬自然金、輝銻礦、白鎢礦異常。分布于方山倒轉(zhuǎn)背斜軸部及兩翼，元古界—下古生界地層中，并受層間破碎帶和近東西向構(gòu)造控制較為明顯，異常與其緊密相關(guān)，并伴有硅化、綠泥石化、絹云母化、黃鐵礦化、毒砂化及碳酸鹽化。且大部分重砂異常與已知金、銻、鉛、鋅礦床點吻合。

1．6 區(qū)域礦產(chǎn)特征

赤壁市柘坪銻(金)礦普查區(qū)位于大幕山—方山Ⅳ級銻金成礦帶西端，藥姑山Ⅴ級銻金礦田的北緣，成礦地質(zhì)條件較好，礦產(chǎn)資源豐富。區(qū)域金、銻已構(gòu)成小型礦床，分布于方山倒轉(zhuǎn)背斜南翼及轉(zhuǎn)折端，沿烏泥塘—泉沖—石榴塘—寶林—廟鋪一帶的震旦系、南華系地層的層間破碎帶分布，以中低溫?zé)嵋盒蜑橹?，具層控特征且受斷裂?gòu)造控制，已被地方開發(fā)利用;鉛鋅礦床分布于方山倒轉(zhuǎn)背斜北翼(圖1)。

2 礦(化)體特征

銻(金)礦(化)體主要產(chǎn)于近東西向的F9斷裂破碎帶內(nèi)和北東向構(gòu)造帶中。主要與斷裂構(gòu)造、煌斑巖關(guān)系密切。

2．1 金銀山銻礦體

產(chǎn)于金銀山礦段F9斷裂帶界面附近，含礦巖性為壓碎巖、角礫巖、碎裂巖(圖 3)，由 LD1-LD4、MCD9101、PD9201、BT1等工程控制，見礦標(biāo)高+486～+580 m，控制長160 m，最大垂深88 m。銻礦體由10個傾向南東、相隔一定間距(3～20 m)、大致平行排列的銻礦小透鏡體(傾向南東，傾角60°左右，與破碎帶界面呈小角度斜交)組成，透鏡體長25～80 m，平均長約60 m，厚0．25～1．56 m，平均厚度 0．72 m，Sb 品位0．71% ～31．36%，平均品位 5．93%。

礦石巖性組合為石英脈—輝銻礦，次為致密塊狀輝銻礦，少量為星點狀、浸染狀。蝕變主要為硅化、黃鐵礦化、毒砂化，次為碳酸鹽化，偶見重晶石化。

根據(jù)現(xiàn)有資料，按汪勁草(2006)推導(dǎo)公式［3］計算出金銀山礦段的側(cè)伏角為54°，側(cè)伏向為233°(圖4)。其結(jié)果可能存在誤差，以后工作中可據(jù)相關(guān)參數(shù)再進行修正。掌握了礦體的側(cè)伏性，有助于普查區(qū)勘探線方向的正確設(shè)置、鉆孔傾斜方位和傾斜角度的調(diào)整。

圖3 柘坪銻礦區(qū)14線剖面圖Fig．3 The profile of 14 line of Zheping antimony mine

圖4 金銀山礦段銻礦垂直縱投影及預(yù)測礦體圖Fig．4 Vertical projection and prediction of antimony ore body in Jinyinshan mining section

2．2 萬家?guī)X銻礦(化)體

產(chǎn)于萬家?guī)X礦段F9破碎帶中，含礦巖性為壓碎巖、碎裂巖，由 TC93131、TC93125、TC6、TC93121、LD10、PD9401等工程控制，見礦標(biāo)高+251．34～+355 m，控制礦(化)體長210 m，最大垂深108 m。銻礦(化)體由6個傾向南東、相隔一定間距(7～40 m)、大致平行排列的銻礦(化)小透鏡體組成，透鏡體長10～80 m，平均長約50 m，厚0．20 ～1．79 m，平均厚度0．81 m，Sb品位0．60% ～7．27%，平均品位 2．66%。銻礦體在深部工程PD9401有厚度變大、品位變富趨勢。輝銻礦呈細脈狀、豆莢狀與石英脈共生，少量為板脈狀。蝕變主要為硅化、黃鐵礦化和碳酸鹽化。

2．3 江家沖含金銻破碎帶

江家沖F54北東向含金銻斷裂破碎帶，為碎裂巖和角礫巖組成，由TC9217、BT9108控制礦體長約160 m。BT9108中銻礦體厚度約 1．35 m，品位 4．63%，其產(chǎn)狀:傾向 165°～175°，傾角 48°～60°。TC9217 中只出現(xiàn)金礦化，揀塊樣Au為1．04×10-6。

3 找礦標(biāo)志和方向

廟鋪—曾家沖—天井坡—大石門溝地區(qū)，以往找金銻礦注重的是陡山沱組層間破碎帶，認(rèn)為成礦物質(zhì)來源于地層、構(gòu)造、巖漿，層間破碎帶、紅盆斷裂(距離普查區(qū)10 km)、幕阜山巖體是成礦物質(zhì)來源、熱液來源的主要貢獻者，甚至考慮了遠距離的江南斷裂(距離普查區(qū)50 km)的影響，方山背斜南翼金銻礦床層控性比較突出，建立的找礦模型(圖5)不完全適應(yīng)柘坪礦區(qū)找礦。

圖5 方山金、銻礦床的物質(zhì)來源、運移通道、富集場所模型［2］(略作修飾)Fig．5 The model of material sources，migration，enrichment of gold and antimony deposit in Fangshan(slightly modified)

柘坪銻礦位于方山背斜近核部西段，金銻礦主要產(chǎn)于F9斷裂構(gòu)造破碎帶內(nèi)，其構(gòu)造形式屬“背斜核部加一刀”，與其南翼金銻礦床存在構(gòu)造位置、構(gòu)造形式的不同。柘坪銻礦受斷裂構(gòu)造控礦明顯，銻礦主要產(chǎn)于變砂巖形成的破碎帶中，反映了銻對脆性圍巖有選擇性［4］。柘坪銻礦體多為長度＜80 m、厚度在1 m左右的透鏡狀，沿傾向呈藕斷絲連、尖滅再現(xiàn)(圖3);在走向上具等距性、平行排列現(xiàn)象(圖4)。其主要找礦標(biāo)志為:煌斑巖(脈)、構(gòu)造蝕變破碎帶、(含礦巖性為)變砂巖。其成礦物質(zhì)可能與構(gòu)造、巖漿有關(guān)。其找礦模型與湖南錫礦山銻礦［5］有相似之處。

普查區(qū)內(nèi)冷家溪群粉砂質(zhì)板巖變粉砂巖互層夾有凝灰質(zhì)板巖及菱鐵礦云質(zhì)板巖，層厚滲透效應(yīng)好，上覆有絹云板巖屏蔽，且硅化、褪色化、黃鐵礦化發(fā)育，斷裂構(gòu)造有利，是尋找中低溫?zé)嵋撼涮罱淮杌扑閹徒痄R礦床重要遠景區(qū)［6］。其找礦方向為冷家溪群(砂巖中)近東西向構(gòu)造破碎帶及與之交匯的同級或派生的次級斷裂構(gòu)造(如羽狀斷裂)。因此重點勘查地段為金銀山，其次為萬家?guī)X、江家沖，進一步對銻礦體產(chǎn)狀、(脈狀或透鏡狀)空間形態(tài)、(相似性、等距性、平行排列、尖滅再現(xiàn)、側(cè)伏性)分布規(guī)律開展勘查、研究。

4 建議

開展赤壁市柘坪礦區(qū)中深部找礦，要求轉(zhuǎn)變認(rèn)識觀念，同時勘查方法手段要調(diào)整，力求簡便、快速、經(jīng)濟。

4．1 認(rèn)識觀念要轉(zhuǎn)變

充分收集前人資料，重視地質(zhì)綜合分析、資料二次開發(fā)的重要性，了解區(qū)內(nèi)工作程度及存在問題。在利用前人勘查成果時，不能被前人思想禁錮。如:

(1)區(qū)內(nèi)褪色現(xiàn)象不能作為F9劃分的主要標(biāo)志。褪色現(xiàn)象在本區(qū)較普遍，且厚度較大，其定位性很差，因此褪色帶不能作為F9斷裂破碎帶劃分的主要標(biāo)志。

(2)進行類比研究，但不能否認(rèn)差別。在普查區(qū)萬家?guī)X以西發(fā)現(xiàn)有金異常，進入湖南，在同一成礦構(gòu)造帶上發(fā)現(xiàn)有干港晏家金礦，是否象方山背斜南翼一樣存在金銻共生現(xiàn)象?“徐家山銻礦”在走向上、傾向上均有“尖滅再現(xiàn)”的規(guī)律。對此，本區(qū)是否可類比?可根據(jù)物探成果和區(qū)內(nèi)銻礦體分布規(guī)律來開展柘坪中深部勘查工作。

(3)重視新礦種的找礦信息。普查區(qū)以東存在1∶5萬水系沉積物異常乙3Sb Li As。在金銀山礦段Li異常普遍存在，有幾個樣品達到0．5%以上，因此普查工作中要進行Li分析，以便發(fā)現(xiàn)異常，檢查評價。

(4)F9東西兩端可能存在差別。普查區(qū)F9斷裂破碎帶長3 km，地表露頭不易識別，東部以東西向為主，西部以北西向為主，方向差異較大。F9東西兩端似有硬性連接到一起的嫌疑。長3 km的斷裂破碎帶，見礦化地段只有近300 m，是否存在與之交匯的北東向構(gòu)造斷裂(類似江家沖F54)，或北西向斷裂構(gòu)造的破壞?本次普查時需要重點調(diào)查、重新核實。

4．2 找礦方法手段要調(diào)整

區(qū)內(nèi)F9破碎帶施工的探槽有52條，間距＜60 m，最密達到20 m，而見礦的只有4條、見礦化的探槽有5條，其它見礦工程7個(為探硐或老硐)。地表工程已相當(dāng)密。因此本次普查工作應(yīng)以物探(激電中梯、激電測深)、化探、鉆探工作為主，配合地質(zhì)填圖。

(1)對區(qū)內(nèi)構(gòu)造重新進行遙感解譯。區(qū)內(nèi)無人煙，封山育林，植被茂盛，生物風(fēng)化作用嚴(yán)重，且?guī)r性(粉砂質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖和變質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)細砂巖)差異小。常規(guī)地質(zhì)填圖對區(qū)內(nèi)地質(zhì)、構(gòu)造調(diào)查難度大。當(dāng)前科技日新月異，資料更新快，重新開展遙感解譯很有必要，可以避免植被和殘坡積物的干擾，且快速、準(zhǔn)確。1998年專題研究報告推測萬家?guī)X和金銀山周邊存在(隱伏巖體引起的)環(huán)形構(gòu)造［7］。這也需要重新開展遙感解譯進行核實。

(2)開展構(gòu)造地球化學(xué)研究。對尋找低溫?zé)嵋旱V床，成礦元素在(成礦前、中、后期)斷裂構(gòu)造和圍巖中的分布是有差別的，開展構(gòu)造地球化學(xué)研究是行之有效的方法。注意發(fā)現(xiàn)與斷裂構(gòu)造有關(guān)的條帶狀異常。

在地質(zhì)物探綜合剖面、路線踏勘中對不同巖性層采集原生暈樣，要求采集巖石裂隙充填物質(zhì)［8］，以便發(fā)現(xiàn)異常，獲取礦化信息。

(3)開展物探方法試驗。區(qū)內(nèi)1998年專題研究時作過一條物探電法剖面，含銻破碎帶反映為高阻高極化。區(qū)內(nèi)煌斑巖脈與銻礦關(guān)系密切。輝銻礦化、煌斑巖(內(nèi)有黃鐵礦)有利于開展激電中梯剖面測量和激電測深，理論可行，值得試驗。

(4)進行鉆探驗證。以往主要以地表槽探工作為主，中深部進行了少量坑探，效率低，成本高;現(xiàn)階段普查工作應(yīng)以鉆探驗證物化異常為主，成本低、效率高。

認(rèn)識粗淺，盼能拋磚引玉。借“荊楚富礦行動”東風(fēng)，重溫“就礦找礦”(朱訓(xùn)，1982)，學(xué)習(xí)和體會陳毓川院士“522”地質(zhì)找礦模式，研究分析“已有的地質(zhì)資料”，充分發(fā)揮地質(zhì)科技和地勘單位地質(zhì)找礦主力軍作用，力爭在老礦區(qū)促進找礦新突破。

［1］ 李江洲．鄂南地區(qū)銻礦成礦物質(zhì)來源淺析［J］．資源環(huán)境與工程，2013，27(增刊):69-75．

［2］ 湖北省第四地質(zhì)大隊．藥姑山區(qū)方山金銻礦田成礦規(guī)律與成礦預(yù)測研究報告［R］．咸寧:湖北省第四地質(zhì)大隊，1988:161-162．

［3］ 汪勁草，王蓉嶸，周瑤，等．礦體的側(cè)伏規(guī)律及其地質(zhì)意義［J］．桂林工學(xué)院學(xué)報，2006，26(3):305-309．

［4］ 金中國，戴塔根，江紅，等．貴州省獨山半坡銻礦地球化學(xué)特征及深部找礦預(yù)測［J］．地質(zhì)與勘探，2004，40(6):24-27．

［5］ 施俊法，唐金榮，周平，等．找礦模型與礦產(chǎn)勘查［M］．北京:地質(zhì)出版社，2010:312-313．

［6］ 羅湘生．鄂南地區(qū)銻礦地質(zhì)特征、成礦作用及找礦方向［J］．資源環(huán)境與工程，2005，19(3):164-171．

［7］ 湖北省第四地質(zhì)大隊，湖北省地質(zhì)科學(xué)研究所．鄂南地區(qū)銻礦成礦遠景區(qū)找礦靶區(qū)定位預(yù)測和找礦方法研究報告［R］．咸寧:湖北省第四地質(zhì)大隊，1998．

［8］ 邵躍，沈時全．巖石地球化學(xué)方法尋找隱伏熱液礦床幾個技術(shù)問題的討論［J］．地質(zhì)與勘探，1992(7):45-48．