湖北雞冠咀銅金礦地質(zhì)特征與找礦探討

余 慶，關(guān) 苗，張超宇，鄭瑞瑞，余興江

（湖北省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì)，湖北 大冶 435100）

雞冠咀銅金礦是湖北大冶市發(fā)現(xiàn)的一重要的金屬礦床，該礦分布在大冶市西部4km處，主要處在銅綠山巖株體西南緣接觸帶上，該礦為高-中溫氣液型銅金礦床，和區(qū)內(nèi)巖漿作用有著非常緊密的聯(lián)系。文中結(jié)合前人研究基礎(chǔ)，對(duì)該礦地質(zhì)特征與找礦前景進(jìn)行研究，希望能為區(qū)內(nèi)同類型礦床找礦工作提供一些借鑒與參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)大地構(gòu)造處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)、下?lián)P子臺(tái)褶帶西側(cè)區(qū)段上，為大冶凹褶斷束，屬于Ⅳ級(jí)大地構(gòu)造單元，是由雞籠山-高橋斷裂（近東西向）、麻城-團(tuán)風(fēng)斷裂（北東向）以及襄樊—廣濟(jì)斷裂（北西向）圍成的三角形區(qū)域。

區(qū)內(nèi)除中、下泥盆統(tǒng)與下石炭統(tǒng)地層缺失外，古生界-新生界地層與其他地層均有發(fā)育。前震旦系由一套中-淺變質(zhì)的砂頁(yè)巖所組成，是該區(qū)的基底巖層；震旦系-下三疊統(tǒng)主要為海相碳酸鹽巖，夾碎屑巖；陸相碎屑巖是三疊系中上統(tǒng)-白堊系下統(tǒng)巖性組成，夾火山沉積角礫巖。

區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造特征十分的復(fù)雜，而且構(gòu)造改造具有多期次相互疊加的特點(diǎn)，造就了區(qū)內(nèi)的構(gòu)造格局，復(fù)雜程度非常高[1]。中三疊世末期階段，揚(yáng)子板塊以及華北板塊出現(xiàn)強(qiáng)烈的碰撞于對(duì)接，受該區(qū)南北方向擠壓應(yīng)力場(chǎng)的作用因素影響，有北西西向進(jìn)東西向的褶皺與斷裂在印支期形成，北東向以及北西向次級(jí)斷裂呈壓扭性伴生于褶皺的兩翼部分，進(jìn)入晚侏羅世之后，歐亞板塊遭受太平洋板塊的俯沖，由于擠壓應(yīng)力場(chǎng)，在近東西方向上的影響，燕山期褶皺以及斷裂構(gòu)造在區(qū)內(nèi)近東西向擠壓應(yīng)力作用影響下形成，展布方向主要呈現(xiàn)為北北東向，疊加的北北東向構(gòu)造，對(duì)區(qū)內(nèi)的北西向展布的褶皺以及斷裂構(gòu)造形成很大的改造作用，這也成為區(qū)內(nèi)重要的地質(zhì)構(gòu)造特征。

該去當(dāng)中巖漿活動(dòng)由以燕山期巖漿活動(dòng)最為突出，該區(qū)的巖漿巖，都是在燕山期所形成，巖漿侵入活動(dòng)在燕山期，隨著巖漿成礦作用因素影響，促進(jìn)了區(qū)內(nèi)很多銅、鐵、金多金屬礦床的形成，規(guī)模均為中大型大小。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地質(zhì)特征

（1）地層。第四系地層對(duì)研究區(qū)大面積覆蓋，通過(guò)工程揭露，大冶組（三疊系下統(tǒng)）白云質(zhì)大理巖以及大理巖均分布在第四系覆蓋層以下。嘉陵江組（三疊系中下統(tǒng)）含有大理巖以及白云石大理巖（含石膏假晶）。蒲圻組（三疊系中統(tǒng)）含細(xì)砂巖以及粘土質(zhì)粉砂巖。馬架山組（侏羅系上統(tǒng)）角礫巖以及靈鄉(xiāng)組（白堊系下統(tǒng)）地層。大冶組（三疊系下統(tǒng)）以及嘉陵江組（三疊系中下統(tǒng)）和蒲圻組（三疊系中統(tǒng)）地層和該區(qū)城礦有著非常緊密的聯(lián)系。

（2）構(gòu)造。(B1-B4)4個(gè)隱伏背、向斜構(gòu)造以及(F1-F6)6條斷裂分布于礦區(qū)當(dāng)中，上述構(gòu)造對(duì)于礦區(qū)當(dāng)中礦體分布起著明顯的控制作用。褶皺構(gòu)造：主要由B1隱伏背斜（NNE向）將B2-B4NWW向三個(gè)隱伏背、向斜橫跨，組成構(gòu)成礦區(qū)當(dāng)中對(duì)礦床(體)分布起著明顯控制的構(gòu)造。B1隱伏背斜：是礦區(qū)當(dāng)中的重要褶皺構(gòu)造，對(duì)礦區(qū)形成縱貫，達(dá)到900m的長(zhǎng)度，并處于200m～600m的寬度，呈現(xiàn)NE30周向展布特點(diǎn)，軸面總體傾斜向東，角度在60°～80°，巖體吞噬背斜核部地層，零星分布在南東翼方向上，北西翼具有較為完全的保存，主要賦存礦體為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)。斷裂構(gòu)造：主要有F1斷裂（NNE向）以及F2-F4斷裂（NW向）和F5與F6組成。

F5雞冠山破碎帶：在猴頭山的北部分部，向北經(jīng)過(guò)雞冠山與桃花子礦區(qū)，進(jìn)入許家咀，展布方向?yàn)楸睎|向，向30°～40°方向延伸，主要表現(xiàn)為構(gòu)造破碎帶，約為5m～100m的寬度，長(zhǎng)度在1km以上，具有陡峭的斷面，呈現(xiàn)60°～89°的傾角，表現(xiàn)為直立特征。蒲圻組分布在斷裂帶的下盤部位，嘉陵江組（中下三疊統(tǒng)）也在斷裂下盤分布，逆沖斷層為低角度特征，控制著雞冠咀Ⅶ號(hào)礦體的賦存部位。F6斷裂在礦區(qū)當(dāng)中，將礦區(qū)劃分為兩個(gè)成礦空間，F(xiàn)6斷裂的上盤主要賦存Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦體，在其下盤部位主要賦存Ⅶ號(hào)礦體。

2.2 礦體地質(zhì)特征

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ等礦體群共同組成雞冠咀銅金礦床，其主礦體有14個(gè)，零星礦體有151個(gè)，礦體達(dá)到950m長(zhǎng)，處于160～800m的寬度，在展布方向上主要表現(xiàn)為北東30°，局部呈現(xiàn)北西西向。

在北北東向背斜西翼主要賦存Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦體，石英閃長(zhǎng)巖與石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖大理巖層間破碎帶是礦體主要賦存部位，同時(shí)大理巖和巖體接觸帶周圍也是礦體的主要賦存部位，斷裂以及接觸帶構(gòu)造對(duì)其起著明顯的控制作用。礦體在傾向上呈現(xiàn)北西向，處于13°～56°傾角范圍。隱伏背斜南東翼大理巖捕掠體當(dāng)中賦存Ⅳ號(hào)礦體，向東南方向傾斜角度為45°。在Ⅲ號(hào)礦體群以下分布Ⅶ號(hào)礦體，屬于礦區(qū)深部白云質(zhì)大理巖（嘉陵江組）與粉砂巖（蒲圻組）相互接觸層間破碎帶，在走向上表現(xiàn)為北東方向，同時(shí)向北西方向傾斜，角度處于40°～55°。在雞冠咀礦區(qū)外圍區(qū)域上分布Ⅷ號(hào)礦體，主要在粉砂巖層組成的蒲圻組上段破碎帶中產(chǎn)出，表現(xiàn)為透鏡狀與薄板狀，呈現(xiàn)北東向展布，向北西向傾斜，角度處在50°～74°。

有3個(gè)主礦體群發(fā)現(xiàn)在桃花嘴銅鐵金礦床內(nèi)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)的小礦體有35個(gè)，北東向斷裂控制著主礦體，石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖與大理巖殘留體在斷裂帶中賦存。平面上三個(gè)礦體群，主要隨著雞冠山破碎帶呈現(xiàn)北東向分布，斷裂帶限制東西兩側(cè)，平面上彼此重疊，礦體在剖面上排列特點(diǎn)呈現(xiàn)疊瓦狀以及薄板狀，礦體向北西方向傾斜，角度為65°～80°，石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖是礦體頂?shù)装宓闹饕獛r性特征。7個(gè)礦體共同組成Ⅰ號(hào)礦體群，主要在0～200m的深度埋藏，6個(gè)主礦體共同組成Ⅱ號(hào)礦體群，具有非常大的規(guī)模，約為270m～1400m的埋藏深度，3個(gè)主礦體共同組成Ⅲ號(hào)礦體群，主要處于540m～1300m的埋深范圍。

3 礦床成因探討

銅綠山巖株體西北部邊緣地帶是該礦的主要分布所在。石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖巖枝對(duì)大理巖殘留體造成穿插，矽卡巖少量的分布在主接觸帶周圍，矽卡巖一般不在其他部位發(fā)育，沒(méi)有強(qiáng)烈的接觸交代作用，氧化期的磁鐵礦很少出現(xiàn)[2]。中高溫硫化物階段的黃鐵礦與黃銅礦，在大理巖層間破碎帶進(jìn)行充填交代，同時(shí)在不同巖性以及構(gòu)造裂隙交界部位，有銅金硫礦床形成，通過(guò)測(cè)試包裹體，以及測(cè)試硫同位素，燕山期的侵入巖，在時(shí)間、空間以及成因上和成礦作用有著非常緊密的聯(lián)系，綜合研究認(rèn)為，該礦屬于沿江后期階段形成的中高溫氣液型銅金礦床。

4 找礦模式

（1）地質(zhì)模式。早期的巖體以及碳酸鹽（三疊系）圍巖和一些捕虜體中，有蘑菇狀的（石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖）呈現(xiàn)出小巖株的特點(diǎn)侵入，前緣小巖株體呈現(xiàn)膨大的球形，矽卡巖發(fā)育在前端的接觸帶，由于層間破碎帶以及雁狀裂隙和斷裂接觸帶等控制著大理巖殘留體，淺部礦體在成礦之后，由于遭到風(fēng)化剝蝕，還有一些火山沉積角礫巖（中基性）對(duì)其進(jìn)行部分堆積與掩埋，非常發(fā)育圍巖蝕變，分帶特征十分明顯，同時(shí)有硫化分帶，童巾是其主要的礦床礦石組分，同時(shí)有硫、鐵、銀、等相互伴生。

（2）地球物理模式。通過(guò)地表磁場(chǎng)進(jìn)行研究，礦體位置上磁場(chǎng)特點(diǎn)表現(xiàn)為平緩的負(fù)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)在局部具有抬高的特點(diǎn)，重力異常在局部較為明顯，具有較低的極化率。電測(cè)深在斷面上表現(xiàn)為KH型曲線，局部的ρs等值線具有扭曲擴(kuò)張的特點(diǎn)，低阻凹陷帶中分布礦體。

（3）地球化學(xué)模式。濃度分帶在土壤以及巖石地球化學(xué)異常上非常突出，具有較高的強(qiáng)度，具有規(guī)則的形態(tài)以及較大的規(guī)模，展部在北東方向構(gòu)造帶中。在石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖上沒(méi)饒的地球化學(xué)原生暈，分帶特征比較明顯，軸向上礦體成礦元素具有較為明顯的分帶特征。礦體在區(qū)內(nèi)分布特點(diǎn)為疊瓦狀，單個(gè)礦體有著明顯分代帶的特征，原生暈在主礦體周圍具有較大的規(guī)模，而且具有很好的連續(xù)性以及規(guī)則的形態(tài)，存在明顯的濃度分帶。

5 找礦前景分析

（1）雞冠咀礦區(qū)南部深部。在礦區(qū)雞冠山破裂帶F5向東延伸的區(qū)域上，是產(chǎn)出桃花嘴銅鐵金礦礦體的主要部位，兩條斷裂明顯控制的礦體，呈現(xiàn)直立的產(chǎn)狀特征，石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖和大理巖殘留體在斷裂帶中接觸交代，促進(jìn)含銅金磁鐵礦礦石的形成，在走向上礦體存尖滅再現(xiàn)的特點(diǎn)。許家咀銅金鐵礦發(fā)現(xiàn)在桃花嘴北東部區(qū)域上，屬于桃花嘴主礦體走向上的發(fā)現(xiàn)的又一個(gè)重要礦體，所以在礦區(qū)的南部找礦前景非常優(yōu)越。

（2）雞冠咀南西部存在新礦體的可能。在雞冠山破裂帶F5斷裂向南延伸的區(qū)域上，K1-R沉積地層覆蓋在地表，蒲圻組地層分布于下層，巖體侵位、大理巖推覆體在局部區(qū)域上可見，巖體和大理巖接觸帶分布在深部，通過(guò)1:1萬(wàn)重力異常發(fā)現(xiàn)，Ⅶ號(hào)礦體在走向上，類似于雞冠咀礦區(qū)異常特征。Cu、Zn、Pb、Ag和As套合較好的異常分布在下蒲圻組地層內(nèi)，垂向上Cu＞400×10-6異常，達(dá)到150m的厚度大小，Pb在深部范圍有異常帶出現(xiàn)，銅、金、銅礦化出現(xiàn)在砂頁(yè)巖練習(xí)當(dāng)中，綜合研究認(rèn)為，該區(qū)存在新礦體發(fā)現(xiàn)的可能。

（3）雞冠咀礦區(qū)北西部。過(guò)去對(duì)礦區(qū)進(jìn)行研究了解到，斷陷盆地將礦區(qū)礦體進(jìn)行切割，西北部沒(méi)有較好的找礦前景。然而近年來(lái)通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，犁式斷層存在于礦區(qū)西北側(cè)，大理巖殘留體分布在斷裂下盤，同時(shí)有泥質(zhì)粉砂巖（蒲圻組）和角礫巖（侏羅系上統(tǒng)馬架山）在此反復(fù)出現(xiàn)，證明嘉陵江組地層可能出現(xiàn)在斷陷盆地深部位置上，有成礦的可能性。通過(guò)1：5000高精度重力研究，北西部方向上重力磁場(chǎng)呈現(xiàn)較低的特點(diǎn)，沒(méi)有較大的梯度改變，類似于雞冠咀Ⅶ號(hào)礦體特征，分布規(guī)律呈現(xiàn)北東向，所以這一地段有可能尋找到新的礦體。

綜合研究認(rèn)為，該礦深部找礦前景廣闊，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步擴(kuò)大研究力度，有望找到一個(gè)中型銅鐵金礦床。