湖北省竹溪縣豐溪地區(qū)金礦成礦地質(zhì)特征及找礦潛力分析

許王靜，陳國榮，張 聰

（湖北省地質(zhì)局第八地質(zhì)大隊，湖北 襄陽 441000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)大地構(gòu)造為秦嶺褶皺系南秦嶺印支褶皺帶，上古生界地層在區(qū)內(nèi)非常發(fā)育，南羊山組（上泥盆統(tǒng)）為夾鈣質(zhì)頁巖與粉砂質(zhì)泥巖的薄層灰?guī)r碎屑巖。冷水河組沉積特點為白云質(zhì)灰?guī)r系潮坪相；袁家溝組（下石炭統(tǒng)）是由鐘中厚層泥晶灰?guī)r（含燧石結(jié)核生物碎屑）所組成，沉積特點為濁流相，含炭灰?guī)r組成鄖西嶺組[1]。該區(qū)的構(gòu)造呈現(xiàn)近東西向展布，復(fù)背斜與復(fù)向斜是區(qū)內(nèi)的主要褶皺構(gòu)造特征，巖漿巖在礦區(qū)當(dāng)中不發(fā)育，主要侵入一些小基性巖脈。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地層

泥盆系、石炭系是礦區(qū)當(dāng)中的主要地層出露（圖1），第四系松散堆積物發(fā)育與山坡與溝谷地帶。冷水河組（上泥盆統(tǒng)）和南羊山組共同組成泥盆系。中部羅家山背斜核部發(fā)育冷水河組，整部方向為東西向，泥質(zhì)巖、白云質(zhì)灰?guī)r、細(xì)碎屑巖是其主要的巖性特征。在礦區(qū)的中南部區(qū)域上分布南羊山組，具有廣泛的出露。礦區(qū)的含礦巖層主要為泥盆系。石炭系主要為下石炭桶，有袁家溝組與鄖西嶺組，礦區(qū)當(dāng)中呈現(xiàn)較為廣泛的分布，主要有碳酸鹽巖、泥質(zhì)巖和一些碎屑巖共同組成，其中還含有一些生物化石。在泥盆系上統(tǒng)中產(chǎn)出該區(qū)較大規(guī)模的礦脈，袁家溝組地層當(dāng)中少量產(chǎn)出。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

構(gòu)造在礦區(qū)當(dāng)中較為發(fā)育，主要包括褶皺構(gòu)造于斷層構(gòu)造，區(qū)內(nèi)構(gòu)造有四期構(gòu)造變形。區(qū)內(nèi)構(gòu)造有四期構(gòu)造變形，羅家山背斜是第一期構(gòu)造變形的主要代表，屬于近乎直立的向斜。袁家溝組（下石炭統(tǒng)）鄖西嶺組共同組成其核部，南陽山組（上泥盆統(tǒng)）上段，是其翼部重要組成，這次褶皺構(gòu)造過程當(dāng)中，有黃鐵礦、方解石、絹云母產(chǎn)生在層間滑動面上，呈現(xiàn)較輕的重結(jié)晶。

第二次構(gòu)造因素影響下，受應(yīng)力較為集中影響與垂直剪切強烈的作用影響，層間褶皺短軸背斜兩翼，此時一些具有較高細(xì)碎屑巖比例的巖斷，相比較碳酸鹽巖較高的巖段具有更為強烈的變形[2]。

韌-脆性變形是第三期構(gòu)造的主要變形特點，和上兩次相比，有著相對較小的變形范圍，基于第二次褶皺變形前提下，破劈理式構(gòu)造變形發(fā)育于褶皺兩翼，軸面劈理、面理發(fā)育于核部，并聯(lián)合橫張節(jié)理形成的破碎帶非常寬，蝕變礦化呈現(xiàn)重疊的特點，使得破碎帶礦化品位得到很大提升，但不具備工業(yè)礦體形成的條件。

脆性斷裂是第四期構(gòu)造的主要特征，在以上三期變形讓位置和邊緣地帶，斷裂構(gòu)造主要呈現(xiàn)近南北向、北東向以及北西向。該期構(gòu)造有很多多金屬礦液攜帶，而且有效活化遷移原有的Au元素，并使其富集下來，在斷裂帶周圍沉淀形成區(qū)內(nèi)的重要礦化體，而且有銻礦化伴隨。

2.3 巖漿巖

巖漿巖在礦區(qū)當(dāng)中不甚發(fā)育，巖體在礦區(qū)北部區(qū)域上隨著斷裂帶發(fā)育相對較多，武當(dāng)變火山巖組分布在礦區(qū)的南側(cè)區(qū)域上，通過遙感解譯環(huán)形構(gòu)造，發(fā)現(xiàn)有隱伏巖體存在于礦區(qū)的深部。

2.4 礦脈特征

2.4.1 礦體的形態(tài)與產(chǎn)狀

有24條礦脈在礦區(qū)中被發(fā)現(xiàn)，主要在頁巖（上泥盆）以及輝巖地層當(dāng)中分布，在北西向、東西向以及北東向展布的斷裂帶中分布的礦脈，和斷裂帶呈現(xiàn)一致的產(chǎn)狀特征，斷裂帶通常為1m～10m寬，礦體和圍巖沒有清晰的界限，利用取樣進(jìn)行確定，礦體主要在0.2m～5.4m的厚度范圍，似層狀、扁豆?fàn)?、脈狀、透鏡狀是其主要產(chǎn)出特點?，F(xiàn)具體分析礦脈特征：

（1）6號脈。在袁家溝組（下石炭統(tǒng)）灰?guī)r和南羊山組（上泥盆統(tǒng)）灰?guī)r與頁巖地層當(dāng)中產(chǎn)出。北北東向展布的斷裂，切割短軸背斜部位是礦體的主要產(chǎn)出部位，同時受這一斷裂的控制，有450m礦脈長度被控制，主要呈現(xiàn)扁豆?fàn)?，脈狀以及透鏡狀，單個礦體約有30m～60m長，處于2m～6m的厚度范圍，方解石細(xì)脈比較發(fā)育，含輝銻礦石英細(xì)脈以及團(tuán)塊發(fā)育在原生礦帶中。

（2）1號脈。在南羊山組（上泥盆統(tǒng)）薄層灰?guī)r以及頁巖地層當(dāng)中出露，在北東向展布的斷裂，這個斷軸背斜部位產(chǎn)出礦體，同時受該斷裂控制，有約300m的礦體長度被其控制，礦體主要呈現(xiàn)出扁豆?fàn)?，脈狀以及透鏡狀特征，單個礦體有約20m～80m長，處于1m～6m的厚度范圍，方解石細(xì)脈比較發(fā)育。石英細(xì)脈以及團(tuán)塊（含輝銻礦）發(fā)育在原生礦化帶內(nèi)。

（3）7號脈。出露于上泥盆統(tǒng)南羊山組頁巖、薄層灰?guī)r地層中。7號脈礦體產(chǎn)于北東東向斷裂切割短軸背斜處，并受北東東向斷裂控制，礦體控制長度700m，礦體呈透鏡狀、脈狀、扁豆?fàn)?、似層狀，單個礦體長10m～60m，厚度變化在1m～6m之間，品位變化在1.08×10-6-7.38×10-6之間。

2.4.2 礦石特征

礦石類型主要包括三種，分別為原生礦石以及半原生礦石和氧化礦石等幾種類型。毒砂、黃鐵礦、自然金以及鶴鐵礦是其主要的金屬礦物，瀝青、石墨、金紅石、閃鋅礦呈淺色存在于礦脈當(dāng)中。銅藍(lán)、閃鋅礦、輝銻礦、黃銅礦在一些礦脈當(dāng)中能夠見到。白云石、石英以及方解石、水云母等是主要的脈石礦物。

2.4.3 圍巖蝕變

方解石化以及硅化是其主要的蝕變特點，炭化以及絹云母化和毒砂礦化與黃鐵礦化相對次之，高嶺土化，褐鐵礦化是主要的次生蝕變。

2.5 礦床成因

（1）礦質(zhì)來源與成礦流體：研究S同位素在礦區(qū)的特點認(rèn)為，幔源巖漿是S主要來源，同時混染陸殼硫，通過分析H、O同位素組成情況，大氣降水以及巖漿熱液形成的混合流體是成礦的主要流體，研究分析c同位素發(fā)現(xiàn)，圍巖是成礦流體當(dāng)中C主要來源。

（2）成礦溫度：利用均一測溫法對礦區(qū)當(dāng)中的石英以及方解石包裹體開展測溫工作，在均一溫度方面，石英主要處于126℃～341℃分為水平，表現(xiàn)為雙峰式的特點，但主要在140℃～160℃以及240℃～270℃之間。在均一溫度方面，方解石主要處在71℃～186℃之間，主要的區(qū)間為100℃～140℃，綜合進(jìn)行分析研究，為中低溫的特點。

（3）礦床類型：通過分析總結(jié)認(rèn)為，該礦為中低溫?zé)嵋撼梢虻奈⒓?xì)浸染型金多金屬礦床。

3 找礦標(biāo)志

3.1 地層標(biāo)志

Au在礦區(qū)地層當(dāng)中具有較低的豐度值（＜1×10-9），然而礦化較好的區(qū)域也在局部出現(xiàn)，提示金成礦過程當(dāng)中，和金初始富集有著非常緊密的關(guān)聯(lián)性，陳礦機(jī)里十分的特殊，由于碳酸鹽礦物在地層當(dāng)中極易遭受溶解，巖石由于粉砂質(zhì)巖石的影響形成多孔，給溶液流通提供了有利的條件，利于活化金，促進(jìn)金的集中。通過分析不同礦段地質(zhì)情況，袁家溝組（石炭紀(jì)下統(tǒng)）以及南羊山組（泥盆紀(jì)上統(tǒng)）是礦區(qū)當(dāng)中賦存Au礦化體主要部位。冷水河組（泥盆紀(jì)上統(tǒng)）是賦存Sb礦化體主要部位。南羊山組（上泥盆）I粉砂巖以及淺變質(zhì)的頁巖當(dāng)中，有細(xì)脈狀以及浸染狀的石英脈和黃鐵礦形成，礦化在斷裂帶有的較好的發(fā)育特點，形成的礦體主要富Au、Sb，礦脈展布方向為東西向，脈型黃鐵礦以及少量石英脈和細(xì)方解石脈形成于薄層灰?guī)r當(dāng)中，鍛煉構(gòu)造對其起的明顯的控制作用，具有較好的礦化特點，促進(jìn)微金礦床的形成，礦脈主要呈現(xiàn)北西向和北東的向展布。

3.2 構(gòu)造標(biāo)志

構(gòu)造變形在礦區(qū)當(dāng)中主要有4期之分，該區(qū)短軸背斜延伸，斜褶皺構(gòu)造延伸主要為第一期構(gòu)造變形特點，無礦化形成。Au礦化在二、三期疊加褶皺構(gòu)造階段較好的形成，然而不具備工業(yè)礦體形成條件。第三期變形的邊緣于上部發(fā)育第四期脆性斷裂，分布近南北向北東西向和北西西向的斷裂，還分布密集的節(jié)理帶，多金屬礦液由于區(qū)內(nèi)構(gòu)造因素影響形成，Au元素在構(gòu)造帶中疊加原褶皺，在斷裂帶中又一次得到遷移活化，促進(jìn)Au礦化體的形成，銻礦化相互伴生。

3.3 圍巖蝕變標(biāo)志

該區(qū)的黃鐵礦化主要的類型有兩種，一類是沉積過程當(dāng)中的原生，另一類是由于熱液因素所形成的，由于熱液因素形成的黃鐵礦，具有非常高的破碎程度，熱液形成的礦化相對較好。

4 找礦預(yù)測

于礦床地質(zhì)特征和找礦標(biāo)志充分分析和研究，認(rèn)為區(qū)內(nèi)主要的找礦靶區(qū)集中在這些地段：

找礦靶區(qū)1：在研究區(qū)的中部區(qū)域上分布，處于羅家山背斜中北部，約有2km2的面積大小，袁家溝組（石炭系）和南羊山組（上泥盆統(tǒng)）在該區(qū)比較發(fā)育。通過遙感發(fā)現(xiàn)，近東西向、北西向以及北東向非常發(fā)育次級構(gòu)造，而且石英砂巖在區(qū)內(nèi)達(dá)到200m的發(fā)育厚度，褶皺構(gòu)造與次級斷裂非常發(fā)育，褐鐵礦化以及硅化十分的強烈，證明區(qū)內(nèi)找礦前景優(yōu)越。

找礦靶區(qū)2：在研究區(qū)的東部區(qū)域上，分布約有8km2的面積大小，袁家溝組（石炭系）和南羊山組（上泥盆統(tǒng)）在該區(qū)比較發(fā)育，研究分析翟家溝短軸背斜被區(qū)內(nèi)北北西向展布的大構(gòu)造所錯切，該區(qū)當(dāng)中相互重疊Au、As異常，通過遙感發(fā)現(xiàn)，近東西向、北西向以及北東向次級構(gòu)造非常發(fā)育，證明區(qū)內(nèi)找礦前景較好。

找礦靶區(qū)3：在研究區(qū)的中北部區(qū)域上，約有4km2，袁家溝組（石炭系）和南羊山組（上泥盆統(tǒng)）在該區(qū)比較發(fā)育，翟家溝短軸背斜在區(qū)內(nèi)被北西向以及近東西向展布的大構(gòu)造交匯與錯切，區(qū)內(nèi)重疊發(fā)育Au、As、Ag、Sb異常，通過遙感發(fā)現(xiàn)，近東西向、北西向以及北東向次級構(gòu)造非常發(fā)育，證明區(qū)內(nèi)找礦前景較好。