湖北省团风县金鸡坳金矿区矿床地质特征及找矿前景分析❶

刘红亮, 邹院兵

(1.湖北省地质勘查基金管理中心,湖北 武汉 430071; 2.湖北省地质局 第六地质大队,湖北 孝感 432000)

金鸡坳矿区内矿化类型为石英脉型和构造蚀变岩型金矿化，断裂构造为此矿床的主要控矿因素之一，控制矿区内金矿体的分布特征。本文在浅析金鸡坳矿区的矿床地质特征基础上，总结控矿规律，并对找矿前景进行分析和预测，对下步工作具有一定的指示意义。

1 成矿地质背景

矿区位于秦岭褶皱系(Ⅰ级)桐柏—大别中间隆起带(Ⅱ级)大别山复背斜(Ⅲ级)罗田褶皱束内的大崎山穹窿南西缘[1]，处在大悟—浠水断裂与商麻断裂交汇部位(图1)，该部位为燕山晚期岩浆上侵的有利通道，同时为热液上升的有利构造部位。区内地层主要出露一套前寒武系中深变质岩系，主要岩石类型为黑云角闪斜长片麻岩、黑云二长片麻岩、黑云二长变粒岩夹斜长角闪岩等；区内岩浆活动频繁，具有多期性，主要为大别期、晋宁期和燕山期岩浆活动，超基性—酸性岩体均有出露；区内构造以北西向断裂和北东向断裂最为发育。

2 矿区地质概况

2.1 矿区地质特征

矿区内主要出露地层为大别岩群中深变质岩系，岩性主要为黑云角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩夹斜长角闪岩、黑云二长片麻岩等；出露的岩体为新元古代片麻状二长花岗岩。区内变形变质作用强烈，各方向断裂构造发育，以北西向和北北东向两组断裂最为发育。其中，熊家湾断裂构造出露长约5 km，宽数米—百米，呈舒缓波状，整体倾向为227°，倾角为54°～80°；祝家冲断裂构造地表出露长约1.5 km，宽0.5～13 m，倾向为240°，倾角为65°～78°；断裂构造具多期活动特点，多为压扭性，成群出现，形成平行的次级构造，走向上呈舒缓波状，常见大量石英脉充填，与金矿化关系密切(图2)。

2.2 矿区地球化学特征

受桐柏—大别深变质变形影响，Au、Ag、Cu分布不均匀，局部受岩浆侵入和构造作用的影响形成富集带或富集区。湖北省1∶20万区域地球化学显示，本区处于金鸡坳富集区，Au异常背景值2.2×10-9，最高值10.52×10-9。1∶5万水系沉积物测量圈出Au化探异常2处，呈椭圆形—近圆形，近东西向—北西向展布，面积4.1～5.2 km2，异常强度较高、规模中等,与北西向和近东西向断裂构造密切相关。1∶2.5万水系沉积物测量圈出Au化探异常4处，近椭圆形，呈北西向展布，面积4.89～15.32 km2，异常强度较高、规模较大,与区内金矿点吻合较好，且异常强度越高、金矿矿化越强。水系沉积物异常、土壤异常与金矿(化)点套合较好(图3)，具有较好的找矿远景。

图1 矿区大地构造位置简图[2]Fig.1 Geotectonic sketch map of mining area1.砂砾岩夹页岩;2.长英和凝灰质砂岩;3.砂岩夹凝灰岩;4.毛毯厂组火山岩;5.浅变质砂砾岩、板岩夹灰岩;6.南湾组斜长角闪片岩、石英片岩和变粒岩;7.龟山组黑云变粒岩、片麻岩和斜长角闪岩;8.二郎坪群绿片岩相细碧角斑岩及碎屑岩;9.佛子岭群云母石英片岩;10.卢镇关群片麻岩、斜长角闪岩和碳酸盐;11.秦岭群大理岩夹角闪片岩;12.苏家河群片麻岩、片岩夹混合岩;13.红安群片麻岩、片岩及变粒岩;14.宿松群片麻岩、片岩夹磷碳酸盐;15.桐柏群片麻岩夹浅粒岩;16.大别群片麻岩、斜长角闪岩和混合岩;17.蓝片岩带;18.上震旦统;19.高压/超高压带;20.麻粒岩;21.白垩纪花岗岩;22.穹状构造;23.断裂带;24.辉石(长)岩;25.工作区。

图2 金鸡坳矿区地质简图Fig.2 Geological sketch map of Jinji’ao mining area1.第四系冲积物、洪积物;2.古元古界大别岩群片麻岩—斜长角闪岩组;3.新元古代片麻状二长花岗岩;4.基性岩脉;5.石英脉;6.矿体;7.断层;8.地质界线。

2.3 自然重砂异常特征

1∶5万幅重砂扫面，区内共圈出黄金重砂异常3处，各异常详细特征见表1和图3。

表1 工作区1∶5万黄金重砂异常一览表Table 1 List of 1∶50 000 gold heavy mineral anomaly in workspace

图3 金鸡坳矿区Au重砂、化探异常图Fig.3 Au heavy concentrate and chemical exploration anomaly map of Jinji’ao mining area1.1∶5万水系沉积物异常;2.1∶2.5万水系沉积物异常;3.1∶1万土壤异常;4.1∶5万重砂异常;5.矿体;6.断层。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

3.1.1 祝家冲金矿体

矿体呈透镜状赋存于北西向祝家冲断裂破碎带中，地表长约60 m，产状246°∠70°。Au品位3.19×10-6～4.89×10-6，厚1.28～1.70 m； ZK801见2层金矿化体，Au品位1.01×10-6～2.12×10-6，厚0.34～0.67 m。矿体工业类型为构造蚀变岩型金矿。

3.1.2 张家冲金矿体

矿体呈脉状赋存于近东西向断裂破碎带中，控制长约600 m，产状5°～10°∠75°～85°。单工程Au品位1.51×10-6～67.2×10-6，厚0.41～0.7 m。综合分析认为该断裂构造往深部具有一定的延伸。矿体工业类型为石英脉型金矿。

3.1.3 魏家上湾金矿体

矿体呈脉状赋存于近东西向断裂构造中，控制长约380 m，产状15°～17°∠75°～83°。单工程Au品位0.9×10-6～137.1×10-6、平均39×10-6，Ag品位22×10-6～325×10-6，厚0.09～2.1 m，深部钻孔控制斜深210 m[1,3]。矿体工业类型为石英脉型金矿。

3.2 矿石特征

矿区内主要金属矿物为自然金、银金矿、黄铁矿、磁黄铁矿，少量方铅矿、黄铜矿等，其中金以裂隙金、晶隙金、包体金的形式产于黄铁矿、方铅矿、黄铜矿中(图4)，颗粒大小20～60 μm；矿化在垂向上具有从金银矿

图4 金鸡坳矿区矿石特征Fig.4 Ore rocks of Jinji’ao mining areaa-b.祝家冲YM1中蚀变岩型金矿石；c.祝家冲ZK801中含金网脉状石英脉；d.张家冲矿石中方铅矿；e.赋存于黄铜矿晶隙中的自然金；f.沿裂隙呈线状断续分布的自然金。

化向金银多金属矿化转变的特征。非金属矿物主要为石英、绢云母、方解石、斜长石等。矿石结构主要为粒状结构、碎裂结构、交代结构、乳浊状结构，矿石构造主要为浸染状、细脉状、脉状构造等。据电子探针分析，矿区自然金中金成色为852～893，银金矿中金成色为697～777。

3.3 围岩蚀变

矿区内围岩蚀变发育，尤其是断裂构造发育位置，蚀变类型以钾化、硅化、黄铁绢英岩化、绢英岩化为主(图5)。

图5 金鸡坳矿区主要围岩蚀变特征Fig.5 Rock alteration of Jinji’ao mining areaa-b.硅化交代钾化；c.黄铁绢英岩化；d.强硅化以及黄铁矿化；e.沿微裂隙分布的绿泥石化；f.绿帘石化。

近矿围岩蚀变具有明显的水平分带性(图6)， 从主破碎带下盘—上盘围岩蚀变分带可划分为钾化—弱绢英化—绢英岩化(硅化)—黄铁绢英岩化(断裂中心部位)—绢英岩化—弱绢英化—钾化。围岩蚀变以主破碎带为中心，在蚀变类型上基本上呈对称分带特征，但在蚀变强度上为断裂上盘蚀变较下盘大，蚀变发生的顺序依次为钾化→硅化→绢英岩化(黄铁矿化)→绿泥石化(绿帘石化)→碳酸盐化→高岭土化。蚀变强度与矿化强度具一致的变化特征，反映近矿蚀变强度与矿化强度具明显的正相关关系，即蚀变越强,矿化越强。

4 控矿因素与矿床成因

4.1 控矿因素

4.1.1 构造对成矿的控制作用

导矿构造有北西向和北北东向构造，北西向构造受区域上北西向大悟—浠水断裂带主导，北北东向构造受区域上北北东向的但店断裂主导；构造具多期活动特点，受北西向和北北东向主构造的作用，派生出东西向、北西西向、北北西向和北北东向次级断裂构造为矿区主要储矿构造。

成矿有利部位为北西向断裂带与次级北北西断裂交汇部位、北西向断裂旁的北西西向次级断裂的产状变化部位、羽状东西向断裂的岩桥部位(图7)。

距离主断面远近近断裂下(上)盘→远构造强度最强强较强较弱弱蚀变类型黄铁绢英岩化绢英岩化、弱黄铁矿化、硅化钾化、弱绢英岩化钾化、硅化正常片麻岩蚀变强度最强强、较强较强较弱弱矿化强度最强强、较强较弱较弱弱或无矿化类型稠密浸染状浸染状稀疏浸染状石英脉型无

图6金鸡坳矿区围岩蚀变及矿化分带示意图
Fig.6 Rock alteration and metallization zoning of Jinji’ao mining area

4.1.2 岩体对成矿的控制作用

矿区内金成矿作用与燕山晚期岩浆作用具有密切的时空关系和成因联系，特别是龙井垴岩体群二长花岗岩、黑云花岗岩和祷雨山岩体群二长花岗岩、花岗闪长岩。在空间上大崎山地区金矿床、矿点(包括金鸡坳矿区)围绕龙井垴岩体群分布；在时间上，大崎山地区金矿床的形成时代可能为130 Ma左右，与武当—桐柏—大别成矿带出露的燕山期岩体成岩年龄一致。燕山期岩浆作用为金矿床成矿提供了流体、硫及成矿金属元素，含矿的岩浆热液沿脆性断裂构造迁移、沉淀富集成矿。

图7 金鸡坳矿区构造成矿有利部位示意图Fig.7 Sketch map of structure favorable location of Jinji’ao mining areaa.中湾金矿化体;b.魏家上湾金矿体;c.龙潭河金矿体。

4.2 成矿成因

4.2.1 成矿期与成矿阶段

通过对金鸡坳矿区的成矿作用、矿体空间分布特征以及矿石结构和构造、矿物共生组合、脉体之间穿插关系、探矿工程成矿元素分布特征等综合研究，并参照前人对桐柏—大别山地区同类矿床的研究结果，将矿区金矿床的形成划分为两期四个阶段。一是热液期：①黄铁矿—石英阶段(Ⅰ阶段)，②石英—黄铁矿阶段(Ⅱ阶段)，③石英—多金属硫化物阶段(Ⅲ阶段)，④碳酸盐阶段(Ⅳ阶段)，主成矿阶段为Ⅱ阶段和Ⅲ阶段；二是表生氧化期：硫化物如黄铁矿、黄铜矿等经地表风化淋滤作用形成褐铁矿、孔雀石等表生矿物。

4.2.2 成矿时代及矿床成因

大别造山带中生代岩浆岩形成时间介于110-150 Ma之间，峰值为125-134 Ma[4]。大崎山地区陈林沟金矿床矿石矿物流体包裹体Rb-Sr同位素年代和郭云坳金矿矿体围岩的钾长石K-Ar同位素年代分别为(123.0±11)Ma和103.0 Ma[5]。

矿区魏家上湾金矿体中含金石英脉中流体包裹体均一温度为225～300 ℃。杜建国等(2000)对大崎山地区陈林沟金矿床中不同成矿阶段矿石中的脉石矿物石英的测温结果集中在165～305 ℃，且具有自早至晚成矿温度明显降低趋势；徐启东等(1998)对陈林沟金矿床中含金石英脉测得的流体包裹体均一温度集中于250～330 ℃[6]。

矿区与独立金银矿物共生的矿物组合为黄铁矿—黄铜矿—方铅矿—闪锌矿—石英，这是中温热液矿床的典型矿物组合，围岩蚀变主要为硅化、绢英岩化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化等中低温蚀变组合。

大崎山地区出露的燕山期岩体为徐天寨岩体、龙井垴岩体和祷雨山岩体，大崎山地区金矿床(点)大多围绕着燕山期岩体分布。与金鸡坳矿区同处于同一构造带上的彭家楼矿区经深部验证存在燕山期二长花岗岩，并且含金石英脉穿切了燕山期二长花岗岩，说明金的成矿时代是晚于燕山期成岩时代。

通过以上分析认为,金鸡坳矿区金矿成矿时代可能在130 Ma左右。从成矿年龄、成岩年龄以及含金石英脉与燕山期二长花岗岩之间穿切关系而言，燕山期岩体为金矿的形成提供了成矿热液和成矿物质来源，金矿化与燕山期构造—岩浆演化关系密切相关，矿床成因类型为中低温岩浆热液型金矿床。

4.2.3 找矿标志

(1) 矿化标志。地表断裂构造中出现的黄铁矿化、褐铁矿化、黄铜矿化、孔雀石化、方铅矿化等是与金矿化有关的金属矿化的直接找矿标志。

(2) 围岩蚀变。分布于断裂构造内强烈的硅化、绢英岩化、黄铁绢英岩化,是断裂带含矿间接标志；断裂破碎带的上盘和下盘强烈的钾化，为间接的找矿标志之一。

(3) 脉岩标志。地表断裂破碎带中出现煌斑岩脉、辉绿玢岩脉，标志断裂破碎带中可能存在金矿化。

(4) 地球化学。①1∶2.5万水系沉积物异常Au-W-Mo元素组合异常与1∶1万土壤测量Au-Ag-As-Sb元素组合异常套合较好，并且Au元素浓集中心呈明显的异常区。

② 断裂破碎带中岩石Au、Ag、Cu、Pb、Zn元素异常重叠且与Hg元素异常吻合，表明可能存在深部矿体。元素异常不论轴向和横向，都有较明显的分带性。

③ 以Au元素为主的异常应具有清晰的浓度分带，主要成矿元素内、中、外带应有一定的规模，具有明显的浓集中心。浓集中心位于区域断裂的次级断裂构造或破碎蚀变带中。

(5) 重砂异常。1∶5万重砂测量Ⅰ、Ⅱ级及大面积分布的Ⅲ级异常区，重砂有用矿物组合为自然金—铅矿物—辰砂—雄黄—黄铁矿等矿物组合,是寻找金矿床的直接标志。

5 找矿前景评价

5.1 面上找矿

中湾矿化富集区新发现金矿点3处，均处于北西向断裂构造中，Au品位0.18×10-6～47.65×10-6，岩石地球化学剖面测量反映，断裂破碎带中Au、Ag等元素含量较高。中湾矿化富集区断裂构造规模较大，但矿化不均匀，1∶5万黄金重砂异常、1∶2.5万水系沉积物异常与含金断裂构造套合较好。该矿化富集区在矿区内标高最大处，其矿(化)体的剥蚀程度可能较低，深部可能存在工业矿体,并且在该断裂构造内局部可见煌斑岩脉。综合分析认为该区具较好找矿前景，可选择矿化较好部位进行深部验证。

汪家畈矿化富集区内新发现银铜矿点1处、金矿化点1处、铅矿化点1处。1∶1万土壤测量显示主要为Au-Ag-As-Sb元素组合，属于前缘晕元素，土壤异常与1∶5万重砂异常、断裂构造、矿(化)点套合较好，显示该区具较好找矿前景，可选择矿化较好部位开展深部验证工作。

5.2 深部找矿

祝家冲矿化富集区经钻孔深部验证发现，含矿断裂破碎带由浅往深逐渐变宽，破碎带中蚀变范围扩大，蚀变强度加强，与金矿化关系最为密切的硅化、绢英岩化具有增强的趋势，金的载体黄铁矿明显增多，钻孔中可见金矿化。通过岩石光谱样数据分析，前缘晕元素Au-Ag-As-Sb异常在标高80 m处叠加在尾晕元素Au-W-Mo-Sn-Bi异常之上，说明深部存在矿体的可能性较大，具一定的找矿空间。

魏家上湾矿化富集区中魏家上湾矿段工作程度较高，已实施的深部验证工作发现其深部仍存在工业矿体，含矿破碎带往深部也未尖灭，与金矿化关系密切的硅化、黄铁矿绢英岩化也未减弱，矿体厚度与金矿化呈正相关关系(图8)。与魏家上湾金矿体处于相似成矿条件下的陈家河金矿体、朱家边金矿体、何家畈金矿体等只进行了矿点踏勘以及岩石地化剖面测量，对民采平硐进行了重新采样分析，Au品位4.07×10-6～60×10-6、Ag品位105×10-6～300×10-6，岩石地球化学剖面数据也显示Au、Ag元素含量也较高。该区存在较好的找矿潜力，其深部依然存在较好的找矿空间。

图8 魏家上湾金矿体135 m中段矿体厚度、品位变化曲线Fig.8 Variation curve of width and grade from Weijiashangwan ore body 135 m level

6 结论

(1) 矿区内金矿体工业类型包括构造蚀变岩型和石英脉型两类，其中构造蚀变岩型主要分布在祝家冲金矿段，石英脉型金矿主要分布在张家冲和魏家上湾金矿段。

(2) 矿区成矿有利部位为不同方向断裂构造的交汇部位、膨大部位、产状变化部位。

(3) 矿区金矿成矿时代大约在130 Ma左右，其成矿事件与燕山期构造—岩浆活动相耦合，矿床成因类型为中低温岩浆热液型金矿床。

(4) 祝家冲矿段具有较好的找矿潜力，深部可能存在工业矿体。

[1] 毛雪生，高少逸，张四九,等.湖北省大崎山地区成矿条件研究及靶区筛选[R].孝感:湖北省鄂东北地质大队，1998.

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[3] 朱宝康.中华人民共和国区域地质调查报告(夫子河—总路咀幅)[R].孝感:湖北省鄂东北地质大队,1988.

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