聂振邦,李文涛,余兴江,姜明宇,孙 达
(湖北省地质局第一地质大队,湖北 大冶 435100)
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是矿区的分布所在,属于商麻断裂和大悟浠水断裂相互交接的位置上,提高的有利通道,从促进岩浆(燕山晚期)通过该部位进行上侵,而且也有利于热液上升。中深变质岩系(前寒武系)是该区的主要地层出露,黑云二长片麻岩以及黑云角闪斜长片麻岩和夹斜长角山岩的黑云二长变粒岩是矿区的主要岩石类型,该区发育明显的岩浆活动,存在多期性的特征,主要的岩浆活动为燕山期以及晋宁期和大别期,出露酸性岩体以及超基性岩体,北东向断裂以及北西向断裂是该区的主要构造特征[1]。
大别岩群深变质岩系是矿区主要地层出露,黑云二长片麻岩以及夹斜长角闪岩的黑云斜长片麻岩和黑云角闪斜长片麻岩是其主要的岩性特征;新源古代二长花岗岩(片麻状)是该区的主要岩体出露。该区有着非常突出的变形变质作用,同时发育非常突出的断裂构造,断裂主要为北北西向以及北西向两组。熊家湾断裂有约5km 出露,宽度上为数米和数百米,产出特点主要为舒缓波状,向227°方向倾斜,角度为54°~80°;地表部位出露1.5km 的祝家冲断裂,处于0.5m ~13m 的宽度范围,向240°方向倾斜,角度为65°~78°;断裂构造呈现明显的多期次性,表现为压扭性特征,表现为成群特征,次级构造为平行产出,表现为舒缓波状产出,石英脉呈大量的充填,和该矿金矿化有着非常密切的联系(图1)。
图1 金鸡坳金矿区地质简图
(1)祝家冲金矿体。在祝家冲断裂破碎带(北西向)产出透镜状的矿体,有60m 出露于地表,呈现246°∠70°的产状,构造蚀变岩型是金矿的主要工业类型。
(2)张家冲金矿体。在近东西向的断裂破碎带内赋存矿体,有约600m 被控制,呈现5°~10°∠75°~85°的产状特点。全面研究认为,断裂构造深部区域上存在相应的延伸,石英脉型是金矿的主要类型。
(3)魏家上湾金矿体。在近东西向的断裂构造中赋存该矿体,有约380m 长被控制,呈现15°~17°∠75°~83°的产状特点,石英脉型是该矿的主要类型。
磁黄铁矿以及黄铁矿和银金矿与自然金等是矿区的主要金属矿物,黄铜矿以及方铅矿相对较少。在黄铜矿以及方铅矿和黄铁矿中主要产出包体金以及晶隙金与裂隙金;垂向范围内,金银矿化转变为金银多金属矿化。方解石以及斜长石和绢云母和石英等是其主要的非金属矿物,交代以及碎裂和粒状是矿石的主要结构特点,脉状以及细脉状和浸染状等是矿石的主要矿石构造。
围岩蚀变在矿区中非常发育,在断裂构造部位更为突出,黄铁绢英岩化以及硅化和钾化还有娟英岩化等是矿区的围岩蚀变。
构造对成矿的控制作用:北北东向构造以及北西向构造是主要的导矿构造,该区的大悟—浠水断裂带(北西向)对北西向构造起着重要的主导作用,但店断裂(北北东向)主导着北北东向构造,构造具有多期次的特征,多期次特点在构造上比较明显,由于北北东向主构造和北西向构造作用因素影响,有北北东向以及北北西向和北西西向和东下乡构造派生出,在矿区中发挥着重要的储矿构造作用[2]。
北西向断裂和次级北北西断裂相互交接的位置是成矿中有利的部位,同时还包括北西西向次级断裂和北西向断裂的旁侧等。
4.2.1 成矿期与成矿阶段
研究分析该矿区域的地质特征以及分布的矿体特征,并对矿区的矿石结构构造以及共生矿物组合等,并对前人在桐柏—大别山地区相类似矿床的研究情况等综合分析,矿区当中金矿床在形成过程中主要有两期,共分为四个阶段,一是热液期:①Ⅰ阶段,主要形成黄铁矿、石英。②Ⅱ阶段,主要形成石英、黄铁矿阶段,③Ⅲ阶段,形成石英、多金属硫化物,④Ⅳ阶段形成碳酸盐,Ⅱ、Ⅲ阶段是形成矿体的主要阶段,二是表生氧化期:风化淋滤因素影响黄铜矿以及黄铁矿等硫化物,促进孔雀石和褐铁矿的形成。
4.2.2 成矿时代及矿床成因
110ma ~150ma 是中生代岩浆岩(大别造山带)主要的形成时间,125ma ~13.4ma 是其峰值,陈林沟金矿床(大崎山地区)矿石矿物流体包裹体Rb-SR 同位素年代为(123.0±11)Ma,103.0ma 是钾长石(郭云坳金矿矿体围岩)K-aR 同位素年代。含金石英脉中流体包裹体在矿区魏家上湾金矿体中呈现225℃~300℃的均一温度,石英、闪锌矿和黄铜矿与方铅矿和黄铁矿等是独立的金银矿物,中温热液矿床都具有这些矿物组合特点,绢云母化以及绢英岩化以及硅化和绿帘石化和绿泥化是其主要的围岩蚀变[3]。
祷雨山岩体以及龙井垴岩体和徐天寨岩体等燕山期岩体主要主要出露于大崎山地区,在燕山期岩体的周围分布金矿床点。彭家楼矿区和金鸡坳矿区二者都分布在同一构造带上,同时有燕山期二长花岗岩分布于彭家楼矿区深部,燕山期二长花岗岩被含金石英脉穿切,显示燕山期成岩时代是金矿重要的形成时期。
对金鸡坳矿区金矿进行全面的分析与研究,130ma 左右是金矿成矿的主要时代,通过分析燕山期二长花岗岩以及含金石英脉和成岩年龄以及成矿年龄等,金矿形成过程中主要的成矿物质以及热液来源主要为燕山期岩体所提供。燕山期构造岩浆活动和区内的金矿化有着非常紧密的练习,中低温岩浆热液型是金矿的主要成因类型。
4.2.3 找矿标志
(1)矿化标志。方铅矿化以及黄铁矿化和孔雀石化和黄铜矿化与褐铁矿化等出现在地表断裂带内,和金矿化有着非常紧密的联系,是重要的找矿标志[4]。
(2)围岩蚀变。黄铁绢英岩化以及绢英岩化和硅化等在断裂构造中非常的强烈,是找矿的间接找矿标志,钾化在断裂破碎带的上下盘具有非常强烈的特征,是找矿的间接找矿标志。
(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[5]。
(4)地球化学。①au、ag、Cu、Pb、Zn元素在断裂破碎带内非常吻合Hg元素异常显示深部可能存在矿体,分带性在横向以及轴向上都比较明显。②浓度分带性在au元素异常上非常的清晰,在内、中、外中成矿元素具有一定规模,浓集中心非常的明显,在该区断裂破碎蚀变带以及其次级断裂构造内存在明显的浓集中心。
(5)重砂异常。对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级异常开展1:5 万重砂测量,黄铁矿以及雄黄与辰砂和铅矿物和自然金等是重砂的重要有用矿物组成,对金矿床的寻找是重要的直接找矿标志。