湖北鸡冠咀铜金矿地质特征与找矿探讨

余 庆，关 苗，张超宇，郑瑞瑞，余兴江

（湖北省地质局第一地质大队，湖北 大冶 435100）

鸡冠咀铜金矿是湖北大冶市发现的一重要的金属矿床，该矿分布在大冶市西部4km处，主要处在铜绿山岩株体西南缘接触带上，该矿为高-中温气液型铜金矿床，和区内岩浆作用有着非常紧密的联系。文中结合前人研究基础，对该矿地质特征与找矿前景进行研究，希望能为区内同类型矿床找矿工作提供一些借鉴与参考。

1 区域地质背景

研究区大地构造处于扬子准地台、下扬子台褶带西侧区段上，为大冶凹褶断束，属于Ⅳ级大地构造单元，是由鸡笼山-高桥断裂（近东西向）、麻城-团风断裂（北东向）以及襄樊—广济断裂（北西向）围成的三角形区域。

区内除中、下泥盆统与下石炭统地层缺失外，古生界-新生界地层与其他地层均有发育。前震旦系由一套中-浅变质的砂页岩所组成，是该区的基底岩层；震旦系-下三叠统主要为海相碳酸盐岩，夹碎屑岩；陆相碎屑岩是三叠系中上统-白垩系下统岩性组成，夹火山沉积角砾岩。

区内的地质构造特征十分的复杂，而且构造改造具有多期次相互叠加的特点，造就了区内的构造格局，复杂程度非常高[1]。中三叠世末期阶段，扬子板块以及华北板块出现强烈的碰撞于对接，受该区南北方向挤压应力场的作用因素影响，有北西西向进东西向的褶皱与断裂在印支期形成，北东向以及北西向次级断裂呈压扭性伴生于褶皱的两翼部分，进入晚侏罗世之后，欧亚板块遭受太平洋板块的俯冲，由于挤压应力场，在近东西方向上的影响，燕山期褶皱以及断裂构造在区内近东西向挤压应力作用影响下形成，展布方向主要呈现为北北东向，叠加的北北东向构造，对区内的北西向展布的褶皱以及断裂构造形成很大的改造作用，这也成为区内重要的地质构造特征。

该去当中岩浆活动由以燕山期岩浆活动最为突出，该区的岩浆岩，都是在燕山期所形成，岩浆侵入活动在燕山期，随着岩浆成矿作用因素影响，促进了区内很多铜、铁、金多金属矿床的形成，规模均为中大型大小。

2 矿区地质特征

2.1 地质特征

（1）地层。第四系地层对研究区大面积覆盖，通过工程揭露，大冶组（三叠系下统）白云质大理岩以及大理岩均分布在第四系覆盖层以下。嘉陵江组（三叠系中下统）含有大理岩以及白云石大理岩（含石膏假晶）。蒲圻组（三叠系中统）含细砂岩以及粘土质粉砂岩。马架山组（侏罗系上统）角砾岩以及灵乡组（白垩系下统）地层。大冶组（三叠系下统）以及嘉陵江组（三叠系中下统）和蒲圻组（三叠系中统）地层和该区城矿有着非常紧密的联系。

（2）构造。(B1-B4)4个隐伏背、向斜构造以及(F1-F6)6条断裂分布于矿区当中，上述构造对于矿区当中矿体分布起着明显的控制作用。褶皱构造：主要由B1隐伏背斜（NNE向）将B2-B4NWW向三个隐伏背、向斜横跨，组成构成矿区当中对矿床(体)分布起着明显控制的构造。B1隐伏背斜：是矿区当中的重要褶皱构造，对矿区形成纵贯，达到900m的长度，并处于200m～600m的宽度，呈现NE30周向展布特点，轴面总体倾斜向东，角度在60°～80°，岩体吞噬背斜核部地层，零星分布在南东翼方向上，北西翼具有较为完全的保存，主要赋存矿体为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号。断裂构造：主要有F1断裂（NNE向）以及F2-F4断裂（NW向）和F5与F6组成。

F5鸡冠山破碎带：在猴头山的北部分部，向北经过鸡冠山与桃花子矿区，进入许家咀，展布方向为北东向，向30°～40°方向延伸，主要表现为构造破碎带，约为5m～100m的宽度，长度在1km以上，具有陡峭的断面，呈现60°～89°的倾角，表现为直立特征。蒲圻组分布在断裂带的下盘部位，嘉陵江组（中下三叠统）也在断裂下盘分布，逆冲断层为低角度特征，控制着鸡冠咀Ⅶ号矿体的赋存部位。F6断裂在矿区当中，将矿区划分为两个成矿空间，F6断裂的上盘主要赋存Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体，在其下盘部位主要赋存Ⅶ号矿体。

2.2 矿体地质特征

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ等矿体群共同组成鸡冠咀铜金矿床，其主矿体有14个，零星矿体有151个，矿体达到950m长，处于160～800m的宽度，在展布方向上主要表现为北东30°，局部呈现北西西向。

在北北东向背斜西翼主要赋存Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体，石英闪长岩与石英二长闪长玢岩大理岩层间破碎带是矿体主要赋存部位，同时大理岩和岩体接触带周围也是矿体的主要赋存部位，断裂以及接触带构造对其起着明显的控制作用。矿体在倾向上呈现北西向，处于13°～56°倾角范围。隐伏背斜南东翼大理岩捕掠体当中赋存Ⅳ号矿体，向东南方向倾斜角度为45°。在Ⅲ号矿体群以下分布Ⅶ号矿体，属于矿区深部白云质大理岩（嘉陵江组）与粉砂岩（蒲圻组）相互接触层间破碎带，在走向上表现为北东方向，同时向北西方向倾斜，角度处于40°～55°。在鸡冠咀矿区外围区域上分布Ⅷ号矿体，主要在粉砂岩层组成的蒲圻组上段破碎带中产出，表现为透镜状与薄板状，呈现北东向展布，向北西向倾斜，角度处在50°～74°。

有3个主矿体群发现在桃花嘴铜铁金矿床内，同时发现的小矿体有35个，北东向断裂控制着主矿体，石英二长闪长玢岩与大理岩残留体在断裂带中赋存。平面上三个矿体群，主要随着鸡冠山破碎带呈现北东向分布，断裂带限制东西两侧，平面上彼此重叠，矿体在剖面上排列特点呈现叠瓦状以及薄板状，矿体向北西方向倾斜，角度为65°～80°，石英二长闪长玢岩是矿体顶底板的主要岩性特征。7个矿体共同组成Ⅰ号矿体群，主要在0～200m的深度埋藏，6个主矿体共同组成Ⅱ号矿体群，具有非常大的规模，约为270m～1400m的埋藏深度，3个主矿体共同组成Ⅲ号矿体群，主要处于540m～1300m的埋深范围。

3 矿床成因探讨

铜绿山岩株体西北部边缘地带是该矿的主要分布所在。石英二长闪长玢岩岩枝对大理岩残留体造成穿插，矽卡岩少量的分布在主接触带周围，矽卡岩一般不在其他部位发育，没有强烈的接触交代作用，氧化期的磁铁矿很少出现[2]。中高温硫化物阶段的黄铁矿与黄铜矿，在大理岩层间破碎带进行充填交代，同时在不同岩性以及构造裂隙交界部位，有铜金硫矿床形成，通过测试包裹体，以及测试硫同位素，燕山期的侵入岩，在时间、空间以及成因上和成矿作用有着非常紧密的联系，综合研究认为，该矿属于沿江后期阶段形成的中高温气液型铜金矿床。

4 找矿模式

（1）地质模式。早期的岩体以及碳酸盐（三叠系）围岩和一些捕虏体中，有蘑菇状的（石英二长闪长玢岩）呈现出小岩株的特点侵入，前缘小岩株体呈现膨大的球形，矽卡岩发育在前端的接触带，由于层间破碎带以及雁状裂隙和断裂接触带等控制着大理岩残留体，浅部矿体在成矿之后，由于遭到风化剥蚀，还有一些火山沉积角砾岩（中基性）对其进行部分堆积与掩埋，非常发育围岩蚀变，分带特征十分明显，同时有硫化分带，童巾是其主要的矿床矿石组分，同时有硫、铁、银、等相互伴生。

（2）地球物理模式。通过地表磁场进行研究，矿体位置上磁场特点表现为平缓的负磁场，磁场在局部具有抬高的特点，重力异常在局部较为明显，具有较低的极化率。电测深在断面上表现为KH型曲线，局部的ρs等值线具有扭曲扩张的特点，低阻凹陷带中分布矿体。

（3）地球化学模式。浓度分带在土壤以及岩石地球化学异常上非常突出，具有较高的强度，具有规则的形态以及较大的规模，展部在北东方向构造带中。在石英二长闪长玢岩上没饶的地球化学原生晕，分带特征比较明显，轴向上矿体成矿元素具有较为明显的分带特征。矿体在区内分布特点为叠瓦状，单个矿体有着明显分代带的特征，原生晕在主矿体周围具有较大的规模，而且具有很好的连续性以及规则的形态，存在明显的浓度分带。

5 找矿前景分析

（1）鸡冠咀矿区南部深部。在矿区鸡冠山破裂带F5向东延伸的区域上，是产出桃花嘴铜铁金矿矿体的主要部位，两条断裂明显控制的矿体，呈现直立的产状特征，石英二长闪长玢岩和大理岩残留体在断裂带中接触交代，促进含铜金磁铁矿矿石的形成，在走向上矿体存尖灭再现的特点。许家咀铜金铁矿发现在桃花嘴北东部区域上，属于桃花嘴主矿体走向上的发现的又一个重要矿体，所以在矿区的南部找矿前景非常优越。

（2）鸡冠咀南西部存在新矿体的可能。在鸡冠山破裂带F5断裂向南延伸的区域上，K1-R沉积地层覆盖在地表，蒲圻组地层分布于下层，岩体侵位、大理岩推覆体在局部区域上可见，岩体和大理岩接触带分布在深部，通过1:1万重力异常发现，Ⅶ号矿体在走向上，类似于鸡冠咀矿区异常特征。Cu、Zn、Pb、Ag和As套合较好的异常分布在下蒲圻组地层内，垂向上Cu＞400×10-6异常，达到150m的厚度大小，Pb在深部范围有异常带出现，铜、金、铜矿化出现在砂页岩练习当中，综合研究认为，该区存在新矿体发现的可能。

（3）鸡冠咀矿区北西部。过去对矿区进行研究了解到，断陷盆地将矿区矿体进行切割，西北部没有较好的找矿前景。然而近年来通过研究发现，犁式断层存在于矿区西北侧，大理岩残留体分布在断裂下盘，同时有泥质粉砂岩（蒲圻组）和角砾岩（侏罗系上统马架山）在此反复出现，证明嘉陵江组地层可能出现在断陷盆地深部位置上，有成矿的可能性。通过1：5000高精度重力研究，北西部方向上重力磁场呈现较低的特点，没有较大的梯度改变，类似于鸡冠咀Ⅶ号矿体特征，分布规律呈现北东向，所以这一地段有可能寻找到新的矿体。

综合研究认为，该矿深部找矿前景广阔，应当进一步扩大研究力度，有望找到一个中型铜铁金矿床。