湖北省麻城市雷氏祠金矿区矿床地质特征及找矿前景分析

蒋之飞， 任学通， 范 玮， 吴 念， 孟志鹏， 彭 辉， 孙 洁

(1.湖北省地质局 第六地质大队，湖北 孝感 432000； 2.吉林板庙子矿业有限公司，吉林 通化 134300)

湖北省麻城市雷氏祠金矿区位于大崎山穹窿的北东缘，在前人工作的基础上，2016—2018年矿区开展了1∶1万地质测量、1∶1万土壤测量、1∶2 000岩石激电综合剖面测量、激电测深、槽探工程和钻探等主要工作。金矿(化)体呈透镜状或脉状赋存于北西向和北东向断裂构造的膨大部位，矿石类型为石英脉型和蚀变岩型。前人对矿区金矿研究工作程度偏低，因此，笔者在从事雷氏祠矿区野外地质调查的基础上，对矿区的矿床地质特征及找矿前景进行了浅析，为后期进一步勘查工作提供依据。

1 区域地质背景

湖北省黄冈市大崎山地区位于北西向桐柏—浠水断裂与北东向商城—麻城断裂交汇部位东侧的大别造山带核部(图1)[1]。区内出露的地层主要为古元古界大别岩群、武当岩群和红安岩群中深变质岩系，岩性主要为黑云二长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩夹斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩夹磁铁石英岩、变粒岩夹大理岩、绢云母钠长片岩、绢云母千枚岩等，岩石普遍遭受不同程度的混合岩化；区内断裂构造以北西向为主，并与北东向、北北东向、近东西向、南北向断裂构造相互交切；区内褶皱构造发育，以大崎山穹窿规模最大，大崎山穹窿由北西向倒转背斜和北东向背斜组成，北西向芦家河大断裂纵贯大崎山穹窿[2-3]。区内岩浆活动强烈，主要为新元古代片麻状英云闪长岩和片麻状二长花岗岩，燕山期徐天寨岩体、龙井垴岩体、祷雨山岩体，其岩性主要为二长花岗岩和花岗闪长岩，其中祷雨山岩体的锆石U-Pb定年为(109±0.91) Ma[4]。区内共发现金矿床、矿点共52处，主要赋存于大崎山穹窿周边一系列放射性断裂构造内，金矿成矿作用与燕山期构造—岩浆演化密切相关[4-5]。

2 矿区地质特征

矿区内出露地层主要为古元古界大别岩群大理岩—变粒岩岩组，岩性为黑云二长变粒岩、黑云斜长变粒岩夹斜长角闪岩，变粒岩、浅粒岩夹大理岩。矿区内断裂构造主要为北西向、北东向，次为近南北向断裂构造(图2)，其中储矿构造为北西向和北东向断裂构造，以北西向断裂构造规模最大，多表现为张扭性特征；矿区的岩浆岩为新元古代片麻状英云闪长岩、片麻状黑云二长花岗岩和燕山期中细粒二长花岗岩；岩脉有花岗岩脉、石英脉、基性岩脉等。

图1 桐柏—大别造山带构造简图

图2 雷氏祠矿区地质矿产简图

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

矿区共圈定矿化体2个、矿体2个，矿(化)体呈透镜状或脉状赋存于北西向和北东向断裂构造中；其中Ⅱ号金银矿化体的控矿构造为牌楼湾矿区北西向姜家咀—八字门金矿带的延伸部分，矿体工业类型为石英脉型和构造蚀变岩型金矿。

Ⅰ号金矿体：矿体呈透镜状赋存于北西向断裂构造蚀变带中，产状为25°～30°∠74°～80°，矿体控制长400 m，Au品位21.3×10-6～25.2×10-6，Ag品位50.3×10-6，厚度为0.46～0.86 m。矿石类型为构造蚀变岩型。

Ⅱ号金银矿化体：矿化体呈脉状赋存于北西向断裂构造中，具舒缓波状特征，产状为230°～250°∠65°～70°，矿化体控制长600 m，Au品位1.04×10-6～2.07×10-6，Ag品位53.3×10-6～56.9×10-6，厚度为0.18～0.24 m；矿石类型为石英脉型。

Ⅲ号金银矿体：矿体呈透镜状赋存于北东向断裂构造中，产状为335°～350°∠66°～80°，矿体走向上呈舒缓波状特征，倾向上具上小下大的楔状(图3)，矿体控制长170 m，Au品位1.11×10-6～5.6×10-6，Ag平均品位96.9×10-6～250×10-6，厚度一般为0.3～2.4 m，平均厚度为1.4 m，矿石类型为石英脉型。

Ⅳ号金矿化体：矿化体呈透镜状赋存于北东向断裂构造蚀变带中，产状为 320°∠60°，矿化体控制长165 m，Au品位0.72×10-6，厚度为0.54 m。矿石类型为构造蚀变岩型。

图3 Ⅲ号金银矿体0号勘查线剖面图

3.2 矿石特征

矿石类型为石英脉型和蚀变岩型矿石(图4)，矿石矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、自然金以及辉银矿等，脉石矿物为石英、方解石、绢云母、斜长石等；其中烟灰色网脉状石英—多金属硫化物脉发育处，Ag的品位相对较富；黄铁矿的自形程度越差、碎裂程度越高对Au的沉淀越有利，金属硫化物的类型越多，含量越高，Au的品位相对较富。通过前人硐探工程以及本次钻探工程深部验证，Ⅲ号金银矿体中金属硫化物由浅往深逐渐增多，钻孔中Au品位为1.2×10-6。

矿石构造主要为脉状构造、网脉状构造、浸染状构造以及稀疏浸染状构造，矿石结构主要为粒状结构、交代结构、填隙结构、定向乳浊状结构以及脉状穿插结构等。

3.3 围岩蚀变

围岩蚀变主要为钾化、硅化、绢英岩化、绿泥石化，蚀变强度越强，蚀变叠加类型越多，金矿化越强。围岩蚀变主要分布于断裂构造内以及断裂构造两侧0.5～1 m范围内，远离断裂构造蚀变逐渐减弱，断裂构造上盘的蚀变强度强于下盘。其中与金矿化关系密切的为断裂构造内硅化、黄铁绢英岩化。钾化边界为矿体边界，烟灰色硅化越强，金银矿化也随之增强，在断裂构造的膨大部位烟灰色硅化最强处，Ag品位最高。

图4 雷氏祠矿区矿石组构造特征

3.4 成矿期和成矿阶段

矿区成矿期可分为热液期和表生期，根据矿石组构、石英脉间穿插关系以及矿物共生组合，热液期可分为5个成矿阶段：钾化阶段(Ⅰ)，乳白色黄铁矿—石英脉阶段(Ⅱ)，含金石英—黄铁矿—黄铜矿脉阶段(Ⅲ)，含金石英—多金属硫化物脉阶段(Ⅳ)，方解石脉阶段(Ⅴ)，其中主成矿阶段为Ⅲ阶段和Ⅳ阶段，表生期主要为黄铁矿发生褐铁矿化，黄铜矿发生孔雀石化。Ⅲ号金银矿体中成矿阶段最全，由浅往深，由单一的成矿阶段往多个成矿阶段转变。

3.5 流体包裹体特征

本次研究的样品来自Ⅱ号金矿化体和Ⅲ号矿体中与成矿关系密切的石英脉，分别为主成矿阶段的含金石英—黄铁矿—黄铜矿脉阶段和含金石英—多金属硫化物脉阶段，首先将上述样品磨制成双面抛光的薄片作岩相学和流体包裹体观察，然后选择具有代表性的包裹体进行显微测温。显微测温工作在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室完成，所使用的仪器为光学显微镜(LEICA DM2500P)和地质冷热台(THMSG600)。

矿区以原生包裹体为主，也含有少量的次生包裹体和假次生包裹体，按物相类型主要包括纯液相、纯气相包裹体(约占72%)，气液两相包裹体(约占18%)，含子矿物三相包裹体(约占7%)，含CO2三相包裹体(H2O-NaCl-CO2体系，约占3%)。三相包裹体均表现为无色透明，纯液相或纯气相包裹体主要以群状、线状出露，形状有长方形、椭圆形、不规则形，大小为1～7 μm。

对矿区内的主成矿阶段Ⅲ、Ⅳ阶段的40个流体包裹体进行了均一温度和盐度测试。Ⅲ阶段均一温度139.6～250.1 ℃，峰值150～190 ℃，平均190.4 ℃；盐度ω(NaCleq)为4%～25%，峰值为13%～19%，平均13.6 %，成矿流体密度为0.97 g/cm3。Ⅳ阶段均一温度169.1～292.4 ℃，峰值171.6～247.4 ℃，平均221.3 ℃；盐度ω(NaCleq)为9%～21%，峰值为13%～17%，平均14.4%，成矿流体密度为0.94 g/cm3。

根据流体包裹体的均一温度和盐度，使用邵洁莲等人[6]提出的经验公式：

P1=P0×Th/T0×0.1；P0=219+26.2×S；T0=374+9.2×S

(1)

式中：P1为成矿压力；P0为初始压力；Th为均一温度；T0为初始温度；S为盐度。

计算主成矿阶段的成矿压力(P1)，分别将Ⅲ、Ⅳ阶段的流体包裹体的平均均一温度(Th)和平均盐度(S)代入上式，得出主成矿阶段的成矿压力范围是21.94～26.06 MPa，成矿深度为2.19～2.61 km，属于中深成构造环境。成矿流体具有中低温、低盐度、低密度的性质，成矿作用过程中具有温度升高、盐度升高的趋势。

4 找矿前景分析

据矿区西端的1∶1万土壤地球化学图(图5)显示，Au元素浓集中心明显，发现多处高值点呈串珠状分布，Au异常多数呈北西向展布，与断裂构造重叠，进一步反映出Au的活动和高浓度聚集依赖断裂构造，高值点更可能是矿致信息，地表依然可寻找金矿体。

对Ⅱ号金矿化体开展了3条激电测深剖面测量，显示控矿构造往深部延伸稳定，较为明显的视电阻率低阻异常，异常连续性好，衬度低，为金属硫化物富集的原因；并且Ⅱ号金矿化体为牌楼湾矿区姜家咀—八字门金矿带的延伸部分，该金矿带往深部延伸稳定，建议对金属硫化物富集引起的激电异常处施工钻探工程进行深部验证。

Ⅲ号金银矿体通过地表槽探工程、地下20 m深的穿脉和沿脉以及钻孔中的矿化特征进行对比，以膨大部位中的网脉状石英脉最为发育，并且在ZK002中发现矿化信息，网脉状石英脉的密集程度逐渐增强，金属硫化物由浅往深部具增多的趋势，建议对Ⅲ号金银矿体再次施工钻孔进行深部验证，以期发现更大规模的金矿体。

综合岩石地化剖面数据(图5)、Au元素地球化学特征以及激电测深剖面异常，认为Ⅱ号金矿化体和Ⅲ号金银矿体深部具备较好的找矿潜力。

图5 Ⅲ号金银矿体岩石地化剖面图

5 结论

(1) 金矿体呈透镜状或脉状赋存于北西向和北东向断裂构造的膨大部位，矿石类型为石英脉型和蚀变岩型。

(2) 金矿化分布不均匀，金矿化与密集的网脉状石英细脉密切相关，蚀变强度与金矿化存在正相关关系。

(3) 成矿流体为中低温、低盐度、低密度的性质；主成矿阶段Ⅲ、Ⅳ阶段均一温度区间139.6～250.1 ℃和169.1～292.4 ℃，盐度分别为4%～25%和9%～21%，密度为0.94～0.97 g/cm3；成矿压力约21.94～26.06 MPa，成矿深度约2.19～2.61 km，属于中深成构造环境。

(4) Ⅱ号金矿化体和Ⅲ号金银矿体深部具备较好的找矿前景。