湖北大冶铜鼓山地区成矿地质条件及找矿前景探讨

宋玉龙 华先录 王磊 闫芳 赵夏 朱柳琴

摘要：通过对铜鼓山地区已知矿床控矿因素研究，已发现的矿化体多赋存于接触带及岩体内部的裂隙中，中酸性侵入岩、断裂、碳酸盐岩地层是区内有利成矿地质因素。通过综合分析该地区有利的成矿地质条件特征，认为铜鼓山地区具有形成斑岩型、矽卡岩型铜多金属矿的前景。区内下一步找矿工作应注重对区内已知矿床的成矿规律研究，对已知矿床深边部的找矿潜力进行评价，推动本区地质找矿工作。

关键词：矿床点；成矿规律；成矿地质条件；找矿潜力。

资助项目：湖北省地质勘查基金项目—湖北省大冶市老鸦泉—黄明坳矿区铜多金属矿普查。

The metallogenic geological conditions and prospecting predictionin Tonggushan area，Daye，Hubei Province

Song-Yu long，Hua-Xian Lu，Wang Lei，Yan Fang，Zhao Xia，Zhu-Liu qin

The First Geological Brigade of Hubei Geological Bureau，Daye，435100

Abstract：By researching on the metallogenic regularity of known deposits in the Tonggushan area，those discovered ore bodies are mostly founded in the contact zone and the cracks inside the intrusion. Medium-acid intrusive rocks，faults，and carbonate rock formations are favorable geological factors for mineralization in the area. Through comprehensive analysis of the favorable metallogenic geological conditions in the region. it has the prospect of forming skarn-porphyry copper polymetallic deposits in Tonggushan area. In the future，we should focus on the research of the metallogenic regularity of the known deposits，evaluate the prospecting potential on the depth and side of the known mineralization points，then promote the geological prospecting work in this area.

Key words： deposit；metallogenic regularity；metallogenic geological condition；prospecting potential.

1.引言

铜鼓山地区位于毛铺—两剑桥断裂带西端与黄石—灵乡断裂交汇部位[1]。区内最主要的控岩控矿断裂为近东西向的铜鼓山断裂，该断裂为区域上毛铺—两剑桥断裂西段的组成部分。毛铺—两剑桥断裂带上发育多个燕山期中酸性小岩体[1]，这些小岩体多与铜多金属矿的成矿作用密切相关，尤其是该断裂带的东段白云山—阮宜湾一带，形成了白云山斑岩型铜矿、阮宜湾斑岩型钨铜矿等多个矿床。铜鼓山地区找矿工作始于20世纪70年代，湖北省第一地质大队、省物探大队、省地质调查院、省第四地质大队等多个找矿队伍在本地区开展了大量的地质工作，先后发现了金盆山、瓦雪地、观山柯、铜鼓山等数个铜金矿点，初步总结了区内的成矿规律，但本地区的找矿工作一直未取得实质性突破，本文通过对铜鼓山地区成矿地质条件及控矿规律的综合分析，探讨该地区的找矿方向及成矿潜力。

2.区域地质概况

铜鼓山地区位于殷祖复背斜的北翼（图1）。区内志留系新滩组至三叠系大冶组均有出露；区内构造主要形成于印支期和燕山期，印支期主要形成轴线走向近东西向的褶皱和断裂构造，区内主要发育毛铺背斜、马兰桥向斜，发育走向近东西向的铜鼓山断裂，铜鼓山断裂为区域上毛铺—两剑桥断裂的一部分，该断裂是本区重要的控岩控矿断裂，该断裂最早形成于印支期，为挤压性质的逆断层，后期燕山期应力机制发生改变，该断裂发生张性改变，中酸性岩浆沿该断裂上侵，形成了区内主要的中酸性侵入岩，岩性主要为花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩、闪长玢岩。由于这些燕山期中酸性小岩体侵入活动，在铜鼓山地区形成了金盆山、瓦雪地、观山柯、铜鼓山等多个矽卡岩—斑岩型铜金矿床点。

3.矿床地质特征

区内共发现了瓦雪地、观山柯、铜鼓山3处铜金矿床点及金盆山1处硫铁矿点，区内矿床点呈近东西向排列，各矿床点均与严格受铜鼓山断裂控制的中酸性小岩体关系密切（图1）。

3.1金盆山硫铁矿

位于毛铺背斜西端，为矽卡岩型硫铁矿[2]。矿区主要为第四系覆盖，出露白垩系砂页岩，地表多见花岗闪长斑岩体。

区内共圈定4个矿体，其中Ⅰ号矿体规模最大，长250m，厚8m～15m，斜深108m，倾向南，倾角45°，矿体主要产于花岗闪长斑岩与隐伏三叠系大理岩接触带，受北西西向接触带及断裂复合控制。地表多氧化形成褐铁矿铁帽。金属矿物成分主要由白铁矿、黄铁矿及少量黄铜矿、斑铜矿组成。矿石类型主要为黄铁矿—白铁矿矿石，其次为黄铜矿—黄铁矿—白铁矿矿石。矿石品位S：12.74%～30.9%，伴生有益组分Au：0.2-1.6×10-6，最高可达3.8×10-6，Cu：0.04%～0.52%，最高0.60%。圍岩蚀变主要有矽卡岩化、钾长石化、高岭石化、绢云母化、碳酸盐化、硅化、萤石化等。

3.2瓦雪地铜金矿

位于毛铺背斜西段袁家铺地区，为斑岩型—矽卡岩型铜金矿[3]。矿区内大部分为第四系覆盖，局部出露志留系坟头组砂岩、泥质粉砂岩及二叠系茅口组灰岩。矿区内发育花岗闪长斑岩。

共圈定5个铜金矿体及数个矿化体，其中金矿体1个，铜矿体4个。金矿体出露于地表，为氧化矿体，分布于花岗闪长斑岩体内及辉绿玢岩的硅化破碎带中，呈近东西向不规则透镜状展布，矿体倾向210°，倾角48°～60°，长约115m，水平宽1.39m～4.47m，金品位1.4-10.81×10-6，厚度0.9m～1.86m，矿体沿倾向上明显变薄，含量变化不明显。铜矿（化）体均产于花岗闪长斑岩与大理岩接触带附近及岩体内部裂隙中，倾向多为北东，铜品位为0.2%～1.03%。围岩蚀变主要发育硅化、钾长石化、矽卡岩化、高岭石化。

3.3观山柯铜金矿

位于毛铺背斜中段观山柯地区，为矽卡岩型铜金矿[3]。矿区内主要为第四系覆盖，钻孔中见有志留系坟头组砂岩及二叠系茅口组含炭质大理岩产出，地表发育花岗闪长斑岩。

共圈定6个矿体，其中金矿体2个，铜矿体4个。金矿体为氧化金矿体，铜矿体主要可分为氧化铜矿体、原生铜矿体。金矿体呈北西—南东向分布于花岗闪长斑岩体内的褐铁矿化矽卡岩中，矿体形态呈透镜状、脉状，矿体倾向南西，倾角48°～60°，矿体长25m～40m，厚1.23m～2.08m，延深10m～20m，金品位1.21-2.03×10-6。氧化铜矿体呈北西—南东向分布于花岗闪长斑岩体内及内部褐铁矿化矽卡岩体中，矿体形态呈不规则透镜状，矿体倾向南西，倾角48°～60°，矿体长75m～110m，厚1.00m～10.26m，推测延深25m，单工程铜品位0.20%～1.08%，沿延伸方向矿体明显增厚，含量也略增。硫化铜矿体，呈北西—南东向分布于花岗闪长斑岩体与大理岩接触带内的矽卡岩化带中，呈楔状、透镜状产出，倾向南西，倾角40°～45°，钻孔工程控制延伸约100m，矿体厚0.76m～7.95m，铜品位0.59%～1.22%，矿体平均品位0.64%，矿体沿延伸方向逐渐变薄直至尖灭，但品位则明显增高。围岩蚀变主要发育硅化、钾长石化、矽卡岩化、大理岩化。

3.4铜鼓山铜金矿

位于毛铺背斜北翼铜鼓山次级向斜核部，为矽卡岩型铜金矿[4]。矿区内大面积为花岗闪长斑岩体，地表多见矽卡岩出露。

共圈定矿体8个，铜矿体两个，铜铁矿体1个，铁矿体2个，硫铁矿体3个。矿体主要产于铜鼓山花岗闪长斑岩体与含炭质大理岩捕虏体接触带，矿化受岩体内大理岩捕虏体和破碎带裂隙控制。地表发育石榴子石矽卡岩化，呈北西走向，倾向南西，倾角50°～70°，最长130m，厚26m，地表多风化形成褐铁矿—黄铁矿（烟灰色隐晶质）铁帽。已有钻孔深部见石炭系黄龙组黄铜矿化白云质大理岩、含铜透辉石矽卡岩、含铜黄铁矿和含铜磁铁矿，厚0.70m～ 12.90m。主要金属矿物有黄铜矿、黄铁矿及斑铜矿、辉铜矿、磁铁矿。矿石品位Cu：0.36%～1.42%，伴生Au。围岩蚀变发育硅化、绢云母化、钾长石化、矽卡岩化、大理岩化。

4.控矿因素分析

4.1地层与成矿的关系

铜鼓山地区有利的成矿地层主要为石炭系—三叠系碳酸盐岩地层，次为志留系砂页岩地层。本区主要地层中的微量元素含量普遍低于地壳克拉克值，其中志留系砂页岩地层中Cu、Au、Pb、Zn、Mo元素含量明显高于碳酸盐岩，能为成矿作用提供成矿物质极少。地层对本区的成矿作用影响主要表现为：一是碳酸盐岩地层可与中酸性侵入岩发生接触交代，发生物质交换，造成矿热液的物理化学条件发生剧烈变化，易在接触带形成矽卡岩型矿体；二是志留系碎屑岩地层相对而言隔热作用较好，中酸性巖浆侵入到该类地层中，成矿热液中成矿元素在温度变化不明显情况下更易富集，碎屑岩地层多发育层理、节理等裂隙，随着温度降低，含矿热液易在围岩及岩体内部裂隙中形成细脉浸染状的斑岩型矿体。

4.2岩体与成矿的关系

本区燕山期中酸性侵入岩极为发育，主要为花岗闪长斑岩，主要岩体微量元素特征显示（表2），主要岩体中金属元素Cu、Au、Mo、W较高，指示本区花岗闪长斑岩能为成矿提供大量的成矿物质。本区成矿作用在时空上严格受这些中酸性小岩体带制约，岩体与碳酸盐岩地层或捕虏体接触带形成矽卡岩型铜多金属矿，与志留系碎屑岩接触带附近多形成细脉浸染状的斑岩型矿，因此中酸性岩体是本区成矿作用的关键地质因素。

4.3构造与成矿的关系

铜鼓山地区断裂、褶皱构造极为发育。断裂构造与成矿的关系极为密切，已发现的矿床点均产于近东西向的瓦雪地—铜鼓山断裂（F1）中。铜鼓山断裂是本区重要的控岩控矿断裂，该断裂在印支期主要表现为挤压性质的逆断层，燕山期应力作用机制发生改变，转换为张性伸展，为中酸性岩浆及含矿热液提供了通道。

5.找矿标志与找矿模型

5.1找矿标志

（1）地层标志。与区域主要成矿地层相对应，本区出露的C-P-T碳酸盐岩地层是本区矽卡岩型铜多金属矿的有利赋矿层位，是区内矽卡岩型铜金矿的间接找矿标志，志留系碎屑岩地层是本区形成斑岩型铜多金属矿的有利赋矿层位，是区内斑岩型铜多金属矿的间接找矿标志。

（2）岩浆岩标志。本区燕山期花岗闪长斑岩体是寻找斑岩型—矽卡岩型铜多金属矿的直接找矿标志。

（3）构造标志。区内的近东西向断裂特别是与后期构造叠加改造部位是岩浆热液型铜多金属矿的间接找矿标志。

（4）蚀变及矿化标志。本区成矿作用主要以接触交代矽卡岩型为主，次为斑岩型。接触带附近发育的矽卡岩化带是区内矽卡岩型铜多金属矿的直接找矿标志，褐铁矿化、钾化、硅化是区内斑岩型铜金矿直接找矿标志。另外地表发现的矿体多发生氧化淋滤富集作用，多形成含铜金的褐铁矿铁帽，为重要的找矿标志。

5.2找矿模型

燕山期花岗闪长斑岩体沿着铜鼓山断裂（F1）上侵，早期岩浆气液向岩体顶部聚集，促进广泛的充填交代作用，与碳酸盐岩接触带发生矽卡岩化、大理岩化，形成矽卡岩型铜矿化，与砂页岩接触处伴微弱角岩化现象，局部聚集形成斑岩型细脉浸染状铜矿化；中期伴随成矿温度的降低，相应地出现钾长石化、绿泥石化、碳酸盐化等，形成斑岩型铜矿化；晚期在大气降水的参与下岩浆水与表生循环水混合作用，相应出现绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化等低温蚀变，形成细脉状、浸染状、团块状硫铁矿化、黄铜矿化、金矿化等。后期的风化作用形成本区观山柯、瓦雪地矿点的表生铜、金氧化矿。

6.找矿前景

（1）瓦雪地至观山柯一带，花岗闪长斑岩体向南存在一定延伸，存在碳酸盐岩与花岗闪长斑岩体接触的有利成矿地质条件，碳酸盐岩与花岗闪长斑岩是本区形成矽卡岩型铜金矿的关键地质条件，因此本区今后可进一步寻找局部有利部位进行验证。

（2）铜鼓山岩体以东大冶崖地区发育大面积构造角砾岩，构造角砾岩区深部发育隐伏花岗闪长斑岩，岩体向深部蚀变增强，多发育钾化、硅化，验证钻孔ZK801孔揭露了深部隐伏的花岗闪长斑岩，岩体内部发育黄铁矿化、黄铜矿化、辉钼矿化，黄铜矿化、辉钼矿化多与硅化、钾化相关，深部岩体钻孔原生晕存在较好的Cu、Mo异常显示，岩体内部局部极化率升高，由于投入工作量有限，今后可在大冶崖地区继续开展验证工作，寻找矽卡岩型、斑岩型铜钼矿。

（3）铜鼓山矿点已发现的矿体主要赋存于岩体与大理岩捕虏体接触带，岩体与碳酸鹽岩围岩深部主接触带成矿前景更好，可开展进一步的评价工作。

（4）毛铺背斜核部主要为志留系碎屑岩地层，区内断裂构造岩浆活动较为强烈，斑岩型铜金矿的成矿地质条件，应注意寻找与中酸性隐伏小岩体有关的斑岩型矿床。

7.结论

（1）铜鼓山地区的已知矿床点均与中酸性侵入岩有关，主要为矽卡岩型，次为斑岩型。

（2）铜鼓山地区铜多金属矿成矿物质主要来源于中酸性岩浆分异的含矿热液，地层贡献很小，但是石炭系—三叠系碳酸盐岩地层易与中酸性岩浆岩发生接触交代作用，在接触带成矿，志留系碎屑岩地层是较好的保温屏蔽层，地层中裂隙较为发育，有利于形成细脉浸染状的斑岩型铜多金属矿。

（3）燕山期中酸性侵入岩是本区寻找铜多金属矿的直接找矿标志，区内近东西向断裂特别是与后期构造叠加改造部位是间接找矿标志，岩体与围岩接触带及附近发生的热液蚀变是间接找矿标志。

（4）已知矿床点深边部仍具有较好的找矿前景，毛铺背斜核部志留系砂页岩地层区内应注意寻找隐伏中酸性小岩体有关的斑岩型矿床。

参考文献：

[1]《湖北省大冶市毛铺—大保海地区金矿普查报告》[R].湖北省鄂东南地质大队， 2002.

[2]《湖北省大冶市金盆山硫铁矿床资源储量结算报告》[R].湖北省鄂东南地质大队， 2011.

[3]《湖北省大冶市瓦雪地铜、金矿普查报告》[R].湖北省第四地质大队， 2007.

[4]《湖北省大冶市张家山矿区铜铁矿普查报告》[R].中国冶金地质总局中南地质勘查院， 2010.

[5]《鄂东南地区金矿床地球化学特征研究与区域金矿预测报告》[R].湖北省鄂东南地质大队， 1988.

[6]《鄂东南地区铜铁金成矿条件与成矿预测》[R].湖北省鄂东南地质大队， 1990.

[7]《鄂东南地区铜金多金属控矿条件分析、预测标志优化及靶区筛选研究》[R].湖北省鄂东南地质大队， 1994.

[8]《姜桥、殷祖岩体及周边地区金矿成矿地质条件及成矿预测》[R].湖北省鄂东南地质大队， 1998.