随—枣七尖峰岩体周缘金矿床特征对比及成矿过程初探

冷双梁, 匡 华, 谭 超, 田 成, 董 艳

(1.湖北省地质调查院,湖北 武汉 430034; 2.随州市国土资源局，湖北 随州 441300)

随—枣七尖峰岩体周缘金矿床特征对比及成矿过程初探

冷双梁1, 匡 华1, 谭 超1, 田 成1, 董 艳2

(1.湖北省地质调查院,湖北 武汉 430034; 2.随州市国土资源局，湖北 随州 441300)

随—枣北部环七尖峰地区为湖北省内的重要金矿成矿区带,典型矿床主要为新黄断裂附近的合河、黑龙潭金矿床以及吴山断裂附近的王家大山、吴山金矿床。前者主要控矿条件为北西向构造,金矿床类型以蚀变岩型为主;后者的控矿条件主要为近东西向构造以及地层,金矿床类型以蚀变岩型为主。通过对矿体及围岩的岩矿石微量元素分析,初步认为成矿物质主要来源于地层,而七尖峰花岗杂岩体为金矿床的形成提供了热源和部分成矿物质。同时结合区域构造演化史,认为矿床形成过程经历了三个阶段:①加里东期基性火山喷发和北西向韧性剪切带为成矿元素的初步富集奠定了基础;②印支期陆内造山运动以及伸展走滑构造体系为矿床的主成矿期;③燕山期七尖峰岩体的侵位既为金矿床的叠加富集提供了热源,同时也提供了部分成矿物质。

七尖峰岩体;金矿床;对比;成矿过程

随—枣北部环七尖峰地区为湖北省内的重要金矿成矿区带,前人通过大量的基础工作发现了一批金矿床(点),如合河、黑龙潭、吴山、王家大山等金矿床以及歪垛山、横山岭等矿点,但是深入系统的综合研究相对较为缺乏,因此有必要对七尖峰周缘地区金矿床的地质特征进行对比,对成矿物质来源和成矿过程作进一步的研究,为该区实现找矿突破提供参考。

1 区域地质背景

随—枣七尖峰岩体周缘地区地层以新—黄断裂为界可分为十堰—随州地层分区和桐柏—大别山地层分区。金矿床(点)主要赋存于十堰—随州地层分区的一套浅变质岩系内部,含矿岩性主要为各类片岩。

区内岩浆岩主要为桐柏杂岩体以及七尖峰杂岩体。其中与金矿床密切相关的为七尖峰杂岩体,岩性主要为中粗粒二长花岗岩以及斑状花岗岩。

区内构造以北西向为主,次为北东向、东西向。断裂以北西向新黄断裂和吴山断裂为主(图1),次级断裂为北东向、近南北向。

(1) 新—黄断裂:走向北西,倾向南西,倾角60°～80°。为区域上一条金、银、铅锌等多金属成矿带,其中金与碎裂岩带紧密共生,伴生发育黄铁矿化、硅化、绿帘石化和绢云母化等蚀变。

(2) 吴山断裂:走向北西,倾向南西,倾角55°～70°。断裂带以发育宽数十米强烈变形的糜棱岩为特征。沿断裂分布较多的金、银、铅锌、铜钼、萤石矿床(点)。

2 金矿床地质特征及对比研究

环七尖峰地区的金矿床(矿化点)较为集中,主要分布在两个地区:一是新—黄断裂附近,七尖峰岩体北东侧,为桐柏山杂岩花岗质片麻岩及表壳岩系与变火山—沉积岩系的接触带,以合河金矿床、黑龙潭金矿床为典型代表;二是吴山断裂附近,七尖峰岩体南西侧,为变火山—沉积岩系和七尖峰岩体内外接触带附近,以王家大山、吴山金矿床为典型代表。以下简述两类矿床的地质特征,并分析其异同(表1)。

2.1 赋矿地层

合河、黑龙潭金矿赋矿地层主要为武当群、耀岭河组和陡山沱组,矿体则主要产出于武当群内部或者武当群与耀岭河组的层间破碎带。

王家大山金矿则主要赋存于陡山沱组之中,大理岩和绿片岩是主要的赋矿围岩。而吴山金矿赋矿地层主要为武当群和陡山沱组,武当群内部的北西西向密集节理带控制了石英脉型矿体的产出,陡山沱组内部滑脱面基础上发育的东西向断裂则控制了蚀变岩型矿体的产出。

❶ 黄国平，湖北随州—枣阳北部地区银金矿评价报告，2003。

图1 随—枣七尖峰地区金矿床(点)分布简图Fig.1 Distribution diagram of gold depesits in Qijianfeng area of Suizhou-Zaoyang1.桐柏—大别山地层分区;2.十堰—随州地层分区;3.大阜山超基性岩体;4.变辉绿岩体;5.七尖峰杂岩体;6.断裂;7.金矿床;8.金矿点。

表1 矿床特征一览表❶

Table 1 Schedule of deposit characteristics

矿床名称合河金矿黑龙潭金矿王家大山金矿吴山金矿赋矿地层武当群、耀岭河组、陡山沱组武当群、耀岭河组震旦系陡山沱组武当群、耀岭河组、陡山沱组赋矿围岩矿体顶底板均为武当群白云钠长石英片岩白片岩和绿片岩之间的层间断裂破碎带大理岩夹绿片岩陡山沱组内层间滑脱面控矿构造北西向断裂北西向断裂东西向断裂东西向断裂为主矿体特征矿体形态一般为透镜状、豆荚状、脉状等。主矿体长413m，平均厚度0．58m，平均品位30．85g/t，伴生有银矿体多呈长条形、透镜状。矿体走向290°～320°，倾向南西，倾角20°～45°。矿体规模一般较小，长度由54～348m，宽度4～91m，矿体在单工程中厚度为0．29～9．83m，矿体平均厚度0．87～2．3m；金品位1．06～18．98g/t主矿体呈似层状，矿体长165m，平均厚0．82m，走向85°，倾向北偏西，地表倾角40°～47°，深部变缓为20°～30°。平均品位为4．38g/t。伴生银、铜石英脉型矿体长100～185m，宽0．3～2m。倾向北，倾角43°～70°，含Au0～24．2g/t，并伴有Ag、Cu、Pb、Zn等矿化；蚀变岩型矿体长500m，宽2～6m，倾向南，倾角30°左右。含Au0．03～11．99g/t，并伴有Ag、Cu、Pb、Zn等矿化矿石结构以碎裂结构为主；次为溶蚀结构、填隙结构、固溶体分离结构、包含结构以交代溶蚀结构为主；次为乳浊状结构、包含结构、反应结构以碎裂结构为主；次为自形—他形粒状结构、包含结构以碎裂结构、交代结构为主；次为包含结构矿石构造以网脉状构造、角砾状构造为主；次为块状构造以条带构造、网脉状构造为主；次为揉皱构造、浸染状构造以条带状为主；次为环带状、蜂窝状、角砾状等构造以角砾状构造为主；次为块状构造、浸染状构造矿石类型以破碎蚀变岩型为主；次为石英脉型以蚀变岩矿石为主；次为石英脉型矿石以蚀变岩型为主以蚀变岩型为主；次为石英脉型围岩蚀变以硅化、黄铁矿化为主；次为绢云母化以硅化、黄铁矿化为主；次为绢云母化以硅化、黄铁矿化为主；次为黄铜矿化以硅化、黄铁矿化为主；次为黄铜矿化

2.2 控矿构造

合河、黑龙潭金矿床严格受北西向控制。早期为滑脱构造引起的韧性剪切带,晚期为脆性断裂叠加,控制了矿床(点)的分布。

王家大山矿区内控矿构造为近东西向断裂,属马鞍山推覆构造的前缘冲断系,它叠加在东西向伸展滑覆构造之上。吴山金矿区位置较为特殊,处于马鞍山推覆构造与北西向韧性剪切带的结合部位,控矿构造以近东西向为主,但是也发育了北西向断裂和密集的北西西向节理带。

2.3 矿体特征

合河、黑龙潭金矿床之矿体主要呈透镜状、豆荚状、脉状。严格受北西向构造控制。伴生矿产主要为银、铅、锌,铅锌与金矿成矿关系密切。金矿床表现为构造控矿并受到晚期花岗岩影响的特征。

王家大山、吴山金矿床主要呈似层状、豆荚状,伴生矿产主要为铜,并与大理岩和绿片岩关系密切。表现出更多的层控性。

2.4 围岩蚀变

合河、黑龙潭金矿床的围岩蚀变主要为硅化、黄铁矿化、绢云母化。

王家大山、吴山金矿床的围岩蚀变主要为硅化、黄铁矿化、黄铜矿化。

3 成矿机制

3.1 矿源层

为查明成矿物质来源,分别列出了区内主要变质地层元素含量(表2)、区域及矿区中相应地层元素含量变化(表3)、部分矿区矿石与围岩稀土元素配分曲线(图2)。由图表中可以得出以下结论:

(1) 区内Au丰度均低于地壳和大陆地壳,陡山沱组Au含量相对较高。

(2) 相对区域上的同一地层,矿区地层中Au含量均有不同程度的富集,王家大山矿区Au、Cu相对富集程度较高,可能与王家大山矿源与耀岭河组、陡山沱组关系密切;而黑龙潭矿区,Au、Pb、Zn相对富集,矿质可能来源于桐柏山杂岩和武当群。

(3) 由稀土配分曲线可知,部分矿区中蚀变岩型矿石的稀土配分曲线与赋矿围岩相似,总体上反映为轻稀土富集,配分曲线右倾的壳源特点;石英脉型矿石则与围岩有较大差别,而与七尖峰花岗岩较为类似。

由上述可见,首先目前围岩所表现的较低成矿元素丰度,很可能是历次地质作用改造后的残余丰度,很大一部分已参与成矿,故仍不失作为矿源层提供或部分提供成矿物质。其次石英脉型矿石与七尖峰花岗岩的稀土配分曲线较为类似,可能有部分成矿物质来源于七尖峰杂岩体。

表2 随枣北部地区变质地层元素含量表

表3 区域及矿区变质地层元素含量统计表

3.2 成矿过程

区内金矿床的成矿过程与区域的演化过程是基本一致的。区域上加里东期的一系列地质事件为成矿提供了物质来源并使得Au初步富集;印支期的陆内造山运动为矿床的主成矿期;燕山期,七尖峰杂岩体侵位,随之发生的近南北向、北东向的脆性断裂,为后期叠加改造成矿期。

3.2.1 加里东期

区域内早震旦世发生了较大规模的基性岩浆侵入和火山喷发—沉积事件。随后发生了顺层掩卧褶皱及层间拆离作用,伴随绿片岩相区域变质,形成了片岩、千枚岩及构造片岩,同时沿深大断裂带发生走滑韧性剪切作用,形成糜棱岩系列构造岩[1]。加里东期区域变质作用显得很重要,火山喷发带来了大量的成矿物质,变形作用形成的韧性剪切带为矿质的运移提供了通道,故加里东期一系列地质作用对Au、Ag 等元素的迁移、富集起到了重要的作用。

❶ 黄国平，湖北随州—枣阳北部地区银金矿评价报告，2003。

图2 岩矿石稀土配分曲线❶

Fig.2 Distribution curve of rare earth of rock and ore

1.武当群白云钠长石英片岩;2.耀岭河组绿帘绿泥钠长片岩;3.陡山沱组含碳硅质岩;4.七尖峰花岗岩;5.石英脉型矿石;6.蚀变岩型金矿石;7.七尖峰正长斑岩;8.陡山沱组大理岩。

3.2.2 印支期

印支期主要表现为陆内造山运动。可分为两个阶段:第一个阶段为早期变形,主要特征为宽缓褶皱;第二阶段为桐柏核部杂岩两侧主韧性剪切带及其内部次级韧性剪切带的走滑活动,变形局限于剪切带内部。这一阶段与金矿床形成有密切关系。伴随着桐柏山隆起形成的大型伸展滑脱构造系,一方面进一步调整区内成矿物质的分布,另一方面在伸展滑脱构造系的一系列不同层次、级次、性质的剪切带形成过程中,剪切作用使成矿物质从原岩中萃取运移,并在有利部位成矿,从而导致了区内金矿床(化、点、异常)主要位于桐柏山两侧及沿主、次滑面产出的分布格局。

合河、黑龙潭一带主要受到北西向新黄韧性剪切带的次级滑脱面控制,主要表现为层间接触带和层内岩性界面等薄弱面。而王家大山和吴山一带主要是受到近东西向马鞍山及其次级韧性剪切带控制。

该成矿期包括黄铁绢英岩化糜棱岩、黄铁绢英岩、贫硫化物石英脉、石英—碳酸盐四个成矿阶段,矿化主要集中在黄铁绢英岩和贫硫化物石英脉阶段。

3.2.3 燕山期

燕山期主要表现为造山后的脆性断裂构造,可分为两期,早期为北西向的脆性断裂,晚期为伴随着七尖峰岩体侵位而形成的北东向的脆性断裂以及张性节理[2]。这两期地质作用对于金矿床的进一步富集具有重要作用,首先北西向的断裂继承了早期的韧性剪切带,使之碎裂岩化,为热液活动提供了空间并伴随着花岗岩的形成,而晚期的岩浆侵位所产生的热能进一步活化围岩中的成矿物质,同时岩浆演化晚期所产生的富含挥发分和矿质的热液沿早期或岩浆侵位时产生的构造通道运移,并萃取沿途围岩中的成矿物质在适当的构造空间沉淀,主要表现为石英脉型金银多金属矿化,形成独立矿化或叠加矿化。

独立矿化多成北东向或者近南北向,一般形成矿化点,规模较小。

叠加矿化多形成具有一定规模的矿床。七尖峰岩体北东侧的合河、黑龙潭金矿主要表现为多金属硫化物石英脉沿北东向断裂、裂隙贯入或充填交代先期碎裂蚀变岩。而七尖峰岩体南西侧的王家大山、吴山金矿主要表现为多金属硫化物石英脉沿东西向断裂以及层间薄弱面贯入或充填交代先期蚀变岩,使原品位较低、组分简单的矿体变为品位较高、组分较复杂的矿体,提高了工业利用价值。由此可见,燕山期的矿化以对早期的金矿化体进行叠加改造为主。

由上述可见,金矿床的成矿过程具有明显不可逆的多期多阶段性和矿化富集的继承性、叠加性。加里东期原始火山—沉积喷发经变形变质作用形成了潜在矿源层,奠定了区内成矿的物质基础。印支—燕山期陆内造山运动和岩体侵位使成矿作用达到最强,表现为成矿作用复杂,既有构造作用成矿,又有岩浆作用成矿;成矿形式多样,既有以交代为主的蚀变型矿化,又有以充填为主的石英脉型矿化,还有二者的叠加矿化;成矿组分增多,品位提高,早期矿化以金为主,品位较低,晚期则除Au外,尚有Ag、Cu、Pb、Zn,品位亦较高。

4 结论

(1) 环七尖峰地区分布的金矿床可分为新黄断裂附近的合河、黑龙潭金矿和吴山断裂附近的王家大山、吴山金矿床。前者严格受北西向构造控制,矿体呈透镜状、脉状,伴生银、铅、锌。后者主要受到近东西向构造控制,矿体呈似层状、豆荚状,与变质地层关系密切,伴生铜矿化。

(2) 金矿床的成矿物质可能来源于围岩变质地层和七尖峰花岗岩体。加里东期基性火山喷发和北西向韧性剪切带为成矿元素的初步富集奠定了基础;印支期的陆内造山运动以及伸展走滑构造体系为矿床的主成矿期;燕山期的七尖峰岩体既为矿床的叠加富集提供了热源,同时也提供了部分成矿物质。

(3) 综上,在今后的找矿工作中,新黄断裂附近应重视以下几个找矿信息:①北西向构造的控矿容矿作用;②碎裂蚀变岩型和石英脉型的多期次矿化的存在;③伴生的铅锌矿化。吴山断裂附近应重视以下几个找矿信息:①近东西向的构造;②陡山沱组大理岩、炭质白云石英片岩和耀岭河组绿片岩与金矿床成矿关系密切;③碎裂蚀变岩型和石英脉型的多期次矿化的存在;④伴生的铜矿化。

[1] 刘鑫,李三忠,索艳慧,等.桐柏碰撞造山带及其邻区变形特征与构造格局[J].岩石学报,2010,26(4):1289-1302.

[2] 刘忠明,张万平,芮翊，等.随应地区加里东期地质事件序列 [J].华南地质与矿产,2002(2):8-12.

(责任编辑：于继红)

Discussion onCharacteristic Contrast of Gold Deposit in Periphery ofQijianfeng Area of Suizhou-Zaoyang

LENG Shuangliang1, KUANG Hua1, TAN Chao1, TIAN Cheng1, DONG YAN2

(1.HubeiGeologicalSurvey,Wuhan,Hubei430034; 2.SuizhouLand&ResourcesBureau,Suizhou,Hubei441300)

Qijianfeng area in northern Suizhou-Zaoyang is an important gold metallogenic belt,typical deposits are mainly Heilongtan gold deposit and Hehe gold deposit near Xincheng-Huangpi fault,Wangjiadashan deposit and Wushan deposit near Wushan fault. The former main ore controlling condition is NW structure,alteration rock type predominate in gold deposits. The latter ore controlling condition is nearly EW trending structure and formation. Through trace elements analysis of ore body and rock and mineral of surrounding rock,preliminary view is that ore-forming materials are mainly derived in formation.Qijiangfeng granitic complex provides heat and minerals to formation of gold deposit.Combined with regional tectonic evolution history,the paper assumes that the formation of the ore deposit process experienced three stages:①Caledonian basic volcanic eruption and NW trending ductile shear lay a good foundation for ore-forming elements.②the Indosinian intracontinental orogeny and extensional strike slip tectonic system are the main metallogenic period of deposits.③the emplacement of Qijiangfeng rock mass in Yanshanian provides heat and the part of ore-forming materials for superposition enrichment of gold deposit.

Qijianfeng rock mass; gold deposit ;comparison; mineralizing process

2015-01-20;改回日期:2015-03-09

冷双梁(1986-),男，助理工程师，岩石、矿物、矿床学专业，从事矿产地质调查工作。E-mail:527368011@qq.com

P618.51

A

1671-1211(2015)03-0275-05

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.201503007

数字出版网址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20150422.1030.009.html 数字出版日期:2015-04-22 10:30