湖北省大冶市刘子博周边地区金矿地质特征及成矿规律

■王磊 谢晓洪 张柳 肖行才 阮业东（湖北省地质局第一地质大队地勘院湖北黄石435100）

湖北省大冶市刘子博周边地区金矿地质特征及成矿规律

■王磊 谢晓洪 张柳 肖行才 阮业东
（湖北省地质局第一地质大队地勘院湖北黄石435100）

刘子博及周边地区处于姜桥～下陆断裂带的东部边缘，该断裂宽约1公里，断面倾向西，倾角70～80度，具压扭性特征。区内断裂两侧地层受扭动作用的影响，地层被牵引转向，在该断裂附近，形成一系列与之相伴生的北西向张性断裂，由燕山晚期岩浆活动所带来的矿液，在溶液的内压、围岩的静压，以及最重要的构造应力的挤压驱动下，深部的矿液沿着处于张性的北西向断裂上升，当矿液运输到盖层中时，在适当的构造部位停积而形成金矿体。

姜桥-下陆断裂构造蚀变岩型金矿 成矿模式

1　地质背景

本区所处大地构造位置属扬子准地台下扬子台褶带的西端，大冶凹褶断束中部，殷祖复式背斜北翼

1.1地层

区内地层自志留系至第四系除缺失侏罗系下统及白垩系下统太和组地层外，其它地层均有出露，自南到北由老～新的趋势，出露地层最广的为志留系砂页岩，其次为二叠系～三叠系碳酸盐岩。

1.2构造

1.2.1褶皱构造

区内褶皱主要出露有鹿耳山复式背斜西段，轴向北东，核部主要志留系地层组成，两翼由二叠系、三叠系大冶组第一岩性段地层组成。

1.2.2断裂构造

区内断裂发育，主要有东西～北东东向、北西向、北东向、北北东向等4组。

东西～北东东向断裂主要为毛铺～两剑桥东西向断裂及张海～高祥断裂，是与碎屑岩有关金矿化的控矿构造。

北西向与北东向断裂均为印支期南北向应力场所形成的共轭断裂，其中北西向断裂是构造蚀变岩型金矿的主要赋矿构造。

北北东向断裂是燕山期扭动应力场所形成的构造变形，具有等距分布的特征。主要为姜桥～下陆断裂。

1.3岩浆岩

区内岩浆岩发育，分布广泛，以侵入岩为主，喷出岩次之。区内规模较大的岩体主要有姜桥岩体、殷祖岩体北段，小岩体主要分于大岩体周边的沉积围岩中。脉岩主要分布在鹿耳山背斜的东北一带，以及宝盖垴矿点附近，主要呈北西向展布。

表1　鄂东南不同时代地层元素浓集系数表［2］

2　矿区地质特征

2.1宋家垸金矿

矿区位于殷祖复式背斜北翼之次级鹿耳山背斜西倾伏端。

2.1.1矿区地质

区内地层主要发育有二叠系栖霞组、茅口组灰岩、燧石结核灰岩及龙潭组厚层状灰岩和硅质岩。

岩浆岩主要发育一些岩脉及小岩体。岩脉有：闪长玢岩、安山玢岩、辉绿玢岩、花岗闪长斑岩和石英闪长岩。出露的小岩体有石英闪长岩和花岗闪长斑岩。

构造主要有北西向、近东西向和北东向三组断裂，以北西向、近东西向为主。

2.1.2矿体特征

区内共圈定7个矿体，分布于鹅宝山两侧，矿体赋存标高为～4～+202m，矿体长110～318m，厚1.25～3.00m，呈长扁豆状～薄板状。区内Ⅰ、Ⅳ、Ⅵ号矿体占矿床总储量的70%以上，控制矿体的即为北西向、近东西向断裂，两者交切部位矿体膨大

2.2宝盖垴金铜矿点

矿点位于殷祖岩体北段中心部位。

2.2.1矿区地质

区内除殷祖岩体基本岩石石英闪长岩外，尚分布有花岗闪长斑岩、辉绿玢岩、闪长玢岩和花岗闪长岩等岩脉。

区内构造较单一，主要发育近南北向断裂及北西向断裂、裂隙。

2.2.2矿（化）体特征

南北向断裂及北西向断裂、裂隙均充填有矿化体。

宝盖垴矿体呈南北向延伸，由F1南北向断裂所控制。倾向东，倾角75°～83°。矿石为含金铜硅化黄铁矿化碎裂石英闪长岩。

北西向矿化体由北西向裂隙所控制，在地表主要表现为褐铁矿化硅化碎裂石英闪长岩脉，由于规模小，目前未进一步控制。

2.3刘子博金矿（化）体

位于鹿耳山复式背斜南翼之次级杨家瑙倒转向斜西南翼，姜桥一下陆断裂带的东侧，殷祖岩体的东北部，宋家垸金矿的南部外侧。

2.3.1矿区地质

区内主要出露三叠系下统大冶组灰岩、薄～中厚层状大理岩，二叠系上统及下统茅口组灰岩、燧石结核灰岩。

区内岩浆岩为殷祖岩体的一部分，岩石类型主要有石英闪长岩。

区内构造主要以褶皱构造、断裂构造及接触带构造为特征，主要有鹿耳山倒转背斜、杨家垴向斜、姜桥～下陆断裂等。

2.3.2矿（化）体特征

前期发现的金矿（化）体分布于刘子博地段，在QZ3及CZ2302钻孔中见及，推测金矿（化）体走向长度40米，斜长94米，矿体赋存标高为40米至58米。但北西向断裂是金矿（化）体的主要赋矿构造，姜桥～下陆断裂是控制区内金矿化的重要构造带。金矿（化）体赋存于岩体与围岩接触带附近的褐铁矿化硅质岩破碎带中。

3　成矿条件及成矿模式

3.1成矿条件分析

3.1.1地层与金矿化的关系

（1）提供部分成矿物质。区内地层主要为碳酸盐，含矿层位主要赋存于二叠系地层，如宋家垸金矿金赋存于二叠系栖霞组地层中，梅家堍金矿点金赋存于二叠系龙潭组和茅口组的灰岩地层中，刘子博金矿化点中金主要赋存于二叠系茅口组与岩体接触部位，在长期的地质作用下，地层中的金在地下水及热液的影响下有可能带出在适当的部位重新富集而形成矿化，硫同位素结果表明，在碳酸盐中的硫同位素明显混入了地层中的硫，因而可以推断在热液作用下萃取地层中的金而成为矿床的物质成分，可见地层为金矿床提供了部分物质来源（表1）。

（2）造就成矿溶液的流通和贮存空间。不同的岩性其物理力学性质不同，泥岩、砂岩、页岩等碎屑岩具有不透水及较强的塑性，而碳酸盐相对刚性较强，具透水性。因而在构造变形过程中刚性岩易破碎形成断裂裂隙成为容矿空间，本区金矿类型主要为断裂裂隙所控制，碳酸盐地层为金矿的赋存提供了良好的空间。

（3）地层原始结构面对矿化的影响。地层中的不整合面、层理，不同岩性的层面对金矿化具有一定的控制作用。不整合面往往成为容矿空间，同时，不同岩性的界面，由于岩性的差别往往形成层间破碎带而成为容矿空间，如梅家堍矿体就是位于P2l硅质岩和炭质页岩之下的层间破碎带中。

3.1.2构造与金矿化的关系

区内构造与金矿化致密相关，构造提供了成矿期的构造应力场，在应力场的作用下形成了导矿构造和储矿构造，从空间上控制了矿床体的分布。

姜桥～下陆断裂时本区与金矿化密切相关的断裂构造，在殷祖岩体北侧，由于断裂继续活动，在岩体中形成一系列南北向的断裂裂隙及与之伴生的北西向张性断裂，此北西向张性断裂为本区内的金矿提供了良好的赋存场所。

本区内金矿点矿体的产出形态具有一定的相似性。宋家堍金矿，I号、IV号、VI号矿体均受北西向断裂控制，矿体走向为北西向。

宝盖垴金矿点的岩脉形态特征及分布规律显示由一组张性羽裂隙所控制，该羽裂隙是由于姜桥～下陆断裂的扭动作用过程中所形成的。

刘子博地区金矿化点，根据物探综合剖面成果显示1、5、9线视电阻率剖面形态相似，浅层低阻带为第四系覆盖层和风化、破碎的茅口组灰岩和石英闪长岩，浅层局部较高电阻为较新鲜石英闪长岩和灰岩的反映，深部高阻带为石英闪长岩体。1、5、9线均在测线300m左右往下有一低阻凹陷，推测为断裂破碎带，走向北西，倾向北东。

综上所述，姜桥～下陆断裂由于它的长期活动性和大的切割深度，构成区内主要导矿构造，同时也是矿液运动的直接或间接的驱动力，其形成、活动或错动可产生不同规模、不同产状、不同性质的次级断裂、节理或裂隙及破碎带的产生，从而控制着金的迁移、沉淀至富集成矿

3.1.3岩浆岩与金矿化的关系

燕山早期形成的岩体主要为大岩体及少数卫星岩体和小岩体，本区金矿化点主要分布于大岩体（殷祖岩体、姜桥岩体）周边，可以作为围岩而参与成矿作用。

燕山晚期的岩浆岩与区内金矿化有着密切关系，燕山晚期的岩体，岩脉愈是发育，矿化强度越高。梅家堍金矿产于石英闪长岩和闪长玢岩周边，刘子博金矿化点产出于石英闪长岩与碳酸盐接触带附近，而宝盖垴金矿点的金矿体则与石英闪长玢岩、辉绿玢岩岩脉相伴。

由此可见，燕山期岩浆岩与金矿化具有亲缘关系，不仅空间密切相伴，而且是主要的物质来源，

3.1.4蚀变与金矿化的成矿

区内金矿主要与硅化、黄铁矿化、铅锌矿化、绢云母化、泥化等关系密切。硅化强则金矿化强；黄铁矿作为金的主要载体，其富集决定了金的富集；铅锌矿往往与金矿共生或伴生；绢云母化多与硅化和黄铁矿化共同发生，形成黄铁绢云岩（化）［2］。

3.2成矿模式

鄂东南地区主要经历了印支期、燕山期以及四川期构造运动。

印支期构造奠定了区内的基本构造格架，其应力为南北向挤压应力及滑脱作用，形成一系列弧形褶皱及逆冲断裂伴生北东及北西向的共轭断裂，这些褶皱断裂呈东西向排列组合构成三个逆冲滑覆构造带，即大磨～枫林、殷祖～筠山、铁山～黄金山三个逆冲滑覆构造带。研究区位于殷祖～筠山逆冲滑覆构造带中殷祖逆冲滑覆体的中段。

进入燕山期，由于南北向力偶作用及造山运动期后均衡补偿作用所形成的伸展构造共同联合对早起构造进行叠加、改造形成一系列的北北东向隆坳、断裂褶皱带及断块与箕式盆地。在此期间形成了区内最重要的控制金矿化的断裂。

之后更为重要的伸展构造造成的地壳变薄以及力偶作用使盖层拉张导致了强烈的岩浆侵入活动，区内的主岩体在此期间侵入就位。

以侵入岩为主，主要为殷祖岩体与姜桥岩体，为燕山早期第三次侵入的产物。

四川期（燕山晚期）构造发育于白垩纪期间，其应力场为北北东～南南西向挤压力，在此应力场作用下早期构造改变性质从新活动，其中北北东、南西向断裂呈张性活动，北西向呈压扭性，北东向以扭性为主［4］。

殷祖岩体固结后，内部结构均一，相对围岩是一个刚性体，刚性体在扭力作用下易于形成张性裂隙，该期应力场为南北向力偶，因此形成一系列的北西向的羽状张裂隙。这些北西向的裂隙有的被岩脉充填形成北西向岩脉，但大部分呈张性的破碎带。另外碳酸盐岩、粗碎屑岩也是相对刚性的岩层，也易于破碎形成断裂裂隙。

由于区域应力场的改变，使盖层中原先的拉张转为闭合，从而改变了岩浆侵入活动的特征，使原先被动扩张式侵入转变为主动膨胀式侵入，区内小岩体及岩脉形成于四川期（燕山晚期）。燕山晚期的三次岩浆侵入均具有矿化作用，其中第一次侵入形成小规模的矿化，第二次侵入形成大规模、大范围的矿化，第三次侵入仍有矿化叠加。

当矿液沿着主导矿构造上升到一定深度与其他方向次级断裂相连通时，矿液又沿着其他方向断裂进行分导，从而形成了沿次级断裂分布的次级矿化带。当矿液运输到盖层中时，在适当的构造部位停积而形成矿体。在研究区内的停积矿液的容矿构造主要有背斜构造（宋家垸金矿）、羽状张裂隙系统（宝盖垴、马岭卢金矿点）、层间破碎带（梅家堍矿体）、接触带构造（刘子博金矿点）。

综上，本区内金矿床为与四川期岩浆侵入过程中的热液有关的，受姜桥～下陆断裂构造控制的构造蚀变岩型金矿类型。

［1］卫才胜,等.湖北省大冶县殷祖岩体北段铜金矿普查地质报告（R）.大冶:湖北省鄂东南地质大队,1992.

［2］张树森,等.鄂东南地区石炭纪至三叠纪沉积盆地沉积成岩作用与成矿关系（R）.武汉:湖北省地质科研所,1994.

［3］姚艳桥,等.鄂东南构造蚀变岩型金矿地质特征与找矿方向探讨（J）.大冶:湖北省地质局第一地质大队,2014.

［4］张国胜,等.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）.大冶:湖北省鄂东南地质大队，1998.

F407.1[文献码]B

1000～405X（2016）～4～109～2