大箕山铜多金属矿成因及下步找矿方向探讨

陈前军, 徐 玮, 黄 婉

(湖北省地质局 第一地质大队,湖北 大冶 435100)

大箕山铜多金属矿成因及下步找矿方向探讨

陈前军, 徐 玮, 黄 婉

(湖北省地质局 第一地质大队,湖北 大冶 435100)

大箕山矿区铜多金属矿主要赋存于阳新岩体内，受破碎带控制。近年来，找矿取得一定进展，发现较好的找矿线索。笔者在分析矿区成矿地质背景、矿(化)体特征及钻孔岩石地球化学特征基础上，提出大箕山铜多金属矿成因类型属中—低温热液型，矿区Cu-Pb-Zn-Ag异常内—中带叠加程度高，横向上均有自北西向南东增强，垂向上均有自北西至南东向深部延伸的趋势，矿区南东部是寻找铜多金属矿的有利地段，指出了下步找矿方向为矿区的南东及南西深部。

铜多金属矿;岩石地球化学;中—低温热液型;找矿方向;大箕山

大箕山矿区位于湖北省大冶市，东起候文北海，西到曹绍坡，北自候定魁，南到万家山，行政区隶属大冶市大箕铺镇管辖。通过近几年投入的物探及钻探揭露工作，发现了较好的找矿线索。在矿床地质特征、控矿因素、岩石地球化学空间分布特征、矿床成因等方面有新的发现和认识，对本区下步找矿具有一定的指导意义。

1 地质背景

大箕山矿区位于淮阳山字型构造前弧西翼,鄂东南构造岩浆岩区的中心,大冶复式向斜南翼，阳新岩体西北段中部。除第四系外，无其他沉积地层出露，已施工钻孔中也未见其他沉积岩。地表发育一规模较大的硅化蚀变破碎带(图1)，破碎带走向为310°～320°，出露长约2 100 m，宽约400～900 m。由于第四系覆盖，破碎带产状不明，根据物探成果推断，破碎带产状较陡，倾角在80°～90°之间，西段倾向北东，倾角为85°左右，东段倾向转为南西，倾角近直立。沿破碎带发育构造角砾岩，角砾成分主要为石英闪长岩及钠化闪长岩，无定向性，呈棱角状，大小混杂，胶结物主要为岩浆岩磨细物及后期硅质、碳酸盐等。角砾岩中见黄铜矿化、黄铁矿化、镜铁矿化、方铅矿化，局部可见星点状的铜蓝、孔雀石，蚀变主要有钠化、硅化，伴有矽卡岩化、绢云母化。矿化主要见于构造角砾岩的胶结物中。从构造角砾岩特征推测该破碎带具张性特征。区内侵入岩属阳新侵入体的一部分，岩性主要为石英闪长岩、(钠化)闪长岩，二者为相变关系，为燕山早期第二次侵入产物。

2 矿(化)体特征

2.1 矿体产出特征

大箕山矿区已发现的铜(金)多金属矿(化)体主要产于北西向钠化、硅化破碎带中，矿体呈透镜状成群产出，单层工程穿矿厚一般为1～4.58 m，单层最厚8.80 m。矿体受大箕山北西向破碎带控制，产状与破碎带产状总体近一致，走向为北西，倾向南西，沿走向向南东倾伏。

2.2 矿石特征

2.2.1 矿石的矿物成分

金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、褐铁矿、赤铁矿、镜铁矿、穆磁铁矿、孔雀石等。

脉石矿物主要为斜长石、石英、角闪石、黑云母、高岭石、方解石、硅灰石、钙铁榴石、透辉石、绿帘石、绿泥石、蛇纹石、透闪石等。

2.2.2 矿石结构构造

矿石结构有自形—他形粒状结构、交代及交代残余结构、固溶体分离结构。

矿石构造有块状构造、浸染状构造、角砾状构造、网脉状构造、脉状及交错脉状构造等。

图1 大箕山矿区地质图Fig.1 Geological map of Dajishan mining area1.亚粘土、网纹状粘土夹砂砾层;2.石英闪长岩;3.闪长岩;4.花岗闪长岩;5.矽卡岩;6.钠化;7.矽卡岩化;8.硅化;9.构造破碎带;10.实测/推测地层界线。

2.2.3 矿石化学成分

主要有用组分含量：大多数铜品位均在0.4%左右，最高为2.85%；硫品位8.44%～17.80%，最高为30.88%；金品位1.15～3.63 g/t，最高为45.5 g/t；锌0.50%～3.65%，最高为16.04%；铅0.30%～1.77%，最高为12.00%;银1～73.90 g/t,最高为181.9 g/t。

2.2.4 矿石类型

自然类型：以原生硫化矿石为主，氧化矿石少见。

工业类型：大体可划分为如下13种类型，主要为铜矿石、硫矿石、铅锌矿石、金矿石，次要的有铜硫矿石、铜金硫矿石、铜金矿石、铜铅锌矿石、金铅锌矿石、金硫铅锌矿石、铜银矿石、金银铅锌铜硫矿石。

3 钻孔岩石地化空间分布特征

依据钻孔原生晕资料，选取其中的钼、铜、银、锌、铅等5种主要元素进行地化空间分布特征分析研究(由于以前仪器灵敏度及分析方法的局限，没有金的光谱分析数据，本次没能研究金的空间异常分布特征)，计算各采样点空间坐标，运用反距离加权法进行空间插值，参照铜绿山铜铁矿床构造叠加晕强度的内、中、外带异常分带标准(见表1[1])，用Voxler软件编制钼、铜、银、锌、铅等5种单元素空间异常分布图，发现本区钼、铜、银、铅、锌等5种成矿元素具有如下空间分布特征(图2-图6)。

表1 元素异常浓度分带标准Table 1 Element anomaly concentration zoning standards

Mo元素(图2)：异常主要集中在矿区北西部(0线以西)，异常整体较弱，零星分布有小范围的中—外带异常，反映本区成矿温度不高。

Cu元素(图3)：横向上，异常主要分布在矿区的中部及东南部，异常中心在0线附近。垂向上，内—中带异常自矿区中部向南东部有向深部延伸的趋势。

Pb元素(图4)：与Zn元素分布特征相似，横向上，从北西到南东，异常明显增强，内带异常集中在大箕山矿区的中东部(0线以东)，整体来看，Pb元素异常分布范围比Zn元素略广；垂向上，内—中带异常范围由北西至南东有向深部延伸趋势。

图2 大箕铺矿区Mo元素钻孔原生晕异常空间分布图Fig.2 Distribution of Mo borehole primary halo anomalies space in Daqipu mining area

图3 大箕铺矿区Cu元素钻孔原生晕异常空间分布图Fig.3 Distribution of Cu borehole primary halo anomalies space in Daqipu mining area

图4 大箕铺矿区Pb元素钻孔原生晕异常空间分布图Fig.4 Distribution of Pb borehole primary halo anomalies space in Daqipu mining area

Zn元素(图5)：横向上，从北西到南东，异常增强明显，内—中带异常主要集中在矿区东南部(0线以东)；垂向上，内—中带异常由北西至南东有向深部延伸趋势。

Ag元素异常范围以及分布特征与Pb、Zn元素高度吻合，内—中带异常集中在矿区中部—东南部(图6)。

综合以上特征可以得出：矿区Cu-Pb-Zn-Ag异常分布范围基本一致，异常内—中带叠加程度高，横向上均有自北西向南东增强，垂向上均有自北西至南东向深部延伸的趋势。结合岩(矿)石化学分析，矿区主要成矿元素分带规律为：自北西至南东，存在Mo→Cu(S)→Cu、S(Au)→Cu、Pb、Zn、S、Au、Ag的变化趋势，指示含矿热液由南东深部沿着大箕山破碎带向北西浅部运移的过程，矿区南东部是寻找中—低温热液型铜多金属矿的有利地段。

4 成矿控制因素

4.1 地层与成矿

除第四系外，矿区无沉积地层出露，据已有钻孔揭露，深部也没有发现沉积地层，矿区地表发育矽卡岩，主要有石榴石矽卡岩、硅灰石石榴石矽卡岩、透辉石—石榴石矽卡岩，矽卡岩发育强烈的硅化、碳酸盐化及高岭石化。说明矿区岩体中有大理岩捕虏体存在。据观察，矽卡岩矿化比较弱，主要发育有镜铁矿化，在矽卡岩节理裂隙中可见星点状黄铜矿化及黄铁矿化。

4.2 岩浆岩与成矿

矿区侵入岩属阳新侵入体一部分，岩性主要为石英闪长岩、(钠化)闪长岩，二者为相变关系，为燕山早期第二次侵入产物。

石英闪长岩呈灰白色，风化后呈肉红色，块状构造，自形—半自形粒状结构，粒径为1～2 mm。局部含有少量的钾长石斑晶。其矿物成分：中长石50%～60%；石英15%～20%；钾长石10%～20%；角闪石含量不均，一般为5%左右，个别达到10%；黑云母3%；磁铁矿0.5%；榍石1%；锆石0.1%；磷灰石1%。岩石坚硬、致密，不易风化，常突起成山脊。

图5 大箕铺矿区Zn元素钻孔原生晕异常空间分布图Fig.5 Distribution of Zn borehole primary halo anomalies space in Daqipu mining area

图6 大箕铺矿区Ag元素钻孔原生晕异常空间分布图Fig.6 Distribution of Ag borehole primary halo anomalies space in Daqipu mining area

钠化闪长岩呈灰白色，风化后多呈黄灰色、肉红色，球状风化，块状构造，交代结构及半自形粒状结构，粒径1～2 mm。矿物成分：钠奥长石一般含量为90%以上，最高含量可达96%，最低78%；石英1%～3%；云母2%～5%。其他矿物常见者为磷灰石0.5%～1%，白钛石0.5%～1%，高岭石0.5%～5%，榍石及锆石极少发现。

据观察，新鲜的石英闪长岩及钠化闪长岩所含铜、硫、金较低，一般金含量0～0.05 g/t，最高不超过0.1 g/t。在硅化闪长岩及全蚀变闪长岩中，金含量稍高，为0.1～0.28 g/t，个别铜含量可达0.3%左右。可见硅化及碳酸盐化越强，金属矿物含量就越高。这说明矿化与后期热液活动紧密相关。

4.3 构造与成矿

矿区发育一条北西向破碎带，硅化、钠化、矽卡岩化等蚀变沿破碎带展布。据钻孔及野外露头观察，铜、硫、铅、锌、金、银等矿化主要产于破碎带构造角砾岩之胶结物中，说明构造是本区成矿的关键因素，构造为矿液的运移提供通道及最终的沉淀场所。

区内石英脉大致分为两种：一种是呈团块状的石英脉，此种石英脉大部分充填于破碎角砾岩的空隙中，或不规则分布于钠化闪长岩中，无一定的方向，大小不等，一般块度为50 cm×20 cm。其中见含有褐铁矿、赤铁矿、镜铁矿、穆磁铁矿等。脉中有时可见晶洞，水晶就发育于晶洞中，大小不一，一般直径<1 cm，自形程度好，但透明度差，裂纹及色体较多，质量较差，无工业价值。另一种石英脉，沿北西方向断裂破碎带中的节理裂隙面充填，呈透镜状、豆荚状及串珠状产出，有一定的方向性，但不甚明显，延伸最长不超过10 m，即行消失，具尖灭再现特征；脉体的宽度都较薄，一般为1～5 cm，最大不超过15 cm。总的走向为310°～320°，倾向230°，倾角约60°～70°；此种石英脉含黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿及金，是本区主要含矿类型。

5 结论

综上所述，根据成矿地质背景、矿体产出状态、钻孔岩石地球化学特征及成矿控制因素分析，本矿床属中—低温热液型铜多金属矿床；构造是本区成矿的主要控制因素；矿区Cu-Pb-Zn-Ag异常内—中带叠加程度高，横向上均有自北西向南东增强，垂向上均有自北西至南东向深部延伸的趋势，矿区的南东及南西深部是下步找矿突破的有利地段。

[1] 胡清乐,熊继传,柯于富,等.湖北铜录山铜铁矿深部地球化学找矿预测[R].大冶:湖北省鄂东南地质大队,2010.

(责任编辑：于继红)

Discussion on Origin of Dajishan Copper-polymetallic Ore Deposit andFurther Prospecting Direction

CHEN Qianjun, XU Wei, HUANG Wan

(TheFirstGeologicalBrigadeofHubeiGeologicalBureau,Daye,Hubei435100)

Dajishan copper-polymetallic ore are mainly hosted in Yangxin rock mass and controlled by crush zone. In recent years,there have some development in mineral prospecting and found some better clues. Based on mineralization background analysis in mining area,orebody characteristics and drilling rock geochemical characteristics,the authors put forward that genetic type of Dajishan copper-polymetallic ore is moderate to low temperature mesothermal. Cu-Pb-Zn-Ag abnormal inner-middle zone in mining area has a high degree of superposition and strengthens in horizontal form northwest to southeast. There is an extension trend in vertical from northwest to the deep of southeast. The favourable area of finding copper-polymetallic ore is in the southwest of the mining area and point out that the next ore prospecting directions are in the southeast and deep southwest of the mining area.

Copper-polymetallic deposit; rock geochemistry; moderate to low temperature mesothermalore; prospecting direction; Daji mountain

2017-02-28;改回日期:2017-03-20

陈前军(1970-),男,高级工程师,地质调查专业,从事地质矿产勘查工作。E-mail:157164632@qq.com

P618.41

A

1671-1211(2017)03-0254-04

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2017.03.004

数字出版网址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20170605.1148.002.html 数字出版日期:2017-06-05 11:48