湖北省罗田县牌楼湾金矿区矿床地质特征及找矿前景分析

2019-03-21邹院兵刘铭敏蒋之飞

资源环境与工程 2019年1期

邹院兵, 刘铭敏, 范玮, 李俊, 蒋之飞

(1.湖北省地质局第六地质大队,湖北孝感 432000; 2.湖北省地质局水文地质工程地质大队,湖北荆州 434020)

湖北省黄冈市大崎山地区处在成矿有利的武当—桐柏—大别成矿带上,该带是湖北省重要的金银铜多金属成矿带,该带东与长江中下游成矿带相邻。在湖北省黄冈市大崎山境内广泛见金银多金属矿化,其中牌楼湾矿区内矿化类型为石英脉型金矿化,断裂构造为主要的控矿构造之一,控制区内金矿体的分布特征。本文浅析矿区的矿床地质特征,并对找矿前景进行分析,对大崎山地区下步找矿工作具有指示意义。

1 成矿地质背景

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轴部带(图1)[1]。区域上出露的主要地层为古元古界大别岩群和武当岩群,主要岩石类型为黑云二长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩夹斜长角闪岩、变粒岩夹大理岩、绢云母钠长片岩、绢云母千枚岩;区内断裂构造以北西向为主导,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,主要为新元古代鲤鱼寨英云闪长岩、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,岩性主要为二长花岗岩、花岗闪长岩[4]。区内金矿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。

图1 桐柏—大别造山带构造简图[1]Fig.1 Geotectonic sketch map of Tongbai-Dabie orogenic belt

2 矿区地质概况

2.1 矿区地质特征

矿区位于大崎山穹窿的北东缘,矿区内出露的地层为古元古界大别岩群片麻岩—斜长角闪岩组,面积较小,地层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。矿区内构造线方向为NW向、NE向,近NE向、近SN向,其中NW向以断裂构造为主控矿构造(图2),断裂构造性质早期表现为压扭性特征,晚期表现为张扭性特征,具多期活动特点。矿区出露的岩浆岩主要为新元古代片麻状英云闪长岩、新元古代片麻状二长花岗岩和燕山期浅肉红色中细粒二长花岗岩;出露的脉岩主要为花岗岩脉、煌斑岩脉等。

图2 牌楼湾矿区地质简图Fig.2 Geological sketch map of Pailouwan mining area1.第四系冲积物;2.古元古界大别岩群片麻岩—斜长角闪岩组;3.新元古代英云闪长岩;4.新元古代二长花岗岩;5.中生代二长花岗岩;6.花岗岩脉;7.煌斑岩脉;8.金矿体;9.断层;10.钻孔位置及编号;11.找矿潜力区。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

3.1.1 姜家咀—八字门金矿带

(1) Ⅰ号金银矿体。矿体呈脉状、透镜状产于姜家咀北西向断裂构造中,矿体产状为230°～240°∠65°～80°,由浅往深具变缓的趋势;矿体控制长166 m,单工程Au品位5.33×10-6～30.43×10-6,平均品位14.10×10-6;单工程Ag品位15.6×10-6～128.69×10-6,平均品位101.29×10-6,厚度0.6～0.68 m,平均厚度0.64 m;矿体赋存标高为+150～+190 m,控制最大深度约52.28 m。

(2) Ⅱ号金矿体。矿体呈脉状、似层状赋存于姜家咀北西向断裂构造中,矿体产状为225°～240°∠65°～75°,矿体长约400 m,单工程Au品位2.05×10-6～8.5×10-6,平均品位4.01×10-6,厚度0.47～1.07 m,平均厚度0.84 m。

(3) Ⅲ号金矿体。矿体呈脉状、透镜状赋存于北西向断裂构造中,矿体产状45°∠73°,矿体长80 m,单工程Au品位4.83×10-6,厚度0.57 m。

(4) Ⅳ号金矿体。矿体呈脉状、似层状赋存于姜家咀北西向断裂构造中,矿体产状为225°～235°∠58°～75°,矿体长340 m,单工程Au品位3.32×10-6～7.51×10-6,平均品位5.27×10-6,厚度0.3～0.86 m,平均厚度0.62 m。矿体赋存标高+140～+220 m,矿体控制最大斜深为60 m。

(5) Ⅴ号金矿体。矿体呈脉状、似层状、透镜状赋存于八字门北西向断裂构造中(图3),矿体产状230°～240°∠55°～85°,由浅往深具变缓的趋势;矿体长628 m,单工程Au品位1.05×10-6～6.68×10-6,平均品位3.26×10-6,厚度0.45～1.58 m,平均厚度0.87 m。

图3 姜家咀—八字门Ⅴ号金矿体56号勘探线剖面图Fig.3 Geological section along No.56 exploration line of Jiangjiazui-BazimenⅤ gold ore body 1.砂土、砾石;2.斜长角闪岩;3.英云闪长岩;4.石英脉;5.硅化、黄铁绢英岩化蚀变带;6.矿体;7.钻孔位置单工程

(6) Ⅵ号金矿体。矿体呈似层状及脉状产于北西向构造中,走向上呈舒缓波状,矿体产状230°～240°∠50°～75°;矿体长270 m,单工程Au品位3.81×10-6～27.68×10-6,平均品位13.18×10-6,厚度0.35～0.56 m,平均厚度0.46 m。

3.1.2 双河口金矿带

(1) Ⅰ号金矿化体。矿化体呈似层状、透镜状产于近南北向断裂构造中,矿化体产状255°∠82°,矿化体长80 m,单工程Au品位1.36×10-6,厚度0.75 m。

(2) Ⅱ号金矿体。矿体呈脉状、似层状、透镜状赋存于双河口近南北向断裂构造中,矿体产状260°～265°∠65°～75°,穿脉中矿体产状80°～85°∠70°～83°(图4),矿体在纵向上呈“S”型特征;矿体长390 m,单工程Au品位1.36×10-6～10.9×10-6,平均品位6.23×10-6,单工程Ag品位2×10-6～370×10-6,平均品位70.88×10-6;厚度0.44～1.45 m,平均厚度0.98 m。该矿体控制最大斜深为80 m。

图4 双河口Ⅱ号金矿体穿硐素描图Fig.4 Drift-through sketch of Shuanghekou Ⅱ gold ore body1.黑云斜长片麻岩;2.硅化碎裂岩;3.石英脉;4.黄铁矿化;5.金矿体;6.取样位置及编号;7.产状

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石组成

矿石中主要矿石矿物有黄铁矿、方铅矿、自然金、银金矿、黄铜矿、闪锌矿等,脉石矿物有石英、钾长石、斜长石、绢云母、绿泥石等;金属硫化物越发育,金矿化越强,其中方铅矿发育部位,Ag品位较高。石英脉两侧黄铁绢英岩中Au品位一般高于含金石英脉中Au品位,矿石中Au品位与Ag品位总体呈正相关。

3.2.2 矿石组构

矿石主要结构有自形粒状结构、填隙结构、交代结构、乳浊状结构、包含结构等;矿石构造主要有稀疏浸染状构造、稠密浸染状构造、块状构造、脉状构造、网脉状构造等(图5)。

3.3 围岩蚀变特征

矿区中围岩蚀变类型主要为钾化、硅化、绢云母化、黄铁绢英岩化、绿泥石化等。其中钾化属于成矿前蚀变,与金矿化关系不密切;烟灰色硅化、黄铁绢英岩化与金矿化最为密切,金矿化强度与蚀变强度具有一致的变化特征,即金矿化越强,蚀变越强;在局部黄铁绢英岩化发育处,其本身就为金矿体。围岩蚀变在断裂构造内呈对称带状分布,远离断裂构造,围岩蚀变逐渐变弱。

图5 牌楼湾矿区矿石组构特征Fig.5 Texture characteristics of gold ores in the Pailouwan mining areaa.石英脉金矿石中方铅矿、黄铁矿;b.黄铁绢英岩化;c.半自形—自形粒状结构黄铁矿;d.石英脉中方铅矿;e.黄铜矿沿黄铁矿裂隙穿插交代;f.黄铁矿交代闪锌矿,黄铜矿交代黄铁矿;Py.黄铁矿;Ccp.黄铜矿;Gn.方铅矿;Sp.闪锌矿。

3.4 成矿期和成矿阶段

成矿期可分为热液期和表生期,根据矿石组构、石英脉间穿切关系以及矿物共生组合,热液期可分为5个成矿阶段,分别为钾化阶段(Ⅰ)、黄铁矿—石英脉阶段(Ⅱ)、石英—黄铁矿脉阶段(Ⅲ)、石英—多金属硫化物脉阶段(Ⅳ)、碳酸盐化阶段(Ⅴ),其中主成矿阶段为第Ⅲ和Ⅳ阶段。热液期成矿阶段越为发育处,Au品位相对较高。

3.5 矿体分带特征

由地表槽探、深部硐探、钻探工程控制矿体特征对比分析认为,矿化在垂向上由金矿化→金铜矿化→金铜铅锌矿化变化的特征,地表和钻孔中岩石原生晕也反应出这种变化特征。矿石类型由浅往深具有石英脉型金矿石向网脉型金矿石转变的特征。

4 找矿前景分析

通过对比槽探、硐探、钻探工程中矿体的品位及厚度,认为同一矿体中Au品位由浅往深具变富的趋势(表1)。姜家咀—八字门金矿带中的Ⅴ号矿体和双河口金矿带中的Ⅱ号矿体通过钻探工程进行深部验证可见工业矿体(图3、表1),矿体由浅往深延伸稳定,Au品位变富;处于断裂构造中围岩蚀变带范围具有变大的趋势,金属硫化物往深部具有变多的趋势,推测姜家咀—八字门金矿带中的Ⅴ号矿体和双河口金矿带中的Ⅱ号矿体深部可能存在较大规模的工业矿体(图2)。