汪武屋铜矿地质特征及找矿方向浅析

孙海明 徐荣华 郑瑞瑞

摘要：汪武屋矿区位于鄂东南三角构造岩浆岩区中的大冶—阳新凹褶断束的东端、大冶湖向斜南翼与殷祖复式倒转背斜北翼的接合部位、阳新岩体中东部。矿石矿物为黄铜矿、黄铁矿等。脉石矿物为石英、长石、绿泥石、方解石等。围岩蚀变强烈，主要发育：钾长石化，硅化；铜矿化与岩石钾化关系较密切，并伴有黄铁矿化、绢云母化。含金、银矿化主要与石英岩化（硅化）、黄铁矿化、黄铜矿化密切。

关键词：汪武屋铜矿；阳新岩体；地质特征；矿床成因；找矿方向

Geological characteristics and prospecting direction of wangwuwu copper mine

Sun Hai-ming， Xu Rong-hua， Zheng Rui-rui

the first geological brigade of Hubei Geological Bureau， Daye Hubei 435100

Abstract： wangwuwu mining area is located in the east end of Daye Yangxin fold fault bundle， the junction of the south wing of Daye Lake syncline and the north wing of Yinzu compound reverse anticline， and the Middle East of Yangxin rock mass. The ore minerals are chalcopyrite， pyrite， etc. Gangue minerals are quartz， feldspar， chlorite， calcite， etc. The main development of wall rock alteration is strong： potash feldspar， silicification； copper mineralization is closely related to rock potassification， accompanied by pyritization and sericitization. Gold and silver mineralization are closely related to quartzitization （silicification）， pyritization and brass mineralization.

Key words： Wangwuwu copper deposit； Yangxin rock mass； Geological characteristics； Genesis of deposit； Prospecting direction

1.引言

鄂东南地区阳新岩体中东部，区域成矿条件优越，区内金属矿床（点）分布于赤马山铜矿—李家山铜矿—銅当山、大王殿—望北和太子庙—父子山等地，构成了本区内两个金属矿（化）带。从成矿地质背景和成因类型分析，划分为接触带型矿带和外缘型热液型矿带。汪武屋矿区位于阳新岩体中部，北部为赤马山铜矿，南部为牛头山铜铁矿，具有较高的找矿潜力。

2.地质背景

鄂东南地区在大地构造上属扬子准地台下扬子台褶带中的大冶凹褶断束。大冶凹褶断束是东以襄樊—广济断裂、西以团风—咸宁断裂、南以高桥—鸡笼山断裂为界的三角形的构造—岩浆岩分布区。

汪武屋矿区位于该三角形的构造—岩浆岩分布区中大冶湖复式向斜南翼、阳新岩体的中东部（图1）。

区域内地层除缺失中、下泥盆统和下石炭统外，从寒武系至第四系均有出露。其中中下三叠统分布广泛，常组成向斜核部，是铁、铜成矿围岩。区域构造较为复杂，主要为印支期与燕山期构造，表现形式以褶皱、断裂为主。印支期三叠纪末，扬子陆块与华北陆块碰撞造山，古特提斯洋闭合，进入陆内造山阶段，主要形成了近东西向、北北西向的断裂和褶皱。研究区内燕山早期少见岩浆活动记录，但该期构造导致北北东向中央隐伏隆起带的形成。燕山中期岩浆活动频繁，有大量的岩浆侵位活动，形成阳新岩体，该期构造导致J1-2地层发生北东至北东东向褶皱。燕山晚期处于强烈的应力转换期，该期构造以伸展为主，形成规模不等的断陷盆地，伴有陆内裂陷玄武岩的多旋回喷发。整个阳新岩体分布于殷祖复式背斜轴部，西端延伸至大冶复式向斜近轴部，主要受北西西、北东、北北东断裂控制。岩体平面上呈长条状形态复杂的岩基体，长40km，宽约4km～7km，面积约215km2，横断面呈上小下大的梯形。岩体自南东至北西呈侵入接触。

3.矿区地质特征

矿区位于阳新岩体内中东部。主要出露石英闪长岩岩体，局部见花岗岩及花岗闪长岩岩株体和一些闪长玢岩等脉体，仅有第四系地层出露，构造、蚀变及矿化情况相对简单（图2）。

3.1地层

区内无沉积岩地层出露，仅在山坡洼地、河沟中见成片分布的残坡积物和冲洪积物，由松散的次粘土、淤泥、岩体风化砂屑和少量岩石碎块等组成。

3.2构造

矿区位于殷祖—筠山复背斜中段核部，岩体产于该复背斜核部，长轴方向也呈近东西走向。岩体内未见较明显形迹的构造体或破碎带发育，仅在岩体露头上见少量节理裂隙发育，一般呈共轭节理产出，少量不规则状节理裂隙缝中充填有黄褐色铁泥质物。矿体多是位于主断裂带旁侧的次级断裂中，其中北西向断裂为主要控矿构造。

3.3岩浆岩

矿区岩浆岩主要有燕山早期侵入的石英闪长岩和少量燕山晚期石英闪长玢岩、闪长玢岩脉体，另见有零星分布的燕山晚期侵入的花岗岩及花岗闪长岩小岩株体和正长斑岩脉体。燕山早期侵入的石英闪长岩为成矿母岩，岩石硅酸盐成分为SiO2 62.45%、Al2O3 16.25%、Fe2O3 2.33%、FeO 3.05%、MgO 2.05%、CaO 5.40%、Na2O 3.82%、K2O 2.66%，岩石属正常系列岩石，中酸性、碱度偏高（表1）。

磁铁矿：黑色，等轴晶系八面体，金属光泽，条痕黑色，具强磁性，为石英闪长玢岩的主要副矿物。

磷灰石：为矿区岩浆岩中最常见，分布普遍的副矿物，无色或带淡黄色，晶体呈柱状、长柱状和棱角状，透明—半透明，玻璃光泽，解理平行（0001）。

榍石：为石英闪长岩中的一种常见副矿物，黄色—浅棕色，单斜晶系，以信封状为主，少数为柱状，碎粒状，断面呈菱形，油脂或金刚光泽。

锆石：为矿区中仅次于磷灰石的另一常见副矿物，淡黄白色；透明-半透明。

岩浆岩副矿物种类较多，达30余种。常见的为磁铁矿、磷灰石、榍石、锆石等。副矿物组合类型，燕山早期第三次侵入的石英闪长岩为磁铁矿—磷灰石—榍石—锆石型，以富含磷灰石为特征。

4.矿化体地质特征

4.1矿体地质特征

矿区内在地表发现了铜矿化体（氧化矿），产在花岗斑岩体与石英闪长岩接触破碎带中，破碎带产状：倾向南，倾角780，具硅化及褐铁矿化，铜矿化不均匀，厚度不连续，铜品位0.17%～2.06%，矿石矿物主要为氧化铜矿物孔雀石等。

通过钻探在深部发现了两层铜矿体，并圈定Ⅰ号、Ⅰ1号铜矿体。

Ⅰ号矿体赋存标高-626m～-680m（埋深719.40m～ 767.91m），呈透镜状产于石英闪长岩裂隙中，受裂隙带控制；矿体走向为北西，矿体长200m，倾向北东，倾角约16°，倾向延深255m，工程穿矿厚0.6m～12.40m，矿体真厚度0.58m～11.92m；矿石类型主要为铜矿石，矿石为原生硫化矿石。铜矿石中铜含量为0.20%～3.75%，

Ⅰ1号铜矿体大致与Ⅰ号矿体平行产出，赋存Ⅰ号矿体上方，标高-626m～-673m（埋深712.82m～740.91m），呈透镜状产于石英闪长岩裂隙中，受裂隙控制；矿体走向为北西—南东，矿体长200m，倾向北东，倾角约16°。倾向延深254m，矿体真厚度为0.49m～1.92m；矿石类型主要为铜矿石，矿石为原生硫化矿石。铜矿石中铜含量为0.21%～0.37%。

4.2矿石特征

矿体中金属矿物主要有黄铜矿、黄铁矿等，脉石矿物主要有石英、长石、绿泥石、方解石等。

黄铜矿：为主要的铜矿物，呈铜黄色，条痕绿黑色，金属光泽，性脆。多呈不规则粒状，极少量呈四方四面体晶形。粒度为0.005mm～3mm，多在0.1mm～0.8mm间，呈团块状或细脉状产出者粒度可达2mm～3mm。黄铜矿同黄铁矿、钾长石、方解石一起呈脉状产出。矿石自然类型主要是含铜石英闪长岩。

黄铁矿：分布普遍，呈浅铜黄色，条痕黑绿色，性脆。多呈半自形—它形晶，粒度0.01mm～6mm不等，多在0.05mm～ 2mm间。黄铁矿多呈半自形—它形晶，同黄铜矿共生；部分与晚期方解石、黄铜矿共生，呈脉状穿切早期各类型矿石。

4.3矿石结构构造

（1）矿石结构

结晶结构为矿石中最普遍的结构。按矿物的自形程度可划分为自形晶结构、半自形晶结构和它形晶结构三种。

（2）矿石构造

矿石构造主要有脉状、网脉状构造。指黄铜矿、黄铁矿呈脉状、网脉状沿岩石裂隙充填交代。

4.4围岩蚀变

钾长石化：广泛分布于岩浆岩中，有三种表现形式，一是钾长石沿斜长石颗粒边缘或解理交代，出现交代净边结构；二是钾长石呈粗大的變斑晶和它形粒状交代斜长石；三是钾长石呈脉状沿岩石裂隙充填交代，常伴有硅化、方解石化，与铜矿体关系密切。岩浆岩裂隙或节理内钾化逐渐发育，钾长石脉密集分布，斜长石多被钾长石交代，出现星点状钾化现象。钾长石一方面呈细脉状、网脉状沿岩体内的节理、裂隙分布，另一方面强烈交代石英闪长岩中的斜长石，出现明显的面状钾化现象。据钻孔资料显示，岩体钾化作用多呈局部相间不连续产出。

硅化主要发育于花岗岩和局部石英闪长岩中，表现为石英呈细粒集合体、小团块分布于花岗岩、石英闪长岩、磁铁矿及硫化物颗粒间，有时见石英呈细脉状与钾长石共生，并见有褐铁矿化相伴出现。

铜矿化与岩石钾化关系较密切，并伴有黄铁矿化、绢云母化。含金、银矿化主要与石英岩化（硅化）、黄铁矿化、黄铜矿化密切。

5.地球化学特征

选取钻孔中光谱样分析结果，对各元素进行了R型聚类分析（图3），用于反映元素之间的亲疏关系，可以看出，低温元素之间的相关性很强，成矿主元素Cu、Au同样具有较好的相关性。

对两个钻孔各元素光谱样化验结果数据进行插值，绘制钻孔原生晕剖面图（图4），图中显示成矿元素铜、金、银、铅、锌、钨、钼含量均有从ZK002向ZK001方向逐渐降低的趋势。金、银、铅等低温元素内带主要位于ZK001，说明其有自ZK002向ZK001迁移的趋势，从而可以看出，含矿热液的运移应是从ZK002向ZK001方向。

6.矿床成因

矿区铜矿床的形成，主要受构造和岩浆岩的联合控制。铜矿（化）体附近钾化等热液蚀变作用较发育。围岩蚀变以钾化、绿泥石化为主，铜矿（化）体主要发育在岩体断裂面中，从矿物组合特点表明，主要金属矿物形成于中—高温热液阶段，矿石结构以交代结构为主。成矿作用方式以节理裂隙充填交代作用为主。

因此认为，本矿床成因类型为岩浆期后高—中温热液型铜矿床。

7.找矿前景及找矿方向分析

7.1控矿因素分析

岩浆岩对成矿的控制：本区与成矿相关岩浆岩主要为阳新岩体，阳新岩体是鄂东南地区最大的侵入体，是由两期侵入形成的中-酸性复式岩体；燕山早期第二次侵入的石英闪长岩为阳新岩体主岩性，同位素年龄为143±1Ma；石英闪长岩分带清楚，边缘相为细粒石英闪长岩，过度相为斑状石英闪长岩，内部相为中粒石英正长闪长岩。晚期形成的花岗闪长斑岩沿着主岩浆房中心上侵，使燕山早期石英闪岩产生张性裂隙，部分含矿热源沿此类裂隙形成矿化体，部分在两期岩浆岩界面形成矿体。

构造对成矿的控制：阳新岩体成矿带总体延长方向由北西向转为北西西向，基本与阳新主岩体侵入方向一致（由东西向向北西西向侵入）。主接触带断裂复合构造带所控的矿床按控矿构造分为北西向和东西向断裂复合带。燕山期所形成的一系列压扭性断裂褶皱带，叠加在早期构造之上。其中北东向大王殿—赤马山叠加构造带、北东向太子庙—白云山叠加构造带以及北西向铜当—铜洞叠加构造带，为成矿期构造控制矿体的产出。

7.2找矿方向

（1）石英闪长岩中断裂裂隙是矿体的主要赋存部位，尤其是在有北西向构造叠加时，是本区找矿的重要标志。（2）近矿围岩蚀变主要有钾长石化、硅化、绿泥石化等，尤其是钾长石化、硅化、绿泥石化叠加地段，多是矿体赋存部位。在深部，是找寻隐伏矿体的主要围岩蚀变特征。（3）区内矿体具有多层状分布的特征，单个矿体的原生晕分带特征明显，Cu、Au、Ag化学晕的范围大于矿体的分布范圍，通过钻孔原生晕元素组合异常的特征，可以间接判断矿体的存在。主矿体附近的原生晕异常的规模大，连续性好，形态规则，浓度分带明显，多层状矿体下部多叠加矿头晕的元素组合。

参考文献：

[1]徐荣华，刘筱，刘博，等.湖北省地质局第一地质大队.湖北省阳新县汪武屋矿区铜金矿普查报告[R].内部报告， 2018， 1-58.

[2]徐荣华，王友胜，等.鄂东南阳新岩体中东部及周边成矿规律及找矿方向探讨[J].资源环境与工程， 2014， 28（6）： 813-817.

[3]徐荣华，张国胜，等.鄂东南铜绿山矿田构造特征及其控矿规律[J].资源环境与工程， 2012， 26（3）： 224-225.

[4]徐荣华，张国胜，范中林，等.湖北阳新岩体北接触带外缘铁帽特征及找矿方向探讨[J].资源环境与工程， 2010， 24（3）： 254-258.

[5]丁丽雪，黄圭成，夏金龙.鄂东南地区阳新复式岩体成因： LAICP-MS锆石U-Pb年龄及Hf同位素证据[J].高校地质学报， 2016， 22（03）： 443-458.