湖北省竹溪县丰溪地区金矿成矿地质特征及找矿潜力分析

许王静，陈国荣，张 聪

（湖北省地质局第八地质大队，湖北 襄阳 441000）

1 区域地质背景

研究区大地构造为秦岭褶皱系南秦岭印支褶皱带，上古生界地层在区内非常发育，南羊山组（上泥盆统）为夹钙质页岩与粉砂质泥岩的薄层灰岩碎屑岩。冷水河组沉积特点为白云质灰岩系潮坪相；袁家沟组（下石炭统）是由钟中厚层泥晶灰岩（含燧石结核生物碎屑）所组成，沉积特点为浊流相，含炭灰岩组成郧西岭组[1]。该区的构造呈现近东西向展布，复背斜与复向斜是区内的主要褶皱构造特征，岩浆岩在矿区当中不发育，主要侵入一些小基性岩脉。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地层

泥盆系、石炭系是矿区当中的主要地层出露（图1），第四系松散堆积物发育与山坡与沟谷地带。冷水河组（上泥盆统）和南羊山组共同组成泥盆系。中部罗家山背斜核部发育冷水河组，整部方向为东西向，泥质岩、白云质灰岩、细碎屑岩是其主要的岩性特征。在矿区的中南部区域上分布南羊山组，具有广泛的出露。矿区的含矿岩层主要为泥盆系。石炭系主要为下石炭桶，有袁家沟组与郧西岭组，矿区当中呈现较为广泛的分布，主要有碳酸盐岩、泥质岩和一些碎屑岩共同组成，其中还含有一些生物化石。在泥盆系上统中产出该区较大规模的矿脉，袁家沟组地层当中少量产出。

2.2 矿区构造

构造在矿区当中较为发育，主要包括褶皱构造于断层构造，区内构造有四期构造变形。区内构造有四期构造变形，罗家山背斜是第一期构造变形的主要代表，属于近乎直立的向斜。袁家沟组（下石炭统）郧西岭组共同组成其核部，南阳山组（上泥盆统）上段，是其翼部重要组成，这次褶皱构造过程当中，有黄铁矿、方解石、绢云母产生在层间滑动面上，呈现较轻的重结晶。

第二次构造因素影响下，受应力较为集中影响与垂直剪切强烈的作用影响，层间褶皱短轴背斜两翼，此时一些具有较高细碎屑岩比例的岩断，相比较碳酸盐岩较高的岩段具有更为强烈的变形[2]。

韧-脆性变形是第三期构造的主要变形特点，和上两次相比，有着相对较小的变形范围，基于第二次褶皱变形前提下，破劈理式构造变形发育于褶皱两翼，轴面劈理、面理发育于核部，并联合横张节理形成的破碎带非常宽，蚀变矿化呈现重叠的特点，使得破碎带矿化品位得到很大提升，但不具备工业矿体形成的条件。

脆性断裂是第四期构造的主要特征，在以上三期变形让位置和边缘地带，断裂构造主要呈现近南北向、北东向以及北西向。该期构造有很多多金属矿液携带，而且有效活化迁移原有的Au元素，并使其富集下来，在断裂带周围沉淀形成区内的重要矿化体，而且有锑矿化伴随。

2.3 岩浆岩

岩浆岩在矿区当中不甚发育，岩体在矿区北部区域上随着断裂带发育相对较多，武当变火山岩组分布在矿区的南侧区域上，通过遥感解译环形构造，发现有隐伏岩体存在于矿区的深部。

2.4 矿脉特征

2.4.1 矿体的形态与产状

有24条矿脉在矿区中被发现，主要在页岩（上泥盆）以及辉岩地层当中分布，在北西向、东西向以及北东向展布的断裂带中分布的矿脉，和断裂带呈现一致的产状特征，断裂带通常为1m～10m宽，矿体和围岩没有清晰的界限，利用取样进行确定，矿体主要在0.2m～5.4m的厚度范围，似层状、扁豆状、脉状、透镜状是其主要产出特点。现具体分析矿脉特征：

（1）6号脉。在袁家沟组（下石炭统）灰岩和南羊山组（上泥盆统）灰岩与页岩地层当中产出。北北东向展布的断裂，切割短轴背斜部位是矿体的主要产出部位，同时受这一断裂的控制，有450m矿脉长度被控制，主要呈现扁豆状，脉状以及透镜状，单个矿体约有30m～60m长，处于2m～6m的厚度范围，方解石细脉比较发育，含辉锑矿石英细脉以及团块发育在原生矿带中。

（2）1号脉。在南羊山组（上泥盆统）薄层灰岩以及页岩地层当中出露，在北东向展布的断裂，这个断轴背斜部位产出矿体，同时受该断裂控制，有约300m的矿体长度被其控制，矿体主要呈现出扁豆状，脉状以及透镜状特征，单个矿体有约20m～80m长，处于1m～6m的厚度范围，方解石细脉比较发育。石英细脉以及团块（含辉锑矿）发育在原生矿化带内。

（3）7号脉。出露于上泥盆统南羊山组页岩、薄层灰岩地层中。7号脉矿体产于北东东向断裂切割短轴背斜处，并受北东东向断裂控制，矿体控制长度700m，矿体呈透镜状、脉状、扁豆状、似层状，单个矿体长10m～60m，厚度变化在1m～6m之间，品位变化在1.08×10-6-7.38×10-6之间。

2.4.2 矿石特征

矿石类型主要包括三种，分别为原生矿石以及半原生矿石和氧化矿石等几种类型。毒砂、黄铁矿、自然金以及鹤铁矿是其主要的金属矿物，沥青、石墨、金红石、闪锌矿呈浅色存在于矿脉当中。铜蓝、闪锌矿、辉锑矿、黄铜矿在一些矿脉当中能够见到。白云石、石英以及方解石、水云母等是主要的脉石矿物。

2.4.3 围岩蚀变

方解石化以及硅化是其主要的蚀变特点，炭化以及绢云母化和毒砂矿化与黄铁矿化相对次之，高岭土化，褐铁矿化是主要的次生蚀变。

2.5 矿床成因

（1）矿质来源与成矿流体：研究S同位素在矿区的特点认为，幔源岩浆是S主要来源，同时混染陆壳硫，通过分析H、O同位素组成情况，大气降水以及岩浆热液形成的混合流体是成矿的主要流体，研究分析c同位素发现，围岩是成矿流体当中C主要来源。

（2）成矿温度：利用均一测温法对矿区当中的石英以及方解石包裹体开展测温工作，在均一温度方面，石英主要处于126℃～341℃分为水平，表现为双峰式的特点，但主要在140℃～160℃以及240℃～270℃之间。在均一温度方面，方解石主要处在71℃～186℃之间，主要的区间为100℃～140℃，综合进行分析研究，为中低温的特点。

（3）矿床类型：通过分析总结认为，该矿为中低温热液成因的微细浸染型金多金属矿床。

3 找矿标志

3.1 地层标志

Au在矿区地层当中具有较低的丰度值（＜1×10-9），然而矿化较好的区域也在局部出现，提示金成矿过程当中，和金初始富集有着非常紧密的关联性，陈矿机里十分的特殊，由于碳酸盐矿物在地层当中极易遭受溶解，岩石由于粉砂质岩石的影响形成多孔，给溶液流通提供了有利的条件，利于活化金，促进金的集中。通过分析不同矿段地质情况，袁家沟组（石炭纪下统）以及南羊山组（泥盆纪上统）是矿区当中赋存Au矿化体主要部位。冷水河组（泥盆纪上统）是赋存Sb矿化体主要部位。南羊山组（上泥盆）I粉砂岩以及浅变质的页岩当中，有细脉状以及浸染状的石英脉和黄铁矿形成，矿化在断裂带有的较好的发育特点，形成的矿体主要富Au、Sb，矿脉展布方向为东西向，脉型黄铁矿以及少量石英脉和细方解石脉形成于薄层灰岩当中，锻炼构造对其起的明显的控制作用，具有较好的矿化特点，促进微金矿床的形成，矿脉主要呈现北西向和北东的向展布。

3.2 构造标志

构造变形在矿区当中主要有4期之分，该区短轴背斜延伸，斜褶皱构造延伸主要为第一期构造变形特点，无矿化形成。Au矿化在二、三期叠加褶皱构造阶段较好的形成，然而不具备工业矿体形成条件。第三期变形的边缘于上部发育第四期脆性断裂，分布近南北向北东西向和北西西向的断裂，还分布密集的节理带，多金属矿液由于区内构造因素影响形成，Au元素在构造带中叠加原褶皱，在断裂带中又一次得到迁移活化，促进Au矿化体的形成，锑矿化相互伴生。

3.3 围岩蚀变标志

该区的黄铁矿化主要的类型有两种，一类是沉积过程当中的原生，另一类是由于热液因素所形成的，由于热液因素形成的黄铁矿，具有非常高的破碎程度，热液形成的矿化相对较好。

4 找矿预测

于矿床地质特征和找矿标志充分分析和研究，认为区内主要的找矿靶区集中在这些地段：

找矿靶区1：在研究区的中部区域上分布，处于罗家山背斜中北部，约有2km2的面积大小，袁家沟组（石炭系）和南羊山组（上泥盆统）在该区比较发育。通过遥感发现，近东西向、北西向以及北东向非常发育次级构造，而且石英砂岩在区内达到200m的发育厚度，褶皱构造与次级断裂非常发育，褐铁矿化以及硅化十分的强烈，证明区内找矿前景优越。

找矿靶区2：在研究区的东部区域上，分布约有8km2的面积大小，袁家沟组（石炭系）和南羊山组（上泥盆统）在该区比较发育，研究分析翟家沟短轴背斜被区内北北西向展布的大构造所错切，该区当中相互重叠Au、As异常，通过遥感发现，近东西向、北西向以及北东向次级构造非常发育，证明区内找矿前景较好。

找矿靶区3：在研究区的中北部区域上，约有4km2，袁家沟组（石炭系）和南羊山组（上泥盆统）在该区比较发育，翟家沟短轴背斜在区内被北西向以及近东西向展布的大构造交汇与错切，区内重叠发育Au、As、Ag、Sb异常，通过遥感发现，近东西向、北西向以及北东向次级构造非常发育，证明区内找矿前景较好。