大箕山銅多金屬礦成因及下步找礦方向探討

陳前軍, 徐 瑋, 黃 婉

(湖北省地質局 第一地質大隊,湖北 大冶 435100)

大箕山銅多金屬礦成因及下步找礦方向探討

陳前軍, 徐 瑋, 黃 婉

(湖北省地質局 第一地質大隊,湖北 大冶 435100)

大箕山礦區銅多金屬礦主要賦存于陽新巖體內，受破碎帶控制。近年來，找礦取得一定進展，發現較好的找礦線索。筆者在分析礦區成礦地質背景、礦(化)體特征及鉆孔巖石地球化學特征基礎上，提出大箕山銅多金屬礦成因類型屬中—低溫熱液型，礦區Cu-Pb-Zn-Ag異常內—中帶疊加程度高，橫向上均有自北西向南東增強，垂向上均有自北西至南東向深部延伸的趨勢，礦區南東部是尋找銅多金屬礦的有利地段，指出了下步找礦方向為礦區的南東及南西深部。

銅多金屬礦;巖石地球化學;中—低溫熱液型;找礦方向;大箕山

大箕山礦區位于湖北省大冶市，東起候文北海，西到曹紹坡，北自候定魁，南到萬家山，行政區隸屬大冶市大箕鋪鎮管轄。通過近幾年投入的物探及鉆探揭露工作，發現了較好的找礦線索。在礦床地質特征、控礦因素、巖石地球化學空間分布特征、礦床成因等方面有新的發現和認識，對本區下步找礦具有一定的指導意義。

1 地質背景

大箕山礦區位于淮陽山字型構造前弧西翼,鄂東南構造巖漿巖區的中心,大冶復式向斜南翼，陽新巖體西北段中部。除第四系外，無其他沉積地層出露，已施工鉆孔中也未見其他沉積巖。地表發育一規模較大的硅化蝕變破碎帶(圖1)，破碎帶走向為310°～320°，出露長約2 100 m，寬約400～900 m。由于第四系覆蓋，破碎帶產狀不明，根據物探成果推斷，破碎帶產狀較陡，傾角在80°～90°之間，西段傾向北東，傾角為85°左右，東段傾向轉為南西，傾角近直立。沿破碎帶發育構造角礫巖，角礫成分主要為石英閃長巖及鈉化閃長巖，無定向性，呈棱角狀，大小混雜，膠結物主要為巖漿巖磨細物及后期硅質、碳酸鹽等。角礫巖中見黃銅礦化、黃鐵礦化、鏡鐵礦化、方鉛礦化，局部可見星點狀的銅藍、孔雀石，蝕變主要有鈉化、硅化，伴有矽卡巖化、絹云母化。礦化主要見于構造角礫巖的膠結物中。從構造角礫巖特征推測該破碎帶具張性特征。區內侵入巖屬陽新侵入體的一部分，巖性主要為石英閃長巖、(鈉化)閃長巖，二者為相變關系，為燕山早期第二次侵入產物。

2 礦(化)體特征

2.1 礦體產出特征

大箕山礦區已發現的銅(金)多金屬礦(化)體主要產于北西向鈉化、硅化破碎帶中，礦體呈透鏡狀成群產出，單層工程穿礦厚一般為1～4.58 m，單層最厚8.80 m。礦體受大箕山北西向破碎帶控制，產狀與破碎帶產狀總體近一致，走向為北西，傾向南西，沿走向向南東傾伏。

2.2 礦石特征

2.2.1 礦石的礦物成分

金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、褐鐵礦、赤鐵礦、鏡鐵礦、穆磁鐵礦、孔雀石等。

脈石礦物主要為斜長石、石英、角閃石、黑云母、高嶺石、方解石、硅灰石、鈣鐵榴石、透輝石、綠簾石、綠泥石、蛇紋石、透閃石等。

2.2.2 礦石結構構造

礦石結構有自形—他形粒狀結構、交代及交代殘余結構、固溶體分離結構。

礦石構造有塊狀構造、浸染狀構造、角礫狀構造、網脈狀構造、脈狀及交錯脈狀構造等。

圖1 大箕山礦區地質圖Fig.1 Geological map of Dajishan mining area1.亞粘土、網紋狀粘土夾砂礫層;2.石英閃長巖;3.閃長巖;4.花崗閃長巖;5.矽卡巖;6.鈉化;7.矽卡巖化;8.硅化;9.構造破碎帶;10.實測/推測地層界線。

2.2.3 礦石化學成分

主要有用組分含量：大多數銅品位均在0.4%左右，最高為2.85%；硫品位8.44%～17.80%，最高為30.88%；金品位1.15～3.63 g/t，最高為45.5 g/t；鋅0.50%～3.65%，最高為16.04%；鉛0.30%～1.77%，最高為12.00%;銀1～73.90 g/t,最高為181.9 g/t。

2.2.4 礦石類型

自然類型：以原生硫化礦石為主，氧化礦石少見。

工業類型：大體可劃分為如下13種類型，主要為銅礦石、硫礦石、鉛鋅礦石、金礦石，次要的有銅硫礦石、銅金硫礦石、銅金礦石、銅鉛鋅礦石、金鉛鋅礦石、金硫鉛鋅礦石、銅銀礦石、金銀鉛鋅銅硫礦石。

3 鉆孔巖石地化空間分布特征

依據鉆孔原生暈資料，選取其中的鉬、銅、銀、鋅、鉛等5種主要元素進行地化空間分布特征分析研究(由于以前儀器靈敏度及分析方法的局限，沒有金的光譜分析數據，本次沒能研究金的空間異常分布特征)，計算各采樣點空間坐標，運用反距離加權法進行空間插值，參照銅綠山銅鐵礦床構造疊加暈強度的內、中、外帶異常分帶標準(見表1[1])，用Voxler軟件編制鉬、銅、銀、鋅、鉛等5種單元素空間異常分布圖，發現本區鉬、銅、銀、鉛、鋅等5種成礦元素具有如下空間分布特征(圖2-圖6)。

表1 元素異常濃度分帶標準Table 1 Element anomaly concentration zoning standards

Mo元素(圖2)：異常主要集中在礦區北西部(0線以西)，異常整體較弱，零星分布有小范圍的中—外帶異常，反映本區成礦溫度不高。

Cu元素(圖3)：橫向上，異常主要分布在礦區的中部及東南部，異常中心在0線附近。垂向上，內—中帶異常自礦區中部向南東部有向深部延伸的趨勢。

Pb元素(圖4)：與Zn元素分布特征相似，橫向上，從北西到南東，異常明顯增強，內帶異常集中在大箕山礦區的中東部(0線以東)，整體來看，Pb元素異常分布范圍比Zn元素略廣；垂向上，內—中帶異常范圍由北西至南東有向深部延伸趨勢。

圖2 大箕鋪礦區Mo元素鉆孔原生暈異常空間分布圖Fig.2 Distribution of Mo borehole primary halo anomalies space in Daqipu mining area

圖3 大箕鋪礦區Cu元素鉆孔原生暈異常空間分布圖Fig.3 Distribution of Cu borehole primary halo anomalies space in Daqipu mining area

圖4 大箕鋪礦區Pb元素鉆孔原生暈異常空間分布圖Fig.4 Distribution of Pb borehole primary halo anomalies space in Daqipu mining area

Zn元素(圖5)：橫向上，從北西到南東，異常增強明顯，內—中帶異常主要集中在礦區東南部(0線以東)；垂向上，內—中帶異常由北西至南東有向深部延伸趨勢。

Ag元素異常范圍以及分布特征與Pb、Zn元素高度吻合，內—中帶異常集中在礦區中部—東南部(圖6)。

綜合以上特征可以得出：礦區Cu-Pb-Zn-Ag異常分布范圍基本一致，異常內—中帶疊加程度高，橫向上均有自北西向南東增強，垂向上均有自北西至南東向深部延伸的趨勢。結合巖(礦)石化學分析，礦區主要成礦元素分帶規律為：自北西至南東，存在Mo→Cu(S)→Cu、S(Au)→Cu、Pb、Zn、S、Au、Ag的變化趨勢，指示含礦熱液由南東深部沿著大箕山破碎帶向北西淺部運移的過程，礦區南東部是尋找中—低溫熱液型銅多金屬礦的有利地段。

4 成礦控制因素

4.1 地層與成礦

除第四系外，礦區無沉積地層出露，據已有鉆孔揭露，深部也沒有發現沉積地層，礦區地表發育矽卡巖，主要有石榴石矽卡巖、硅灰石石榴石矽卡巖、透輝石—石榴石矽卡巖，矽卡巖發育強烈的硅化、碳酸鹽化及高嶺石化。說明礦區巖體中有大理巖捕虜體存在。據觀察，矽卡巖礦化比較弱，主要發育有鏡鐵礦化，在矽卡巖節理裂隙中可見星點狀黃銅礦化及黃鐵礦化。

4.2 巖漿巖與成礦

礦區侵入巖屬陽新侵入體一部分，巖性主要為石英閃長巖、(鈉化)閃長巖，二者為相變關系，為燕山早期第二次侵入產物。

石英閃長巖呈灰白色，風化后呈肉紅色，塊狀構造，自形—半自形粒狀結構，粒徑為1～2 mm。局部含有少量的鉀長石斑晶。其礦物成分：中長石50%～60%；石英15%～20%；鉀長石10%～20%；角閃石含量不均，一般為5%左右，個別達到10%；黑云母3%；磁鐵礦0.5%；榍石1%；鋯石0.1%；磷灰石1%。巖石堅硬、致密，不易風化，常突起成山脊。

圖5 大箕鋪礦區Zn元素鉆孔原生暈異常空間分布圖Fig.5 Distribution of Zn borehole primary halo anomalies space in Daqipu mining area

圖6 大箕鋪礦區Ag元素鉆孔原生暈異常空間分布圖Fig.6 Distribution of Ag borehole primary halo anomalies space in Daqipu mining area

鈉化閃長巖呈灰白色，風化后多呈黃灰色、肉紅色，球狀風化，塊狀構造，交代結構及半自形粒狀結構，粒徑1～2 mm。礦物成分：鈉奧長石一般含量為90%以上，最高含量可達96%，最低78%；石英1%～3%；云母2%～5%。其他礦物常見者為磷灰石0.5%～1%，白鈦石0.5%～1%，高嶺石0.5%～5%，榍石及鋯石極少發現。

據觀察，新鮮的石英閃長巖及鈉化閃長巖所含銅、硫、金較低，一般金含量0～0.05 g/t，最高不超過0.1 g/t。在硅化閃長巖及全蝕變閃長巖中，金含量稍高，為0.1～0.28 g/t，個別銅含量可達0.3%左右。可見硅化及碳酸鹽化越強，金屬礦物含量就越高。這說明礦化與后期熱液活動緊密相關。

4.3 構造與成礦

礦區發育一條北西向破碎帶，硅化、鈉化、矽卡巖化等蝕變沿破碎帶展布。據鉆孔及野外露頭觀察，銅、硫、鉛、鋅、金、銀等礦化主要產于破碎帶構造角礫巖之膠結物中，說明構造是本區成礦的關鍵因素，構造為礦液的運移提供通道及最終的沉淀場所。

區內石英脈大致分為兩種：一種是呈團塊狀的石英脈，此種石英脈大部分充填于破碎角礫巖的空隙中，或不規則分布于鈉化閃長巖中，無一定的方向，大小不等，一般塊度為50 cm×20 cm。其中見含有褐鐵礦、赤鐵礦、鏡鐵礦、穆磁鐵礦等。脈中有時可見晶洞，水晶就發育于晶洞中，大小不一，一般直徑<1 cm，自形程度好，但透明度差，裂紋及色體較多，質量較差，無工業價值。另一種石英脈，沿北西方向斷裂破碎帶中的節理裂隙面充填，呈透鏡狀、豆莢狀及串珠狀產出，有一定的方向性，但不甚明顯，延伸最長不超過10 m，即行消失，具尖滅再現特征；脈體的寬度都較薄，一般為1～5 cm，最大不超過15 cm。總的走向為310°～320°，傾向230°，傾角約60°～70°；此種石英脈含黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦及金，是本區主要含礦類型。

5 結論

綜上所述，根據成礦地質背景、礦體產出狀態、鉆孔巖石地球化學特征及成礦控制因素分析，本礦床屬中—低溫熱液型銅多金屬礦床；構造是本區成礦的主要控制因素；礦區Cu-Pb-Zn-Ag異常內—中帶疊加程度高，橫向上均有自北西向南東增強，垂向上均有自北西至南東向深部延伸的趨勢，礦區的南東及南西深部是下步找礦突破的有利地段。

[1] 胡清樂,熊繼傳,柯于富,等.湖北銅錄山銅鐵礦深部地球化學找礦預測[R].大冶:湖北省鄂東南地質大隊,2010.

(責任編輯：于繼紅)

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

陳前軍(1970-),男,高級工程師,地質調查專業,從事地質礦產勘查工作。E-mail:157164632@qq.com

P618.41

A

1671-1211(2017)03-0254-04

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2017.03.004

數字出版網址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20170605.1148.002.html 數字出版日期:2017-06-05 11:48