聶振邦,李文濤,余興江,姜明宇,孫 達
(湖北省地質局第一地質大隊,湖北 大冶 435100)
秦嶺褶皺系(Ⅰ級)桐柏—大別中間隆起帶(Ⅱ級)大別山復背斜(Ⅲ級)羅田褶皺束內的大崎山穹窿南西緣是礦區的分布所在,屬于商麻斷裂和大悟浠水斷裂相互交接的位置上,提高的有利通道,從促進巖漿(燕山晚期)通過該部位進行上侵,而且也有利于熱液上升。中深變質巖系(前寒武系)是該區的主要地層出露,黑云二長片麻巖以及黑云角閃斜長片麻巖和夾斜長角山巖的黑云二長變粒巖是礦區的主要巖石類型,該區發育明顯的巖漿活動,存在多期性的特征,主要的巖漿活動為燕山期以及晉寧期和大別期,出露酸性巖體以及超基性巖體,北東向斷裂以及北西向斷裂是該區的主要構造特征[1]。
大別巖群深變質巖系是礦區主要地層出露,黑云二長片麻巖以及夾斜長角閃巖的黑云斜長片麻巖和黑云角閃斜長片麻巖是其主要的巖性特征;新源古代二長花崗巖(片麻狀)是該區的主要巖體出露。該區有著非常突出的變形變質作用,同時發育非常突出的斷裂構造,斷裂主要為北北西向以及北西向兩組。熊家灣斷裂有約5km 出露,寬度上為數米和數百米,產出特點主要為舒緩波狀,向227°方向傾斜,角度為54°~80°;地表部位出露1.5km 的祝家沖斷裂,處于0.5m ~13m 的寬度范圍,向240°方向傾斜,角度為65°~78°;斷裂構造呈現明顯的多期次性,表現為壓扭性特征,表現為成群特征,次級構造為平行產出,表現為舒緩波狀產出,石英脈呈大量的充填,和該礦金礦化有著非常密切的聯系(圖1)。

圖1 金雞坳金礦區地質簡圖
(1)祝家沖金礦體。在祝家沖斷裂破碎帶(北西向)產出透鏡狀的礦體,有60m 出露于地表,呈現246°∠70°的產狀,構造蝕變巖型是金礦的主要工業類型。
(2)張家沖金礦體。在近東西向的斷裂破碎帶內賦存礦體,有約600m 被控制,呈現5°~10°∠75°~85°的產狀特點。全面研究認為,斷裂構造深部區域上存在相應的延伸,石英脈型是金礦的主要類型。
(3)魏家上灣金礦體。在近東西向的斷裂構造中賦存該礦體,有約380m 長被控制,呈現15°~17°∠75°~83°的產狀特點,石英脈型是該礦的主要類型。
磁黃鐵礦以及黃鐵礦和銀金礦與自然金等是礦區的主要金屬礦物,黃銅礦以及方鉛礦相對較少。在黃銅礦以及方鉛礦和黃鐵礦中主要產出包體金以及晶隙金與裂隙金;垂向范圍內,金銀礦化轉變為金銀多金屬礦化。方解石以及斜長石和絹云母和石英等是其主要的非金屬礦物,交代以及碎裂和粒狀是礦石的主要結構特點,脈狀以及細脈狀和浸染狀等是礦石的主要礦石構造。
圍巖蝕變在礦區中非常發育,在斷裂構造部位更為突出,黃鐵絹英巖化以及硅化和鉀化還有娟英巖化等是礦區的圍巖蝕變。
構造對成礦的控制作用:北北東向構造以及北西向構造是主要的導礦構造,該區的大悟—浠水斷裂帶(北西向)對北西向構造起著重要的主導作用,但店斷裂(北北東向)主導著北北東向構造,構造具有多期次的特征,多期次特點在構造上比較明顯,由于北北東向主構造和北西向構造作用因素影響,有北北東向以及北北西向和北西西向和東下鄉構造派生出,在礦區中發揮著重要的儲礦構造作用[2]。
北西向斷裂和次級北北西斷裂相互交接的位置是成礦中有利的部位,同時還包括北西西向次級斷裂和北西向斷裂的旁側等。
4.2.1 成礦期與成礦階段
研究分析該礦區域的地質特征以及分布的礦體特征,并對礦區的礦石結構構造以及共生礦物組合等,并對前人在桐柏—大別山地區相類似礦床的研究情況等綜合分析,礦區當中金礦床在形成過程中主要有兩期,共分為四個階段,一是熱液期:①Ⅰ階段,主要形成黃鐵礦、石英。②Ⅱ階段,主要形成石英、黃鐵礦階段,③Ⅲ階段,形成石英、多金屬硫化物,④Ⅳ階段形成碳酸鹽,Ⅱ、Ⅲ階段是形成礦體的主要階段,二是表生氧化期:風化淋濾因素影響黃銅礦以及黃鐵礦等硫化物,促進孔雀石和褐鐵礦的形成。
4.2.2 成礦時代及礦床成因
110ma ~150ma 是中生代巖漿巖(大別造山帶)主要的形成時間,125ma ~13.4ma 是其峰值,陳林溝金礦床(大崎山地區)礦石礦物流體包裹體Rb-SR 同位素年代為(123.0±11)Ma,103.0ma 是鉀長石(郭云坳金礦礦體圍巖)K-aR 同位素年代。含金石英脈中流體包裹體在礦區魏家上灣金礦體中呈現225℃~300℃的均一溫度,石英、閃鋅礦和黃銅礦與方鉛礦和黃鐵礦等是獨立的金銀礦物,中溫熱液礦床都具有這些礦物組合特點,絹云母化以及絹英巖化以及硅化和綠簾石化和綠泥化是其主要的圍巖蝕變[3]。
禱雨山巖體以及龍井垴巖體和徐天寨巖體等燕山期巖體主要主要出露于大崎山地區,在燕山期巖體的周圍分布金礦床點。彭家樓礦區和金雞坳礦區二者都分布在同一構造帶上,同時有燕山期二長花崗巖分布于彭家樓礦區深部,燕山期二長花崗巖被含金石英脈穿切,顯示燕山期成巖時代是金礦重要的形成時期。
對金雞坳礦區金礦進行全面的分析與研究,130ma 左右是金礦成礦的主要時代,通過分析燕山期二長花崗巖以及含金石英脈和成巖年齡以及成礦年齡等,金礦形成過程中主要的成礦物質以及熱液來源主要為燕山期巖體所提供。燕山期構造巖漿活動和區內的金礦化有著非常緊密的練習,中低溫巖漿熱液型是金礦的主要成因類型。
4.2.3 找礦標志
(1)礦化標志。方鉛礦化以及黃鐵礦化和孔雀石化和黃銅礦化與褐鐵礦化等出現在地表斷裂帶內,和金礦化有著非常緊密的聯系,是重要的找礦標志[4]。
(2)圍巖蝕變。黃鐵絹英巖化以及絹英巖化和硅化等在斷裂構造中非常的強烈,是找礦的間接找礦標志,鉀化在斷裂破碎帶的上下盤具有非常強烈的特征,是找礦的間接找礦標志。
(3)脈巖標志。地表斷裂破碎帶中出現煌斑巖脈、輝綠玢巖脈,標志斷裂破碎帶中可能存在金礦化[5]。
(4)地球化學。①au、ag、Cu、Pb、Zn元素在斷裂破碎帶內非常吻合Hg元素異常顯示深部可能存在礦體,分帶性在橫向以及軸向上都比較明顯。②濃度分帶性在au元素異常上非常的清晰,在內、中、外中成礦元素具有一定規模,濃集中心非常的明顯,在該區斷裂破碎蝕變帶以及其次級斷裂構造內存在明顯的濃集中心。
(5)重砂異常。對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級異常開展1:5 萬重砂測量,黃鐵礦以及雄黃與辰砂和鉛礦物和自然金等是重砂的重要有用礦物組成,對金礦床的尋找是重要的直接找礦標志。