湖北雞冠咀銅金礦地質特征與找礦探討

余 慶，關 苗，張超宇，鄭瑞瑞，余興江

（湖北省地質局第一地質大隊，湖北 大冶 435100）

雞冠咀銅金礦是湖北大冶市發(fā)現的一重要的金屬礦床，該礦分布在大冶市西部4km處，主要處在銅綠山巖株體西南緣接觸帶上，該礦為高-中溫氣液型銅金礦床，和區(qū)內巖漿作用有著非常緊密的聯系。文中結合前人研究基礎，對該礦地質特征與找礦前景進行研究，希望能為區(qū)內同類型礦床找礦工作提供一些借鑒與參考。

1 區(qū)域地質背景

研究區(qū)大地構造處于揚子準地臺、下揚子臺褶帶西側區(qū)段上，為大冶凹褶斷束，屬于Ⅳ級大地構造單元，是由雞籠山-高橋斷裂（近東西向）、麻城-團風斷裂（北東向）以及襄樊—廣濟斷裂（北西向）圍成的三角形區(qū)域。

區(qū)內除中、下泥盆統與下石炭統地層缺失外，古生界-新生界地層與其他地層均有發(fā)育。前震旦系由一套中-淺變質的砂頁巖所組成，是該區(qū)的基底巖層；震旦系-下三疊統主要為海相碳酸鹽巖，夾碎屑巖；陸相碎屑巖是三疊系中上統-白堊系下統巖性組成，夾火山沉積角礫巖。

區(qū)內的地質構造特征十分的復雜，而且構造改造具有多期次相互疊加的特點，造就了區(qū)內的構造格局，復雜程度非常高[1]。中三疊世末期階段，揚子板塊以及華北板塊出現強烈的碰撞于對接，受該區(qū)南北方向擠壓應力場的作用因素影響，有北西西向進東西向的褶皺與斷裂在印支期形成，北東向以及北西向次級斷裂呈壓扭性伴生于褶皺的兩翼部分，進入晚侏羅世之后，歐亞板塊遭受太平洋板塊的俯沖，由于擠壓應力場，在近東西方向上的影響，燕山期褶皺以及斷裂構造在區(qū)內近東西向擠壓應力作用影響下形成，展布方向主要呈現為北北東向，疊加的北北東向構造，對區(qū)內的北西向展布的褶皺以及斷裂構造形成很大的改造作用，這也成為區(qū)內重要的地質構造特征。

該去當中巖漿活動由以燕山期巖漿活動最為突出，該區(qū)的巖漿巖，都是在燕山期所形成，巖漿侵入活動在燕山期，隨著巖漿成礦作用因素影響，促進了區(qū)內很多銅、鐵、金多金屬礦床的形成，規(guī)模均為中大型大小。

2 礦區(qū)地質特征

2.1 地質特征

（1）地層。第四系地層對研究區(qū)大面積覆蓋，通過工程揭露，大冶組（三疊系下統）白云質大理巖以及大理巖均分布在第四系覆蓋層以下。嘉陵江組（三疊系中下統）含有大理巖以及白云石大理巖（含石膏假晶）。蒲圻組（三疊系中統）含細砂巖以及粘土質粉砂巖。馬架山組（侏羅系上統）角礫巖以及靈鄉(xiāng)組（白堊系下統）地層。大冶組（三疊系下統）以及嘉陵江組（三疊系中下統）和蒲圻組（三疊系中統）地層和該區(qū)城礦有著非常緊密的聯系。

（2）構造。(B1-B4)4個隱伏背、向斜構造以及(F1-F6)6條斷裂分布于礦區(qū)當中，上述構造對于礦區(qū)當中礦體分布起著明顯的控制作用。褶皺構造：主要由B1隱伏背斜（NNE向）將B2-B4NWW向三個隱伏背、向斜橫跨，組成構成礦區(qū)當中對礦床(體)分布起著明顯控制的構造。B1隱伏背斜：是礦區(qū)當中的重要褶皺構造，對礦區(qū)形成縱貫，達到900m的長度，并處于200m～600m的寬度，呈現NE30周向展布特點，軸面總體傾斜向東，角度在60°～80°，巖體吞噬背斜核部地層，零星分布在南東翼方向上，北西翼具有較為完全的保存，主要賦存礦體為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號。斷裂構造：主要有F1斷裂（NNE向）以及F2-F4斷裂（NW向）和F5與F6組成。

F5雞冠山破碎帶：在猴頭山的北部分部，向北經過雞冠山與桃花子礦區(qū)，進入許家咀，展布方向為北東向，向30°～40°方向延伸，主要表現為構造破碎帶，約為5m～100m的寬度，長度在1km以上，具有陡峭的斷面，呈現60°～89°的傾角，表現為直立特征。蒲圻組分布在斷裂帶的下盤部位，嘉陵江組（中下三疊統）也在斷裂下盤分布，逆沖斷層為低角度特征，控制著雞冠咀Ⅶ號礦體的賦存部位。F6斷裂在礦區(qū)當中，將礦區(qū)劃分為兩個成礦空間，F6斷裂的上盤主要賦存Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦體，在其下盤部位主要賦存Ⅶ號礦體。

2.2 礦體地質特征

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ等礦體群共同組成雞冠咀銅金礦床，其主礦體有14個，零星礦體有151個，礦體達到950m長，處于160～800m的寬度，在展布方向上主要表現為北東30°，局部呈現北西西向。

在北北東向背斜西翼主要賦存Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦體，石英閃長巖與石英二長閃長玢巖大理巖層間破碎帶是礦體主要賦存部位，同時大理巖和巖體接觸帶周圍也是礦體的主要賦存部位，斷裂以及接觸帶構造對其起著明顯的控制作用。礦體在傾向上呈現北西向，處于13°～56°傾角范圍。隱伏背斜南東翼大理巖捕掠體當中賦存Ⅳ號礦體，向東南方向傾斜角度為45°。在Ⅲ號礦體群以下分布Ⅶ號礦體，屬于礦區(qū)深部白云質大理巖（嘉陵江組）與粉砂巖（蒲圻組）相互接觸層間破碎帶，在走向上表現為北東方向，同時向北西方向傾斜，角度處于40°～55°。在雞冠咀礦區(qū)外圍區(qū)域上分布Ⅷ號礦體，主要在粉砂巖層組成的蒲圻組上段破碎帶中產出，表現為透鏡狀與薄板狀，呈現北東向展布，向北西向傾斜，角度處在50°～74°。

有3個主礦體群發(fā)現在桃花嘴銅鐵金礦床內，同時發(fā)現的小礦體有35個，北東向斷裂控制著主礦體，石英二長閃長玢巖與大理巖殘留體在斷裂帶中賦存。平面上三個礦體群，主要隨著雞冠山破碎帶呈現北東向分布，斷裂帶限制東西兩側，平面上彼此重疊，礦體在剖面上排列特點呈現疊瓦狀以及薄板狀，礦體向北西方向傾斜，角度為65°～80°，石英二長閃長玢巖是礦體頂底板的主要巖性特征。7個礦體共同組成Ⅰ號礦體群，主要在0～200m的深度埋藏，6個主礦體共同組成Ⅱ號礦體群，具有非常大的規(guī)模，約為270m～1400m的埋藏深度，3個主礦體共同組成Ⅲ號礦體群，主要處于540m～1300m的埋深范圍。

3 礦床成因探討

銅綠山巖株體西北部邊緣地帶是該礦的主要分布所在。石英二長閃長玢巖巖枝對大理巖殘留體造成穿插，矽卡巖少量的分布在主接觸帶周圍，矽卡巖一般不在其他部位發(fā)育，沒有強烈的接觸交代作用，氧化期的磁鐵礦很少出現[2]。中高溫硫化物階段的黃鐵礦與黃銅礦，在大理巖層間破碎帶進行充填交代，同時在不同巖性以及構造裂隙交界部位，有銅金硫礦床形成，通過測試包裹體，以及測試硫同位素，燕山期的侵入巖，在時間、空間以及成因上和成礦作用有著非常緊密的聯系，綜合研究認為，該礦屬于沿江后期階段形成的中高溫氣液型銅金礦床。

4 找礦模式

（1）地質模式。早期的巖體以及碳酸鹽（三疊系）圍巖和一些捕虜體中，有蘑菇狀的（石英二長閃長玢巖）呈現出小巖株的特點侵入，前緣小巖株體呈現膨大的球形，矽卡巖發(fā)育在前端的接觸帶，由于層間破碎帶以及雁狀裂隙和斷裂接觸帶等控制著大理巖殘留體，淺部礦體在成礦之后，由于遭到風化剝蝕，還有一些火山沉積角礫巖（中基性）對其進行部分堆積與掩埋，非常發(fā)育圍巖蝕變，分帶特征十分明顯，同時有硫化分帶，童巾是其主要的礦床礦石組分，同時有硫、鐵、銀、等相互伴生。

（2）地球物理模式。通過地表磁場進行研究，礦體位置上磁場特點表現為平緩的負磁場，磁場在局部具有抬高的特點，重力異常在局部較為明顯，具有較低的極化率。電測深在斷面上表現為KH型曲線，局部的ρs等值線具有扭曲擴張的特點，低阻凹陷帶中分布礦體。

（3）地球化學模式。濃度分帶在土壤以及巖石地球化學異常上非常突出，具有較高的強度，具有規(guī)則的形態(tài)以及較大的規(guī)模，展部在北東方向構造帶中。在石英二長閃長玢巖上沒饒的地球化學原生暈，分帶特征比較明顯，軸向上礦體成礦元素具有較為明顯的分帶特征。礦體在區(qū)內分布特點為疊瓦狀，單個礦體有著明顯分代帶的特征，原生暈在主礦體周圍具有較大的規(guī)模，而且具有很好的連續(xù)性以及規(guī)則的形態(tài)，存在明顯的濃度分帶。

5 找礦前景分析

（1）雞冠咀礦區(qū)南部深部。在礦區(qū)雞冠山破裂帶F5向東延伸的區(qū)域上，是產出桃花嘴銅鐵金礦礦體的主要部位，兩條斷裂明顯控制的礦體，呈現直立的產狀特征，石英二長閃長玢巖和大理巖殘留體在斷裂帶中接觸交代，促進含銅金磁鐵礦礦石的形成，在走向上礦體存尖滅再現的特點。許家咀銅金鐵礦發(fā)現在桃花嘴北東部區(qū)域上，屬于桃花嘴主礦體走向上的發(fā)現的又一個重要礦體，所以在礦區(qū)的南部找礦前景非常優(yōu)越。

（2）雞冠咀南西部存在新礦體的可能。在雞冠山破裂帶F5斷裂向南延伸的區(qū)域上，K1-R沉積地層覆蓋在地表，蒲圻組地層分布于下層，巖體侵位、大理巖推覆體在局部區(qū)域上可見，巖體和大理巖接觸帶分布在深部，通過1:1萬重力異常發(fā)現，Ⅶ號礦體在走向上，類似于雞冠咀礦區(qū)異常特征。Cu、Zn、Pb、Ag和As套合較好的異常分布在下蒲圻組地層內，垂向上Cu＞400×10-6異常，達到150m的厚度大小，Pb在深部范圍有異常帶出現，銅、金、銅礦化出現在砂頁巖練習當中，綜合研究認為，該區(qū)存在新礦體發(fā)現的可能。

（3）雞冠咀礦區(qū)北西部。過去對礦區(qū)進行研究了解到，斷陷盆地將礦區(qū)礦體進行切割，西北部沒有較好的找礦前景。然而近年來通過研究發(fā)現，犁式斷層存在于礦區(qū)西北側，大理巖殘留體分布在斷裂下盤，同時有泥質粉砂巖（蒲圻組）和角礫巖（侏羅系上統馬架山）在此反復出現，證明嘉陵江組地層可能出現在斷陷盆地深部位置上，有成礦的可能性。通過1：5000高精度重力研究，北西部方向上重力磁場呈現較低的特點，沒有較大的梯度改變，類似于雞冠咀Ⅶ號礦體特征，分布規(guī)律呈現北東向，所以這一地段有可能尋找到新的礦體。

綜合研究認為，該礦深部找礦前景廣闊，應當進一步擴大研究力度，有望找到一個中型銅鐵金礦床。