鐵山雜巖體成礦地質特征及找礦建議

姚艷橋，徐新安，熊意林

（1.湖北省地質局第一地質大隊，湖北大冶 435100；2.湖北省地質調查院，湖北武漢 430034）

鐵山雜巖體地處鄂東南中生代構造—巖漿巖活動區北緣，主要由中酸性侵入巖組成，總面積約170km2。此雜巖體沿早三疊世大冶組和中三疊世蒲圻組界面侵入，受北西西向和北東向斷裂控制[1]。NW 向、NEE 褶皺斷裂和復雜的接觸帶構造為主要的控礦和容礦構造（圖1）。鐵山雜巖體成礦作用強烈，成礦作用方式多樣，形成了礦漿熱液接觸交代型、接觸交代型、熱液型及沉積—熱液改造型等礦床，其中大型礦產地2處、中型礦產地2 處（表1），另發現小型及礦點近90 處，主要成礦元素為Fe、Cu、Co、Pb、Zn、Sr、S等。

表1 鐵山雜巖體主要礦床控礦特征一覽表

筆者依托湖北省地質勘查基金項目《湖北省鄂州市熊家山—彎饒地區銅鐵礦預—普查》，通過收集已有勘查成果，對鐵山雜巖體成礦地質特征和時空分布規律進行初步分析，旨為今后在此區域開展地質科研與找礦工作提供少許認識和幫助。

1 區域成礦地質背景

鄂東南地區夾持于桐柏—大別造山帶和九嶺—幕阜隆起帶之間，其北接襄樊—廣濟斷裂、西界鄂城—嘉魚斷裂、南以坑口—排市斷裂為界，構成鄂東南三角形構造—巖漿活動區[2]。

區內除缺失中、下泥盆統和下石炭統外，自寒武系至第四系均有出露，廣泛分布的是海相碳酸鹽和碎屑巖，局部分布有陸相碎屑巖和陸相火山巖。其中中—下三疊統灰巖或白云巖是區內矽卡巖型鐵、銅、金成礦最密切的圍巖。

區內構造演化主要經歷了三個階段，分別為前震旦紀基底形成階段、震旦紀—早三疊世沉積蓋層階段、中三疊世以來的碰撞造山和陸內強烈變形階段[2]，其中第三階段主要形成了燕山期北北東向隆褶、斷裂系統與印支期北西西—近東西向褶皺斷裂系統直交疊加構造格局，并以燕山期大規模巖漿活動和成礦作用為顯著特征，包含鐵山雜巖體在內的六大巖體、眾多小巖體以及火山盆地正是第三階段產物。

尾隨大規模的巖漿侵入活動，區內形成了多期多階段銅鐵金多金屬成礦作用，以產接觸交代型銅鐵礦著稱于世，是長江中下游成礦帶西端最重要的鐵銅金礦集區。

2 主要成礦地質條件及控礦特征

2.1 巖漿巖條件與控礦

鐵山雜巖體依據超動接觸關系可劃分為2 個超單元。鐵山超單元（燕山早期）從早到晚呈閃長巖—透輝石閃長巖—石英二長閃長巖—黑云母透輝石閃長巖—花崗斑巖等類型過渡。鐵東超單元（燕山晚期從早到晚呈斑狀花崗閃長巖—石英閃長玢巖—花崗閃長斑巖過渡。

鐵山超單元為雜巖體的主體，晚侏羅世閃長巖、透輝石閃長巖等分別構成了礦漿熱液矽卡巖型鐵銅鈷、接觸交代型鐵銅、鐵礦床以及熱液型銅硫等礦床成礦母巖。鐵東超單元的早白堊世石英閃長玢巖與沉積—熱液改造型鉛、鋅、鍶礦關系密切。

2.2 地層條件與控礦

區內幾乎所有金屬礦床（點）的形成均與中—早三疊世的灰巖、白云巖或其捕虜體有關，主要為矽卡巖的形成和礦液的充填交代創造了良好的物理條件和賦存空間。同時與其組合出現的中三疊系世砂頁巖對含礦熱液起著屏蔽防漏的作用，為形成規模礦（床）體創造了條件。

2.3 構造條件與控礦

褶皺構造：區內巖漿侵入時形成的強大熱動力和側壓力加強了接觸面凸凹不平趨勢，加之較強的交代蝕變作用，形成了波狀起伏的“多臺階”接觸帶控礦[4]，區內鐵山大型鐵銅鈷礦床表現尤為突出；巷子口中型銅硫礦主要礦體展布則受疊加于北西向巷子口向斜的北北東向背斜構造控制；獅子立山鉛鋅鍶礦床則受北東向獅子立山隱伏背斜控制。

斷裂構造：北西西向斷裂帶既控制了鐵山雜巖體邊界，也控制了礦床（點）的展布。如鐵山鐵銅鈷礦位于雜巖體南緣斷裂帶，陳盛鐵銅礦、銅坑銅鐵礦位于雜巖體北緣斷裂帶；北北東向下陸—姜橋斷裂則控制了鐵東超單元邊界和鳳梨山鉛鋅礦、獅子立山鉛鋅鍶礦床等。

接觸帶構造：與斷裂構造形成的復合帶是區內矽卡巖礦床中最重要的控礦構造。接觸帶構造面彎曲及形態陡、緩變換形成的“鍋底狀”、“舌狀體”等接觸帶是礦體最有利賦存部位。另外雜巖體內部分布眾多的（隱伏）大理巖捕虜體，其與巖體接觸帶控礦也是鐵山雜巖體成礦的一大特色。

3 礦床類型及典型礦床地質特征

3.1 礦漿熱液接觸交代型

以鐵山鐵銅鈷礦床為代表。礦床受鐵山雜巖體南緣接觸帶控制。礦體主要產于正長閃長巖、細斑石英正長閃長玢巖或黑云母透輝石閃長巖與早三疊世大冶組及早—中三疊世嘉陵江組接觸帶上，呈北西西向展布，由六大主礦體組成（圖2）。礦體在平面上呈NWW向似階梯狀展布，平面形態似藕節狀，礦體的總體走向為北西西向，上部傾向北北東，向深部即轉向南南西傾斜。

礦石類型據礦物組合有黃銅磁鐵礦石、黃銅黃鐵 磁鐵礦石、黃鐵磁鐵礦石等。主要金屬礦物有磁鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、赤銅礦和赤鐵礦；脈石礦物石英、白云石、方解石、金云母、方柱石等；礦石結構有粒狀結構、包含結構、交代殘余結構，礦石構造塊狀構造、浸染狀構造、條紋狀構造等。

3.2 接觸交代型礦床

以接觸交代型鐵銅礦為主，接觸交代型鐵礦為次，主要分布于鐵山超單元北東緣，以陳盛鐵銅礦為代表。該礦床位于鐵山雜巖體北東緣，主要賦存于閃長巖與早—中三疊世隱伏大理巖的接觸帶上，特別是下接觸帶斷裂破碎發育部位。平面上呈近似兩組NEE向斷續條帶展布，為隱伏的接觸交代型鐵銅礦床。主礦體為Ⅱ號礦體，其形態主要受隱伏大理巖捕虜體和接觸帶的產狀制約(圖3)，呈走向北東東的扁豆體，傾向北北西，傾角60°。礦石類型分為鐵礦石、銅礦石和銅鐵礦石三類，以鐵銅礦石為主，主要金屬礦物為磁鐵礦、銅礦、黃鐵礦、輝銅礦、斑銅礦，主要脈石礦物方解石、金云母、透輝石；礦石結構主要為自形及他形粒狀結構、交代結構和壓碎結構等，礦石構造主要為致密塊狀及粉粒狀構造。

3.3 熱液型礦床

以巷子口銅硫礦為代表，位于鐵山超單元北緣東段。礦床已探明有五個礦體群，由大小懸殊、形態各異的36 個工業礦體和10 個低品位礦體所組成。北北東向大洪山至古林上背斜控制了礦床體的分布（圖4），各礦體的延伸方向與其相一致。接觸構造破碎帶和裂隙構造破碎帶為礦體的主要賦存部位。Ⅳl號礦體為主礦體，埋藏深，礦體受閃長巖與下部舌狀大理巖體（早—中三疊世）之侵入接觸構造和裂隙構造雙重控制，總體向南東傾，其傾角隨構造形態而變異。其兩端由于受北西向褶皺構造的影響，分別仰起并向巷子口向斜兩翼側伏，形成略有起伏的鍋底狀構造。

礦石類型以銅硫礦石為主，硫礦石、銅礦石為次。主要金屬礦物為黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦等，脈石礦物有透輝石、金云母、方解石、白云石等；礦石結構主要有晶粒結構、交代結構、膠狀結構和壓碎結構，礦石構造有浸染狀構造、塊狀構造和條帶狀構造等。

據礦物共生組合及形成的先后關系、礦體空間分布特征及成礦作用分析，礦床成因應屬高中溫熱液充填交代型。

3.4 沉積熱液—改造型礦床

以獅子立山鉛鋅鍶礦為代表（圖5）。礦體主要呈透鏡狀、似層狀賦存于早白堊世石英閃長玢巖與中三疊世粉砂質粘土巖和早—中三疊世白云巖接觸帶及其附近，為鉛、鋅、鍶共生礦床，鉛鋅為小型，鍶為特大型。礦體受北東向獅子立山隱伏背斜控制，多分布于背斜兩翼，總體走向北東東—近東西，傾向為南東或北西。Ⅰ號礦體群為主礦體。礦石礦物有天青石、閃鋅礦、方鉛礦、菱鋅礦，脈石礦物為白云石、方解石、石英、高嶺石等；礦石結構主要有板柱狀結構、半自形—他形粒狀結構、纖維狀結構、交代結構、壓碎結構等。礦石構造主要有浸染狀構造、角礫狀構造、條帶狀構造等。

礦石類型主要為鉛鋅礦石、鉛鋅鍶礦石及鍶礦石，伴生有益組分為銀、鎘，其次為金。

4 礦床時空分布規律

與花崗巖類侵入作用有關的礦床成礦系列，包含了與燕山中、晚期中淺閃長巖—黑云母透輝石閃長巖—二長閃長巖—石英閃長巖—花崗巖有關的鐵銅硫鉛鋅礦床亞系列（薛迪康等，1997），實際上多數礦產地是接觸交代型、熱液型等“多型一體”，礦床及礦(化)點時空展布具有一定的規律性。

成礦時代:燕山早期鐵山超單元以接觸交代型鐵銅、銅硫礦床為主，接觸交代型鐵礦為輔，前者礦床規模相對較大，后者均為小型或礦點。燕山晚期鐵東超單元主要形成了沉積—熱液改造型鉛鋅鍶礦床，典型礦床主要為獅子立山鉛鋅鍶礦，其次以熱液型金礦床為主。

礦床空間分布規律:水平方向上，礦漿熱液接觸交代型鐵銅鈷、接觸交代型鐵與鐵銅等礦床主要環繞雜巖體的邊部及捕虜體分布；熱液型銅硫礦和沉積—熱液改造型鉛鋅鍶等主要分布于雜巖體的東部，總體上自西向東呈西鐵、東鉛鋅、中間鐵銅（鈷）的礦床分布格局。垂向上，巖體的邊緣深部易形成較高溫的鐵銅等金屬礦床，而兩側及淺部則以低溫礦床為主；沉積—熱液改造型鉛鋅礦(低溫)由淺至深呈鉛鋅—鍶—鉛鋅—銅礦化分帶；接觸交代型鐵銅床由深至淺多表現為銅—鐵—鐵銅—鐵的礦化元素分帶。

5 找礦建議

(1)在鐵山雜巖體西部劉南塘—皮金獻一帶，地表出露零散小巖枝，北東東向褶皺與北北東向斷裂構造發育；重力高異常與磁異常極為吻合且規模大，推斷深部有較大規模的大理巖捕擄體存在；據已有資料推斷，至-800m左右為鐵山雜巖體與下伏灰巖（大理巖）主接觸帶。因而探索深部接觸交代型或其它熱液型銅鐵金礦床（體）潛力較大。

(2)在鐵山雜巖體北東緣接觸帶，主要礦床類型為接觸交代型鐵銅礦，成礦受北西向斷裂和北西向隱伏大理巖(帶)及北北東向小背斜、向斜橫跨褶皺構造控制。于李秀乙—銅灶—銅坑一帶，分布有眾多鐵銅礦等，發育數處地磁異常和激電異常，且一一對應已知礦體。對比物化探異常規模和現已探明的礦床規模，深部有望繼續擴大遠景。

(3)在鐵山雜巖體內部，大理巖捕虜體及與其有關的礦床（點）廣泛分布。其中在謝華伍—虞家灣一帶，據重磁資料和以往勘查成果，可能存在一條北西向的隱伏背斜，該背斜主要由大冶組灰巖（大理巖）組成，具有西深東淺的特征，巖漿巖充填于背斜核部或超覆于背斜構造之上，形成北西向隱伏的大理巖殘留體和捕虜體構造，本次基金項目在謝華伍斷裂以南施工的鉆孔即見到含銅矽卡巖化大理巖。在大石橋—付家—代家灣一帶，存在的正負相伴的磁異常和重力異常具礦致異常特征，以往工作并未驗證；付家地段已有鉆孔驗證證實存在隱伏大理巖捕虜體，并發現有銅礦(化)體，沿深部有較好的找礦前景。