鄂東北大坡頂金礦床地質(zhì)特征及成因分析

徐學(xué)金 鄒院兵 蔣之飛 孟志鵬 陳松 方潔

摘要：大坡頂金礦床位于西大別大磊山穹窿中部，礦體呈脈狀、似板脈狀賦存于斷裂構(gòu)造中，走向和傾向上均具舒緩波狀特征，厚度變化屬于穩(wěn)定型，金品位變化屬于均勻型;礦石類型以石英脈型為主，蝕變巖型次之，石英脈型礦石金品位一般高于蝕變巖型礦石，金礦化與多金屬硫化物呈正相關(guān);圍巖蝕變具有分帶性，黃鐵礦化、硅化、鉀化與金礦化關(guān)系密切。大坡頂金礦床成礦物質(zhì)與成礦流體主要來源于燕山期巖漿熱液，金成礦作用與燕山期花崗質(zhì)巖漿作用密切相關(guān)，礦床成因類型屬于中溫巖漿熱液型。

關(guān)鍵詞：大坡頂金礦床;大磊山穹窿;成礦時代;礦床成因;鄂東北

中圖分類號：TD11 P618.51文獻標志碼：A開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

文章編號：1001-1277（2020）02-0026-06doi：10.11792/hj20200205

大坡頂金礦床位于西大別大磊山穹窿中部，估算金資源量1.9 t，與大磊山穹窿構(gòu)造北部邊緣的白云金礦床（估算金資源量5.99 t）共同構(gòu)成了大磊山金礦田[1-4]，其為大別造山帶目前發(fā)現(xiàn)的規(guī)模最大的金礦田。大坡頂金礦床發(fā)現(xiàn)至今，先后開展了普查、詳查工作[1，4]，普查工作主要開展了1∶10 000地質(zhì)測量、1∶2 000巖石地化剖面測量、槽探工程、坑探工程及鉆探工程，詳查工作主要開展了1∶2 000地質(zhì)測量、槽探工程及鉆探工程，進一步提高了部分礦體的控制程度。不同學(xué)者從不同角度對大坡頂金礦床進行了研究[2-3]，但對其地質(zhì)特征和礦床成因方面研究不足。本文通過進一步總結(jié)該礦床地質(zhì)特征，并分析礦床成因，以期為大別山地區(qū)金礦勘查提供思路。

1 成礦地質(zhì)背景

鄂東北大磊山地區(qū)位于北西向新城—黃陂斷裂與北北東向澴水斷裂交匯部位的東側(cè)（見圖1）。區(qū)域內(nèi)出露的地層主要為古元古界大別巖群和新元古界紅安巖群，大別巖群分布于大磊山穹窿核部，紅安巖群分布于大磊山穹窿四周，二者呈平行整合接觸。區(qū)域內(nèi)主要構(gòu)造線與新城—黃陂斷裂平行，呈北西西向展布，斷裂極為發(fā)育，不同期次、方向、性質(zhì)和規(guī)模的斷裂縱橫交錯[1-2]，北西西向斷裂是區(qū)域主要的儲礦構(gòu)造，北北東向斷裂大多表現(xiàn)為破礦構(gòu)造，僅局部層間斷裂有銀金礦化。區(qū)域內(nèi)出露晉寧期與燕山期侵入巖，且燕山期花崗巖極為發(fā)育，沿各走向斷裂分布的煌斑巖脈、花崗斑巖脈等也極為發(fā)育。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征 ?

大坡頂金礦區(qū)主要出露古元古界大別巖群及新元古界紅安巖群中深變質(zhì)巖系（見圖2），大別巖群主要巖石類型為白云鉀長片麻巖、白云二長片麻巖夾薄層淺粒巖、白云鈉長片麻巖，紅安巖群主要巖石類型為白云石英片巖、白云石英鈉長片巖、白云鈉長片麻巖、變粒巖等。礦區(qū)內(nèi)變質(zhì)變形作用強烈，各種斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要發(fā)育北西西向和北北東向斷裂，北西西向斷裂傾向195°～215°，傾角45°～85°;北北東向斷裂傾向275°～300°，傾角35°～55°。礦區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造簡單。已發(fā)現(xiàn)礦體主要賦存于北西西向斷裂內(nèi)的石英脈及硅化、鉀化巖石中，少數(shù)賦存于北北東向斷裂內(nèi)的石英脈及硅化、鉀化巖石中。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征 ?

大坡頂金礦床由北西西向的Ⅹ、Ⅻ、ⅩⅢ、ⅩⅣ、ⅩⅥ號金礦脈及北北東向的201號（金）銀礦脈、202號和203號金礦脈共8條礦脈組成（見圖2），礦脈主要賦存于大別巖群白云二長片麻巖、變粒巖及淺粒巖中，沿斷裂斷續(xù)分布，具有尖滅再現(xiàn)、膨大狹縮特征。北西西向礦體一般規(guī)模大，以金礦化為主，礦體存在明顯的側(cè)伏規(guī)律，側(cè)伏向約為270°，側(cè)伏角約為35°;北北東向礦體規(guī)模一般較小，以銀礦化為主，金礦化次之。礦脈中礦體厚度變化屬于穩(wěn)定型，Au品位變化屬于均勻型。礦體無論沿走向上還是傾向上均與控礦斷裂特征相同，均具有舒緩波狀。

3.1.1 Ⅹ號金礦脈

Ⅹ號金礦脈長度約為5 300 m，其內(nèi)礦體呈脈狀、似板脈狀或薄板脈狀賦存于北西西向斷裂構(gòu)造中，產(chǎn)狀為（200°～230°）∠（54°～70°），與斷裂構(gòu)造產(chǎn)狀一致。根據(jù)探礦工程見礦情況，共圈定3條礦體，分別為Ⅹ-1、Ⅹ-2、Ⅹ-3號礦體。

Ⅹ-1號礦體：呈脈狀或似板脈狀，長度為132 m，厚度為0.20～0.78 m，厚度變化系數(shù)為34.36 ?%，屬于穩(wěn)定型;Au品位為3.46×10-6～12.04×10-6，平均品位為8.45×10-6，Au品位變化系數(shù)為31.89 %，屬于均勻型。

Ⅹ-2號礦體：呈脈狀或似板脈狀，長度為394 m，厚度為0.36～0.91 m，平均厚度為0.62 m，厚度變化系數(shù)為42.54 ?%，屬于穩(wěn)定型;Au品位為1.62×10-6～33.47×10-6，平均品位為9.06×10-6，Au品位變化系數(shù)為149.41 ?%，為較均勻型，Au品位由淺向深具變大的趨勢（見圖3）;控制最大斜深為275 m。

Ⅹ-3號礦體：呈脈狀或似板脈狀，長度為464 m，厚度為0.13～1.65 m，平均厚度為0.62 m，厚度變化系數(shù)為107.57 ?%，屬于較穩(wěn)定型;Au品位為1.34×10-6～30.40×10-6，平均品位為8.42×10-6，Au品位變化系數(shù)為143.23 %，屬于較均勻型;控制最大斜深為340 m。

3.1.2 Ⅻ號金礦脈

Ⅻ號金礦脈長度約2 600 m，呈脈狀或薄板脈狀賦存于北西西向斷裂中，產(chǎn)狀為（195°～220°）∠（65°～80°），與斷裂產(chǎn)狀一致。根據(jù)探礦工程見礦情況，圈定1條礦體;礦體呈脈狀或薄板脈狀，長度為443 m，厚度為0.05～1.05 m，平均厚度為0.43 m，厚度變化系數(shù)為49.25 %，屬于穩(wěn)定型;Au品位為1.16×10-6～21.20×10-6，平均品位為2.92×10-6，Au品位變化系數(shù)為37.18 %，屬于均勻型。

3.1.3 ⅩⅢ號金礦脈

ⅩⅢ號金礦脈長度約1 200 m，呈脈狀或薄板脈狀賦存于北西西向斷裂中，產(chǎn)狀與斷裂產(chǎn)狀（200°～220°）∠（45°～60°）一致。根據(jù)探礦工程見礦情況，圈定1條礦體，礦體呈脈狀或薄板脈狀，長度為 84 m，厚度為0.30～0.35 m，平均厚度為0.33 m，厚度變化系數(shù)為3.44 %，屬于穩(wěn)定型;Au品位為6.62×10-6～8.65×10-6，平均品位為7.56×10-6，Au品位變化系數(shù)為5.95 %，屬于均勻型;礦體控制斜深為109 m。

3.1.4 ⅩⅣ號金礦脈

ⅩⅣ號金礦脈長度約400 m，產(chǎn)狀與斷裂產(chǎn)狀一致，斷裂產(chǎn)狀為（200°～215°）∠（53°～65°）。根據(jù)探礦工程見礦情況，圈定1條礦體，礦體呈薄板脈狀，長度為80 m，厚度為0.62 m，Au平均品位為8.16×10-6。

3.1.5 201號（金）銀礦脈

201號（金）銀礦脈中圈定（金）銀礦體1條，（金）銀礦體呈脈狀或薄板脈狀，長度約3 500 m，產(chǎn)狀（122°～140°）∠（20°～45°），與斷裂產(chǎn)狀一致。（金）銀礦體厚度為0.19～0.24 m，平均厚度為0.22 m，厚度變化系數(shù)為5.20 ?%，屬于穩(wěn)定型;Au品位為1.39×10-6～2.13×10-6，Ag品位為34.70×10-6～209.00×10-6，Au品位變化系數(shù)為9.20 %，Ag品位變化系數(shù)為31.99 %，Au、Ag品位變化均屬于均勻型。

3.1.6 202號金礦脈

202號金礦脈中圈定礦體1條，礦體呈透鏡狀，產(chǎn)狀128°∠45°，長度約為150 m，厚度為0.1～0.6 m，Au平均品位為1.3×10-6。

3.1.7 203號金礦脈

203號金礦脈中圈定礦體1條，由平行的石英細脈和硅化碎裂巖組成，礦體呈透鏡狀，產(chǎn)狀308°∠45°，長度約為50 m，厚度為0.1～0.5 m，Au品位為1.0×10-6～1.4×10-6。

3.2 礦石特征

礦石類型以石英脈型為主，蝕變巖型次之。石英脈型礦石金品位一般高于蝕變巖型。

礦石中金屬礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、自然金及銀金礦等（見圖4）;脈石礦物主要有石英、長石、絹云母、綠泥石、方解石等。自然金、銀金礦呈乳滴狀或不規(guī)則狀，粒度介于5～150 μm，金成色736～860，主要嵌布于黃鐵礦、石英裂隙或粒間，少量包裹于金屬硫化物、石英之中[1-2]?；疑獰熁疑⒈热榘咨⒔鹌肺桓?黃鐵礦的自形程度越差，碎裂程度越高，金品位相對越高。礦石中金屬硫化物含量與金品位呈正相關(guān)。

礦石結(jié)構(gòu)主要有他形粒狀結(jié)構(gòu)、粒狀變晶結(jié)構(gòu)，其次為半自形粒狀變晶結(jié)構(gòu)、花崗變晶結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、定向乳濁狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要有細脈—浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、稠密浸染狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造等。

3.3 圍巖蝕變特征

圍巖蝕變發(fā)育，主要有硅化、鉀化、黃鐵礦化，其次為碳酸鹽化、絹云母化、重晶石化。圍巖蝕變的強度與控礦斷裂關(guān)系密切，并具有分帶性，從斷裂構(gòu)造中心向兩側(cè)圍巖蝕變由強硅化鉀化→硅化鉀化→弱硅化鉀化依次轉(zhuǎn)變[1-3]。硅化分布于含金石英脈兩側(cè)，寬度一般為5～30 cm，局部可達1 m左右。黃鐵礦化、硅化、鉀化與金礦化關(guān)系密切。

3.4 成礦期及成礦階段

根據(jù)礦物共生組合、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，將大坡頂金礦床成礦作用分為熱液期、表生期。熱液期分3個階段，分別為石英階段（Ⅰ）、自然金-石英-金屬硫化物階段（Ⅱ）、碳酸鹽-硫酸鹽階段（Ⅲ）。表生期主要金屬礦物為黃鐵礦，以及黃銅礦氧化成的褐鐵礦、銅藍。

4 礦床成因分析

4.1 成礦時代

大坡頂金礦區(qū)含金石英脈Rb-Sr測年結(jié)果為131.0 Ma±10.0 Ma[1]。曹正琦等[5]根據(jù)石英脈充填煌斑巖裂隙的現(xiàn)象，對煌斑巖中的鋯石進行U-Pb定年，限定大磊山金礦田金礦成礦時代為126.8 Ma±2.0 Ma。鄰近的金城金礦床和老灣金礦床成礦時代為135.0 Ma±0.8 Ma和138.9 Ma±3.3 Ma[6-7]。大坡頂金礦床在成礦地質(zhì)背景與老灣金礦床及金城金礦床相似，綜合認為，大坡頂金礦床成礦時代應(yīng)為130 Ma左右。

4.2 成礦作用

在桐柏—大別造山帶的長期活動過程中，形成了大磊山穹窿和一系列的平行造山帶，以及垂直造山帶的剪切帶，同時伴有廣泛的巖漿活動。至燕山晚期巖漿活動的結(jié)束，在大磊山穹窿深部形成了以巖漿熱液為主，包含大氣降水的循環(huán)熱液及其他熱液共同組成的大規(guī)模的高壓流體。其中，一部分沿北西西向或北北東向的斷裂或裂隙上升，由于溫度的下降、壓力的減小而在適當?shù)沫h(huán)境沉淀、充填成礦;而另一部分是這些高壓流體周圍巖體受水力壓裂作用，經(jīng)多次的開放、愈合、開放而形成含金構(gòu)造脈體。

4.3 礦床成因

大坡頂金礦床礦石中黃鐵礦微量元素w（CO）/w（Ni）值大于1，說明金成礦作用與深部巖漿作用有關(guān)[1-2]。金城金礦床、老灣金礦床成礦流體來源于巖漿熱液，后期混入大氣降水[6，8-11]。鄰近的白云金礦區(qū)內(nèi)含金石英脈的氫氧同位素分析結(jié)果表明，成礦流體來源于巖漿熱液，后期混入了大氣降水[4，12]。來自深部的含金熱液，遷移的過程中萃取了圍巖中的金元素，在成礦有利部位發(fā)生充填成礦作用和交代成礦作用而形成金礦化。

徐啟東等[13]對白云金礦床測試的流體包裹體均一溫度為170 ℃～350 ℃，本次工作對鄰近白云金礦區(qū)的含金石英脈測試的流體包裹體均一溫度為224 ℃～306 ℃。

桐柏—大別山地區(qū)廣泛出露燕山期巖體，成巖年齡110～150 Ma，峰值124～135 Ma[6-7，14-18]，金礦成礦時代與大別造山帶峰期巖漿活動時間一致[5-11，15-19]，桐柏—大別地區(qū)燕山期巖漿活動與金礦床的形成密切相關(guān)。

李江洲等[12]認為白云金礦床屬于巖漿熱液成因，曹正琦等[5]認為大磊山金礦田內(nèi)的礦床成因類型屬于中低溫巖漿熱液型?？傮w而言，燕山期巖漿活動提供了成礦流體和部分成礦物質(zhì)來源，大坡頂金礦床成礦作用與燕山期花崗質(zhì)巖漿作用密切相關(guān)，礦床成因類型屬于中溫巖漿熱液型。

5 結(jié) 論

1）大坡頂金礦床斷裂控礦特征明顯，北西西向和北北東向斷裂為本區(qū)含礦構(gòu)造。礦體均賦存于斷裂構(gòu)造內(nèi)，規(guī)模大小不一，形態(tài)簡單，呈脈狀、似板脈狀、薄板脈狀或透鏡狀，沿走向和傾向具舒緩波狀特征，厚度、品位較穩(wěn)定。

2）礦石類型以石英脈型為主，蝕變巖型次之，石英脈型礦石金品位一般高于蝕變巖型，金礦化與金屬硫化物呈正相關(guān);黃鐵礦化、硅化、鉀化與金礦化關(guān)系密切。

3）大坡頂金礦床成礦物質(zhì)與成礦流體主要來源于燕山期巖漿熱液，礦床賦存于古元古界大別巖群中，受斷裂構(gòu)造控制，金成礦作用與燕山期花崗質(zhì)巖漿作用密切相關(guān)，礦床成因類型屬于中溫巖漿熱液型。

[參考文獻]

[1] 杜登文，葉昌智，張基林，等.湖北省大悟縣大坡頂金礦普查報告[R].孝感：鄂東北地質(zhì)大隊，2008.

[2] 杜登文，洪漢烈，徐志強，等.湖北大悟大坡頂金礦床金礦物特征[J].地質(zhì)科技情報，2008，27（4）：55-60.

[3] 王粉麗，洪漢烈，杜登文，等.湖北大悟大坡頂金礦床微量元素地球化學(xué)特征[J].黃金，2009，30（12）：20-24.

[4] 袁桂遠，唐國強，黎長高.鄂東北三輪區(qū)劃報告[R].孝感：鄂東北地質(zhì)大隊，2007.

[5] 曹正琦，謝應(yīng)波，周向輝，等.湖北大悟大磊山金礦礦床成因與控礦構(gòu)造[J].巖石礦物學(xué)雜志，2017，36（5）：733-742.

[6] 朱江，彭三國，周新.湖北大悟宣化店地區(qū)1∶5萬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查成果報告[R].武漢：中國地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，2018.

[7] 楊梅珍，陸建培，付靜靜，等.桐柏山老灣金礦帶與燕山期巖漿作用有關(guān)的巖漿熱液金多金屬礦床成礦作用——來自地球化學(xué)、年代學(xué)證據(jù)及控礦構(gòu)造地質(zhì)約束[J].礦床地質(zhì)，2014，33（3）：651-666.

[8] 謝巧勤，徐曉春，岳書倉，等.河南桐柏老灣金礦的成礦作用研究[J].礦床地質(zhì)，2002，21（增刊1）：723-726.

[9] 謝巧勤，徐曉春，李曉萱，等.河南老灣金礦床稀土元素地球化學(xué)對成礦物質(zhì)來源的示蹤[J].中國稀土學(xué)報，2005，23（5）：636-640.

[10] 劉洪，呂新彪，劉閣，等.金城金礦同位素地球化學(xué)特征、物質(zhì)來源及成因探討[J].礦床地質(zhì)，2012，31（增刊1）：577-578.

[11] 劉洪，呂新彪，尚世超，等.河南羅山金城金礦床成礦物質(zhì)來源探討[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2013，27（4）：869-878.

[12] 李江洲，肖蔭萍.白云金礦床地質(zhì)特征及成因初探[J].湖北地質(zhì)，1990，4（1）：32-50.

[13] 徐啟東，鐘增球，索書田，等.桐柏—大別地區(qū)中溫?zé)嵋航鸬V床成礦流體性質(zhì)與沉淀機理[J].礦床地質(zhì)，1995，14（1）：59-72.

[14] 劉歡.桐柏—大別造山帶剪切帶構(gòu)造與年代學(xué)研究[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2016.

[15] 許長海.大別造山帶碰撞后構(gòu)造熱/巖漿演化過程[D].上海：同濟大學(xué)，2002.

[16] 劉銳，吳昌雄，祝莉玲，等.北大別南部存在巨量隱伏燕山期巖漿作用：巖漿巖鋯石U-Pb年齡、元素及Sr-Nd-Hf同位素地球化學(xué)證據(jù)[J/OL].大地構(gòu)造與成礦學(xué)：1-24[2019-05-06].https：∥doi.org/10.16539/jddgzyckx.2018.06.015.

[17] 劉曉強.大別造山帶燕山期巖漿巖成礦作用與巖石成因[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2014.

[18] 張超，馬昌前.大別山晚中生代巨量巖漿活動的啟動：花崗巖鋯石U-Pb年齡和Hf同位素制約[J].礦物巖石，2008，28（4）：71-79.

[19] 趙新福，李占軻，趙少瑞，等.華北克拉通南緣早白堊世區(qū)域大規(guī)模巖漿-熱液成礦系統(tǒng)[J].地球科學(xué)，2019，44（1）：52-68.

Geological characteristics and genesis analysis of Dapoding Gold Deposit in northeast Hubei

Xu Xuejin，Zou Yuanbing，Jiang Zhifei，Meng Zhipeng，Chen Song，F(xiàn)ang Jie

（No.6 Geological Team of Hubei Geological Bureau）

Abstract：Dapoding Gold Deposit is located in the middle of Daleishan dome in west Dabie.The ore bodies occur in veins and plate-like veins in fault structure，characterized by gentle waves in striking and inclination，with stable thickness and even gold grade variation; the ore type is mainly quartz vein followed by altered rock.The gold grade of the former is usually higher and the gold mineralization is positively related with polymetallic sulfide; the wall rock alteration is characterized with zonation.Pyritization，silicification，potassium alteration and gold mineralization are closely related.The ore-forming materials and fluids of Dapoding Gold Deposit mainly originate from Yanshannian magmatic hydrothermal fluids，the gold mineralization is closely related to Yanshannian granite magmatism and the deposit genesis is epithermal magmatic hydrothermal gold deposit.

Keywords：Dapoding Gold Deposit;Daleishan dome;metallogenic epoch;deposit genesis;northeast Hubei

收稿日期：2019-05-09; 修回日期：2020-01-06

基金項目：湖北省地質(zhì)局項目（KJ2019-9）

作者簡介：徐學(xué)金（1968—），男，湖北天門人，高級工程師，從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作;湖北省孝感市建設(shè)路163號，湖北省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊，432000;E-mail：3238736938@qq.com

通信作者，E-mail：630456035@qq.com，17362663527