范 瑋， 徐學(xué)金， 吳昌雄， 李 俊， 孟志鵬， 楊年浩， 李冰冰

(1.湖北省地質(zhì)局 第六地質(zhì)大隊(duì)，湖北 孝感 432000； 2.湖北省地質(zhì)局 第一地質(zhì)大隊(duì)，湖北 黃石 435100)

鄂東北地區(qū)的白云金礦床是近幾年發(fā)現(xiàn)的中型金礦床，由湖北省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊(duì)開展普查和詳查工作，截至2014年，累計(jì)查明金資源量5.995 t，銀8 t。本文總結(jié)了白云金礦床的地質(zhì)特征、找礦標(biāo)志和成礦模式，以期為鄂東北地區(qū)金礦勘查提供思路。

1 成礦地質(zhì)背景

區(qū)域構(gòu)造處于北西向新(城)—黃(陂)剪切帶與北北東向的澴水大斷裂交匯部位的東側(cè)，構(gòu)造及巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，形成了獨(dú)特的大磊山穹窿構(gòu)造特征；北西向斷裂構(gòu)造是本區(qū)主要控巖控礦構(gòu)造，控制了金銀礦的分布[1]。礦體賦存于北西西向、北西向陡傾角脆性斷層帶內(nèi)，賦礦圍巖為古元古界大別巖群和新元古界紅安巖群片麻巖、片巖、變粒巖等。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)出露的地層主要為新元古界紅安巖群黃麥嶺巖組和七角山巖組，其地層巖性主要為白云鈉長片麻巖、石英片巖、鈉長角閃片巖、鈉長變粒巖、淺粒巖、含錳大理巖、石墨片巖、綠簾鈉長角閃片巖。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要為北西、北北西、北東—北北東、北北東四組。其中，以北西向斷裂規(guī)模較大，是礦區(qū)內(nèi)的主要控礦斷裂。巖漿巖主要為新元古代大磊山侵入巖，呈巖基狀，經(jīng)變形變質(zhì)作用改造，主要巖性為一套花崗質(zhì)、花崗閃長質(zhì)片麻巖，巖石化學(xué)特征表明屬深源同熔型鈣堿性花崗巖類[2-3]。礦區(qū)內(nèi)廣泛分布有不同方向的煌斑巖脈，多沿?cái)嗔殉涮?，巖性以云煌巖為主，脈體規(guī)模一般長數(shù)米、數(shù)十米至數(shù)百米乃至幾千米，厚度一般0.50～10 m。

2.2 礦體特征

白云金礦床位于大磊山穹窿的中心部位及其東翼，經(jīng)歷次勘查已查明具有一定規(guī)模的工業(yè)礦體共有5條礦脈，分別是：Ⅰ號(hào)脈、Ⅱ號(hào)脈、Ⅷ號(hào)脈、Ⅹ號(hào)脈和201號(hào)脈(圖1、圖2)。其中201號(hào)脈賦存在北北東向?qū)娱g斷裂破碎帶內(nèi)，其它4條礦脈均賦存在北西向斷裂破碎帶內(nèi)的石英脈中。

2.2.1Ⅰ號(hào)脈

圈定工業(yè)礦體1處，礦體呈板脈狀賦存于北西向斷裂構(gòu)造中，長1 506 m，厚度為0.2～0.5 m，最厚為1.86 m，平均厚度0.47 m，厚度變化系數(shù)71.41%，屬較穩(wěn)定類型；Au平均品位9.79×10-6。礦脈出露最大標(biāo)高+270 m，最大控制斜深325 m。礦脈傾向310°，傾角35°～55°，礦體西段較陡，東段較緩；地表較陡，深部變緩，表現(xiàn)為礦脈在橫向上呈“舒緩波狀”的形態(tài)特征。

2.2.2Ⅱ號(hào)脈

圈定工業(yè)礦體1個(gè)，礦體呈板脈狀，礦體傾向200°～210°，傾角45°～60°，礦體產(chǎn)狀由西往東，傾角由陡變緩，再逐漸變陡；出露最大標(biāo)高371.2 m，最大控制斜深355 m。礦脈傾角東緩西陡，地表較緩，中部較陡，深部又變緩，表現(xiàn)為“舒緩波狀”的形態(tài)特征。礦體長1 140 m，厚度為0.2～0.77 m，平均厚度為0.27 m，厚度變化系數(shù)為70%，屬較穩(wěn)定型；Au平均品位為7.6×10-6。

圖1 大悟縣白云金礦床地質(zhì)簡圖
Fig.1 Geological map of Baiyun gold deposit in Dawu county
1.新元古界紅安巖群七角山巖組；2.新元古界紅安巖群黃麥嶺巖組；3.新元古代花崗閃長巖；4.含金礦化石英脈及編號(hào)；5.含金石英脈及編號(hào)；6.含金銀石英脈及編號(hào)；7.煌斑巖脈； 8.地質(zhì)界線；9.斷層及編號(hào)；10.片理產(chǎn)狀。

2.2.3Ⅷ號(hào)脈

礦體呈透鏡體狀分布于硅化破碎帶中，斷續(xù)長2 880 m，厚度一般為0.3～1.5 m，最厚4.76 m，平均厚度為0.78 m，厚度變化系數(shù)為107%，屬不穩(wěn)定型；礦脈傾向230°～250°，傾角50°～80°；該段礦化較好，共圈定有5個(gè)工業(yè)礦體，分別為Ⅷ-1號(hào)、Ⅷ-2號(hào)、Ⅷ-3號(hào)、Ⅷ-4號(hào)和Ⅷ-5號(hào)，礦體特征見表1。

2.2.4Ⅹ號(hào)脈

位于礦區(qū)南部，受F10斷裂控制，沿北西方向展布，西起四方灣，東至蔣家樓子，呈似板脈狀，全長5 300 m，厚度一般為0.13～1.65 m，最厚1.80 m，平均厚度0.52 m，厚度變化系數(shù)107%，屬不穩(wěn)定類型。礦脈出露最大標(biāo)高+464 m，最大控制斜深340 m。由于受F18、F56斷裂的破壞，由西向東依次分為Ⅹ-1、Ⅹ-2、Ⅹ-3三段，礦體特征見表1。

2.2.5201號(hào)脈

礦脈斷續(xù)延長3 020 m，出露最大標(biāo)高471 m，最大控制斜深270 m。礦脈傾向120°～130°，傾角20°～38°。圈定工業(yè)礦體1個(gè)，呈板脈狀，礦體長690 m，厚度一般為0.1～0.55 m，最厚1.38 m，平均厚度為0.62 m，厚度變化系數(shù)為67%，屬較穩(wěn)定型；Au平均品位1.27×10-6，Ag平均品位 138.2×10-6。

表1 白云金礦床礦體特征一覽表Table 1 Table of orebody characteristics of Baiyun gold deposit

2.3 礦石特征

(1) 礦石組成。礦區(qū)的礦石類型主要為石英脈型金礦石，其次為蝕變巖型金礦石，其比例為10∶2。礦石礦物有黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦及銀金礦等；脈石礦物主要有石英、鉀長石、絹云母、斜長石、綠泥石、方解石等。

圖2 白云金礦區(qū)17線、97線、320勘探線剖面圖
Fig.2 Profile of exploration line 17,97 and 320 in Baiyun gold mining area
1.新元古代大磊山侵入巖；2.金礦體及編號(hào)；3.金礦化體；4.鉆孔位置及編號(hào)。

白云金礦床各礦脈礦石中金以銀金礦的形式產(chǎn)出，多與黃鐵礦、石英、方鉛礦連生，少量與閃鋅礦連生，礦物顆粒大小在5～100 μm之間，屬顯微金。銀金礦顆粒呈液滴狀或不規(guī)則形狀充填于黃鐵礦、石英顆粒的裂隙或間隙中，少量被包裹在硫化物礦物、石英顆粒之中。金礦物成色較低，平均成色為784。

(2) 礦石組構(gòu)。礦石結(jié)構(gòu)主要為他形粒狀結(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)、交代結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要為星散狀構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、稠密浸染狀構(gòu)造、塊狀—稠密浸染狀構(gòu)造、浸染—條帶狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造等。

2.4 圍巖蝕變特征

礦區(qū)內(nèi)主要圍巖蝕變?yōu)楣杌?、黃鐵礦化、鉀化、碳酸鹽化等。硅化普遍見于含金石英脈兩側(cè)，寬度一般5～30 cm，局部可達(dá)1 m左右；鉀化常見于含金石英脈的旁側(cè)，形成寬1～15 mm的鉀化蝕變帶，在與含金石英脈壁邊緣接觸處表現(xiàn)平直，而與圍巖界線為漸變，呈不規(guī)則的“暈”邊；黃鐵礦化一般見于靠近含金石英脈的圍巖一側(cè)，礦化寬度2～20 cm，黃鐵礦一般呈星散狀、浸染狀、條帶狀產(chǎn)出，離含金石英脈愈近礦化愈強(qiáng)；碳酸鹽化為成礦期后的一種蝕變，主要以膠狀—雛晶狀碳酸鹽細(xì)脈，穿插圍巖和含金石英脈。

2.5 成礦期與成礦階段

根據(jù)礦石的礦物組合特征、生成順序、礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、圍巖蝕變與礦化的關(guān)系，結(jié)合含礦脈體的產(chǎn)狀及礦脈的穿插關(guān)系，將白云金礦床分為熱液期和表生期兩個(gè)成礦期。熱液期劃分為三個(gè)成礦階段，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)。表生期主要為黃鐵礦、黃銅礦氧化成褐鐵礦、銅藍(lán)。

3 控礦因素

構(gòu)造與成礦：通過本區(qū)的新—黃斷裂帶是主導(dǎo)性的控巖控礦構(gòu)造，礦區(qū)內(nèi)一系列北西西向陡傾角脆性斷層是主要的容礦和儲(chǔ)礦構(gòu)造。具體發(fā)育在兩個(gè)部位上：一是在大磊山花崗巖體內(nèi)部，顯張性，經(jīng)石英脈充填成礦；二是在巖體與基底變質(zhì)巖系結(jié)合部，早期擠壓形成糜棱巖，晚期發(fā)生脆性疊加，經(jīng)熱液作用形成蝕變巖型礦體。

巖漿與成礦：通過收集前人S、Pb、H、O微量以及稀土元素，并結(jié)合大別造山帶燕山期成巖年齡以及金礦成礦時(shí)代[1,3-10]，綜合分析認(rèn)為金礦成礦作用與燕山期巖漿活動(dòng)密切相關(guān)，為金銀礦的形成提供了流體和物質(zhì)來源。由于燕山中—晚期巖漿活動(dòng)的結(jié)果，在大磊山穹窿深部形成了以巖漿期后熱液為主的大規(guī)模的高壓流體。這些流體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(dāng)?shù)沫h(huán)境沉淀、充填成礦。而另一部分是這些高壓流體的水力壓裂作用經(jīng)多次的開放、愈合、開放而形成含金同構(gòu)造脈體。

地層與成礦：礦區(qū)內(nèi)出露為新元古代紅安巖群的一套變質(zhì)地層，對(duì)金銀礦的形成關(guān)系不明顯。

4 找礦標(biāo)志

4.1 地質(zhì)標(biāo)志

(1) 北西向與北北東向等不同方向斷裂構(gòu)造的交匯部位、產(chǎn)狀變化部位、膨大部位均存在金礦體。

(2) 斷裂構(gòu)造內(nèi)出露的煌斑巖脈或者含硫化物石英脈是尋找富礦體的直接找礦標(biāo)志。

(3) 硅化、鉀化、絹英巖化、黃鐵礦化與金礦化關(guān)系密切，圍巖蝕變更強(qiáng)，Au品位相對(duì)較高。

4.2 物探標(biāo)志

(1) 負(fù)或負(fù)磁場向正磁場急劇變化帶，磁場值在-75～75NT間變化是找金、銀礦的有利標(biāo)志。

(2) 磁背景場上的低值點(diǎn)。

(3) 重力邊緣梯級(jí)帶或梯級(jí)帶邊緣的局部重力高值區(qū)。

(4) 沿北西展布的重力梯級(jí)帶并沿北東或北北東向出現(xiàn)同向扭曲帶的旁側(cè)。

(5) 多巖體相鄰出現(xiàn)，其中呈疊加場出現(xiàn)波動(dòng)高磁異常帶。

4.3 化探標(biāo)志

(1) Au、Ag、Cu、Pb單元素襯值異常。

(2) Au×Ag、Au×Cu、Ag×Pb、Au×Ag×Cu×Pb累乘異常。

(3) Au、Ag元素具濃度分帶，有明顯的濃集中心。

(4) 異常具水平分帶，中心部位：Au×Ag或Au×Cu、Au×Ag×Cu×Pb等，向外分別為：Cu×Pb、W×Sn、Hg×As×Sb。

4.4 重砂標(biāo)志

黃金異常；黃金鉛異常；辰砂黃金異常；黃金、辰砂、銅異常；鉛、銅、黃金異常；黃金、銀、錫石異常；錫石、黃金異常；黃金、鉛、雄黃、辰砂異常。

4.5 遙感標(biāo)志

環(huán)形構(gòu)造與線形構(gòu)造的交匯部位。

4.6 其它標(biāo)志

老窿、舊采坑、廢礦堆等；褐紅色巖石常指示有金礦床存在。

5 成礦模式

白云金礦床成礦模式見圖3。

(1) 在桐柏—大別造山帶長期活動(dòng)的影響下，形成大磊山穹窿和一系列的平行造山帶和垂直造山帶的剪切帶及其派生的北西西向、北北東向的斷裂和裂隙。

(2) 至燕山中—晚期巖漿活動(dòng)的結(jié)束，巖漿期后熱液、大氣降水的循環(huán)熱液及其它熱液匯集于穹窿深部形成大規(guī)模的高壓流體[1,3-4]。

(3) 由于熱液的高溫(500 ℃以上)、高壓(750×105Pa)使圍巖發(fā)生膨脹[1-3]，或產(chǎn)生裂隙，或順原有的裂隙使部分高壓流體釋放能量，并產(chǎn)生壓裂作用，使富含成礦物質(zhì)、SiO2過飽和的熱液在較高的壓力驅(qū)動(dòng)下，不斷地使這些斷裂和裂隙裂開而充填，由于溫度、壓力的改變使之沉淀于這些斷裂和裂隙的空間中，使之“愈合”。這樣多次的開放、愈合而形成同構(gòu)造石英脈型金礦。另一部分高壓流體，由于溫度和壓力差，由高能位向低能位轉(zhuǎn)移而發(fā)生沉淀，形成板狀石英脈型金礦。

(4) 當(dāng)含Au的高壓流體作用于紅安群底部的石墨片巖和新元古代侵入巖時(shí)[1,4]，從其間萃取了部分的Au、Ag，在其附近的斷裂或裂隙中沉淀，而形成獨(dú)立的銀礦體或金銀復(fù)合礦體。

(5) 當(dāng)高壓流體遠(yuǎn)離流體源時(shí)，由于溫度、壓力的降低，以較小的能量充填在斷裂和裂隙中，形成相互平行的石英細(xì)脈，同時(shí)使圍巖發(fā)生一定的蝕變，即硅化、鉀化及金礦化，共同組成向蝕變巖型過渡的金礦。

(6) 白云金礦床與桐柏地區(qū)的金礦床成礦時(shí)代基本上是一致的[1,4,8-9,11-17]，金礦成礦作用與燕山期淺成巖漿作用具有密切的時(shí)空關(guān)系和成因聯(lián)系，白云金礦區(qū)周邊存在規(guī)模較大的早白堊世巖漿—熱液成礦系統(tǒng)，金礦成礦作用過程與碰撞造山作用并無直接的聯(lián)系[18-24]。

6 結(jié)論

(1) 金礦體呈透鏡狀或者板脈狀賦存于北西向和北北東向斷裂構(gòu)造中，礦石類型以石英脈型金礦石為主，蝕變巖型金礦石為次。金礦體厚度變化為不穩(wěn)定—較穩(wěn)定型。

(2) 金礦控礦因素為斷裂構(gòu)造以及巖漿巖，北西向斷裂構(gòu)造為主要的控礦控巖構(gòu)造。

(3) 金礦成礦作用與燕山期巖漿活動(dòng)密切相關(guān)，來自于深部的含金熱液在遷移的過程中萃取了圍巖中的部分成礦物質(zhì)，最后在成礦有利部位富集、沉淀成礦。

圖3 白云金礦床成礦模式圖
Fig.3 Metallogenic model of Baiyun gold deposit
1.新元古代紅安巖群黃麥嶺巖組；2.新元古代大磊山侵入巖；3.早白堊世二長花崗巖；4.含金石英脈；5.含礦熱液運(yùn)移方向；6.脆性斷層；7.淺層次脆性斷裂帶；8.深層次韌性剪切帶。

致謝：在論文編寫過程中得到了湖北省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊(duì)袁桂遠(yuǎn)高級(jí)工程師的幫助，匿名審稿人對(duì)論文提出了寶貴的修改意見，在此一并謝過。