秦志辉QIN Zhi-hui曰李治刚LI Zhi-gang曰刘峰LIU Feng曰李泉LI Quan
（湖北省第四地质大队，咸宁437100）
摘要院湖北省嘉鱼县藕塘湾矿段位置处于下扬子台坪武汉—大冶台褶带嘉鱼台褶束西端的嘉鱼—赤壁弧形构造带中段。文中介绍了其地质特征，对其矿化富集规律、成因类型及找矿标志、找矿方向进行了探讨。
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关键词 院藕塘湾；金床；地质特征；找矿方向
中图分类号院P618.51 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2015）27-0073-03
0 引言
藕塘湾矿区位于嘉鱼县境内，距县城南西14km 处，行政区划属嘉鱼县陆溪镇管辖。矿区范围东起小蛇屋山，西止藕塘湾，东西长1.3km，南北宽0.8km，面积1.04km2，地处鄂南丘陵与江汉平原过渡地带，地形平缓。东部为小蛇屋山山丘，西部为大山山丘，呈近东西向分布，四周为湖塘、水田、小河沟等。矿区内最高高程为48.64m（大山），最低海拔高程20.80m，属丘陵—湖盆堆积地貌。经过历年开采，地表金矿休已逐渐呈现疲态，为进一步扩大该矿床储量，寻找新的找矿线索，总结该区成矿地质条件，研究新找矿方向，目的在于卡林型金矿上有所突破。
1 区域地质
1.1 区域地质概况
藕塘湾矿区西边紧邻江汉断陷、沔阳凹陷带，属于赤壁弧形构造带中段，嘉鱼—赤壁弧形构造是本区的主体构造，并由北东向向东西方向转变，逐渐形成了南东向突出的弧形褶皱和断裂带。其总体的构造带宽度大约为16km，其中北东—北北东向和进东西向的构造规模是最大的。
1.2 区域矿产
该矿区的矿床大多为小型矿床或是矿点，主要分布有沉积矿产、石灰石矿产、煤矿以及锰矿等矿产。其中，猛矿产是由含锰灰岩经氧化后而形成的一种氧化锰矿；煤矿则产生于侏罗系。
蛇屋山金矿床发现之后，在其外围相继发现藕塘湾、铜山、八字门、尹家畈等金矿床（矿点），找矿远景正在扩大，嘉鱼—赤壁弧形构造带是寻找贵金属矿的有利地段。
2 矿区地质
2.1 地层
矿区第四系发育，其覆盖面积达95%以上，基岩零星出露，仅局部见奥陶系上统五峰组、志留系下统高家边组。中上寒武统—中下奥陶统在钻孔中见及。现由老至新分述如下：
2.1.1 寒武系—奥陶系
淤寒武系中统娄山关群—奥陶系中下统（沂2-3ls—O2+1）：下部为灰白色、灰色微晶白云岩、亮晶团粒灰岩、含生物屑泥晶灰岩；上部为浅灰色、灰色微晶白云岩夹白云石化泥晶灰岩、灰质微细晶白云岩、泥质灰岩，厚度大于100m。
于奥陶系上统五峰组（O3w）：青灰色、灰色薄层硅质岩夹硅质页岩。矿区北部零星出露，厚度大于2m。
2.1.2 志留系
志留系下统高家边组（S1g）：灰色、浅灰色泥质粉砂岩、页岩。矿区南西部零星出露。厚度大于100m。与上覆第四系呈角度不整合接触。
2.1.3 第四系
淤第四系堆积物成因分类。
根据堆积物成份、构造特征、地貌条件及形成环境，本区第四系成因类型可划分为：1）残积层（el）：硅化岩块（砾石）、褐红色含砾亚粘土、亚砂土。2）残坡积层（esl）：灰黄色、褐红色含砾亚粘土。3）湖积层（l）：淤泥、灰色—黑色粘土。4）冲湖积层（apl）：灰黑色淤泥、亚砂土。
于中更新统（Qp2）。
中更新统是本区的主要含矿层，为松散的亚粘土及砂砾石等，属风化残积成因类型。根据颜色、物质成份、结构、含矿性等特征，将中更新统划分为四个岩性段，其岩性序列自下而上为：
第一岩性段（Qp21el）：由棕褐色含砾亚粘土、亚粘土、灰绿色、灰色含砾粘土，砂砾组成，含砾砂质结构。砾石含量约占20豫，砾径3cm 左右，最大可达10cm，略具圆化，主要为硅质岩、泥岩、灰岩及少量重晶石等。粘土矿物主要为伊利石、高岭石、水云母等。铁锰质呈细小的粉未状附着于矿物表面，使岩性呈褐棕色。少量细晶石英及微量板条状自形晶重晶石散布于粘土中。该层未出露地表，矿区北部局部地段缺失，往南比较完整。局部见有微量烟灰状锰土，呈浸染状产于粘土层中，为该层特征标志。厚度主要受基岩侵蚀面所控制，低凹处厚度明显增大，局部呈囊状。低凹处底部常见有含灰岩砾质粘土及角砾砾石层，厚度不大，角砾主要为灰岩、硅化岩、玉髓、粉砂岩及少量重晶石团块等。该层为主要赋矿层，为金元素的相对富集带。矿体分布临近基岩面或离基岩面不远的亚粘土层中，局部与基岩矿化体连成一体。
第二岩性段（Qp22el）：矿区内该层岩性较复杂，连接对比难度较大。从整体上看，主要以浅色、杂色高岭石、亚粘土为特征，局部地段砂土、砂砾石含量极高。该层全区均有分布，全部被覆盖，从南往北，高岭石含量减少，砂砾石含量增多，局部沿山脊及偏南一线，逐渐过渡为砂土、砂砾石层。随砂砾含量增高，金含量相应降低。为主要含矿层之一。
第三岩性段（Qp23el）：褐红色网纹状亚粘土、含砾亚粘土、砾质亚粘土、亚砂土等。网纹状构造是主要特征，含粘土（砾）砂质结构，网纹由白色、黄白色高岭石组成。物质成份主要为砾石和粘土矿物，砾石主要为石英、玉髓，砾径0.2-10cm 不等，呈棱角至次棱角状，无分选性，含量可达10-50豫，砾石大小一般为上部较粗，往下变细。粘土矿物为高岭石、埃洛石、伊利石等。该层全区均有分布，大部分裸露地表，厚度沿走向变化稳定，沿倾向变化较大。自南往北，砾石含量比例增大，网纹构造逐渐变得不明显，砂土、亚砂土层由薄变厚，为主要赋矿层之一，矿体一般出现在中下部。
第四岩性段（Qp24el）：主要为浅灰色、灰白色岩块和砾石，夹少量的含砂粘土，具含砂砾粘土质结构，混杂砾状构造。砾石和岩块主要成份为交代石英岩，坚硬致密，呈棱角至次棱角状，可见蠕虫状孔洞发育，孔洞中偶见褐铁矿残骸。局部地段岩块内隐约可见交代残余层理构造，表面常见似网纹的褐色花斑。部分角砾见有鲕粒和生物屑结构，推测原岩可能为灰岩和砂岩等。该层主要分布在矿区小蛇屋山及大山、山脊一带，呈近东西向断续分布，厚度由东向西增大。该层是寻找红土型金矿的直接标志。
中更新世地层与下伏古生界地层不整合接触。
全新统残坡积层（Qhesl）：为腐植土、亚粘土及含砾亚粘土。
全新统湖积层（Qhl）：为黑色淤泥质粘土及淤泥。
2.2 构造
2.2.1 褶皱
矿区地处于蛇屋山倒转背斜东段，该背斜段隐藏在松散的黏土层之下，是一种隐伏构造。根据钻孔岩心分析，矿区内仅能见到的是北翼，即倒转翼，其倾斜角度保持在50-55毅之间，为北西到近东西向走向。其地层层序（北翼）由上至下依次为奥陶系上统五峰组，寒武系中上统娄山关群—奥陶系中下统。
2.2.2 断裂
矿区内断裂构造根据物探及钻探成果推测，按分布方向主要有北西向和北东向二组。
淤北西向断裂。
主要有F1、F2 断层。
F1（小蛇屋山断层）于ZK7202、ZK9601 等孔见及，主要分布在矿区北部山丘北侧一带，断层破裂宽度高达5~10m，成北西走向，横跨整个矿区，倾斜角度大约保持在60~65毅之间。
F2（长河断层）分布于矿区南边，为物探推测断层。断层走向近东西，倾向南，倾角50-60毅，为一逆断层。上盘为志留系高家边组，下盘为寒武系—奥陶系。该断层控制了矿区南部矿（化）体的边界。
于北东向断裂。
F3（魏家湾断层）地处矿区中西部地区，属于物探推测断层，总体延伸长度不详，并且错断了F1 断层。
3 矿体地质
3.1 矿石质量
3.1.1 矿石结构
淤泥质结构：由高岭石和水云母组成，呈显微鳞片状，粒度细小，约0.002~0.01mm。
于粉砂泥质结构：即含有显微鳞片状高岭石、水云母等粘土矿物，其间还混杂有少量粉砂石英、硅质岩屑、白云母、绿泥石等矿物碎屑。岩屑呈棱角状、次棱角状，石英呈小柱状、碎屑状，白云母、绿泥石呈片状。碎屑粒度为0.05mm 左右。若粘土矿物含量多于碎屑物含量，则可称为泥质粉砂结构。
盂含砂砾泥质结构：在上述两种结构的基础上，随碎屑颗粒的增多或变粗，可形成含砂或砂砾泥质结构。一般含有15~30豫的砂砾石，碎屑粒度一般为0.2~30mm。
榆砂（砾）状结构：由粘土岩屑、硅质岩屑、石英碎屑组成，颗粒多呈棱角状，常混杂砾级及粉砂的碎屑，成砾砂状与粉砂—砂状结构。
3.1.2 矿石构造
淤土（块）状构造：由高岭石、伊利石等粘土矿物与少量粉砂级碎屑组成，二者排列杂乱、疏松。
于条带状构造：粘土矿物与粉砂—砂砾岩石碎屑成条带状排列，条带厚约2~10mm 不等。
盂网纹状构造：褐红色亚粘土中沿裂隙或空隙分布的白色、黄白色等褪色条纹，或白色高岭石细脉构成网纹状。
榆混杂砾状构造：由硅质岩、硅化白云岩等角砾及充填其间的粘土、粉砂组成，角砾为棱角、次棱角状，大小不等。
虞矿石矿物成份。矿石矿物主要有石英、粘土矿物、玉髓、褐铁矿，少量绿泥石、重晶石等。矿物成分详见表1。
除表中所列矿物外，还有炭质臆0.2豫，方解石臆0.1豫，金红石臆0.1豫，绢云母臆0.1豫，锐钛矿约0.01豫，自然铅约0.01豫，黄铁矿约0.01豫，辉锑矿约0.01豫，毒砂约0.01豫，绿帘石约0.01豫，刚玉约0.01豫。此外还有微量的钛铁矿、白铁矿、方铅矿、榍石、锆石、斜长石、角闪石、石榴石、白钛石、软锰矿、白铅矿、白钨矿、电气石、鳞铝锶石。
其中，粘土矿物中高岭石占45豫，埃洛石占47豫，伊利石占8豫。
3.1.3 矿石化学成分
据矿石光谱半定量全分析结果及矿石多项化学分析结果（表2、表3），从表中可以看出，矿石化学成分以SiO2、Al2O3、Fe2O3 为主，与矿石矿物成分以粘土矿物、石英、玉髓、褐铁矿为主相吻合，矿石有益组分为Au，影响氰化浸出的有害元素S、C、Cu、As、Sb 含量甚微。
3.1.4 金的赋存状态
据蛇屋山矿区4—13 线勘探报告，矿石中金主要以游离状态存在，少量以吸附状态存在于高岭石、伊利石边缘，包体金极微。
3.2 矿体围岩和夹石
3.2.1 矿体围岩
矿体的底板围岩为寒武—奥陶系碳酸盐岩，两者界线分明，顶板围岩为全新统，两者为渐变关系。
据14 个见矿钻孔的统计资料，金矿体的直接底板有3 孔为基岩（主要为白云岩、灰岩等），基岩中一般金含量0.00~0.09伊10-6，个别达0.68伊10-6，其余见矿钻孔的顶、底板围岩为红褐色、黄褐色含砾含高岭土亚粘土、网纹状砾质亚粘土、砂砾土、含砾亚粘土及少量硅化岩块，金含量0.03~0.66伊10-6，一般为0.10~0.47伊10-6，与金矿体为渐变关系。
3.2.2 矿体夹石
据工业指标，本矿体内有8 个钻孔见到了13 个夹石体，夹石体长60~100m，宽40~78m，厚2.11~22.69m，一般规模不大。
从垂向分布来看，产于Qp24el 中有3 个夹石体，Qp23el中有3 个夹石体，产于Qp22el 有5 个夹石体，产于Qp21el 有2 个夹石体，展布在Qp22el 中的夹石较连续，Qp23el 中的夹石分布零星。夹石层主要岩性为红褐色、褐黄色含砾亚粘土、亚砂土及硅化碎裂岩块等，金含量在0.14~0.64伊10-6，与矿体呈渐变关系。
从剖面图可以看出，夹石在矿体中沿倾向具有一定规模，沿走向规模较小，夹石体的规模相对于整个矿体来说是不大的，按体积计算，夹石总体积与矿体体积比仅为0.08:1。因此，夹石虽使矿体中个别块段贫化，但对整个矿体的开采影响不大。
3.3 矿床成因及找矿标志
3.3.1 矿床成因
该地区矿床为风化残积型，矿床的工业类型隶属为红土型，其成因可概括为下：
淤垂直分带具风化壳结构：松散的堆积岩矿床上层为强风化的土壤层以及残积层，下边则为半风化的基岩。由于表层残积物有屏幕的作用，所以植物爆粉很难进入到岩层内部。同时，易风化的物质会流失、带走，而抗风化的部分则会在顶部集中留下来，因此便形成一种“反序”。
于成矿时代：含金黏土层产出层为中更新世代，其是根据网纹状红土的具体形成时代以及中晚更新世的蕨类孢子的出现而推测出来的。此外，金矿体呈现出层状分布，其是存在于更新统黏土岩中的，同含金黏土层属于同一个时期。
盂下伏基岩中的原生金矿化与红土型金矿的关系：前者是后者的前身，但严格意义上来讲又并非前者的一部分。从围岩上来讲，其岩界和土界两者之间的界限非常明显；从矿体来看，前者和后者的特征大不一样，前者产状较陡、后者较缓，前者品位较低、后者品位比较均匀，前者以晶格金为主要的赋存状态、后者则为游离金。
3.3.2 找矿标志
淤基岩地质标志：古生代碳酸盐岩地层，近东西向断裂破碎带发育，伴有硅化、黄铁矿化、雄（雌）黄化、方解石化等蚀变。
于第四纪地质标志：更新统残积层红色含砂砾亚粘土、网纹状粘土较厚，表层散布有硅化岩块、砾石（“硅帽”）。盂地球化学标志：有Au 的次生晕异常存在，出现Au—Hg—As—Mo—Ba 的异常组合更为有利。当土壤金出现20伊10-9 以上完整异常，且浓集中心明显时，可望找到红土型金矿。
4 结论
卡林型金矿特征为受断层控制，产出于不纯的碳酸盐岩中，金的粒度为次显微—显微级，金与黄铁矿化硅化有密切关系，具有明显的砷、锑、汞的地球化学异常。藕塘湾矿区地质构造特征、地球化学异常都与卡林型金矿特征高度相符，因此，在加大地勘投入的前提下，通过对以往地质资料的研究，本区具有良好的卡林型找矿前景。
