孙孝峰， 柯于富， 王 铮， 王 磊， 赵 夏， 夏丽丽

(湖北省地质局 第一地质大队，湖北 大冶 435100)

鄂东南铁铜金多金属矿集区成矿地质条件优越，聚集形成了一大批矿床(点)，成矿元素和矿床类型丰富多样，一直是矿产勘查和地质科研的热点地区[1-5]。近期通过实施龙角山—付家山矿区外围钨多金属矿找矿勘查等项目，在付家山矿区深部和外围发现了具有一定规模的钨钼铜矿化，显示出深部和外围具有良好的找矿潜力。本文通过对大量第一手地质资料进行分析整理，总结付家山矿区外围钨钼铜矿床地质特征及控矿因素，探讨矿床成因，以期为下一步找矿工作提供启示。

1 区域地质背景

矿床位于殷祖复背斜北翼中段，姜桥—下陆断裂、保安—陶港断裂和毛铺—两剑桥断裂夹持的三角断块内(图1)。区内地层出露齐全，除中泥盆统和下泥盆统部分缺失外，从元古界至新生界均有出露。区内构造复杂，近EW向褶皱和压性断裂组成一系列挤压构造。本区南部为盖层褶皱的相对隆起区，北部则为盖层褶皱的相对凹陷区。区内向斜开阔，而背斜紧密，背斜北翼多倒转而向南倾斜。区内岩浆活动频繁，主要为燕山期、喜山期侵入、喷发形成，多沿着构造体系联合、复合部位侵溢，并引发强烈的变质作用和成矿活动。

图1 鄂东南地区地质构造简图(据参考文献[6])Fig.1 Geological structure diagram of Southeast Hubei1.第四系;2.上白垩统—第三系;3.下白垩统;4.震旦系—侏罗系;5.背斜;6.向斜;7.断层;8.燕山早期侵入岩;9.燕山晚期侵入岩；①.襄广断裂；②.麻团断裂；③.郯庐断裂；④.灵乡断裂；⑤.姜桥—下陆断裂；⑥.保安—陶港断裂；⑦.银山—横山断裂；⑧.碧石渡复向斜；⑨.保安倒转背斜；⑩.犀牛山倒转背斜；.鸡笼山倒转复向斜；.枫林倒转复背斜；.大磨山背斜；.殷祖背斜。

区内矿产资源十分丰富，现已查明的有铜、铁、金、钼等金属矿产和硅灰石、方解石等非金属矿产，如鸡冠咀铜金矿、铜绿山铜铁矿、金井咀金矿、叶花香铜矿等30余处矿床(点)。本区铜、铁等金属矿床和硅灰石等非金属矿床多为接触交代型，主要分布于区内岩体接触带附近。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质特征

2.1.1矿区地层

矿区地层除泥盆系和下石炭统缺失外，从南向北依次出露中志留统坟头组(S1f)，中石炭统大埔组(C2d)、黄龙组(C2h)，下二叠统栖霞组(P1q)、茅口组(P1m)，上二叠统龙潭组(P2l)、下窑组(P2x)、大隆组(P2d)，下三叠统大冶组(T1d)，中—下三叠统嘉陵江组(T1-2j)等(图2)。地层总体走向NEE，倾向NNW。与成矿关系密切的地层主要为大埔组、黄龙组、栖霞组和茅口组。

图2 付家山矿区地质简图Fig.2 Geological sketch of Fujiashan mining ore1.第四系残坡积层；2.大冶组三段；3.大冶组二段；4.大冶组一段；5.大隆组；6.下窑组；7.龙潭组；8.茅口组四段；9.茅口组三段；10.茅口组二段；11.茅口组一段；12.栖霞组四段；13.栖霞组三段；14.栖霞组二段；15.栖霞组一段；16.含钨钼矽卡岩；17.含钨矽卡岩；18.矽卡岩；19.花岗闪长斑岩；20.破碎带；21.地质界线；22.断裂及编号；23.背斜；24.向斜。

2.1.2矿区构造

区内总体为一单斜构造，由西向东分布一系列NNE向展布的小规模褶皱(图2)，多表现为短轴和鼻状褶皱，显示出多期褶皱叠加的特征。背斜轴向为NNE-SN向，向南西端扬起，向北东端倾伏，西翼地层倾向NWW，倾角为25°～56°；东翼地层倾向NEE，倾角为28°～44°，为短轴鼻状褶皱。

矿区断裂大致分为NE、NW和NEE-EW向三组。NE向断裂一般走向NE，倾向NW，倾角为50°～70°，断面呈舒缓波状，断裂带中角砾岩发育，属压扭性断层。该组断裂为重要的控岩控矿断裂，控制了龙角山、付家山小岩体群的带状分布特征。NW向断裂一般走向NW，倾向、倾角变化较大，为张扭性断层。NEE-EW向断裂主要表现为顺层断裂带和滑脱带，其中石炭系和志留系地层不整合面附近发育的层间滑脱带为浅部的控岩控矿构造，控制了浅部岩体和矿体的展布，如闪长玢岩脉、花岗闪长斑岩脉及部分矿体多受其控制。

区内广泛发育接触带构造，其分布于岩体与围岩之间，形态产状复杂，平面和剖面均呈波状起伏。据探矿工程揭露显示，接触带常呈“S”形，矿体多分布于接触带附近，其产状与接触带一致。

此外，在岩体中还有隐爆作用和断裂构造作用形成的角砾构造，龙角山部分矿体即赋存于该构造中。

2.1.3矿区岩浆岩

矿区出露的岩浆岩主要为付家山岩体和龙角山岩体，均为燕山早期第二次岩浆侵入形成的偏中酸性侵入体，岩性以花岗闪长斑岩为主。付家山岩体在平面上呈NE向延伸的不规则肾状，长约2 000 m，宽约600 m，出露面积为0.728 km2。该岩体侵位于茅口组和栖霞组地层中，接触带形态复杂，总体向SE倾斜，在平面和剖面上均呈“S”形展布。该岩体是付家山钨铜钼矿的成矿母岩，自内而外具有明显的蚀变分带性，内接触带主要为钾化—硅化带和硅化—绢云母化带，外接触带主要为矽卡岩带、蚀变大理岩带和弱蚀变灰岩带。龙角山岩体呈岩株状，走向NE，长约1 800 m，宽300～400 m，出露面积为0.55 km2。该岩体侵位于石炭系—志留系地层中，为龙角山铜钼钨矿的成矿母岩。

矿区中部出露有闪长玢岩脉，为燕山早期第一次岩浆侵入形成的中性侵入体，整体含铜较高，但未形成经济意义的铜矿。

2.2 矿体特征

经最新地质勘查工作，在付家山矿区外围圈定了10个矿体，并根据矿体产出地质特征和空间位置，划分为Ⅰ、Ⅱ号矿体群。Ⅰ号矿体群位于付家山岩体的南西缘主接触带上，共圈定8个矿体，编号为Ⅰ1-Ⅰ8，其中Ⅰ1、Ⅰ2矿体为钨钼矿体，Ⅰ3、Ⅰ5、Ⅰ6、Ⅰ7、Ⅰ8为钨矿体，Ⅰ4为钼矿体。规模最大的矿体为Ⅰ1和Ⅰ2矿体，估算资源储量占区内资源储量的90%以上。Ⅱ号矿体群位于付家山岩体南西缘接触带内部，共圈定2个矿体，编号为Ⅱ1、Ⅱ2，均为钼矿体。

Ⅰ矿体群位于付家山岩体南西缘主接触带附近的矽卡岩内，以钨矿化为主，伴生钼铜矿化。该矿体群分布于44线以东—66线以西，由6条剖面和16个钻孔控制，赋存标高198～-525 m，埋深220～985 m，其形态和产状严格受接触带控制，形态复杂而产状多变，多呈透镜体状、板状、薄板状，分支复合现象明显(图3)。矿体总体走向NE50°，倾向SE，倾角为15°～60°。矿石类型主要为钨矿石，次为钼矿石、低品位钼矿石等。钨矿石在矿体中广泛分布，钼矿石、低品位钼矿石主要分布在54线、60线矿体中。矿石以矽卡岩型为主，有少量的花岗闪长斑岩型、大理岩型等。矽卡岩型矿石分布于主接触带的矽卡岩中，而花岗闪长斑岩型矿石则分布于主接触带内侧的岩浆岩体中，大理岩型矿石分布在矽卡岩体外侧的碳酸盐岩地层中，仅在个别工程(ZK4601)中见及。矿体WO3平均品位为0.270%。

图3 付家山矿区66勘探线地质剖面简图Fig.3 Geological profile of exploration line 66 in Fujiashan mining area1.第四系残坡积层；2.大冶组三段灰岩；3.大冶组二段灰岩；4.下窑组灰岩；5.花岗闪长斑岩；6.矽卡岩；7.矿体；8.推测地质界线。

Ⅱ号矿体群位于付家山岩体内靠近主接触带附近，以钼矿化为主。该矿体群分布于54线以东—72线以西，由4条剖面和7个钻孔控制，赋存标高-69～-590 m，埋深542～1 063 m，主要呈透镜体状，分支复合现象明显。矿体总体走向NE50°，倾向SE，倾角为30°～60°。矿石类型主要为钼矿石、低品位钼矿石等。矿石主要为花岗闪长斑岩型。矿体Mo平均品位为0.123%。

2.3 矿石特征

矿石自然类型繁多，主要为矽卡岩型矿石，其次为花岗闪长斑岩型矿石、大理岩型矿石，另有少量角砾岩型矿石。矽卡岩型矿石广泛发育于主接触带及其附近，是矿区最主要的矿石类型。花岗闪长斑岩型矿石分布于主接触带内侧的花岗闪长斑岩岩体中，是仅次于矽卡岩型的矿石类型。大理岩型矿石分布于主接触带外侧碳酸盐岩地层中，数量较少。角砾岩型矿石主要分布于坟头组与大埔组不整合面附近及龙角山大面矿体中。

矿石矿物主要为辉钼矿、白钨矿、黄铜矿，脉石矿物主要为石榴子石、透辉石、方解石、石英等。

矿石构造主要为块状构造、条带状构造、浸染状构造、脉状构造和星点状构造。在手标本上可见黄铁矿、黄铜矿呈浸染状、条带状分布，在镜下可见辉钼矿呈浸染状、星点状及脉状分布，局部发育块状黄铁矿矿石。

矿石结构主要有自形—半自形粒状结构、它形粒状结构、交代结构、交代残余结构、固溶体分离结构和共结边结构等。可见辉钼矿、白钨矿、黄铁矿及部分石榴子石、透辉石呈自形—半自形粒状结构。常见黄铜矿成它形粒状与黄铁矿连生或互为包裹体，部分充填于其它矿物颗粒间隙中。交代结构及交代残余结构很常见，其特点为辉钼矿、白钨矿、黄铁矿、黄铜矿等充填交代矽卡岩，形成矽卡岩型矿石。

2.4 围岩蚀变

矿区围岩蚀变强烈，主要有矽卡岩化、硅化、黄铁矿化、钾化和绢云母化等。与成矿关系密切的为矽卡岩化和黄铁矿化，次为钾化和绢云母化。

矽卡岩化：主要分布于岩体与碳酸盐岩接触带上，矽卡岩矿物主要为石榴子石，次为透辉石、蛇纹石、绿帘石、透闪石等，矽卡岩与成矿关系密切，其中石榴子石矽卡岩与钨矿关系最为密切。

黄铁矿化：主要发育于花岗闪长斑岩和矽卡岩内，外接触带大理岩内也有黄铁矿化现象，主要呈浸染状分布，蚀变强烈部位则呈致密块状，构成含铜钨、含铜钼或含铜的黄铁矿矿石，与矿化关系密切。

钾化：主要发育于花岗闪长斑岩内，钾长石呈它形—半自形粒状、细脉状交代岩石，粒间可见斜长石、角闪石、黑云母等早期矿物残余体。

绢云母化：主要发育于花岗闪长斑岩内，可见绢云母呈鳞片状、叶片状、帚状交代长石，局部保留长石假晶。

硅化：主要发生在石英—硫化物阶段，可见石英呈细脉状穿插围岩。

碳酸盐化：主要在晚阶段形成，可见方解石脉穿插灰岩和矽卡岩等。

3 控矿因素分析

3.1 地层因素

二叠系碳酸盐岩是主要赋矿地层，地层岩性控制了矿体的产出位置。位于付家山岩体东侧接触带的Ⅰ号主矿体和位于岩体西缘接触带的101矿体群均产于茅口组灰岩与岩体接触带的石榴子石矽卡岩内。而2016年后新发现的Ⅰ号矿体延伸部分和位于岩体北西缘接触带的111矿体群则产于栖霞组灰岩与岩体接触带的石榴子石矽卡岩内。碳酸盐岩地层中炭质含量的不同，可能造成茅口组灰岩、栖霞组灰岩与岩体接触带上形成的矽卡岩矿物(石榴子石、辉石)组成成分和W矿化品位存在一定差异[7]。

3.2 构造因素

区内构造主要为褶皱、断裂、侵入接触带构造和层间破碎带，褶皱和断裂叠加奠定了矿区构造格局。叠加于NE向龙角山背斜北西翼之上呈NNE向侧列式展布的次级港沟山背斜、港沟山向斜、付家山背斜和付家山向斜等控制了付家山花岗闪长斑岩小岩体的产出和赋矿矽卡岩的空间分布，也控制着含矿流体的流动方向和活动空间，是区内钨矿的富集场所。

侵入接触构造带是区内主要成矿构造类型，下二叠统—下三叠统地层与付家山小岩体接触形成侵入接触带构造，接触带形态产状复杂，控制区内主要矿体的产出空间。区内矿体主要围绕着付家山岩体周缘接触带形成东、北西、西、西南四个矿带，主矿体多产于侵入接触变质带的矽卡岩中，含矿建造主要为含钨(钼铜)石榴子石矽卡岩。

岩体原生断裂是区内重要的成矿构造，岩浆上侵就位时，由于快速减压，流体产生水过饱和沸腾，在岩体边部发生破裂，在内接触带形成细脉或网脉状原生裂隙，控制区内斑岩型钼矿的产出，含矿建造主要为含钼花岗闪长斑岩。

断裂构造也是区内成矿构造之一，受褶皱和断裂及岩体侵入影响，在岩体外围碳酸盐岩中形成次级断裂，控制外接触带小矿体的产出，含矿建造主要为含钨(钼铜)大理岩。

3.3 岩浆岩因素

矿体主要赋存于花岗闪长斑岩与下二叠统碳酸盐岩的接触带，岩体的侵位形态控制了接触带的形态、产状、规模，也就间接控制了矿体的形态、产状、规模。丁丽雪等[8]测定了龙角山岩体花岗闪长斑岩的锆石U-Pb年龄和矿石的辉钼矿Re-Os年龄，结果显示岩体成岩年龄(144±1) Ma和辉钼矿成矿年龄(144.7±2.9) Ma在误差范围内一致，表明成岩成矿作用近于同时发生，均为早白垩世。因此，花岗闪长斑岩体很可能为付家山钨铜钼矿的成矿母岩。

4 矿床成因浅析

矿床明显受构造、岩浆岩、围岩等地质条件的控制，成矿作用方式以接触交代作用为主。花岗闪长斑岩体与碳酸盐岩之间形成矽卡岩化接触带，成为矿体的主要产出位置，并严格控制矿体的形态、产状、规模。碳酸盐岩与付家山花岗闪长斑岩体之间广泛发育接触交代作用和热液蚀变作用，为矿质富集提供物质来源，所形成的矽卡岩成为主要的容矿岩石。从矿物组合来看，主要金属矿物形成于中—高温热液阶段。综上所述，本矿床为岩浆期后高—中温热液接触交代型钨多金属矿床。

因此，在付家山矿区及外围开展钨钼铜矿找矿工作时，花岗闪长斑岩体与碳酸盐岩接触带以及相应的热液蚀变、矿化元素组合成为最主要的找矿标志。总结如下：

(1) 构造标志。如见到层间裂隙或构造裂隙中发育层状、脉状矽卡岩，则指示附近可能存在接触带及伴生钨钼等矿(化)。

(2) 蚀变分带标志。通过本矿床蚀变分带特征可知，外接触带主要发育弱蚀变灰岩和蚀变大理岩，接触带上的矽卡岩带、内接触带的花岗闪长斑岩内往往发育钨钼等矿化。通过浅部出露的弱蚀变灰岩或蚀变大理岩带，可推测深部靠近内接触带的部位可能发育钨钼矿(化)体。

(3) 矿化分带标志。通过本矿床的矿化分带特征可知，其浅部主要为Cu矿化，深部则主要为W、Mo矿化，由浅到深具有从中温成矿元素组合到高温成矿元素组合的矿化分带特征。

5 总结

(1) 付家山钨钼铜矿床的矿体主要赋存于花岗闪长斑岩体与二叠系碳酸盐岩接触带中的矽卡岩内，矿体的形态、产状、规模严格受接触带控制，成矿作用方式以接触交代作用为主，矿石矿物主要形成于中—高温热液阶段，矿床成因类型为岩浆期后高—中温热液接触交代型钨多金属矿床。

(2) 二叠系碳酸盐岩是付家山钨钼铜矿床的主要赋矿地层，花岗闪长斑岩体为成矿母岩，侵入接触构造带、岩体原生断裂、断裂构造是主要控矿构造。

(3) 近期在付家山矿区深部及外围新发现的钨钼铜矿体丰富了鄂东南矿集区钨矿成矿类型，既说明付家山矿区深部和外围具有良好的找矿潜力，也说明鄂东南矿集区具有寻找大型矽卡岩型钨矿的良好前景，本次工作可为在该地区进一步寻找矽卡岩型钨矿床提供借鉴。