江西省興源沖地區(qū)深部找礦潛力評價

李均良，陳振華，符海明

（江西省地質(zhì)調(diào)查研究院，南昌330030）

0 引言

興源沖地區(qū)位于江西省西北部萬載縣北西方向約37km處，面積約72km2。該區(qū)地處九嶺南緣逆沖推覆構(gòu)造系［1］，NEE向慈化—宜豐板緣深斷裂帶及大型推（滑）覆構(gòu)造西段向南呈弧型轉(zhuǎn)彎并與湘贛邊界NNE向走滑推覆沖斷帶復(fù)合 （圖1），形成了對銅多金屬礦成礦有利的異常構(gòu)造、巖漿巖、礦源層及賦礦層、礦化異常等多種控礦因素耦合區(qū)［2］。在中國地質(zhì)調(diào)查局國土資源大調(diào)查項目“江西上栗—奉新地區(qū)銅多金屬礦評價”（編號：1212010631701）工作中首次發(fā)現(xiàn)該區(qū)的銅礦。根據(jù)成礦地質(zhì)條件及物、化異常分析，本區(qū)深部找礦潛力較大，有望擴(kuò)大為中型以上規(guī)模銅礦床。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1．1 礦區(qū)地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要有中元古界薊縣系宜豐巖組［3］，上古生界石炭系、二疊系，中生界三疊系、白堊系，以及新生界第四系。宜豐巖組廣布于礦區(qū)北西部及南東部，屬一套沉積變質(zhì)火山巖系，其中部分巖層的Cu，Au元素豐度較高。由下至上或從NW→SE可劃分為3個巖片。第一巖片（Jxy1）為片狀變質(zhì)石英砂巖、粉砂質(zhì)絹云母千枚巖夾綠泥絹云千枚巖。第二巖片下部（Jxy2－1）為石英二云母片巖、絹云母片巖夾千枚巖、變質(zhì)砂巖及陽起石巖組合，其中陽起石巖是由細(xì)碧巖或細(xì)碧質(zhì)玄武巖變質(zhì)而成；第二巖片中部（Jxy2－2）為二云母片巖、絹云母片巖夾薄層透鏡狀變質(zhì)砂巖，發(fā)現(xiàn)有層狀、似層狀的石英電氣石巖和大理巖；第二巖片上部（Jxy2－3）為絹云母片巖與石英絹云（二云）母片巖、千枚巖互層。第三巖片（Jxy3）為石英二云母片巖、含石榴石二云母石英片巖、絹云母石英千枚巖夾變石英角斑巖、陽起石巖組合。石炭系、二疊系、三疊系主要出現(xiàn)在礦區(qū)中南部黃茅構(gòu)造窗中，屬一套淺－濱海碳酸鹽巖、碎屑巖。白堊系為含礫砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，出現(xiàn)于礦區(qū)南東部，與其他地層呈斷裂接觸。

1．2 礦區(qū)構(gòu)造

圖1 萬載縣興源沖銅礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造礦產(chǎn)略圖Fig．1 Sketch showing geological structure and mineral occurrences in Xingyuanchong Cu property

區(qū)內(nèi)構(gòu)造總體為NE向圍繞大型“構(gòu)造窗”的復(fù)合推（滑）覆構(gòu)造，推（滑）覆斷裂極為普遍，NE向韌脆性硅化片理化帶最為發(fā)育。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要有EW向、NE向、NW向和環(huán)形斷裂4組，均屬推（滑）覆構(gòu)造的組成部分。

在區(qū)內(nèi)的宜豐巖組第二巖片中，發(fā)育一規(guī)模較大的NE向韌脆性硅化帶，并斜貫全區(qū)。其中，在水家莊一帶產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)呈NW向，帶寬大于1 000m，由4～6條次級韌脆性硅化帶組成，單條寬幾米至幾十米不等，傾向SE，傾角40°～70°，具多期活動特點；帶內(nèi)巖層動熱變質(zhì)變形較為普遍，達(dá)高綠片巖相，巖石破碎，片理化、糜棱巖化和構(gòu)造透鏡體化；沿韌脆性硅化帶常有輝綠（玢）巖充填，巖層或片理扭曲強(qiáng)烈，硅化、綠泥石化普遍，常見有黃鐵礦化、黃銅礦化，局部達(dá)工業(yè)要求，為主要的控礦構(gòu)造。

1．3 礦區(qū)巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖有晉寧早期的變細(xì)碧巖、變石英角斑巖（宜豐巖組古火山巖）及變輝綠（玢）巖。除上述巖性以外，礦區(qū)北東部還見有晉寧晚期細(xì)粒含斑黑云母花崗閃長巖，南、東部也有零星出露。在礦區(qū)北 東部有燕山期細(xì)粒含斑黑云母二長花崗巖巖株，并見二長花崗巖和霏細(xì)斑巖巖脈。

1．4 地球物理異常特征

此區(qū)為區(qū)域局部重力低異常，環(huán)型構(gòu)造影像明顯，預(yù)示成礦隱伏巖體的存在。通過1∶1萬激電（中梯）剖面測量發(fā)現(xiàn)并圈定高極化率、低阻（或中阻）異常4個，編號為DJ1—DJ4，其中DJ2號異常與野貓沖礦段有關(guān)，DJ4號異常與劉家沖礦段有關(guān)（圖2）。

（1）DJ1號異常：位于野貓沖礦段的西部，由南北2個子異常組成，視極化率曲線在剖面上呈雙峰狀，極大值分別為4．31%和3．5%，對應(yīng)最小視電阻率值分別為612Ω·m和1 154Ω·m，而在測區(qū)西部邊緣尚有向SW方向延伸的趨勢。此異常區(qū)位于宜豐巖組第二巖片下部的韌性剪切帶中，根據(jù)已知銅礦化體的賦存情況來看，該異常所處地質(zhì)部位較為有利。

（2）DJ2號異常：位于野貓沖礦段中心部位，由NEE向2個子異常組成，單個異常在平面上呈長條形、橢圓狀，總長度約1 100m，寬約100～250m，視極化率異常峰值為4．1%和4．18%，異常區(qū)視電阻率為600Ω·m。產(chǎn)于宜豐巖組第二巖片下部的韌性剪切帶中，中間大部分區(qū)域被第四系覆蓋，與野貓沖礦段銅礦體有關(guān)，屬礦致異常。

（3）DJ3號異常：位于野貓沖礦段的南部，異常在平面上呈“靴狀”，已控制長度約500m，寬約150 m，視極化率異常峰值為4．08%，整個異常區(qū)視電阻率小于1 000Ω·m，產(chǎn)于宜豐巖組第二巖片下部的地層中。

（4）DJ4號異常：異常形態(tài)比較復(fù)雜，表現(xiàn)為異常群的性質(zhì)，可細(xì)分為若干個子異常。由圖2可見，該異常由5個視極化率為3%的等值圈組成，最大值為4．47%，對應(yīng)的視電阻率為600Ω·m。該異常位于宜豐巖組第二巖片下部層位中，其中最南部子異常地表局部可見蝕變巖出露，硅化、黃鐵礦化、銅藍(lán)等較發(fā)育，地質(zhì)構(gòu)造作用明顯，與劉家沖礦段礦體有關(guān)，屬礦致異常。

根據(jù)激電掃面成果，在野貓沖礦段06線、劉家沖礦段57線布設(shè)激電測深剖面各1條，每條剖面各設(shè)15個測深點。

（1）06線激電測深剖面：視極化率曲線的變化均較平緩，最大視極化率值6%左右，一般為2%，差異甚微。除194號測深點下部存在局部高極化率異常外，剖面中的208號—214號之間測深點還顯示2層較高極化率段：上層為對應(yīng)測深點間高極化率表層風(fēng)化殼，下層峰值為4．34%，對應(yīng)于214號測深點的AB／2等于600m處，該層高極化率層在相鄰測深點上連續(xù)性較好，對應(yīng)的視電阻率為300Ω·m，這種局部高視極化率變化對我們識別目標(biāo)物可能是有意義的，亦或是與硫化物礦化有關(guān)的銅礦 （體）的反映。根據(jù)剖面圖中供電極距（AB／2）與電性層埋深（H）的關(guān)系，估計下段礦化層頂板埋深約230m。

圖2 興源沖銅礦區(qū)視極化率（ηs）、視電阻率（ρs）等值線平面圖Fig．2 Plan contour of apparent polarizability（η）and resistivity in Xingyuanchong Cu property

（2）57線激電測深剖面：從視極化率（ηs）、視電阻率（ρs）斷面圖可見激電特征較為復(fù)雜，地表淺部視極化率普遍較高，最高可達(dá)10．08%，對應(yīng)的視電阻率在數(shù)千至一萬多Ω·m區(qū)間變化，主要反映了地表裸露基巖的電性特征。剖面198—206號測深點之間，從地表垂向向下形成數(shù)值為4%的高背景區(qū)，在這一區(qū)域內(nèi)表現(xiàn)出3層高極化率段：上段和中段異常范圍較小，但下段明顯增大，異常最大值為8．38%；對應(yīng)于204號點的AB／2等于400m處，異常內(nèi)的視電阻率參數(shù)表現(xiàn)為中阻。推測3層高極化率可能都是由宜豐巖組第二巖片下部巖石中的黃鐵礦化、黃銅礦化引起。根據(jù)供電極距（AB／2）與電性層埋深（H）的關(guān)系，推斷3個礦化層的頂板大致埋深分別為120m，180m和250m。

楓樹坳礦段1∶1萬激電中梯剖面測量獲得的激電異常與已發(fā)現(xiàn)的礦（化）體吻合較好。激電異常顯示礦體（化）沿NEE走向展布較穩(wěn)定，礦體（化）向SE方向延深也較為穩(wěn)定。

1．5 地球化學(xué)異常特征

興源沖銅礦區(qū)1∶1萬及1∶2．5萬土壤地球化學(xué)測量圈定單元素異常共計28處。其中，Cu元素異常4處，Pb元素異常2處，Zn元素異常1處，Au元素異常1處，Ag元素異常2處，As元素異常3處，Co元素異常1處，Ni元素異常2處，Sb元素異常4處，Bi元素異常4處，W元素異常4處。根據(jù)各元素的異常空間分布和所處的地質(zhì)背景特征，圈定綜合異常4處：興 TR1－甲2－2，興 TR2－甲3－2，興TR3－甲3－2，興 TR4－丙。

（1）興 TR1－甲2－2：規(guī)模較大，分布于礦區(qū)北東部野貓沖一帶，異常呈長方形，總體呈NE向，與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致。異常面積約為1．32km2，組成元素為Cu－Pb－Zn－Au－Ag；由1個Ⅲ銅異常（CuⅠ）、1個Ⅲ級金異常（AuⅠ）、1個Ⅱ級銀異常（AgⅠ）和幾個Ⅰ級鉛小異常及Ⅰ級鋅小異常組成。成礦元素為Cu，三級濃度分帶明顯，濃集中心較大（圖3）。經(jīng)查證是礦致異常，異常范圍內(nèi)已發(fā)現(xiàn)野CuⅢ號銅礦體，并經(jīng)工程驗證求得333＋3341銅資源量5．361×104t［4］，已具小型規(guī)模。

金屬供應(yīng)量計算公式：

式中，Cm為異常平均值（wB／10－6）；Sa為異常面積（km2）；δ為巖石密度（取值2．6t／m3）；Dh為計算厚度（取值500m）。據(jù)公式，求得本異常金屬供應(yīng)量

根據(jù)成礦率計算公式Mc＝R／Me，求得本區(qū)成礦率為0．17（其中R＝5．361×104t）。根據(jù)潛在資源量計算公式Rar＝Ar－R，求得本異常潛在資源量為25．73×104t（表1），是尋找中型銅礦床的有利地區(qū)。

（2）興 TR2－甲3－2：分布于礦區(qū)北東部劉家沖一帶，異常呈橢圓形，面積約0．18km2，組成元素為Cu－Au－Ag；由1個Ⅲ銅異常（CuⅡ）、1個Ⅲ級金異常（AuⅠ）、1個Ⅱ級銀異常（AgⅠ）組成（圖3）。經(jīng)查證是礦致異常，異常范圍內(nèi)已發(fā)現(xiàn)劉CuⅢ銅礦體，并經(jīng)工程驗證求得3341銅資源量0．132 4×104t；潛在資源量3．112 4×104t，是尋找小型銅礦床的有利地區(qū)。

（3）興 TR3－甲3－2：分布于礦區(qū)中部楓樹坳—西源坑一帶，異常呈長方形，總體呈NE向，與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致。面積約為0．72km2；組成元素為Cu－Pb－Zn；由1個Ⅲ銅異常（CuⅢ）、1個Ⅰ級 Pb異常及1個Ⅰ級Zn異常組成。經(jīng)查證是礦致異常，已發(fā)現(xiàn)楓CuⅠ號銅礦體，并經(jīng)工程驗證求得3341銅資源量0．086 8×104t，潛在資源量11．548 6×104t，是尋找小型銅礦床的有利地區(qū)。

（4）興TR4－丙：規(guī)模較小，分布于礦區(qū)南西部彭家墩—野雞窩一帶，異常呈長方形，面積約0．19 km2，組成元素為Cu－As；由1個Ⅲ銅異常（CuⅣ）和1個Ⅰ級砷小異常組成，CuⅣ號異常南西角未封閉。經(jīng)查證，雖異常范圍內(nèi)未見有意義的礦化露頭，但在南西水家莊一帶已發(fā)現(xiàn)了銅礦化點。

表1 興源沖土壤地球化學(xué)測量潛在資源量計算表Table 1 Mineral resource volume determined by soil geochemical survey

圖3 興源沖銅礦區(qū)土壤地球化學(xué)測量綜合異常圖Fig．3 Synthetic map of geochemical anomaly resulted from soil survey

2 礦床地質(zhì)特征

2．1 礦體（帶）特征

區(qū)內(nèi)圈定銅礦化帶3條，地表發(fā)現(xiàn)銅礦（化）體7條，劃分了野貓沖、楓樹坳、劉家沖3個礦段和白石沖銅異常區(qū)（圖1）。

（1）CuⅠ號銅礦化帶：位于礦區(qū)北東部，產(chǎn)于宜豐（巖）組第二巖片中部含細(xì)碧質(zhì)火山巖較多的巖層內(nèi)，受NE向韌性剪切滑脫硅化破碎帶的控制，總長度大于6 000m，寬200～500m，地表主要為含銅黃鐵礦化蝕變帶，絕大部分為隱伏礦體，僅在南西部地表發(fā)現(xiàn)有工業(yè)礦體出露（野貓沖礦段），主要由含銅硅化片理化帶構(gòu)成，走向NEE，傾向150°～160°，傾角50°～70°，見有銅藍(lán)、黃銅礦、黃鐵礦，呈細(xì)脈狀、細(xì)脈浸染狀，細(xì)脈寬1～4mm、密度40～100條／m，銅礦體平均厚度1．21m，礦石平均品位w（Cu）＝0．839%。

野貓沖礦段工程控制礦體走向長度1 050m，控制傾斜最大延深450m，共發(fā)現(xiàn)銅（工業(yè)）礦體4條、銅礦化體7條、鋅礦體1條，各礦體或礦化體沿礦帶內(nèi)呈脈帶狀、脈狀大致平行產(chǎn)出，多受韌脆性硅化片理化帶直接控制，礦體走向60°～70°，傾向SE，傾角30°～70°，沿走向或傾向形態(tài)變化較穩(wěn)定；礦體長度160～1 070m、傾向延深120～450 m，礦體平均厚度0．66～2．69m，厚度變化系數(shù)5．4%～89．81%；礦石平 均 品 位w（Cu）＝0．41% ～3．037%， 變 化 系 數(shù) 13．87% ～75．11%。

野CuⅢ號礦體：在08號—03號勘探線間，呈NEE向展布，EW向長達(dá)1 070m，控制傾斜最大延深450m，傾向SE，傾角30°～70°，沿走向或傾向形態(tài)變化較穩(wěn)定，具分支 復(fù)合現(xiàn)象，中間04號—00號勘探線礦體較厚，兩端變薄，礦體厚度0．71～8．43m，平均厚度2．69m，厚度變化系數(shù)89．81%；礦石品位w（Cu）＝0．41%～3．037%，平均1．78%；銅的品位與礦體厚度大致呈正相關(guān)，銅品位變化系數(shù)75．11%；礦體局部具鋅、鉛礦化，礦石品位w（Pb＋Zn）＝0．254%～0．70%。

（2）CuⅡ號銅礦化帶：位于礦區(qū)北東部劉家沖一帶（劉家沖礦段），地表見有銅礦（化）體4條。受NWW向脆性硅化破碎帶的控制，傾向200°～220°，傾角40°～75°，見有黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦，呈細(xì)脈狀、細(xì)脈浸染狀，次生礦化有藍(lán)銅礦化、褐鐵礦化。其中，劉CuⅠ銅礦化體為主礦化體，長約300m，傾向延深220m，地表TC1302探槽及PM104控制的氧化帶礦化體厚度1．77～5．0m，平均品位w（Cu）＝0．127%～0．215%，并且有金的礦化（w（Au）＝0．19×10－6～0．68×10－6）；ZK5501鉆孔見有1層銅礦體：孔深209．09～211．91m處見有明顯的黃銅礦化、黃鐵礦化，呈細(xì)脈浸染狀、浸染狀，銅礦體厚2．04m，平均品位w（Cu）＝0．847%。

（3）CuⅢ號銅礦化帶：位于礦區(qū)南西部，產(chǎn)于宜豐（巖）組第二巖片下部含變細(xì)碧巖或細(xì)碧質(zhì)玄武巖較多的巖層內(nèi)，總長度大于4 000m，寬300～600 m，地表主要為含銅黃鐵礦化蝕變帶，絕大部分為隱伏礦體，僅在礦化帶中部的楓樹坳地表發(fā)現(xiàn)楓CuⅠ銅礦體1條，受NE向韌脆性剪切硅化破碎帶的控制，地表見黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦，呈細(xì)脈狀、細(xì)脈浸染狀，次生礦化有藍(lán)銅礦化、褐鐵礦化。在TC2801見銅礦體，厚度1．20m，礦石品位w（Cu）＝1．242%；ZK2801鉆孔見銅礦（化）體3層：孔深56．16～66．16m，147．33～156．33m，352．30～357．30m，處見明顯黃鐵礦化、黃銅礦化，以細(xì)脈狀、細(xì)脈浸染狀為主，礦化總厚度約25m，其中的151．33～152．33m為銅礦體，厚0．77m，礦石品位w（Cu）＝0．563%。

楓CuⅠ銅礦體總體傾向130°～140°，傾角40°～50°，長約300m，傾向延深220m，平均厚度0．99 m，平均w（Cu）＝0．976%。

2．2 礦石類型及礦物組合

礦石類型以石英－硫化物型為主，次為絹云綠泥石－硫化物型。

礦石礦物以黃銅礦、黃鐵礦為主，次為閃鋅礦、方鉛礦、斑銅礦、方銅礦等。脈石礦物為石英、絹云母、白云母、綠泥石等。

礦石有益組分以Cu為主，伴生有益組分有Pb，Zn，Au。礦石較易破碎，銅礦物以黃銅礦顆粒狀出現(xiàn)，其加工技術(shù)性能與鄰近村前似層狀銅硫礦類似，可采用相似的浮選工藝。

2．3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石呈半自形－他形粒狀結(jié)構(gòu)，浸染狀或細(xì)脈浸染狀構(gòu)造，局部為硅化角礫狀構(gòu)造；3種礦石構(gòu)造常相伴出現(xiàn)，含黃銅礦化角礫或石英細(xì)脈發(fā)育部位，銅礦化相對富集。

黃銅礦為半自形－他形晶，粒徑0．05～0．2 mm；早期黃銅礦與石英共生呈細(xì)脈狀，晚期（主要成礦期）黃銅礦為他形晶，交代閃鋅礦、方鉛礦和磁黃鐵礦。

閃鋅礦多為不規(guī)則狀，少數(shù)粒狀，粒徑0．02～0．5mm，大顆粒閃鋅礦中常見小顆粒黃銅礦。

2．4 圍巖蝕變

礦體圍巖主要為綠泥石英片巖和綠泥絹云千枚巖，均有不同程度的蝕變，以硅化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化較為多見。

2．5 礦床類型

銅礦體產(chǎn)于宜豐巖組第二巖片下部含細(xì)碧質(zhì)火山巖較多的含銅巖石組合中，礦體出現(xiàn)于強(qiáng)烈韌脆性變形帶內(nèi)，結(jié)合礦石礦物組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造分析，礦床成因為與宜豐巖組細(xì)碧質(zhì)火山巖有關(guān)、受后期韌脆性片理化帶控制的海相火山巖層控－疊加改造型銅多金屬礦床［5］。

3 找礦潛力評價

興源沖地區(qū)所在的九嶺南緣為深斷裂帶與大型推（滑）覆構(gòu)造長期活動的動熱變質(zhì)變形帶，發(fā)育一系列大型逆沖推覆斷裂、滑覆斷裂帶和韌性剪切變形帶，并出現(xiàn)有較多的構(gòu)造窗或飛來峰，帶內(nèi)巖石動熱變質(zhì)程度高，有利于動熱變質(zhì)成礦熱流體與巖漿熱流體疊加并匯集于虛脫空間內(nèi)富集成礦，是控制九嶺南緣銅多金屬礦帶（田）的重要構(gòu)造［6］。

區(qū)內(nèi)大面積出露的宜豐巖組為一套伸展構(gòu)造環(huán)境下形成的深海溝弧火山濁流、變細(xì)碧巖－石英角斑巖巖石組合，其中火山巖中Cu，Pb，Zn，Au豐度高，如羅城銅礦、村前銅礦等多數(shù)銅多金屬礦床（點）分布于宜豐巖組出露區(qū)，表明宜豐巖組古火山溝弧型巖石組合為Cu，Au，Pb，Zn和重要礦源層，與銅多金屬成礦關(guān)系最為密切。

燕山期的細(xì)粒含斑黑云母二長花崗巖（株）及中 酸性斑巖墻（脈）較發(fā)育，圍巖具明顯的角巖化，為銅多金屬礦的形成和富集提供了熱力。

已知銅礦（化）體點4處：野貓沖礦段、劉家沖礦段、楓樹坳礦段、水家莊銅礦化點，均分布于宜豐巖組出露區(qū)，屬與宜豐巖組細(xì)碧質(zhì)火山巖有關(guān)并受后期韌脆性片理化帶控制的海相古火山巖層控－疊加改造型銅多金屬礦床。

在野貓沖礦段探求銅資源量（333＋3341）為5．897 6×104t，已初具規(guī)模。近年來對該地區(qū)的礦產(chǎn)調(diào)查工作獲得了良好的礦化信息，興源沖銅礦區(qū)除野貓沖礦段初具規(guī)模外，劉家沖礦段、楓樹坳礦段地表及深部驗證鉆孔均發(fā)現(xiàn)銅礦體；楓樹坳礦段北東部的帶狀Cu－Zn－Pb原生暈，有與野貓沖礦段礦段相連的趨勢，銅資源潛力較大。白石沖銅異常區(qū)銅異常規(guī)模較大，面積約2．275km2，三級濃度分帶較明顯，濃集中心較大，在水家莊一帶地表已發(fā)現(xiàn)了礦化體，其成礦地質(zhì)條件分析和野貓沖礦段相似，銅資源潛力較大。

區(qū)內(nèi)除野貓沖礦段有少量鉆孔控制外，劉家沖、楓樹坳礦段及白石沖銅異常區(qū)均未全面開展深部鉆探工作，繼續(xù)投入鉆探工作量，有望擴(kuò)大為中型以上規(guī)模的銅礦床。

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