江西武山銅礦斑巖體含礦性研究

任 宏

中鐵資源地質(zhì)勘查有限公司，北京 100039

武山銅礦分為南北兩個(gè)礦帶，南帶是在灰?guī)r與斑巖體接觸蝕變的矽卡巖型，而北帶是沉積-熱液疊加改造的層控硫化物礦床，二者是同源形成的復(fù)合型銅礦。隨著礦山的發(fā)展，開采的深度也不斷下降，其鉆孔深度已經(jīng)達(dá)到-700m，在部分進(jìn)入巖體的巖芯發(fā)現(xiàn)銅礦化現(xiàn)象。本研究是在此基礎(chǔ)上，通過實(shí)地調(diào)研與系統(tǒng)取樣分析，試圖突破已知的礦床類型為礦山資源接替和可持續(xù)發(fā)展提供前瞻性的研究。

1 區(qū)域成礦背景

中國境內(nèi)，尤其是中國東部和東南部，乃是東亞頻太平洋區(qū)，經(jīng)常出現(xiàn)屬于“多”字型的兩種褶皺帶，其一走向NE，稱華夏系構(gòu)造；另一走向NNE 為新華夏系構(gòu)造。華夏系一般是較為古老的構(gòu)造體系，而新華夏系顧名思義是較新的構(gòu)造體系，一般將晚三疊世以來形成的NE 向、NNE 向構(gòu)造統(tǒng)稱之為新華夏系。九瑞地區(qū)處于中國大陸東南部的揚(yáng)子板塊中，因此，整體構(gòu)造是受新華夏構(gòu)造體系所控制的。

武山銅礦位于揚(yáng)子板塊的狹長(zhǎng)地帶，江西九瑞銅金（多金屬）成礦帶中段，,屬橫立山- 黃橋向斜東段北翼。NWW 和NE 向深斷裂構(gòu)成基底的菱形網(wǎng)格構(gòu)造以及NEE 和NW 向斷裂構(gòu)成了本區(qū)蓋層菱形網(wǎng)格構(gòu)造，分別構(gòu)成區(qū)內(nèi)重要的導(dǎo)礦構(gòu)造與儲(chǔ)礦構(gòu)造。

礦體主要圍巖為泥盆系上統(tǒng)五通組灰?guī)r與石炭系中統(tǒng)黃龍組白云巖，五通組與黃龍組之間以及二疊系下統(tǒng)棲霞組等層位為北礦帶層控礦床的容礦空間，北礦帶整體受假整合面及層間破碎帶控制。礦區(qū)巖漿巖主要為淺成-超淺成相中酸性雜巖體，主體為花崗閃長(zhǎng)斑巖，通過早期巖漿作用，侵入二疊系至三疊系地層中，巖體與灰?guī)r成侵入接觸，由于熱蝕變作用，在接觸帶上形成矽卡巖化礦床，成為南礦帶的主要礦化類型。

2 武山礦區(qū)礦體特征

2.1 北礦帶

根據(jù)贛西北隊(duì)資料得知，礦帶位于巖體北側(cè)接觸帶外地層圍巖中，泥盆系上統(tǒng)五通組與石炭系中統(tǒng)黃龍階之間，黃龍階和二疊系下統(tǒng)棲霞階等層位為該礦帶的容礦空間。

北礦帶主要由三個(gè)礦體組成。

Ⅰ號(hào)礦體規(guī)模巨大，產(chǎn)于晚石炭系黃龍組底部，呈層狀、似層狀、厚板狀產(chǎn)出。其產(chǎn)狀與底層產(chǎn)狀基本一致，傾向165°，傾角56°～64°。礦體長(zhǎng)2700m，傾向延伸在600m 以上，厚5m～30m，平均厚16.8m，沿走向EW 兩端厚度變小、沿傾斜自上而下有增大的趨勢(shì)，礦石類型為含銅黃鐵礦及含銅膠黃鐵礦。

Ⅱ號(hào)礦體層位高于Ⅰ號(hào)礦體，產(chǎn)于黃龍組的中下部，呈似層狀產(chǎn)出，厚1.5m～5.5m 平均厚2.5m。礦石類型主要為含銅黃鐵礦，其次為含銅大理石。

Ⅲ號(hào)礦體則產(chǎn)于黃龍組上部或黃龍組灰?guī)r與二疊系棲霞組灰?guī)r之間，其產(chǎn)狀與底層產(chǎn)狀大致相同，礦石類型主要為含銅鉛鋅礦石。

北礦帶為塊狀硫化物型礦體，其主要礦石礦物為黃鐵礦、黃銅礦，期次為膠黃鐵礦、白鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦；脈石礦物為高嶺石、菱鐵礦。

2.2 南礦帶

眾多地質(zhì)人員對(duì)南礦帶礦體的分布、形狀和產(chǎn)狀的認(rèn)識(shí)比較一致，礦帶直接受花崗閃長(zhǎng)斑巖體控制，呈橢圓形，面積約0.6km2，成礦圍巖為二疊系下統(tǒng)毛口階至三疊系下統(tǒng)碳酸鹽巖地層，礦體主要賦存于巖體與圍巖的接觸帶上，其次為巖體內(nèi)圍巖殘留體，總體為一向南東傾斜的筒狀體，沿接觸帶礦體總長(zhǎng)度為2100m 左右，向下延伸較大，最大控制深度達(dá)已經(jīng)達(dá)到-800m 標(biāo)高，且未見到礦體尖滅。礦體厚度2m～3m 到30m～40m 不等。

少部分礦體受懸垂體或捕虜體控制，產(chǎn)于斑巖體內(nèi)，呈不規(guī)側(cè)的透鏡體產(chǎn)出，礦體具膨大、縮小或分枝復(fù)合等現(xiàn)象，長(zhǎng)數(shù)十米至數(shù)百米不等，厚幾米至幾十米，一般沿內(nèi)接觸帶產(chǎn)出比較多。礦石類型以含銅矽卡巖為主，少量的含銅碳酸鹽巖及含銅花崗閃長(zhǎng)斑巖。

南礦帶礦石根據(jù)其礦物組成，可分為含銅矽卡巖礦石和含銅碳酸鹽巖類。矽卡巖型呈環(huán)狀、透鏡狀產(chǎn)出，按礦體產(chǎn)出空間可進(jìn)一步分為巖體內(nèi)外和正接觸帶環(huán)狀礦體。礦石主要類型為含銅矽卡巖。巖體內(nèi)礦體多呈懸垂體或捕虜體產(chǎn)出，礦體形態(tài)復(fù)雜、規(guī)模小，200m～800m 長(zhǎng)度，平均延伸170m，平均厚10m。礦石類型主要為含銅矽卡巖和含銅大理巖。

3 斑巖體含礦性

3.1 武山斑巖體含礦性研究現(xiàn)狀

北礦帶是1959 年歐陽富全等人在普查鐵礦時(shí)發(fā)現(xiàn)的。1962 年，周提中、劉為貴、黃恩邦等主持的5 0 7 分隊(duì)正式進(jìn)入該區(qū)開展銅礦普查評(píng)價(jià)工作。在對(duì)北礦帶評(píng)價(jià)的同時(shí)，黃恩邦、張大任等根據(jù)城門山以及長(zhǎng)江中下游銅礦的成礦控制因素和成礦規(guī)律分析，總結(jié)出了”燒餅加油條”的規(guī)律，認(rèn)為當(dāng)時(shí)評(píng)價(jià)的北礦帶可能是“油條”狀礦體，南部覆蓋區(qū)可能還有“燒餅”狀巖體及其有關(guān)的接觸帶礦體。根據(jù)這一認(rèn)識(shí)，物探大隊(duì)706 分隊(duì)配合開展物探和淺鉆填圖工作，在1963 年打到巖體和在巖體內(nèi)發(fā)現(xiàn)不規(guī)則的矽卡巖銅礦體的基礎(chǔ)上，在地質(zhì)與物探共同推斷的接觸帶南側(cè)布鉆，終于找到了南礦帶主礦體。

3.2 礦體構(gòu)造、同源性與成礦的聯(lián)系

武山礦區(qū)北礦帶受構(gòu)造影響，呈NE →SW 走向；而南礦帶主要是熱蝕變接觸成礦，礦體以巖體為中心向四周擴(kuò)散式展布。因此，有學(xué)者將其戲稱為油條-燒餅復(fù)合礦床。北礦帶的整體傾向?yàn)镾E，向下延伸將與南礦帶相交于巖體，從已有的北礦帶鉆孔資料分析來看，應(yīng)該在-900m 至-1000m 的范圍；同時(shí)以往的化探分析也表明，深部的銅礦品位并未降低，維持在1%左右。另一面，前人對(duì)武山南北礦帶成礦的同源性已有過探討，據(jù)丁昕等運(yùn)用鋯石離子探針 (SISM) 法測(cè)得該巖體的鋯石Pb206 / U238 年齡為145±3. 9Ma，切割礦體的基性巖脈同位素年齡在102-105 Ma（包家寶），巖體與礦體均為燕山期產(chǎn)物，這表明成礦物質(zhì)來源與巖漿，之后分離出來富集于熱液并在構(gòu)造-圍巖條件下成礦。同時(shí)通過對(duì)前人硫同位素測(cè)試結(jié)果分析可知，巖體、矽卡巖和塊狀硫化物的值（‰）均在-0.6～+5.6左右，與圍巖中-35.3～-17.6 有明顯差別，這可以說明巖體與礦體以及礦體之間具有物質(zhì)來源相同的內(nèi)在聯(lián)系。因此，從礦體構(gòu)造和同源性方面可以推斷早起形成的巖體中具備規(guī)模含礦的可能。

3.3 巖體中銅的礦化分帶

筆者對(duì)武山南礦帶-260 中段以及進(jìn)入巖體的三個(gè)深鉆孔進(jìn)行了系統(tǒng)取樣，其中以終孔為-600m 的三號(hào)鉆孔為主。經(jīng)鑒定，在巖體中銅的礦化非常明顯，呈星點(diǎn)狀和細(xì)脈侵染狀，而且以肉眼觀測(cè)可以斷定其品位是非常理想的。通過對(duì)樣品的綜合分析結(jié)合礦區(qū)整體構(gòu)造，初步圈定了巖體中局部的銅礦化帶。

2 號(hào)與3 號(hào)孔控制的巖體中礦化和1 號(hào)與2 號(hào)孔控制的矽卡巖型礦化在形態(tài)上一致，這表明在成礦同源性的基礎(chǔ)上，在成礦期巖體與矽卡巖型銅礦是受的同一導(dǎo)礦構(gòu)造所控制。由此，可以推斷銅礦化帶的分布和大體走向是成規(guī)律性的，并且可以通過區(qū)域與微觀構(gòu)造對(duì)其礦化進(jìn)行追蹤。

另一方面，從銅礦化在斑巖中的分布來看，礦化帶向巖體深入，并且成礦范圍所有擴(kuò)大。因此，其成規(guī)模含礦的可能性非常高，這對(duì)礦山銅儲(chǔ)量的提高是一個(gè)利好消息。綜合對(duì)斑巖銅礦的認(rèn)識(shí)，這種礦化是普遍存在的，斑巖含礦的整體品位較矽卡巖型稍低，但是其大規(guī)模成礦性是可利用開采的有利條件。

3.4 伴生鉬的賦存狀態(tài)

在取樣過程中，發(fā)現(xiàn)了伴生鉬的存在，其整體成兩向拉絲狀，金屬光澤，手感比較細(xì)膩光滑，其硬度小于指甲（＜2.5），條痕為墨綠色，整體品位較為可觀，有望成為銅礦的伴生礦。前人曾在武山發(fā)現(xiàn)輝鉬礦，但只是做了部分測(cè)試并未對(duì)其賦存狀態(tài)經(jīng)行研究探討，不過從輝鉬礦Re-Os 等時(shí)線年齡為146. 4 ±2. 6Ma（李進(jìn)文等，2007）與巖體鋯石206Pb/238U 年齡分別為145±3. 9Ma（丁昕等，2005）來看，鉬礦的富集與巖體形成同屬燕山期并略早于巖體，因此成礦與巖體形成有很大關(guān)聯(lián)。

將礦區(qū)以往的鉆孔的Cu、Mo 的礦化數(shù)據(jù)輸入SPSS 進(jìn)行相關(guān)性分析，由輸出結(jié)果可知，Cu 與Mo 的相關(guān)系數(shù)為0.256，P=0.00，故可以認(rèn)為Cu、Mo 呈極弱的正相關(guān)。因此我們可以判定，對(duì)于銅礦中的伴生鉬的探查不能以銅元素的富集來追蹤，而應(yīng)該從斑巖體成因方面結(jié)合巖性特點(diǎn)來聯(lián)系。隨著對(duì)樣品鉬元素的化探分析結(jié)果的得出，有望為伴生鉬的進(jìn)一步研究奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

通過實(shí)踐工作可以發(fā)現(xiàn)，南北礦帶的控礦構(gòu)造，成礦的同源性以及最新的深部鉆孔樣品和資料分析結(jié)果都是斑巖體規(guī)模成礦的有利佐證。另一方面在斑巖體中經(jīng)常伴生有鉬的出現(xiàn)，雖然量不是很大，但是從直觀判斷應(yīng)該已經(jīng)達(dá)到了伴生鉬礦0.01%的邊界品位了。隨著工作的深入，我們相信能夠發(fā)現(xiàn)新的礦床類型，獲得新的銅鉬工業(yè)儲(chǔ)量，為銅礦的可持續(xù)發(fā)展做出新的貢獻(xiàn)。

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