江西東鄉(xiāng)銅礦成礦地質(zhì)特征與找礦靶區(qū)優(yōu)選

倪浙安

【摘 要】礦體特征、礦石特征、圍巖蝕變有被稱為成礦背景、成礦地質(zhì)特征、礦床地質(zhì)特征，在通過(guò)對(duì)江西東鄉(xiāng)銅礦的區(qū)域成礦背景、成礦地質(zhì)特征、礦床地質(zhì)特征的研究中，我們提出“三帶、兩層、三異?！钡姆椒▉?lái)尋找礦床。在使用這樣的找礦模型后，可以很好的對(duì)本區(qū)域內(nèi)銅礦體成礦的有利區(qū)段更加準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，這樣可以節(jié)省大量的勘探成本，節(jié)約資源，提高經(jīng)濟(jì)效益?！叭龓А蓪?、三異?！钡恼业V模型能為人民在尋找礦床的時(shí)候提供理論依據(jù)，很好的為找礦區(qū)域指明找礦的方向。

【關(guān)鍵詞】地質(zhì)特征；找礦模型；找礦靶區(qū)

1960年代初，在東鄉(xiāng)發(fā)現(xiàn)中型礦山，并在東鄉(xiāng)投資建設(shè)了東鄉(xiāng)銅礦開(kāi)采場(chǎng)，隨著我國(guó)對(duì)資源的需求越來(lái)越多，東鄉(xiāng)采礦場(chǎng)原來(lái)的開(kāi)采量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國(guó)家對(duì)礦產(chǎn)資源的需要。為了迎合國(guó)家的要求，東鄉(xiāng)礦場(chǎng)的采掘規(guī)模不斷擴(kuò)大，但經(jīng)過(guò)的50多年開(kāi)采的東鄉(xiāng)礦場(chǎng)，其礦產(chǎn)儲(chǔ)量已經(jīng)嚴(yán)重不足，這個(gè)危機(jī)的出現(xiàn)將嚴(yán)重影響國(guó)家的發(fā)展，給國(guó)家和社會(huì)的進(jìn)步造成嚴(yán)重的阻礙?？焖賹ふ液桶l(fā)現(xiàn)隱伏礦床，擴(kuò)大儲(chǔ)量規(guī)模已經(jīng)成為礦山企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，擺脫儲(chǔ)量困境滿足國(guó)家和社會(huì)需求最重要的問(wèn)題。只有將這個(gè)問(wèn)題解決好，才能實(shí)現(xiàn)礦床資源的充足，同時(shí)滿足國(guó)家的需求。深入的解剖和研究現(xiàn)有的礦床，積累大量的礦山找礦經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)成為我們面臨的首要問(wèn)題。要解決這個(gè)首要問(wèn)題，就必須對(duì)東鄉(xiāng)銅礦成礦地質(zhì)特征有充分的了解，并優(yōu)化找礦靶區(qū)。

一、東鄉(xiāng)成礦區(qū)域的地理環(huán)境

東鄉(xiāng)銅礦地處于北東向的贛東北深斷裂帶，在東鄉(xiāng)銅礦地近東西方向有廣豐-萍鄉(xiāng)構(gòu)造帶的交接部位，同時(shí)江南地體南緣、贛東北地區(qū)之德興地體的西南端也和東鄉(xiāng)銅礦區(qū)相鄰。在這種地理環(huán)境下的東鄉(xiāng)銅礦區(qū)由于其特別的地勢(shì)環(huán)境造就其以銅為主的中性銅、鎢多金屬礦床。處于元古宙江南地體南緣的贛東北地區(qū)，在歷史上歷經(jīng)三次大規(guī)模的拉張與閉合構(gòu)造作用。這三種構(gòu)造作用分別是：晚元古宙的大陸邊緣拉伸裂陷和晉寧期的造山褶皺閉合，海西早起內(nèi)陸凹坳與海西晚期隆升褶皺，燕山早起斷塊拗陷火山盆地和燕山晚期斷塊隆起火山噴發(fā)和巖漿侵入。而在這三種構(gòu)造作用中，海西早期的內(nèi)陸拗陷以及燕山早期的巖漿活動(dòng)與東鄉(xiāng)礦區(qū)成礦的聯(lián)系最為重要，可以說(shuō)這次構(gòu)造的作用給以后東鄉(xiāng)礦區(qū)成礦奠定了基礎(chǔ)。

在東鄉(xiāng)礦區(qū)內(nèi)主要的構(gòu)造格架是東西向、北東向斷裂以及拗陷形成的，在此成礦區(qū)域內(nèi)還含有北東向的贛東北以及近東西向的廣豐-萍鄉(xiāng)兩條主要的深斷裂。其中在晚元古界的贛東北深斷裂帶的多期活動(dòng)和燕山期贛東北深斷裂帶及次級(jí)斷裂帶重新復(fù)活的影響下，為巖漿的流入制造了必要的路徑和通道。正是由于礦區(qū)歷經(jīng)如此多的多期構(gòu)造活動(dòng)，才能使得早期的斷裂構(gòu)造有一個(gè)良好的封閉空間，正是由于良好空間的出現(xiàn)為成礦提供了有利的賦存條件，才會(huì)出現(xiàn)今天的東鄉(xiāng)銅礦礦區(qū)。當(dāng)然，上層圍巖中成礦物質(zhì)和各種外界條件的相互作用，也使得在一定的地段形成了次生富礦體。海西-印支期和燕山早期是東鄉(xiāng)區(qū)域內(nèi)兩種巖漿活動(dòng)的主要時(shí)期。在海西-印支期，火山受到一定的深斷裂構(gòu)造和擴(kuò)張的沿坳陷地帶的影響，出現(xiàn)有間歇性質(zhì)的海底火山噴發(fā)。而在燕山早期的淺成侵入活動(dòng)中，形成了許多似層狀、橢圓狀、脈狀、透鏡狀、瘤狀，的花崗斑巖和花崗閃長(zhǎng)斑巖的組合。這些組合的形態(tài)很不規(guī)則，它們規(guī)模較小但是數(shù)量很多，多期的構(gòu)造活動(dòng)使這些小規(guī)模的圍巖組合侵入到石灰溪壺天群火山碎屑巖和泥灰?guī)r中。從上可知，東鄉(xiāng)的地理環(huán)境受到多期的構(gòu)造活動(dòng)，這些構(gòu)造多動(dòng)造就了東鄉(xiāng)地區(qū)的特殊地勢(shì)，也只有在這樣的地勢(shì)上才會(huì)形成如此多的銅礦。

二、礦區(qū)成礦的地質(zhì)特征

（一）含礦建造

中元古界雙橋山群的淺變質(zhì)巖，石灰系細(xì)-中粗粒碎屑巖夾火山碎屑巖，泥灰?guī)r，礫巖以及第四系的松散堆積物是礦區(qū)內(nèi)出露的地層中主要含有的成分。在這些成分中中元古界雙橋山群淺變質(zhì)巖系充當(dāng)該區(qū)域的基底并在礦區(qū)的北部大量出露，第四系、石灰系等則作為沉積蓋層存在于次區(qū)域中。區(qū)域中下石炭統(tǒng)梓山組上段粉砂巖和中-上石炭通壺天群下段白云質(zhì)灰?guī)r是主要的含礦建造。

（二）構(gòu)造的成礦的影響

不同次序、不同時(shí)間段、不同方向的構(gòu)造活動(dòng)形成的地勢(shì)疊加在一起使礦區(qū)的構(gòu)造便得非常復(fù)雜，這些復(fù)雜的構(gòu)造主要是由多次的構(gòu)造活動(dòng)形成的。單斜構(gòu)造是礦床的形成、礦體的賦存必要的構(gòu)造條件，在礦區(qū)區(qū)域內(nèi)，單斜構(gòu)造主要是由斷裂及巖漿活動(dòng)破話而形成的，這樣的構(gòu)造形成了礦區(qū)的基本構(gòu)造形態(tài)。東鄉(xiāng)礦區(qū)北東東向褶皺出現(xiàn)在礦區(qū)東北部的小璜一帶，它形成的時(shí)間相對(duì)較早，據(jù)資料顯示它產(chǎn)生于石炭系地層中。北北西向褶皺在礦區(qū)內(nèi)的大本分地方都能見(jiàn)到，這種褶皺形態(tài)比較開(kāi)闊，雖然形成的時(shí)間相對(duì)較晚，但它的形成是東鄉(xiāng)成礦的必要因素。在多期多次構(gòu)造活動(dòng)運(yùn)動(dòng)的影響下，在背斜的軸部往往會(huì)形成有利于賦存礦體的空間，這種賦存空間的出現(xiàn)也是礦區(qū)成形的重要因素。

（三）與成礦關(guān)系密切的巖漿活動(dòng)

具有多成因、多旋回、多巖性特點(diǎn)的巖漿活動(dòng)在東鄉(xiāng)礦區(qū)內(nèi)出現(xiàn)頻繁且強(qiáng)烈，它一方面能為含礦物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)、聚集提供熱源和驅(qū)動(dòng)力，另一方面是其本上也會(huì)帶有大量的含礦物質(zhì)，可以為礦床的形成提供一定的礦物質(zhì)。在礦區(qū)燕山期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，分別有具有侵入活動(dòng)為特征的酸性巖漿噴發(fā)，具有侵入活動(dòng)為特征的中酸性巖漿噴發(fā)和中性巖漿活動(dòng)。在回旋以酸性巖漿噴發(fā)的火山活動(dòng)中，有著流紋質(zhì)集中塊角礫巖，晚期可以形成稱為流紋英安斑巖的多條脈狀次火山巖體?；匦灾兴嵝詭r漿噴發(fā)的火山活動(dòng)中，在末期也會(huì)形成一些稱為英安斑巖的脈狀次火山巖體?；匦裕ㄏ罗D(zhuǎn)第210頁(yè)）

中性巖漿的火山活動(dòng)中，會(huì)形成安山玢巖和角礫安山巖巖脈。正是由于這些火山活動(dòng)的發(fā)生，才會(huì)使東鄉(xiāng)礦區(qū)酸性次火山巖中的銅的含量相比于國(guó)內(nèi)同類(lèi)的平均含量高。

三、礦床的地質(zhì)特征

（一）礦體特征

在整個(gè)礦區(qū)內(nèi)有許多大大小小的礦體，在陡傾斜脈狀及細(xì)脈侵染狀銅金礦體中，出產(chǎn)的金屬礦一般以黃銅礦、硫砷銅礦、砷黝銅礦和黃鐵礦為主。陡傾斜脈狀鉛鋅礦體中主要以方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦和硫砷銅礦等為主。緩傾斜似層狀銀鉛鋅礦體中以方鉛礦、閃鋅礦等最為常見(jiàn)。東鄉(xiāng)銅礦床從水平方向上看，中心部位集中存在銅金礦體，屬于礦體礦化的中心，從中心向外主要分布鉛鋅礦，呈現(xiàn)出鉛鋅礦包裹銅金礦的狀態(tài)，在礦帶的最外側(cè)是銀鉛鋅礦體。從垂直方向上看，礦帶的底部是銅金礦帶，中部是銅鉛鋅礦體，最上面即淺部是銀鋅礦體。從巖蝕而形成的侵蝕帶也可以與礦帶的形成做出對(duì)應(yīng)，由內(nèi)向外分別是銅金礦化帶、銅鉛鋅礦化帶、鉛鋅銀礦化帶和銀鉛鋅礦化帶。由于東鄉(xiāng)的地勢(shì)特點(diǎn)，這些礦體以銅金礦帶為主。從這里可以看出，圍巖侵蝕變化而形成的侵蝕帶對(duì)礦區(qū)成礦是有很影響的，不一樣的侵蝕帶會(huì)出現(xiàn)不一樣的成礦帶。從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，如果沒(méi)有圍巖侵蝕變化，沒(méi)有侵蝕帶的形成就不會(huì)出現(xiàn)成礦現(xiàn)象也不會(huì)有礦床的形成。

（二）圍巖蝕變的影響

在東鄉(xiāng)圍巖蝕變現(xiàn)象大多數(shù)呈長(zhǎng)條狀，其主要的蝕變類(lèi)型有黃鐵礦化、綠泥石化、硅化、白云石化、絹云母化、高領(lǐng)石化等。這些蝕變會(huì)形成石英-絹云母化、石英-絹云母-綠泥石化、絹云母-綠泥石化和綠泥石-碳酸鹽化四個(gè)侵蝕帶。這些侵蝕帶一般在礦體上端蝕變比較嚴(yán)重，越往下侵蝕越不明顯，而礦區(qū)中部的侵蝕現(xiàn)象一般比兩端的侵蝕情況復(fù)雜的多。這些侵蝕帶的形成是礦區(qū)礦化的基礎(chǔ)，對(duì)礦區(qū)礦產(chǎn)的形成具有非常大的意義。

四、找礦模型

根據(jù)上述對(duì)東鄉(xiāng)地理環(huán)境及地勢(shì)的認(rèn)知，在充分了解區(qū)域成礦地質(zhì)條件、礦區(qū)成礦地質(zhì)特點(diǎn)、礦床地質(zhì)特征、控礦因素分析的基礎(chǔ)上。經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐我們總結(jié)出了以“三帶，二層、三異?！睘榛菊业V模型的方法。其中三帶為：構(gòu)造破碎有利地帶、巖漿活動(dòng)的有利地帶和硅化侵蝕帶，二層是壺天群下段和梓山組，三異常分別為：銅元素異常濃集區(qū)、重磁異常區(qū)和地震波反射異常區(qū)。在東鄉(xiāng)礦區(qū)區(qū)域內(nèi)這種找礦辦法的使用給東鄉(xiāng)地區(qū)的找礦工作帶來(lái)了極大的便利，大大的縮小找礦工作的工作量，使本區(qū)域內(nèi)的找礦工作變得有法可循。雖然東鄉(xiāng)在找礦上已經(jīng)取得了很大的成功，但在這其中仍然有著一定的問(wèn)題需要改進(jìn)，隨著社會(huì)的發(fā)展和科技進(jìn)步，找礦模型會(huì)越來(lái)越多，相信東鄉(xiāng)的找礦模型在科技的促進(jìn)下也會(huì)有更好的提高。

五、靶區(qū)優(yōu)選

根據(jù)上面對(duì)東鄉(xiāng)的地理環(huán)境及成礦原因的分析，經(jīng)過(guò)大量的研究及分析，結(jié)合當(dāng)?shù)厥菍?shí)際情況選擇硅化蝕變明顯，有氧化次生鐵帽發(fā)育的破碎帶為優(yōu)選靶區(qū)。在這樣的區(qū)域內(nèi)收集到礦石的最高含銅量為百分之十六，平均品位為百分之八，因此在這一段區(qū)域內(nèi)存在較大的找礦空間。

總結(jié)：經(jīng)過(guò)對(duì)山江西東鄉(xiāng)的地理特征和成礦過(guò)程分析可知，一個(gè)地區(qū)的成礦過(guò)程是要經(jīng)過(guò)非常漫長(zhǎng)的，復(fù)雜多樣的火山活動(dòng)和一定地理的構(gòu)造都是必不可少的條件。為了滿足國(guó)家對(duì)銅礦地大量需求，在東鄉(xiāng)現(xiàn)有銅礦儲(chǔ)存量不足的情況下，在使用“三帶，二層、三異常”的找礦模型，很好的對(duì)本區(qū)域內(nèi)銅礦體成礦的有利區(qū)段盡量做出更加準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，這樣可以節(jié)省大量的勘探成本，節(jié)約資源，提高了經(jīng)濟(jì)效益。在社會(huì)的不斷和科技的不斷進(jìn)步下，相信我國(guó)的找礦模型會(huì)更加的完善同時(shí)也給我國(guó)帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益。