銅多金屬礦礦床構(gòu)造控礦規(guī)律及找礦預(yù)測

陳浩鵬

（江西省地質(zhì)調(diào)查研究院，江西 南昌 330000）

銅是人類使用最廣泛的一種金屬資源，也是人類使用最早的一種金屬，金屬性質(zhì)屬于重金屬。銅金屬資源主要存于海洋和地殼中，存于地殼中的銅金屬僅約占0.01%，并且在大多數(shù)銅礦床中，銅金屬的含量盡可以達到3.25%～5.34%左右，所以在自然界中銅多數(shù)與其他金屬共同存于礦種，也就是銅礦主要以銅多金屬礦為主。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，全世界已經(jīng)探明的銅礦銅資源儲量大約有8 億多噸，銅金屬資源儲量最多的國家是巴西，銅金屬資源儲量占世界儲量的35.45%，其次是智利，銅金屬資源儲量占世界儲量的15.64%，而我國銅金屬資源儲量較少，截止到2000 年底累積探明的銅金屬資源處理僅為9400 萬噸，其中保有儲量僅為5943.5 萬噸，已經(jīng)查明的銅礦產(chǎn)地約760 處，其中小型礦山約560 多處，大中型礦山約100 多處，已經(jīng)開發(fā)完畢和正在開發(fā)的銅礦床約200 多個。我國銅金屬資源從礦床低于分布特征和開采條件來看，具有貧礦多、富礦少、南方多、北方少、小礦多、大礦少等特點，單一礦床較少，主要以伴生礦為主。近年來，國內(nèi)工業(yè)經(jīng)濟迅速發(fā)展，對銅金屬資源的需求量逐漸增多，為了解決銅礦緊缺的問題，國家加大了對銅多金屬礦的勘查和研究，但是由于銅多金屬礦地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，至今沒有明確銅多金屬礦礦床控礦規(guī)律以及找礦預(yù)測方面理論，無法為銅多金屬礦進一步研究提供依據(jù)，為此提出銅多金屬礦礦床構(gòu)造控礦規(guī)律及找礦預(yù)測研究[1]。

1 銅多金屬礦礦床構(gòu)造控礦規(guī)律

控制銅多金屬礦礦床形成的構(gòu)造主要由斷裂和褶皺構(gòu)造褶曲構(gòu)造控礦首先是控制與礦化有關(guān)的侵入體，而礦體往往是與褶皺同步形成的次級構(gòu)造控制，其有利的成礦部位主要是背斜軸部及背斜翼部或其傾狀部位，向斜仰起端及倒轉(zhuǎn)向斜翼部等。背斜軸部及翼部在褶皺過程中，易產(chǎn)生斷裂裂隙和層間破碎，為礦液的充填交代提供了有利的通道和空間。如火龍巖銅多金屬礦點，大王廟銅多金屬礦，羅漢尖銅多金屬礦，低嶺銅多金屬礦等。背斜傾伏端易產(chǎn)生橫向斷裂，為巖漿侵入及成礦創(chuàng)造了有利的條件。如羅漢尖銅多金屬礦等。向斜仰起端及倒轉(zhuǎn)向斜翼部都是應(yīng)力集中及巖層彎曲處，特別是脆性巖層易破碎，有利于侵入體活動和礦化富集。如茅山銅多金屬礦，包家山銅多金屬礦等。斷裂控制這主要控制著巖漿活動及蓋層構(gòu)造的演變，而蓋層構(gòu)造（褶皺、斷裂）則提供了巖漿侵位和礦液活動、聚集沉淀的場所。中酸性侵入巖與碳酸鹽巖接觸部I 位是接觸交代型礦化的有利部位，尤其是在硅鋁質(zhì)層的屏蔽作用之下，礦化較為富集。侵入接觸帶是構(gòu)造薄弱地帶，伴有接觸交代變質(zhì)、熱液蝕變及構(gòu)造復(fù)活，利于礦液的運移、沉淀、交代成礦。礦化強度及規(guī)模與接觸帶形態(tài)、產(chǎn)狀有密切聯(lián)系[2]。

圖1 多金屬礦礦床構(gòu)造分布

一般情況下，接觸帶呈波狀起伏者，或產(chǎn)狀由陡變緩者，礦化較好，礦體規(guī)模也較大；而接觸面平整者，一般礦體規(guī)模較小，侵入體平面凸凹的部位，巖漿分異氣液集中，往往礦化較好。巖漿運動的前緣或其旁側(cè)部位礦化也強烈背斜軸部、傾伏端，向斜倒轉(zhuǎn)翼部及巖體內(nèi)外接觸帶處是構(gòu)造應(yīng)力集中、裂隙發(fā)育，則為熱液充填型礦化有利部位。含礦巖層縱斷層發(fā)育，則是風(fēng)化淋濾型礦床賦存的有利部位。斷層之間存在的層間對形成Pb、Zn、Cu、Fe 有利。C/D 間的層間斷層及構(gòu)造薄弱面是原生Cu、S 及風(fēng)化淋濾型Cu、Fe 有利部位。斷裂交切處，斷裂斜切褶曲部位及多組構(gòu)造交匯和節(jié)理裂隙發(fā)育地段礦化較強烈。

通過以上分析可以知道，在時間上，銅多金屬礦主成礦時期為早白堊世，銅礦的生成主要與晚侏羅世侵位的深源淺成石英閃長巖類有關(guān)，成礦時間在130 百萬年左右（同位素年齡為131百萬年）比成礦巖體的成巖時代晚約10 個百萬年，控礦物質(zhì)來自沉積層及變質(zhì)熱液的成礦時間目前還不清楚，但從礦化特征分析，成礦期可能在晚侏羅世晚期，與造山作用晚期構(gòu)造、巖漿活動有關(guān)。在空間上，銅多金屬礦礦床的分布受多期構(gòu)造的復(fù)合控制，主要位于巖體與有利圍巖間的接觸帶部位，礦體的賦存空間嚴格受構(gòu)造條件和有利成礦的巖石建造控制，銅多金屬礦具有“成帶分布、分段集結(jié)、成群出現(xiàn)”的構(gòu)造控礦規(guī)律，這正是主導(dǎo)性控礦因素的體現(xiàn)，首先反映了礦床區(qū)域分布與構(gòu)造巖漿巖帶的有機聯(lián)系（圖1），其次反映了成礦巖體的成礦專屬性，更重要的是反映了運礦構(gòu)造帶的控礦作用。

2 銅多金屬礦礦床找礦預(yù)測

2.1 銅多金屬礦礦床類型預(yù)測

此次根據(jù)銅多金屬礦礦床構(gòu)造控礦規(guī)律，將銅多金屬礦分為矽卡巖型銅多金屬礦、斑巖型銅多金屬礦、低溫熱液型銅多金屬礦三種，其中矽卡巖型銅多金屬礦主要受巖漿熱液條件成礦，褶皺構(gòu)造線總體上呈北東向展布。成礦時代基本為晚侏羅世151Ma，中酸性巖漿巖侵入泥盆系五通組至二疊系棲霞組之間碳酸鹽巖建造中，圍巖蝕變主要有大理巖化、矽卡巖化、硅化。斑巖型銅多金屬礦位于下?lián)P子坳陷褶皺帶中部的北東向褶斷隆起區(qū)，懷寧凹陷斷裂褶束的中段，周圍均為中、新生代斷陷盆地，構(gòu)造復(fù)雜，屬“洪鎮(zhèn)帚狀構(gòu)造”旋扭帶的一部分。月山閃長巖類巖體形式時代約在早白堊世139Ma，侵入三疊系和龍山組至黃馬青組之間碳酸鹽巖建造中，圍巖蝕變主要有大理巖化、矽卡巖化、角巖化。低溫熱液型銅多金屬礦大地構(gòu)造位于揚子地臺下?lián)P子臺坳沿江拱斷褶帶凹斷褶束，礦床斷裂構(gòu)造主要為在印支運動影響下，伴隨北東向褶皺構(gòu)造，亦產(chǎn)生一系列北東向壓性及壓扭性的斷裂及近南北向、北西向張性及張扭性斷裂。燕山運動期間北北東向斷裂構(gòu)造運動強烈，產(chǎn)生一系列壓扭性斷裂，晚期并有東西向斷裂構(gòu)造及伴隨斷裂復(fù)活，主要有NE 向壓扭性斷裂，NW 向張扭性斷裂。成礦巖體主要為英安玢巖，成巖年齡為141Ma，在巖體接觸帶上形成脈狀、網(wǎng)脈狀、角礫巖型金礦化，蝕變主要為巖體的絹云母化、硅化。

2.2 銅多金屬礦找礦有利因素預(yù)測分析

根據(jù)銅多金屬礦預(yù)測要素特征，對銅多金屬礦賦礦圍巖、巖石類型、巖石結(jié)構(gòu)、成礦時代、成礦環(huán)境、構(gòu)造背景以及礦物組合等找礦有利因素進行預(yù)測分析：①賦礦圍巖：灰?guī)r、大理巖、閃長巖、矽卡巖；②巖石類型：閃長巖、灰?guī)r；③巖石結(jié)構(gòu)：全晶質(zhì)中細粒半自形結(jié)構(gòu)、微晶結(jié)構(gòu)；④成礦時代：燕山早期；⑤成礦環(huán)境：受中生代三疊系碳酸鹽巖建造控制；⑥構(gòu)造背景：大地構(gòu)造位置屬下?lián)P子前陸帶，北東向基底斷裂和近東西向、近南北向共軛斷裂、接觸帶構(gòu)造；⑦礦物組合：礦石礦物主要為磁鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦4 種，其次有穆磁銅礦、磁赤銅礦、赤銅礦、輝鉬礦、閃鋅礦、斑銅礦，輝砷銅礦、硫鉍銅礦、麥基諾礦、銅鐵礦、銅鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦、金銀礦、黝銅礦、赤鐵礦、白鐵礦、自然砷和鏡鐵礦。脈石礦物主要有透輝石-次透輝石，鈣鐵榴石、石英石、斜長石、黑云母石、金云母、透閃石-陽起石、石英和方解石等十余種。

2.3 銅多金屬礦找礦標志預(yù)測分析

根據(jù)銅多金屬礦相關(guān)找礦資源，對其找礦標志進行預(yù)測分析，分析如下：①大地構(gòu)造位置：該銅多金屬礦礦床多處于大陸板塊鈣堿性巖漿活動強烈的邊緣火山巖漿深成弧及島弧，深大斷裂帶附近；②構(gòu)造標志：北東向斷裂構(gòu)造及圍巖的層間斷裂構(gòu)造；巖體及硅鋁質(zhì)圍巖中裂隙構(gòu)造；③地層標志：燕山期中酸性侵入巖與志留系硅鋁質(zhì)巖接觸部位；巖漿巖標志：高銅含量的花崗閃長斑巖體，隱爆角礫巖筒的存在是礦化富集的標志之一；④地表標志：地表可見表生礦物孔雀石、硅孔雀石、銅藍、褐鐵礦等；⑤圍巖蝕變標志：與礦化密切的硅化、絹云母化，礦化多賦存于石英絹云母化帶中；⑥化學(xué)標志：重、磁異?？傮w均呈北東向展布，反映了結(jié)晶基底構(gòu)造和斷裂構(gòu)造特征。磁異?？傮w北東向正磁異常，與含礦建造和燕山期侵入巖（隱伏）花崗閃長斑巖、花崗閃長巖、石英閃長玢巖體對應(yīng)。因此可以判定含礦建造大致分布范圍與埋深；通過以上對銅多金屬礦控礦方面和找礦方面分析，以此完成了銅多金屬礦礦床構(gòu)造控礦規(guī)律及找礦預(yù)測研究[3，4]。

3 結(jié)束語

本文通過對銅多金屬礦礦床構(gòu)造控礦規(guī)律及找礦預(yù)測研究，為銅多金屬礦開采及深一層次研究提供了理論依據(jù)，豐富了銅多金屬礦礦床構(gòu)造控礦規(guī)律及找礦預(yù)測理論，有助于進一步深化銅多金屬礦成礦理論的認識，為銅多金屬礦找礦提供科學(xué)依據(jù)，同時也為銅多金屬礦礦床勘查提供了一個新的視角。