江西銀坑鉛鋅銀的成礦規(guī)律及其找礦意義

孫益斌，阮瑜瑜

（江西省地質局有色地質大隊，江西 贛州 341000）

江西地區(qū)的礦產資源十分豐富，在地質斷裂地段形成的礦產地帶中，含有銅鐵與鉛鋅以及錫鐵錳等多種金屬礦產資源，是江西礦產資源中最重要的組成部分。該地區(qū)的地質勘察任務主要由國有地質調查局與江西省國土資源綜合進行，將在多個高等學府的研究下產生的卓越成果進行分析。就目前已經勘查到的鉛山永平大型礦床中，發(fā)現(xiàn)超大型的銀坑鉛鋅礦床，在其周邊地區(qū)如東鄉(xiāng)楓林何鐵砂街中也勘探出不同大小的鉛鋅銀多金屬礦床。在每個礦床中形成的礦化點分布具有以下特點：大型的多金屬礦分化點分布較為分散，數(shù)量多且礦化程度較深；中型的多金屬礦分化點分布較為集中且類型偏多；小型的多金屬礦分礦化點分布比較普遍，大多數(shù)分化點容易被找到。由于該礦區(qū)主要是國內特有礦床，以我國成立之后的時間段劃分可以設置兩個階段，第一階段起始時間為1955年，在經歷近50年的時間里完成了銀坑礦床中較淺的找礦勘查。第二階段包含兩個找礦高潮，在1955年到1964年的十年間分別在銀坑中發(fā)現(xiàn)了永平鐵帽的伏原生硫化物，以及楓林下部的富輝礦體。在第二個找礦高潮中分別對坑區(qū)內部的鉛鋅礦床進行內部結構分化，找到了船坑與銅山等多個礦床，截止到1979年在江西地區(qū)的銀坑地區(qū)擴大多個平等礦區(qū)的勘查。但在此后的長時間內僅發(fā)現(xiàn)了三處具有研究遠景的小型礦床。因此本文在前人學者的研究結果上探討江西地區(qū)典型多金屬礦床形成的成礦規(guī)律，并根據(jù)找礦方向探究找礦的意義，為江西的找礦工作部署提供更科學的依據(jù)。

1 江西銀坑鉛鋅銀的成礦規(guī)律

1.1 地質構造控制礦產分布

礦區(qū)內多金屬礦產數(shù)量會和定量的賦存礦層間產生密切關聯(lián)，一般金屬元素的累計和存在不同古生時代的巖層碳酸鹽的含量有關。常態(tài)下鉛、鋅、銀等常量元素會存在于中生古代和晚古生代的碳酸鹽巖層內[1]。按照地質構不同，每一類礦產資源的分布也不盡相同，絕大多數(shù)的金屬礦產形成在侏羅紀于白堊紀交界期，在該時段中類酸性的巖漿巖中儲存著內在的成因聯(lián)系，致使大量礦產按照地質構造的顛覆式走向呈明顯分布形態(tài)。其中中生與新生時代期的大型構造基本處于沿北向東的滑坡走向，在斷裂地帶呈四支蔓延式的伸展主要控制該時代多金屬礦產的形成。后燕山時期形成的礦產主要受入侵的巖漿所致，在陸地火山相繼發(fā)生不同程度的火山噴發(fā)活動后，產生較為強烈的次火山巖漿噴發(fā)式入侵，此時的巖漿是以酸性和中性的巖漿為主體，形成晚期侏羅世紀的白堊相結合的淺成灰斑巖體。不同地質構造下產生的礦床類型對礦床分布位置以及數(shù)量具有絕對的控制作用，按照該成礦規(guī)律可清晰了解每組礦床下的巖層分布特征，直接控制該區(qū)域多金屬礦床的定型和展布。

1.2 多層次流體包裹

礦產資源不是按照順序進行疊加的，每個礦產均在多次交疊的作用下進行聚合過程，江西銀坑的礦體是個多金屬的礦床，因此涉及的巖漿具有多個類型。在經歷中元古代和新晚石紀礦源的胚胎層預成期，在中晚交疊的變質動力下產生熱化巖液，最終形成富集形態(tài)的晚侏羅時代巖漿熱液期中晚熱液礦，產生多金屬礦床的流體包裹的多層次就位。成礦也是北武夷地區(qū)多金屬礦床形成上的一個突出特點，銀坑礦床的形成會歷經多個新古代的交替，在海底火山集聚熱水噴流的含礦物質后產生沉積層，在改造的蛺蝶成型晚侏羅世時期會產生噴發(fā)的熱液巖漿。此時在大量侵入的后巖體部位突遇冷圍巖溫度，促使熱巖在超低溫度的突襲中形成高溫高壓和高鹽度的淺位斑巖體系。早期溶出的高溫高鹽度流體在數(shù)個年代的更迭中鹽度逐漸降低。巖體的結晶從外向里結出，鹽度較高的邊緣部位流出較早具有明顯的溶蝕現(xiàn)象，包裹的巖體溫度從邊緣處向內部逐次降低。

1.3 受先期力學環(huán)境制約

每個時期的巖漿活動走向不一致，早期地裂結構自北向東延伸，自火山地幔處產生的壓力向內部做俯沖，促使地幔物質向內部集聚，為成礦提供強有力的力學條件[2]。在此類型的大陸動力機制下，斷裂構造前陸推覆組織與斷隆區(qū)域形成一系列從北向東側的火山斷陷盆地，受古板地質塊的南北推向擠壓力，加劇該礦體東西段結合成深斷裂帶，并從原有東向推力覆持續(xù)對隆坳構造進行活動，具體如圖1所示。

圖1 成礦動力學示意圖

由圖1可知，在古板塊的地質構造基礎上，每個時代產生的動力學作用方向保持一致，能形成單向作用的復合成礦帶。晚侏羅世到白堊世早期時段內板塊之間相互拆離、轉換，北向東推進造成覆斷裂帶和斷陷發(fā)育成結構板塊。陸地的邊緣不斷碰撞形成板內收縮和集合的相互作用，在太平洋和緯向兩大動力體系支配下陸內的古板塊在擠壓作用下完成嵌合，受動力統(tǒng)一的作用方向礦產的成礦沿同一方向賦存。

2 江西銀坑鉛鋅銀的找礦意義

2.1 精確劃分異常元素

在礦床勘探過程中，由于多金屬礦體的存在類型，不止含有單一化學元素，一般情況下會包含多種稀土元素和多類的金屬元素，就江西銀坑中鉛鋅銀的賦存情況，對其中異常元素進行有效劃分。在獲取后的某個元素中可得知其平均值和標準差值，對大于標準值的正常數(shù)據(jù)進行剔除，將所有小于標準差值的數(shù)據(jù)重新統(tǒng)計，計算新一輪的平均值和差值，以此類推直到所剩數(shù)據(jù)數(shù)值全部在平均值以下。根據(jù)找礦過程中存在規(guī)律可直接對較為明顯區(qū)域的鉛和鋅元素進行區(qū)域劃分，正常情況下受兩者化學元素的排比，在測量線路上基本處于上方位置。當?shù)V體測量線高于600m時，會在附近出現(xiàn)較為清楚的元素異常分布，主要的巖性結構為疊加組的中晶類型白云巖，在其中夾雜砂屑類白云巖致使該區(qū)域的巖成分存在異常。在超過1000m的構造區(qū)域內包含兩個不規(guī)整的交合地界，此時的巖性成分大多數(shù)會超過低水平線范圍，主要巖性成分有麻阻泥巖和砂質泥巖以及上段白云巖組成，產生的斷層組織較為明顯。

2.2 確定礦區(qū)背景以及聚類因素

常規(guī)情況下，在礦區(qū)的勘測中需要對礦區(qū)背景進行確定，并對不同背景下的礦區(qū)完成元素聚類，這有利于后續(xù)找礦數(shù)據(jù)的分析，提高賦存礦產的勘查意義。聚類的效果一般是按照物以類聚的原則對礦區(qū)內產生的多個金屬元素進行整合指標的劃分，將礦區(qū)不同背景下的元素對象聚類成多個變量單位下的元素集合。根據(jù)不同變量之間的親疏關系，將相同指標下的元素歸為一類，每個組別中的元素具有一定相似程度，在將其劃分成較小單位的元素集合，以此進行組合排列，直到聚類形成一個顯而易見的族譜，就可將這個族譜設置為研究礦區(qū)的背景示意圖。通過變量間的異常變化形態(tài)來衡量每種元素之間的相差距離，從不對等的距離中找出最小距離進行元素合并，按照最遠重心和離差平方等形式完成礦區(qū)內元素的集合標準確定。對礦區(qū)內存在的多種金屬元素做好構造異常的差異分配，較好地反映出礦區(qū)的形成背景和有效成分的聚類效果，為已知礦區(qū)和未知礦區(qū)的劃分提供找礦依據(jù)。

2.3 研究地氣元素相關關系

礦產資源的有序分布能對該地區(qū)存在的地氣元素進行分類，可從找礦的過程中發(fā)現(xiàn)地氣元素之間的相互組分特征，以此分析每類元素之間的相關關系。礦產資源的形成主要在晚侏羅世紀與早白堊世紀的火山大爆發(fā)，在其深源和地表淺層形成了可侵位的斑巖。對不同的成礦工區(qū)地氣數(shù)據(jù)進行因子劃分，將影響成礦的金屬元素做類別區(qū)分，按照鉛、鋅、銀存在比例進行地氣背景結果累計[3]。在邊緣地區(qū)的地氣巖中含有的鋅銀含量存在顯著正相關關系,與礦石兩元素關系一致。其原因可能是由于鋅的性質在很多方面與鉛相似，在自然界中有著共同的地球化學行為，特別是鉛和鋅元素中的硫化物結晶存在相同的化學分子，兩者能在四面體位置中相配存在，達成共生。在礦體較厚的內部地氣中心，其存在的元素含量較低，鋅和銀兩個元素之間存在空白元素，會促使其含量在測量時的真實數(shù)量降低至幾倍到幾千倍不等，如果鋅和銅元素的空白值得不到有效控制，會極大限度地影響礦產的分布情況。根據(jù)不同的地質構造類型分析每種金屬元素的組成范圍，在不規(guī)則的存在規(guī)則中通過對不同地氣元素的研究，了解每種金屬元素的組成關系，具有現(xiàn)實的找礦意義。

3 結語

本文在研究過程中根據(jù)現(xiàn)有的成果可對江西銀坑區(qū)域內形成礦產地帶進行成礦規(guī)律分析以及找礦意義的探究。按照成礦區(qū)的地質結構和力學分布得出礦產的形成規(guī)律，在不同時期地質構造中，礦產分布具有多層次的流體包裹現(xiàn)象。通過該地區(qū)的成礦規(guī)律分析礦產資源開發(fā)的現(xiàn)實意義，可看出礦床開發(fā)和利用相輔相成，有效的礦山開發(fā)對多金屬礦床的發(fā)現(xiàn)、資源利用具有重要作用。由于本人知識有限，在研究過程中并沒有對礦產的賦存規(guī)律展開研究，得出的結論較表象化。在后續(xù)研究中會針對現(xiàn)有資料進行反復研讀，力求在更深層次分析出江西地區(qū)銀坑的多金屬礦區(qū)的具體成礦規(guī)律，為我國礦業(yè)發(fā)展提供依據(jù)。