江西永平銅礦地質(zhì)地球化學(xué)特征及找礦潛力探究

倪浙安

（江西銅業(yè)集團(tuán)地勘工程有限公司，江西 德興 334224）

江西永平銅礦是現(xiàn)階段我國發(fā)現(xiàn)規(guī)模較大的銅礦資源產(chǎn)區(qū)之一，坐落于江西省上饒市，以鉛山縣永平鎮(zhèn)為主要存儲(chǔ)中心。從地勢上看，該礦區(qū)隸屬于武夷山脈北麓地區(qū)[1]。根據(jù)已勘探出的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備量，國家已經(jīng)將其劃分為“六五”的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。在此背景下，早在1980年，就已對該地區(qū)實(shí)施了大規(guī)模的開采建設(shè)，并在1984年10月正式竣工，投入生產(chǎn)。隨著開采量的逐漸增加，其已經(jīng)成為我國第二大的露天銅礦產(chǎn)地[2]。從現(xiàn)有數(shù)據(jù)可知，礦區(qū)覆蓋面積已經(jīng)達(dá)到十平方公里，20世紀(jì)70年代初對其的勘查結(jié)果已經(jīng)顯示，贛北地區(qū)德興、永平均為大型礦山儲(chǔ)備地質(zhì)構(gòu)造，其中蘊(yùn)含儲(chǔ)量豐富的銅礦資源總量約占全國銅礦產(chǎn)量的20%，具有十分巨大的建設(shè)空間和價(jià)值[3]?？紤]到永平銅礦礦區(qū)資源儲(chǔ)備方面的巨大潛力，對該地區(qū)地質(zhì)構(gòu)成以及找礦潛力作出進(jìn)一步研究是十分必要的。

為此，本文提出江西永平銅礦地質(zhì)地球化學(xué)特征及找礦潛力探究。通過本文的研究，以期為該地區(qū)的銅礦資源開發(fā)提供有價(jià)值的參考。

1 永平銅礦地區(qū)地球化學(xué)特征分析

1.1 銅金屬礦地層特征分析

通過采集永平銅礦區(qū)地層數(shù)據(jù)、觀察巖石剖面可觀察到，銅金屬是該產(chǎn)區(qū)的主要產(chǎn)物，同時(shí)還包含部分其他類別金屬元素。按照不同礦產(chǎn)資源的存儲(chǔ)量對其進(jìn)行排序，礦石中主要有用組分為Cu，共、伴生有益組分Fe、S、Pb、Zn、W、Au、Ag、Mo，As是礦區(qū)主要伴生有害物質(zhì)。共生礦產(chǎn)有鐵、硫、鎢、鉛、鋅；伴生有金、銀、鉛、鋅、鎢、鉬、硫、銅。

通過分析金屬元素的產(chǎn)出方式可知，大多數(shù)金屬元素都是以非獨(dú)立形式存在的，較為常見的組合形式為合金屬礦，包括金屬氧化物、金屬氫氧化物以及金屬硫化物[4]。與其他類型的金屬元素相比，銅金屬礦的豐度值明顯偏高，在銅元素的周圍，Pb、Zn、W出現(xiàn)的頻率相對較大，其濃度在10%～15%之間，在該類環(huán)境中的銅金屬元素賦存量與沉積層地質(zhì)含量相比有明顯優(yōu)勢。巖石經(jīng)變質(zhì)作用后，形成各類變質(zhì)巖，如：頁巖變成千枚巖或千枚狀頁巖，灰?guī)r變成矽卡巖、大理巖、矽卡巖化灰?guī)r、大理巖化灰?guī)r、硅化灰?guī)r及硅質(zhì)巖，砂巖、砂礫巖變成變質(zhì)砂巖、變質(zhì)砂礫巖等。

永平銅礦在應(yīng)力作用下，賦存的各類地質(zhì)礦物晶格遭到破壞，地質(zhì)礦物中的多種金屬元素在應(yīng)力作用下被分異出來，在混合巖內(nèi)，含銅量明顯下降，被分異出去的多種金屬元素逐漸遷移至周圍區(qū)域并沉積下來。在背斜核部銅含量更少，出現(xiàn)了銅貧化帶。永平銅礦南部貧化帶更寬，這也表明永平銅礦南部地區(qū)含銅礦物出礦較多。成礦物質(zhì)的運(yùn)移趨勢為由南向北。永平銅礦屬于構(gòu)造地球化學(xué)成礦具有一定代表性的例子。

表1 永平銅礦區(qū)地質(zhì)礦物的賦存特性

1.2 銅元素地球化學(xué)分帶特性

永平礦區(qū)銅金屬的地球化學(xué)特征隨著長期地殼運(yùn)動(dòng)以及地層內(nèi)金屬元素的不斷反應(yīng)，出現(xiàn)了一定的分異化特征，為此，本文以上文統(tǒng)計(jì)的礦產(chǎn)資源分布以及其在地層內(nèi)的賦存量，對礦區(qū)內(nèi)地球化學(xué)分帶的分布特征進(jìn)行分析。以礦區(qū)數(shù)據(jù)勘查點(diǎn)為基礎(chǔ)，按照不同賦存區(qū)域內(nèi)金屬元素的富集狀態(tài)，將礦區(qū)劃分為不同的斷裂帶。

在對礦區(qū)進(jìn)行劃分之前，首先需要確定礦區(qū)的礦產(chǎn)資源走向分布表示方式，本文以復(fù)背斜的走向?yàn)榛痉较?，以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)對礦區(qū)化學(xué)元素構(gòu)成特征的分析。表2為永平礦區(qū)地球化學(xué)元素的參數(shù)特征。

表2 永平礦區(qū)地球化學(xué)元素參數(shù)特征/10-8

從表2中可以看出，永平地區(qū)的化學(xué)元素構(gòu)成存在明顯的集中特性，銅元素作為主要產(chǎn)物，不僅在含量上具有明顯優(yōu)勢，離差也明顯高于其他元素含量。以此為基礎(chǔ)，對礦區(qū)內(nèi)的化學(xué)分布情況進(jìn)行分析。

在巖漿巖附近，金屬銅、銀、鋅、錳、鎘的含量偏高，在偏東的方向上，礦產(chǎn)資源賦存呈現(xiàn)出了明顯的下降趨勢，而在偏西的方法上，地球化學(xué)分布特征不明顯，有礦群存在，但缺少明顯的規(guī)律性。在東南方向上，出現(xiàn)了最典型的高密度銅元素聚集礦區(qū)，將其作為礦區(qū)地球化學(xué)分布帶的標(biāo)志，屬于強(qiáng)分異性的金屬元素包括Ag、W、Mn、Ni、Cu、Zn等，通過分析該類金屬的基本特性及存在形式，可發(fā)現(xiàn)明顯的巖漿熱礦化學(xué)特性，且伴隨有少量金屬元素異常屬性[5]。將井帶作為東南方向上的地球化學(xué)分布帶，分異金屬元素主要為Pb、Cu、Zn等，并且在該區(qū)域內(nèi)的銅元素表現(xiàn)出明顯的礦化特征，由此可認(rèn)為在中低緯度區(qū)域，地球化學(xué)帶出現(xiàn)金屬礦化的時(shí)期主要為晚生古代石炭紀(jì)，在斷裂的地層融合作用下，圖1為區(qū)內(nèi)主要的斷裂構(gòu)造。

圖1 斷裂構(gòu)造存在形式

在圖1所示的位置上，Mn、Ag、Ni等金屬元素滲透至該化學(xué)帶，對礦區(qū)造成一定影響。這種改造直接導(dǎo)致銅金屬礦顯示出地球化學(xué)異常特征，其對應(yīng)的面積約占總面積的13%，以近橢圓形的形態(tài)存在。礦區(qū)內(nèi)的銅元素含量最高，其化學(xué)異常面積也最大，約為12.6km2。由于銅元素本身的穩(wěn)定性較差，因此其表現(xiàn)出較高的活躍性，與其他類型元素發(fā)生組合反應(yīng)的幾率相對較大，反應(yīng)后的銅元素多以紅褐色或深紅色的物理形態(tài)存在，在巖漿礦化的影響下，其在水平環(huán)境內(nèi)平均分布。

2 找礦潛力分析

根據(jù)上文對礦區(qū)地質(zhì)地球化學(xué)特征的分析結(jié)果，在永平銅礦富集區(qū)內(nèi)，可觀察到與其他位置不同的地質(zhì)單元富集元素組合形式，通過這一特性分析礦區(qū)的找礦潛力。

（1）石炭系上統(tǒng)藕塘底組為礦區(qū)的主要含礦層位，受地質(zhì)構(gòu)造影響，該地層的元素組合相對復(fù)雜，金屬礦床主體巖性特征差異化程度較高，但在組合金屬元素的作用下，石炭系地層中的金屬礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備相對豐富[6]。

（2）礦集區(qū)各成礦帶的主要成礦元素均有明顯的伴生元素存在，表明區(qū)內(nèi)金屬礦石來源具有多樣化屬性特征，地殼和造山帶對金屬元素的堆積作用導(dǎo)致碳氧同位素聚集，并促進(jìn)沉積盆地硫和深源巖漿硫?qū)饘僭氐V床生成的催化作用，形成多期次、多階段、多來源的礦產(chǎn)資源。

3 結(jié)語

永平銅礦資源作為主要的銅金屬產(chǎn)區(qū)，對于相關(guān)行業(yè)及社會(huì)發(fā)展都具有重要意義。深入分析該地區(qū)的地質(zhì)特征，積極探索更加全面可靠的找礦依據(jù)對于提高該地區(qū)的開發(fā)程度具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文提出江西永平銅礦地質(zhì)地球化學(xué)特征及找礦潛力研究，在對地區(qū)化學(xué)特征進(jìn)行全面系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，對其找礦潛力作出客觀分析。通過本文的研究，希望幫助該礦區(qū)實(shí)現(xiàn)資源價(jià)值的最大化利用。