江西省武山銅礦成礦要素及地質特征分析

倪浙安

（江西銅業(yè)集團地勘工程有限公司，江西 德興 334224）

銅金屬作為電力行業(yè)發(fā)展的必需品，幾年來銅礦產(chǎn)資源開采和利用速度的大幅度提升，導致多數(shù)礦區(qū)出現(xiàn)資源枯竭現(xiàn)象[1]。為了滿足人們資源需求，需要加快找礦工作的開展，所以礦區(qū)成礦要素及地質特征的分析也成為當前熱點問題。通過礦區(qū)成礦模式類比，結合實際區(qū)域環(huán)境特點，在已知銅礦附近尋找隱藏礦體資源。

根據(jù)銅、硫生產(chǎn)基地的規(guī)模，將江西省武山銅礦作為研究區(qū)域。文中參考前人研究成果，結合本人的工作實踐，表明武山銅礦的成礦要素及地質特征[2]。江西省武山銅礦礦區(qū)位于斷裂交叉地帶，礦體的形成受到燕山期中酸性巖體的影響，形成橢圓形矽卡巖型銅礦帶以及層狀銅礦帶。結合礦區(qū)的地質特征與地質勘查結果生成成礦模式報告，獲取更加準確的找礦方向。

1 江西省武山銅礦地質背景

江西省武山銅礦位于下?lián)P子臺拗中部區(qū)域，處于大別地塊和江南隆起之間[3]。并且，江西省武山銅礦所處位置北側是中朝準地臺，南側則是江南臺隆。武山銅礦區(qū)域內(nèi)包括兩種類型的巖漿活動，其一是燕山期中酸性巖漿活動，具有分布廣泛的特點，其二是喜山期巖漿活動。已經(jīng)顯示在外的巖體數(shù)量約有20個左右，均呈現(xiàn)北西向帶狀分布狀態(tài)。與長江相隔距離較遠時，區(qū)域內(nèi)巖漿活動頻率越低，反之則會出現(xiàn)規(guī)模較大的密集性巖漿活動。按照侵入序次對巖體進行排列，結合巖體測試年齡與野外穿插關系，將所有巖體劃分為3個階段。其中，第三階段產(chǎn)物包括花崗閃長斑巖等多種巖體，年齡范圍保持在142-155 Ma。花崗閃長斑巖作為最先成礦的巖體，在物質成分上與銅金屬關系親和。經(jīng)過數(shù)年的演化，形成以銅為主的銅礦礦床。

2 武山銅礦成礦要素

2.1 控礦條件

武山銅礦的控礦條件主要包括地層控礦、構造控礦以及巖漿巖三種。其中，地層對礦體形成的控制，取決于物理化學性質。隨著該區(qū)域礦化裂縫的不斷擴張，以及礦質流體的沉積，導致礦床類型出現(xiàn)較大變化。通常情況下。銅礦生成位置皆是地質構造中的軟弱區(qū)域，也是不同巖性的差異面。武山銅礦區(qū)域內(nèi)包含的巖性差異面較多，并且差異面均位于地層破碎帶區(qū)域。通過該條件控制銅礦生成空間，以硫化物礦體為例，其賦存位置屬于兩個組別之間的地層破碎帶。礦物流體的填充范圍受到成礦圍巖的影響，以氧化鈣、氧化鎂等化學物質為主，構成性質活躍的巖體結構，在演化過程中極易轉化為矽卡巖，確定礦物流體填充范圍。最后，成礦的化學空間受到沉積黃鐵礦層的影響，在黃鐵礦層的控制下，形成塊狀礦床。

構造對于武山銅礦的控制，主要對巖體和礦床分布空間產(chǎn)生影響。以區(qū)域構造為主建立運移通道，實現(xiàn)礦體流體的沉積和運移。結合北西和北東兩組不同方向的巖層結構，形成斷裂交織的菱形網(wǎng)格，對礦體分布范圍進行控制。礦床形成中心點往往位于淺層蓋層斷裂區(qū)域，而主要礦床的形成則是取決于蓋層斷裂的交匯。江西省武山銅礦礦體的主要集中區(qū)域，以巖體與圍巖構成的接觸帶為主，其余礦體則賦存于層間裂隙帶內(nèi)。江西省武山銅礦重要控礦構造之一是假整合面，位于五通組與黃龍組之間，由石英砂巖等多種巖體構成，有利于成礦環(huán)境的形成，這種成礦環(huán)境形成了化學性質差異較大的梯度面。

最后，巖漿巖是武山銅礦最后一種控礦條件。江西省武山銅礦區(qū)域內(nèi)礦體形成時間與巖漿活動時間很接近，但成礦時間較晚，并顯示出多期次成礦的特點。同時期形成的銅礦礦體與巖體空間分布位置上，存在較強的相關性。以巖體為基礎，提供海量礦物質形成銅金屬資源。而巖體與礦床之間的聯(lián)系程度，受到巖漿活動的影響。作為第三階段產(chǎn)物，該區(qū)域巖體的形成規(guī)模較小，并且呈現(xiàn)出巖柱、巖墻等多種分布特點。礦體形成過程中，巖柱狀巖體是主要的巖體分布類型之一，對銅礦的形成極為有利，大大降低了武山銅礦形成時間。

2.2 礦床成因

基于上述三種銅礦形成控制條件，結合特殊自然因素形成可開采的礦床資源。研究區(qū)域礦床形成的主要因素是碳酸鈣堿系列巖漿，在燕山晚期巖漿活動的作用下，將西北斷層區(qū)域的巖漿位置上升至較高位置，將碳酸巖漿與礦區(qū)內(nèi)的石炭紀一二疊紀進行大面積接觸，完成巖體的交代活動。通過上述巖漿熱液成礦操作，基于不同組別巖體的特性，形成利于銅礦形成的空間位置。巖漿活動針對破碎的黃鐵礦、菱鐵礦進行處理，沉淀礦石流體。含有銅礦的流體隨著巖漿熱液不斷運移，利用充填的方式形成銅礦床。

3 礦區(qū)地質特征分析

3.1 礦區(qū)地層與構造

江西省武山銅礦礦區(qū)的位置處于贛西北褶皺群附近，受到褶皺群的方向影響，使得礦區(qū)屬于斜北冀單斜構造。由于該區(qū)域地層內(nèi)包含數(shù)量較多的斷裂結構，巖層之間的破碎帶呈現(xiàn)出破碎帶的走向以北東為主。礦區(qū)地層的走向傾斜于南東方向50°角，石炭系黃龍組作為主要礦體賦存位置，而巖體與二疊系和三疊系地層的接觸部位也存在部分銅礦體。

3.2 礦體賦存規(guī)律

在武山銅礦的整個北部礦帶之中，五通組、黃龍組與紗帽組之間的斷裂破碎帶自西向東整體貫穿，破碎帶總體長度和寬度分別達到2700m、50m～100m，屬于斷層區(qū)域。該破碎帶周圍，分布著數(shù)量較多的工業(yè)礦體，其中Cu礦體的含量最高。通過研究可知，Cu礦體中銅儲量達到90%以上，該區(qū)域作為礦區(qū)的主導構造，是礦體的主要存儲空間。武山銅礦礦區(qū)的破碎帶內(nèi)，包含部分北西、北東走向的平移斷層，導致銅礦礦體的完整性較差。除此之外，在銅礦礦體內(nèi)包含花崗閃長斑巖和煌斑巖，前者以巖脈的形式呈現(xiàn)在礦體內(nèi)部，后者則是以脈狀侵入的形式，將整個銅礦礦體分割為多個破碎區(qū)域。上述兩種巖體形成時間晚于武山銅礦內(nèi)的銅礦礦體，并且位于主體礦產(chǎn)資源的上部區(qū)域，導致主礦體上方極易生成盲礦體。除了上述因素外，盲礦體的出現(xiàn)常常會出現(xiàn)在白云質灰?guī)r、上段大理巖的巖性差異面之內(nèi)。巖性差異面上的礦體與其他區(qū)域生成的礦體相比，存在穩(wěn)定性差、巢狀產(chǎn)出的特點。

武山銅礦礦區(qū)北部礦帶的主要賦礦空間，是黃龍組與棲霞階灰?guī)r之間的斷裂帶。南部礦帶的礦體存儲位置在兩個區(qū)域內(nèi)，其一是接觸帶附近，其二是在殘留巖體周圍。除了作為主要賦礦空間，接觸帶也是主要控礦構造之一。在巖體于地層接觸區(qū)域產(chǎn)生的礦體，占據(jù)了南部礦帶整體銅礦資源的絕大部分，剩余20%左右的銅儲量位于碳酸鹽巖中。經(jīng)過研究信息匯總，構成圖1所示的武山銅礦床地質平面圖。

圖1 武山銅礦床地質平面圖

根據(jù)圖1所示的銅礦床地質平面圖，直觀呈現(xiàn)出礦區(qū)礦體賦存規(guī)律。以棲霞組下段為分界線，將武山銅礦劃分為兩個礦帶，分別是北部的似層狀礦帶，和礦區(qū)南部的矽卡巖型銅礦帶。

3.3 礦化的分帶規(guī)律及元素的富集規(guī)律

武山礦區(qū)地質特征分析，還包括礦化的分帶規(guī)律分析。由于礦區(qū)內(nèi)具有明顯的礦化分帶現(xiàn)象，并且分帶情況與礦體傾斜方向保持一致。根據(jù)研究可知，礦體走向分為兩種類型，一種是由中心向四周礦化，另一種則是由中部區(qū)域向東西兩側區(qū)域礦化。針對武山銅礦北部礦帶的上部分進行分析可知，武山銅礦的礦體內(nèi)包含較多有害和有益元素，二者在礦體內(nèi)的富集規(guī)律以礦體傾斜方向為基礎，均呈現(xiàn)出分段特點。在次生富集作用下，礦體豐富且所處位置較淺的區(qū)域內(nèi)元素較為富集，而原生礦體中20～60線之間的銅品位較為富集。

武山銅礦內(nèi)硫高度富集區(qū)域主要位于礦體的東西兩端，基于此種元素富集特點，生成鉛鋅黃鐵礦、單硫貧銅礦體等多種礦體。在-20～-30線和70～-70線的-160m范圍內(nèi)，有害元素砷呈現(xiàn)出分塊分段富集特點，從而生成特高砷礦塊。在-160m以下，砷元素在礦體中的含量逐漸降低。礦區(qū)內(nèi)北部礦帶內(nèi)開采的礦石砷含量明顯高于南部礦區(qū)。但是，礦區(qū)南部內(nèi)包含的主要元素是銅，按照礦體走向銅元素富集呈現(xiàn)出分段分布特點。

3.4 圍巖蝕變規(guī)律

為了獲取該區(qū)域的圍巖蝕變規(guī)律，針對北礦帶和南礦帶分別研究。其中，北部礦帶的蝕變在層狀礦體分布范圍之內(nèi)，主要有硅化、高嶺土化等多種圍巖蝕變現(xiàn)象。南部礦帶的蝕變規(guī)律則是由外向內(nèi)發(fā)展，變化規(guī)律為大理巖化—矽卡巖—花崗巖化。

綜合考慮礦區(qū)地層與構造特點、礦體賦存規(guī)律、礦化分帶規(guī)律、元素富集規(guī)律以及圍巖蝕變規(guī)律等多種內(nèi)容，獲取武山銅礦礦區(qū)地質特征。

4 結語

文中以江西省武山銅礦為例，展開成礦因素和地質特征研究。武山銅礦的未來演化，極大程度上取決于成礦物質。礦區(qū)的上部位置包含數(shù)量較多的成礦物質，基于接觸帶形成廣闊的成礦空間，上述成礦因素，為多金屬礦體的形成提供了有利條件。依托于多種控礦因素，加快了武山礦區(qū)的礦體生成。在找礦過程中，基于成礦因素確定今后找礦范圍應該以深部為主，利用鉆探明確銅礦礦體的延深情況。除此之外，針對礦區(qū)的地質特征進行分析，明確區(qū)域礦體賦存、礦化分帶、元素富集以及圍巖蝕變等多種規(guī)律，使得深部找礦過程中，需要兼顧地質特征較為復雜的區(qū)域，結合物理、化學、遙感等多種手段確定礦體位置。將文中分析結果應用于后續(xù)找礦工作中，便于銅礦的快速尋找，從而采集更多的銅資源，提升銅資源儲備數(shù)量。本文的研究，有利于開發(fā)江西省武山銅礦附近區(qū)域的隱藏礦產(chǎn)資源，未來可以對該內(nèi)容深入研究，使得找礦結果更佳。