長(zhǎng)江中下游瑞昌通江嶺銅礦床特征及找礦潛力分析

潘方，張明軍

（1.安徽省地球物理地球化學(xué)勘查技術(shù)院，安徽合肥 230022；2.江西省地礦局物化探大隊(duì)，江西南昌 330025）

0 引言

長(zhǎng)江中下游成礦帶是我國東部重要的銅鐵金多金屬成礦帶之一，九江-瑞昌（簡(jiǎn)稱九瑞）礦集區(qū)位于成礦帶的西側(cè)，礦集區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)城門山銅礦、武山銅礦、金雞窩銅礦、豐山洞銅礦、洋雞山金礦等10余處礦床。近年來隨著勘查工作的深入，在九瑞地區(qū)取得了較大的找礦突破，涉及武山、金雞窩、城門山外周邊深部以及仙姑臺(tái)、寶山等地，顯示了該區(qū)極佳的找礦潛力[1～2]。前人研究表明，九瑞地區(qū)成礦屬于疊加復(fù)合成礦模式，具有熱液脈型-斑巖型-矽卡巖型-沉積-熱液疊加改造型“多位一體”及“層-體”耦合成礦模式[3]。通過近年來勘查工作，在九瑞礦集區(qū)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)隱伏銅礦床，目前勘查成果主要為斑巖型-矽卡巖型礦化。本文通過闡述該礦床成礦地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征，并與九瑞“多位一體”成礦模式進(jìn)行對(duì)比，對(duì)礦床深部找礦潛力進(jìn)行分析研究，這對(duì)九瑞地區(qū)深部礦床勘查具有一定的指導(dǎo)意義。

1 地質(zhì)背景

長(zhǎng)江中下游成礦帶位于大別山隆起和江南造山帶之間的長(zhǎng)江深大斷裂坳陷帶[4]，九瑞銅多金屬礦集區(qū)位于長(zhǎng)江中下游成礦帶東段，大地構(gòu)造位置屬下?lián)P子地塊九江坳陷帶，跨瑞昌-九江褶斷束和夏家橋-橫港褶斷束兩個(gè)IV級(jí)構(gòu)造單元，長(zhǎng)江弧形系（重力梯度帶）的轉(zhuǎn)折部位。區(qū)域地層出露奧陶系—三疊系，缺失D1-2及C1地層，屬“古銅陵島”往西延伸范圍，構(gòu)造走向線近東西至北東東，為一系列的背向斜褶皺，不整合面與走向斷裂以及北東、北北東、北西西向斷裂相互交織而構(gòu)成菱形網(wǎng)格構(gòu)造控巖控礦。

成礦區(qū)內(nèi)巖漿巖均屬揚(yáng)子式同熔型第一成巖序列，燕山早期以銅礦化為主，成礦與花崗閃長(zhǎng)斑巖侵入有關(guān)，多形成矽卡巖型（層控式與接觸式）和斑巖型銅礦，并伴隨不同程度的隱爆作用形成爆破巖筒型礦體，成巖年齡為160～145Ma，成礦時(shí)間稍后，共生金屬礦化為鋅、鋁、金、銀等。燕山晚期以鉬礦化為主，亦伴有一定程度的銅礦化，成礦與石英斑巖侵入有關(guān)，巖體成巖年齡為120～102Ma，成礦亦稍晚。

受長(zhǎng)江中下游坳陷帶和長(zhǎng)江深斷裂帶控制，該區(qū)經(jīng)歷了陸內(nèi)造山為特征的漫長(zhǎng)演化歷史，發(fā)育復(fù)雜的復(fù)合構(gòu)造和多期疊加成礦作用[5],具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦床均與燕山期巖漿巖密切相關(guān)[6-8]，且石英斑巖為侵入-隱爆性質(zhì)穿插于燕山早期花崗閃長(zhǎng)斑巖中。值得注意的是，本區(qū)印支期巖漿巖中，據(jù)同位素測(cè)定，洋雞山、東雷灣等巖體均屬于該期，雖然目前還不太清楚其演化趨勢(shì)，但仍可推論是由偏基性向偏中性酸性演化的，早期石英閃長(zhǎng)玢巖階段主要是金、銀、銅、鉛、鋅、多金屬礦化，晚期花崗閃長(zhǎng)斑巖階段則與銅、鉬、鎢成礦有關(guān)。

以巖漿巖與成礦空間關(guān)系而論，圍繞每個(gè)侵入活動(dòng)中心，在不同構(gòu)造條件制約下，從內(nèi)→外形成了斑巖銅礦→接觸式銅礦→層控式銅礦等不同礦床類型組合，加上晚期石英斑巖的活動(dòng)，從巖體中心→外，由下→上為Mo→Mo-Cu→Cu→Cu-Pb-Zn 元素的帶狀分布，并有相應(yīng)的蝕變分帶。

2 礦床地質(zhì)特征

通江嶺銅礦床為一隱伏銅礦，礦區(qū)位于九瑞礦集區(qū)北部，長(zhǎng)江南岸。礦區(qū)北東面被第四系所覆蓋，南西部基巖出露（圖1）。礦床位于軸向近于東西復(fù)式背斜南翼，背斜自核部至兩翼地層依次為中二疊統(tǒng)茅口組含碳灰?guī)r、燧石結(jié)核灰?guī)r，上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M煤層、長(zhǎng)興組灰?guī)r，下三疊統(tǒng)殷坑組泥巖夾薄層灰?guī)r、青龍組灰?guī)r及周沖村組白云巖、灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，其中中二疊統(tǒng)茅口組含燧石結(jié)核灰?guī)r為該礦床主要賦礦地層。

圖1 九瑞成礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造示意圖（據(jù)贛西北隊(duì)）Figure 1.Geological structures of the Jiu-Rui ore district(after Northwestern Jiangxi Prospecting Unit)

礦區(qū)發(fā)育一系列近東西-北東東向斷裂帶，性質(zhì)多為逆沖走滑性質(zhì)，其控制了礦區(qū)巖漿巖的侵入及礦體的展布，另外發(fā)育小規(guī)模北西西向左行斷裂。

礦區(qū)沿北東東向逆沖斷裂發(fā)育燕山晚期花崗閃長(zhǎng)斑巖脈，橫亙整個(gè)礦區(qū)，與九瑞礦集區(qū)和成礦相關(guān)的巖漿巖相似，屬埃達(dá)克質(zhì)性質(zhì)。

2.1 礦體特征

礦區(qū)目前共圈定14條銅礦體，均受北東東向斷裂及巖脈控制。區(qū)內(nèi)礦體總體走向均為北東東，傾向南東，傾角較陡，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，礦體類型具有明顯的分帶特征（圖2）。淺部礦體為遠(yuǎn)離巖脈受斷裂構(gòu)造控制的熱液充填型脈狀銅礦，礦體產(chǎn)出于巖脈上盤，賦礦部位為二疊系與三疊系順層層間滑脫面或?qū)觾?nèi)走滑斷層內(nèi)，主要受構(gòu)造控制，礦體主要賦存于大理巖中層內(nèi)斷裂構(gòu)造及次級(jí)裂隙之中。礦體走向長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)百米，厚度一般較小，在1～2m。Cu 品位0.20%～1.64%，平均0.45%，局部伴生有鉛鋅礦化。該類型礦體規(guī)模相對(duì)較小，為礦區(qū)次要礦體。深部礦體主要產(chǎn)于花崗閃長(zhǎng)斑巖脈兩側(cè)巖漿巖與下三疊統(tǒng)茅口組含燧石結(jié)核灰?guī)r接觸帶部位及巖脈內(nèi)，礦體與巖脈關(guān)系密切，該類型礦體為礦區(qū)主要礦體，礦體出露標(biāo)高一般在-600m 以下，礦體長(zhǎng)度一般可達(dá)千余米，厚度也較大，一般可達(dá)數(shù)米至數(shù)十米，礦體形態(tài)呈分支、復(fù)合膨大現(xiàn)象。Cu 品位0.2%～1.68%，一般巖脈內(nèi)礦化品位相對(duì)較低，矽卡巖中品位較高，特別是靠近巖脈附近及巖脈內(nèi)碳酸鹽巖捕擄體中Cu品位較高，礦石呈塊狀硫化物型，最高品位達(dá)9.73%。

圖2 通江嶺礦區(qū)地質(zhì)圖Figure 2.Geological map of the Tongjiangling ore district

2.2 礦石特征

根據(jù)礦化類型的不同，礦石也具有不同的特征。賦存于大理巖裂隙內(nèi)細(xì)脈狀硫化物石英脈型銅礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦，局部見方鉛礦、閃鋅礦，脈石礦物主要為方解石、石英，礦石組構(gòu)多為結(jié)晶結(jié)構(gòu)及團(tuán)塊狀、脈狀構(gòu)造；賦存于花崗斑巖內(nèi)的斑巖型礦石金屬礦物為黃鐵礦、黃銅礦，局部見輝鉬礦，脈石礦物主要為石英、長(zhǎng)石、黑云母及綠泥石等，礦石組構(gòu)以稀疏浸染狀、細(xì)網(wǎng)脈狀為主；接觸交代型銅礦主要金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦及少量白鎢礦，脈石礦物以石榴石、透輝石、綠泥石、石英、方解石為主，礦石以結(jié)晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)為主，次為碎裂結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造以浸染狀、細(xì)脈-網(wǎng)脈狀為主，次為塊狀。

2.3 礦化蝕變特征

由于礦化類型及圍巖性質(zhì)的差異，圍巖蝕變類型亦存在差異。脈狀礦體主要發(fā)育硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、綠泥石化，局部發(fā)育閃鋅礦化；花崗閃長(zhǎng)斑巖脈與圍巖外接觸帶主要發(fā)育矽卡巖化、透閃石化、綠簾石化和綠泥石化、硅化等；花崗巖內(nèi)主要發(fā)育綠泥石化、黃鐵絹云巖化、泥化、青盤巖化、硅化、碳酸鹽化等。礦區(qū)自淺部→深部具有明顯的分帶特征，以巖脈為中心，自巖脈→圍巖具明顯的礦化蝕變分帶特征：綠泥石化-硅化-高嶺土化-黃鐵絹英巖化(花崗閃長(zhǎng)斑巖)→石榴石-透輝石-透閃石矽卡巖（矽卡巖）→矽卡巖化大理巖→硅化-碳酸鹽化-硅化；黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦化→黃鐵礦、黃銅礦、白鎢礦化→黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦礦化分帶特征。

3 成礦模式

3.1 礦化分帶特征

礦區(qū)在垂向上及平面上均具有明顯的礦化分帶特征，平面上圍繞花崗閃長(zhǎng)斑巖脈自巖脈中心→遠(yuǎn)離巖漿活動(dòng)中心的圍巖，具有Cu-Mo→Cu-W→Cu-Pb-Zn-Ag分帶性，垂向上自淺部→深部也具有類似的分帶特征。相應(yīng)礦化總體表現(xiàn)為以銅鉬礦為核心向外依次為銅鎢礦、銅鉛鋅銀礦的中心式環(huán)帶狀分布特征。

礦體空間上呈現(xiàn)以斑巖體為中心的環(huán)帶狀分布，礦體直接產(chǎn)于斑巖內(nèi)，內(nèi)外接觸帶則為矽卡巖型礦體，遠(yuǎn)離接觸帶外圍巖中則為熱液充填型脈狀銅多金屬礦，空間上與斑巖脈密切相關(guān)，離開巖脈一定范圍即是無礦的圍巖。礦體類型由內(nèi)→外，依次表現(xiàn)為斑巖型銅鉬礦→矽卡巖型銅（鎢）礦→脈型銅鉛鋅銀礦。

3.2 成礦模式

贛西北地質(zhì)大隊(duì)已總結(jié)出有關(guān)該區(qū)銅礦的兩期成礦、三位一體的著名模式[7]（圖3）。其特征如下：①這是一個(gè)以內(nèi)生作用為主的成礦模式，系綜合于相對(duì)隆起褶皺區(qū)的城門山、武山、丁家山等典型礦床的成礦特征而成，專為銅（鉬）礦而建。②所謂“兩期”，是指主要含礦巖體系揚(yáng)子式第一成巖演變序列，可分為兩大期：燕山早期為花崗閃長(zhǎng)斑巖，含銅；燕山晚期為石英斑巖，含鉬，侵入于花崗閃長(zhǎng)斑巖中構(gòu)成復(fù)式巖體，并伴有隱爆作用，形成角礫巖筒。③所謂“三位”是指侵入體內(nèi)部的斑巖（包括角礫巖筒）銅、（鉬）礦化（即“內(nèi)位”），正接觸帶的矽卡巖銅礦（中位）及外接觸帶沿黃龍組下部白云巖段的似層狀礦體（“外位”）。所謂“一體”即指這三位礦化都受控于一個(gè)雜巖體。此種解釋的地質(zhì)意義較明確。但對(duì)“三位一體”也有其他解釋，最簡(jiǎn)單的一種就是含銅斑巖、含銅矽卡巖及似層狀含銅黃鐵礦三類主要礦化，組成于一個(gè)統(tǒng)一的礦床中，簡(jiǎn)言之即“三合一”的意思，這似乎更接近于該詞的原義，同時(shí)也更簡(jiǎn)單些。④礦床有較典型的面型蝕變，由巖體內(nèi)→外，硅化絹云母化→泥化綠泥石化→黃鐵礦化（細(xì)脈帶→大脈帶）；礦化也相應(yīng)呈Mo→Cu-Mo→Cu-Zn→Cu-S-Zn 分帶，外圍還有衛(wèi)星式礦化（如脈狀銅礦及黃鐵礦）；矽卡巖帶自下而上有Cu-Fe→Cu-Mo（Mo）→Cu（Zn-Pb）分帶趨勢(shì)；斑巖及矽卡巖礦呈覆環(huán)狀，似層狀含銅黃鐵礦則沿層延伸較遠(yuǎn)（“一圈一帶”）。

圖3 九瑞地區(qū)銅礦成礦模式[7]Figure 3. Metallogenic model of copper deposits in the Jiu-Rui area[7]

本區(qū)成礦特征：

（1）礦區(qū)自淺部至深部礦化規(guī)律，具有典型的遠(yuǎn)離巖漿巖的低溫?zé)嵋盒兔}型礦化，靠近巖漿巖具斑巖-矽卡巖型礦化的分帶特征，這與典型斑巖-矽卡巖型礦床的礦化分帶一致，同時(shí)礦區(qū)礦化也具有明顯的遠(yuǎn)離巖漿巖的Cu-Pb-Zn-Ag中低溫元素組合→接近巖漿巖的Cu-W-Mo高溫元素組合分帶性，這些特征均表明這三種不同的礦化類型在成因上存在密切的聯(lián)系，成礦作用主要受控于花崗閃長(zhǎng)斑巖，僅由于溫度以及沉淀空間位置造成了礦化類型的差異。

（2）礦區(qū)在背斜核部沿逆沖斷裂構(gòu)造侵入的花崗閃長(zhǎng)斑巖，鋯石U-Pb年齡為(143.31±0.62)Ma，與九瑞地區(qū)武山、城門山、鄧家山、東雷灣、寶山等銅多金屬礦床的成礦巖漿巖侵位年齡一致，且?guī)r漿巖地球化學(xué)性質(zhì)相似（作者未發(fā)表數(shù)據(jù)）?；◢忛W長(zhǎng)斑巖具有細(xì)脈浸染狀銅礦化，說明該期花崗閃長(zhǎng)斑巖具備形成銅多金屬礦的巖漿巖條件，證實(shí)了花崗閃長(zhǎng)巖為成礦母巖。

（3）礦區(qū)位于背斜核部，背斜控制了區(qū)內(nèi)地層展布，同時(shí)北北東向逆沖斷裂構(gòu)造控制了巖漿巖的侵位，并為含礦熱液提供了活動(dòng)通道，斷裂構(gòu)造帶既是成礦時(shí)的導(dǎo)礦構(gòu)造，又是儲(chǔ)礦構(gòu)造。

4 找礦潛力分析

礦區(qū)位于長(zhǎng)江中下游成礦帶九瑞礦集區(qū)內(nèi)，地層、構(gòu)造及巖漿巖等成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，根據(jù)前人總結(jié)的九瑞礦集區(qū)“多位一體”成礦模式[9]，在九瑞地區(qū)存在“多層結(jié)構(gòu)”賦礦模式[10]。該礦區(qū)由于工程揭露深部不夠，尚未揭露到與成礦密切相關(guān)的巖株或巖體，根據(jù)前人總結(jié)的九瑞地區(qū)“蠟燭蛋糕”式3 層結(jié)構(gòu)[3]，目前礦區(qū)尚處于第一層次巖脈帶，深部應(yīng)該存在與城門山、武山類似的燕山晚期巖株存在。同時(shí)目前該礦床主要地層為中二疊統(tǒng)—下三疊統(tǒng)灰?guī)r、白云巖等組成的一大套碳酸鹽巖層，該套地層是前人總結(jié)的贛西北第三賦礦層段[3]，根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)條件分析，在礦區(qū)深部應(yīng)發(fā)育上泥盆統(tǒng)五通組砂巖-上石炭統(tǒng)黃龍組白云質(zhì)灰?guī)r，二者不整合面形成的硅鈣界面在區(qū)域上形成了城門山南礦帶和武山北礦帶，該界面為九瑞地區(qū)第二重要賦礦層段，賦存有重要的塊狀硫化物型銅硫礦。結(jié)合前人總結(jié)的九瑞地區(qū)“多位一體”成礦模式分析，礦區(qū)深部應(yīng)存在花崗閃長(zhǎng)斑巖株，在巖株頂部形成斑巖型銅礦，在巖株接觸帶部位形成似層狀矽卡巖型銅礦體，在巖漿巖與五通組及黃龍組所形成的硅鈣界面耦合部位可能形成塊狀硫化物型銅硫礦。該礦區(qū)深部具有較大的找礦潛能。

5 結(jié)論

（1）該礦床具有明顯的礦化分帶現(xiàn)象，自淺部→深部具有熱液充填型→斑巖型→矽卡巖型礦化分帶特征。

（2）成礦受燕山晚期巖漿巖控制，目前礦區(qū)花崗巖脈尚處于第一層次巖脈帶，深部尚有隱伏的與成礦相關(guān)的巖株（體），目前所揭露到的礦體為前人總結(jié)的上部第三賦礦層段，礦區(qū)深部尚具有較大的找礦潛力。