寶山銅多金屬礦礦床地質(zhì)特征控礦因素與成因研究

熊光強，陳隆輝

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物化探大隊，江西 南昌 330000）

江西地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，金屬礦種類多儲量大，是我國金屬礦產(chǎn)的重要產(chǎn)區(qū)。一直以來，多家科研院校和勘探機構(gòu)在江西地區(qū)深入開展了地質(zhì)礦產(chǎn)資源勘查和科研工作[1]。國家經(jīng)濟建設(shè)隨著我國的飛速發(fā)展日益壯大，人民對于金屬礦的需求也大幅增多。加大礦產(chǎn)資源的勘察研究，擴大金屬礦資源存儲量是現(xiàn)下最重要的工作之一[2]。江西地區(qū)擁有良好的成礦地質(zhì)條件，找礦前景廣闊，由于礦體在寶山銅多金屬礦的特殊性，很難準確地找到隱伏礦體，找礦效果較差。系統(tǒng)總結(jié)成礦規(guī)律，建立找礦模式，對于指導找礦是十分必要的[3]。在成礦新理論和新思路的指導下，對寶山銅多金屬礦床成礦規(guī)律進行系統(tǒng)研究和總結(jié)，為今后該區(qū)的找礦部署提供科學依據(jù)。

1 寶山銅多金屬礦礦床地質(zhì)特征

江西地區(qū)是重要的銅多金屬成礦帶，保留了大量與成礦相關(guān)的遙感影像特征信息。這些信息往往結(jié)合了色彩、陰影、紋路、線條、圓環(huán)、景觀等元素及規(guī)則的圖案斑紋。不同年代地層的形狀、結(jié)構(gòu)和質(zhì)地在遙感影像上有明顯差異，侵入巖體圖像特征為地勢高陡、脊尖、同心雙環(huán)，與圍巖紋理相比差異明顯，部分巖體線狀結(jié)構(gòu)發(fā)育十分完整，溝壑成深“V”形，水系不發(fā)育且呈中心形。在遙感圖像中，寶山銅多金屬礦礦床結(jié)構(gòu)往往會形成寬約數(shù)千米、長約數(shù)百公里的顏色異常區(qū)。線狀帶之內(nèi)和線狀帶之外的地貌景觀、巖石構(gòu)造層所處單元明顯不同，導致圖像的色彩和形態(tài)異常。構(gòu)造帶往往引起景觀線狀異常，這種異常是由變化相對劇烈的地貌單元邊界形成的，反映了地貌形態(tài)與構(gòu)造地質(zhì)單元的界面，線狀地殼結(jié)構(gòu)的形態(tài)組合反映了區(qū)域構(gòu)造單元的動力學性質(zhì)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造可分為交叉共軛和平行線性斷裂兩種模式，表現(xiàn)為NW-NE的交叉共軛，但東北方向的交叉共軛更為明顯。

寶山銅多金屬礦礦床的線性和環(huán)形圖像比較稠密，形成了一個組合波帶。平行斷層系由一組相互平行的線狀、弧形和光滑波狀的線狀體組成，形成一系列線狀構(gòu)造，這些線狀構(gòu)造中有些發(fā)育成斷層和活動斷層。在一系列的銅、鉛、鋅、鎢、鉍、銀金屬礦床沿北東或北側(cè)北東向線性構(gòu)造帶分布，尤其是靠近環(huán)形圖像的金屬礦顯然由北東向斷裂控制，在一系列的銅、鉛、鋅、鎢、鉍、銀金屬礦床（點）呈沿北東向分布的線狀構(gòu)造帶，與環(huán)形像特別是小環(huán)形色調(diào)密切相關(guān)，明顯受北東向斷裂控制。

江西寶山銅多金屬礦床主要形成于中生代大陸造山地質(zhì)環(huán)境中。大型和超大型銅礦床形成離不開重熔巖漿斑巖和花崗巖體、寶山同熔融巖漿次火山斑巖這些直接控制因素，其中淺斑巖和超淺斑巖是最關(guān)鍵的影響因素。寶山銅多金屬礦床的形成主要與巖漿活動有關(guān)，由于成礦作用階段多、作用也多，在一個礦床中會有多種成礦組合共生疊加。礦床類型主要有冷水坑型、次火山斑巖型、爆破角礫巖型、次火山熱液型、永平型動力熱巖漿矽卡巖型、鐵沙街型、海底火山熱液流型礦床及后期巖漿熱液疊加礦床、構(gòu)造蝕變破碎型和裂隙充填型。

2 寶山銅多金屬礦礦床控礦因素

褶皺發(fā)生過程中，巖層之間因褶皺位置不同部位應(yīng)力的差異，巖層之間的化學元素會存在重新分布和直接遷移的狀況。因為這些狀況的發(fā)生，會導致褶皺在不一樣位置存在元素化學差異。依照構(gòu)造地球化學的動態(tài)調(diào)整原理，在擠壓較低的構(gòu)造應(yīng)力位置上，很有可能會發(fā)生積累和沉積，原子的體積大、密度小，大離子的半徑元素以及某些不穩(wěn)定元素很輕易就會在壓力和構(gòu)造應(yīng)力大的部位形成一些沉積。因此，巖心鐵和巖翼鉛鋅相對富集是因為構(gòu)造應(yīng)力的因素，從而形成了比較明顯的礦床分帶。在大多數(shù)的情況中，地下水位和淺層以上的斷裂帶存在發(fā)育比較良好的氧化環(huán)境，地下水位之下因為擠壓而斷裂的空間為封閉環(huán)境，主要以硫化礦為主導。礦床上石橋和礦床之間的信息橋存在構(gòu)建，表明礦床礦體主要沿陡傾斜煤層斷裂分布，主要控礦構(gòu)造存在于斷裂較深的斷裂層，大斷裂側(cè)層間的斷裂帶會牽引塌陷層間的空間，礦石結(jié)構(gòu)主要存在于層間滑動面，也是深部尋找隱伏礦床和盲礦的最佳地點。

寶山銅多金屬礦床中的銅多金屬礦物，常與銅、鉛、鋅、金等含礦地層密切相關(guān)，多賦存于中元古代鐵沙街組底層和晚古生代碳酸鹽巖地層中。大多數(shù)金屬礦物的形成與侏羅紀和白堊紀酸性巖漿巖有內(nèi)在聯(lián)系。構(gòu)造是控制礦產(chǎn)資源形成和分布的最重要條件，特別是中、新生代以來的大型推覆或滑動推覆構(gòu)造和NE向走滑逆沖拉張構(gòu)造，其對金屬礦物的形成和分布有明顯控制作用。江西寶山重要的銅多金屬礦床的刺激源主要是新元古集鐵礦在街巖組構(gòu)沉積或火山熱水噴流沉積銅金礦胚層或礦巖組合地層，寶山近代紅山群含鐵礦層組合，晚古生代石炭系銅、鉛、鋅、硫、鐵、鎢砂頁巖及碳酸鹽巖組合，晚侏羅世二虎嶺組陸相酸性火山巖組合，含銀、銅、鉛、銅、鉛，鋅、金與銅多金屬礦床的形成密切相關(guān)。

3 寶山銅多金屬礦礦床成因研究

寶山銅多金屬礦床的形成、演化和分布表現(xiàn)為中侏羅世-早白堊世多階段的大規(guī)模成礦?？臻g上，北有銅金礦床，南有鉛鋅銀礦床，南有鎢鉬礦床，沿地塊邊緣和火山盆地聚集，呈NE向和近東西向雙向帶狀分布。在形成方面表現(xiàn)為“多成礦疊加、多類型聚集”。走滑剪切拉張、逆沖和滑動推覆構(gòu)造的組合是形成大型礦床的優(yōu)越地質(zhì)條件。

“多成礦疊加、多類型聚合”，巖漿多類型、多層次侵位成礦也是寶山銅多金屬礦床形成的突出特征。寶山大型銅礦床的形成分別經(jīng)歷了中新元古代、晚石炭世烴源層、成礦胚胎層、成礦前階段和中、晚三疊世動力變質(zhì)熱液成礦階段，主要在晚侏羅世巖漿熱液期形成并富集。鐵沙街銅礦床的形成經(jīng)歷了新元古代海底火山含礦熱水噴出沉積成礦期，并在晚侏羅世巖漿熱液期疊加改造，寶山多金屬鉛鋅銀礦床是一個與晚侏羅世陸相火山巖和次火山巖有關(guān)的鉛鋅銀礦床。位于古板塊結(jié)合帶、南部褶皺帶及其深斷裂帶的東部，其主體為北東向馬雙辮狀逆沖推覆帶控制的古洛火山構(gòu)造坳陷西北緣。根據(jù)上述典型礦床特征，冷水坑鉛鋅銀礦床地質(zhì)地球化學預(yù)測模型如圖1所示。

圖1 寶山銅多金屬礦冷水坑銀鉛鋅礦床地質(zhì)地球化學預(yù)測模型

如圖所示，火山噴發(fā)旋回結(jié)束時，侵入次火山花崗斑巖（135Ma）、流紋斑巖（120Ma～110Ma）、石英正長斑巖（115Ma～127Ma）和正長斑巖（121.3Ma～108.5Ma），其中花崗斑巖與銀鉛鋅成礦關(guān)系密切。沿F2斷裂帶，花崗斑巖發(fā)生多峰波，在礦田中部呈舌狀出露，面積0.33km2。從本區(qū)有色金屬和貴金屬礦床的成礦特征和成礦時空演化現(xiàn)實出發(fā)，綜合富礦床、成礦巖漿巖的特殊性和控礦巖石、控礦構(gòu)造因素，結(jié)合其巖漿和礦石物質(zhì)來源，通過對構(gòu)造、成巖成礦機制等方面分析，認為寶山銅多金屬礦礦床成礦系列是在一定地質(zhì)單元發(fā)育時期內(nèi)，與某一地質(zhì)過程相關(guān)并在不同或相同的演化階段形成一組礦床。

當形成具有一定塊體特征的礦床組合時，可將礦床成礦亞系列分離出來，為勘查工作的部署提供科學的理論指導。引入礦化系列的概念，使礦化系列的分布更寬，更容易被發(fā)現(xiàn)，礦化序列分析有助于在已知礦床較少的集中地區(qū)進行礦化預(yù)測。

4 結(jié)語

本文以成礦地質(zhì)理論為基礎(chǔ)，收集國內(nèi)外涉及江西寶山地區(qū)銅多金屬礦床地質(zhì)礦產(chǎn)信息，結(jié)合寶山銅礦典型礦床解剖，本研究總結(jié)了區(qū)域控礦地質(zhì)異常成礦因素和寶山銅多金屬礦床的成礦規(guī)律，從各個角度分析研究了具體的成礦原因和控礦因素，可將其部署到礦石質(zhì)量控制工作中，通過對已知和所得地質(zhì)資料進行歸納和類比，獲取找礦所需訊息。通過對寶山多金屬礦典型礦床的詳盡調(diào)查，結(jié)合樣品的系統(tǒng)分析，闡述了寶山銅多金屬礦礦帶的成礦規(guī)律、控礦因素及形成機制，提出了寶山多金屬礦帶的成因類型以及成礦模式，并對寶山多金屬礦帶的成礦作用進行探討，選擇有利的曠帶勘探目標，指出了當前及未來的勘探方向。