銀山銅鉛鋅礦地質(zhì)特征及找礦前景

陳紅偉

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

1 前言

從板塊構(gòu)造上來(lái)說(shuō)，銀山銅鉛鋅礦位于亞歐板塊的東南部，東部靠近太平洋板塊，南部與印度洋板塊相鄰。礦區(qū)在成因上屬銀山背形兩翼斷裂裂隙帶格架下的中生代陸相火山—次火山期后中低溫?zé)嵋毫严冻涮畛梢?。礦區(qū)位于德興有色貴金屬礦化集中區(qū)，該區(qū)域分布有銀山銅鉛鋅礦、德興銅礦、金山金礦、石塢金礦等大型礦山以及蛤蟆石、水石塢、魚塘金礦等小型金礦。該區(qū)域是我國(guó)最重要的銅、金礦化區(qū)之一。

銀山鉛鋅礦位于江西省德興市銀城鎮(zhèn)，距德興市中心約2.0 km。礦區(qū)東西長(zhǎng)2.15 km，南北長(zhǎng)2.7 km，面積4.36 km2。中心極坐標(biāo)(國(guó)家2000)：東經(jīng)117°36′04″，北緯28°58′29″。近十年以來(lái),江西銅業(yè)股份有限公司銀山礦業(yè)公司相繼完成了1.5.1 危機(jī)礦山接替資源普查、九區(qū)北山區(qū)深部詳查、銀山銅鉛鋅礦勘探等一系列地質(zhì)工作。共完成主要工作量：鉆探超過(guò)150 000 m，巷探超過(guò)20 000 m，基本分析樣品近60 000件，取得了一系列重要地質(zhì)成果，為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和研究銀山銅鋅礦床提供了系統(tǒng)全面的地質(zhì)資料。筆者通過(guò)多年在銀山礦區(qū)的勘查工作，對(duì)礦床的構(gòu)造、蝕變、礦化等地質(zhì)特征，以及該礦未來(lái)的找礦前景和有利成礦位置也有了一定認(rèn)識(shí)。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)域以北東向贛東北地殼疊覆斷裂帶(即贛東北韌性剪切蛇綠巖構(gòu)造混雜帶)為界，北西側(cè)依次出現(xiàn)新元古界青白口系下部的張村巖組(Pt3z)、萬(wàn)年群上部的程源組 (Pt3c)、中部的牛頭嶺組(Pt3n)，其上后期盆地中零星分布晚古生代和中生代地層；南東側(cè)依次可見(jiàn)新元古界拔竹坑組(Pt3b)，新元古界蓮沱組、古城組、大塘坡組、南沱組，新元古界陡山沱組、燈影組、皮園村組；古生界的寒武系、奧陶系、志留系如(圖1)。銀山礦區(qū)出露最為廣泛的賦礦地層為張村巖組，上部為灰—青灰色砂質(zhì)粉砂質(zhì)板巖，夾變質(zhì)砂巖；中部為砂質(zhì)千枚巖、晶屑凝灰質(zhì)板巖等；下部為灰黑色、灰綠色粉砂千枚狀板巖，綠泥絹云板巖等。

圖1 銀山銅鉛鋅礦所在區(qū)域地層分布圖

銀山礦區(qū)所在的德興地區(qū)跨宜—德混雜疊覆造山帶和信—錢地塊兩個(gè)大地構(gòu)造單元。區(qū)域上的主要構(gòu)造體有：贛東北韌性剪切蛇綠巖構(gòu)造混雜帶、泗洲廟復(fù)向斜、東西向、北東向、近南北向、北西向四組斷裂構(gòu)造。

礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，主要有海底噴發(fā)、噴流、深成侵入和陸相噴發(fā)等類型，其中以晉寧期和燕山期巖漿活動(dòng)最為強(qiáng)烈。晉寧期巖漿活帶來(lái)了大量的安山質(zhì)火山碎屑巖和噴流的基性火山熔巖，提供了本區(qū)內(nèi)的金礦化的物源。海相和陸相火山噴發(fā)、噴溢，形成構(gòu)造侵位的蛇綠巖塊。

加里東—海西—印支期的巖漿活動(dòng)較弱，有輝石閃長(zhǎng)巖、輝綠巖、輝長(zhǎng)巖等基性巖呈巖脈、巖株、巖滴狀產(chǎn)出。

燕山期巖漿活動(dòng)僅次于晉寧運(yùn)動(dòng)時(shí)期，分為早、晚兩期。為本區(qū)大規(guī)模的銅、鉬、鉛、鋅、銀及伴生金礦化提供了物源。

區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用復(fù)雜多樣，有區(qū)域變質(zhì)作用、動(dòng)力變質(zhì)作用、接觸變質(zhì)作用和巖漿期后熱液蝕變等。

3 礦床地質(zhì)背景

礦區(qū)新元古界張村巖組地層大范圍出露，其次為下白堊統(tǒng)打鼓頂組和石溪組。其中張村巖組為礦區(qū)基底地層，構(gòu)成北東走向的銀山緊閉型背形，兩翼發(fā)育斷裂裂隙帶控制礦體的走向和產(chǎn)狀。打鼓頂組呈北東向帶狀分布于礦區(qū)南西和西山火山口附近，為不整合在張村巖組之上。石溪組零星分布于礦區(qū)南西，呈不整合覆蓋在打鼓頂組和張村巖組之上。礦區(qū)植被較為發(fā)育，但是厚度較小。

礦區(qū)基底地層遭受過(guò)長(zhǎng)期的、多期次的構(gòu)造應(yīng)力作用，構(gòu)造復(fù)雜，主體構(gòu)造為銀山背形和軸部揉褶帶。礦區(qū)的控礦構(gòu)造為斷裂裂隙帶，總體沿銀山背形兩翼層間片理面繼承發(fā)育，形成了呈順層的平行斷裂面及上、下盤裂隙帶。斷裂裂隙在銀山背形北西翼發(fā)育強(qiáng)度遠(yuǎn)超過(guò)其在南西翼的發(fā)育程度，斷裂裂隙為銀山礦區(qū)九區(qū)、西山區(qū)和北山區(qū)三個(gè)主區(qū)段主要的控礦構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)有西山火山口和銀山西山火山構(gòu)造，但是其裂隙都不是礦區(qū)成礦容礦構(gòu)造。

加里東期的蝕變石英閃長(zhǎng)巖為礦區(qū)最古老的巖漿巖，其次為燕山期的火山巖、次火山巖和與其伴生的爆破角礫巖，其中次火山巖與成礦作用密切相關(guān)。早期蝕變主要有有硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化等；晚期形成的蝕變主要有硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化，銅鉛鋅硫化物的成礦作用就發(fā)生在此時(shí)。

4 礦床地質(zhì)特征

4.1 礦體特征

銀山礦床可分為為鉛鋅礦化區(qū)和銅礦化區(qū)，北山區(qū)、九龍上天區(qū)東部、銀山區(qū)東部為鉛鋅礦化區(qū)；九區(qū)、西山區(qū)、銀山區(qū)西部、銀山西區(qū)和九龍上天區(qū)的東部為銅礦化區(qū)。礦區(qū)內(nèi)共圈出礦體65條，長(zhǎng)度幾十米至千米，大部分埋于深處。其中銅礦體49條，主要礦體為S1-1、S1-2、S2-1、S4-1、S5-1、N1-1、N2-1、N3-1等8條；鉛鋅(銀)礦體16條，主要礦體為10-4、10-2、10-2支1、10-1等4條。銅礦體主要在銀山背形北西翼的九區(qū)—西山區(qū)集中分布，平行成組分布在3#英安斑巖體的南北兩側(cè)外接觸帶千枚巖中，礦體規(guī)模較大；其次在銀山背形南東翼的銀山西區(qū)、銀山區(qū)西部和九龍區(qū)分布，礦體規(guī)模短小。銅礦體主要受斷裂、隙控制，礦體呈脈狀產(chǎn)于千枚巖中，與圍巖接觸界線明顯。隨著深度的增加，銅礦體的品位、厚度無(wú)明顯變化。

礦區(qū)鉛鋅(銀)礦體共計(jì)16條，礦體主要賦存于侏羅系鵝湖嶺組火山巖與雙橋山群千枚巖不整合或接觸部位，礦體規(guī)模較小，呈薄脈狀或不規(guī)則透鏡狀，塊狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀較陡，傾角55°～75°，厚度較小平均厚度1～3 m。

4.2 礦石特性

銀山礦區(qū)根據(jù)礦種及異體共生特性，有銅礦石、鉛鋅礦石兩類。礦物成分較為復(fù)雜，其中銅礦物主要是黃銅礦，其次為黝銅礦，此外還可見(jiàn)少量銅藍(lán)和自然銅。鉛礦物絕大部分為方鉛礦，有少量的硫銻鉛礦和硫銻鉛銀礦；鋅礦物為閃鋅礦。銅礦石和鉛鋅礦石中伴生有用組分均為Au、Ag、S，且伴生有害組分As含量偏高。

4.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

銅礦石石的結(jié)構(gòu)主要為他形粒狀結(jié)構(gòu)，其次為半自形晶結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、鑲邊結(jié)構(gòu)、脈狀結(jié)構(gòu)，另有少量固溶體分離結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)和自形晶結(jié)構(gòu)。鉛鋅礦石的結(jié)構(gòu)主要為自形、半自形，其次為殘余結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)、鑲邊結(jié)構(gòu)、脈狀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)，另有少量固溶體分離結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)。

4.4 圍巖蝕變

礦區(qū)規(guī)模大的銅礦體主要賦存在銀山背形北西翼九區(qū)—西山近東西向斷裂裂隙帶內(nèi)，圍巖蝕變礦化分帶為硅化絹云母化-銅礦帶；規(guī)模小的銅礦體位于南東翼銀山西和銀山區(qū)西部近南北向斷裂裂隙帶中，硅化絹云母化+綠泥石化-銅鉛鋅(銀)礦帶。蝕變的圍巖有張村巖組淺變質(zhì)巖系、3#英安斑巖體和加里東期石英閃長(zhǎng)巖小侵入體。礦體內(nèi)夾石以蝕變千枚巖為主，在S1-1、S1-2、N1-1、N2-1等厚大礦體中少量發(fā)育，多數(shù)呈閉合狀，少數(shù)為分支狀。

礦區(qū)鉛鋅(銀)礦體主要賦存在銀山背形北西翼北山、九龍區(qū)近東西向斷裂裂隙帶內(nèi)，圍巖蝕變-礦化分帶為綠泥石化+碳酸鹽化-鉛鋅(銀)礦帶，少數(shù)礦體位于南東翼銀山區(qū)東部的近南北向斷裂裂隙帶內(nèi)，硅化絹云母化+綠泥石化-銅鉛鋅(銀)礦帶中。蝕變的圍巖為張村巖組淺變質(zhì)巖系。張村巖組淺變質(zhì)巖，巖性主要以砂質(zhì)千枚巖為主，礦體呈脈狀充填與斷裂、裂隙之宗，礦體與圍巖界限清晰。礦體內(nèi)夾石以蝕變千枚巖為主，呈閉合透鏡狀。

圖2 銀山銅鉛鋅礦-330 m中段平面圖

5 礦床成因

加里東期石英閃長(zhǎng)巖，在礦區(qū)內(nèi)分布較廣，單個(gè)巖體呈巖墻、巖瘤狀，主要分布在銀山背形軸部附近，在3#英安斑巖體見(jiàn)有其小捕虜體，石英閃長(zhǎng)巖其對(duì)銀山背形雛形和兩翼早期斷裂裂隙帶的形成起著先導(dǎo)性控制作用。銀山背形斷裂裂隙帶不僅為燕山期的巖漿活動(dòng)和成礦作用提供了控巖、控礦和容礦空間，還直接控制了蝕變—礦化的空間范圍和裂隙帶中產(chǎn)出的礦體。穩(wěn)定同位素：C、H、O、S、Pb 同位素均指示成礦物質(zhì)為深部巖漿來(lái)源。礦區(qū)銅礦體絕大多數(shù)分布于3#英安斑巖體外接觸帶蝕變千枚巖斷裂裂隙帶中，巖體本身無(wú)礦化，這與德興斑巖銅礦化花崗閃長(zhǎng)斑巖內(nèi)外接觸帶控礦，且斑巖體中心部分全巖礦化，有著明顯的不同。成礦溫度在130°～425°之間，成礦流體鹽度為3.0%～12.5%NaCl，成礦壓力為10-3Pa。表明礦床是由低鹽度的中、高溫成礦熱液在近地表的環(huán)境下充填形成。與斑巖銅礦有關(guān)的鉀長(zhǎng)石化在整個(gè)礦區(qū)都不發(fā)育，九區(qū)鉆孔最深可達(dá)-1 200 m，均未見(jiàn)鉀長(zhǎng)石交代現(xiàn)象。

由此認(rèn)為銀山礦床的成因類型屬銀山背形兩翼斷裂裂隙帶格架下的中生代陸相火山—次火山期后中低溫?zé)嵋毫严冻涮畛梢颉?/p>

6 找礦前景探討

銀山礦區(qū)已于2018年完成了勘探工作，但是在西山區(qū)與北山區(qū)之間存在大概約0.48 km2的幾乎未做過(guò)地質(zhì)工作的區(qū)域?？碧焦ぷ鲗?shí)施的過(guò)程中在九區(qū)進(jìn)行的鉆孔電阻率測(cè)試顯示當(dāng)鉆孔電阻率曲線孔底呈現(xiàn)低阻收斂時(shí)，其深部存在低阻礦體；當(dāng)電阻率曲線、極化率曲線“鋸齒”狀跳躍減弱現(xiàn)象，反映了礦體具有“塊狀”特征；當(dāng)電阻率曲線、極化率曲線呈現(xiàn)規(guī)則的“矩形”時(shí)，對(duì)成礦是不利的。表明物探找礦方法能夠很好地運(yùn)用于該區(qū)域。九區(qū)地表次生暈異常銅100～300 γ/g，砷600～1 200 γ/g；原生暈異常銅200～500 γ/g，砷500～3 000 γ/g，有的大于3 000 γ/g；銅和砷異常重疊出現(xiàn)。北山區(qū)鉛鋅次生暈異常大于100 γ/g，原生暈異常大于300 γ/g。表明出現(xiàn)銅、砷、鉛、鋅異常與次火山巖、爆破角礫巖等吻合時(shí)，有可能在深部找到工業(yè)礦體。由此可見(jiàn)對(duì)上述空白區(qū)進(jìn)行物探異常、化探異常測(cè)試工作將是礦區(qū)今后找礦的一個(gè)方向。

在勘查過(guò)程中在九區(qū)三線ZKT301、ZKT302深部均見(jiàn)工業(yè)鉛鋅礦體，在該勘探線上大多數(shù)銅礦體在-330 m中段以下已尖滅，但在-478 m中段還是存在厚大銅礦體。在方位為95°，九龍上天區(qū)三個(gè)平行的17、18、19勘探線上從南至北銅礦體逐漸減少，鉛鋅礦體逐漸增多，表明該處為銅和鉛鋅的一個(gè)分界處。由此推斷從九區(qū)3線向東至礦權(quán)邊界此處在-330 m中段以上存在較大的鉛鋅找礦空間，在-330 m中段以下還是有發(fā)現(xiàn)厚大銅礦體的潛力。在九區(qū)、北山區(qū)最深部的鉆孔控制的礦體規(guī)模、礦化-蝕變強(qiáng)度并無(wú)變?nèi)踮厔?shì)，礦體繼續(xù)向下延伸，說(shuō)明銀山礦區(qū)深部(-1 200 m標(biāo)高以下)還有很大找礦前景。

7 結(jié)論

根據(jù)對(duì)銀山礦區(qū)礦石礦物、圍巖蝕變的研究，銀山礦床的成因類型屬銀山背形兩翼斷裂裂隙帶格架下的中生代陸相火山—次火山期后中低溫?zé)嵋毫严冻涮畛梢颉Ｍㄟ^(guò)對(duì)銀山礦區(qū)礦體特征、成礦規(guī)律、礦床成因和地球物理、地球化學(xué)特征綜合研究表明：物化探找礦方法能夠很好地運(yùn)用于礦山；在九區(qū)3線以東區(qū)域-330 m中段以上存在較大鉛鋅找礦潛力，在-330 m中段以下存在較大的銅找礦潛力；在九區(qū)、北山區(qū)深部礦體繼續(xù)向下延伸、礦化強(qiáng)度并未變?nèi)?，說(shuō)明銀山礦區(qū)深部還有很大的找礦前景。