赣西南地区铜多金属矿矿产特征及成因类型探讨.pdf

世界有色金属2023年8月下114矿产资源Mineral resources赣西南地区铜多金属矿矿产特征及成因类型探讨余仁焘（江西省地质局工程地质大队，江西 南昌 3 3 0 0 0 0）摘 要：矿区在区域上位于华南褶皱系赣西南褶皱的中西部的大湖山-芙蓉山隆断束与兴国环状构造的撒开端内侧的复合部位。岩浆活动频繁，受多期构造运动影响，褶皱、断裂构造发育。区域内矿产资源比较丰富，已知矿种有钨、锡、铜、钼、铅、锌等金属矿产和花岗岩、石灰岩等非金属矿产及热水资源资源丰富。本文针对赣西南地区铜多金属矿点，通过总结铜多金属矿矿产成因类型、成矿规律及成矿模式。关键词：矿床成因；地质中图分类号：P 6 1 8.5 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 2-5 0 6 5（2 0 2 3）1 6-0 1 1 4-3Discussion on the characteristics and genetic types of copper polymetallic deposits in the southwestern Jiangxi regionYURen-tao(E n g i n e e r i n g G e o l o g y B r i g a d e o f J i a n g x i B u r e a u o f G e o l o g y,Na n c h a n g 3 3 0 0 0 0,C h i n a)Abstract:T h e mi n i n g a r e a i s l o c a t e d i n t h e c o mp o s i t e a r e a o f t h e D a h u s h a n F u r o n g s h a n u p l i f t f a u l t b u n d l e a n d t h e X i n g g u o c i r c u l a r s t r u c t u r e i n t h e c e n t r a l a n d w e s t e r n p a r t s o f t h e S o u t h C h i n a f o l d s y s t e m a n d t h e s o u t h w e s t e r n J i a n g x i f o l d.Ma g ma t i c a c t i v i t y i s f r e q u e n t a n d i n f l u e n c e d b y mu l t i p l e t e c t o n i c mo v e me n t s,r e s u l t i n g i n t h e d e v e l o p me n t o f f o l d s a n d f a u l t s t r u c t u r e s.T h e r e g i o n i s r i c h i n mi n e r a l r e s o u r c e s,w i t h k n o w n mi n e r a l s i n c l u d i n g t u n g s t e n,t i n,c o p p e r,mo l y b d e n u m,l e a d,z i n c a n d o t h e r me t a l l i c mi n e r a l s,a s w e l l a s n o n-me t a l l i c mi n e r a l s s u c h a s g r a n i t e a n d l i me s t o n e,a s w e l l a s a b u n d a n t h o t w a t e r r e s o u r c e s.T h i s a r t i c l e f o c u s e s o n c o p p e r p o l y me t a l l i c o r e o c c u r r e n c e s i n t h e s o u t h w e s t e r n J i a n g x i r e g i o n,a n d s u mma r i z e s t h e g e n e t i c t y p e s,mi n e r a l i z a t i o n l a w s,a n d mi n e r a l i z a t i o n mo d e l s o f c o p p e r p o l y me t a l l i c o r e d e p o s i t s.Keywords:D e p o s i t g e n e s i s;G e o l o g y收稿日期：2 0 2 3-0 6作者简介：余仁焘，男，生于1 9 8 8 年，汉族，江西南昌人，本科，工程师，研究方向：地质矿产勘查。1 区域地质背景区域位于华南褶皱系赣西南褶皱的中西部的大湖山-芙蓉山隆断束与兴国环状构造的撒开端内侧的复合部位。区域地层出露震旦、寒武基底岩系及局部的泥盆系、石炭系、侏罗系、白垩系以滨海、湖泊、河流沉积为主。特征。震旦系出露的是上统老虎塘组，为一套浅海相陆源碎屑及硅质岩建造的浅变质岩系，属地槽型沉积。寒武系出露系一套浅变质陆源砂屑泥质类复理石建造，的是下统牛角河和中统高滩组仍为地槽沉积，与下伏地层（震旦系）为整合接触，呈北西走向延展1。泥盆系出露的主要为滨海碎屑岩沉积，呈北西向展布。石炭系出露的为浅海沉积，是中统壶天组和上统梓山组，整合在泥盆地层之上。侏罗系出露的主要为河湖相碎屑岩沉积建造。白垩系出露的是上统荷塘组和塘边组，分布在西部，为一套红色碎屑岩沉积。区域受多期构造作用影响，褶皱、断裂构造发育，主要构造形迹以北东向和北西向为主，加里东期和燕山期构造运动的产物。岩浆活动频繁，主要为燕山期弹前复式侵入岩和加里东期大坪岩体汤湖岩体。区域岩浆岩主要分布在南部，主要有燕山期的弹前岩体和加里东期的大坪岩体和汤湖岩体。弹前岩体位于区域南部为侏罗纪中晚世的产物，为岩基状产出，岩性主要为中-中粗粒黑云母花岗岩。加里东期的花岗岩分布较为分散，其中有二个较大的岩体，分别是大坪岩体和汤湖岩体，呈岩基或岩株状产出，还有些呈零星的小岩瘤产出，岩性主要为细至中粒斑状黑云二长花岗岩和中粒斑状黑云母闪长岩，该期岩体主要矿化元素是铌、钽、钛。区域内矿产资源比较丰富，已知矿种有钨、锡、铜、钼、铅、锌等金属矿产和花岗岩、石灰岩等非金属矿产及热水资源。已知小型矿床1处，矿点6处。开采利用的矿床有钨、锡、石灰石、花岗岩等。在花岗岩内外接触广泛分布有钨、铜、钼、锡矿点，主要矿化类型岩浆期后高中温热液石英脉型铜多金属钼锡矿床；以及与花岗岩岩体有关的花岗岩非金属矿产。区域矿化类型主要为石英脉型、云英岩型、破碎带蚀变岩型及隐伏花岗岩顶盖蚀变岩型2。2 矿区地质特征2.1 地层矿区地层简单，在西部小面积分布寒武系，以及在低洼处零星分布第四系。出露的是寒武系中统高滩组，岩石成分为变质长石石英杂砂岩、粉砂质板岩、板岩、含炭板岩夹硅质岩、硅质板岩、底部为高炭板岩。地层走向近南北-北北西，倾向大部分为西，倾角变化较大，一般为30 70。其中变质长石石英杂砂岩：灰白色，中-细粒砂状结构，中-厚层状构造，主要矿物成份为长石、石英、绢云母；板岩：浅灰色，泥质结构，板状构造，沿地层走向宽度变化较大，由0.6cm3cm宽的灰白色与浅黄色相间的硅质条带组成；第四系为全新统,主要成分为亚砂土、亚粘土和砂石、砂砾层。2023年8月下 世界有色金属 115矿产资源Mineral resources2.2 构造本区构造变形强烈，褶皱断裂发育，加里东、海西-印支、燕山多阶段构造层叠加。形成了南北向、北北东向、北西向断裂构造为主，北东、近南北、东西向断裂为辅的构造格局。褶皱构造：本区在地槽发展阶段以褶皱变形作用为主。由震旦-寒武系组成基底，形成了紧密线状褶皱，并伴随有同褶皱期的走向断裂。在本区主要形成的是万安-沙坪复式向斜，总体呈南北方向延展，向斜核部为中统高滩组，东西两翼为寒武系下统牛角河。断裂构造：区内断裂较为发育，主要有北北东向、北西向、北东向、东西向四个方向的断裂，北北东向的北西断裂分育较普遍，其切割了基底地层和不时代的花岗岩体，性质也比较复杂；北东向断裂也较发育，但规模不大，具压-张-压剪三次活动特征；东西向断裂主要分布于花岗岩体的外接触带附近规模大小不一，多倾向北，断裂性质早期为张性，后转化为逆-平移断层。2.3 岩浆岩普查区出露的岩浆岩有加里东期第二阶段（32）侵入岩浆岩和燕山早期第一阶段（b52）侵入岩浆岩。32为中中粗粒似斑状黑云交代花岗岩，其中黑云母交代斜长石，主要矿物有斜长石（24%）、钾长石（33%）、石英（35%）、黑云母（7.8%），副矿物有榍石、磷灰石、锡石等，呈岩株产出，分布于大矿区。b52-1a为中中粗粒斑状黑云母花岗岩，呈浅灰肉红色花岗斑状结构，主要矿物成分有钾长石（30%40%）、斜长石（28%31%）、石英(30%40%)、黑云母（3%8%），出露分布于普查区大部分地段；b52-1b为中中细粒斑黑云母花岗岩，呈浅灰色灰色花岗斑状结构，呈小岩株侵入，分布于b52-1a岩体之中。加里东期为小岩株在矿区西部有二处零星分布，岩性主要为细至中粒斑状黑云二长花岗岩和中粒斑状黑云母闪长岩，该期岩体主要矿化元素是铌、钽、钛。2.4 矿化特征通 过 地 质 工 作 圈 出 矿 体 4 条，均 为 隐 伏 矿 体，长100m160m，厚 度 0.1m0.6m，Cu 品 位 0.21%1.35%，平 均 品 位 0.83%，WO3品 位 0.01%1.56%，平 均 品 位0.06%,以黄铜矿、黑钨矿为主。矿体呈脉状产出，近东西向展布，倾向北，倾角70 80。矿脉受岩体东西向裂隙带控制，属剪切裂隙，具扭性特征，产状较为稳定。3 矿体特征3.1 矿体规模及特征通过地质勘查的工作，矿工作区圈出4条铜钨矿体（V1(主矿体)、V2、V3、V4），均为隐伏矿体，以黄铜矿、黑钨矿为主。矿体呈脉状产出，近东西向展布，脉体较稀，总体走向东西向，倾向北，倾角70 80。矿脉受岩体东西向裂隙带控制，属剪切裂隙，具扭性特征，矿化带沿走向、倾向具舒缓波状弯曲，具膨大缩小、分枝复合现象，产状较为稳定。矿床产于弹前花岗岩中，主要赋存在近东西向断裂破碎带或次生构造裂隙带中，形成内接触带石英脉型铜多金属矿体，主要呈脉形式产出（图1石英脉型矿），局部也表现为石英细脉带形式。主要矿体特征。图1石英脉型矿V1(主 矿 体)矿 体 由 PD1 平 硐、地 表 剥 土 BT1、钻孔 ZK001、ZK401 控 制，控 制 长 度 160m，控 制 标 高821.5m618.7m，矿体厚度0.3m0.60m，平均0.41m，走向近东西，倾向北，倾角75 85，Cu最高品位1.35%，最低品位0.21%，平均品位：0.83%，WO3最高品位1.56%，最低品位0.01%，平均0.06%,品位变化系数大。V2、V3、V4矿体由平硐PD2单工程控制，控制程度较底，厚度0.1m0.35m，厚度变化较大，整体走向近东西，倾向北，倾角73 80，Cu品位0.10%1.38%，平均品位0.76%，WO3平均品位0.025%，品位变化系数较大，3.2 矿石特征（1）矿物成份：矿石中金属矿物以黄铜矿、黑钨矿为主，黄铁矿为次。矿石中脉石矿物以石英为主、长石、白云母、绿泥石、绿帘石、萤石等为次，次生氧化矿物有褐铁矿、铜蓝、孔雀石、软锰矿及高岭土等。有用工业矿物为黄铜矿、黑钨矿（图2）。黄铜矿：铜黄色，它形粒状，粒度小于0.01mm，星点状，半自形不规则粒状、团块状，局部呈较大块状集合体，产于破碎带及含矿石英脉中。与钨、锡、铜、铅、锌共生。黑钨矿：颜色为黑色，褐黑色及褐色。多呈薄板状、竹叶状、楔状、块状产出。多与石英、云母共生，少数与金属硫化物共生。图2黑钨矿与黄铁矿共生（2）矿石结构构造：矿石结构主要为自形-半自形粒状结构，它形结构，矿石构造主要有块状构造、浸染状构造、条带状构造、细脉状构造等。块状构造：石英、黑钨矿及黄铜矿和黄铁矿等矿物或呈不规则集合体产出。浸染状构造：硫化矿物呈浸染状分布于矿体中。条带状构造：硫化矿物及黑钨矿呈线型条带状和脉状垂直和平行脉体中产出。（3）矿石化学成分：本区主要为铜、钨矿。铜以黄铜矿世界有色金属2023年8月下116矿产资源Mineral resources为主，钨以黑钨矿形式存在。矿石中Cu含量变化相对较小，WO3含量变化较大。3.3 围岩蚀变围岩蚀变有硅化、白云母化（铁锂云母化）、云英岩化、黄铁矿化、钾长石化、碳酸盐化，此外，在变质岩中普遍发育角岩化(黑云母角岩化)。硅化：常见的一种围岩蚀变，他形粒状，微粒状。多为团块状分布，与碳酸盐矿物呈细脉状分布。白云母化（铁锂云母化）：主要产于石英脉两侧，呈不连续对称的条带状分布，宽度一般15毫米，白云母化（铁锂云母化）常与钨关系密切。黄铁矿化：与区内矿化较为密切，在花岗岩中呈浸染状和沿裂隙或石英脉产出，在变质岩中主要沿裂隙或石英脉产出，牛岭区段尤为强列。黄铁矿呈浅铜黄色或浅灰黄色。依晶形不同，可分为晶形较好的黄铁矿和晶形极差的黄铁矿，前者颗粒较大，可达3mm5mm，呈较好的立方体形态，后者颗粒较小，一般小于1mm，多呈粉末状。黄铁矿常在局部富集，形成小团块产于矿体中。黄铁矿常与黄铜矿共生，也与黑钨矿共生。钾长石化、碳酸盐化：含矿花岗岩中普遍存在的一种蚀变，强蚀变段岩石呈浅灰白色略带淡绿，或浅灰白淡红色；原岩中斜长石多被交代蚀变呈高岭石、碳酸盐、叶腊石类矿物，局部斜长石多被钾长石交代。4 矿床开采技术条件4.1 水文地质特征工作区为低山-丘陵地貌，切割较深，山势较陡，最高海拔952m，最低为210m，相对高差较大，地形坡度20 40。矿体赋存标高300m700m。本地区年平均降雨量1437毫升，降水集中在春夏两季。山上地表只有些间歇性水流水沟和片流，地下水补给来源主要是大气降水。区内地下水类型主要为岩石裂隙承压水、第四系孔隙水和断裂水：岩石裂隙承压水：本区矿体赋存中粒黑云母二长花岗岩中及接触带上，富水性弱，局部破碎带可形成承压含水带。断裂水：矿区断裂虽发育，大部分断层胶结紧密，多为闭口性质，透水性不大，富水性弱，因而对矿床开采影响不大。矿区充水水源主要为裂隙水、地表水及断裂水。依据施工的坑道中各类岩石的裂隙较发育导水性较好。因此，在地表较高位置采用平巷开采时地形极有利于自然排水；只有在采用斜井往深部开采时应及时排放矿坑涌水，防止矿坑充水。4.2 工程地质、环境地质特征4.2.1 矿体围岩及顶底板的稳定性本矿体主要赋存于花岗岩中,矿体围岩坚硬，总体稳固性较好。除局部断裂、裂隙发育处外，基本无须支护，也直接说明了这一点。属工程地质条件中等的矿区。4.2.2 环境地质特征矿区处于山地地区，植被发育，区内水质较好，具有良好的环境地质条件。但由于山体较陡，表层风化层较厚区段在雨季易发生程度不同的崩塌及滑坡现象。本区为脉状矿床，矿山主要以地下开采为主，地表剥离量小，因此矿山开发诱发或加重滑坡、崩塌的可能性较小，而发生小规模的线状塌陷的可能性较大，对自然环境影响较小。因此，未来矿山环保设施建设应实行“三同时”制度，加强对“三废”的处理，并建立健全矿山地质灾害预警机制，注重矿山生态环境的保护，切实保护当地人民生命财产的安全。4.3 矿床开采技术条件综述矿区水文地质条件简单-中等，工程地质条件中等，适宜地下开采。在开采过程中，主要的水文地质工程地质问题有：现有资料表明，矿床充水较弱，不存在重大的水文地质问题。但在含水断裂或裂隙密集发育地段，可能存在小突水点；开采中裂隙水在坑道常以线状、股状涌水渗流或呈滴水形式流入坑道，水量较小，宜及时疏通排放。围岩坚硬，围岩总体稳定性好。但在开采经过断裂和裂隙密集发育处时，局部有可能发生一定规模的冒顶或塌陷，应引起重视。5 矿床成因类型和找矿标志5.1 矿床成因区内铜多金属矿是与花岗岩有着密切的成因联系，属岩浆期后高中温含矿热液（W、Cu等）交代充填形成，矿床主要矿化类型为石英脉型，矿床的形成和分布与岩浆活动、构造及围岩等成矿条件有关，并受其控制，成矿物质来源以岩浆源为主，区内矿床为高-中温热液矿床。根据矿床产出地质条件、矿体形态产状、矿石结构构造、矿石物质组份及围岩蚀变特征，本矿床工业类型有石英脉型铜多金属矿床。5.2 找矿标志矿区具有多种矿床类型，根据不同的矿床类型具有不同的找矿标志，其主要找矿标志有：（1）构造标志：近东西向和北西西构造是本区主要控矿和储矿的场所，区内发育十几条大小不等的东西向和北西西构造裂隙带，已知石英脉型铜钨矿体均赋存于其中。构造裂隙带是矿区石英脉型矿床的直接找矿标志。（2）石英脉带标志：地表石英脉带是寻找石英脉带型铜多金属矿床的直接找矿标志。（3）蚀变标志：与石英脉型矿体矿化关系密切的蚀变主要为硅化、绿泥石化、铁锂云母化、黄铁矿化等。从各矿体的蚀变情况可知，蚀变越强，铜多金属矿化也越强。6 结语本区在区域上位于华南褶皱系赣西南褶皱的中西部的大湖山-芙蓉山隆断束与兴国环状构造的撒开端内侧的复合部位。岩浆岩活动频繁，多期褶皱、断裂构造发育，区内成矿条件较好，发现许多金属矿产，非金属矿产等及地热资源等特点。结合本文赣西南地区铜多金属矿点，通过地质工作，对矿化体进行叙述，总结铜多金属矿成因类型，找矿标志等特征，总结找矿规律。1郭家松等人，南岭成矿带（赣南段）铜铅锌矿成矿特征及找矿方向浅析矿产与地质2003（97）.2赣西铜多金属矿普查地质报告.