德兴铜矿铜厂矿区黄坑深部成矿规律研究

2011-11-17鲁忠山

采矿技术 2011年6期

关键词：斑岩铜矿矿床

鲁忠山

(江西铜业集团公司德兴铜矿，江西德兴市334224)

德兴铜矿铜厂矿区黄坑深部成矿规律研究

鲁忠山

(江西铜业集团公司德兴铜矿，江西德兴市334224)

通过对矿床已有的地质资料进行二次开发，总结了德兴铜矿铜厂采区的矿床成矿地质规律，运用矿床相似类比理论，确定了该矿床黄坑区域矿体分布规律，并用地质工程进行控制与验证，从而增加了矿山地质储量，提高矿山资源的供给能力。

地质资料;成矿规律;地质储量;德兴铜矿

0 前言

德兴铜矿铜厂采区是江西铜业公司的骨干矿山。近年来，随着矿山开采规模的扩大和服务年限的增加，铜厂采区每年以2～3个台阶高度不断向下延伸，采区保有地质储量日益减少。采区西北部的黄坑区域的地质勘探网度大部分为200m×200m，局部为100m×200m，难以控制矿体的形态和规模，勘探程度远达不到开采设计要求。为增加矿山地质储量，有必要对黄坑深部矿体进行补充勘探，提高该区域的勘探程度，达到储量升级，新增矿产储量。为此，德兴铜矿利用已有的矿床地质勘探、生产开采资料开展地质专项调查，利用地质学的“相似类比理论”预测了该区域的蚀变岩带与成矿元素Cu、Au的矿化关系，开展了必要的地质工程验证，提高了该区域内矿体的控制程度，新增探明铜矿石量1226万t，金属量Cu6.7万t、Au8.8t、Ag17t，实现了公司提出的提高铜资源自给率的资源战略的发展目标，获得了良好的经济与社会效益。

1 区域地质背景

铜厂矿床位于江西省东北部的乐华—德兴成矿带的东段，处在华南板块扬子古陆江南地体的东南缘德兴地体内，是江南地体边缘多金属成矿带的重要组成部分［1］。区域内独特的大地构造背景，多期次构造变动和岩浆活动蕴育3大成矿系列，即动力变质Au成矿系列、海底火山喷流－热水沉积Mn－Pb－Zn－Ag－Cu成矿系列、火山－次火山Cu－Au多金属成矿系列，为区域成矿提供了条件;赣东北碰撞混杂岩带的形成和演化控制了乐－德矿带铜多金属矿床的时空定位［2］。区域成矿分带表现为Mo(Cu、Au)、Cu(Au)、Mo－Cu－Au－Pb－Zn－Ag、Mn－Pb－Zn、Ag(Au)、Ag－Au(Sb)，显示出基底制约、同位多期、多源多因复成的成矿特征，具备超大型铜多金属汇聚成矿的地质条件和巨大的找矿潜力［3］。

经过多年地质勘探工作，在铜厂－银山－金山长约20km、宽10km的三角地域内，先后发现了3个大型矿田及10多个矿床，尤以超大型铜厂斑岩型铜(金)矿床、银山Cu、Au多金属矿床和金山Au矿床最为著名。目前，该区已探明的铜储量占国内铜储量的17.5%，金约占国内已探明伴(共)生金储量的37%，岩金储量约占4%，已成为我国有色金属及贵金属资源的重要基地。

铜厂矿体产于花岗闪长斑岩及围岩(主要是千枚岩)的内、外接触带上，矿体的矿化及蚀变分带明显，即构成了以斑岩体与围岩的接触界面为对称面的蚀变矿化对称分带模式，铜矿体沿接触带绕斑岩体呈筒状向北西倾斜产出，矿体与围岩没有明显的界线。国内外学者对斑岩铜矿床中的流体包裹体进行了大量的研究工作，不同矿床间地质特征各有特点，流体包裹体惊人的相似性，说明流体包裹体是了解斑岩铜矿矿床的成矿机制主要资料之一［4］。包裹体分析表明，黄坑区域内矿床流体包裹体具有温度高、盐度高，且普遍发生了沸腾的特点，呈现和铜厂矿床一样的包裹体特征［5］。黄坑区域斑岩蚀变具有多阶段性，早期以钾长石化为主，中期以硅化绢云母化和绿泥石化为主，晚期以碳酸盐化和硫酸盐化为主，同样呈现和铜厂矿床斑岩蚀变的多阶段性。黄坑区域和铜厂矿床有相同的成矿条件和控矿地质标志组合，说明该区域成矿条件很好，应该有相似的矿床或成矿系列产出，具备找矿前景。

2 主要内容与方法

德兴铜矿铜厂采区已有40多年的开采历史，积累了大量丰富的开采及专项地质研究资料，如果对矿床现有地质资料进行二次开发，提取有效成矿信息，运用矿床相似类比理论，对比已知区段相似成矿地质条件，是查明黄坑区域的矿体赋存情况的有效方法。

2.1 总结矿床的成矿地质规律

黄坑区域矿床原生分带现象明显，显示和铜厂矿床一样的成矿特征。围岩蚀变、金属矿化、矿石类型及硫同位素组成等方面，都有很好的分带性。分带特点表现为以斑岩体为中心的环状分带和以斑岩接触带为中心的内外对称分带叠加，后者对矿化尤其重要［6］。研究结果表明，矿区成矿指示元素Cu、Mo、Ag、Pb、Zn、Co、Ni等，受统一的构造－岩浆带控制，由内而外元素分带特征明显，内带成矿元素Cu、Mo具有明显的浓度分带，且与矿床蚀变带及工业铜矿体具有紧密的内生联系(见表1)。

表1 铜厂矿区Cu、Mo元素浓度分带

2.2 Cu、Au元素的空间分布分析

根据铜厂矿区生产岩粉品位数据(Cu来源于基本分析，Au元素来自岩粉组合分析)，采用线性插值的三角网方法绘制的Cu、Au元素等值线图可以看出，铜厂铜矿体及Cu、Au元素的空间分布具有以下特点。

(1)铜厂采区主要矿体产于含矿花岗闪长斑岩岩体顶部和上部的内外接触带，其中有三分之二铜矿体产在外接触带的变质岩中，斑岩中的铜矿体小于围岩中的铜矿体，且外带变质岩矿石铜平均品位均高于内带斑岩矿石的平均品位。上接触带矿体主要产在外带，含铜较高;下接触带矿体主要产在内带，一般含金较高。产状倾斜的斑岩体的上接触带深部和下接触带浅部，有利于铜矿化富集，下接触带的深部有利于金矿化富集。

(2)铜矿体的铜富集中心与偏外接触带分布的构造断裂、裂隙密集带大致相吻合。矿床Cu≥0.3%的矿石呈环带状分布，其中Cu≥0.5%的矿石受到NE、NW向交错大构造控制，分布在外接触带强蚀变千枚岩内，形态分布不规则状;低品位矿石(Cu品位0.25%～0.30%)主要分布内接触带的花岗闪长斑岩内部，其次是花岗闪长斑岩岩体的下盘，极少部分分布外围的千枚岩里。

(3)千枚岩与斑岩接触带是岩浆热液活动最为强烈的部位，有利于岩浆后期热液的成矿，是导矿与容矿的有利场所，该处Cu、Au品位相对较高，形成Cu、Au的主要矿体，而远离接触带两侧的矿体，其Cu、Au品位则逐渐降低，表明在接触带上Cu、Au矿化较为强烈，而远离接触带则Cu、Au矿化减弱;Au热液的活动中心受斑岩与围岩的接触界面控制。

(4)在水平方向上，随铜品位的升高，矿石中金的品位也逐渐增高。在a=1%的置信水平下，铜矿石中Cu与Au元素呈显著的正相关关系;同时，由矿床浅部向深部Cu与Au相关系数逐渐增大，表明由上而下Cu、Au元素的关系密切性［7］。

(5)大于0.3g/t金的高值含量区，主要沿斑岩体内、外接触带呈近似封闭的环状分布，并逐渐往西北方向扩大，显示出黄坑区域的良好的找矿潜力。