江西金溪毛家边及外围钼铜成矿特征及找矿潜力分析

赖锋 胡朗明 朱国武 张怡 周全通

[摘要]江西金溪毛家边钼铜矿区是一处以钼为主，共生铜，伴生铅、锌的多金属矿床。为进一步认识矿床钼铜多金属矿的分布和富集规律，依据矿区钻探、槽探等数据，运用成矿系统理论和区域成矿学基本观点及研究思路，通过对毛家边矿床成矿特征总结，对矿床多场耦合成矿系统解析，分析矿区深部、外围钼铜多金属资源找矿潜力，为普查找矿提供靶区。

[关键词]毛家边钼铜矿成矿特征多场耦合成矿系统 找矿潜力 江西金溪

中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号：

毛家边钼铜矿区位于武夷山北段西坡, 地处江西省金溪县城东部，隶属金溪县管辖。鹰潭—南城国道从金溪县城西侧通过，从金溪县城至鹰潭50km，至抚州46km，至南城46km，均有水泥公路相通，交通便利。

1 成矿地质背景

位于环太平洋金属成矿带外带，扬子与华南两大板块、罗霄地体与武夷两大地体碰接带附近，武夷山北段西坡北武夷多金属成矿带西侧。地处东乡南部中生代陆相火山岩盆地的南东边缘。

区域内古老变质岩、加里东期岩浆岩中钼、铜等成矿元素含量是地壳克拉克值的数倍至数十倍，具有钼、铜等多金属成矿的物质基础。断裂构造发育，岩浆活动强烈，且加里东早期罗霄地体与武夷地体拼接形成的鹰潭—安远大断裂穿越研究区，深大断裂的北端金溪段直接控制了钼铜多金属矿的形成，已知有毛家边钼铜矿区、饶家山银铅锌矿区、宝山铜铅锌点、

熊家山钼铜矿区、枫山埠钼铜矿区、梅家排钼铅锌矿点、符竹金矿点、乌源岭金矿点等，具有优越的成矿地质环境，据此认为毛家边及外围是钼铜矿聚集区（图1）。

1.1地层

区域内震旦系下统广泛分布，为基底地层，盖层不发育，仅有少量侏罗系及第四系分布。

1.2构造

以断裂构造为主，主要有北东向、北北西向，次为近东西向、北西向、北北东向(表1)。

1.2北东向构造

沙坊源断裂带，出现在矿区的东南侧，矿区位于该断裂的上盘，总体倾向NW，倾角50°--70°（图2），为区域性主干断裂，影响宽度较大，由一系列近于平行的断裂构成。沿断裂带发育有构造破碎带，硅化蚀高带及劈理化、片理化带，扁豆体带，糜棱岩化带，主要发育在震旦系上施组变质岩组合的地层中。

1.2.2北北西向构造

为区内的主要断裂，可大体分为两个亚带：一是南瓜山--马尾泉断带；二是饶家山--花姑娘山断裂带。前者总体走向340°左右，倾向SWW，倾角28°--62°。平面及剖面上均见呈舒缓波状形态，宽约数米至数十米，北部（宝山地区）以破碎、硅化、角砾岩为主，见镜面及斜向擦痕，黄铁矿化、褐铁矿化较发育。

1.3岩浆岩

主要为加里东期和燕山期岩体。矿区及外围大面积出露加里东期交代侵入岩，属原地至半原地重熔花岗岩，岩体内部岩性主要为斜长花岗岩，边部岩性主要为黑云母二长花岗岩，向外过渡为均质阴影状混合岩、条带状混合岩。燕山期岩浆作用强烈，矿区内出露燕山晚期花岗斑岩、花斑岩、石英闪长玢岩、辉绿岩、长英质细晶岩、细粒花岗岩脉和煌斑岩等；矿区外围出露燕山早期黑云母斜长花岗岩。

2 矿化特征

根据矿集区的成矿特征，分为毛家边钼铜矿区、熊家山钼铜矿区、枫山埠铜钼矿区。其中毛家边钼铜矿区较典型，地质工作及研究程度较高。

2.1毛家边钼铜矿区矿化特征

主要有辉钼矿化、黄铜矿化、孔雀石化、铜蓝化。偶见闪锌矿化、斑铜矿化和方铅矿化。此外，本区还有零星的钨、砷和金矿化显示。

2.1.1钼矿化

钼矿化分布比较广，矿化主要发育在侵入岩外接触带的混合花岗岩中，以辉钼矿—石英—斜长石—萤石脉或斑点状，斑杂纹产出。含钼石英脉规模很小，一般长几米，厚1—3cm，主要为NW向和NEE向。斑点状矿化也与石英和萤石共生。辉钼矿结晶片度粗大，自形度高，可见直径达1cm以上的六边形辉钼矿晶体。辉钼矿的最大见矿厚度3.50m，平均含Mo0.07％，最高可达1.60％。虽然在个别辉钼矿—石英—长石—萤石小脉中见到很少的极细粒黄铁矿，但钼和铜却很少同步富集，在62个Mo的矿石级含量的样品中仅有一个样品Cu达边界品位以上。野外见到辉钼矿石英脉切割了石英闪长玢岩，但又被上英质细晶质所切，界定了Mo矿化的时间。

矿区辉钼矿主要有三种最重要的赋方式：赋存于硅化脉中形成含钼硅化脉，赋存于裂隙中形成纯辉钼矿脉，浸染状赋存于裂隙围岩中形成含钼岩石。其中以含钼硅化脉为矿区最重要的含矿地质体。

含钼硅化脉：脉幅一般5-20mm，最大脉幅可达200mm，但大脉幅者罕见。其成份主要有辉钼矿石英硅化脉（矿区主要的含钼硅化脉）；辉钼矿黄铜矿石英硅化脉；辉钼矿萤石石英硅化脉；辉钼矿长石石英硅化脉；辉钼矿多成份石英硅化脉。

纯辉钼矿脉：产于岩石细小裂隙中，纯辉钼矿脉长度一般为100-200mm，宽度一般为1-3mm，亦偶见脉幅达20mm者。纯辉钼矿脉常形成平行脉、侧列脉、网脉，脉密度数厘米一条，形成细脉浸染状石。

含钼岩石：在含钼硅化脉、或纯辉钼矿脉两侧围岩中，往往有星点状或小团块状辉钼矿呈浸染状分布。辉钼矿大小一般1-3mm，大者也可达5-6mm，辉钼矿含量一般较低，多为5-20%。

钼矿化围岩：辉钼矿化的载矿围岩较复杂，矿区内的所有岩石均有可能成为辉钼矿化的载矿围岩，但斜长花岗岩及黑云斜长片麻岩、条带状混合岩、条痕状混合岩等变质岩为矿区最重要的钼矿化围岩。闪长玢岩中亦具一定强度的辉钼矿化。爆发角砾岩、花岗闪长斑岩、含砾花岗闪长斑岩一般不具钼矿化，有时见弱的辉钼矿化。

2.2.2矿石成份

矿石矿物成份：非常单一，主要为辉钼矿，很少见有其它金属矿物，局部偶见黄铜矿，部分矿石中偶有闪锌矿、方铅矿、斑铜矿存在。但在空间上多与辉钼矿不共生。

脉石矿物成份：主要有石英、斜长石、钾长石、黑云母、白云母、绢云母、黄铁矿、萤石、方解石、绿泥石、石榴石等。

矿石矿物的赋存状态和生成顺序：在硅化脉中，辉钼矿单晶或集合体呈星点状、团块状，嵌布于石英颗粒间，部分辉钼矿集中呈条带状、细脉状集合体分布于硅化脉中。在浸染状矿石中，辉钼矿单晶或集合体嵌布于长石石英和黑云母脉石矿物间，呈星点状分布于矿石中。在细脉浸染状矿石中辉钼矿为纯辉钼矿细脉，穿插于载矿围岩中。钼矿石中局部找到微量黄铜矿和闪锌矿，光片鉴定，黄铜矿、闪锌矿呈半自形—他形粒状嵌布于硅化脉的石英颗粒间。在闪锌矿内见有蠕虫状黄铜矿固溶体，黄铜矿被辉钼矿所交代。因而矿石矿物的生成顺序是闪锌矿—黄铜矿—辉钼矿，但这一结论尚须进一步研究证实。

2.2.3 矿石结构构造

矿石结构以中—粗粒晶质（或变晶）等粒（或连续不等粒）结构为主，少部分晶质—隐晶质不连续不等粒结构。具体结构主要有：中粒花岗结构、中粗粒花岗结构、粗粒花岗结构、中粒花岗鳞片变晶结构、细—粗粒花岗变晶结构、斑状结构、似斑状结构、隐晶质结构。

矿石构造主要为细（网）脉状构造、细（网）脉浸染状构造、浸染状构造等。由于矿石的载矿岩石不同矿石还具块状构造、片麻状构造、条带状构造、条痕状构造、斑杂构造等。

2.2.3矿石类型

全矿区的钼矿石类型主要有细脉型、细脉浸染型、浸染型和混合型四种。

细脉型钼矿石：为矿区钼矿石的最重要类型，该类型钼矿石的辉钼矿主要产于硅化脉中，辉钼矿在脉中呈星点浸染状、团块状、条带状分布，是矿区最富的一种矿石类型。

细脉浸染型钼矿石：为矿区钼矿石的主要类型，该类型钼矿石的辉钼矿主要以微细纯辉钼矿脉、微细纯辉钼矿平行脉、微细纯辉钼矿侧列脉、微细纯辉钼矿交叉网脉产於矿石中。为矿区较为矿区较富的一种矿石类型。

浸染型钼矿石：该类型钼矿石的辉钼矿主要呈星点状、小团块状分布於矿石中，辉钼矿分布较稀疏，矿石较贫。

2.2.5钼（铜）矿体围岩

钼（铜）矿体围岩有加里东期交代侵入岩（γo32）和燕山晚期侵入岩。

燕山晚期侵入岩：多为中--中基性脉岩。与钼铜多金属矿化关系密切。岩性有闪长玢岩、石英闪长玢岩等，但它们在外表上往往很难区分；从化学成份来看，SiO2含量多在56%以下，属基性者居多。岩石呈灰绿色，风化后黄褐色，块状构造，斑状结构。基质为显微粒状，半自形粒状结构。

3多场耦合成矿系统解析

3.1 成矿物质来源（矿源场）

震旦纪形成一套巨厚的含火山物质的复理石类复理石建造，赋存钼、铜、铅、锌、银、钨、锡矿化，地层中上述成矿元素丰度值高，是钼铜多金属成矿的重要矿源层（表2、表3）。

区内钼铜多金属成矿物质另一来源是加里东期和燕山期岩浆活动。加里东期为原地—半原地重融岩浆，富含Mo元素，含Cu、Pb、Zn元素也较高，产物为金溪黑云母斜长花岗岩，重融岩浆活动使成矿元素初始浓集。燕山期岩浆富含Cu、Pb、Zn元素，含Mo元素也偏高，

矿区及外围地层主要微量元素含量表表1

毛家边矿区及外围南北向剖面微量元素含量表2

资料来自中国地质大学测试中心X荧光光谱室

3.2成矿原始岩浆与成矿流体（流体场）

矿床形成是各种因素综合，成矿岩浆演化--矿液的存在以及构造因素起了决定性作用。

3.2.1成矿原始岩浆的成因及演化特点分析

区域加里东期重熔作用发生在区域变质作用后期，由于由于温度压力进一步升高所致。

燕山期成矿岩浆来源有浅有深，与铜矿成矿关系密切的石英闪长玢岩，硫同位素的δ34S为＋3.5‰，与深源岩浆源相符合。

燕山期成矿岩体为规模甚小的脉状或岩墙岩体，热容量小，侵位较浅，散热快，冷却固结较快，来不及发生强烈的分异和与围岩进行强烈的作用，岩体自身一般不显示明显的岩浆结晶分异作用，与围岩的同化混染作用也不显著。

区域变质岩的成矿元素含量低于混合岩类，说明在加里东期重熔作用形成斜长花岗岩后，深部来源的流体也向其注入了较高的成矿元素。矿区的围岩主要是混合花岗岩和混合岩化的片麻岩、矿区的混合花岗岩的Cu含量略低于其它变质岩，这可能说明有一部分成矿元素是围岩中析出的。

从石英闪长玢岩酸性矿物斑晶被基性基质（岩浆）熔蚀和不同岩脉的时空关系推断，本区岩浆的演化受控于源岩的不同程度的熔融所产生的岩浆的分步就位，即分离熔融机制，这是岩浆演化的大趋势，但是在各阶段上可能存在着局部趋势或亚趋势，这种趋势主要受控于岩浆分离结晶机制，表现了局部性的正向演化，如花岗斑岩与花斑岩的关系可能即属此类。

成矿物质来源与矿体围岩（花岗岩）关系密切。测定钼铜矿石中辉钼矿与黄铜矿的硫同位素组成与花岗岩中黄铁矿的硫同位素组成一致，表明其硫源一致（东华理工大学）。

区内燕山期成矿岩脉常是成群成带出现，它们预示着深部存在共同的岩浆房，那里的物化条件浆有利于岩浆发生自身的分异和与围岩的化学反应。成矿岩浆的演化显示从酸性→中酸性、中性→基性的逆向演化的趋势。并且晚阶段岩浆补充到早阶段未完全固结的岩浆房中，引起两种不同成分不同温度的岩浆的混合。

3.2.2成矿流体初步分析

区内岩浆岩均为浅成和超浅成相，成矿的压力较低，因而矿液的运移主要受脆性破裂带的控制。围岩为混合花岗岩、岩浆岩及片麻岩类变质岩，岩石中经过多期次构造作用微裂隙发育，在热液作用下暗色矿物和长石易于发生绿泥石化，绢云母、硅化等蚀变，为金属矿物的充填和交代做好了准备，对钼铜成矿有利，矿石多为细脉—浸染状，局部为斑杂状，说明交代作用明显。本区成矿元素的组合（表4），推断成矿流体主要的金属组合有Mo、Cu、Pb、Zn、Ag、W、Sb、As、Mn、Fe等。本区萤石化比较广泛，以及硫具有深源的特点，因而推测成矿元素主要作为Cl、F、HS-的络合物迁移。矿液迁移的通道受近东西向和北北西向的断裂破碎带联合控制。

金溪地区钼铜与其它元素相关性分析 表4

资料来自中国地质大学测试中心

上述可知，区内钼属于中高温矿化，铜钼铅锌等属于中低温矿化，成矿的深度浅，与斑（玢）岩密切伴生；矿石具有细脉～浸染状构造，成矿方式兼具充填和交代；矿石Cu品位平均约0.6％，属低品位矿石；与成矿关系最密切的石英闪长玢岩小脉群受NNW向断裂带控制，密集分布在大约3.5km2的范围内，这种产状特征可能指示深部存在一个隐伏的岩体，并可能伴有斑岩型钼铜矿化。所以我们认为目前地表和近地表发现的小的不连续的矿化带属于斑岩型矿床上侧的脉状外缘矿化相。

3.3 成矿的空间分布规律（空间场）

3.3.1 成矿元素在平面上的分布规律

本区金属矿化在平面上显示了分带性，钼矿化主要集中于矿化区中部的一带，铜矿化也以马尾泉最集中，但分布范围更广，向北向东铅锌矿化和银矿化增强，如宝山—南瓜山一带；东部大岭有Pb→Zn矿化点。总体显示出以马尾泉和足未峰为中心的一个带状分布，向外Pb、Zn、Ag矿化增强，属于正向分布。测制的南北向的地球化学剖面大体上反映了这种分布趋势，马尾泉一带Mo/Pb、Mo/Zn、Mo/Sb、W/Sb、Cu/Ag比值最大，向南向北都有总体降低的趋势。

铅锌银矿化发育的范围更广，除在毛家边矿化强度较大外，在熊家山、马尾泉、足米峰，，从平面上的正向分带来看，它们与马尾泉的Cu—Zn矿化应为一个阶段。但从剖面上看，逆向分带很可能是矿液温度降低引起的。成矿流体沉淀出Fe、Cu矿与Pb、Zn、Ag矿物一般都伴随着温度的降低，因此在矿化中心区表现出Pb、Zn、Ag矿化晚于Cu矿化。

矿化在平面上的分布规律：矿化中心区为钼、铜矿，往外为铅锌银矿。

3.3.2 成矿元素在剖面上的分布规律

成矿元素在剖面上的分布，有随深度增大而增大的趋势，但Cu/Ag和Zn/Ag却随深度增大而减小。ZK40302孔Mo/Cu比值在浅部较大，向下很快变小，而且这一趋势在的南北向纵剖面上表现得很清楚。ZK41101孔Cu/Zn、Cu/Ag比值由浅向深由小变大再减小。元素比值的变化特征表明存在剖面上的逆向分带，Mo趋向于浅部富集，Ag矿化向深部增强，这样的分带很可能是不同阶段不同矿化叠置的结果。而平面上的正向分带是主要成矿阶段沉淀分带的表现。

目前看来，区内成矿侵入体的规模相对较小，钼铜矿化有的地段较集中，有的地段较为零散，这预示着成矿岩体在垂向上可能具有二层楼的结构，即上部发育岩墙或岩脉群，向下收敛为同一较大的岩株。

毛家边钼铜矿区部分钻孔成矿元素比值变化表 表3

毛家边矿区矿石级样品元素相依关系表 4

综上所述，本区矿化过程可大致划分为二期五个阶段：

Ⅰ.与花岗斑岩有关的

（1）黄铁矿化阶段

（2）黄铜矿化阶段（可能伴有Zn、Pb等矿化）

Ⅱ.与石英闪长玢岩有关的

（3）铜多金属硫化物阶段（主矿化阶段）

（4）辉钼矿化阶段

（5）黄铁矿化阶段

4矿床成因及找矿标志

4.1矿床成因

区域性加里东期原地至半原地重熔交代作用，使震旦系成矿元素活化、迁移，产生初始浓集。燕山期构造运动，形成区域性北北西向、近东西向断裂，随后深部岩浆房内的岩浆沿北北西向、近东西向断裂上侵。矿区岩浆侵入的一般规律：酸性岩浆先沿北北西、北西西向断裂爆发侵入，产物为爆发（碎屑）角砾岩、花岗斑岩，岩浆上侵时伴随有热液活动。侵入后，矿区又产生了较大规模的北北西、近南北和近东西向断裂活动，该次断裂活动疏通并形成了矿区的导矿构造。之后，又发生中性、基性岩浆沿导矿断裂上侵，产物为偏基性的闪长玢岩和中性的正长斑岩，岩浆成分变化预示深部岩浆房那里的物化条件浆有利于岩浆发生自身的分异和与围岩的化学反应，岩浆上侵时伴随成矿热液向上沿导矿断裂活动，在导矿断裂旁侧的裂隙中形成钼铜矿床。因此矿区钼铜矿床属于与斑岩有关的细脉（带）型钼铜矿床（斑岩型钼铜矿床）。

4.2找矿标志

地层标志（矿源层）：震旦系地层中是钼铜多金属矿成矿的重要矿源层。

构造标志（深大断裂）：深大断裂控制了岩浆岩的侵位。

岩浆岩标志（岩浆岩）：酸性偏基－中性岩浆岩侵入，进一步活化迁移萃取了地层中的矿质，为钼铜多金属成矿提供了矿物质来源。

硅化（石英）脉：硅化（石英）脉的存在，是钼的最好的找矿标志。

地球化学找矿标志：Mo、Cu、Au、、Ag、Pb、Zn、As等元素综合地球化学异常的存在是矿区地球化学找矿标志。

5找矿潜力分析

5.1找矿潜力

钼铜多金属矿区地层岩石微裂隙发育，对矿液活动有利。构造活动频繁，多组断裂构造相互交织，断裂活动明显表现多期次活动和力学性质多次变更，为成矿岩浆和成矿热液适时打开活动的通道和空间。岩浆活动频繁，主要为酸性岩和中性岩两个单元。与贵溪冷水坑、东乡枫林、城门山、洋鸡山大中型和特大型矿床成矿岩浆岩相似；本区与贵溪冷水坑特大型Pb—Zn—Ag矿田位于一个近东西向的成矿亚带上，成矿岩体具有相似的基本岩石化学特征；石英闪长玢岩与德兴地区特大型玢岩Cu→Mo矿床有一定的相似性，两地岩浆演化都是从酸性—中基性方向，而且岩石结构特征表明酸性岩浆受到了中基性岩浆的再充填补给过程，对成矿物质的聚集有一定的促进作用，成矿地质环境有利。

花岗斑岩局部具有角砾状构造，局部具有似凝灰结构，这可能与岩浆侵入构造角砾岩带时，由于压力差较大，使气液组分向角砾带集中，并可能引起隐爆作用。石英闪长玢岩中可见到黑云母和角闪石的斑晶，说明岩浆房中的H2O的压力已大于500巴。成矿流体条件有利。

从石英闪长玢岩的产状来看，本区的剥蚀程度不大。从邻区已知特大型，大型矿床的成矿岩体的规模来看，一般都有0.2—0.8km2的出露面积或揭露面积而本区石英闪长玢岩仅仅是一些细脉，现有出露面各远小于已知的大型，特大型矿床的成矿岩体。然而岩脉的集中产区很可能指示深部存在隐伏的岩体，其顶面可能达4km2以上，它是我们所期待的成矿物质的主要集散地。所以我们认为毛家边及外围地区很有可能存在隐伏的斑岩型钼铜矿床。

参考文献：

1冯志文. 1994.《江西贵溪—东乡地区成矿预测及靶优选》. 内部出版

2邹隆铭等. 1987.《1：5万金溪县幅区域地质调查报告》. 内部出版

3赵志刚等2008．论地质高级介：赵志刚