江西武山铜矿斑岩体含矿性研究

任 宏

中铁资源地质勘查有限公司，北京 100039

武山铜矿分为南北两个矿带，南带是在灰岩与斑岩体接触蚀变的矽卡岩型，而北带是沉积-热液叠加改造的层控硫化物矿床，二者是同源形成的复合型铜矿。随着矿山的发展，开采的深度也不断下降，其钻孔深度已经达到-700m，在部分进入岩体的岩芯发现铜矿化现象。本研究是在此基础上，通过实地调研与系统取样分析，试图突破已知的矿床类型为矿山资源接替和可持续发展提供前瞻性的研究。

1 区域成矿背景

中国境内，尤其是中国东部和东南部，乃是东亚频太平洋区，经常出现属于“多”字型的两种褶皱带，其一走向NE，称华夏系构造；另一走向NNE 为新华夏系构造。华夏系一般是较为古老的构造体系，而新华夏系顾名思义是较新的构造体系，一般将晚三叠世以来形成的NE 向、NNE 向构造统称之为新华夏系。九瑞地区处于中国大陆东南部的扬子板块中，因此，整体构造是受新华夏构造体系所控制的。

武山铜矿位于扬子板块的狭长地带，江西九瑞铜金（多金属）成矿带中段，,属横立山- 黄桥向斜东段北翼。NWW 和NE 向深断裂构成基底的菱形网格构造以及NEE 和NW 向断裂构成了本区盖层菱形网格构造，分别构成区内重要的导矿构造与储矿构造。

矿体主要围岩为泥盆系上统五通组灰岩与石炭系中统黄龙组白云岩，五通组与黄龙组之间以及二叠系下统栖霞组等层位为北矿带层控矿床的容矿空间，北矿带整体受假整合面及层间破碎带控制。矿区岩浆岩主要为浅成-超浅成相中酸性杂岩体，主体为花岗闪长斑岩，通过早期岩浆作用，侵入二叠系至三叠系地层中，岩体与灰岩成侵入接触，由于热蚀变作用，在接触带上形成矽卡岩化矿床，成为南矿带的主要矿化类型。

2 武山矿区矿体特征

2.1 北矿带

根据赣西北队资料得知，矿带位于岩体北侧接触带外地层围岩中，泥盆系上统五通组与石炭系中统黄龙阶之间，黄龙阶和二叠系下统栖霞阶等层位为该矿带的容矿空间。

北矿带主要由三个矿体组成。

Ⅰ号矿体规模巨大，产于晚石炭系黄龙组底部，呈层状、似层状、厚板状产出。其产状与底层产状基本一致，倾向165°，倾角56°～64°。矿体长2700m，倾向延伸在600m 以上，厚5m～30m，平均厚16.8m，沿走向EW 两端厚度变小、沿倾斜自上而下有增大的趋势，矿石类型为含铜黄铁矿及含铜胶黄铁矿。

Ⅱ号矿体层位高于Ⅰ号矿体，产于黄龙组的中下部，呈似层状产出，厚1.5m～5.5m 平均厚2.5m。矿石类型主要为含铜黄铁矿，其次为含铜大理石。

Ⅲ号矿体则产于黄龙组上部或黄龙组灰岩与二叠系栖霞组灰岩之间，其产状与底层产状大致相同，矿石类型主要为含铜铅锌矿石。

北矿带为块状硫化物型矿体，其主要矿石矿物为黄铁矿、黄铜矿，期次为胶黄铁矿、白铁矿、方铅矿、闪锌矿；脉石矿物为高岭石、菱铁矿。

2.2 南矿带

众多地质人员对南矿带矿体的分布、形状和产状的认识比较一致，矿带直接受花岗闪长斑岩体控制，呈椭圆形，面积约0.6km2，成矿围岩为二叠系下统毛口阶至三叠系下统碳酸盐岩地层，矿体主要赋存于岩体与围岩的接触带上，其次为岩体内围岩残留体，总体为一向南东倾斜的筒状体，沿接触带矿体总长度为2100m 左右，向下延伸较大，最大控制深度达已经达到-800m 标高，且未见到矿体尖灭。矿体厚度2m～3m 到30m～40m 不等。

少部分矿体受悬垂体或捕虏体控制，产于斑岩体内，呈不规侧的透镜体产出，矿体具膨大、缩小或分枝复合等现象，长数十米至数百米不等，厚几米至几十米，一般沿内接触带产出比较多。矿石类型以含铜矽卡岩为主，少量的含铜碳酸盐岩及含铜花岗闪长斑岩。

南矿带矿石根据其矿物组成，可分为含铜矽卡岩矿石和含铜碳酸盐岩类。矽卡岩型呈环状、透镜状产出，按矿体产出空间可进一步分为岩体内外和正接触带环状矿体。矿石主要类型为含铜矽卡岩。岩体内矿体多呈悬垂体或捕虏体产出，矿体形态复杂、规模小，200m～800m 长度，平均延伸170m，平均厚10m。矿石类型主要为含铜矽卡岩和含铜大理岩。

3 斑岩体含矿性

3.1 武山斑岩体含矿性研究现状

北矿带是1959 年欧阳富全等人在普查铁矿时发现的。1962 年，周提中、刘为贵、黄恩邦等主持的5 0 7 分队正式进入该区开展铜矿普查评价工作。在对北矿带评价的同时，黄恩邦、张大任等根据城门山以及长江中下游铜矿的成矿控制因素和成矿规律分析，总结出了”烧饼加油条”的规律，认为当时评价的北矿带可能是“油条”状矿体，南部覆盖区可能还有“烧饼”状岩体及其有关的接触带矿体。根据这一认识，物探大队706 分队配合开展物探和浅钻填图工作，在1963 年打到岩体和在岩体内发现不规则的矽卡岩铜矿体的基础上，在地质与物探共同推断的接触带南侧布钻，终于找到了南矿带主矿体。

3.2 矿体构造、同源性与成矿的联系

武山矿区北矿带受构造影响，呈NE →SW 走向；而南矿带主要是热蚀变接触成矿，矿体以岩体为中心向四周扩散式展布。因此，有学者将其戏称为油条-烧饼复合矿床。北矿带的整体倾向为SE，向下延伸将与南矿带相交于岩体，从已有的北矿带钻孔资料分析来看，应该在-900m 至-1000m 的范围；同时以往的化探分析也表明，深部的铜矿品位并未降低，维持在1%左右。另一面，前人对武山南北矿带成矿的同源性已有过探讨，据丁昕等运用锆石离子探针 (SISM) 法测得该岩体的锆石Pb206 / U238 年龄为145±3. 9Ma，切割矿体的基性岩脉同位素年龄在102-105 Ma（包家宝），岩体与矿体均为燕山期产物，这表明成矿物质来源与岩浆，之后分离出来富集于热液并在构造-围岩条件下成矿。同时通过对前人硫同位素测试结果分析可知，岩体、矽卡岩和块状硫化物的值（‰）均在-0.6～+5.6左右，与围岩中-35.3～-17.6 有明显差别，这可以说明岩体与矿体以及矿体之间具有物质来源相同的内在联系。因此，从矿体构造和同源性方面可以推断早起形成的岩体中具备规模含矿的可能。

3.3 岩体中铜的矿化分带

笔者对武山南矿带-260 中段以及进入岩体的三个深钻孔进行了系统取样，其中以终孔为-600m 的三号钻孔为主。经鉴定，在岩体中铜的矿化非常明显，呈星点状和细脉侵染状，而且以肉眼观测可以断定其品位是非常理想的。通过对样品的综合分析结合矿区整体构造，初步圈定了岩体中局部的铜矿化带。

2 号与3 号孔控制的岩体中矿化和1 号与2 号孔控制的矽卡岩型矿化在形态上一致，这表明在成矿同源性的基础上，在成矿期岩体与矽卡岩型铜矿是受的同一导矿构造所控制。由此，可以推断铜矿化带的分布和大体走向是成规律性的，并且可以通过区域与微观构造对其矿化进行追踪。

另一方面，从铜矿化在斑岩中的分布来看，矿化带向岩体深入，并且成矿范围所有扩大。因此，其成规模含矿的可能性非常高，这对矿山铜储量的提高是一个利好消息。综合对斑岩铜矿的认识，这种矿化是普遍存在的，斑岩含矿的整体品位较矽卡岩型稍低，但是其大规模成矿性是可利用开采的有利条件。

3.4 伴生钼的赋存状态

在取样过程中，发现了伴生钼的存在，其整体成两向拉丝状，金属光泽，手感比较细腻光滑，其硬度小于指甲（＜2.5），条痕为墨绿色，整体品位较为可观，有望成为铜矿的伴生矿。前人曾在武山发现辉钼矿，但只是做了部分测试并未对其赋存状态经行研究探讨，不过从辉钼矿Re-Os 等时线年龄为146. 4 ±2. 6Ma（李进文等，2007）与岩体锆石206Pb/238U 年龄分别为145±3. 9Ma（丁昕等，2005）来看，钼矿的富集与岩体形成同属燕山期并略早于岩体，因此成矿与岩体形成有很大关联。

将矿区以往的钻孔的Cu、Mo 的矿化数据输入SPSS 进行相关性分析，由输出结果可知，Cu 与Mo 的相关系数为0.256，P=0.00，故可以认为Cu、Mo 呈极弱的正相关。因此我们可以判定，对于铜矿中的伴生钼的探查不能以铜元素的富集来追踪，而应该从斑岩体成因方面结合岩性特点来联系。随着对样品钼元素的化探分析结果的得出，有望为伴生钼的进一步研究奠定基础。

4 结论

通过实践工作可以发现，南北矿带的控矿构造，成矿的同源性以及最新的深部钻孔样品和资料分析结果都是斑岩体规模成矿的有利佐证。另一方面在斑岩体中经常伴生有钼的出现，虽然量不是很大，但是从直观判断应该已经达到了伴生钼矿0.01%的边界品位了。随着工作的深入，我们相信能够发现新的矿床类型，获得新的铜钼工业储量，为铜矿的可持续发展做出新的贡献。

[1]包家宝.江西成矿地质.南昌：江西科学技术出版社，2002.

[2]崔彬.江西九(江)瑞(昌)地区花岗岩类的演化及其控矿作用.现代地质，1993，7(3)：337-338.

[3]丁昕，蒋少涌，倪培，等. 2005，江西武山和永平铜矿含矿花岗质岩体锆石SIMSU-Pb年代学，高校地质学报，11(3)：383-389.

[4]李进文，李旭辉，裴荣富，等.2007，江西武山铜矿南矿带辉钼矿Re2Os 同位素年龄及其地质意义，地质学报，81(6)：801-807.

[5]徐唐光.江西武山铜矿床控矿因素及找矿方向，金属矿山，2007(9)：76-78.

[6]赣西北地质大队.江西九江-瑞昌地区铜金成矿条件及成矿预测报告，1990.