江西朱溪钨铜矿找矿进展及建议

2014-08-25,,,,,,,,,

地质学刊 2014年3期

关键词：矽卡岩斑岩铜矿

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(1.江西省地勘基金管理中心，江西南昌 330025； 2.江西省地质矿产勘查开发局九一二大队，江西鹰潭 335001)

0 引言

朱溪钨铜矿区位于浮梁县城南约45 km，行政区划隶属浮梁县寿安镇、乐平市涌山镇等管辖，与浮梁县朱溪铜矿采矿权区三面紧密相邻，面积约5.69 km2。朱溪钨铜矿床主要类型有矽卡岩型、岩体型、(硅化)破碎带、石英脉型等。

1 区域成矿背景

1.1 概述

区域上朱溪地区位于钦杭接合带江西段萍乐坳陷带之东端、赣东北深大断裂北西侧，处于钦杭东段北部成矿带江西段萍乡—乐平铜铅锌金银钴成矿亚带东段塔前—清华Cu-Au多金属成矿远景区中。沿塔前—赋春断陷盆地已发现塔前、月形、横路、张家坞、杨草尖、弹岭、朱溪、赋春等20余处矿床(点)(图1)。

1.2 地层

基底地层为中元古界深海盆地相夹浊流沉积(1∶20万江西省区域地质志将其划为双桥山群下亚群)，主要为绢云千枚岩、凝灰质千枚岩、砂质千枚岩、变质粉砂岩、变质细砂岩组合的浅变质岩系。盖层主要为石炭系—白垩系。

1.3 构造

构造格架处于九岭逆冲推覆带上，具构造岩片堆叠结构，北西面为牛角岭万年群变质岩片，南面为珍珠山万年群变质岩片，区内由朱溪上古生界—中生界岩片、杨草尖万年群变质岩片和涌山上古生界—中生界岩片组成，其中还有大游山小岩片。断裂构造以北东向的走向断裂逆冲或逆冲推覆断裂为主，另有近东西向和南北向断裂。

图1 江西省浮梁县塔前—朱溪铜钨矿区域地质矿产图

1.4 岩浆岩

塔前—赋春一带燕山期为本区主要岩浆活动期，表现较强烈，分布广，属浅成-超浅成相，为中酸性侵入岩，形成时代为白垩纪。呈不规则弯曲状、不规则葫芦状、不规则脉状、小岩瘤状、近长椭圆形，侵入于中元古代浅变质岩系、石炭纪—二叠纪地层之中。主要有杨草尖黑云母花岗闪长斑岩、张家坞花岗闪长斑岩、塘岭花岗斑岩和毛家园斑状花岗闪长岩4个侵入体。

朱溪矿区内岩浆岩在地表(浅部)均呈脉状产出，矿体与各种岩脉有着密切的时空和成因上的联系，如1号主矿体部分与岩脉紧密相连，或矿体直接产于岩脉边缘接触带(江西冶金地质勘探四队，1980)。各类脉岩中成矿元素丰度较高，如闪长岩Cu：1 501 g/t、Zn：150 g/t、Ag： 5.00 g/t；闪长玢岩Cu：283 g/t、Mo：58.0 g/t、WO3：27.0 g/t；花岗闪长玢岩Cu：2 000 g/t，煌斑岩Cu：500 g/t。有些岩脉本身即构成铜的工业矿体，如矿化闪长岩含Cu：0.38%～0.60%，23线地表椭圆形矿化花岗闪长斑岩Cu平均0.54%，以及矿化煌斑岩Cu：0.85%，表明这些岩脉亦是成矿岩体，是燕山期同源岩浆分异的产物。岩脉侵入顺序：中性→中酸性、酸性→碱性演化特点，推测可能为岩浆期后热液由南西向NE方向迁移。

深部黑云二长花岗岩具全岩矿化，主要有白钨矿化、黄铜矿化、闪锌矿化等。

1.5 物化探异常特征

塔前—赋春一带，1∶20万土壤地球化学测量，区域内发现一大批物化探异常点，朱溪Cu、Au、Ag、Pb、Zn、Sb、As、Sn、W异常(228甲)为甲类土壤地球化学异常，异常与矿点、矿化点吻合较好，属矿致异常(江西省地质矿产勘查开发局九一六大队，1991)。

区内1∶10万水系沉积物测量，朱溪等地发现4个甲类异常，主要成矿元素质量分数一般为Cu：50～700 g/t，Pb：50～800 g/t，Zn：150～800 g/t，Mo：2～25 g/t，As：50～500 g/t。组合异常呈同心椭圆状或长条状，主要成矿元素3带含量分布明显。

从土壤地球化学异常和水系沉积物异常分布特征来看，成矿元素组合呈现出一定的变化规律，即自南西往北东由W-Mo-Cu组合演变为Cu-Pb-Zn-Ag组合。

1∶5万重砂测量发现朱溪等17处铜、金、钨等重砂异常，其中朱溪、月形、张家坞、横路、塔前均与已知矿点重合，偏移距离小。

物探异常，发现在朱溪等地有磁异常，与已知矿点重合。

1.6 矿化规律

(1) 在塔前—清华Cu-Au多金属成矿远景区，沿塔前—赋春推覆构造带已发现塔前、朱溪、月形、横路、张家坞、杨草尖、弹岭、新田、天井源等20余处矿区(点)，集中在塔前、朱溪和赋春等3个矿化中心或岩浆中心，由南西往北东矿种呈现出W-Mo→Cu-Pb-Zn-W→Pb-Zn-Au的分布规律(江西省地质矿产勘查开发局九一六大队，1991)。(2) 矿点、矿化点的分布与土壤地球化学异常、水系沉积物异常成矿元素组合呈现出的变化规律一致。(3) 原朱溪铜矿详查报告总结的矿化规律有重要的线索，即原朱溪铜矿区内矿体由北东向南西方向倾伏、由浅部向深部有白钨矿化增强的规律。在水平方向上，铜矿体从23—54线均有分布；铜钨矿体主要分布在4—38线，两侧(7—11线与46线)也有零星分布；钨矿体则主要分布在20线以西。所以，水平方向上由东往西矿体出现的规律为铜-铜钨-钨矿体。

2 矿区地质矿产特征

区内基底地层为中元古界双桥山群，盖层为石炭系—三叠系。与成矿关系密切的地层主要为晚古生界石炭系—二叠系，石炭系—二叠系主要分布于塔前—朱溪—赋春一带，沿2个狭长的北东向断陷盆地展布，总体呈一单斜构造，产状倾向北西，与中元古界浅变质岩系呈角度不整合接触或断层接触，自下而上出露石炭系下统梓山组陆相碎屑岩、石炭系上统黄龙组白云岩及船山组灰岩、二叠系下统梁山组石英砂岩与微晶灰岩、栖霞组含生物碎屑微晶灰岩、小江边组炭质泥岩夹透镜状微晶灰岩、茅口组硅质岩与灰岩，以及二叠系上统乐平组含煤碎屑岩和长兴组灰岩。

朱溪矿区地表没有大的岩体出露，仅出露少量花岗闪长斑岩(呈透镜体状)、黑云母煌斑岩等脉岩。钻孔中见全岩矿化花岗岩。朱溪成矿岩体为黑云二长花岗岩，成矿花岗岩体隐伏在-800 m以下。与之相对应的成矿元素与形成的主要矿产为钨、铜、锌、金等。

北东向断裂构造为控岩控矿构造。在区域上，北东走向的挤压、推覆构造带严格控制了成矿岩浆岩带空间分布；在矿区内，石炭系与基底浅变质岩系不整合面为构造薄弱地段，常发育脆性断裂，含矿热液易沿此界面充填并形成工业矿体。而矿区主矿带和厚大矿体主要产于花岗岩与晚古生代沉积岩接触带，晚古生代沉积岩与前寒武纪变质基底之间的断层接触带是重要的构造界面，沿着这一重要界面，矽卡岩矿(化)体可以延伸得更远，自目前控制的2 222.18 m深度向上，矿化由深部直达地表(图2)。

2.1 朱溪铜矿

矿区已圈定100多个大小不同的矿体(江西冶金地质勘探四队，1980)，绝大部分为隐伏矿体，地表仅有零星矿体出露。按矿体产出空间分布，划分为2个矿带和若干零星矿体。以往探获332+333类金属量铜6.42万t，锌2.5万t，钨5 337 t，为一小型矿，主要为矽卡岩型，少量破碎带型。

2.1.1 矿体形态、产状与规模矿区浅部(-400 m以浅)(江西冶金地质勘探四队，1980)已圈定100多个大小不同的矿体，绝大部分为隐伏矿体，地表仅有零星矿体出露。共分2个矿带：Ⅰ矿带：赋存于上石炭统黄龙组与双桥山群不整合面上下，受地层层位和岩性控制，矿体常多层出现，呈似层状、透镜状，与地层产状一致，该带矿体铜、锌、钨金属总量占全区总量的67%，为主要矿带；Ⅱ矿带：赋存于茅口组底部、船山组与黄龙组地层界面之上30～40 m范围内，以及赋存于中性岩脉中，主要受地层界面构造控制，呈透镜状和脉状。

图2 江西省浮梁县朱溪矿区地质简图

矿区矿带总的走向为北东—南西，原朱溪铜矿区矿体分布在23—54线间，全长2 000 m、宽400 m左右、面积约0.8 km2范围内，勘探深度较小，多在500 m以内，矿体无论是在走向上还是在倾向上都没有完全控制矿体边界。

在垂直方向上，铜矿体主要赋存在地表起至-300 m标高，-300 m以下则较少出现，铜钨矿体主要出现在50～-40 m左右标高，钨矿体一般赋存在-200 m标高以下，目前，42线剖面已控制到-1 200 m标高。由此可见，在垂直方向上，由上而下矿体出现的规律为铜-铜钨矿体。

2.1.2 蚀变及其分带矿区围岩蚀变种类繁多，主要有角岩化、大理岩化、透闪石化、蛇纹石化、石榴石化、透辉石化、滑石化、阳起石化、绿帘石化、萤石化、绿泥石化、硅化、绢云母化和碳酸盐化(方解石化)等。

矿化蚀变具有顺层分布特点，即主矿体位于不整合面上，其顶底围岩的蚀变呈垂向分带性。

主矿体上下具不同的蚀变分带。主矿体向上依次为石榴石化、透辉石化→透闪石化、蛇纹石化、绿帘石化→绿泥石化→滑石化→碳酸盐化(方解石化)→大理岩化→未蚀变的白云岩、灰岩；向下依次为方解石化、硅化角岩带和未蚀变的千枚岩。

2.1.3 矿化及矿化分带金属矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和白钨矿，其次为磁黄铁矿、砷黝铜矿、斑铜矿、辉铜矿、白铁矿、毒砂、方铅矿、辉铋矿、赤铁矿、菱铁矿、针硫铋矿和黄锡矿等；非金属矿物主要有方解石、白云石、石英、透辉石和透闪石，次要矿物有绿泥石、绿帘石、滑石、蛇纹石、石榴石和水白云母等。

原生矿化具有分带特点，即自北东向南西水平方向上，依次出现铜(锌)矿体、铜钨矿体；沿倾斜方向由上而下，依次为铜(锌)、铜钨矿体。

垂向上，矿体上部为方铅矿、闪锌矿(银)带，中部为黄铜矿、闪锌矿带，下部为黄铁矿、黄铜矿(白钨矿)带，再下过渡为白钨矿带。

矿床元素组合分带，由上而下为Zn(Pb、Ag)→Cu、Zn→Cu、S、W。

总之，矿床矿物分带和成矿元素分带明显，成矿温度向深部有逐渐升高的趋势，岩浆期后热液大致由南西向北东方向运移，结合矽卡岩的矿物组合特征，推测矿区深部可能存在一较大规模的隐伏岩体，提供一定数量的成矿物质，尤其是钨的叠生成矿作用，应与岩浆期后热液有关。

2.2 朱溪钨铜矿的发现

朱溪钨铜矿是朱溪铜矿倾斜方向的深部延伸,全为隐伏矿。朱溪钨铜矿是在原朱溪铜矿的外围“就矿找矿、模式找矿”寻找隐伏矿，在总结深部成矿规律的基础上，依据普查工作规范，重点解剖了42线主勘探线，在42线新施工了6个钻孔，孔孔见矿，并向深部呈现矿体厚度增大、品位升高、多元素共生、伴生等特点。

3 找矿新进展

完成钻孔16个，20 243.71 m，各类样品约11 048件。取得了找矿突破性进展，发现铜矿主矿体长900.0 m，厚度平均4.25 m，最大厚度28.7 m。钻孔ZK5406见到厚大钨多金属矿体，单层视厚度最大577.9 m，WO3平均品位0.689%。

3.1 厚大矿体的控制

矿体主要受上石炭统黄龙组与双桥山群不整合面和主要沿该不整合面侵入的燕山期黑云二长花岗岩的侵位双重控制。厚大矿体在42线实际控制斜深达2 000 m，54线和32线均见厚大矿体，走向控制长550 m，矿床远景规模可达超大型规模。

3.2 主干剖面

主干剖面上(图3)：ZK4208孔主矿体视厚度达226.5 m、WO3平均品位0.491%；ZK4209孔揭露主矿体视厚度达307.95 m、WO3平均品位为0.423%；ZK4210孔揭露主矿体视厚度449 m、WO3平均品位0.628%；ZK4211孔主矿体视厚度达576.4 m，WO3平均品位0.376%，铜矿体19层，铜矿视厚度累计达42.85 m，品位0.20%～2.27%；ZK4212全孔见钨矿体34层，累积钨矿体厚度为276.70 m，探到1层较厚的铜矿体，厚度28.70 m，全孔见铜矿体16层，累计铜矿体厚度74.70 m。

图3 朱溪矿区42号勘探线剖面图

3.3 新的见矿记录

ZK5406孔主矿体：厚大矿体视厚度达577.9 m，WO3平均品位0.689%(图4)，铜矿体累计视厚度43.1 m，其中单个铜矿体最大视厚度达13.0 m，Cu平均品位1.36%。32线钻孔ZK3208白钨矿体视厚度218.10 m，WO3平均品位0.306%(图5)。钻孔ZK5406的施工，创造了江西省固体矿产岩芯钻探孔深2 222.8 m的新纪录。

图4 朱溪矿区54号勘探线剖面图

图5 朱溪矿区32号勘探线剖面图

3.4 隐伏岩体与全岩矿化新发现

在钻孔ZK4211,孔深1 022.90～1 166.30 m处探索到黑云二长花岗岩型铜钨矿体，厚度93.40 m，WO3平均品位0.097%，该类型矿体的发现是本次研究继矽卡岩中发现厚大铜钨矿体之后又一新的发现和重要找矿成果。这一新类型的发现将成为本区找矿的又一重要突破口，可进一步寻找岩体型钨铜矿床。

3.5 主矿体走向方向探索取得重要成果

在主勘探线42线南西300 m的54线施工的钻孔ZK5406及主勘探线42线北东250 m施工的钻孔ZK3208均见到厚大钨铜矿体之外，在距勘探线32线北东1 000 m施工的钻孔ZK704在544.00～612.70 m揭露4层铜矿体，钻孔ZK704孔所见矿体是否为主矿之向北东方向走向延伸还有待进一步探索。ZK704孔探矿成果进一步证实主矿体自南西向北东方向有变浅的趋势，矿区浅部和往北东方向有极好的找铜前景。

3.6 “多位一体”的成矿模式

从空间上看，地表及浅部的矿体多产出于层间破碎带之中，或产出于脉岩之中；中部矿体多产出于矽卡岩或矽卡岩化岩石之中，且厚大矿体往深部厚度变大，产状变缓，矽卡岩化及铜钨矿化总体增强，矽卡岩化厚度亦增大；深部已发现隐伏含矿黑云二长花岗岩体，岩体全岩具白钨矿化，局部黄铜矿化等。黑云二长花岗岩体与石炭纪、二叠纪灰岩接触形成了厚大的外矽卡岩，岩体内矽卡岩不发育，仅局部可见。自岩体向外，蚀变分带明显，即：矽卡岩-矽卡岩化大理岩-大理岩-灰岩。矽卡岩及矽卡岩化岩石普遍具白钨矿化。矿床垂直分带特征明显，岩体型矿床分布在岩体之中；在岩体接触带、围岩为不纯灰岩(白云岩)及强烈蚀变部位，普遍形成以钨、铜为主的矽卡岩型矿床；在距离岩体较远，弱蚀变带部位及其外围附近，在构造与围岩有利的条件下，则形成铜、铅、锌等热液型脉状矿床。表现为上部以热液型脉状矿床为主，中部以矽卡岩型矿床为主，下部以斑岩型矿床为主，研究区已初步显示上部热液脉型-中深部(似)矽卡岩型-深部斑岩型的“多位一体”的成矿模式(杨明桂等，2008)。

3.7 矽卡岩化与大规模成矿

矿化是在矽卡岩化同时及之后发生，包括大范围的矿化矽卡岩以及穿插于大理岩、灰岩中的含白钨矿矽卡岩脉；深部成矿岩浆岩已确认无疑，但是矽卡岩的形成是复杂的，需要进一步研究。

3.8 多期矿化

朱溪钨铜矿床类型属于I型斑岩成矿系列，主要有斑岩型、矽卡岩型、脉型及其复合型等铜多金属矿床，其形成与燕山期早期I-S型中酸性岩浆岩有着密切的成因联系。厚大矿体内的的富矿体严格受构造的控制，富W、Cu，可能与多期多阶段矿化叠加有关。

3.9 找矿标志

(1) 研究区黄龙组白云岩与船山组下部灰岩，为朱溪矿床的含矿岩系(或称高背景层)，这是形成钨铜矿床的基础，可作为地层找矿标志。(2) “硅钙面”附近常有工业矿体产出，可作为区域上的找矿标志之一。(3) 不整合面是本区主矿带和厚大矿体赋存部位，可作为一个重要的构造找矿标志。(4) 后期构造与热液迭加、改造，则是形成本区矿床的必要条件和主导因素。除42线已揭露的厚大矿体外，部分矿体厚大地段呈东西方向展布，显示与东西构造关系密切。因此在上述高背景层中，寻找构造(主要是北东向和东西向构造)交接复合部位，是寻找此类矿床的一个主要标志。(5) 矿区闪长岩脉、花岗闪长斑岩、花岗斑岩、花岗岩等岩体及其接触带部位均有铜、钨矿体产出，这些岩体在整个赣北地区有其独特的成矿专属性，可作为岩浆岩的一个重要找矿标志。(6) 本区首先系物化探扫面时发现，原生晕和次生晕可反映钨铜矿化(体)的存在与否，因此在普查找矿中可应用化探方法来寻找这类矿体。(7) 地表有孔雀石、铁帽，围岩有透闪阳起石化、蛇纹石化、绿泥石化及滑石化等蚀变岩石，这是直接找矿标志。(8) 钻孔中浅部出现了含白钨矿-石榴石-方解石细脉(钻孔ZK4208约220 m处的岩芯)，深部就出现厚而富的铜钨多金属矿体，亦可作为直接找矿标志之一。

4 重要意义

4.1 点上突破

据现有资料初步判断，在30线、42线、54线按照一定网度设计钻孔对厚大铜钨矿体进行控制，估算该区段资源储量。矿区及深部已具有寻找大型铜矿床和超大型钨矿床的资源潜力。

4.2 扩大远景

朱溪外围的找矿取得了重大突破，并由此揭开了沿塔前—朱溪—赋春矿带找铜钨多金属矿的帷幕，对推动乐平市塔前—婺源县赋春一带的找矿起到了重要的示范作用和促进作用。(1) 开展塔前—大游山地区矿产远景调查。(2) 在朱溪钨铜矿区的78—35线之间开展深部探矿工程，扩大资源储量。(3) 对塔前—赋春重点突破区进行快速勘查，主攻矿床类型为矽卡岩型、斑岩型，兼顾热液脉型和层控型，主攻矿种为铜、钨、金，兼顾铅锌、银、钼、锡等。系统收集和综合研究地、物、化、遥资料及矿产勘查成果，采用地、物、化、遥等多学科、多专业综合找矿方法，进一步优选勘查区，并结合点上的大比例尺地质、物化探及探矿工程等手段的预查、普查及详查工作，查明并总结铜钨钼金多金属矿成矿地质特征及成矿规律。

4.3 区域展开

赣北地区有色金属矿产资源丰富，尤其是以铜为主的多金属矿产，素有“北铜南钨”之称。随着赣北地区大型白钨矿床的发现，在找矿布局上将发生根本性的改变，赣北的钨转而占据全省的主体地位，赣北地区的找矿也将铜钨并举，相互兼顾。

杨明桂等(2008)在研究在江西大地构造时提出赣北地区存在3个晚古生代断陷盆地(图6)，其地质背景和成矿条件十分相似。

在朱溪钨铜矿找矿取得重要成果的基础上，在进一步加强塔前—朱溪—赋春远景区找矿的同时，还应加强对东乡枫林—弋阳曹溪—德兴福泉山、永平—陈坊晚古生代盆地和东乡南部火山盆地等地区的深部与“朱溪钨铜矿床”类似的钨铜矿找矿工作，以期在江西北部钨铜矿找矿取得更大的突破。

4.3.1 塔前—朱溪—赋春远景区该远景区地质背景及成矿特征优越，朱溪、塔前、月形等矿区及外围还有进一步扩大找矿规模的前景，此外，在大游山、红梅岭、珍珠山等区段物化探异常显示很好，其成矿条件与朱溪矿区非常相似，找矿前景较好。

赋春南部的珍珠山—杨家墩一带地表出露了众多小型岩体(脉)群，其岩性有花岗斑岩、石英斑岩等，岩脉群附近有面积>50 km2的角岩化，说明其热源充足，遥感影像环形构造非常发育，呈现大环套小环的格局，故推断其深部可能有较大的隐伏岩体存在，另外钨铜铅锌等化探异常显示较好。因此认为，在珍珠山—杨家墩一带具有极好的寻找斑岩型金属矿床或与岩体有关的矿床的成矿条件，可望找到大中型规模以上的金属矿床。

4.3.2 东乡枫林—弋阳曹溪—德兴福泉山远景区东乡枫林—弋阳曹溪—德兴福泉山晚古生代盆地断续出露长大于100 km，盆地总体呈北东走向，该盆地南缘受到赣东北深断裂带控制明显。盆地与发育在其北部的塔前—朱溪—赋春晚古生代盆地特征相似，产出的地层亦为石炭系—二叠系，碳酸盐岩地层发育，地层、构造、岩浆岩形成时代、发育特征均有一定的相似性。在福泉山、姚家坂—潮水岩、大杨梅尖等处水系沉积物异常面积大，元素重叠性好，异常元素多，有W、Sn、Mo、Cu、Pb、Zn等，地表岩脉成群出露，且发现了白钨矿化、黄铜矿化等，是寻找斑岩型、矽卡岩型铜钨矿非常有利地段，在今后的地质找矿工作中应引起重视。

4.3.3 永平—陈坊远景区永平铜矿床是一个以铜硫为主，伴有W、Ag、Pb、Zn等的多金属矿床。主要工业矿体分布在天排山倒转背斜东翼，大都赋存在石炭系中统藕塘底组中，少量在船山—茅口组和蓟县系—寒武系混合岩组中。矿体呈层状、似层状、透镜状产出，产状与赋矿地层一致，走向近南北，倾向东—南东东，倾角20°～50°或60°～70°。

上饶永平—杨村一带晚古生代盆地断续出露及隐伏在推覆构造之下，总体呈北东走向。产出的地层亦为石炭系，碳酸盐岩地层发育，以永平式铜矿为代表。

永平南部杨村一带，在老变质岩覆盖区之下已发现石炭系碳酸盐岩中的矽卡岩带，永平推覆构造控制区的下部，是寻找永平式铜矿床的有利部位。