九江城门山铜矿床特征及成矿机理研究

张浩 童继中 吴火星 查志强 樊涛

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720084

摘要：本文从江西省城门山铜矿床区域地质特征、矿床特征、矿石特征、成矿阶段特征、蚀变与矿化特征等角度研究矿床成矿机理和成矿模式以及矿床成因。通过对城门山铜矿床主要成矿作用的分析，表明花岗闪长斑岩与该矿床有关，对成矿也最有利。此外本文在初步分析成矿地质条件的基础上，总结了铜的找矿标志，明确了今后找铜矿的方向。

关键词：铜矿床；成矿作用；城门山

江西省九江县城门山铜矿床在扬子准地台坳中部的长江断裂带南边，为环太平洋金属成矿带的重要组成部分，在北东断裂带、北西断裂带以及长江断裂带的作用下形成铜矿床[1]。本文通过对江西省城门山铜矿床特征及其成矿模式与机理的研究[2]，利用已经掌握的城门山矿区区域地质特征、各种找矿标志以及机理进一步加强勘查评价有可能扩大找矿远景[2]，在基本确立了矿床的成矿机理及找矿模式的基础下，希望通过进一步的研究与勘探可以找到潜在的铜矿床。

1 矿区范围与自然地理概况和地质特征

1.1 矿区范围与自然地理概况

江西省九江县城门山铜矿床位于江西省九江市，其坐标为：东经 115°47′21″―115°47′59″，北纬 29°40′54″―29°41′36″，矿区面积1.45平方千米。矿区交通条件良好，经航空、水路、铁路以及公路等，能够将矿产资源运输到全国各地[3]。

1.2 矿区地质特征

矿区出露地层由新到老表现为：第四系粘土及砾石层；三叠系下角砾状灰质白云岩、白云质灰岩、中统嘉陵江组灰岩以及下统大冶组页岩；二叠系上统炭质页岩、燧石灰岩、长兴组硅质页岩、上统龙潭组炭质页岩夹煤层、下统炭质页岩夹透镜状灰岩、茅口组燧石结核灰岩、下统含炭质灰岩、栖霞组含燧石结核灰岩以及下统梁山组炭质页岩；石炭系中统白云岩、白云质灰岩以及黄龙组灰岩；泥盆系上统石英砂岩以及五通组含砾石英砂岩；志留系上统粉砂岩夹页岩以及纱帽组石英细砂岩；中统细砂岩夹砂质页岩、粉砂岩以及罗惹坪组泥岩。

2 成矿机理与找矿方向

2.1 成矿机理

燕山早期晚阶段中酸性钙碱系列岩浆受区域性北西向深断裂的影响，从壳下岩浆房上侵至一定深度首先分异出花岗闪长岩汁，受矿区局部构造控制，岩浆上升侵位到浅部与石炭―三叠系（以二叠系为主）碳酸盐岩接触，产生接触交代作用，开始了岩浆期后热液成矿作用的历程。首先形成无水矽卡岩；随后有微弱的热液成矿作用形成含水矽卡岩、磁铁矿及微弱的铜锌硫化物矿化。此后构造加剧，沿接触带、岩体内缘和外接触带有利空间特别是五通与黄龙组不同岩性界面由于强烈破碎及原有沉积黄铁矿、菱铁矿等有利矿液沉淀的基础，在上述活动作用下，众多硫矿液以及铜矿液沿着接触带逐渐的升高，采用填充和交代的方式形成“三位一体”（矽卡岩为主，斑岩与块状硫化物为辅）铜矿床。

燕山晚期早阶段因为构造继承性特点，花岗闪长斑岩体两边和中部都会形成破裂，随着石英斑岩汁的上升爆破，能够将众多硫、钼以及少量的铜携带至岩层表面，经过结晶分化产生面型蚀变分带，钼元素在强钾硅化带中积累，逐渐的产生细脉侵染型钼框。此外，铜矿也在石英斑岩活动过程中逐渐的累积、改造以及叠加，并在原有构造裂隙系统进行轉移和积累，逐渐的钼矿和铜矿进行联合，形成铜钼矿。铜矿化作用在石英斑岩上进行逐渐的积累和富集，最终形成规模相对较大的铜矿，呈水平席状。因此，在成矿杂岩体同源的矿液和两次复合的“三位一体”（块状硫化物型、矽卡岩型、斑岩型“三位一体”中高温热液型铜（钼）矿的成矿模式）成矿作用下，最终形成了城门山铜矿床。

2.2 找矿方向

2.2.1 控矿因素

（1）构造对成矿的控制。岩体内密集裂隙带、接触带、层间破碎带、断裂带及五通组与黄龙组假整合面是控制矿体的构造。

（2）岩浆岩对成矿的控制。燕山期中酸―酸性浅成―超浅成多次侵入杂岩体属钙碱性，是成矿内因。

（3）围岩对成矿的控制。成矿围岩为碳酸盐岩时，围绕接触带而形成矽卡岩型铜矿；成矿岩体附近存在“炭质页岩、白云质灰岩、白云岩、石英砂岩、石英砂砾岩”岩性组合或地层组合中含原生黄铁矿、菱铁矿以及岩性物理化学性质差异较大的区段利于成矿，常形成似层状块状硫化物铜矿体；岩性单一、组合简单和硅铝质岩石不利成矿。

2.2.2 找矿标志

（1）构造标志。北北东向构造复合北西向和北东东向构造结点，是成岩、成矿的有利地段。广泛发育的接触构造和层间破碎带是寻找矽卡岩型铜矿的有利部位；发育内生角砾岩是寻找斑岩型铜钼矿的标志。

（2）岩浆岩标志。成矿与中酸性、浅―超浅成小侵入体有关，其中花岗闪长斑岩主要与铜矿有关，石英斑岩主要与钼矿有关，多次侵入的筒状岩体、多次成矿作用有利于形成大型、多矿种的复合矿床。

（3）围岩蚀变标志。矽卡岩化及与其伴生的一套硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化是寻找矽卡岩型铜矿标志。钾长石化及与其伴生的黑云母化、硅化、绢云母化、泥化是寻找斑岩型钼矿的标志。

（4）矿化标志。强黄铁矿化，伴生铜、铅、锌矿化，是找矿的最直接、最重要标志。铅锌矿化常分布于矿体上部及边缘。

（5）淋滤帽、铁帽标志。淋滤帽、铁帽是找矿的直接标志。

（6）地球物理场标志。矿床位于区域磁场抬高区边缘之局部异常地段，反映出深部大岩体和浅部小岩株的控矿作用。在矿体上重、磁力及电法测量均有异常显示。

（7）地球化学场标志。区域地球化学场铜高背景区内，出现多元素组合，具金属分带、浓度分带明显的局部异常是找矿的有利远景区。

（8）其他标志。铜草、古采矿遗迹等是找矿间接标志。

3 结论

通过对九江城门山铜矿床矿区范围与自然地理概况和地质特征、成矿机理以及找矿方向进行研究，本文主要得出如下结论：

（1）成矿作用机理分为燕山早期晚阶段和燕山晚期早阶段，矿床构成以斑岩体为中心与燕山期中酸性侵入岩有关的块状硫化物型、矽卡岩型、斑岩型“三位一体”中高温热液型铜（钼）矿的成矿模式。

（2）矿床北西向构造是基础，控制岩浆矿化带呈北西向展布；燕山期中酸―酸性浅成―超浅成多次侵入杂岩体属钙碱性，是成矿内因。

（3）通过本文的探讨及研究为进一步找矿总结了更多的找矿标志，如构造标志、岩浆岩标志、围岩蚀变标志、矿化标志、淋滤帽铁帽标志、地球物理场标志、地球化学场标志等。

参考文献：

[1]谭辉跃，息朝庄.江西城门山铜钼矿床特征与成因研究，矿业快报[J].2008.

[2]江西省地质局赣西北大队.江西省九江县城门山矿区铜矿详细勘探地质报告，1981.

[3]江西省地矿局赣西北大队.江西九江～瑞昌地区铜金成矿条件及成矿预测，1990.