江西通江岭铜钨矿床特征及其找矿意义

2018-02-27胡正华王先广陈国华胡朗明黄秋芸

中国钨业 2018年5期

胡正华，王先广，陈国华，胡朗明，黄秋芸

（1.江西省地质调查研究院，江西南昌330000；2.江西省地质勘查基金管理中心，江西南昌330025；3.中国地质大学（北京），北京100083；4.江西省地质矿产勘查开发局物化探大队，江西南昌330000）

江西省瑞昌市通江岭位于九瑞Cu-Au-Mo（Fe）矿集区西段，是一处久攻不下的老矿点。实施找矿突破战略行动以来，江西省地质勘查基金管理中心加大通江岭矿区勘查力度并取得新突破，在铜矿体下部发现铜钨共生矿体。这一发现，打开了九瑞成矿带找矿新方向，为长江中下游成矿带找矿方向和找矿项目的部署提供借鉴。

1 区域与矿区地质

1.1 区域地质

九瑞矿集区地处长江中下游Cu-Au-Mo（Fe）成矿带中段，区内地层由基底与盖层构成，基底为新元古代双桥山群；盖层从震旦系至第四系地层均有出露，石炭系、二叠系和三叠系碳酸盐岩是主要赋矿围岩；其中，黄龙组—五通组、奥陶—志留系所形成的“硅/钙界面”接触带是层状的重要赋矿建造。矿集区内褶皱与断裂构造发育，褶皱为一系列轴向NE的褶皱带[1]；断裂构造主要为NW-NNW和NE-NNE向两组，两组断裂构造的交汇部位构成的菱形网络结点，是主要控岩控矿构造[2]。矿集区岩浆活动频繁，出露31个侵入岩体，单个岩体地表面积为0.04～1.6 km[2-3]，呈岩株、岩枝、岩墙和岩脉状产出，岩性以花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩为主，与成矿有关的岩浆岩为高钾钙碱性侵入岩系列，属于I型花岗岩。区内岩株受NWW向隐伏基底断裂控制，呈等距状产出，其岩性以花岗闪长斑岩为主（如武山、城门山、丁家山、武山、宝山、东雷湾、邓家山等侵入体）；脉状岩体沿NE-NEE向断裂、NE向褶皱带、层间不整合面及层内薄弱面贯入式侵位，常以单脉状、分支脉状或透镜状产出，自南东向北西依次产出长山—城门山、大浪—洋鸡山—丁家山、宋家湾—武山、丫头山—宝山—夫山、东雷湾—通江岭等5组构造—岩浆—成矿亚带，其岩性以花岗闪长斑岩与石英闪长玢岩为主。区内与成矿密切相关为Ⅰ1型中酸性花岗岩，成岩成矿时代集中于145 Ma±，与赣北朱溪、大湖塘、阳储岭等钨矿床的成岩成矿时代基本一致。矿集区内已发现数十处矿床，其中大型矿床有城门山铜钼矿、武山钨铜矿，中型矿床有洋鸡山铜金矿、通江岭钨铜矿、东雷湾钨铜矿、宝山铜矿床等，另有丁家山、邓家山、宋家湾、大冲等一批小型矿床或矿点。这些矿床均产出于北西西向为北北东断裂构造结点的燕山期岩浆附近；区内成矿岩体及其围岩普遍经受热液蚀变作用，主要有夕卡岩化、硅化、钾化、泥化、碳酸盐化、大理岩化、角岩化，岩体局部还发育沸石化和高岭土化。与成矿密切相关的是夕卡岩化、硅化和钾化。九瑞矿集区矿床主要有三种类型和产出特征：（1）产于早白垩世花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩与碳酸盐岩围岩接触带上的夕卡岩型矿床，如武山南矿带，通江岭钨铜矿、邓家山铜矿，东雷湾铜矿；（2）赋存于早白垩世酸性斑状侵入岩体内的斑岩型矿床，如城门山铜矿；（3）产出于白垩世酸性斑状侵入的“硅/钙界面”（黄龙组—五通组、奥陶—志留系），如武山铜矿北矿带，金鸡窝，宝山铜矿等。

1—奥陶系；2—志留系；3—泥盆系-石炭系；4—二叠系；5—三叠系；6-第四系；7—岩体；8—地质界线/河流；9—矿床（点）位置及名称；10—城市位置及名称；11—矿集区；12—通江岭矿区位置（a）九瑞矿集区地质简图；（b）长江中下游构造简图

1.2 矿区地质

通江岭矿区地处九瑞矿集区北西侧，位于丰山洞铜矿SE约5 km、武山铜钼矿北西约15 km的泉古寺—牛头山背斜核部（图1）。区内出露的地层自老至新有中二叠统茅口组（P2m）、上二叠统龙潭组（P3l）、上二叠统长兴组（P3c）、下三叠统殷坑组（T1y）、下三叠统青龙组（T1q）、下三叠统周冲村组（T1z）（图 2）。目前钻孔揭示茅口组（P2m）含炭灰岩、燧石结核灰岩、大理岩，是矿床主要赋矿地层。区内地层总体走向北东，以龙泉古寺—牛头山背斜核部为界，此背斜南翼地层总体倾向南-南东；北翼地层总体倾向北-北西，局部倒转。

区内断裂构造发育，根据走向可分为三组：北东向（F1）、北西向（F2）、近南北向（F3）断裂，其中北东向F1断裂为区内主要控岩控矿构造。F1断裂带在通江岭背斜北翼，为走向逆冲断层，呈波状向南陡倾，使茅口组逆冲于下三叠统之上。

地表出露花岗闪长斑岩，沿龙泉古寺—牛头山背斜核部断裂F1呈NE向岩墙展布。花岗闪长斑岩，斑晶约占34%，基质约占66%。斑晶主要为斜长石（15%±）、石英（10%±）、钾长石（8%±）、黑云母（1%±）组成；斜长石斑晶，半自形板状为主，粒径2～5 mm，常见聚片双晶和卡钠复合双晶，局部可见环带构造；石英斑晶，他形粒状，粒径2～3.5 mm；钾长石斑晶，半自形粒状为主，粒径2 mm左右，常见高岭石化；黑云母斑晶，片状，片径2～2.5 mm，褐色，多色性浅黄褐—黄褐色，常见绿泥石化、绢云母化。基质主要为斜长石（25%±）、石英（19%±）、钾长石（11%±）、黑云母（2%±）；具有绢云母化、高岭石化、绿泥石化等。

矿区围岩蚀变类型多，花岗闪长斑岩与茅口组外接触带主要发育夕卡岩化和硅化，夕卡岩矿物以石榴子石、透辉石、透闪石为主，次为绿帘石化和绿泥石化等；内接触带主要发育绿泥石化、硅化、高岭土化，次为碳酸盐化等。

图2 通江岭矿区地质简图Fig.2 Simplified geological map of Tongjiangling ore deposit in Jiurui ore concentration area

2 矿床地质

通江岭矿区发现14条矿体，矿体编号M1～M14，其中M6、M7、M9矿体规模相对较大。区内矿体总体走向均为NEE，倾向南东，呈似层状、透镜状产出，矿化类型以斑岩型、夕卡岩型为主，矿床垂向靠浅部是铜矿化，深部接近斑岩接触带为铜钨矿化。M9号矿体为区内规模最大的斑岩—夕卡岩型矿体，矿体走向延伸超1 200 m，倾向延深超300 m，真厚度10.43～27.66 m。M9矿体上部以铜矿为主，下部逐渐过渡为铜钨（图3），Cu品位多介于0.45%～0.68%，最高可达9.73%；WO3品位多介于0.064%～0.17%，局部Mo、Zn、Ag达到伴品位要求。金属矿物以黄铜矿、白钨矿为主，次为黄铁矿、斑铜矿、辉钼矿、闪锌矿、磁黄铁矿等；非金属矿物以石榴子石、透辉石、石英、斜长石、绿泥石、方解石为主；矿石构造以浸染状、细脉—网脉状为主，矿石结构以结晶结构、交代结构为主。

图3 通江岭矿区9号勘探线剖面图Fig.3 Profileofnumber9explorationlineinTongjianglingorearea

图4 通江岭矿区典型钨矿石照片Fig.4 Typical photos of Tongjiangling ore deposit

通江岭矿区9线ZK902、ZK903孔（图3），0线ZK001、ZK002孔均发现铜矿体中共（伴）生钨，钨矿物均为白钨矿，白色-无色，颗粒较小，自形程度低，常呈浸染状、细脉状主要产出于石榴子石透辉石夕卡岩中，部分产出于蚀变花岗闪长斑岩的石英细脉中。肉眼、显微镜下均未发现黑钨矿，含钨矿物只有白钨矿。在含钙碳酸盐岩围岩的影响下，钨的沉淀以白钨矿的形式存在。从组成矿物的元素角度考虑，通江岭矿区出现白钨矿（CaWO4），未见黑钨矿［（Fe、Mn）WO4］，与地质实况一致。通江岭矿区已发现的主要赋矿地层为茅口组碳酸盐岩（P2m），说明区内Ca源充足，而黑钨矿所需的Mn或Fe相对偏少，尚未发现含Mn矿物，Fe元素多赋存于非金属脉石矿物及黄铁矿、黄铜矿等矿物中。因此，通江岭矿区钨矿物为白钨矿，没有形成黑钨矿。夕卡岩矿床中矿物的生成阶段包括无矿干夕卡岩阶段、湿夕卡岩阶段、白钨矿阶段、石英-硫化矿阶段[4]。通江岭矿区中白钨矿、硫化物均发育，推测是其成矿物理化学条件经历了氧化物、硫化物的沉淀阶段。这与赣北地区新发现的朱溪、大湖塘等百万吨级钨矿床相似，均经历了氧化物白钨矿、硫化物黄铜矿等金属硫化物富集成矿过程。

3 矿床成因与找矿潜力分析

3.1 矿床成因

通江岭矿区自花岗闪长斑岩体至茅口组碳酸盐岩，具有绿泥石化—硅化—高岭土化（花岗闪长斑岩）→石榴子石—透辉石—透闪石夕卡岩→夕卡岩化大理岩→大理岩→大理岩化灰岩蚀变分带。矿区内黄铜矿、白钨矿物等矿石矿物均主要呈细脉状、浸染状产出于花岗闪长石榴子石透辉石透闪石夕卡岩与夕卡岩化大理岩中，部分呈细脉状产出于蚀变花岗闪长斑岩中，并且具有“上铜下铜钨”矿化分带模式，这与典型的斑岩-夕卡岩型矿床的蚀变分带特征基本一致[5-9]，显示出花岗闪长斑岩为通江岭矿区的成矿地质体，矿床类型为斑岩—夕卡岩型。

3.2 找矿潜力

国外与钨矿成矿有关的花岗岩主要是I型花岗岩，赣南地区与钨矿有关的侵入岩均为S型花岗岩，成岩成矿时代主要集中于160～150 Ma，如西华山、漂塘、盘古山、黄沙坪、淘锡坑等。赣北地区与钨成矿与关的岩浆岩较复杂I型、S型均有，成岩成矿时代集中于 150～140 Ma、135～120 Ma[2，5，10-11]。赣北新发现的石门寺、大湖塘、东坪、朱溪等钨多金属矿床的成矿母岩均为S型花岗岩[2]；都昌县阳储岭斑岩型钨钼矿床，成矿岩浆岩为花岗闪长斑岩、二长花岗斑岩，属富碱高钾I型花岗岩，结晶年龄为142.7～140.5 Ma，经历了白钨矿等氧化物与辉钼矿等金属硫化物的聚集成矿过程[10]。

长江中下游成矿带铜陵、宁镇、庐枞和鄂东南等矿集区亦发现钨矿体或钨矿化体的报道，如，铜陵矿集区的姚家岭大型锌金矿床中出现钨矿化[12]；宁镇矿集区谏壁发现过中型斑岩型钨钼矿床[13-14]；庐枞矿集区东顾山夕卡岩型钨多金属矿床[15]；东鄂东南矿集区阳新阮家湾和傅家山[16-17]、大冶龙角山等夕卡岩型钨铜钼矿床[16]。聂利青等[15]提出长江中下游长江中下游成矿带除铁、铜外，亦具有良好找钨前景。

九瑞矿集区成矿作用具有多期次、多中心、多类型、多层位的特征，与成矿密切相关的岩浆岩主为138.2±1.8 Ma至149.2±2.7 Ma之间的高钾钙碱性侵入岩系列[2-3，5，10，17-20]，岩性以花岗闪长斑岩为主[2-3]。奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系碳酸盐岩地层为区内赋矿层位，尤其是上石炭统黄龙组与上泥盆统—下石炭统五组碎屑岩、奥陶系碳酸盐岩与志留系碎屑岩形成的硅/钙界面为区位矿体的主要聚集场所。NW向断裂为区内基底性导岩导矿构造，NE向断裂为区导岩储矿构造，NW与NE向断裂交汇处往往为区内矿床产出位置。通江岭矿区成矿岩浆岩为花岗闪长斑岩，属高钾钙碱性I型花岗岩，其锆石U-Pb年龄为143.31±0.62 Ma。武山矿床主要赋存于花岗闪长斑岩体与黄龙组碳酸盐岩接触带的夕卡岩型中，次为呈似层状产出于赋存五通面的块状硫化物矿体；城门山为斑岩一夕卡岩一似层状硫化物型“三位一体”矿床，矿体赋存于岩体及其与黄龙组接触带、五通面中[2-3]。

通江岭矿区已发现的铜、钨铜矿体受NE向断裂构造均赋存于中二叠统茅口组碳酸盐岩与花岗闪长斑岩内外接触带，通江岭矿区深部可能存在石炭系、奥陶系碳酸盐岩或五通面、奥陶—志留系所形成的有利成矿的“硅/钙界面”。通江岭矿床垂向上自浅至深具“上铜下铜钨”的矿化分带特征，即显示出“中温→中高温”的元素分带性，指示出其深部可能有高温元素（如，W、Bi、Mo、Sn等）成矿。据江西铜业集团有限公司资料九瑞矿集区武山铜矿床、东雷湾铜矿床边深部目前均已发现了似层状斑岩—夕卡岩型钨铜矿体，进一步表明九瑞地区已发现铜矿床的铜矿体下部或外围可能存在铜钨或钨多金属矿体。通江岭矿区花岗闪长斑岩体与茅口组碳酸盐岩内外接触带夕卡岩中，发现真厚度最厚可达十余米的铜（钨）矿体，WO3平均品位0.067%，最高达0.17%，表明通江岭成矿岩体具有形成铜、钨等多金属矿产的潜能，随着勘查深入，通江岭矿区深部以及九瑞地区花岗闪长斑岩沿石炭系、奥陶系碳酸盐岩或五通面、奥陶—志留系所形成的“硅/钙界面”接触带侵位部位，具有寻找厚层状钨或钨铜矿体的潜能。