浅析赣西地区钴多金属矿地质特征

吴 海，胡 辉

（江西有色地质勘查三队，江西 新余 338000）

赣西地区主要分布在华南褶皱系与扬子准地台接合部之北侧萍（乡）-乐（平）台陷内，萍乡-广丰深大断裂分布在该区的南部，北部有宜丰-景德镇深大断裂，西部起始于萍乡，东部抵达上高，展布方向为北东东向，越有150km 长，南北方向约20km ～60km 宽，面积大小有约6 千平方米。赣西地区矿床类型多样，依照成矿环境与地质特征合成矿物质来源等因素，有沉积型矿床、层控型矿床、岩空型矿床变质热液矿床与表生矿床等几类。研究区自自西萍乡经宜春五宝山至上高七宝山一带，区内具有典型硫化物矿床元素-铁族元素区，元素Ni、Cr、Co、V、Ti、Fe、Cu、Zn、Cd、Ge、In、P、F、B 等以及氧化物具有高背景值的特点，特别是Co 元素更为明显。

中元古界前震旦系双桥山群、上古生界泥盆系，石炭系、二叠系、中生界三叠系、侏罗系，是区域上主要的地层出露，上三叠统紫家冲组下段与上泥盆统锡矿山组是和矿化有关的地层，容矿岩石主要为碎裂硅化砂岩、砂砾岩[1]。

1 区域地质

1.1 地层

该区的地层发育较全，主要为双桥山群（中元古界震旦系）、泥盆系（上古生界）同时还发育石炭系以及二叠系，并有三叠系（中生界）和侏罗系与第四系（新生界）地层发育。

1.2 构造

1.2.1 褶皱

该区有着明显的褶皱构造，褶皱构造已盖层褶皱最为普遍，主要在萍乡-乐平复式向斜西部区域上分布，有着十分发育的地层特征，还有着较为强烈的褶皱构造，交替出现背向斜，具有非常长的延伸特点，达到数千米之上，背斜呈现较窄的特点，向斜呈现宽阔的特征，还具有的特点为隔挡式，脊线有着非常频繁的起伏特点，蒙山西部有倒转地层分布在南翼，主要分布在蒙山北部区域上，同时具有倒转的北翼，岩层处在30°～45°的倾角范围，由于断裂因素作用导致，部分区域出现50°～60°的倾角，相较于北翼，南翼部分的倾角较为陡峭，中，下三叠系构成次级向斜轴部，二叠系以及石炭系共同组成次级背斜轴部。

在复式向斜南侧的缘头部位主要有泥盆系发育，主要有复向斜（两个）以及复背斜（一个）共同组成，如袁水复向斜以及锦江复向斜和蒙山复背斜。

1.2.2 断裂

宜丰-景德镇深大断裂以及萍乡-广丰深大断裂对该区构造起着明显的控制作用。扬子准地台和华南褶皱系相互交接位置，分布着萍乡-广丰深断裂，成为重要的分界线，将两大构造分隔开来，硅化破碎带宽度有的为几十米，有的为数百米，主要发育在断裂周围，同时还有斜冲断层以及逆冲断层呈现平行排列，但规模不等，分布于断裂部位，超基性岩以及基性侵入岩在周围发育，对于震旦系起着明显的控制作用，同时控制着沉积建造以及下古生界发育情况，吻合重力梯度带[2]。

1.3 岩浆岩

自晋宁期该区喷发火山岩以来，岩浆活动在这些断裂和断裂带的中部呈现频繁特点，到喜山期结束。丰顶山岩体（加里东期）具有非常大的规模。蒙山岩体（燕山期）、江东以及铁坑和村前与五里谌发育岩枝以及花岗斑岩株。基性以及超基性脉岩带分布在腊市以及宜丰和萍乡等几大断裂带的周围。

2 地球物理特征

针对相应的研究发现，充分了解到研究区瞬变场响应（V/I、ρs）特征，有两个D1、D2 瞬变响应异常被发现，通过钻孔研究，并进行对比分析，煤层以及含炭质层主要分布在紫家冲组以及内乐平组，由于构造因素影响，导致含炭质层位发生重复，表现为叠瓦式，金属硫化物在含钴多金属矿体内，呈现2%以下的较低含量，证明炭质层在地层当中是引发以上异常的主要因素。

3 地球化学特征

硫化矿床元素-铁族元素区主要分布在该区萍乡-宜春五宝山-上高七宝山地带，元素Ni、Cr、Co、V、Ti、Fe、Cu、Zn、Cd、Ge、In、P、F、B 分布具有高背景值的特征，氧化物同样如此，尤为突出的是，Co 元素，参见下图1。

图1 江西省萍乡一上高钴成矿带C0 异常分布图

对于宜春五宝山矿区进行分析研究，同时研究分析其西部区域上，元素地球化学异常，及其组合含量表现为（×10-6）：Co、Ni、Cd、Ge、Pb、Zn、Th、Sb、Zr 分 别 为4.5、40 ～1500、118 ～2000、23 ～35、2.3 ～6、360 ～740，As、Mn、Ag、Au、Cu、Fe 分别为，20 ～102、880 ～2000、0.145 ～3.4、0.054、61 ～90、O6.6%。

4 矿（化）体地质特征

钴以及铁和铅与锌、铜、硫、金等矿产资源是区域上的主要矿产类型，而且还有银、砷、镉等矿产资源相互伴生，褐铁矿以及铅锌矿和钴矿共同构成复合型多金属矿床，五宝山是区域上最具代表性的矿床之一，同时上高七宝山也是最具代表性的矿床，其主要地质特征表现如下：

萍乡-上高钴多金属成矿带东部区段上是上高七宝山钴多金属矿床主要的分布地带。锡矿山组（上泥盆统）和黄龙组（中石炭统）相互交接形成的不整合面，是赋存主矿体的主要部位，具体可见下图2，矿带由上下两个之分，下矿带是赋存钴矿石主要部位，分布着矿体1，上下矿带顶部位置赋存铅锌矿。

图2 上高县钴多金属矿区0 线地质剖面图

砂岩型以及辉岩型是矿石的主要类型，砂岩型钴矿市区内主要的可选矿床，上述两类铅锌矿均存在。镍辉钴矿以及辉钴矿和铁硫砷矿与钴毒砂是钴矿石当中最为重要的。含钴矿物，主要保持在0.002mm ～0.3mm 粒径大小，黄铁矿已经黄铜矿和闪锌矿、方铅矿等相互伴生，黄铁矿以及方铅矿和闪锌矿是主要的铅锌矿石。黄铜矿以及钴镍矿物、毒砂等相互伴生。

Co、Cu、Pb、Zn 在矿石当中分别为，0.145%、0.43%、0.89%、0.77%。萍乡-上高钴多金属成矿带是五宝山钴多金属矿分布所在，单斜构造是其主要的构造特征，向南东方向倾斜，处于25°～50°方向，断层在走向上较为发育，主体表现为逆冲断层（叠瓦式），计有F1 ～F8，北北东向以及北西向展布的断裂相对次之。F1、F2、F3断层和区内的成矿有着非常紧密的联系，排列特征表现为平行特征。8线、13线重叠于F2、F3断层，如ZK306在倾向上进行延伸过程当中合二为一。剖面倾向特征表现为叠瓦式，有舒缓波状的断层泥，向南东方向倾斜角度处于25°～50°。充分考虑断层面以及派生的上下盘，和小构造的牵引，证明向西北逆冲的南东盘，也就是上盘逆冲向西部方向进行上升。

碳酸盐岩化以及硅化和破碎岩性，分布在F2、F3 断层主要表现为绿泥石化，白云石化以及大理岩化，还有非常强烈的钴铅锌银矿化，钴多金属矿体主要在这一区域上形成。

乐平组（二叠系上统）官山-老山段即是F3 上盘分布的部位，主要发育泥质岩类，封闭特征非常的好，成矿过程当中，构造面泥质岩层发挥着重要的屏蔽作用。划分矿石类型，依照矿石特征，主要产出原生矿石，和产出的岩性特征，主要的自然类型包括两类，如白云岩型估矿石以及砂（砾）岩型钴矿等两种类型，占比较大的主要为砂（砾）岩型钴矿石，在9 号线东侧直至13 号线范围之内部分出现钴矿石，主要表现为白云岩型，充分考虑矿石具有的工艺性能，划分矿石工业类型主要为钴矿石，就这一种。

5 区域成矿规律

5.1 含矿地层-容矿岩石

对于上高七宝山以及宜春五宝山钴多金属矿体在区域上的分布于赋存情况进行认真研究分析。紫家冲组（上三叠统）下段以及锡矿山组（上泥盆统）地层内，主要的容矿岩石为砂砾岩以及硅化砂岩（碎裂），元素Co、Pb、Zn、Fe、As等在岩石当中，与地壳克拉克值相比，超过1倍～5倍。硫化物相在砂砾岩以及砂岩孔隙当中热液交代硫化物，通过充填方式，对成矿起着沉淀富集作用。

5.2 成矿构造

逆冲断层以及逆掩断层在区域上非常的发育，展布方向为北东向，规模上相对较大，达到区域型的特征，不仅为该区城矿提供了良好的热液通道，还提供了良好的矿液通道，泥质盖层透水性比较弱，主要分布在上盘位置，屏蔽作用非常的突出，构造表现为同成矿构造。

5.3 岩浆岩与成矿

逆冲断层在区域上表现为高角度特点，岩脉以及花岗岩株表现为中酸性的特征，同时还侵入超基性岩脉以及基性脉岩侵入，基性超基性脉岩在成矿带的西部区域上发育更为突出，侵入特点表现为成组成群性，通过分析研究脉岩地球化学以及岩浆岩地球化学信息，具有高背景值的为硫化物族元素，特别是在基性超基性脉岩当中，Co、Cr、Ni 元素非常的突出，和背景值相比高出1倍～2 倍，通过研究认为，成矿热液主要来源于超基性脉岩以及岩浆岩，为区内成矿提供了重要的物质来源，促进该区成矿。

5.4 地球化学异常元素组合

依照当前工作程度研究较高的宜春五宝山矿区，对其异常化学元素进行分析和探讨，Co、Pb、Zn、Ag、As、Cu 等元素组合，相较于Co、Pb、Zn、Cu、Ag、W、As 的高七宝山矿区，都表现为硫化物组元素都表现的元素组合为硫化物族[3]。

6 结论

通过综合分析研究，岩浆岩以及构造还有地层岩性严格控制着赣西地区钴多金属矿床，这些控制因素共同作用促进工业矿床的形成，成矿物质由于屏蔽构造因素影响，不断的富集起来，在成矿过程当中起到了重要的控制作用，更保护了成矿后期矿床，通过对该区地质特征进行综合研究，对于钴多金属矿寻找非常有利。