江西铜矿床主要类型、成矿地质特征及其成因关系

2021-03-09肖瑞

中国金属通报 2021年22期

肖瑞

（江西铜业集团地勘工程有限公司，江西德兴 334200）

在纷繁复杂的国际形势下，铜资源的保障能力成为我国参与国际资源配置的重要基石，并在我国国民经济发展中占有重要的地位。江西铜基地是我国重点建造项目。随着我国科学水平的提升，对于江西铜矿床的地质条件以及矿床成因有了诸多的成果，并且这些相关的研究成果有利于采矿作业地合理实施，以此实现可持续发展的目标[1]。

1 探究江西铜矿床的作用体现

基于国民经济的良好发展，我国对于矿产资源提出了更高的要求，然而，资源短缺成为了限制经济良好发展的主要因素之一，为了解决矿产资源缺乏的问题，工作人员需要有效创新以及改进成矿预测理论和预测技术等。江西铜矿资源丰富，德兴铜矿、永平铜矿、武山铜矿、东乡铜矿、城门山铜矿、银山铅锌铜矿是江西的六大中型矿山。本文主要探讨的是江西铜矿床的成矿规律，基于理论指导下结合成矿地质理论、成矿地质环境和成矿条件等对应当前发现的矿床进行合理判断和评价，提出潜在矿床发现的基本途径。结合成矿预测的结果研究表明，成矿预测工作有着一定的复杂性和系统性，其集地质学、岩石学以及矿床学为一体，具备较强的实践性和综合性。

2 对于江西铜矿基本矿床类型的阐述

江西铜矿床包含的种类较多，本身有着复杂性和繁琐性的特征。以德兴铜矿矿田为例，该矿田的组成部分为铜厂、富家坞以及朱砂红，矿区处于赣东北大断裂南东侧位置处，其长时间受到地质的作用以及燕山晚期构造活动的影响，对该矿区域成矿方面产生了一定的作用，区域方面构造发育完全，大的褶皱构造是倒转的背向斜，断裂构造为逆冲断层或韧性剪切带。德兴银山铜铅锌多金属矿床的成矿模式为“火山沉积→区域变质(伴随动力变质)→火山-次火山作用期后热液控岩控矿→改造叠加”。银山矿床的成因类型属银山背斜、背斜轴部断裂及两翼派生次级破裂带、西山火山口格架下的中生代陆相火山—次火山期后中低温热液充填交代成因。本文以江西省九江县城门山铜矿举例说明，该矿床主要环绕花岗闪长斑岩，石英斑岩体与碳酸盐围岩的接触带分布。

3 城门山铜矿地质

3.1 区域地质情况

矿床是长江中下游铁铜金成矿带大冶—九江成矿亚带的主要组成部分，在该项区域内，主要涉及到城门山、武山两大铜矿床以及其他中小型矿床。铜矿床成因与深源浅成—超浅成斑岩体有关，矿体主要赋存于岩体与碳酸盐岩接触带及接触带内、外，矿床具有矽卡岩型、斑岩型、块状硫化物型“三位一体”。斑岩型铜矿、矽卡岩型铜矿、块状硫化物型铜矿之间联系性较大，总的来说，该矿床具有矿种类型复杂多样，规模大、岩石类型复杂等特点。

图1 区域地质构造略图

3.2 矿区构造

城门山铜矿区位置在城门湖背斜的北翼东段近倾伏端处。矿区构造结构为次级横跨褶皱和北东东、北西及北北东三组断裂构成，整体构造发育良好。

3.3 矿石类型表现

针对于此种类型的矿床来讲，其是基于石英闪长玢岩体和周围的变质岩中形成的，被称之为隐伏矿体，该项矿石类型比较单一，是原生矿石。矿石工业类型以矿石工业技术特征作为分类基础，其中代表性矿石为含铜黄铁矿矿石、含铜碳酸盐岩等。矿石工业类型主要呈现细脉型，零碎分布在岩体和接触带周围。

图2 城门山矿区构造略图

3.4 矿体围岩以及夹石

矿区内矿体众多，各种矿体围岩存在差异，其中铜硫锌矿体顶底板主要由斑岩（花岗闪长斑岩、石英斑岩）、灰岩、硅化灰岩、矽卡岩、角砾岩、砂岩组成，而钼矿体顶底板均为斑岩、矿体与围岩及夹石的界线，除含铜黄铁矿体与围岩界线较清楚外，其他均属过渡关系。

3.5 矿床成因以及找矿标志

其一，矿床实际成因分析。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（二叠系）碳酸盐岩接触，生产接触交代作用，开始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，进而形成含水矽卡岩、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组与黄龙组不同岩性界面由于强烈破碎以及原有沉积黄铁矿、菱铁矿等有利矿液沉淀的基础，促使大量的铜、硫矿液沿接触带迁移上升，沿接触带、接触带外层间破碎带、近接触带中岩体裂隙带，以交代、充填两种形式，形成以矽卡岩为主，兼有块状硫化物和斑岩三种类型围绕岩体的“三位一体”铜矿床。该情况的成因是同源岩浆热液在岩化过程中，受不同成矿部位和围岩介质条件影响的结果。燕山晚期早阶段，其由于构造的继承性，在花岗闪长斑岩体中部及两侧产生破裂，石英斑岩汁多次上升爆破，并带来大量的钼、硫和少量铜质，随着石英斑岩的结晶分异，在斑岩中形成了典型的面型蚀变分带，并在强钾—硅化带中形成大型细脉浸染型钼矿，同时，对早期铜矿进行强烈的叠加、改造，使其沿着原有结构裂隙系统活化转移，形成前后两期矿化联成一体，而且具有一次成矿的特点。斑岩体上部铜矿化进一步受次生富集的作用，形成斑岩体中较大规模的水平席状铜矿体。因此，城门山矿床是与成矿杂岩体同源的矿液，两次复合的“三位一体”成矿作用形成的矿床。

其二，基本的找矿标志确定。①构造标志：北北东向构造复合北西向和北东东向构造的结点，是成岩、成矿的有利地段。广泛发育的接触构造和层间破碎是寻找矽卡岩型铜矿的有利部位；发育的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、多矿种的复合矿体。③围岩蚀变标志：矽卡岩化和与其伴生的硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化是寻找矽卡岩型铜矿的标志。同时，钾长石化以及与其伴生的黑云母化、硅化、绢云母化、泥化是寻找斑岩铜钼矿的标志。多种蚀变组合叠加、多次成矿作用是寻找大型矿床的标志。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，它的结构、构造反映原生矿的矿石类型和结构，其金属元素组合与原始矿具备一致性，它的规模、发育程度是次生富集带发育程度的标志[2,3]。

4 采取的成矿方式

在以往的发展时期，因为亚洲板块受到太平洋板块的冲击，逐渐形成了相关的大断裂现象，伴随着不断发展，受大陆边缘环境因素和熔融作用的的影响，所以，古老基底底部演变为了岩浆，该项岩浆朝着上面运行移动，以此突破地表的限制，发展为碱性火山熔岩。但是从实际情况来看，伴随着岩浆内部压力的下降，岩浆无法从地表中有效的喷涂出去，进而岩浆从地表浅部内区域冷凝状态。其次，对于花岗斑岩和闪长斑岩来讲，呈现出岩株状，在岩浆房溢出的情况下，火山热液跟着断裂现象朝着上部移动，从花岗斑岩和闪长斑岩中提取各种各样的成矿物质，使其处于富集状态后变为含矿热液，其在大断裂期间产生的优势极高。由于火山断裂盆地处于长期运行状态，大断裂变为了次级断裂，结合具体的现状得出，初次级断裂对含矿热源运移现象进行合理地控制，并且也和容矿构造实际形成有着密切的联系性，其不过在含矿热源朝着上部移动的过程中，因为被逐渐下降因素干扰，导致流体慢慢堆积，进而形成较多的热液角砾以及砾桩铁矿物。通常来讲，人们将此种状态叫做成矿的第二项阶段，举例说明，如果含矿热液处于不断上涨状态时，受到大气降水因素的影响，使含矿热液物理以及化学性质发生变化，载金络合物稳定性不佳，发生分离。