江西银珠山铜多金属矿区地球化学特征及找矿前景

陈晓群

（江西省地质局第一地质大队，江西 南昌 330000）

江西银珠山铜多金属矿区是我国矿产资源较丰富的地区，地处华南板块与扬子板块的交界地带。矿区内地质构造较复杂，主要以断裂构造为主，岩浆岩分布范围较广泛，矿种包括铅、铜、金等。银珠山金属矿区是冷水坑矿田的重要组成部分，其中矿产资源储量上万吨。矿区内的地层发育序列较丰富，其中以震旦系为基础地层，分布范围较分散，遍布整个矿区内[1]。震旦系地层的形成主要是原岩流经该区域发生了不同程度的变质作用，通过长时间的岩化，最终形成的带状形式混合岩[2]。根据以往调查结果显示，在震旦系地层内存在较高含量的Cu、Pb、Mo元素，云母石英岩与长片麻岩的含量也较高，多数分布于矿区的深部[3]。矿田的东部断裂现象明显，多数断裂长达数十米，在断裂裂隙中存在较多透镜状的绢云母、黄铁矿岩体。矿床中的岩石类型和结构受火山碎屑岩的控制作用影响。矿体与花岗斑岩的界线划分较清晰，内部含有少量的凝灰岩夹石，呈现层状透明晶体。整个矿体的形态较稳定，其中斑岩型矿体的形态变化较复杂。银珠山多金属矿区中的矿石大部分是原生硫化矿石，具有交代假象、固溶体容易分离的特性。近年来，对于银珠山铜多金属矿区的研究一直没有得到突破性进展，因此，本文提出了对江西银珠山铜多金属矿区地球化学特征的研究与找矿前景的预测。

1 江西银珠山铜多金属矿区地球化学特征

对矿区的地球化学特征进行研究，是开采矿产资源的重要基础，通过地球化学特征能够得知到该矿区的成矿条件与成矿背景，基于此，本文构建了对江西银珠山铜多金属矿区地球化学特征结构研究图，如图1所示。

图1 银珠山多金属矿区地球化学特征结构研究图

由图1可知，通过对矿区内岩石类型、岩体成分元素、矿区构造的地球化学特征进行研究，最终得到矿区的找矿方向及前景预测，具体如下。

1.1 岩石类型地球化学特征

在江西银珠山铜多金属矿区中存在众多的岩石种类，花岗斑岩在矿产资源中存在较为普遍。花岗斑岩中含有大量的二氧化硅，约占据70.15%～76.58%，氧化钙与氧化镁的含量较少，占据整个花岗斑岩的0.08%～0.25%。花岗斑岩中氧化钠的含量受岩体腐蚀入侵影响，含量随着侵蚀程度的变化而变化，平均值大约占0.05%。花岗斑岩的碱性含量也占据一定的比例，其碱度率AR约为1.87～3.59。

银珠山多金属铜矿区中，矿产资源最丰富的区域是南部。矿体沿断裂带向西南方向逐渐延伸，受矿体构造的控制，延伸长度约为2.85km。岩石多以网状形态为主，受石英闪长岩长期侵蚀裂隙的影响，一些硫化物侵入岩体中，致使岩体出现大脉裂隙现象。岩石形态大部分呈现透镜状，矿体与接触带相连接，整个岩体较陡峭，向北侧倾斜的倾角多数大于75°，少数倾角小于30°，矿体的东西走向长度约为550m～750m。

岩石类型受片理作用的影响，岩体中的矿体走向呈SW型。银珠山北部山区地表出露高度约为586m，与脉状矿体长度差异较小。银珠山铜矿区背斜方式是矿区内岩体成矿的基础，对于矿区的成矿起到了一定的控制作用。银珠山矿体受背斜两翼的控制，平行于围岩的展布趋势，由褶皱引起断裂，导致岩体的流动作用明显。矿区内的岩体蚀变水平存在一定的变化，受矿物生成的温度与时间的影响，岩石蚀变的类型丰富，以铅锌矿体为主要矿体进行演化。随着矿区的深度不同，岩石的种类与特性也不同。在矿区较深的部位，蚀变石英斑岩以及花岗斑岩的含量较多，越趋近于矿区深部，岩体含量越多。

1.2 岩体成分元素地球化学特征

在江西银珠山铜矿区内富含大量的金属矿物元素，其中铅同位素的分布较为均匀统一。铁矿与钼矿之间的同位素组成成分差别较小，但是矿石中硫同位素的极差差异较大，差值约为14.672。对不同深度矿区花岗斑岩岩体中的成分元素组成进行了研究，具体组成如表1所示。

表1 花岗斑岩同位素组成

根据表1可知，随着矿区的深度不同，花岗斑岩中的同位素组成均不同，Pb的组成含量在16.53～47.61之间变化，同位素组成的平均值约为15.608。花岗岩的形成受地壳运动及自然环境的影响，在一定情况下成岩活动处于非碰撞阶段。矿物成分主要为粒径较大的石英，石英中硅元素分布较广泛，平均值约为34.86%，属于酸性岩石性质，其中的Ti、Ca元素的分离结晶变化不明显。

由于岩体经过长期的活动，遭受较强的蚀变作用，对于岩浆岩中的碱性物质与硅元素的分类工作造成了一定的困难，可以通过TAS分类的方法进行分类划分。在花岗斑岩的不同岩石种类中，主量元素与微量元素的含量均存在差异，利特曼指数在0.25～0.81之间变化，具有较强的高碱性特性。受地壳熔融作用影响，岩体中存在大量的亲石元素，表现出不活泼性，造成岩体中的Nb元素出现异常情况。岩体出现Nb元素异常，标志着岩浆进行演化的过程。在部分黑云母中还存在少量的Ba、Sr元素，主要是由于元素的分离结晶作用明显，是稀土元素展现活动的结果。岩石中的稀土元素配比基本上差异较小，分馏结果较明显，表明岩浆具有较强的分异作用。矿区内的岩体多数形成于地壳活动与碰撞构造中，以砂岩体与页岩体矿石为主。银珠山的黄铁矿化活动较强烈，蚀变岩体的存在形式较丰富，蚀变现象多发生在砂岩的裂隙中，呈现星点状居多。岩石的硅化现象是由于岩石受到高温热液的作用，即时接触形成闪锌矿。在银珠山矿区中，岩石还具有方解石化的交代性特点，集中位于含矿的围岩中，是矿区蚀变阶段的产物。

1.3 矿区构造地球化学特征

江西银珠山铜多金属矿区的地层包含多种地层构造，例如双桥山群绢云母、石英绢云母等。矿区内的岩浆岩大多数是中酸性火山斑岩，夹杂着少量的变质岩以及石英闪长岩。整个江西银珠山矿区以银珠山背斜的断裂带以及西山区域为主，背斜断裂带的延伸方向约为东北向45°。断裂带发育以主干F为准，由少数的断面组成韧性剪切带，对矿区内岩体的形成具有主导作用。

西山区域随着地壳的运动，产生了较多的裂隙，裂隙对于成矿的预测具有定位的作用。岩体的地表构造在平面上呈椭圆形，区域内部分出露的岩体为安山斑岩，与西侧的裂隙呈放射状发育。

矿区的东侧存在环状的岩体，主要作用是控制岩浆入侵岩体中形成杂质，在一定程度上控制了热液侵位现象的发生。银珠山的矿体形态大致分为3类，包括斜脉状矿体、细脉状矿体、网脉状矿体。矿体边缘的裂隙时间越长，成矿的特征越明显。江西银珠山铜矿矿床具有分带性，背斜部位应变带为一级中心，二级中心为分区较广泛的斑岩体。矿床的整体垂直方向分布较为明显，按照垂直方向划分依次为铂、银、锌。铜矿带。银珠山铜矿的矿石结构复杂多样，按照矿物组合可以划分为铅锌矿石、铜硫矿石、铁矿石、黄铜矿石等。矿石的构造不同多数是由于热液的高温作用形成的。

2 江西银珠山铜多金属矿区找矿前景预测分析

江西银珠山铜多金属矿区的矿床在地理位置上靠近西山区域，铜矿矿化的时间长短受周围地壳活动时间的影响。本文根据矿区矿体的构造与地球化学特征，判断出该矿床具有3个成矿阶段。

银珠山铜矿矿床受岩浆冲击与侵入作用，本文预测在矿床北部地区采集的铜矿石中可能存在锌铜合金。根据岩石中的金属含量不同，进而确定银珠山矿床的成矿位置与成矿概率。根据岩浆热液的高温阶段，研究矿床中铜矿石中的磁铁矿氧化物的伴生现象。在热液高温作用中，找出铂矿物富集的矿体部位。受自然环境的风化作用，原生代硫化物受到自然环境的作用，逐渐转化生成孔雀石、铜蓝等硫化物，此类生成的硫化物的分布与含量是判断矿区找矿方向的标志。银珠山矿区由无数矿脉组成，对于区分主矿体较为困难，其中斑岩铜矿的形态各异，判断成矿的概率还可以根据矿石的形态不同进行判断。斑岩铜矿在银珠山铜矿中占据的含量约在85.6%以上，金属矿物交代作用，长期的岩体活动形成了较多的裂隙，呈现脉状与侵染状，在裂隙中存在丰富的矿产资源。部分斑岩体自身就是一个矿体，根据以往的资料显示，斑岩体中约有29.75%～34.67%存在斑岩铜矿床。江西银珠山铜矿矿床的主要成矿物质来源于地壳深部的运动，本文预测银珠山铜矿斑岩体较多的位置成矿概率较高，在开采矿体时，可以作为参考依据。

3 结语

本文对江西银珠山铜多金属矿区的地球化学特征进行了研究分析，对找矿的方向及前景进行了预测。研究可知，银珠山矿区的岩石类型、岩体成分元素、矿区构造等地球化学特征，通过此特征分析出对找矿的影响。银珠山铜多金属矿区深部的矿产资源丰富，由无数的矿脉组成，具有较好的开采前景。在未来的矿产资源开采工作中，可以将本文的研究结果作为参考，结合国内外科学的技术对本文提出的结果进行完善。