江西省武山铜矿成矿要素及地质特征分析

倪浙安

（江西铜业集团地勘工程有限公司，江西 德兴 334224）

铜金属作为电力行业发展的必需品，几年来铜矿产资源开采和利用速度的大幅度提升，导致多数矿区出现资源枯竭现象[1]。为了满足人们资源需求，需要加快找矿工作的开展，所以矿区成矿要素及地质特征的分析也成为当前热点问题。通过矿区成矿模式类比，结合实际区域环境特点，在已知铜矿附近寻找隐藏矿体资源。

根据铜、硫生产基地的规模，将江西省武山铜矿作为研究区域。文中参考前人研究成果，结合本人的工作实践，表明武山铜矿的成矿要素及地质特征[2]。江西省武山铜矿矿区位于断裂交叉地带，矿体的形成受到燕山期中酸性岩体的影响，形成椭圆形矽卡岩型铜矿带以及层状铜矿带。结合矿区的地质特征与地质勘查结果生成成矿模式报告，获取更加准确的找矿方向。

1 江西省武山铜矿地质背景

江西省武山铜矿位于下扬子台拗中部区域，处于大别地块和江南隆起之间[3]。并且，江西省武山铜矿所处位置北侧是中朝准地台，南侧则是江南台隆。武山铜矿区域内包括两种类型的岩浆活动，其一是燕山期中酸性岩浆活动，具有分布广泛的特点，其二是喜山期岩浆活动。已经显示在外的岩体数量约有20个左右，均呈现北西向带状分布状态。与长江相隔距离较远时，区域内岩浆活动频率越低，反之则会出现规模较大的密集性岩浆活动。按照侵入序次对岩体进行排列，结合岩体测试年龄与野外穿插关系，将所有岩体划分为3个阶段。其中，第三阶段产物包括花岗闪长斑岩等多种岩体，年龄范围保持在142-155 Ma。花岗闪长斑岩作为最先成矿的岩体，在物质成分上与铜金属关系亲和。经过数年的演化，形成以铜为主的铜矿矿床。

2 武山铜矿成矿要素

2.1 控矿条件

武山铜矿的控矿条件主要包括地层控矿、构造控矿以及岩浆岩三种。其中，地层对矿体形成的控制，取决于物理化学性质。随着该区域矿化裂缝的不断扩张，以及矿质流体的沉积，导致矿床类型出现较大变化。通常情况下。铜矿生成位置皆是地质构造中的软弱区域，也是不同岩性的差异面。武山铜矿区域内包含的岩性差异面较多，并且差异面均位于地层破碎带区域。通过该条件控制铜矿生成空间，以硫化物矿体为例，其赋存位置属于两个组别之间的地层破碎带。矿物流体的填充范围受到成矿围岩的影响，以氧化钙、氧化镁等化学物质为主，构成性质活跃的岩体结构，在演化过程中极易转化为矽卡岩，确定矿物流体填充范围。最后，成矿的化学空间受到沉积黄铁矿层的影响，在黄铁矿层的控制下，形成块状矿床。

构造对于武山铜矿的控制，主要对岩体和矿床分布空间产生影响。以区域构造为主建立运移通道，实现矿体流体的沉积和运移。结合北西和北东两组不同方向的岩层结构，形成断裂交织的菱形网格，对矿体分布范围进行控制。矿床形成中心点往往位于浅层盖层断裂区域，而主要矿床的形成则是取决于盖层断裂的交汇。江西省武山铜矿矿体的主要集中区域，以岩体与围岩构成的接触带为主，其余矿体则赋存于层间裂隙带内。江西省武山铜矿重要控矿构造之一是假整合面，位于五通组与黄龙组之间，由石英砂岩等多种岩体构成，有利于成矿环境的形成，这种成矿环境形成了化学性质差异较大的梯度面。

最后，岩浆岩是武山铜矿最后一种控矿条件。江西省武山铜矿区域内矿体形成时间与岩浆活动时间很接近，但成矿时间较晚，并显示出多期次成矿的特点。同时期形成的铜矿矿体与岩体空间分布位置上，存在较强的相关性。以岩体为基础，提供海量矿物质形成铜金属资源。而岩体与矿床之间的联系程度，受到岩浆活动的影响。作为第三阶段产物，该区域岩体的形成规模较小，并且呈现出岩柱、岩墙等多种分布特点。矿体形成过程中，岩柱状岩体是主要的岩体分布类型之一，对铜矿的形成极为有利，大大降低了武山铜矿形成时间。

2.2 矿床成因

基于上述三种铜矿形成控制条件，结合特殊自然因素形成可开采的矿床资源。研究区域矿床形成的主要因素是碳酸钙碱系列岩浆，在燕山晚期岩浆活动的作用下，将西北断层区域的岩浆位置上升至较高位置，将碳酸岩浆与矿区内的石炭纪一二叠纪进行大面积接触，完成岩体的交代活动。通过上述岩浆热液成矿操作，基于不同组别岩体的特性，形成利于铜矿形成的空间位置。岩浆活动针对破碎的黄铁矿、菱铁矿进行处理，沉淀矿石流体。含有铜矿的流体随着岩浆热液不断运移，利用充填的方式形成铜矿床。

3 矿区地质特征分析

3.1 矿区地层与构造

江西省武山铜矿矿区的位置处于赣西北褶皱群附近，受到褶皱群的方向影响，使得矿区属于斜北冀单斜构造。由于该区域地层内包含数量较多的断裂结构，岩层之间的破碎带呈现出破碎带的走向以北东为主。矿区地层的走向倾斜于南东方向50°角，石炭系黄龙组作为主要矿体赋存位置，而岩体与二叠系和三叠系地层的接触部位也存在部分铜矿体。

3.2 矿体赋存规律

在武山铜矿的整个北部矿带之中，五通组、黄龙组与纱帽组之间的断裂破碎带自西向东整体贯穿，破碎带总体长度和宽度分别达到2700m、50m～100m，属于断层区域。该破碎带周围，分布着数量较多的工业矿体，其中Cu矿体的含量最高。通过研究可知，Cu矿体中铜储量达到90%以上，该区域作为矿区的主导构造，是矿体的主要存储空间。武山铜矿矿区的破碎带内，包含部分北西、北东走向的平移断层，导致铜矿矿体的完整性较差。除此之外，在铜矿矿体内包含花岗闪长斑岩和煌斑岩，前者以岩脉的形式呈现在矿体内部，后者则是以脉状侵入的形式，将整个铜矿矿体分割为多个破碎区域。上述两种岩体形成时间晚于武山铜矿内的铜矿矿体，并且位于主体矿产资源的上部区域，导致主矿体上方极易生成盲矿体。除了上述因素外，盲矿体的出现常常会出现在白云质灰岩、上段大理岩的岩性差异面之内。岩性差异面上的矿体与其他区域生成的矿体相比，存在稳定性差、巢状产出的特点。

武山铜矿矿区北部矿带的主要赋矿空间，是黄龙组与栖霞阶灰岩之间的断裂带。南部矿带的矿体存储位置在两个区域内，其一是接触带附近，其二是在残留岩体周围。除了作为主要赋矿空间，接触带也是主要控矿构造之一。在岩体于地层接触区域产生的矿体，占据了南部矿带整体铜矿资源的绝大部分，剩余20%左右的铜储量位于碳酸盐岩中。经过研究信息汇总，构成图1所示的武山铜矿床地质平面图。

图1 武山铜矿床地质平面图

根据图1所示的铜矿床地质平面图，直观呈现出矿区矿体赋存规律。以栖霞组下段为分界线，将武山铜矿划分为两个矿带，分别是北部的似层状矿带，和矿区南部的矽卡岩型铜矿带。

3.3 矿化的分带规律及元素的富集规律

武山矿区地质特征分析，还包括矿化的分带规律分析。由于矿区内具有明显的矿化分带现象，并且分带情况与矿体倾斜方向保持一致。根据研究可知，矿体走向分为两种类型，一种是由中心向四周矿化，另一种则是由中部区域向东西两侧区域矿化。针对武山铜矿北部矿带的上部分进行分析可知，武山铜矿的矿体内包含较多有害和有益元素，二者在矿体内的富集规律以矿体倾斜方向为基础，均呈现出分段特点。在次生富集作用下，矿体丰富且所处位置较浅的区域内元素较为富集，而原生矿体中20～60线之间的铜品位较为富集。

武山铜矿内硫高度富集区域主要位于矿体的东西两端，基于此种元素富集特点，生成铅锌黄铁矿、单硫贫铜矿体等多种矿体。在-20～-30线和70～-70线的-160m范围内，有害元素砷呈现出分块分段富集特点，从而生成特高砷矿块。在-160m以下，砷元素在矿体中的含量逐渐降低。矿区内北部矿带内开采的矿石砷含量明显高于南部矿区。但是，矿区南部内包含的主要元素是铜，按照矿体走向铜元素富集呈现出分段分布特点。

3.4 围岩蚀变规律

为了获取该区域的围岩蚀变规律，针对北矿带和南矿带分别研究。其中，北部矿带的蚀变在层状矿体分布范围之内，主要有硅化、高岭土化等多种围岩蚀变现象。南部矿带的蚀变规律则是由外向内发展，变化规律为大理岩化—矽卡岩—花岗岩化。

综合考虑矿区地层与构造特点、矿体赋存规律、矿化分带规律、元素富集规律以及围岩蚀变规律等多种内容，获取武山铜矿矿区地质特征。

4 结语

文中以江西省武山铜矿为例，展开成矿因素和地质特征研究。武山铜矿的未来演化，极大程度上取决于成矿物质。矿区的上部位置包含数量较多的成矿物质，基于接触带形成广阔的成矿空间，上述成矿因素，为多金属矿体的形成提供了有利条件。依托于多种控矿因素，加快了武山矿区的矿体生成。在找矿过程中，基于成矿因素确定今后找矿范围应该以深部为主，利用钻探明确铜矿矿体的延深情况。除此之外，针对矿区的地质特征进行分析，明确区域矿体赋存、矿化分带、元素富集以及围岩蚀变等多种规律，使得深部找矿过程中，需要兼顾地质特征较为复杂的区域，结合物理、化学、遥感等多种手段确定矿体位置。将文中分析结果应用于后续找矿工作中，便于铜矿的快速寻找，从而采集更多的铜资源，提升铜资源储备数量。本文的研究，有利于开发江西省武山铜矿附近区域的隐藏矿产资源，未来可以对该内容深入研究，使得找矿结果更佳。