多金属矿床地质特征与控矿条件分析

钟 锐

（江西省地质矿产勘查开发局赣东北大队，江西 上饶 334000）

随着世界工业、经济的迅速发展，矿产的利用度逐渐上升，在生产生活和社会发展上，矿产作为一种不可再生资源有着举足轻重的地位[1]。金属是电器工业和电子工业发展的重要基础材料之一，也担负着国防军事、机械制造等行业，小到百姓家的日常用具，大到军工业的工程原料，因为金属中有硬度高，密度大的种类存在比如铜，其用途不断扩展，应用于各行各业特别是一些高端行业。我国是世界上最大的铜进入国家。为此我国开展了箭头的“国家地质找矿行动计划”,有效降低几个最重要的矿物质,包括铜的外部依赖。全国会议期间铜矿对外依赖度在75%以内[2]。随着世界各地多金属矿床的不断挖掘，人们对采矿的认识开始有了新的突破，也提出了一些基本的理论问题。如地质背景、成矿机制、控矿条件等，如何解决这些基本理论问题不可避免地涉及到一系列的基础理论研究，这些基础理论研究，不仅在当地矿床，而且在全国都具有极其重要的意义，对探究全国范围内的矿产成矿规律，提升地质分析机理以及促进找矿突破有着正向导向的作用[3]。本文在南方某地区进行了地质研究。

1 多金属矿床地质特征分析

1.1 大地构造分析

本文的研究区位于我国江南地区的造山带，具体在扬子地区板块的东南边界位置，居于江少断裂带和十台九机几首断裂带之间[4]。宽度在一百二十到一百八十千米之间。基本上有新元古代期的泥砂质板岩以及早罗宝时期的碳酸岩盐和碎屑反复累计叠加而成。研究区的沉积区是在新元期时造山运动碰撞之后发育起来的，在经历早罗宝时期的沉淀，形成了秀水—武宁、玉山—建德等厚度稳定的早古生代地层。志留纪部分剖面受挤压抬升，造山后发生花岗质岩浆活动。晚古生代早期再次发生陆内拉张，形成了浅层海洋地貌景观石灰岩，聚集厚度石灰岩石、生物化石灰岩、碎屑岩等沉积岩系。江南地区自晚泥盆世以来经历了两相构造体系的演化：第一阶段从志留纪的边缘褶皱变形区和花岗质岩浆活动发生后，身为特殊的提思构造，包括本文中的研究区一带以及我国东南沿海一带的盐酸沉积环境中，并没有显示出因为火山喷发而产生的地面台面升高的现象，反而出现了类似于沿海淤泥质泥沼碎屑的古生物景观[5]。但很快又覆盖水面。早起的新元期地层是由下方的张村群和上部的溪口群构成的，由东北向近东南方向延伸。张村岩群是岩浆泥质油橄榄岩、火山碎块岩和变质中性基本灼烧岩堆积而成。主要分布在东北方向的社路混杂岩石带，即德兴张村、方家峰、傅家桥和致远林场一带。溪口组的地层相对稳定，构造变形和岩石变质的程度较浅。该地层由厚至巨厚的细砂岩、砖红色砂岩和岩屑石英砂岩组成，砂厚240m～940m。芙蓉只分布在恒丰县的联合河-上饶县的伏溪一带，当时几乎东西向蔓延。

1.2 岩浆岩分布特征分析

研究区在震旦纪—早古生代海洋景观沉积区在志留纪前后经历了一次强烈的火山喷发活动，命名为加里东运动。其突出特征表现在震旦纪—下古生界强烈的褶皱作用、原生剪切变形和隆升造山作用；强s型花岗质岩浆作用；中-晚泥盆世区域角度不整合。早古生代晚期是仅次于燕山期的重要岩浆活动时期。强烈的花岗岩浆活动形成了面积达1万多平方公里的大型平面状花岗岩。最大的3000多平方公里，最小的10多平方公里，大部分属于强铅花岗岩。在岩浆作用类型上，既有花岗质岩浆侵入作用，也有区域模拟作用，往往构成复杂岩或同源多期的复杂岩。早古生代晚期花岗岩常形成多层旋转螺旋或多个时期的复合型岩体，有的岩体面积可达数百平方公里以上。岩体的侵位按时代，大致可分为两个阶段:第一阶段大约在志留纪奥陶纪末,大面积混合岩化、花岗岩作用类型花岗岩表面物理和化学的发展,烃源岩在地壳的深度,大约在第二阶段的志留纪早泥盆世,形成巨大的花岗岩类型,规模较小,震源深度等于上地壳。包括火山喷发、浅源-超浅侵入体和深源-浅源侵入体、玄武岩、深源-轻源酸性岩、原位粘土砂质碎屑岩、翻转熔融结晶和混合岩化花岗岩等。

1.3 构造变形分析

受早古生代晚期和中生代早期构造岩浆事件的影响，区内前中间发育时期岩层受强烈的挤压作用，断裂褶皱形成，各种形式的断裂构造逐渐形成，形成区域变形构造。浙浙铁路北段或江韶断裂带的褶皱和断裂主要发生在地壳的上半部分，热度和气压条件都不足以让岩石产生变质。在包括研究区在内的江南地区，震旦纪—宝林系几乎没有变质作用。只有地壳变形、薄地壳褶皱和碎裂流发生了转化虽然中生代以前的厚沉积层均经历了强烈的褶皱形变和逆冲推覆、走滑剪切、构造塌陷、局部热变质作用等侧方花岗岩岩体和初始流变作用，形成了不同于以往华南右翼的构造格局和构造格架，但在交代前，变形和岩浆作用没有南华系的轮廓。浙浙铁路和南江邵断裂带的情况不同。华夏地块晚古生代-中生代地层虽然未经历区域变质作用，但前泥盆世地层在中深地壳层面经历了强烈的范围内绿片岩相变质作用和前程度的挤压形变。

2 多金属矿床控矿条件分析

2.1 矿源层分析

每一个地层中的成矿的元素条件都不一样，是坦白二叠纪时期的碳酸盐石质地脆硬，容易发生滑动和形变，其底部的岩石变质的可塑性较强，这就为矿产形成提供了有利条件，也方便产生储存矿产的自然空间缝隙。对含矿热液迁移过程中围岩的进一步解释，再富集成矿元素形成各种矿化岩智能卡，可形成工业矿体。经过实地的考察以及在研究仪器下的观察发现，研究区中含有黄土矿石和方铅矿石的岩石很多事条带形状的，少数有纹路或者是环形，与江西巫山铜矿石炭系层状铜矿床和安徽铜陵冬瓜山铜矿床的构造相相似。此外，还发现细粒金属硫化物沿层理面分布于白云石大理岩中。一号矿体位于研究区枫泾中段80m处，形成了由中点散开的马尾形状的构造，这种构造被认为是典型的层状矿石的成矿特点。

上述的研究实例表明出地层构造在成矿条件中发挥着很重要的作用。珠西矿区大部分矿体与地层产状基本一致，部分矿体与地层同时呈均匀加权曲线。石炭系黄龙组灰岩或黄龙组与下伏基底浅变质岩的接触界面中，多为层状、透镜状、脉状矿体，矿体厚而大。石炭系黄龙组与船山街组接触界面附近，进一步表明地层条件是该矿床形成的基础。

2.2 大地构造的控矿条件分析

区域构造环境是矿床形成的最基本控制因素，决定了矿床的来源、深度、元素类型、成矿类型和时空分布。华南地区由扬子地块和华夏地块组成，其西缘以红河断裂和东南亚地块为界。孟连-长宁蛇绿岩带是华南地块和东南亚地块早中生代的构造带，江韶断裂带是扬子地块和华夏地块在新元古代时期碰撞反应形成的断裂带带。江南造山带位于扬子地块东南边缘位置，由新元古界泥砂板岩和南华沉积盖层组成，具有铜金源层。是我国南方重要的铜、铅、金、银多金属矿床集中区。接触交代矿床通常产于中酸性、中基性侵入岩与碳酸盐岩接触带内或附近构造，与侵入岩具有一定的时间、空间和成因关系。侵入体与围岩的接触界面为构造软弱带，侵入体与围岩的物理化学性质有明显差异。在构造作用过程中，接触带构造往往沿接触滑动面发育，这与接触带的形状和产状基本一致。构造环境形成一个相对对外开放的结构，围绕在周围的岩石处于开裂状态，空隙也比较大，有利于向上输送成矿热液，有利于成矿热液的流动、储存和发挥作用。在早期阶段，石炭系黄龙的底部形成,形成源床和含矿层岩石块构造透镜,联系了新元古代基地黄龙组和浅变质岩系，形成一个相对较弱的区域由于岩性的差异。

2.3 岩浆的控矿条件分析

大量的事实证明，岩浆活动和岩浆期热液作用的成岩作用发挥主导控制作用。铜等内生金属矿床的形成,主要表现在三个方面提供物质来源,这些方面一起成为成矿热液流动液体的来源和热量供应。岩浆岩能够影响成熟矿石的发育程度，还影响着成熟矿石在时间上成熟的早晚以及在全球范围内的地层分布位置。不整合接触界面、层间裂缝和破碎带等构造为岩浆岩的侵位提供了极为有利的流通通道和储集空间。含有成矿金属的元素的高效率反应性质的火山岩浆液体从中间向四周不断侵蚀，不断地与周围的岩石发生热反应，或是在融合冷却之后发生变质，很容易形成条带状的蚀变矿物地层。此外，岩浆期后热液过程中，大量石英脉沿裂缝渗透充填，浸染式细菌作用主要分布在岩体侧面的石-高堆中。

3 结束语

本文在原有的理论成果的基础上，以我国江南某地作为研究对象，使用板块构造学说以及现代大陆运动学说的一些基本机理，以多金属矿床作为分析的入手点，按照理论联系实际原则，通过地质调查、理论研究分析、实地考察、文献查找等手段，结合岩石学、地球化学、化学等学科理论，完整地探讨了研究区的成矿条件以及控矿因素。最终得知控制矿床产生的因素是有很多类型的，本文只是从矿源层和大地构造两个方面进行了研究，对该地区的成矿机制进行了初步的总结，发现该地区的金属矿产多产生于金属硫化物阶段。在本文的研究成果的基础上，可以进行进一步的研究，探讨如何高效率、低成本地开发矿产资源。