九江城門山銅礦床特征及成礦機(jī)理研究

張浩 童繼中 吳火星 查志強(qiáng) 樊濤

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720084

摘要：本文從江西省城門山銅礦床區(qū)域地質(zhì)特征、礦床特征、礦石特征、成礦階段特征、蝕變與礦化特征等角度研究礦床成礦機(jī)理和成礦模式以及礦床成因。通過(guò)對(duì)城門山銅礦床主要成礦作用的分析，表明花崗閃長(zhǎng)斑巖與該礦床有關(guān)，對(duì)成礦也最有利。此外本文在初步分析成礦地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，總結(jié)了銅的找礦標(biāo)志，明確了今后找銅礦的方向。

關(guān)鍵詞：銅礦床；成礦作用；城門山

江西省九江縣城門山銅礦床在揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)坳中部的長(zhǎng)江斷裂帶南邊，為環(huán)太平洋金屬成礦帶的重要組成部分，在北東斷裂帶、北西斷裂帶以及長(zhǎng)江斷裂帶的作用下形成銅礦床[1]。本文通過(guò)對(duì)江西省城門山銅礦床特征及其成礦模式與機(jī)理的研究[2]，利用已經(jīng)掌握的城門山礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)特征、各種找礦標(biāo)志以及機(jī)理進(jìn)一步加強(qiáng)勘查評(píng)價(jià)有可能擴(kuò)大找礦遠(yuǎn)景[2]，在基本確立了礦床的成礦機(jī)理及找礦模式的基礎(chǔ)下，希望通過(guò)進(jìn)一步的研究與勘探可以找到潛在的銅礦床。

1 礦區(qū)范圍與自然地理概況和地質(zhì)特征

1.1 礦區(qū)范圍與自然地理概況

江西省九江縣城門山銅礦床位于江西省九江市，其坐標(biāo)為：東經(jīng) 115°47′21″―115°47′59″，北緯 29°40′54″―29°41′36″，礦區(qū)面積1.45平方千米。礦區(qū)交通條件良好，經(jīng)航空、水路、鐵路以及公路等，能夠?qū)⒌V產(chǎn)資源運(yùn)輸?shù)饺珖?guó)各地[3]。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層由新到老表現(xiàn)為：第四系粘土及礫石層；三疊系下角礫狀灰質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、中統(tǒng)嘉陵江組灰?guī)r以及下統(tǒng)大冶組頁(yè)巖；二疊系上統(tǒng)炭質(zhì)頁(yè)巖、燧石灰?guī)r、長(zhǎng)興組硅質(zhì)頁(yè)巖、上統(tǒng)龍?zhí)督M炭質(zhì)頁(yè)巖夾煤層、下統(tǒng)炭質(zhì)頁(yè)巖夾透鏡狀灰?guī)r、茅口組燧石結(jié)核灰?guī)r、下統(tǒng)含炭質(zhì)灰?guī)r、棲霞組含燧石結(jié)核灰?guī)r以及下統(tǒng)梁山組炭質(zhì)頁(yè)巖；石炭系中統(tǒng)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r以及黃龍組灰?guī)r；泥盆系上統(tǒng)石英砂巖以及五通組含礫石英砂巖；志留系上統(tǒng)粉砂巖夾頁(yè)巖以及紗帽組石英細(xì)砂巖；中統(tǒng)細(xì)砂巖夾砂質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖以及羅惹坪組泥巖。

2 成礦機(jī)理與找礦方向

2.1 成礦機(jī)理

燕山早期晚階段中酸性鈣堿系列巖漿受區(qū)域性北西向深斷裂的影響，從殼下巖漿房上侵至一定深度首先分異出花崗閃長(zhǎng)巖汁，受礦區(qū)局部構(gòu)造控制，巖漿上升侵位到淺部與石炭―三疊系（以二疊系為主）碳酸鹽巖接觸，產(chǎn)生接觸交代作用，開(kāi)始了巖漿期后熱液成礦作用的歷程。首先形成無(wú)水矽卡巖；隨后有微弱的熱液成礦作用形成含水矽卡巖、磁鐵礦及微弱的銅鋅硫化物礦化。此后構(gòu)造加劇，沿接觸帶、巖體內(nèi)緣和外接觸帶有利空間特別是五通與黃龍組不同巖性界面由于強(qiáng)烈破碎及原有沉積黃鐵礦、菱鐵礦等有利礦液沉淀的基礎(chǔ)，在上述活動(dòng)作用下，眾多硫礦液以及銅礦液沿著接觸帶逐漸的升高，采用填充和交代的方式形成“三位一體”（矽卡巖為主，斑巖與塊狀硫化物為輔）銅礦床。

燕山晚期早階段因?yàn)闃?gòu)造繼承性特點(diǎn)，花崗閃長(zhǎng)斑巖體兩邊和中部都會(huì)形成破裂，隨著石英斑巖汁的上升爆破，能夠?qū)⒈姸嗔颉f以及少量的銅攜帶至巖層表面，經(jīng)過(guò)結(jié)晶分化產(chǎn)生面型蝕變分帶，鉬元素在強(qiáng)鉀硅化帶中積累，逐漸的產(chǎn)生細(xì)脈侵染型鉬框。此外，銅礦也在石英斑巖活動(dòng)過(guò)程中逐漸的累積、改造以及疊加，并在原有構(gòu)造裂隙系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)移和積累，逐漸的鉬礦和銅礦進(jìn)行聯(lián)合，形成銅鉬礦。銅礦化作用在石英斑巖上進(jìn)行逐漸的積累和富集，最終形成規(guī)模相對(duì)較大的銅礦，呈水平席狀。因此，在成礦雜巖體同源的礦液和兩次復(fù)合的“三位一體”（塊狀硫化物型、矽卡巖型、斑巖型“三位一體”中高溫?zé)嵋盒豌~（鉬）礦的成礦模式）成礦作用下，最終形成了城門山銅礦床。

2.2 找礦方向

2.2.1 控礦因素

（1）構(gòu)造對(duì)成礦的控制。巖體內(nèi)密集裂隙帶、接觸帶、層間破碎帶、斷裂帶及五通組與黃龍組假整合面是控制礦體的構(gòu)造。

（2）巖漿巖對(duì)成礦的控制。燕山期中酸―酸性淺成―超淺成多次侵入雜巖體屬鈣堿性，是成礦內(nèi)因。

（3）圍巖對(duì)成礦的控制。成礦圍巖為碳酸鹽巖時(shí)，圍繞接觸帶而形成矽卡巖型銅礦；成礦巖體附近存在“炭質(zhì)頁(yè)巖、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖、石英砂巖、石英砂礫巖”巖性組合或地層組合中含原生黃鐵礦、菱鐵礦以及巖性物理化學(xué)性質(zhì)差異較大的區(qū)段利于成礦，常形成似層狀塊狀硫化物銅礦體；巖性單一、組合簡(jiǎn)單和硅鋁質(zhì)巖石不利成礦。

2.2.2 找礦標(biāo)志

（1）構(gòu)造標(biāo)志。北北東向構(gòu)造復(fù)合北西向和北東東向構(gòu)造結(jié)點(diǎn)，是成巖、成礦的有利地段。廣泛發(fā)育的接觸構(gòu)造和層間破碎帶是尋找矽卡巖型銅礦的有利部位；發(fā)育內(nèi)生角礫巖是尋找斑巖型銅鉬礦的標(biāo)志。

（2）巖漿巖標(biāo)志。成礦與中酸性、淺―超淺成小侵入體有關(guān)，其中花崗閃長(zhǎng)斑巖主要與銅礦有關(guān)，石英斑巖主要與鉬礦有關(guān)，多次侵入的筒狀巖體、多次成礦作用有利于形成大型、多礦種的復(fù)合礦床。

（3）圍巖蝕變標(biāo)志。矽卡巖化及與其伴生的一套硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化是尋找矽卡巖型銅礦標(biāo)志。鉀長(zhǎng)石化及與其伴生的黑云母化、硅化、絹云母化、泥化是尋找斑巖型鉬礦的標(biāo)志。

（4）礦化標(biāo)志。強(qiáng)黃鐵礦化，伴生銅、鉛、鋅礦化，是找礦的最直接、最重要標(biāo)志。鉛鋅礦化常分布于礦體上部及邊緣。

（5）淋濾帽、鐵帽標(biāo)志。淋濾帽、鐵帽是找礦的直接標(biāo)志。

（6）地球物理場(chǎng)標(biāo)志。礦床位于區(qū)域磁場(chǎng)抬高區(qū)邊緣之局部異常地段，反映出深部大巖體和淺部小巖株的控礦作用。在礦體上重、磁力及電法測(cè)量均有異常顯示。

（7）地球化學(xué)場(chǎng)標(biāo)志。區(qū)域地球化學(xué)場(chǎng)銅高背景區(qū)內(nèi)，出現(xiàn)多元素組合，具金屬分帶、濃度分帶明顯的局部異常是找礦的有利遠(yuǎn)景區(qū)。

（8）其他標(biāo)志。銅草、古采礦遺跡等是找礦間接標(biāo)志。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)九江城門山銅礦床礦區(qū)范圍與自然地理概況和地質(zhì)特征、成礦機(jī)理以及找礦方向進(jìn)行研究，本文主要得出如下結(jié)論：

（1）成礦作用機(jī)理分為燕山早期晚階段和燕山晚期早階段，礦床構(gòu)成以斑巖體為中心與燕山期中酸性侵入巖有關(guān)的塊狀硫化物型、矽卡巖型、斑巖型“三位一體”中高溫?zé)嵋盒豌~（鉬）礦的成礦模式。

（2）礦床北西向構(gòu)造是基礎(chǔ)，控制巖漿礦化帶呈北西向展布；燕山期中酸―酸性淺成―超淺成多次侵入雜巖體屬鈣堿性，是成礦內(nèi)因。

（3）通過(guò)本文的探討及研究為進(jìn)一步找礦總結(jié)了更多的找礦標(biāo)志，如構(gòu)造標(biāo)志、巖漿巖標(biāo)志、圍巖蝕變標(biāo)志、礦化標(biāo)志、淋濾帽鐵帽標(biāo)志、地球物理場(chǎng)標(biāo)志、地球化學(xué)場(chǎng)標(biāo)志等。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚輝躍，息朝莊.江西城門山銅鉬礦床特征與成因研究，礦業(yè)快報(bào)[J].2008.

[2]江西省地質(zhì)局贛西北大隊(duì).江西省九江縣城門山礦區(qū)銅礦詳細(xì)勘探地質(zhì)報(bào)告，1981.

[3]江西省地礦局贛西北大隊(duì).江西九江～瑞昌地區(qū)銅金成礦條件及成礦預(yù)測(cè)，1990.