江西武山銅礦床勘查過(guò)程與找礦啟示

李箭箭

（江西省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì)，江西 南昌 330000）

江西武山銅礦的地理位置處于揚(yáng)子板塊北緣與西段凹陷地帶，隸屬于長(zhǎng)江中下游九瑞礦集中區(qū)域里最重要的大型銅礦-金屬礦床。受礦山形成年代影響，該地區(qū)較早之前就已經(jīng)從不同角度開(kāi)展了研究，借助于物理手段對(duì)該礦床周圍巖石的蝕變特征以及成礦流體性質(zhì)進(jìn)行了大致考察。從該區(qū)域研究現(xiàn)狀來(lái)看，大量文獻(xiàn)表明長(zhǎng)江中下游的成礦帶被認(rèn)作是典型的巖漿后期熱液礦床。隨著分層理論的提出，在50年代末期孟憲民學(xué)者首先提出了一個(gè)新的找礦方向即按地層找礦，該理論認(rèn)為長(zhǎng)江中下游的成礦帶屬于同生沉積成礦模式，并將礦床周圍的侵入礦床視為海相火山巖[1]。

1 江西武山銅礦床勘查過(guò)程

1.1 區(qū)域地質(zhì)情況

江西武山銅礦區(qū)是揚(yáng)子復(fù)式的斜向褶皺構(gòu)造，大體礦區(qū)山脈走向呈由北向東展布，兩側(cè)褶皺帶形成狀態(tài)不盡相同，北部山體較為平緩約為40°，南部山體偏陡局部有直立現(xiàn)象。在褶皺構(gòu)造系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)一系列平行斷裂組合，直接控制該區(qū)域內(nèi)巖漿巖的分布格局，為礦床中多金屬銅礦的產(chǎn)生提供重要控制作用。武山銅礦在經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)勘查與開(kāi)發(fā)中，現(xiàn)如今已經(jīng)建成較大規(guī)模的銅生產(chǎn)礦山。

1.2 礦床成因

武山銅礦主要呈帶層狀空間展布特點(diǎn)，在平面結(jié)構(gòu)劃分中可以明顯發(fā)現(xiàn)北部與南部礦床相鄰但不相交模式。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)看，不難發(fā)現(xiàn)在地下深度為800m位置時(shí)會(huì)出現(xiàn)出現(xiàn)南部礦床和北部礦床相交現(xiàn)象[2]。在北部礦床內(nèi)部礦體逐漸加深與巖體交接過(guò)程中，帶層狀產(chǎn)生的硫化物型礦體類型含量進(jìn)一步加深，對(duì)礦床內(nèi)部的礦物產(chǎn)生同位素交換影響，以武山銅礦礦體帶硫元素統(tǒng)計(jì)數(shù)量，分析該礦床成因，具體統(tǒng)計(jì)情況如表1所示。

表1 武山銅礦帶硫元素同位統(tǒng)計(jì)值（%）

從表中數(shù)據(jù)不難看出，武山北礦帶灰?guī)r層中，共生同類別的礦物之間同位元素硫差異較為明顯，硫化物的集中程度直接影響了銅礦和鐵礦的產(chǎn)出能力。主要原因是在自然界中化學(xué)元素的變化維度較大，不同性質(zhì)下化學(xué)元素具有多種來(lái)源，一般認(rèn)為礦床的生成受火山巖噴發(fā)沉積而成，再此過(guò)程中大量的地幔硫以及海水硫和還原硫分別對(duì)礦山巖性物質(zhì)加以作用，在相對(duì)范圍內(nèi)產(chǎn)生不同硫化物種，使礦山的初代層級(jí)不斷疊加改造，形成帶狀的分化型組合礦床，因此認(rèn)為武山銅礦礦山礦床的形成中，重硫的參與具有巨大貢獻(xiàn)。

1.3 成礦機(jī)制

武山礦區(qū)的主要礦體分布形態(tài)是帶似層狀結(jié)構(gòu)，其主要資源的富集特征具有不對(duì)稱性。在勘探過(guò)程中對(duì)礦床成因的探究可以了解其形成機(jī)制，并在其剪切構(gòu)造的背景下演變出巖漿的歷史沖擊作用，對(duì)礦區(qū)的巖體成礦上機(jī)制上具有重要作用。

在這一過(guò)程中主要分為兩方面：一方面巖漿成礦上硫化物質(zhì)的沖擊作用可以對(duì)不同空間結(jié)構(gòu)中的賦礦層次產(chǎn)生不同性質(zhì)的重力作用，受礦山形態(tài)走向?yàn)榛A(chǔ)，以武山銅礦北部巖體為中心，其巖體外部可以表現(xiàn)出強(qiáng)大張性應(yīng)力。另一方面巖漿流體在沖擊過(guò)程中會(huì)對(duì)礦種的空間變化產(chǎn)生不對(duì)稱性影響，造成空間礦床物質(zhì)的差異性。具體表現(xiàn)為高強(qiáng)度壓力向低壓力方向位移，成礦元素從高溫環(huán)境中逐漸向低溫過(guò)渡。在兩方面的巖漿作用下制造出多層次分級(jí)結(jié)構(gòu)的硫化物礦床，使武山銅礦的主體成礦機(jī)制受層狀硫化物元素影響，出現(xiàn)礦床整體空間分布的不對(duì)稱差異現(xiàn)象。

2 江西武山銅礦床找礦啟示

2.1 加深礦床物質(zhì)研究

一般特定礦山內(nèi)部的礦產(chǎn)資源不會(huì)呈現(xiàn)單一存在的分布特征，在大部分主資源開(kāi)發(fā)研究的同時(shí)，需要對(duì)勘查到的次資源進(jìn)行研究。大部分礦山礦床的物質(zhì)總含量不會(huì)超過(guò)共生礦床的數(shù)量總和，因此需要增加對(duì)伴生資源的綜合利用，減少礦山開(kāi)發(fā)中出現(xiàn)礦石品位低，主礦資源少等發(fā)生的概率。

在對(duì)江西省武山銅礦的勘查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，除了主要的黃銅礦資源外，其長(zhǎng)粒巖中微量元素的含量能夠?qū)r性形成產(chǎn)生巨大反作用。以銅礦中花崗巖和長(zhǎng)斑巖中的微量元素含量為標(biāo)準(zhǔn)：花崗巖中SiO2的含量在52.14%～64.12%之間，A/CNK的數(shù)值在0.75～1.56范圍內(nèi)，Na2O的含量處于4.00%～5.07%區(qū)間內(nèi)。長(zhǎng)斑巖中SiO2的含量在32.62%～44.25%之間，A/CNK的數(shù)值在0.25～0.76范圍內(nèi)，Na2O的含量處于2.21%～2.75%區(qū)間內(nèi)。根據(jù)礦床物質(zhì)內(nèi)的微量元素含量可以對(duì)礦山巖石的類別形態(tài)進(jìn)行直接劃分，因此在找礦初期建立礦床物質(zhì)微量元素的含量詳細(xì)組成研究，能夠確定該礦山內(nèi)的礦石能夠被利用。在此類條件基礎(chǔ)上開(kāi)展礦區(qū)地質(zhì)找礦，能夠有效地避免地質(zhì)找礦盲目性，減少無(wú)用礦開(kāi)采。

2.2 重視物質(zhì)綜合利用

在對(duì)礦山進(jìn)行資源勘查過(guò)程中，要同步對(duì)其開(kāi)展實(shí)際資源的潛力分析，在礦山所處的地質(zhì)構(gòu)造位置以及成礦地質(zhì)條件中，劃分礦山開(kāi)采的不同歷史時(shí)期內(nèi)資源的類型。礦山的找礦潛力是實(shí)現(xiàn)礦山資源增儲(chǔ)的重要因素，對(duì)某個(gè)地區(qū)的礦產(chǎn)資源潛力進(jìn)行分析，不僅能夠了解該區(qū)域內(nèi)的構(gòu)造演變過(guò)程，同時(shí)可以對(duì)該區(qū)域的礦床成礦規(guī)律有足夠的認(rèn)識(shí)。在江西武山礦區(qū)開(kāi)展的找礦工作，基于區(qū)域歷史性成礦背景，對(duì)古代以及中現(xiàn)代的成礦規(guī)律進(jìn)行探究，在成礦原因和成礦機(jī)制的作用下，對(duì)該區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境作出相應(yīng)的勘查計(jì)劃。武山銅礦內(nèi)部的成礦環(huán)境決定了斑巖型礦床成型的基本前提。

通過(guò)實(shí)際勘查結(jié)果和現(xiàn)有理論支持比對(duì)，在礦山褶皺地帶的形成階段，發(fā)現(xiàn)不同時(shí)期內(nèi)此類型的巖石礦床發(fā)育產(chǎn)出模式，在世界范圍均有不同的變化特征。主要類型的礦山物質(zhì)形成于中生代，在大量的巖漿巖沖擊沉積作用下產(chǎn)生了大量的黃銅礦與黃鐵礦資源，在兩者的伴生資源相互碰撞作用下，許多礦石物質(zhì)開(kāi)始形成。利用礦床的勘查過(guò)程，分析礦山內(nèi)部的物質(zhì)形成特征，可以充分進(jìn)行物質(zhì)的綜合利用。

2.3 協(xié)同礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)

受礦山內(nèi)部銅礦資源分布影響，礦體內(nèi)各類元素的含量較為均勻。以礦山物質(zhì)組成研究分析結(jié)果入手，可以得出該礦區(qū)內(nèi)主要金屬礦物為黃銅礦和黃鐵礦，利用好該區(qū)內(nèi)的礦產(chǎn)資源，形成銅礦開(kāi)采生產(chǎn)的流水工作線，在發(fā)展重金屬業(yè)的同時(shí)，利用新型電子科技打造第三產(chǎn)業(yè)。

銅礦具有價(jià)值與商品的雙重屬性，作為一種工業(yè)生產(chǎn)的重要戰(zhàn)略資源，能夠在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)維護(hù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和金融安全，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和我國(guó)銅礦行業(yè)作出新的貢獻(xiàn)和保障。在大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用的同時(shí)，該區(qū)域內(nèi)的就業(yè)人數(shù)可以穩(wěn)定在每年1500人左右，按照正常礦業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模，以資源利用率為百分之八十計(jì)算，可以為江西地區(qū)提供超過(guò)12億的潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值。礦山找礦過(guò)程不僅可以重新調(diào)度礦床內(nèi)部物質(zhì)的綜合利用，也可以在相對(duì)時(shí)間內(nèi)利用該區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)資源加以開(kāi)發(fā)，協(xié)調(diào)江西武山銅礦各個(gè)礦床之間的資源開(kāi)發(fā)。

3 結(jié)語(yǔ)

本次研究通過(guò)對(duì)江西武山銅礦礦床的勘查過(guò)程研究，較為細(xì)致的分析了該區(qū)域的地質(zhì)情況，并對(duì)礦體成因和成礦機(jī)制進(jìn)行了討論。在勘查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)找礦具有非常重要的啟示意義。

無(wú)論是從對(duì)礦床物質(zhì)研究還是綜合利用開(kāi)看，找礦的過(guò)程均能或多或少地影響該區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展布局。希望后續(xù)研究過(guò)程中能夠展開(kāi)大范圍勘探，對(duì)該區(qū)域的相關(guān)礦床加以探查，分析和主礦床之間的物質(zhì)聯(lián)系，為資源開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。