江西省瑞昌市龍垱溝銅礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

馮道水

龍垱溝銅礦床位于江西省瑞昌市北西310°方向直距22km處的贛鄂邊界上。大地構(gòu)造位置屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ）、下?lián)P子—錢(qián)塘臺(tái)坳（Ⅱ）、九江臺(tái)陷（Ⅲ）、九江—瑞昌凹褶斷束（Ⅳ）。該區(qū)位于豐山洞銅礦與武山銅礦之間，區(qū)域巖漿活動(dòng)較常見(jiàn)，構(gòu)造系統(tǒng)發(fā)育，成礦地質(zhì)條件較好，區(qū)域內(nèi)已有豐山洞銅礦、武山銅礦、東雷灣銅礦、竹林塘金礦等系列金屬礦床。本文結(jié)合前人對(duì)周邊地區(qū)銅礦床研究資料，總結(jié)龍垱溝銅礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志，對(duì)指導(dǎo)區(qū)域范圍內(nèi)尋找隱伏巖體及深部找礦工作有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

項(xiàng)目工作區(qū)是濱太平洋構(gòu)造域、長(zhǎng)江中下游鐵銅成礦帶、大冶——九江成礦亞帶的主要組成部分。它位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)中的下?lián)P子坳陷帶西段，被夾持于大別地塊與江南隆起之間，礦產(chǎn)資源豐富。

區(qū)域地層發(fā)育較為完整?；椎貙訛橹性沤珉p橋山群，蓋層除早、中泥盆世、晚石炭世、晚三疊世、侏羅紀(jì)-白堊紀(jì)地層外，其它各時(shí)代地層均較發(fā)育，奧陶紀(jì)至中三疊世地層發(fā)育較全，分布較為廣泛。志留系為潮坪—淺海陸棚相泥砂質(zhì)碎屑巖建造；泥盆系為上統(tǒng)五通組碎屑巖建造；石炭系為中統(tǒng)黃龍組碳酸鹽巖；二疊系以淺海盆地相碳酸鹽巖建造為主，海陸交互相含煤建造為次，由兩個(gè)海進(jìn)式沉積旋回組成；三疊系以淺海盆地—潮坪相碳酸鹽巖建造為主，上部為碎屑巖建造；古近系僅在斷陷盆地中呈零星分布；第四系主要在河流、湖泊分布廣泛發(fā)育。

本區(qū)處于一長(zhǎng)期活動(dòng)的地質(zhì)構(gòu)造部位，在地史發(fā)展過(guò)程中經(jīng)歷了多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，形成了一定的巖石組合及其形變特征，具有多層結(jié)構(gòu)構(gòu)造格局。區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)有晉寧、加里東、燕山和喜山四期，巖體出露面積約占區(qū)域總面積的3%，小巖體星羅棋布。區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用具局部性，主要有接觸變質(zhì)作用形成的大理巖化、角巖化，接觸交代作用形成的矽卡巖化。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

龍垱溝礦區(qū)地層從老到新有：志留系上統(tǒng)茅山組，二迭系中統(tǒng)茅口組、上統(tǒng)龍?zhí)督M和長(zhǎng)興組，三迭系下統(tǒng)青龍組、殷坑組、周沖村組及第四系。受構(gòu)造和巖漿作用影響，地層產(chǎn)狀不規(guī)則，較復(fù)雜，總體呈近東西向，局部地層發(fā)生倒轉(zhuǎn)。主要地層特征如下。

2.1.1 志留系

上統(tǒng)茅山組：豬肝色中-薄層狀含鐵質(zhì)細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、海綠色長(zhǎng)石石英砂巖等，厚度約150m ～320m。

2.1.2 二迭系

中統(tǒng)茅口組：

下段：為淺灰黑色、深灰色透鏡狀灰?guī)r、含燧石結(jié)核灰?guī)r，厚度在30m ～150m；上段：深灰色厚層狀燧石結(jié)核灰?guī)r夾硅質(zhì)巖、灰—深灰色厚層—塊狀含燧石生物碎屑灰?guī)r、含燧石條帶灰?guī)r，厚度在270m ～410m 之間，是本區(qū)內(nèi)主要礦體圍巖。

上統(tǒng)龍?zhí)督M：炭質(zhì)頁(yè)巖夾煤層，厚度在0.5m ～12m 之間，局部不可見(jiàn)。與上覆長(zhǎng)興組為整合接觸，與下伏茅口組呈平行不整合接觸。

上統(tǒng)長(zhǎng)興組：本組巖性為淺灰黑色燧石結(jié)核灰?guī)r、局部發(fā)育硅質(zhì)巖，本層厚度10m ～40m。與上覆三疊系青龍組整合接觸。

2.1.3 三迭系

三迭系主要為碳酸鹽巖建造，可為矽卡巖礦床形成有利的圍巖條件，并且三疊系與二疊系界面為本區(qū)另一重要的成礦結(jié)構(gòu)面。

下統(tǒng)青龍組：由灰綠色、黃綠色頁(yè)巖、粉砂質(zhì)泥巖、含鈣泥巖組成；下統(tǒng)殷坑組：下部為淺灰—灰色薄—中薄層狀泥晶灰?guī)r夾頁(yè)巖，向上變?yōu)闇\灰色中厚層狀灰?guī)r與薄層狀灰?guī)r、泥質(zhì)條帶灰?guī)r。與上覆周沖村組為整合接觸關(guān)系，厚度在210m ～350m之間。

下統(tǒng)周沖村組：分布于礦區(qū)四周。下段為薄—厚層灰?guī)r（層厚0.1m ～2m）、淺肉紅色白云質(zhì)灰?guī)r、局部鮞狀灰?guī)r，厚約250m；中段為薄—極薄層白云質(zhì)灰?guī)r、角礫狀白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r，局部為白云巖，厚150m ～210m；上段為厚—巨厚層肉紅色和淺肉紅色白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r，厚度大于300m。

2.1.4 第四系

廣泛分布于溝谷等低洼地區(qū)及坡面較緩地帶，主要由粘土、碎石亞粘土組成，厚度在1 至數(shù)十米不等。除礦區(qū)南部大眼泉村周?chē)穸容^大，一般為0m ～6m。

2.2 構(gòu)造

整體上鄧家山（龍垱溝）—東雷灣為一東西向向斜構(gòu)造，龍垱溝礦區(qū)及外圍內(nèi)部次級(jí)背向斜發(fā)育，斷層眾多，極為復(fù)雜。礦區(qū)主要具一次級(jí)倒轉(zhuǎn)背斜及以東西向?yàn)橹鞯膶踊鏀鄬?，其中以東西向?yàn)橹鞯膶踊鏀鄬邮菂^(qū)內(nèi)主要控巖控礦構(gòu)造，礦區(qū)西部及西北角還發(fā)育有構(gòu)造角礫巖和塌陷角礫巖。

2.2.1 褶皺

龍垱溝礦區(qū)位于鄧家山—通江嶺向斜西部，由一個(gè)次級(jí)背斜和一個(gè)次級(jí)向斜組成，呈近東西向平行排列。自北向南分述如下：

次級(jí)倒轉(zhuǎn)倒轉(zhuǎn)背斜：主要分布在礦區(qū)北部及外圍。核部由二迭系中統(tǒng)茅口組（P2m）含燧石結(jié)核灰?guī)r組成。北翼倒轉(zhuǎn)，產(chǎn)狀南傾，傾角45°左右；南翼正常，但靠近軸部受斷層破壞，造成局部地層不連續(xù)。沿背斜軸部及斷層附近有巖體侵入，并伴有Au、Cu、Mo、Pb、Zn、Sb 等礦化。該背斜亦為礦區(qū)重要控礦構(gòu)造，核部為巖漿巖上侵重要通道。

2.2.2 斷層

龍垱溝礦區(qū)斷層發(fā)育，以東西向?yàn)橹?，多為逆斷層，一般為成礦前之構(gòu)造，并具多期活動(dòng)特點(diǎn)，是區(qū)內(nèi)主要控巖控礦構(gòu)造；南北向斷裂一般生成較晚，切割東西向斷層；此外，還有規(guī)模較小的北西向和北東向平移斷層。

F1：發(fā)育于礦區(qū)范圍外南部。長(zhǎng)410m，寬11m ～22m，頭尾被F9 和F5 切割。呈北西西向展布，向北北東傾，地表傾角較緩深部較陡。屬正斷層。斷層角礫巖發(fā)育，寬10cm ～70cm，角礫膠結(jié)較好，成分較雜，角礫成分有大理巖、灰?guī)r、泥質(zhì)、黃鐵礦、花崗閃長(zhǎng)斑巖。大理巖化強(qiáng)，并見(jiàn)有花崗閃長(zhǎng)斑巖貫入。是龍垱溝礦區(qū)深部隱伏巖礦體主要控巖控礦構(gòu)造。

F2：為礦區(qū)及外圍北西向斷裂一部分。分布于礦區(qū)大眼泉向北延伸超2050m，寬1m ～22m，呈近南北走向，總體向西傾，傾角25°～82°。斷層面彎曲不規(guī)則呈弧形。屬平推逆斷層。沿?cái)鄬用鎻V泛發(fā)育構(gòu)造角礫巖，可見(jiàn)黃鐵礦化角礫，地層錯(cuò)位明顯，并切割更早時(shí)近東西向斷裂，屬成礦后期斷層。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖活動(dòng)較強(qiáng)烈，主要為燕山期中酸性侵入巖花崗閃長(zhǎng)斑巖，較大的有龍垱溝深部隱伏巖體，該巖體是本區(qū)銅礦重要成礦巖體。

（1）巖體。出現(xiàn)在龍垱溝礦區(qū)外圍地表至深部-320m 標(biāo)高以下。呈巖枝產(chǎn)出，控制巖體呈NNW 走向，傾角較陡，傾向SW 方向。巖體與圍巖接觸帶常有0m ～22m 含礦矽卡巖，22m ～50m間還常見(jiàn)矽卡巖化、硅化。巖石為花崗閃長(zhǎng)斑巖，多具矽卡巖化局部見(jiàn)鉀化、綠泥石化、綠簾石化等。

（2）巖石學(xué)特征。本區(qū)主要見(jiàn)燕山期侵入巖漿巖，巖石類型為花崗閃長(zhǎng)斑巖，斑狀結(jié)構(gòu)、花崗結(jié)構(gòu)、局部為似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶主要為斜長(zhǎng)石、石英，少數(shù)為鉀長(zhǎng)石、角閃石、黑云母等。長(zhǎng)石呈板狀、板柱狀，一般2mm ～3mm×4mm ～7mm，含量在5%～18%；石英呈粒狀，粒徑2mm ～5mm，3%～7%，斷面正方形或六方形；鉀長(zhǎng)石斑晶在深部多見(jiàn)，多為2mm ～3mm×2mm ～5mm，淺肉色—肉紅色，含量少于斜長(zhǎng)石，在3 ～7%左右；黑云母為六方形片狀，片徑0.05mm ～1mm，集合體呈柱狀，含量在2%～5%?；|(zhì)由微細(xì)粒、細(xì)粒的長(zhǎng)石、石英等組成，粒徑為0.01mm ～0.1mm。副礦物為磷灰石、榍石、磁鐵礦、褐簾石、鋯石、獨(dú)居石等。巖石大多發(fā)生蝕變，淺部巖石風(fēng)化強(qiáng)烈。

龍垱溝花崗閃長(zhǎng)斑巖根據(jù)地科院所做的5 個(gè)樣品結(jié)果，巖體富含稀土元素，其稀土總含量（ΣREE）為158.17×10-6～111.47×10-6，平 均 為142.96×10-6，并且近矽卡巖和礦體的巖石稀土含量較低，向深部含量有增高的趨勢(shì)。

（3）巖石化學(xué)特征。依據(jù)巖體與地層的接觸關(guān)系，結(jié)合鄰區(qū)同類巖體同位素年齡資料，龍垱溝巖體與封山洞、雞籠山等巖體的侵位、物質(zhì)來(lái)源、演化歷史等基本相同，同屬于侏羅紀(jì)晚世到白堊紀(jì)早世燕山期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。

2.4 蝕變礦化

礦區(qū)主要蝕變類型有：矽卡巖化、大理巖化、硅化、鉀長(zhǎng)石化以及綠泥石化、絹云母化、滑石化等。

其中礦區(qū)主要分布大理巖化，礦區(qū)深部隱伏巖體及巖枝與圍巖接觸帶附近見(jiàn)矽卡巖化。

在龍垱溝礦區(qū)-320m 以下具分帶現(xiàn)象，從上至下（以巖體或巖枝為中心由遠(yuǎn)到近）可分為四個(gè)帶：A 灰?guī)r帶，該帶巖石未發(fā)生蝕變或偶見(jiàn)微弱大理巖化；B 大理巖化帶，多見(jiàn)于P2m 地層（淺部為T(mén)1q）中，受小巖脈影響，圍巖發(fā)生大理巖化，蝕變強(qiáng)度不一；C 矽卡巖化帶，主要見(jiàn)于巖體內(nèi)外接觸帶，還見(jiàn)于層間破碎帶，蝕變分布較不均勻；D 鉀長(zhǎng)石化—硅化帶，發(fā)育于深部隱伏巖體-700m 以下范圍。其中，第B、C 帶是本區(qū)重要礦化蝕變帶。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

龍垱溝礦區(qū)以銅為主，共生有鉬，伴生有硫、銀、鎘等。共圈出3 個(gè)主要礦體、6 個(gè)單線單孔礦體，3 個(gè)主礦體分別為ⅠCu、ⅤCu、ⅥCu。主要礦體地質(zhì)特征敘述如下。

ⅠCu 礦體：分布于-390m ～-320m 深度范圍巖體接觸帶外帶矽卡巖中。呈似層狀；長(zhǎng)約400m，傾斜延伸300m，見(jiàn)礦厚銅礦體4.90m ～5.85m；傾向148°，傾角12°。礦石工業(yè)類型主要為矽卡巖型銅礦石。

ⅤCu 礦體：分布于-335m ～-110m 標(biāo)高茅口組層間破碎帶中，呈似層狀；走向長(zhǎng)300m，傾斜延伸260m ～440m，見(jiàn)礦厚1.15m ～8.33m；礦體傾向175°，傾角23°～32°。礦石工業(yè)類型為大理巖型銅礦石。

ⅥCu 礦體：產(chǎn)于淺部巖體接觸帶矽卡巖中。呈似層狀，控制走向長(zhǎng)350m、傾斜延伸230m，見(jiàn)礦水平厚2m ～35.00m，礦體走向近東西，傾向南，傾角30°～50°。礦石工業(yè)類型為矽卡巖型、矽卡巖化大理巖型銅礦石。

3.2 礦石物質(zhì)組成

礦石礦物：礦石中金屬礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦、斑銅礦、藍(lán)銅礦、輝鉬礦、閃鋅礦、方鉛礦、白鎢礦、藍(lán)銅礦、褐鐵礦、磁鐵礦等；脈石礦物有石榴子石、石英、長(zhǎng)石、方解石、綠泥石、綠簾石等。

3.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)：有半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、粒狀變晶結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、碎裂壓碎結(jié)構(gòu)等。

礦石構(gòu)造：主要為塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造，局部見(jiàn)角礫狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造。

3.4 礦石化學(xué)成分

有益有害組分在礦體中的含量：①Cu：ⅠCu 礦體為0.21% ～3.25%、平均0.83%，ⅤCu 礦體為0.14% ～4.41%、平均0.79%，ⅥCu 礦體為0.11% ～9.58%、平均1.67%；②Mo：ⅠCu 礦體為0.006%～0.10%、平均0.02%，ⅥCu 礦體根據(jù)4 個(gè)組合樣為0.006%；③Au：ⅠCu 礦體為0.08×10-6～0.15×10-6，ⅤCu 礦體為0.14×10-6～0.27×10-6、平均0.18×10-6，ⅥCu 礦體為0.05×10-6～0.26×10-6、平均0.14×10-6；④Ag：ⅠCu 礦體為5.50×10-6～16.5×10-6（組合樣為19.0×10-6），ⅤCu 礦體未作分析，ⅥCu 礦體為9.0×10-6～27.5×10-6、平均17.66×10-6；⑤Cd：組合樣品分析為ⅠCu礦體0.0018%，ⅥCu礦體為0.0003%～0.00081%；⑥As：ⅠCu礦體為0.02%，ⅥCu礦體為0.02%～0.028%。

主元素Cu 具有一定的變化規(guī)律：

總體上呈現(xiàn)東高西低的趨勢(shì)：深部（-100m 標(biāo)高以下）從17線到15 線ⅤCu 礦體銅品位由1.19%降為0.52%。在剖面上則呈南高北低趨勢(shì)：如17 線，ⅠCu 礦體分段品位ZK17-2 的0.53%至ZK17-3 的0.21%；ⅤCu 礦體則由1.19%降至0.34%。淺部（-100m 標(biāo)高以上）銅礦體（ⅥCu 礦體）銅品位中部高、上下變貧，+200m 標(biāo)高為1.09%→+173m 標(biāo)高為1.27%→+147m 標(biāo)高為0.97%→+121m 標(biāo)高為0.41%。

3.5 礦石類型

龍垱溝礦區(qū)礦石自然類型均為原生礦石。在礦石自然類型劃分的基礎(chǔ)上，根據(jù)礦石工業(yè)技術(shù)條件和礦石物質(zhì)組分（礦石礦物、脈石礦物）不同所反映在選礦性能、體重上的差異以及主要元素組合特征等因素劃分礦石工業(yè)類型，主要有含銅矽卡巖型礦石、含銅大理巖礦石、含銅花崗閃長(zhǎng)斑巖礦石。

含銅矽卡巖型礦石：分布于深部和淺部巖體接觸帶。以浸染狀構(gòu)造為主，次為塊狀構(gòu)造。礦石礦物為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等，深部還見(jiàn)有磁鐵礦、赤鐵礦、輝鉬礦；脈石礦物深部為透輝石、石榴石、透閃石、方解石、硅灰石、方柱石、陽(yáng)起石等，淺部為符山石、透輝石、方柱石、陽(yáng)起石等。是ICu、ⅥCu 主要礦石類型。

含銅大理巖礦石：分布于層間破碎帶礦體中。以塊狀構(gòu)造為主，次為浸染狀構(gòu)造。礦石礦物為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、蘭銅礦等；脈石礦物主要為方解石。是VCu 主要礦石類型。

含銅花崗閃長(zhǎng)斑巖礦石：緊靠含銅矽卡巖礦石分布于內(nèi)接觸帶，以浸染狀構(gòu)造為主。礦石礦物為黃鐵礦、黃銅礦等，脈石礦物為石英、長(zhǎng)石、黑云母、角閃石、方解石等。由于量少未單獨(dú)劃出計(jì)算，而是將其并入含銅矽卡巖礦石中（極少數(shù)層間破碎帶中該類型礦石并入含銅大理巖礦石）。ⅥCu、15-2Cu 部分礦石為該礦石類型。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 控礦因素與找礦標(biāo)志

（1）礦區(qū)近南北向緊閉褶皺與斷裂控礦是該區(qū)構(gòu)造控礦，同時(shí)礦區(qū)西部及西北角發(fā)育構(gòu)造角礫巖和塌陷角礫巖。F5 是龍垱溝中深成隱伏巖體上侵就位的通道。

（2）巖漿熱液活動(dòng)。燕山期早期花崗閃長(zhǎng)斑巖是本區(qū)成礦母巖，礦區(qū)地表未出露巖體，礦區(qū)范圍內(nèi)均為隱伏巖體，故礦區(qū)主要通過(guò)鉆探等技術(shù)手段尋找?guī)r漿活動(dòng)特征。

（3）礦區(qū)圍巖均為二疊系至三疊系地層，為典型碳酸鹽巖建造，易發(fā)生接觸交代蝕變，有利于形成矽卡巖型礦床。

（4）矽卡巖化、大理巖化、硅化等與銅礦化密切相關(guān)。

4.2 礦床成因

石炭紀(jì)—三疊紀(jì)九瑞地區(qū)沉積了一套碳酸鹽巖，燕山早期中酸性巖漿受區(qū)域性深斷裂的影響，從下地殼巖漿房上侵至地殼淺部，在淺部巖漿房進(jìn)行充分的液態(tài)分異，逐步分異出閃長(zhǎng)巖漿、花崗閃長(zhǎng)巖漿和酸性巖漿。受區(qū)域斷裂構(gòu)造控制，巖漿沿龍垱溝礦區(qū)外圍三個(gè)構(gòu)造系統(tǒng)斷裂交匯結(jié)點(diǎn)上升侵位到地表以淺-300m ～-420m 乃至近地表與二疊—三疊系碳酸鹽巖接觸，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。首先沿內(nèi)接觸帶發(fā)生交代作用，形成無(wú)水矽卡巖；隨后含礦熱液繼續(xù)交代，主要在外接觸帶、接觸帶外層間斷裂與破碎帶和巖性差異面，以交代、充填兩種形式。最終形成似層狀的以銅為主的多金屬礦床。

5 結(jié)論

（1）龍垱溝銅礦床嚴(yán)格受礦區(qū)外圍東西向褶皺與斷裂系統(tǒng)控制，礦體形態(tài)較為簡(jiǎn)單，呈透鏡狀、似層狀分布，沿走向及傾向具緩波狀變化，礦體厚度較穩(wěn)定、品位穩(wěn)定程度一般。

（2）礦石工業(yè)類型主要為含銅矽卡巖型礦石、含銅大理巖礦石、含銅花崗閃長(zhǎng)斑巖礦石。矽卡巖化與銅礦化關(guān)系最為密切。

（3）礦床類型屬典型似層狀矽卡巖型銅礦床，找礦標(biāo)志主要為碳酸鹽巖圍巖、構(gòu)造、蝕變礦化、隱伏巖體。

（4）龍垱溝銅礦成礦物質(zhì)主要來(lái)源于燕山早期花崗閃長(zhǎng)斑巖，與附近武山、城門(mén)山、豐山洞等大型銅礦床成礦物質(zhì)來(lái)源一致，且具有相似的地質(zhì)背景，且礦區(qū)及其外圍構(gòu)造極為發(fā)育，說(shuō)明龍垱溝隱伏巖體具有較大的成礦潛力。