屈亞燦

(江西地礦局贛西北大隊(duì) 江西九江 332005)

1 區(qū)域地質(zhì)背景

龍垱溝礦區(qū)位于長江中下游鐵銅金成礦帶，大冶-九江成礦亞帶，九瑞銅金礦田的鄧家山-通江嶺向斜西端。

區(qū)域地層以奧陶系-中三疊系發(fā)育較全。奧陶系、志留系分布于背斜核部，泥盆系-二疊系分布在背、向斜翼部，三疊系通常組成向斜核部；第三系僅分布在桂林橋-丁家山-白華寺斷陷盆地，第四系廣泛分布于江湖平原等地。

區(qū)內(nèi)褶皺軸向?yàn)楸睎|東向-北東向。背向斜相間平行排列，背向斜軸部常有次級(jí)褶曲。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造以北東東向最為發(fā)育，次為北西-北北西向和北東-北北東向。北東東向斷裂規(guī)模較大，形成于褶皺后期，初屬壓扭性質(zhì)，后經(jīng)多次活動(dòng)，力學(xué)性質(zhì)幾經(jīng)變化，形成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)面；在燕山期顯張扭性特征，對(duì)成巖成礦有明顯控制作用。北西-北北西向斷裂規(guī)模不等，規(guī)模大者呈北西走向，局部呈北北西向，具多次活動(dòng)，力學(xué)性質(zhì)復(fù)雜，對(duì)巖體也有重要控制作用；規(guī)模小者多屬壓扭性質(zhì)，為成礦后期斷裂。北東-北北東向斷裂規(guī)模較小，系沿區(qū)域性早期南-北擠壓形成的北東向剪裂發(fā)育的左行平移沖斷層，幾經(jīng)改造且走向向北偏轉(zhuǎn)為北北東向，切割北東東向斷裂，對(duì)前期斷裂起著活化加劇作用；對(duì)成巖成礦有明顯控制作用。

北西向和北東東向構(gòu)造組成菱形網(wǎng)格，是礦田的構(gòu)造骨架。構(gòu)造結(jié)點(diǎn)，特別是在有北北東向斷裂復(fù)合加劇時(shí)，對(duì)巖體、礦床定位有主要的控制作用。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較強(qiáng)烈，巖漿巖活動(dòng)有燕山期和喜山期兩個(gè)巖漿旋回。燕山期巖體為中酸性淺-超淺成巖體，由北向南可分為五個(gè)巖漿亞帶。巖石類型主要有石英閃長玢巖、花崗閃長斑巖和石英斑巖等。石英閃長玢巖與金、銀、鉛、鋅、銅成礦關(guān)系密切，如洋雞山金礦；花崗閃長斑巖與銅、金成礦關(guān)系密切，如城門山銅礦、武山銅礦、雞籠山金銅礦，豐山洞銅礦、丁家山銅礦等；石英斑巖與鉬成礦關(guān)系密切，如城門山鉬礦。喜山期為裂隙噴發(fā)的玄武巖，目前未發(fā)現(xiàn)與之有關(guān)的礦床。

區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)豐富，以銅金為主，共伴生有銀、鉬、鉛、硫等。已探明的大中型礦床有城門山、武山、雞籠山、豐山洞、洋雞山等。沉積礦產(chǎn)以白云巖、石灰?guī)r為主，次為粘土、煤等。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

礦區(qū)出露地層從老到新有：志留系中統(tǒng)紗帽組，二疊系下統(tǒng)茅口組、上統(tǒng)龍?zhí)督M和長興組，三疊系下統(tǒng)大冶組、中統(tǒng)嘉陵江組及第四系。受構(gòu)造和巖漿作用影響，地層產(chǎn)狀復(fù)雜，總體走向近東西向，部分地層發(fā)生倒轉(zhuǎn)。

2.1.1 志留系 上統(tǒng)紗帽組(S3s)分布于礦段西南F12以南斜綱山一帶，由細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉巖組成。

2.1.2 二疊系 分布于易家山-冬鼓腦、藥叢凹以及堡下-黃柏巖一帶。①下統(tǒng)茅口組(P1m)：薄-中厚層含燧石結(jié)核灰?guī)r，厚度大于350m，是礦區(qū)銅鉬礦控礦圍巖。②上統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)：灰色頁巖及炭質(zhì)頁巖夾煤層，厚0～10m。③上統(tǒng)長興組(P2c)：上部為1.5m左右硅質(zhì)頁巖夾炭質(zhì)頁巖，下部為中厚層灰?guī)r夾燧石條帶，厚25m左右。

2.1.3 三疊系 廣泛分布于礦段大部分地區(qū)。①下統(tǒng)大冶組(T1d)：分布于礦段中部。下段(T1d1)為黃綠色頁巖，局部夾灰?guī)r透鏡體，厚11.4m；上段(T1d2)為中厚層及薄層灰?guī)r，下部夾泥質(zhì)條帶，底部夾頁巖，厚162m。②中統(tǒng)嘉陵江組(T2j)：分布于礦段北部，東南部及龍垱溝。下段(T2j1)為薄-厚層灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r，厚246m；中段(T2j2)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，厚183m；上段(T2j3)為厚-巨厚層白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r，厚度大于317m。

2.1.4 第四系 分布于溝谷及溶蝕洼地中，為碎石亞粘土、粘土等。厚度0～20.35m，除區(qū)南沖積平地厚度較大，一般為0～5m。

2.2 構(gòu)造

2.2.1 褶皺 礦區(qū)位于鄧家山-通江嶺向斜之西端，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：①堡下-黃柏巖倒轉(zhuǎn)背斜：西起鄧家山村，向東經(jīng)堡下、黃柏巖出圖。核部由二迭系下統(tǒng)茅口組(P1m)含燧石結(jié)核灰?guī)r組成。兩翼分別為P2l、P2c、T1d1、T1d2等。北翼倒轉(zhuǎn)，產(chǎn)狀南傾，傾角50°左右；南翼正常，但近核部受F10破壞，地層不連續(xù)，堡下以西背斜傾伏端地層產(chǎn)狀正常，傾角平緩。沿背斜軸部及F10斷層附近有巖體侵入，并伴有Au、Cu、Pb、Zn、Sb等礦化。該背斜亦為礦區(qū)重要控礦背斜。②藥叢凹背斜：軸部地層為茅口組(P1m)灰?guī)r，受F9破壞后出露不完整。背斜軸向呈北東向。

2.2.2 斷層 礦區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育，以東西向?yàn)橹?，多為層滑逆斷層，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。各斷層特征見表4?，F(xiàn)將主要斷層特征敘述如下：①F10：分布于堡下-黃柏巖背斜南翼。長大于1 500m，寬2～30m。呈東西走向，向南傾，傾角上陡(60°±)下緩(30°±)。屬剪切帶型逆斷層。斷層角礫巖發(fā)育，構(gòu)造透鏡體發(fā)育，沿?cái)鄬佑写罅炕◢忛W長斑巖侵入。斷層帶常發(fā)生硅化，局部糜棱巖化，褐鐵礦化、黃鐵礦化、輝銻礦化及鉛鋅金礦化普遍。是堡下金礦重要控礦構(gòu)造，礦化沿?cái)鄬用婕按渭?jí)裂隙貫入。②F13：發(fā)育于大眼泉村北。長400m，寬10～20m，兩端被F9和F5切割。呈北西西向展布，向北北東傾，傾角地表緩(30°±)深部陡(70°±)，屬正斷層。斷層角礫巖發(fā)育，大理巖化強(qiáng)，并見有花崗閃長斑巖沿其貫入，是龍垱溝礦段深部隱伏巖礦體主要控巖控礦構(gòu)造。③F5：為區(qū)域北西向斷裂一部份。分布于礦區(qū)大眼泉-落鷹嘴，北部彌失。長>2000m，寬1～20m，呈南北走向，總體向西傾，傾角20～80°。斷層面彎曲呈弧形。屬平推逆斷層。沿?cái)鄬訌V泛發(fā)育構(gòu)造角礫巖，局部見礦化角礫，地層錯(cuò)位顯著，并切割早期近東西向斷裂，屬成礦后斷層。

2.2.3 破碎帶 礦區(qū)破碎帶發(fā)育，主要有構(gòu)造角礫巖帶和塌陷角礫巖帶等。①構(gòu)造角礫巖：伴隨礦段各斷層出現(xiàn)，形態(tài)有長條狀、透鏡狀、不規(guī)則狀。主要有大眼泉沿F13產(chǎn)出角礫巖帶和藥叢凹沿F9產(chǎn)出及堡下沿F10產(chǎn)出角礫巖帶等。角礫成分依據(jù)斷層產(chǎn)出部位地質(zhì)體成分而變化。②塌陷角礫巖：為灰?guī)r溶蝕洼地巖石崩落堆積而成。主要有銅鼓腦北F5西角礫巖帶、大眼泉村北和堡下東南角礫巖帶，以前者規(guī)模最大。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖活動(dòng)較強(qiáng)烈，主要為燕山早期的花崗閃長斑巖，龍垱溝隱伏巖體出現(xiàn)在礦區(qū)深部-340m～-420m標(biāo)高以下，呈巖墻產(chǎn)出，深部控制巖體頂面平緩，向SW方向緩傾。巖體與圍巖接觸帶常有0～20m礦化矽卡巖。巖石主要為花崗閃長斑巖，多具矽卡巖化和鉀化等；局部見花崗閃長巖。巖體南部為F13切割，北界未控制，該巖體是本區(qū)銅鉬礦重要成礦巖體。

2.4 地球物理、地球化學(xué)

礦區(qū)位于區(qū)域重力場近東西向梯級(jí)帶上，航磁表現(xiàn)與東雷灣連為一體而又各自形成強(qiáng)度約100nT的異常封閉圈，上延1 000m后礦區(qū)正處在豐山洞-東雷灣航磁區(qū)域異常的中心部位。

2.4.1 物探異常 歷次工作所發(fā)現(xiàn)并圈定的主要物探異常有：磁異常、瞬變電磁(TEM)異常、激電異常、自電異常和重力異?！，F(xiàn)分述如下：①磁異常(見圖1)：經(jīng)低通濾波后異常圈閉規(guī)則，位于礦區(qū)南部(龍垱溝礦段)，異常中心位于19線ZK19-1孔附近，范圍1km2，異常值40～60nT。礦區(qū)花崗閃長斑巖基本無磁性，但經(jīng)蝕變后有磁性，因而異常主要為礦化矽卡巖和蝕變花崗閃長斑巖引起，已被ZK17-1、ZK17-2等孔證實(shí)。因此，該異常對(duì)找礦具有指導(dǎo)意義。②TEM異常(見圖2)：分布于龍垱溝15線至27線以東(未圈閉)，呈長條狀分布，長>1200m，寬200～400m，早、中、晚各道響應(yīng)明顯，異常穩(wěn)定，響應(yīng)值高，兩翼近乎對(duì)稱。平面上在△Z低緩異常北翼。煤系地層是區(qū)內(nèi)低阻良導(dǎo)體。結(jié)合19線剖面，TEM異常低阻中心與煤系地層相當(dāng)，TEM測井成果亦反映煤系地層是唯一顯示異常地質(zhì)體。礦層亦屬低阻體，但非異常主要因素。但從平面關(guān)系，巖(礦)體與TEM異常位置相對(duì)應(yīng)，因而TEM異常對(duì)找礦有間接意義。③激電異常：Js(ηs)異常有4處，以下鄧和堡下異常范圍大，強(qiáng)度高，竹林塘和黃家塘以西異常較小、強(qiáng)度弱。含煤地質(zhì)體和礦層均屬低阻高激化特征，次為礦化花崗閃長斑巖，是礦區(qū)引起異常主導(dǎo)因素，特別是煤系地層，發(fā)育普遍、賦存較淺，引起異常強(qiáng)度大，范圍廣。如下鄧異常經(jīng)CK171、CK172、ZK17-4以及CK172測井成果驗(yàn)證，炭質(zhì)層ηs最高，次為與巖體有關(guān)硫化物礦化層；此外，堡下異常ηs曲線形態(tài)與煤系地層出露形態(tài)一致。竹林塘和黃家塘異常，無煤系地層干擾，當(dāng)屬淺部礦(化)體或礦化巖體引起。盡管受煤系地層干擾，激電異常對(duì)圈定和了解礦(化)體范圍，縮小靶區(qū)，提供找礦線索仍具有積極作用。④自電異常(見圖3)：見于大眼泉東，長軸北東向，-200mv等值線規(guī)模700×500m，最大負(fù)值-500mv，屬南傾較陡地質(zhì)體引起場的特征，與地層產(chǎn)狀基本一致，剖面上屬低阻高充電率。就目前資料分析，當(dāng)屬煤系地層與地下水引起異常。

圖1 龍土當(dāng)溝礦區(qū)蝕變分帶圖

圖2 物化探異常分布關(guān)系圖

圖3 龍土當(dāng)溝銅礦區(qū)15-19線地質(zhì)剖面對(duì)立體圖

⑤重力異常：總體從北向南重力場逐步下降。巖石密度灰?guī)r、大理巖為2.70～2.73×103kg/m3，花崗閃長斑巖為2.58～2.63×103kg/m3，志留系砂巖為2.49～2.53×103kg/m3。測區(qū)圈出局部異常6個(gè)(三高三低)，其中兩個(gè)位于礦區(qū)以南志留系地層中，意義不大，下鄧東南異常(+)和銅鼓腦異常(-)規(guī)模小，又無地表跡象巖石化探異常產(chǎn)出，單就異常而言，地質(zhì)意義不大；大眼泉西北異常(-)為東西兩端未圈閉異常帶，位于低緩ΔZ之南第四系浮土覆蓋區(qū)及高低密度地質(zhì)體過渡帶(隱伏斷層帶)，因而異常地質(zhì)意義亦不大；龍垱溝異常為北西向長條帶狀產(chǎn)出的低(-)異常，長約500m，東部變窄且未圈閉，產(chǎn)于T2j1與T1d2地層及低緩ΔZ異常北翼，同TEM異常較吻合，中心位于ZK17-2孔處。結(jié)合鉆孔資料與TEM產(chǎn)因分析，該異常與隱伏巖體有一定關(guān)系，也不排除破碎帶及煤系地層局部增厚的影響，但對(duì)發(fā)現(xiàn)并尋找隱伏巖礦體仍具一定意義。

2.4.2 地球化學(xué)巖石測量異常 鄧家山礦區(qū)共圈出規(guī)模大小、元素組合繁簡各異的各類異常十多處，主要有4處(如圖2所示)：落鷹嘴、鄧家山、堡下和珠樹泉異常，龍垱溝礦段處在鄧家山異常南部，特征如下：鄧家山異常分布于下鄧-鄧家山一帶。由Au、As、Zn、Pb、Sb、Cu、W、Ag組成面狀異常，形態(tài)復(fù)雜，受東西分布γδπ和北東向F6斷層控制。異常以Au為代表構(gòu)成三個(gè)中心，主要是Au、As、Zn、Pb中低溫元素為主，Ag、Cu、Sb、W零星分布。Au是主要成礦元素，As、Zn、Pb是主要伴生元素。就前緣元素、成礦元素、尾暈元素累加比值結(jié)果，均顯示明顯異常，尾暈元素W、Bi、Ni基本上未形成異常，表明未遭受剝蝕，屬礦上暈，深部仍具找礦前景。

2.5 蝕變與礦化

蝕變類型主要有：大理巖化、硅化、矽卡巖化、鉀長石化以及滑石化、綠泥石化、絹云母化等。礦化以黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、輝鉬礦為主，次為銀、閃鋅礦等礦化。黃銅礦化、輝鉬礦化、黃鐵礦化與大理巖化、矽卡巖化等密切相關(guān)。

3 礦床特征

3.1 礦體特征

龍垱溝以銅為主，共伴生有鉬、銀、鎘等。共圈出礦體9個(gè)，其中以ⅠCu、ⅤCu、ⅥCu礦體為主，占全區(qū)銅儲(chǔ)量83.99%，鉬則僅見于ⅠMo礦體中，詳見表1。

表1 龍垱溝礦區(qū)銅鉬礦體特征一覽表礦體編號(hào)礦種產(chǎn)出部位礦石類型分 布 位 置標(biāo)高(m)線號(hào)礦體形態(tài)產(chǎn)狀(°)控制礦體規(guī)模(m)傾向傾角走向長傾斜長見礦厚度平均品位(%)ⅠCu、ⅠMoCuMo巖體接觸帶CuSKMoSK-390～-32017-19似層狀15084003005.10～5.330.835.01～8.890.193ⅤCuCu外帶層間破碎帶CuMb-300～-11015-17似層狀17516～32400200～3501.15～8.330.79ⅥCuCu淺部巖體下接觸帶CuSK84～25015-17透鏡狀19030～501602642～351.7315-1CuCu外帶層間破碎帶CuMb-300～-27015透鏡狀175141001003.351.30ⅢCuCu外帶圍巖中CuSK-340～-29017-19脈狀16027～294001002.890.85ⅣCuCu外帶圍巖中CuMb-330～-27015-17脈狀17013～186001002.800.55ⅡCuCu外帶圍巖中CuSK-360～-29017-19脈狀160284001001.10～2.841.0115-2CuCu淺部巖體上接觸帶CuSK185～25015透鏡狀18035～5040506.180.59

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石類型 該礦段礦石氧化程度較低，自然類型為原生礦石。工業(yè)類型按主產(chǎn)礦種分為銅礦石、鉬礦石；按載礦母巖進(jìn)一步分為矽卡巖型銅礦石、矽卡巖型鉬礦石、大理巖型銅礦石、花崗閃長斑巖型銅礦石。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造 礦石結(jié)構(gòu)有：結(jié)晶結(jié)構(gòu)(包括半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu))，交代結(jié)構(gòu)(包括交代溶蝕結(jié)構(gòu)、交代邊緣結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、文象蠕蟲狀結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu))，固溶體分離結(jié)構(gòu)(包括格狀結(jié)構(gòu)、葉片狀結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu))，碎裂壓碎結(jié)構(gòu)等。

3.2.3 礦石物質(zhì)成分 礦區(qū)銅鉬礦石礦物成份為：黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦和斑銅礦、砷黝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、鎳黃鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦、蘭銅礦等礦石礦物以及方解石、石榴子石、透輝石、透閃石、符山石、石英、長石等脈石礦物。

3.2.4 礦物共生組合及生成順序 磁鐵礦(赤鐵礦)→輝鉬礦→黃鐵礦→黃銅礦→方鉛礦、閃鋅礦→脈狀(部分細(xì)粒)黃鐵礦。黃銅礦主要生成于熱液期的各階段；輝鉬礦早于黃銅礦多在巖漿期后及早期矽卡巖階段；方鉛礦、閃鋅礦形成于晚期矽卡巖階段；黃鐵礦生成時(shí)期跨度最大。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

龍垱溝礦段礦床屬與燕山早期花崗閃長斑巖有關(guān)的接觸交代矽卡巖型礦床，礦石類型主要為矽卡巖型銅礦、矽卡巖型鉬礦、矽卡巖化大理巖型銅礦。

4.1.1 龍垱溝礦段礦床控礦因素

(1)東西向緊閉褶皺與斷裂控礦是該區(qū)構(gòu)造控礦最大特點(diǎn)。F13、F10是中深部巖體上侵就位的通道。

(2)燕山期花崗閃長斑巖是本區(qū)成礦母巖，礦體常產(chǎn)于巖體接觸帶，局部地段巖體本身即為礦體。

(3)P-T地層為碳酸鹽巖建造，化學(xué)性質(zhì)活潑，易于發(fā)生交代蝕變，有利于成礦。

(4)矽卡巖化與銅鉬礦化密切相關(guān)。

4.1.2 成礦機(jī)理

(1)據(jù)鄰區(qū)同位素等資料，成礦物質(zhì)主要來源于上地幔。

(2)龍垱溝礦段從石英包裹體測溫來看為220～350℃；金礦成礦溫度為50～200℃(據(jù)雞籠山礦區(qū))。

(3)礦床成礦階段為矽卡巖階段、硫化物階段、熱液成礦階段、隱爆成礦階段(竹林塘金礦)、表生成礦階段。銅鉬礦主要形成于硫化物階段和熱液階段；金礦為低溫?zé)嵋弘A段和隱爆成礦階段，表生成礦階段使金進(jìn)一步富集。

(4)銅金(鉬)礦成礦模式見圖4。

4.2 找礦標(biāo)志

(1)構(gòu)造標(biāo)志：東西向斷裂構(gòu)造及層間破碎帶是本區(qū)主要構(gòu)造標(biāo)志；

(2)巖漿巖標(biāo)志：燕山期花崗閃長斑巖是本區(qū)成礦母巖，對(duì)成礦起決定性作用；

(3)地層標(biāo)志：P-T地層是矽卡巖型銅(鉬)礦有利圍巖；

(4)蝕變標(biāo)志：矽卡巖化、大理巖化、硅化、絹云母化等是成礦圍巖蝕變主要類型；

(5)物化探異常標(biāo)志：高精度磁異常指示隱伏巖體存在；瞬變電磁和激電異常對(duì)銅鉬礦化有一定指示意義，但受炭質(zhì)層干擾。巖石化探Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb異常發(fā)育，且重疊性好，是本礦有利地球化學(xué)標(biāo)志。

圖4 龍土當(dāng)溝銅鉬礦成礦模式圖

5 結(jié)論

經(jīng)研究可得，龍垱溝礦段礦床屬與燕山早期花崗閃長斑巖有關(guān)的接觸交代矽卡巖型礦床，礦石類型主要為矽卡巖型銅礦、矽卡巖型鉬礦、矽卡巖化大理巖型銅礦。礦床定位受區(qū)域斷裂和燕山花崗閃長斑巖體控制；龍垱溝隱伏巖體是本區(qū)銅鉬礦重要成礦巖體；礦體分布于13～21線-390～250m標(biāo)高范圍內(nèi)，礦體傾向150～180°，傾角由下向上由緩變陡(8～50°)。礦體形態(tài)為似層狀、脈狀、透鏡狀。礦石氧化程度較低，自然類型為原生礦石。