吳皇勝

(江西銅業(yè)集團(tuán)地勘工程有限公司，江西 德興 334224)

1 引言

欽州—杭州結(jié)合帶是我國重要的銅(金)多金屬成礦帶，沿帶發(fā)育有一系列的大中型多金屬礦床，如德興銅礦、銀山銅金多金屬礦和東鄉(xiāng)銅礦等。江西東鄉(xiāng)銅礦是一個(gè)以銅為主，共(伴)生有硫、鐵、鎢等的多金屬礦床。前人曾對(duì)東鄉(xiāng)銅礦的地球化學(xué)特征[1]、流體包裹體[2]、控礦構(gòu)造[3-4]、巖漿巖年齡[5]和成礦時(shí)代[2,5]等進(jìn)行了研究，探討了礦床成因、成礦規(guī)律[6-7]和礦床形成時(shí)代。本文在充分利用前人已有資料的基礎(chǔ)上，通過分析研究Ⅴ礦體最新的探礦數(shù)據(jù)，研究分析礦體在縱向和水平方向上的空間分布規(guī)律，結(jié)合巖漿巖、構(gòu)造等控礦因素，初步總結(jié)礦體地質(zhì)特征及礦化富集規(guī)律，推測(cè)可能的探礦方向。

2 區(qū)域地質(zhì)概況

東鄉(xiāng)銅礦位于欽—杭結(jié)合帶北東段的贛東北地區(qū)(圖1)，贛東北深大斷裂和萍鄉(xiāng)—廣豐深大斷裂帶的交匯處，萬年推覆隆起南側(cè)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造十分復(fù)雜，褶皺和斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，褶皺分為雙橋山群構(gòu)成的北東-北東東向基底褶皺和北東-北東東向蓋層褶皺[4]。區(qū)域巖漿活動(dòng)頻繁強(qiáng)烈，具有多期次特點(diǎn)，以燕山期火山活動(dòng)為主[5]。

3 礦區(qū)地質(zhì)特征

3.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露地層較簡單，從老至新分別為新元古界萬年群牛頭嶺組(pt31an)、上泥盆統(tǒng)-下石炭系華山嶺組(D3-C1h)、下石炭系梓山組(C1z)、上石炭系黃龍組(C2h)、上白堊系河口組(K2h)及第四系(Q)。

圖1 東鄉(xiāng)銅礦區(qū)域地質(zhì)簡圖

(1)新元古界萬年群牛頭嶺組(pt31an)：出露于礦區(qū)西北部，呈北東走向，傾向南東，主要巖性為一套深灰、青灰色、灰綠色，風(fēng)化后呈灰黃、紫紅色絹云黑云千枚巖、粉砂砂質(zhì)千枚巖、凝灰質(zhì)千枚巖夾含錳條帶狀千枚巖等，與上覆地層不整合接觸。

(2)上泥盆統(tǒng)-下石炭系華山嶺組(D3-C1h)：出露于礦區(qū)西北部，呈北東走向，傾向南東，主要巖性為紫紅色薄層粉砂巖、礫巖，砂礫巖互層，夾黃綠色、灰白色粉砂巖等，與上覆地層不整合接觸。

(3)下石炭系梓山組(C1z)：出露于礦區(qū)中北部，呈北東走向，傾向南東，主要巖性為深灰色砂礫巖夾泥巖、碳質(zhì)泥巖、石英砂巖夾泥質(zhì)灰?guī)r和礫巖等。銅硫礦體主要賦存于梓山組上段地層中。

(4)上石炭系黃龍組(C2h)：出露于礦區(qū)中部，呈北東向展布，傾向南東，主要巖性為灰色厚層狀塊狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、紫紅色薄層粉砂巖、灰白色石英砂巖夾粗砂巖、粉砂巖、灰白色鈣質(zhì)砂巖夾泥巖等，與上覆地層不整合接觸。銅硫礦體主要賦存于黃龍組下段地層中。

(5)上白堊系河口組(K2h)：分布于礦區(qū)南部，被大面積第四系覆蓋。主要巖性為紫紅色鈣質(zhì)砂質(zhì)礫巖、鈣質(zhì)含礫砂巖、鈣質(zhì)砂巖夾粉砂巖等，與上覆地層不整合接觸。

(6)第四系(Q)：第四系地層主要分布于礦區(qū)南部、河谷兩側(cè)及山間溝谷附近，為砂、礫石紅土與現(xiàn)代殘積物、坡積物及沖積物。

3.2 構(gòu)造

東鄉(xiāng)銅礦位于贛東北深大斷裂和萍鄉(xiāng)-廣豐深大斷裂帶的交匯處，受贛東北深大斷裂及其次級(jí)斷裂控制，區(qū)內(nèi)構(gòu)造十分發(fā)育，以斷裂構(gòu)造為主，規(guī)模大小懸殊。根據(jù)斷裂走向主要分為北東向、近南北向和北西向，其中以北東向斷裂最為發(fā)育(圖2)。

(1)北東向斷裂：是區(qū)內(nèi)規(guī)模最大、發(fā)育程度最好、自北向南貫穿全區(qū)的一組斷裂，控制銅硫礦體及脈巖的分布，為區(qū)內(nèi)控巖、控礦和容礦的主要構(gòu)造。斷裂長數(shù)百米至數(shù)千米不等，整體走向北東50°～60°，傾向南東，傾角30°～50°。

(2)近南北向斷裂：分布于礦區(qū)北部，規(guī)模較小，多切割礦體和巖體。斷裂長數(shù)米至幾十米不等，整體走向350°～15°，傾向南東，傾角中等至陡傾斜。

(3)北西向斷裂：分布礦區(qū)中部及西部，規(guī)模較小，多切割礦體和巖體。斷裂長數(shù)米至幾十米不等，整體走向290°～330°，傾向不一，傾角陡傾斜。

圖2 東鄉(xiāng)銅礦礦區(qū)地質(zhì)簡圖

3.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，具有多期次特點(diǎn)，晉寧期、海西-印支期及燕山期均有不同程度的巖漿活動(dòng)，其中燕山期巖漿最為強(qiáng)烈[3]。區(qū)內(nèi)燕山期中酸性侵入巖分布較廣，位于礦區(qū)中北部，為淺成相-超淺成相的花崗閃長斑巖及石英斑巖，基本沿?cái)鄬幼呦虺拭}狀、扁豆?fàn)铐槍赢a(chǎn)出，與斷層走向和礦體展布方向一致，在空間上與礦體關(guān)系十分密切。

根據(jù)蔡逸濤對(duì)侵入巖和成礦年齡的研究[5]，塊狀礦石石英中流體包裹體Rb-Sr等時(shí)線年齡為161.8±9.6 Ma(MSDW=1.3)，花崗閃長斑巖樣品的鋯石U-Pb定年結(jié)果為164±2 Ma到160±1 Ma，成礦年齡與花崗閃長斑巖的形成時(shí)代較為一致，成礦物質(zhì)、成礦流體來自于燕山期侵入巖，銅礦主體成礦期應(yīng)為燕山期。

4 礦體特征

東鄉(xiāng)銅礦礦床呈北東向帶狀展布，由6個(gè)銅礦體、5個(gè)硫礦體、4個(gè)鐵礦體(鐵帽)和8個(gè)鎢礦體所組成，是一個(gè)以銅為主的綜合性礦床。在空間分布上，自上而下依次為鐵鎢礦體-次生富集銅礦體-原生銅硫礦體，除部分鐵鎢礦體地表有露頭之外，所有原生銅硫礦體均未出露地表，屬隱伏礦體。銅礦體以Ⅰ、Ⅴ、Ⅶ號(hào)礦體為主，三者占礦床總儲(chǔ)量的95%以上。

銅硫礦體主要分布在15～85線之間，長約1 200 m，控制礦體標(biāo)高-600～+50 m，走向北東40°～60°，局部波狀彎曲，傾向南東，傾角35°～45°。礦體賦存于上石炭統(tǒng)黃龍組(C2h)地層中，礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致。礦體總體上呈現(xiàn)為淺部連續(xù)性好，傾角40°～50°，呈似層狀，深部連續(xù)性較差，傾角變緩，呈透鏡狀、豆莢狀，膨大縮小、分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)特征明顯。

銅礦體礦石類型主要為黃銅黃鐵礦石，少量黃鐵黃銅礦石。礦石礦物主要為黃鐵礦、膠黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃巧礦、輝銅礦、斑銅礦、輝鑰礦、赤鐵礦等；脈石礦物主要為石英、斜長石、方解石、綠泥石和絹云母等。

圍巖蝕變以硅化為主，次為絹云母化、碳酸鹽化、黃鐵絹英巖化和綠泥石化，為中低溫?zé)嵋何g變。

4.1 銅品位垂直縱投影等值線圖

本次收集整理Ⅴ銅礦體(銅資源占比約51%)-660～+30 m鉆孔及坑道探礦質(zhì)量點(diǎn)199個(gè)，繪制了礦體銅品位垂直縱投影、厚度垂直縱投影和水平投影等值線圖，研究分析礦體的空間展布形態(tài)、分布規(guī)律及銅的富集規(guī)律，為下一步找礦方向提供依據(jù)。

礦體銅品位的變化最能體現(xiàn)銅元素的運(yùn)移、賦存及富集規(guī)律。從Ⅴ銅礦體銅品位垂直縱投影等值線圖上可以看出(圖3)：礦體整體沿走向自北向南、由淺至深呈U型或馬鞍狀分布，總體上礦化較連續(xù)穩(wěn)定。15～47勘探線之間礦體賦存標(biāo)高逐漸減小，礦體多有膨大縮小、尖滅再現(xiàn)的現(xiàn)象，并見有數(shù)個(gè)無礦天窗，礦化連續(xù)性較差。47～71勘探線之間礦體賦存標(biāo)高逐漸增加，礦化連續(xù)穩(wěn)定，55～63勘探線間深部仍有礦化，等值線未封邊。-300～+30 m標(biāo)高區(qū)間內(nèi)，等值線分布較密集，銅品位變化幅度較大，并出現(xiàn)數(shù)個(gè)銅品位高值區(qū)。-660～-300 m標(biāo)高區(qū)間內(nèi)，等值線分布及變化都十分平緩均勻，銅品位變化幅度小。礦體沿走向總體呈現(xiàn)為北部膨大縮小、尖滅再現(xiàn)特點(diǎn)明顯，中部及南部礦化連續(xù)穩(wěn)定。垂向上礦體表現(xiàn)為“上富礦、下貧礦”的特點(diǎn)，淺部出現(xiàn)多個(gè)銅品位高值區(qū)，深部銅品位較小。

綜上所述，礦體成礦物質(zhì)是由南向北沿?cái)嗔鸭傲严锻ǖ莱室欢ń嵌认蛏线\(yùn)移，整體礦化較連續(xù)穩(wěn)定，并在-300～-100 m標(biāo)高區(qū)間內(nèi)富集形成多個(gè)銅品位高值區(qū)。Ⅴ銅礦體探礦工程控制程度高，等值線基本完全封邊，只有55勘探線深部及71勘探線南側(cè)有礦化，等值線未封邊，可能具有一定找礦前景。

圖3 Ⅴ礦體Cu品位垂直縱投影等值線圖

4.2 真厚度垂直縱投影等值線圖

礦體是受斷裂構(gòu)造控制的層控型礦床，礦體厚度與斷裂及裂隙的分布范圍、發(fā)育程度及產(chǎn)狀變化有關(guān)，通過分析礦體厚度的變化可以側(cè)面反映斷裂、裂隙及含礦地層的分布范圍和產(chǎn)狀變化。從Ⅴ銅礦體真厚度垂直縱投影等值線圖可以看出(圖4)：礦體真厚度等值線圖形態(tài)與銅品位基本一致，整體呈U型或馬鞍狀分布。15～47勘探線之間礦體賦存標(biāo)高逐漸減小，等值線分布較均勻，變化較大，厚度膨大縮小特征明顯。47～71勘探線之間礦體賦存標(biāo)高逐漸增大，等值線分布及變化較均勻平緩，厚度隨標(biāo)高增加而減小，71勘探線以南等值線未封邊。礦體總體呈兩側(cè)薄、中間厚的形態(tài)，并出現(xiàn)有數(shù)個(gè)厚度高值區(qū)，大部分厚度高值區(qū)與銅品位高值區(qū)未疊合，無明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

綜上所述，厚度變化程度能側(cè)面反應(yīng)斷裂及裂隙發(fā)育的區(qū)域，大部分厚度高值區(qū)與銅品位高值區(qū)未疊合，礦體真厚度與銅品位無明顯的相關(guān)性。

4.3 銅品位水平投影等值線圖

為研究Ⅴ礦體的空間展布形態(tài)、分布規(guī)律及成礦物質(zhì)運(yùn)移方向，本次根據(jù)探礦質(zhì)量點(diǎn)揭露的賦礦標(biāo)高，分別按-100、-200、-300、-400、-500和-600 m標(biāo)高制作銅品位水平投影等值線圖(見圖5)。從圖5可以看出，Ⅴ礦體總體由深至淺、南東至北西方向逐步分布，走向北東，傾向南東，為緩傾斜-傾斜礦體，礦化較連續(xù)穩(wěn)定，見有多個(gè)無礦天窗，在水平及垂向上分支復(fù)合、膨大縮小的特點(diǎn)明顯。礦體由深部向淺部侵入，規(guī)模逐漸變大，并在-400 m標(biāo)高礦體規(guī)模達(dá)到最大，長度約1 400 m。在-400 m標(biāo)高39～47勘探線位置礦體開始形成分支，間距逐漸增大，于-300 m標(biāo)高間距達(dá)到最大，形成南北兩段式礦體。南段礦體于-300～-200 m標(biāo)高區(qū)間內(nèi)逐漸停止向上延伸并消失。北段礦體在向淺部延伸的過程中，再次形成分支，并于-100 m標(biāo)高礦體復(fù)合。銅品位等值在-300 m標(biāo)高以上分布密集，出現(xiàn)數(shù)個(gè)銅品位高值區(qū)，-300 m標(biāo)高以下分布平緩均勻，未出現(xiàn)高值區(qū)，與銅品位垂直投影圖的“上富礦、下貧礦”特點(diǎn)一致。

圖4 Ⅴ礦體真厚度線垂直縱投影等值圖

圖5 Ⅴ礦體銅品位-600～-100 m水平投影等值線圖

根據(jù)礦體在空間位置及銅品位變化的情況，可推測(cè)成礦物質(zhì)由深部向淺部、南東向北西沿?cái)嗔鸭傲严哆\(yùn)移，經(jīng)歷多次膨大縮小、分支復(fù)合，在淺部次生富集形成富礦體。

4.4 真厚度水平投影等值線圖

從Ⅴ礦體真厚度水平投影等值線圖(圖6)可以看出：厚度等值線分布形態(tài)與銅品位水平投影等值線圖基本一致，厚度等值線分布密集，起伏變化較大。礦體厚度高值區(qū)從-600 m標(biāo)高43線向上延伸至35～47勘探線，南礦段延伸至-400 m標(biāo)高67線，北礦段延伸至-200 m標(biāo)高27～31勘探線。厚度高值區(qū)縱向上由深至淺均勻分布，水平方向上主要分布于31～59勘探線之間。結(jié)合銅品位與真厚度水平投影等值線圖對(duì)比分析：-200 m標(biāo)高真厚度高值區(qū)與銅品位高值區(qū)分布位置疊合，對(duì)應(yīng)關(guān)系明確；-300 m標(biāo)高真厚度高值區(qū)與銅品位高值區(qū)分布位置有明顯的錯(cuò)距，對(duì)應(yīng)關(guān)系不明顯；-600～-400 m標(biāo)高區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)厚度高值區(qū)，而銅品位分布均勻，無高值區(qū)，兩者無明顯對(duì)應(yīng)關(guān)系。

圖6 Ⅴ礦體真厚度-600～-100 m水平投影等值線圖

斷裂及裂隙是容礦的主要構(gòu)造，厚度變化情況能側(cè)面反映斷裂及裂隙發(fā)育程度。根據(jù)礦體厚度高值區(qū)的分布情況，可推斷31～67線之間斷裂及裂隙十分發(fā)育。礦體厚度變化與銅品位無明顯的相關(guān)性，與斷裂及裂隙發(fā)育程度相關(guān)。

5 結(jié)論

(1)成礦物質(zhì)由深部向淺部、南東向北西沿?cái)嗔鸭傲严秲蓚?cè)延伸，形成U型或馬鞍狀的Ⅴ礦體。受斷裂及裂隙的影響，礦體膨大縮小、分支復(fù)合的特點(diǎn)明顯。深部銅品位均勻且較低，淺部發(fā)生富集形成銅品位高值區(qū)，具有“上富礦、下貧礦”特點(diǎn)。

(2)Ⅴ礦體厚度高值區(qū)縱向上深淺分布均勻，水平方向上主要分布于31～67線之間，與斷裂及裂隙發(fā)育程度相關(guān)，與銅品位無明顯相關(guān)性。

(3)據(jù)Ⅴ礦體勘查情況，勘查工程布置合理，控制程度較高，礦體延深情況清晰，邊深部礦體基本封邊，只有55線深部及71線南側(cè)有礦化，未封邊，可能有一定的找礦前景。

(4)根據(jù)現(xiàn)有研究，燕山期花崗閃長斑巖的形成時(shí)代與成礦年齡較為一致，尋找燕山期花崗閃長斑巖將是礦區(qū)找礦研究突破口。