肖 瑞
(江西銅業集團地勘工程有限公司,江西 德興 334200)
在紛繁復雜的國際形勢下,銅資源的保障能力成為我國參與國際資源配置的重要基石,并在我國國民經濟發展中占有重要的地位。江西銅基地是我國重點建造項目。隨著我國科學水平的提升,對于江西銅礦床的地質條件以及礦床成因有了諸多的成果,并且這些相關的研究成果有利于采礦作業地合理實施,以此實現可持續發展的目標[1]。
基于國民經濟的良好發展,我國對于礦產資源提出了更高的要求,然而,資源短缺成為了限制經濟良好發展的主要因素之一,為了解決礦產資源缺乏的問題,工作人員需要有效創新以及改進成礦預測理論和預測技術等。江西銅礦資源豐富,德興銅礦、永平銅礦、武山銅礦、東鄉銅礦、城門山銅礦、銀山鉛鋅銅礦是江西的六大中型礦山。本文主要探討的是江西銅礦床的成礦規律,基于理論指導下結合成礦地質理論、成礦地質環境和成礦條件等對應當前發現的礦床進行合理判斷和評價,提出潛在礦床發現的基本途徑。結合成礦預測的結果研究表明,成礦預測工作有著一定的復雜性和系統性,其集地質學、巖石學以及礦床學為一體,具備較強的實踐性和綜合性。
江西銅礦床包含的種類較多,本身有著復雜性和繁瑣性的特征。以德興銅礦礦田為例,該礦田的組成部分為銅廠、富家塢以及朱砂紅,礦區處于贛東北大斷裂南東側位置處,其長時間受到地質的作用以及燕山晚期構造活動的影響,對該礦區域成礦方面產生了一定的作用,區域方面構造發育完全,大的褶皺構造是倒轉的背向斜,斷裂構造為逆沖斷層或韌性剪切帶。德興銀山銅鉛鋅多金屬礦床的成礦模式為“火山沉積→區域變質(伴隨動力變質)→火山-次火山作用期后熱液控巖控礦→改造疊加”。銀山礦床的成因類型屬銀山背斜、背斜軸部斷裂及兩翼派生次級破裂帶、西山火山口格架下的中生代陸相火山—次火山期后中低溫熱液充填交代成因。本文以江西省九江縣城門山銅礦舉例說明,該礦床主要環繞花崗閃長斑巖,石英斑巖體與碳酸鹽圍巖的接觸帶分布。
礦床是長江中下游鐵銅金成礦帶大冶—九江成礦亞帶的主要組成部分,在該項區域內,主要涉及到城門山、武山兩大銅礦床以及其他中小型礦床。銅礦床成因與深源淺成—超淺成斑巖體有關,礦體主要賦存于巖體與碳酸鹽巖接觸帶及接觸帶內、外,礦床具有矽卡巖型、斑巖型、塊狀硫化物型“三位一體”。斑巖型銅礦、矽卡巖型銅礦、塊狀硫化物型銅礦之間聯系性較大,總的來說,該礦床具有礦種類型復雜多樣,規模大、巖石類型復雜等特點。

圖1 區域地質構造略圖
城門山銅礦區位置在城門湖背斜的北翼東段近傾伏端處。礦區構造結構為次級橫跨褶皺和北東東、北西及北北東三組斷裂構成,整體構造發育良好。
針對于此種類型的礦床來講,其是基于石英閃長玢巖體和周圍的變質巖中形成的,被稱之為隱伏礦體,該項礦石類型比較單一,是原生礦石。礦石工業類型以礦石工業技術特征作為分類基礎,其中代表性礦石為含銅黃鐵礦礦石、含銅碳酸鹽巖等。礦石工業類型主要呈現細脈型,零碎分布在巖體和接觸帶周圍。

圖2 城門山礦區構造略圖
礦區內礦體眾多,各種礦體圍巖存在差異,其中銅硫鋅礦體頂底板主要由斑巖(花崗閃長斑巖、石英斑巖)、灰巖、硅化灰巖、矽卡巖、角礫巖、砂巖組成,而鉬礦體頂底板均為斑巖、礦體與圍巖及夾石的界線,除含銅黃鐵礦體與圍巖界線較清楚外,其他均屬過渡關系。
其一,礦床實際成因分析。燕山早期晚階段中酸性鈣堿系列巖漿受區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,分異出花崗閃長巖汁,受礦區局部構造控制,巖漿上升侵位到淺部與石炭—三疊系(二疊系)碳酸鹽巖接觸,生產接觸交代作用,開始巖漿期后熱液成礦作用的歷程:首先形成無水矽卡巖;隨后有微弱的熱液成礦作用,進而形成含水矽卡巖、磁鐵礦及微弱的銅鋅硫化物礦化。此后,構造加劇,沿接觸帶、巖體內緣和外接觸帶有利空間特別是五通組與黃龍組不同巖性界面由于強烈破碎以及原有沉積黃鐵礦、菱鐵礦等有利礦液沉淀的基礎,促使大量的銅、硫礦液沿接觸帶遷移上升,沿接觸帶、接觸帶外層間破碎帶、近接觸帶中巖體裂隙帶,以交代、充填兩種形式,形成以矽卡巖為主,兼有塊狀硫化物和斑巖三種類型圍繞巖體的“三位一體”銅礦床。該情況的成因是同源巖漿熱液在巖化過程中,受不同成礦部位和圍巖介質條件影響的結果。燕山晚期早階段,其由于構造的繼承性,在花崗閃長斑巖體中部及兩側產生破裂,石英斑巖汁多次上升爆破,并帶來大量的鉬、硫和少量銅質,隨著石英斑巖的結晶分異,在斑巖中形成了典型的面型蝕變分帶,并在強鉀—硅化帶中形成大型細脈浸染型鉬礦,同時,對早期銅礦進行強烈的疊加、改造,使其沿著原有結構裂隙系統活化轉移,形成前后兩期礦化聯成一體,而且具有一次成礦的特點。斑巖體上部銅礦化進一步受次生富集的作用,形成斑巖體中較大規模的水平席狀銅礦體。因此,城門山礦床是與成礦雜巖體同源的礦液,兩次復合的“三位一體”成礦作用形成的礦床。
其二,基本的找礦標志確定。①構造標志:北北東向構造復合北西向和北東東向構造的結點,是成巖、成礦的有利地段。廣泛發育的接觸構造和層間破碎是尋找矽卡巖型銅礦的有利部位;發育的內生角礫巖是尋找斑巖型銅鉬礦的標志。②巖漿巖標志:成礦與中酸性、淺—超淺成小侵入體有關,其中花崗閃長斑巖主要與銅礦有關,石英斑巖主要與鉬礦有關,多次侵入的筒狀巖體,多次成礦作用有利于形成大型、多礦種的復合礦體。③圍巖蝕變標志:矽卡巖化和與其伴生的硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化是尋找矽卡巖型銅礦的標志。同時,鉀長石化以及與其伴生的黑云母化、硅化、絹云母化、泥化是尋找斑巖銅鉬礦的標志。多種蝕變組合疊加、多次成礦作用是尋找大型礦床的標志。④礦化標志:強黃鐵礦化,伴生銅、鉛、鋅礦化,是找礦的最直接、最重要標志。鉛、鋅礦化常分布于礦體上部及邊緣。⑤淋濾帽、鐵帽標志:淋濾帽、鐵帽是找礦的直接標志,它的結構、構造反映原生礦的礦石類型和結構,其金屬元素組合與原始礦具備一致性,它的規模、發育程度是次生富集帶發育程度的標志[2,3]。
在以往的發展時期,因為亞洲板塊受到太平洋板塊的沖擊,逐漸形成了相關的大斷裂現象,伴隨著不斷發展,受大陸邊緣環境因素和熔融作用的的影響,所以,古老基底底部演變為了巖漿,該項巖漿朝著上面運行移動,以此突破地表的限制,發展為堿性火山熔巖。但是從實際情況來看,伴隨著巖漿內部壓力的下降,巖漿無法從地表中有效的噴涂出去,進而巖漿從地表淺部內區域冷凝狀態。其次,對于花崗斑巖和閃長斑巖來講,呈現出巖株狀,在巖漿房溢出的情況下,火山熱液跟著斷裂現象朝著上部移動,從花崗斑巖和閃長斑巖中提取各種各樣的成礦物質,使其處于富集狀態后變為含礦熱液,其在大斷裂期間產生的優勢極高。由于火山斷裂盆地處于長期運行狀態,大斷裂變為了次級斷裂,結合具體的現狀得出,初次級斷裂對含礦熱源運移現象進行合理地控制,并且也和容礦構造實際形成有著密切的聯系性,其不過在含礦熱源朝著上部移動的過程中,因為被逐漸下降因素干擾,導致流體慢慢堆積,進而形成較多的熱液角礫以及礫樁鐵礦物。通常來講,人們將此種狀態叫做成礦的第二項階段,舉例說明,如果含礦熱液處于不斷上漲狀態時,受到大氣降水因素的影響,使含礦熱液物理以及化學性質發生變化,載金絡合物穩定性不佳,發生分離。
從以上論述來看,本文主要對江西銅礦床成礦地質條件與礦床成因進行了詳細探究。我國地域雖然幅員遼闊,但是包含了諸多的人口,因此,消耗礦產的速度是特別快的,基于此,需要對礦區的開發進行規劃,全面落實可持續發展策略。