翁源縣石坑子地區銅礦地質特征及成礦預測

程文 李玲（廣東省核工業地質調查院 廣東 韶關 512028）

前言

南嶺地區是我國著名的找礦遠景區之一，其獨特的地質背景，豐富的有色金屬和稀有金屬礦產資源，引起中外地質工作者的關注[1,2]。自2000年以來，我國自產銅精礦全產量徘徊在56-60萬噸，銅產量的60%以上是靠進口原料生產，伴隨著國家社會經濟的高速發展，自產銅精礦的嚴重短缺已成為制約我國銅工業發展的瓶頸[3]。為此，國土資源部將南嶺成礦帶中段南側整裝勘查區列入勘查重點區，石坑子地區是其中最重要的找礦遠景區之一。石坑子礦區位于紅嶺勘查區中部，西鄰大寶山銅多金屬礦，成礦條件十分有利。筆者通過分析區域地質背景條件、區域構造條件、礦化蝕變特征以及前人資料和研究成果，結合石坑子地區成礦規律、控礦因素及找礦標志，綜合研究認為該區具有良好的找礦前景。

一、區域地質背景

石坑子礦區位于華南加里東褶皺帶、后加里東隆起湘南—粵北海西—印支凹陷區內，具體位置處在大東山—貴東—九連山東西向構造巖漿帶中部，熱水南北向斷裂構造與北東向斷裂構造兩者結合部位（圖1）。

圖1 區域大地構造位置Fig.1 Regional tectonic position

1.二級大地構造單元界線；

2.花崗巖；

3.隆起帶及編號（①九峰-內良隆起帶；②萬洋-諸廣隆起帶；③萬長山隆起帶）；

4.多金屬成礦帶及編號（Ⅰ閩贛后加里東隆起邊緣成礦帶，Ⅱ桃山-諸廣成礦帶）；5.多金屬礦床

二、區域地質特征

根據紅嶺勘查區內數十年礦產勘查研究成果及找礦經驗，總結了紅嶺勘查區成礦地質特征，概括為以下幾個方面。

1.區域地層特征

區域出露的地層有下古生界寒武系—奧陶系淺變質的淺海相碎屑沉積巖，主要發育于區域的西南部及東北部部分地區；上古生界泥盆系為濱海相、淺海相砂頁巖、碳酸鹽巖建造，主要分布在西部、西北部地區、東部及東南部大部分地區，沿南北向呈條帶狀展布；新生界第四系殘積、坡積、沖積層有所發育，零星分布在區域的西部、北部及東部（圖2）。

圖2 區域地質略圖Fig.2 The geological sketch map of the region

2.區域構造特征

（1）區域主要分布有水源山背斜，軸線呈北北東向，由下古生界和泥盆系地層組成，東翼較西翼陡；樞紐于官渡鎮一帶向南西方向傾伏，形成一個向南西傾伏的背斜構造。背斜西側為一軸線呈北北西向的對稱正常的翁城向斜；東側則為軸向北東、軸面傾向北西的翁源倒轉向斜（圖2）。

（2）區域斷裂構造十分發育，一系列近南北向壓扭性斷裂穿切北北東—北東向壓扭性斷裂呈直交反接，在交叉部位控制成礦，礦床（點）大體呈南北向展布。其中北東向斷裂規模最大，多期巖漿活動明顯。南北向斷裂是本區最主要的控礦構造之一，沿構造裂隙常見含礦石英脈或硅化蝕變現象（圖2）。

3.區域巖漿巖特征

南嶺地區巖漿巖出露廣泛。侵入時代以加里東、海西一印支和燕山三個時期為主。巖性以花崗巖占優勢[4]。區域范圍內廣泛分布燕山三期花崗巖。北部屬貴東巖體主體，巖體內相帶出露較完整，中心相：粗粒斑狀黑云母花崗巖；過渡相：中粒（斑狀）黑云母花崗巖，最發育；邊緣相：細粒（斑狀）黑云母花崗巖。南部為熱水巖體，呈巖基狀產出，主要有細粒白云母花崗巖、細晶巖、長英巖、鉀長花崗巖、二長花崗巖、花崗偉晶巖及輝綠巖等。區內還發育有燕山四期花崗巖巖體，呈巖墻狀沿東西方向侵入于燕山三期花崗巖中（圖2）。

4.區域變質作用及圍巖蝕變

受巖漿活動影響，巖體接觸帶及附近地區熱液交代蝕變作用強烈，并伴生有鎢(W)、銅（Cu）、鉛(Pb)、鋅(Zn)、鐵(Fe)、錳（Mn）、硫（S）等多金屬及其它礦產。與成礦關系較為密切的礦化蝕變有硅化、云英巖化、白云母化、黃鐵礦化等。

三、勘查區地質特征

1.賦礦地層

勘查區內大面積出露花崗巖，地層發育較為簡單，僅出露上古生界泥盆系桂頭群上亞群及下古生界志留系文頭山組。

（1）泥盆系桂頭群上亞群（D1-2gta）：巖性為灰白色厚層狀中粗-細粒石英砂巖、灰-深灰色中厚層狀細粒粉砂巖。其底部均夾有薄層黃白色粉砂巖和幾厘米乃至十幾厘米厚的泥質頁巖。整個上亞群的層厚少于100m。

（2）下古生界志留系文頭山組（S2w）：巖性為棕黃、紫色粉砂質頁巖與淺紫色粉砂巖、石英砂巖互層，底部為灰綠，灰黑色頁巖與泥質粉砂巖互層。

2.控礦構造

勘查區位于區域性北東向壓扭性斷裂與近南北向壓扭性斷裂交叉部位。礦區內的主要斷裂構造為一組近南北向壓扭性斷裂，在平面上呈側幕排列，與其具成生聯系的成礦裂隙有北北西、北西、北西西、北北東、北東、北東東及南北向等組裂隙。

3.巖漿巖

區內巖漿活動強烈，燕山期花崗巖類沿區域南北向斷裂構造活動反復侵入，形成多階段、多巖相的復式花崗巖體。按巖性可分為黑云母花崗巖和白云母花崗巖兩大類。巖體劃分為三個階段，屬燕山三期產物。

（1）第一階段細粒含斑狀黑云母花崗巖(γ52（3-1））：巖體分布較廣，多呈孤島狀巖蓋浮托于晚階段巖體之上，常見“眼球狀”構造為其野外特征。

（2）第二階段中細粒斑狀黑云母花崗巖(γ52（3-2））：區內廣泛出露，呈近南北向展布，與熱水巖體連成一體。根據巖石結構可分為邊部相(γ52（3-2）b)，內部相(γ52（3）a)。

（3）第三階段中細粒白云母花崗巖(γ52（3-3）)：分布于礦區中部，近南北向展布，以平緩角度向北傾伏。邊部相為細粒白云母花崗巖 (γ52（3-3）b)，內部相為中細粒白云母花崗巖。

（4）巖脈：區內巖脈甚發育，產狀常與成礦裂隙產狀吻合，且具多期脈動性。據巖脈與礦脈切割關系，可分為成礦前與成礦后兩類。成礦前巖脈有花崗偉晶巖脈、花崗細晶巖脈、中細粒白云母花崗巖脈與鉀長巖脈等，成礦后巖脈僅見輝綠巖脈，多沿礦區主斷裂附近分布。

3.4 礦體特征與分布

經地表探槽、剝土工作，在石坑子區段發現了4條銅礦體，礦化帶總體沿北西-南東向展布，在平面上呈側幕狀排列，含礦石英脈沿近南北、北北西、北西西等幾組裂隙充填，走向北北西-北西向脈組最為發育，次為南北向和北西西向。近南北向V101、V102、V103、V104銅多金屬礦脈，為賦存在花崗巖中的含銅鎢鉬石英脈，傾向E，傾角70O-85O(圖5)。

圖5 石坑子礦區102號勘探線剖面圖Fig.5 The profile of102 prospecting line of Shikengzi area

根據工程TC110、ZK01、ZK02、PD5揭露、控制（見表1、2、3），V101銅多金屬礦脈走向控制、推測長400～800米，延深60～150米，脈寬0.1～0.3米(最寬0.45米)，平均品位Cu0.90%、WO30.85%、Mo0.45%、Bi0.29%。

根據工程TC110、PD5揭露、控制，V102銅多金屬礦脈走向控制、推測長400～800米，延深60～80米，脈寬0.1～0.25米，平均品位Cu1.38%、WO30.32%、Mo0.14%、Bi0.12%。

根據工程TC110、PD5揭露、控制，V103銅多金屬礦脈走向控制、推測長400～800米，延深60～80米，脈寬0.1～0.15米，平均品位Cu1.12%、WO30.20%、Mo0.13%、Bi0.27%。

根據工程TC110揭露、控制，V104銅多金屬礦脈走向長和延深不詳，脈寬0.25米，平均品位Cu2.01%、WO30.39%、Mo0.37%。

表1 TC110化學分析結果表Tab.1 The chemical analysis results tables of TC110

表2 ZK01、ZK02化學分析結果表Tab.2 The chemical analysis results tables of ZK01,ZK02

表3 PD5化學分析結果表Tab.3 The chemical analysis results tables of PD5

5.蝕變類型

近礦圍巖蝕變有云英巖化、硅化、紅長石化和綠泥石化四種，它們在空間分布上常是多種蝕變相互重疊，也有單獨發育地段。云英巖化分布廣泛，多產于小的巖脈中，或其與圍巖的內外接觸帶上[5]，且與成礦關系最密切。

四、礦床成因分析

通過研究分析，初步認為本區礦床屬熱液型銅礦床，主要依據如下：

區域巖漿作用是勘查區礦床中銅礦體賴以形成的主導地質因素；近礦圍巖蝕變有云英巖化、硅化、紅長石化和綠泥石化四種，云英巖化與成礦關系最為密切。

1.控礦因素

1）地質構造對成礦的控制。礦區斷裂構造發育，特別是SN、NW、NNW、NE向斷裂構造，具有一定的規模，延伸穩定，為成礦物質及礦液的遷移富集提供通道及賦存空間。

2）巖漿作用對成礦控制。礦區巖漿活動強烈、頻繁，為礦區成礦提供豐富的物質來源。

2.礦化富集規律

區內含銅石英脈礦化不均勻，延伸不穩定，各礦體的質量分數、厚度變化較大，在一些特定條件下，礦化可相對富集，形成厚度大、質量分數高的“富集包”。礦化富集規律總結如下：①NW向、近SN向斷裂構造及不同方向構造的交匯部位礦化往往相對富集；②容礦構造中的虛脫、轉折部位礦化相對富集；③蝕變強度高的地段，特別是云英巖化分布廣泛且與成礦關系最為密切。

3.找礦標志

因本區巖漿作用為氣化-熱液交代型，近礦圍巖蝕變有云英巖化、硅化、紅長石化和綠泥石化等，它們在空間分布上常是多種蝕變相互重疊，綜合以上地質特征分析認為，本區主要找礦標志為石英脈型和云英巖化蝕變帶。

五、成礦預測

通過分析研究，得到如下認識：

①研究區內北東向斷裂構造發育，為成礦物質及礦液的遷移富集提供通道及賦存空間；

②頻繁強烈的巖漿作用為礦區成礦提供豐富的熱液來源；

③巖體接觸帶及附近地區熱液交代蝕變作用強烈，重點找礦靶區應圍繞接觸帶、熱液交代蝕變帶強度高的地段，特別是云英巖化發育地段；

④各類礦化蝕變、礦化富集與找礦標志帶也是該區重要的成礦區，有利于尋找隱伏礦床；

⑤石坑子地區V104礦段銅礦石品位基本達到工業要求，可作為重點礦段，優先進行勘查。

綜合研究分析認為石坑子地區成礦條件十分有利，存在巖漿熱液交代蝕變型銅礦床和石英脈型銅礦床，找礦前景十分可觀。

[1]張生輝,陳富文,魏道芳.南嶺中段錫礦主要類型及找礦方向[J].地質與勘探,2005,41(04):18～22.

[2]楊紹祥,余沛然等.湘西北地區鉛鋅礦床成礦規律及找礦方向[J].國土資源導刊,2006,(3):92～98.

[3]王京彬.中國銅礦資源現狀及前景分析[J].《2004年中國國際銅業論壇》論文集.

[4]南嶺地區鐵銅礦床成礦地質條件及其找礦方向[J].桂林冶金地質研究所湘桂粵找礦規劃協作組.

[5]徐曉春,岳書倉.粵東錫（鎢、銅）多金屬礦床的成礦物質來源和成礦作用[J].SCIENTIA GEOLOGICA SINICA,1999,34(1):78～89.