江西永平銅礦地質地球化學特征及找礦潛力探究

倪浙安

（江西銅業集團地勘工程有限公司，江西 德興 334224）

江西永平銅礦是現階段我國發現規模較大的銅礦資源產區之一，坐落于江西省上饒市，以鉛山縣永平鎮為主要存儲中心。從地勢上看，該礦區隸屬于武夷山脈北麓地區[1]。根據已勘探出的礦產資源儲備量，國家已經將其劃分為“六五”的重點建設項目。在此背景下，早在1980年，就已對該地區實施了大規模的開采建設，并在1984年10月正式竣工，投入生產。隨著開采量的逐漸增加，其已經成為我國第二大的露天銅礦產地[2]。從現有數據可知，礦區覆蓋面積已經達到十平方公里，20世紀70年代初對其的勘查結果已經顯示，贛北地區德興、永平均為大型礦山儲備地質構造，其中蘊含儲量豐富的銅礦資源總量約占全國銅礦產量的20%，具有十分巨大的建設空間和價值[3]。考慮到永平銅礦礦區資源儲備方面的巨大潛力，對該地區地質構成以及找礦潛力作出進一步研究是十分必要的。

為此，本文提出江西永平銅礦地質地球化學特征及找礦潛力探究。通過本文的研究，以期為該地區的銅礦資源開發提供有價值的參考。

1 永平銅礦地區地球化學特征分析

1.1 銅金屬礦地層特征分析

通過采集永平銅礦區地層數據、觀察巖石剖面可觀察到，銅金屬是該產區的主要產物，同時還包含部分其他類別金屬元素。按照不同礦產資源的存儲量對其進行排序，礦石中主要有用組分為Cu，共、伴生有益組分Fe、S、Pb、Zn、W、Au、Ag、Mo，As是礦區主要伴生有害物質。共生礦產有鐵、硫、鎢、鉛、鋅；伴生有金、銀、鉛、鋅、鎢、鉬、硫、銅。

通過分析金屬元素的產出方式可知，大多數金屬元素都是以非獨立形式存在的，較為常見的組合形式為合金屬礦，包括金屬氧化物、金屬氫氧化物以及金屬硫化物[4]。與其他類型的金屬元素相比，銅金屬礦的豐度值明顯偏高，在銅元素的周圍，Pb、Zn、W出現的頻率相對較大，其濃度在10%～15%之間，在該類環境中的銅金屬元素賦存量與沉積層地質含量相比有明顯優勢。巖石經變質作用后，形成各類變質巖，如：頁巖變成千枚巖或千枚狀頁巖，灰巖變成矽卡巖、大理巖、矽卡巖化灰巖、大理巖化灰巖、硅化灰巖及硅質巖，砂巖、砂礫巖變成變質砂巖、變質砂礫巖等。

永平銅礦在應力作用下，賦存的各類地質礦物晶格遭到破壞，地質礦物中的多種金屬元素在應力作用下被分異出來，在混合巖內，含銅量明顯下降，被分異出去的多種金屬元素逐漸遷移至周圍區域并沉積下來。在背斜核部銅含量更少，出現了銅貧化帶。永平銅礦南部貧化帶更寬，這也表明永平銅礦南部地區含銅礦物出礦較多。成礦物質的運移趨勢為由南向北。永平銅礦屬于構造地球化學成礦具有一定代表性的例子。

表1 永平銅礦區地質礦物的賦存特性

1.2 銅元素地球化學分帶特性

永平礦區銅金屬的地球化學特征隨著長期地殼運動以及地層內金屬元素的不斷反應，出現了一定的分異化特征，為此，本文以上文統計的礦產資源分布以及其在地層內的賦存量，對礦區內地球化學分帶的分布特征進行分析。以礦區數據勘查點為基礎，按照不同賦存區域內金屬元素的富集狀態，將礦區劃分為不同的斷裂帶。

在對礦區進行劃分之前，首先需要確定礦區的礦產資源走向分布表示方式，本文以復背斜的走向為基本方向，以此為基礎實現對礦區化學元素構成特征的分析。表2為永平礦區地球化學元素的參數特征。

表2 永平礦區地球化學元素參數特征/10-8

從表2中可以看出，永平地區的化學元素構成存在明顯的集中特性，銅元素作為主要產物，不僅在含量上具有明顯優勢，離差也明顯高于其他元素含量。以此為基礎，對礦區內的化學分布情況進行分析。

在巖漿巖附近，金屬銅、銀、鋅、錳、鎘的含量偏高，在偏東的方向上，礦產資源賦存呈現出了明顯的下降趨勢，而在偏西的方法上，地球化學分布特征不明顯，有礦群存在，但缺少明顯的規律性。在東南方向上，出現了最典型的高密度銅元素聚集礦區，將其作為礦區地球化學分布帶的標志，屬于強分異性的金屬元素包括Ag、W、Mn、Ni、Cu、Zn等，通過分析該類金屬的基本特性及存在形式，可發現明顯的巖漿熱礦化學特性，且伴隨有少量金屬元素異常屬性[5]。將井帶作為東南方向上的地球化學分布帶，分異金屬元素主要為Pb、Cu、Zn等，并且在該區域內的銅元素表現出明顯的礦化特征，由此可認為在中低緯度區域，地球化學帶出現金屬礦化的時期主要為晚生古代石炭紀，在斷裂的地層融合作用下，圖1為區內主要的斷裂構造。

圖1 斷裂構造存在形式

在圖1所示的位置上，Mn、Ag、Ni等金屬元素滲透至該化學帶，對礦區造成一定影響。這種改造直接導致銅金屬礦顯示出地球化學異常特征，其對應的面積約占總面積的13%，以近橢圓形的形態存在。礦區內的銅元素含量最高，其化學異常面積也最大，約為12.6km2。由于銅元素本身的穩定性較差，因此其表現出較高的活躍性，與其他類型元素發生組合反應的幾率相對較大，反應后的銅元素多以紅褐色或深紅色的物理形態存在，在巖漿礦化的影響下，其在水平環境內平均分布。

2 找礦潛力分析

根據上文對礦區地質地球化學特征的分析結果，在永平銅礦富集區內，可觀察到與其他位置不同的地質單元富集元素組合形式，通過這一特性分析礦區的找礦潛力。

（1）石炭系上統藕塘底組為礦區的主要含礦層位，受地質構造影響，該地層的元素組合相對復雜，金屬礦床主體巖性特征差異化程度較高，但在組合金屬元素的作用下，石炭系地層中的金屬礦產資源儲備相對豐富[6]。

（2）礦集區各成礦帶的主要成礦元素均有明顯的伴生元素存在，表明區內金屬礦石來源具有多樣化屬性特征，地殼和造山帶對金屬元素的堆積作用導致碳氧同位素聚集，并促進沉積盆地硫和深源巖漿硫對金屬元素礦床生成的催化作用，形成多期次、多階段、多來源的礦產資源。

3 結語

永平銅礦資源作為主要的銅金屬產區，對于相關行業及社會發展都具有重要意義。深入分析該地區的地質特征，積極探索更加全面可靠的找礦依據對于提高該地區的開發程度具有極其重要的現實意義。本文提出江西永平銅礦地質地球化學特征及找礦潛力研究，在對地區化學特征進行全面系統分析的基礎上，對其找礦潛力作出客觀分析。通過本文的研究，希望幫助該礦區實現資源價值的最大化利用。