萍鄉市麻山鈷礦成礦地質特征及礦床成因分析

收稿日期：2023-11-25

作者簡介：李凡順（1990—），男，江西南昌人，高級工程師。研究方向：地質找礦與礦產勘查。

摘要：萍鄉市麻山鈷礦是近幾年發現的具有較大潛力的鈷多金屬礦床，區域上屬萍樂坳陷帶西段，具多層次大型構造疊加的成礦地質背景。經野外地質調查和鉆孔驗證，礦區發現厚大鈷礦體，礦體視厚度為53.50 m，真厚度為34.39 m，平均Co品位為0.05%，最高Co品位為0.15%。礦體主要賦存在石炭系下統楊家源組與三疊系上統安源組的不整合面上的構造角礫巖及砂礫巖中。通過綜合分析礦床成因，它為有構造破碎帶熱液環流蝕變參與的氧化淋濾沉積礦床。根據成礦地質特征，建立四位一體的成礦模型指導找礦，為該區找礦提供理論依據。

關鍵詞：麻山鈷礦；成礦地質特征；礦床成因；萍鄉市

中圖分類號：P618.62 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）01-00-05

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.025

Analysis on Geological characteristics of mineralization and deposit genesis of the Mashan cobalt ore in Pingxiang City

LI Fanshun， ZHU Heyin， KUANG Erlong， JIANG Baoliang， WU Yuanliang， LAI Sihong

（The First Geological Brigade of Jiangxi Geological Bureau， Nanchang 330200， China）

Abstract： The Mashan Cobalt Ore in Pingxiang City is a cobalt polymetallic deposit with great potential discovered in recent years， it belongs to the western section of the Pingle Depression and has a multi-level and large-scale tectonic superimposed mineralization geological background. After field geological investigation and drilling verification， a thick and large cobalt ore body is discovered in the mining area， the apparent thickness of the ore body is 53.50 m， the true thickness is 34.39 m， the average Co grade is 0.05%， and the highest Co grade is 0.15%. The ore body mainly exists in the structural breccia and sandstone on the unconformity surface of the Yangjiayuan Formation in the Lower Carboniferous and Anyuan Formation in the Upper Triassic. Through comprehensive analysis of the genesis of the deposit， it is determined that it is an oxidized leached sedimentary deposit with the participation of tectonic fracture zone hydrothermal circulation and alteration. Based on the geological characteristics of mineralization， a four in one mineralization model is established to guide mineral exploration， providing a theoretical basis for mineral exploration in the area.

Keywords： Mashan Cobalt Ore; geological characteristics of mineralization; deposit genesis; Pingxiang City

萍鄉市麻山鈷礦地處萍樂坳陷帶西段，該段處在特殊的大地構造接壤部位，區內構造復雜，沉積地層分布廣泛，巖漿活動強烈，造就極為有利的成礦地質環境[1-2]，它成為全國著名的欽-杭成礦帶中段組成之一，構成獨有的有色金屬、稀有金屬、黑色金屬、貴金屬多金屬礦床（點）的分布特點，蘊藏豐富的煤、鐵、鎢、鉭、鈮、鈷、水泥灰巖、黏土、石膏以及鹽等礦產資源，歷來備受國內外地質工作者關注。區內見有上高縣七寶山、宜春市五寶山兩處以鈷為主，并與鉛、鋅、銀等共生的鈷多金屬礦床。

1 礦區地質背景

麻山鈷礦位于萍樂坳陷帶西段麻山-蒙山鈷多金屬成礦帶，區域上屬錦江坳陷之南、武功隆起之北、袁水復式向斜西南段和袁水深大斷裂之北側，存在大規模的對沖推覆構造，發育地層與構造共同作用疊改型鈷礦。勘查區具有探索大型鈷礦床的地質

條件[3-4]。

1.1 勘查區地層

石炭系下統楊家源組（C1y）的巖性為灰黑-黑色灰巖、泥灰巖夾少量薄層頁巖、碳質頁巖之沉積。石炭系下統梓山組（C1z）為一套含煤建造，原稱梓山煤系。石炭系下統西坑組（C1s）以灰、灰白色硅質巖夾紫紅色砂、頁巖為主。石炭系上統黃龍組（C2h）為灰紅色厚層細晶-粉晶白云巖、灰紅色厚層含生物碎屑微晶-泥晶白云巖、灰紅色厚層含砂屑泥晶礫屑白云巖。二疊系下統馬平組（P1m）為淺灰色中至厚層生物灰巖。

三疊系上統安源組（T3a）分為三段，從上至下分別為三丘田段、三家沖段和紫家沖段，為一套含煤建造，即安源煤系。鈷礦潛力區內主要出露為紫家沖段，巖性由灰白色厚層狀燧石礫巖、石英燧石礫巖、灰黑色薄層狀細至中粒石英砂巖、灰黑色粉砂巖、砂質頁巖夾炭質頁巖，局部地段底部見有雜色礫巖。巖石具硅化，與侏羅系下統水北組、石炭系下統楊家源組、白堊系上統周田組呈斷層接觸，是麻山鈷礦的主要目標層位。侏羅系下統水北組（J1s）為一套灰白色厚層石英長石砂巖，黃綠色粉砂巖、砂質頁巖組成韻律互層。白堊系上統周田組（K2z）為紫紅色薄層狀含鈣泥巖、含鈣粉砂巖，夾石膏層、鹽巖層之

沉積。

1.2 勘查區構造

1.2.1 褶皺構造

勘查區總體為一較簡單的褶皺構造，構造線呈近南北向。一是朱家寨向斜。組成向斜的核部地層為J1s，兩翼地層分別為T3a和P1m，西翼靠北部出露K2z，其向斜軸向為北北西向，傾向西。二是北沖背斜。它繼朱家寨向斜之東緣，與朱家寨向斜相連。該背斜為一軸向大致南北傾伏的不對稱背斜。

1.2.2 斷裂構造

勘查區屬武功山北緣伸展滑覆構造轉折地段，發育伸展滑覆構造，為鈷礦提供有利成礦通道。區內出露有麻山滑塊、芭蕉臺滑塊，均呈北西西不規則形態展布，如圖1所示。

1.3 巖漿巖

勘查區內未出露巖漿巖。

2 礦床地質特征

2.1 礦體特征

通過在區內開展專項地質填圖工作，了解地表出露的V1礦（化）體特征。鈷礦（化）體呈斷續出露，斷續連接走向長約為1 000 m；地表鈷礦（化）體走向為165°，傾向為75°，傾角約為55°；鈷礦體寬為3～5 m，平均為3.50 m。礦化蝕變以含鈷褐鐵礦化及硅化為主；地表鈷礦（化）體Co品位為0.01%～0.03%。根據地表成果，在麻山北部劉新昌地段施工ZK20001鉆孔，終孔孔深為240.16 m。鉆孔依次揭露粉砂質泥巖、泥巖、細粒石英砂巖、炭質泥巖和硅化構造角礫巖，地層傾角約為50°，其中硅化構造角礫巖為主要的含鈷礦化體。化學樣分析結果顯示，ZK20001鉆孔在142.02～209.29 m共揭露鈷礦體3層，礦體視厚度為53.50 m，真厚度為34.39 m，平均Co品位為0.05%，最高Co品位為0.15%。

2.2 礦石特征

根據野外手標本描述，結合鏡下鑒定和化學分析資料，將勘查區各種不同的含鈷礦石、成分、結構、構造及鈷含量進行總結，據其物質組分的相同之處和不同之點，可歸納為3種礦石。一是含鈷鐵角礫巖，包括含鈷鐵質巖屑砂巖、含鈷鐵質巖屑砂礫巖、含鈷赤鐵礦和褐鐵礦。其鐵為黃鐵礦氧化產物，亦為氧化淋濾沉積所致。它是鐵錳氧化物，赤鐵礦、黃鐵礦、水錳礦膠結其他不同粒度成分巖屑。二是含鈷硅化巖。其主要成分為多水高嶺石及膠結的二氧化硅。含少量的赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦及錳的氧化物。三是含鈷白云巖。主要成分為白云巖及方解石，其中菱鐵礦約占20%。

鈷礦品位特征顯示，礦區原生礦石的Co平均含量為0.05%，最高為0.15%。ZK20001鉆孔揭露的鈷礦化體Co、Ni、Zn三種元素含量變化特征如圖2所示。Co、Ni、Zn三種元素含量總體成正相關，與土壤化探元素異常重疊吻合。初步分析認為，該變化規律與成礦環境、成礦溫度及構造作用關系密切[5-6]，有待下步工作繼續解剖。

3 礦床成因類型

在綜合勘查區內已有成果資料的基礎上，結合野外認識，初步分析麻山鈷礦成因[7-10]。本區位于武功山隆起北西緣，地處萍樂坳陷帶西端。早侏羅世末的燕山運動使武功山體發生斷塊上隆，并伴隨斷裂和巖漿活動，形成一系列武功山伸展拆離滑覆構造，為鈷鐵礦體的形成提供有利的導礦通道[11-13]。伸展拆離滑覆構造成礦元素來源在麻山地區表現為富含鈷、鐵質的上元古界至泥盆系賦礦圍巖[14-17]。麻山地區的伸展拆離滑覆礦體的形成屬于退變質作用，其溫度應該在300～400 ℃。成礦熱液溫度小于該溫度，礦床多屬于淺層低溫熱液型。

伸展拆離滑覆構造形成過程中，賦礦流體對成礦起著關鍵作用[18-20]，它開通了成礦通道，活化和攜帶成礦元素，占據有利空間。因此，流體的元素組分決定流體的活動性及其對圍巖的應力作用強度。伸展拆離斷層給成礦流體提供有利的成礦通道[21-24]。成礦流體既是鈷鐵質元素的載體，又有一定的活動性和壓力。在這個過程中，富鈷、鐵質巖層軟化流變，并沿疊瓦式拆離斷層等通道析出，匯聚形成一股具有一定活動性的，富含Fe2+、Co2+、Mg2+、Al3+、硅酸鹽的載礦流體。整個成礦是一個溫度逐漸遞降的過程，由于應力作用及應力腐蝕作用，該流體在巖石中不斷開辟通道，向應力梯度遞減的方向流動并發生蝕變，在伸展拆離斷層面（不整合界面或斷層接觸帶），它攜帶著鈷、鐵離子，由于相對活動性較差，率先沉淀富集成礦[25-27]。麻山鈷礦成礦模式如圖3所示。

4 結語

麻山鈷礦地處欽杭成礦帶萍樂坳陷西段，位于宜春市五寶山-上高縣七寶山鈷礦帶，區內出露的大面積安源組紫家沖段地層是鈷礦物質來源的重要載體，斷裂構造較發育，為熱液運移和存儲提供通道，工作區鈷礦成礦條件有利，具有良好的找礦潛力。勘查區的地表鈷礦延長達1 km，鉆孔揭露的鈷礦體厚度大，層位穩定，品位均勻。富礦圍巖及滑覆構造出露較廣，找礦空間大，有中大型鈷礦資源潛力。根據已有成果，勘查區沿走向及傾向延伸仍具較大找礦潛力，建議今后開展深邊部鈷礦的找礦勘查工作。

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