江西武山銅礦斑巖體含礦性研究

任 宏

中鐵資源地質勘查有限公司，北京 100039

武山銅礦分為南北兩個礦帶，南帶是在灰巖與斑巖體接觸蝕變的矽卡巖型，而北帶是沉積-熱液疊加改造的層控硫化物礦床，二者是同源形成的復合型銅礦。隨著礦山的發展，開采的深度也不斷下降，其鉆孔深度已經達到-700m，在部分進入巖體的巖芯發現銅礦化現象。本研究是在此基礎上，通過實地調研與系統取樣分析，試圖突破已知的礦床類型為礦山資源接替和可持續發展提供前瞻性的研究。

1 區域成礦背景

中國境內，尤其是中國東部和東南部，乃是東亞頻太平洋區，經常出現屬于“多”字型的兩種褶皺帶，其一走向NE，稱華夏系構造；另一走向NNE 為新華夏系構造。華夏系一般是較為古老的構造體系，而新華夏系顧名思義是較新的構造體系，一般將晚三疊世以來形成的NE 向、NNE 向構造統稱之為新華夏系。九瑞地區處于中國大陸東南部的揚子板塊中，因此，整體構造是受新華夏構造體系所控制的。

武山銅礦位于揚子板塊的狹長地帶，江西九瑞銅金（多金屬）成礦帶中段，,屬橫立山- 黃橋向斜東段北翼。NWW 和NE 向深斷裂構成基底的菱形網格構造以及NEE 和NW 向斷裂構成了本區蓋層菱形網格構造，分別構成區內重要的導礦構造與儲礦構造。

礦體主要圍巖為泥盆系上統五通組灰巖與石炭系中統黃龍組白云巖，五通組與黃龍組之間以及二疊系下統棲霞組等層位為北礦帶層控礦床的容礦空間，北礦帶整體受假整合面及層間破碎帶控制。礦區巖漿巖主要為淺成-超淺成相中酸性雜巖體，主體為花崗閃長斑巖，通過早期巖漿作用，侵入二疊系至三疊系地層中，巖體與灰巖成侵入接觸，由于熱蝕變作用，在接觸帶上形成矽卡巖化礦床，成為南礦帶的主要礦化類型。

2 武山礦區礦體特征

2.1 北礦帶

根據贛西北隊資料得知，礦帶位于巖體北側接觸帶外地層圍巖中，泥盆系上統五通組與石炭系中統黃龍階之間，黃龍階和二疊系下統棲霞階等層位為該礦帶的容礦空間。

北礦帶主要由三個礦體組成。

Ⅰ號礦體規模巨大，產于晚石炭系黃龍組底部，呈層狀、似層狀、厚板狀產出。其產狀與底層產狀基本一致，傾向165°，傾角56°～64°。礦體長2700m，傾向延伸在600m 以上，厚5m～30m，平均厚16.8m，沿走向EW 兩端厚度變小、沿傾斜自上而下有增大的趨勢，礦石類型為含銅黃鐵礦及含銅膠黃鐵礦。

Ⅱ號礦體層位高于Ⅰ號礦體，產于黃龍組的中下部，呈似層狀產出，厚1.5m～5.5m 平均厚2.5m。礦石類型主要為含銅黃鐵礦，其次為含銅大理石。

Ⅲ號礦體則產于黃龍組上部或黃龍組灰巖與二疊系棲霞組灰巖之間，其產狀與底層產狀大致相同，礦石類型主要為含銅鉛鋅礦石。

北礦帶為塊狀硫化物型礦體，其主要礦石礦物為黃鐵礦、黃銅礦，期次為膠黃鐵礦、白鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦；脈石礦物為高嶺石、菱鐵礦。

2.2 南礦帶

眾多地質人員對南礦帶礦體的分布、形狀和產狀的認識比較一致，礦帶直接受花崗閃長斑巖體控制，呈橢圓形，面積約0.6km2，成礦圍巖為二疊系下統毛口階至三疊系下統碳酸鹽巖地層，礦體主要賦存于巖體與圍巖的接觸帶上，其次為巖體內圍巖殘留體，總體為一向南東傾斜的筒狀體，沿接觸帶礦體總長度為2100m 左右，向下延伸較大，最大控制深度達已經達到-800m 標高，且未見到礦體尖滅。礦體厚度2m～3m 到30m～40m 不等。

少部分礦體受懸垂體或捕虜體控制，產于斑巖體內，呈不規側的透鏡體產出，礦體具膨大、縮小或分枝復合等現象，長數十米至數百米不等，厚幾米至幾十米，一般沿內接觸帶產出比較多。礦石類型以含銅矽卡巖為主，少量的含銅碳酸鹽巖及含銅花崗閃長斑巖。

南礦帶礦石根據其礦物組成，可分為含銅矽卡巖礦石和含銅碳酸鹽巖類。矽卡巖型呈環狀、透鏡狀產出，按礦體產出空間可進一步分為巖體內外和正接觸帶環狀礦體。礦石主要類型為含銅矽卡巖。巖體內礦體多呈懸垂體或捕虜體產出，礦體形態復雜、規模小，200m～800m 長度，平均延伸170m，平均厚10m。礦石類型主要為含銅矽卡巖和含銅大理巖。

3 斑巖體含礦性

3.1 武山斑巖體含礦性研究現狀

北礦帶是1959 年歐陽富全等人在普查鐵礦時發現的。1962 年，周提中、劉為貴、黃恩邦等主持的5 0 7 分隊正式進入該區開展銅礦普查評價工作。在對北礦帶評價的同時，黃恩邦、張大任等根據城門山以及長江中下游銅礦的成礦控制因素和成礦規律分析，總結出了”燒餅加油條”的規律，認為當時評價的北礦帶可能是“油條”狀礦體，南部覆蓋區可能還有“燒餅”狀巖體及其有關的接觸帶礦體。根據這一認識，物探大隊706 分隊配合開展物探和淺鉆填圖工作，在1963 年打到巖體和在巖體內發現不規則的矽卡巖銅礦體的基礎上，在地質與物探共同推斷的接觸帶南側布鉆，終于找到了南礦帶主礦體。

3.2 礦體構造、同源性與成礦的聯系

武山礦區北礦帶受構造影響，呈NE →SW 走向；而南礦帶主要是熱蝕變接觸成礦，礦體以巖體為中心向四周擴散式展布。因此，有學者將其戲稱為油條-燒餅復合礦床。北礦帶的整體傾向為SE，向下延伸將與南礦帶相交于巖體，從已有的北礦帶鉆孔資料分析來看，應該在-900m 至-1000m 的范圍；同時以往的化探分析也表明，深部的銅礦品位并未降低，維持在1%左右。另一面，前人對武山南北礦帶成礦的同源性已有過探討，據丁昕等運用鋯石離子探針 (SISM) 法測得該巖體的鋯石Pb206 / U238 年齡為145±3. 9Ma，切割礦體的基性巖脈同位素年齡在102-105 Ma（包家寶），巖體與礦體均為燕山期產物，這表明成礦物質來源與巖漿，之后分離出來富集于熱液并在構造-圍巖條件下成礦。同時通過對前人硫同位素測試結果分析可知，巖體、矽卡巖和塊狀硫化物的值（‰）均在-0.6～+5.6左右，與圍巖中-35.3～-17.6 有明顯差別，這可以說明巖體與礦體以及礦體之間具有物質來源相同的內在聯系。因此，從礦體構造和同源性方面可以推斷早起形成的巖體中具備規模含礦的可能。

3.3 巖體中銅的礦化分帶

筆者對武山南礦帶-260 中段以及進入巖體的三個深鉆孔進行了系統取樣，其中以終孔為-600m 的三號鉆孔為主。經鑒定，在巖體中銅的礦化非常明顯，呈星點狀和細脈侵染狀，而且以肉眼觀測可以斷定其品位是非常理想的。通過對樣品的綜合分析結合礦區整體構造，初步圈定了巖體中局部的銅礦化帶。

2 號與3 號孔控制的巖體中礦化和1 號與2 號孔控制的矽卡巖型礦化在形態上一致，這表明在成礦同源性的基礎上，在成礦期巖體與矽卡巖型銅礦是受的同一導礦構造所控制。由此，可以推斷銅礦化帶的分布和大體走向是成規律性的，并且可以通過區域與微觀構造對其礦化進行追蹤。

另一方面，從銅礦化在斑巖中的分布來看，礦化帶向巖體深入，并且成礦范圍所有擴大。因此，其成規模含礦的可能性非常高，這對礦山銅儲量的提高是一個利好消息。綜合對斑巖銅礦的認識，這種礦化是普遍存在的，斑巖含礦的整體品位較矽卡巖型稍低，但是其大規模成礦性是可利用開采的有利條件。

3.4 伴生鉬的賦存狀態

在取樣過程中，發現了伴生鉬的存在，其整體成兩向拉絲狀，金屬光澤，手感比較細膩光滑，其硬度小于指甲（＜2.5），條痕為墨綠色，整體品位較為可觀，有望成為銅礦的伴生礦。前人曾在武山發現輝鉬礦，但只是做了部分測試并未對其賦存狀態經行研究探討，不過從輝鉬礦Re-Os 等時線年齡為146. 4 ±2. 6Ma（李進文等，2007）與巖體鋯石206Pb/238U 年齡分別為145±3. 9Ma（丁昕等，2005）來看，鉬礦的富集與巖體形成同屬燕山期并略早于巖體，因此成礦與巖體形成有很大關聯。

將礦區以往的鉆孔的Cu、Mo 的礦化數據輸入SPSS 進行相關性分析，由輸出結果可知，Cu 與Mo 的相關系數為0.256，P=0.00，故可以認為Cu、Mo 呈極弱的正相關。因此我們可以判定，對于銅礦中的伴生鉬的探查不能以銅元素的富集來追蹤，而應該從斑巖體成因方面結合巖性特點來聯系。隨著對樣品鉬元素的化探分析結果的得出，有望為伴生鉬的進一步研究奠定基礎。

4 結論

通過實踐工作可以發現，南北礦帶的控礦構造，成礦的同源性以及最新的深部鉆孔樣品和資料分析結果都是斑巖體規模成礦的有利佐證。另一方面在斑巖體中經常伴生有鉬的出現，雖然量不是很大，但是從直觀判斷應該已經達到了伴生鉬礦0.01%的邊界品位了。隨著工作的深入，我們相信能夠發現新的礦床類型，獲得新的銅鉬工業儲量，為銅礦的可持續發展做出新的貢獻。

[1]包家寶.江西成礦地質.南昌：江西科學技術出版社，2002.

[2]崔彬.江西九(江)瑞(昌)地區花崗巖類的演化及其控礦作用.現代地質，1993，7(3)：337-338.

[3]丁昕，蔣少涌，倪培，等. 2005，江西武山和永平銅礦含礦花崗質巖體鋯石SIMSU-Pb年代學，高校地質學報，11(3)：383-389.

[4]李進文，李旭輝，裴榮富，等.2007，江西武山銅礦南礦帶輝鉬礦Re2Os 同位素年齡及其地質意義，地質學報，81(6)：801-807.

[5]徐唐光.江西武山銅礦床控礦因素及找礦方向，金屬礦山，2007(9)：76-78.

[6]贛西北地質大隊.江西九江-瑞昌地區銅金成礦條件及成礦預測報告，1990.