九江城門山銅礦床特征及成礦機理研究

張浩 童繼中 吳火星 查志強 樊濤

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720084

摘要：本文從江西省城門山銅礦床區域地質特征、礦床特征、礦石特征、成礦階段特征、蝕變與礦化特征等角度研究礦床成礦機理和成礦模式以及礦床成因。通過對城門山銅礦床主要成礦作用的分析，表明花崗閃長斑巖與該礦床有關，對成礦也最有利。此外本文在初步分析成礦地質條件的基礎上，總結了銅的找礦標志，明確了今后找銅礦的方向。

關鍵詞：銅礦床；成礦作用；城門山

江西省九江縣城門山銅礦床在揚子準地臺坳中部的長江斷裂帶南邊，為環太平洋金屬成礦帶的重要組成部分，在北東斷裂帶、北西斷裂帶以及長江斷裂帶的作用下形成銅礦床[1]。本文通過對江西省城門山銅礦床特征及其成礦模式與機理的研究[2]，利用已經掌握的城門山礦區區域地質特征、各種找礦標志以及機理進一步加強勘查評價有可能擴大找礦遠景[2]，在基本確立了礦床的成礦機理及找礦模式的基礎下，希望通過進一步的研究與勘探可以找到潛在的銅礦床。

1 礦區范圍與自然地理概況和地質特征

1.1 礦區范圍與自然地理概況

江西省九江縣城門山銅礦床位于江西省九江市，其坐標為：東經 115°47′21″―115°47′59″，北緯 29°40′54″―29°41′36″，礦區面積1.45平方千米。礦區交通條件良好，經航空、水路、鐵路以及公路等，能夠將礦產資源運輸到全國各地[3]。

1.2 礦區地質特征

礦區出露地層由新到老表現為：第四系粘土及礫石層；三疊系下角礫狀灰質白云巖、白云質灰巖、中統嘉陵江組灰巖以及下統大冶組頁巖；二疊系上統炭質頁巖、燧石灰巖、長興組硅質頁巖、上統龍潭組炭質頁巖夾煤層、下統炭質頁巖夾透鏡狀灰巖、茅口組燧石結核灰巖、下統含炭質灰巖、棲霞組含燧石結核灰巖以及下統梁山組炭質頁巖；石炭系中統白云巖、白云質灰巖以及黃龍組灰巖；泥盆系上統石英砂巖以及五通組含礫石英砂巖；志留系上統粉砂巖夾頁巖以及紗帽組石英細砂巖；中統細砂巖夾砂質頁巖、粉砂巖以及羅惹坪組泥巖。

2 成礦機理與找礦方向

2.1 成礦機理

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（以二疊系為主）碳酸鹽巖接觸，產生接觸交代作用，開始了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與黃龍組不同巖性界面由于強烈破碎及原有沉積黃鐵礦、菱鐵礦等有利礦液沉淀的基礎，在上述活動作用下，眾多硫礦液以及銅礦液沿著接觸帶逐漸的升高，采用填充和交代的方式形成“三位一體”（矽卡巖為主，斑巖與塊狀硫化物為輔）銅礦床。

燕山晚期早階段因為構造繼承性特點，花崗閃長斑巖體兩邊和中部都會形成破裂，隨著石英斑巖汁的上升爆破，能夠將眾多硫、鉬以及少量的銅攜帶至巖層表面，經過結晶分化產生面型蝕變分帶，鉬元素在強鉀硅化帶中積累，逐漸的產生細脈侵染型鉬框。此外，銅礦也在石英斑巖活動過程中逐漸的累積、改造以及疊加，并在原有構造裂隙系統進行轉移和積累，逐漸的鉬礦和銅礦進行聯合，形成銅鉬礦。銅礦化作用在石英斑巖上進行逐漸的積累和富集，最終形成規模相對較大的銅礦，呈水平席狀。因此，在成礦雜巖體同源的礦液和兩次復合的“三位一體”（塊狀硫化物型、矽卡巖型、斑巖型“三位一體”中高溫熱液型銅（鉬）礦的成礦模式）成礦作用下，最終形成了城門山銅礦床。

2.2 找礦方向

2.2.1 控礦因素

（1）構造對成礦的控制。巖體內密集裂隙帶、接觸帶、層間破碎帶、斷裂帶及五通組與黃龍組假整合面是控制礦體的構造。

（2）巖漿巖對成礦的控制。燕山期中酸―酸性淺成―超淺成多次侵入雜巖體屬鈣堿性，是成礦內因。

（3）圍巖對成礦的控制。成礦圍巖為碳酸鹽巖時，圍繞接觸帶而形成矽卡巖型銅礦；成礦巖體附近存在“炭質頁巖、白云質灰巖、白云巖、石英砂巖、石英砂礫巖”巖性組合或地層組合中含原生黃鐵礦、菱鐵礦以及巖性物理化學性質差異較大的區段利于成礦，常形成似層狀塊狀硫化物銅礦體；巖性單一、組合簡單和硅鋁質巖石不利成礦。

2.2.2 找礦標志

（1）構造標志。北北東向構造復合北西向和北東東向構造結點，是成巖、成礦的有利地段。廣泛發育的接觸構造和層間破碎帶是尋找矽卡巖型銅礦的有利部位；發育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、多礦種的復合礦床。

（3）圍巖蝕變標志。矽卡巖化及與其伴生的一套硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化是尋找矽卡巖型銅礦標志。鉀長石化及與其伴生的黑云母化、硅化、絹云母化、泥化是尋找斑巖型鉬礦的標志。

（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。

（6）地球物理場標志。礦床位于區域磁場抬高區邊緣之局部異常地段，反映出深部大巖體和淺部小巖株的控礦作用。在礦體上重、磁力及電法測量均有異常顯示。

（7）地球化學場標志。區域地球化學場銅高背景區內，出現多元素組合，具金屬分帶、濃度分帶明顯的局部異常是找礦的有利遠景區。

（8）其他標志。銅草、古采礦遺跡等是找礦間接標志。

3 結論

通過對九江城門山銅礦床礦區范圍與自然地理概況和地質特征、成礦機理以及找礦方向進行研究，本文主要得出如下結論：

（1）成礦作用機理分為燕山早期晚階段和燕山晚期早階段，礦床構成以斑巖體為中心與燕山期中酸性侵入巖有關的塊狀硫化物型、矽卡巖型、斑巖型“三位一體”中高溫熱液型銅（鉬）礦的成礦模式。

（2）礦床北西向構造是基礎，控制巖漿礦化帶呈北西向展布；燕山期中酸―酸性淺成―超淺成多次侵入雜巖體屬鈣堿性，是成礦內因。

（3）通過本文的探討及研究為進一步找礦總結了更多的找礦標志，如構造標志、巖漿巖標志、圍巖蝕變標志、礦化標志、淋濾帽鐵帽標志、地球物理場標志、地球化學場標志等。

參考文獻：

[1]譚輝躍，息朝莊.江西城門山銅鉬礦床特征與成因研究，礦業快報[J].2008.

[2]江西省地質局贛西北大隊.江西省九江縣城門山礦區銅礦詳細勘探地質報告，1981.

[3]江西省地礦局贛西北大隊.江西九江～瑞昌地區銅金成礦條件及成礦預測，1990.