朱小云,陳雅蘋
(江西銅業集團公司德興銅礦,江西 德興 334224)
德興銅金礦集區范圍內,該礦集區是我國東部最重要的有色、貴金屬礦產資源基地之一。在銀山—銅廠之間不到300km2范圍內,分布有銅廠銅礦田、金山金礦田、銀山銅多金屬礦田等三個大礦田及蛤蟆石小型金礦田,已探明特大型礦床三處[即銅廠銅礦、富家塢銅礦和金山金礦(含西蔣、西礦和石碑金礦)],大型礦床二處(即朱砂紅銅礦和銀山銅多金屬礦)及中小型礦床一批。
礦區地處揚子地塊與華夏地塊交匯處的華南造山帶中的贛東北蛇綠混雜巖亞帶,該帶一般也被認為是揚子地塊與華夏地塊于中元古代末的碰撞對接帶。贛東北蛇綠混雜巖帶西為萬年構造單元,東為懷玉構造單元,該帶由中深層次的韌性剪切帶(或片理化帶)及淺層次脆性破碎帶、脆性斷層組合而成,屬于混雜巖型構造-地層。混雜巖帶的組成及其復雜,有被分割成大小不等的碎塊包裹在深海復理石基質中的蛇綠巖套成員、其它構造單元的異地巖片,還有一系列脆性、韌脆性斷層分割的晚古生代以及中生代斷塊,構成了不同成分、不同時代多次混雜的混雜巖帶(見圖1)。
贛東北深大斷裂位于上述構造帶中,其呈北東或北北東向的狹長地帶向東一直延伸至浙江省境內。礦區緊鄰贛東北深大斷裂,位于該斷裂的南東側,由于長期的地質作用和燕山晚期的構造活動,對本區的成礦起到了決定性作用。

圖1 德興銅礦大地構造位置略圖(據2002年1:25萬景德鎮市幅(H50C003003)區域地質調查報告與2005年華東鈾礦地質志綜合)
工作區區域上由于揚子地塊與華夏地塊對沖作用,處于華南造山帶中,地層出露復雜而多變,歷年地層地名并不統一,存有爭議。綜合分析老資料及最近的2002年的1:25萬區調資料,本區自老至新,分別發育中元古代地層,新元古代地層及古生代地層。
(1)中元古代地層(薊縣系)
雙橋山群(Jxs)溪口巖群(PtzX)張村巖群(JxZ)
(2)新元古代地層(青白口系、南華系、震旦系)
地層區域上廣泛分布,總體情況是,青白口系由砂、泥質沉積夾火山熔巖、火山碎屑巖組成;南華系以復陸屑碎屑巖沉積為主;震旦系由碎屑巖、碳酸鹽巖及硅質巖組成。
(3)古生代地層(寒武系-志留系)
地層區域上廣泛分布,由老到新可分為荷塘組、大陳嶺組、楊柳崗組、華嚴寺組、夕陽山組、印渚埠組、寧國組、胡樂組、硯瓦山組、黃泥崗組、長塢組、文昌組、霞鄉組、河瀝溪組、康山組及唐家塢組。

圖2 德興斑巖銅礦田地質構造1—下白堊統;2—下震旦統;3—元古界雙橋山群;4—千枚巖弱蝕變帶;5—千枚巖中蝕變帶;6—千枚巖強蝕變帶;7—千枚巖中—強蝕變帶;8—燕山晚期橄欖輝石巖;9—燕山晚期閃長玢巖;10—燕山早期花崗閃長巖;11—花崗閃長斑巖弱蝕變帶;12—閃長斑巖中—弱蝕變帶;13—海西—印支期輝綠玢巖;14—燕山晚期石英閃長玢巖;15—背向斜軸線;16—扭曲弧;17—東西向壓性斷裂;18—北北東向、北東向壓扭性斷裂;19—北西向張性、張扭性斷裂;20—深斷裂帶;21—黃鐵礦脈帶;22—巖體及地層界線;23—蝕變帶界線;24—層面及片理產
由于受華南造山帶(揚子地塊與華夏地塊對沖)的作用,區域上構造十分發育,褶皺及斷裂構造均表現為北東或北北東向。大的褶皺構造主要表現為倒轉的背向斜,斷裂構造主要表現為逆沖斷層及壓扭性斷層或韌性剪切帶。另外,受構造應力的影響,區域上與褶皺和斷裂配套的復合小褶皺及配套斷裂也均較發育。
本區地處贛東北深斷裂和萍鄉—紹興深斷裂之間,所以斷裂構造極為發育,尤以贛東北深大斷裂經工作區北部,它的旁側次級構造給礦區的定位、形成、發展起到了決定性作用。現以贛東北深大斷裂為例,說明其特征。
區內巖漿活動頻繁,強度大,地表出露的花崗巖體主要有泗洲混雜超單元、樟樹墩獨立混雜單元、銅廠系列富家塢單元。泗洲混雜超單元包括泗洲廟混雜單元、花頂山混雜單元、金家混雜單元。
泗洲混雜超單元:泗洲廟混雜單元(∑Qb2S)、花頂山混雜單元(υQb2H)、金家混雜單元(δQb2J)同為晉寧期構造巖漿產物,侵位時間相近,在空間上成群共生,巖漿成因上有相似的特點,巖石成分具有從基性向中基性遞變的規律。
樟樹墩混雜單元:樟樹墩混雜單元主要分布于北東向的贛東北蛇綠混雜巖亞帶的韓源巖組中,與其共同構成蛇綠混雜堆積。
銅廠序列:該序列受西北和北東向斷裂控制,侵入于張村巖群及溪口巖群中,界線清楚,接觸面彎曲,朱砂紅及大塢頭附近大多呈巖枝或巖脈狀出露。其巖性主要為花崗閃長斑巖。
西北部地層單一,除第四系外,均是中元古代薊縣紀張村巖群韓源巖組(Jxhy)地層。
區內地層屬于地槽沉降階段的淺海相中、細粒碎屑夾英安質火山碎屑的復理石建造。顯示出厚數毫米至數十厘米單層組成的韻律層。巖石的主要成分是砂、泥質及凝灰質,經區域變質作用和動應力作用后,形成一套由絹云母千枚巖、凝灰質千枚巖、變質沉凝灰巖夾砂質千枚巖組合的淺變質巖系;據銣鍶法同位素年齡測定,地質年代為1401Ma,巖層厚度大于221.38余米;含Au豐度22.48~67.91ng/g,含Cu豐度62.6~79.71g/g。
張村巖群這套淺變質巖系中各類巖層常呈夾層或互層狀分布,其中變質沉凝灰巖的空間分布較不穩定,呈似層狀、透鏡狀,常數十米寬的巖層在二、三百米范圍內即變窄、尖滅,相變為凝灰質絹云母千枚巖、千枚巖。
工作區地質構造較復雜,總的特征與區域構造一致,北東向構造發育。
區內銅礦化與石英閃長玢巖關系密切,銅礦(化)體主要產于石英閃長玢巖及其外接觸帶中,礦化范圍自2號勘探線至7號勘探線,以1線為最強,地表總體形態呈透鏡狀、脈狀。
2.4.1 礦石結構
礦石礦物主要以黃鐵礦居多,其次為鏡鐵礦及黃銅礦,再次之為鉛鋅礦。礦石以它形細粒結構為主,自行結構少見,金屬硫化物之間交代結構發育,黃鐵礦常被黃銅礦交代,呈交代殘余結構。
2.4.2 礦石構造
按金屬礦物在礦石內分布特征和產出狀況劃分,主礦石構造類型為脈狀、星點狀和小團塊狀構造。
本礦床產出在石英閃長玢巖體及周圍的變質巖中,主要為隱伏礦體,礦石基本保持原生狀態。因此礦石自然類型單一,為原生礦石。礦石的工業類型,總體上屬細脈型。礦石多分布在巖體及接觸帶附近,分布零散。
礦區范圍內礦化富集或貧化都受多種地質條件所控制,經濟的礦石、低品位礦石和夾石往往呈漸變過渡關系,沒有明顯的界線。所謂夾石銅品位低于0.20%時則劃分為廢石(夾石)。
德興斑巖銅礦床生成與燕山早期花崗閃長斑巖有密切關系,是由巖漿晚期—巖漿后期成礦熱液流體多次成礦作用疊加而形成的淺成熱液銅礦床,即巖漿后期淺成中溫熱液礦床。
根據礦體內礦物共生組合,圍巖蝕變類型及包裹體均一溫度和礦物爆裂溫度測定結果,礦床成巖成礦溫度變化范圍相當寬,從600~100攝氏度。利用多相包裹體均一瞬間壓力法及含鹽度法測定的資料,成礦的沸騰現象可以證明礦化深度屬淺成—超淺成。根據硫、氦同位素測定的資料表明,含礦熱液主要來自地殼深部或上地幔,也有少部分來自圍巖。因此,成礦熱液具有巖漿水和地下水的雙重來源,屬于“復合型模式”斑巖銅礦。
找礦標志。
(1)巖體標志。花崗閃長斑巖與石英閃長玢巖是尋找斑巖型銅礦床的首要標志。在地表見有巖脈群集中分布,同時有以巖脈群為中心的面型蝕變和熱變質的存在,可作為探索隱伏斑巖體的地表標志。
(2)圍巖蝕變標志。以硅化、絹云母化為基礎,由綠泥石化、硫酸鹽化及鉀化等共同組成的面型蝕變是尋找斑巖銅礦的重要標志。由蝕變程度和蝕變類型組合的差異所形成的蝕變強弱分帶,不僅可以大致圈定礦化的范圍,而且可以指示礦化的中心。一般以強硅化、強絹云母化為主的中強蝕變帶是工業礦化的富集部位。而弱蝕變帶因其范圍寬大,容易被發現,對進一步縮小普查找礦靶區,確定工作的重點地段,追索尋找隱伏斑巖礦體具有較大意義。
(3)礦化標志。由于斑巖礦床的礦化范圍大,礦化強度變化具有規律性的遞變趨勢,因此在弱蝕變圍巖中見有與綠泥石、碳酸鹽、石膏等共生的微弱黃銅礦黃鐵礦化細脈,或銅、鉛、鋅硫化物細脈存在時,按礦化遞增方向追索是尋找斑巖銅礦的途徑之一。在礦床外圍見到的黃鐵礦大脈或含硫化物石英脈、含金石英脈等,都可能是屬于斑巖礦床礦化作用的外帶產物,亦可作為斑巖礦床的找礦線索。
朱砂紅西北部地表成群出現的具銅金礦化石英閃長玢巖脈,野外鉆孔中也見多條石英閃長玢巖脈和銅礦體,鉆孔ZK4中有多達20層銅金銀礦體。槽探工程揭露多條銅金礦化帶,其中有8條與石英閃長玢巖關系密切,另外兩條為構造角礫巖型。銅金礦化體主要與石英閃長玢巖密切相關,而鄰近的富家鎢、銅廠、朱砂紅礦床成礦巖體均為花崗閃長斑巖,差異較大,建議今后有待開展進一步深入工作,其深部有隱伏成礦斑巖體可能性較大。
以此對朱砂紅西北部深部找礦揭露的地質信息進行研究,提取有效的找礦信息,發現礦床周邊具有優越的成礦地質條件,并圈定出一個具有很好資源潛力的成礦區域,為今后增加礦山地質儲量升級的效果,具有明顯的經濟、社會價值。