江西遂川大汾地區礦床成因及找礦標志

齊樸生，袁楓帆，郁恩平，劉興強，邱勛輝

（贛西地質調查大隊，江西 南昌 330200）

本文基本查明礦區地層層序、巖性、厚度，研究其控礦作用；基本查明主要構造性質、規模、產狀，重點分析研究斷裂控礦作用；基本查明與成礦有關的巖體特征及控礦作用。

1 項目概況

圖1 礦區2線剖面簡圖

此次研究礦區位于江西省遂川縣，屬大汾鎮管轄，地理座標為東經114°06′00″～114°08′45″，北緯26°21′00″～26°23′30″，面積8.91km2，屬江西省地礦局贛西地質調查大隊探礦權。為加快革命老區經濟社會發展，為遂川縣工業園區可持續發展提供資源保障，贛西地質調查大隊對礦區開展詳查。礦區內共有1條礦體，礦體延長約5.6km，走向39°，傾向120°，傾角32°～50°，礦體平面上總體形態呈“V”、“W”字展布，剖面上呈巨厚層狀。礦體地表出露明顯，出露寬約100m～742m，礦體上、下邊界呈“V”狀彎曲（圖1），部分受“峽谷”切割形成陡崖。總體上看，礦體以北東向呈“V”、“W”形展布；礦體走向變化規律：北北西（4-2線）-北東-北北西（7-11線）—北東-北北西（23-25線）-北東；礦體地表總體變化規律為自南西往北東方向變窄。傾向上延伸128（23線）m～1058（2線）m，平均521.29m，總體南西延伸長，空間上自南西往北東呈縮小趨勢（圖1）。礦體標高南西高北東低。

2 礦床成因

印支期南風面礦體以及北東向黃坳深斷裂構造圈閉的成礦環境當中，因為巖漿侵入繼而導致的圍巖溫度升高造成飽和硅質熱液充填交代—重結晶影響下形成礦床，地質礦物在變質成礦時，能夠將其劃分為侵入巖漿早期冷凝結晶放熱進而導致的圍巖溫度升高，受到高溫影響導致重結晶的產生，促進變質巖當中砂巖、粉砂巖、硅質板巖構成微晶-隱晶質石英巖，此環節并未或極少存在外來物質的增加或帶出，處于固體環境下，利用離子疑惑質子的擴散實現重結晶的過程。

隨著溫度的升高，特定狀況下導致原巖依托于變質結晶前提下不斷的選取重熔，長英質低熔組分呈流體相發生再結晶，巖漿結晶分異作用大部分硅酸鹽熔體已經凝固結晶成巖漿巖，巖漿中低熔組分由于后期石英結晶晚和揮發組分占優勢，而且隨著溫度降低外壓降低過程，原來被壓縮的超臨界狀態的揮發分和低熔組分的體積膨脹，使溶液在圍巖裂隙流動，使原巖中的物質成分可以較長距離的遷移形成脈狀礦石，為礦體形成提供了物質來源和熱源。黃坳深斷裂成礦提供了通道，印支期地質礦物為礦體的形成提供了必要的熱源及物質來源，是礦床形成的重要條件。礦床成因類型屬巖漿期后中高溫熱液充填交代-重結晶型礦床。

3 控礦因素

3.1 構造控礦

研究區礦體產于黃坳大斷裂，構造控礦作用明顯。礦體沿斷裂帶發育，與斷裂帶產狀基本一致，且延伸較長，礦區內延伸約5.6km，地表出露寬度約100m～742m，見礦真厚度6.47m～120.62m，平均58.46m，規模巨大。

3.2 圍巖與成礦的關系

礦區圍巖屬于寒武系底-上統水石組（∈3s）、奧陶系下統茅坪組（O1m）、奧陶系中統對耳口組（O2-3d）、奧陶系上統花面垅組（O3h），巖性為變余砂巖、千枚巖、硅質板巖、結晶灰巖等，圍巖SiO2含量較高，圍巖的物理化學性質以及硬度、導熱性有利、孔隙度較好，是形成地質礦物的有利條件。

3.3 巖漿巖與成礦的關系

侵入體成分包含中酸性巖性，含熱量大，而南風面巖體為333km2大巖基，其熱量較大，成功為礦床重結晶的構成奠定了基礎的熱源。

3.4 成礦物質來源

印支期—燕山期漫長復雜地質構造運動，區內的地層變質影響下構成變質熱液，印支期南風面礦體侵位形成巖漿期后熱液，導致某些SiO2活化轉移形成變質熱液，熱液順斷裂貫入，構成礦體。變質熱液、巖漿期后熱液、圍巖蝕變熱液為成礦提供豐富的礦液來源。

3.5 成礦溫度

礦體受構造應力作用繼而出現多期礦化，導致不同礦石結構、構造、礦石類型的出現，利用流體包裹體測溫包含兩個環節，即成礦溫度為241-278°和354°。

3.6 成礦時間

礦區礦體受多期構造應力作用，而發生多期礦化。礦區還沒有進行專項成礦年齡測試，但以礦體的賦存空間、圍巖時代來，初步判別其成礦時間應在230Ma左右。

4 找礦標志

4.1 地質構造標志

大斷裂是找礦的有利區，斷裂內見大規模硅化角礫巖帶，侵入體成分為中酸性巖性，含熱量大，為礦床的重結晶形成提供了必要的熱源。

4.2 地層標志

寒武系底-上統水石組（∈3s）、奧陶系下統茅坪組（O1m）、奧陶系中統對耳口組（O2-3d）、奧陶系上統花面垅組（O3h），礦物特性為變余砂巖、千枚巖、硅質板巖、結晶灰巖等，圍巖SiO2含量較高，圍巖的物理化學性質以及硬度、導熱性有利、孔隙度較好的圍巖。

4.3 礦物特性標志

地表乳白色、灰白色礦物出露區，野外觀察礦石礦物為隱晶質細晶（微晶）石英、石英，是尋找地質礦物的直接標志。

4.4 礦化蝕變

跟該礦床有關的礦化蝕變主要為硅化。

5 成礦模式

中生代初期，次區域進入到以斷塊活動為主要特征的大陸邊緣活動階段，造運動與深大斷裂活動頻繁出現并構相配合，陸塊急劇差異性斷折，導致大多數的區域隆起，構成一系列NE和NNE向主干斷裂及其派生斷裂，地幔流體沿深大斷裂上升，形成殼源型巖漿，同時的吼道地幔流體影響，在此區域的深部逐漸形成富揮發分、礦物質的陸殼重熔型礦漿。印支期巖漿在頻繁的上侵活動中沿黃坳大斷裂侵入，形成南風面礦體。伴隨著其溫度、壓力的下降，出現結晶分異和熔離作用，富含SiO2熱液，順斷裂貫入與圍巖交代重結晶形成巨大礦體。圖2所示。

圖2 江西遂川地區綜合成礦模式圖

6 礦山建設方案

6.1 生產規模

根據礦區礦產資源條件及開采技術條件，根據相關規范要求，類比遂川縣堅基礦業有限公司礦產資源開采規模200萬噸/年，設計礦區開采規模為500萬噸/年。

6.2 礦山開采及開拓方式、采礦方法

礦床呈似層狀產出，平均真厚度58.46m，礦體賦礦標高為+1052m～+340m，礦體高于當地侵蝕基準面標高約+322m，采用露天開采，最低開采標高為北區+340m，南區+400m，公路運輸開拓。

6.3 選礦方法及選礦流程

經江西省地質調查研究院對本區礦樣選礦試驗研究，獲得選礦工藝流程，礦石經破碎→篩分→縮分→擦洗→脫泥→濕式強磁選選礦工藝，精礦產率92.91%、SiO2品位98.52%、SiO2回收率94.83%。

7 結語

經過調查研究江西遂川大汾地區礦體規模巨大。礦體總體走向北北東，傾向約120°，傾角32°～50°，走向延長約5600m（外圍仍向兩側延伸），地表出露寬度100m～742m，平均寬度340米，礦體真厚6.47m～120.62m、平均58.89 m，厚度變化系數48.02%。礦床明顯受黃坳大斷裂控制作用，成因類型與巖漿期后熱液活動有關。