多金屬礦床地質特征與控礦條件分析

鐘 銳

（江西省地質礦產勘查開發局贛東北大隊，江西 上饒 334000）

隨著世界工業、經濟的迅速發展，礦產的利用度逐漸上升，在生產生活和社會發展上，礦產作為一種不可再生資源有著舉足輕重的地位[1]。金屬是電器工業和電子工業發展的重要基礎材料之一，也擔負著國防軍事、機械制造等行業，小到百姓家的日常用具，大到軍工業的工程原料，因為金屬中有硬度高，密度大的種類存在比如銅，其用途不斷擴展，應用于各行各業特別是一些高端行業。我國是世界上最大的銅進入國家。為此我國開展了箭頭的“國家地質找礦行動計劃”,有效降低幾個最重要的礦物質,包括銅的外部依賴。全國會議期間銅礦對外依賴度在75%以內[2]。隨著世界各地多金屬礦床的不斷挖掘，人們對采礦的認識開始有了新的突破，也提出了一些基本的理論問題。如地質背景、成礦機制、控礦條件等，如何解決這些基本理論問題不可避免地涉及到一系列的基礎理論研究，這些基礎理論研究，不僅在當地礦床，而且在全國都具有極其重要的意義，對探究全國范圍內的礦產成礦規律，提升地質分析機理以及促進找礦突破有著正向導向的作用[3]。本文在南方某地區進行了地質研究。

1 多金屬礦床地質特征分析

1.1 大地構造分析

本文的研究區位于我國江南地區的造山帶，具體在揚子地區板塊的東南邊界位置，居于江少斷裂帶和十臺九機幾首斷裂帶之間[4]。寬度在一百二十到一百八十千米之間。基本上有新元古代期的泥砂質板巖以及早羅寶時期的碳酸巖鹽和碎屑反復累計疊加而成。研究區的沉積區是在新元期時造山運動碰撞之后發育起來的，在經歷早羅寶時期的沉淀，形成了秀水—武寧、玉山—建德等厚度穩定的早古生代地層。志留紀部分剖面受擠壓抬升，造山后發生花崗質巖漿活動。晚古生代早期再次發生陸內拉張，形成了淺層海洋地貌景觀石灰巖，聚集厚度石灰巖石、生物化石灰巖、碎屑巖等沉積巖系。江南地區自晚泥盆世以來經歷了兩相構造體系的演化：第一階段從志留紀的邊緣褶皺變形區和花崗質巖漿活動發生后，身為特殊的提思構造，包括本文中的研究區一帶以及我國東南沿海一帶的鹽酸沉積環境中，并沒有顯示出因為火山噴發而產生的地面臺面升高的現象，反而出現了類似于沿海淤泥質泥沼碎屑的古生物景觀[5]。但很快又覆蓋水面。早起的新元期地層是由下方的張村群和上部的溪口群構成的，由東北向近東南方向延伸。張村巖群是巖漿泥質油橄欖巖、火山碎塊巖和變質中性基本灼燒巖堆積而成。主要分布在東北方向的社路混雜巖石帶，即德興張村、方家峰、傅家橋和致遠林場一帶。溪口組的地層相對穩定，構造變形和巖石變質的程度較淺。該地層由厚至巨厚的細砂巖、磚紅色砂巖和巖屑石英砂巖組成，砂厚240m～940m。芙蓉只分布在恒豐縣的聯合河-上饒縣的伏溪一帶，當時幾乎東西向蔓延。

1.2 巖漿巖分布特征分析

研究區在震旦紀—早古生代海洋景觀沉積區在志留紀前后經歷了一次強烈的火山噴發活動，命名為加里東運動。其突出特征表現在震旦紀—下古生界強烈的褶皺作用、原生剪切變形和隆升造山作用；強s型花崗質巖漿作用；中-晚泥盆世區域角度不整合。早古生代晚期是僅次于燕山期的重要巖漿活動時期。強烈的花崗巖漿活動形成了面積達1萬多平方公里的大型平面狀花崗巖。最大的3000多平方公里，最小的10多平方公里，大部分屬于強鉛花崗巖。在巖漿作用類型上，既有花崗質巖漿侵入作用，也有區域模擬作用，往往構成復雜巖或同源多期的復雜巖。早古生代晚期花崗巖常形成多層旋轉螺旋或多個時期的復合型巖體，有的巖體面積可達數百平方公里以上。巖體的侵位按時代，大致可分為兩個階段:第一階段大約在志留紀奧陶紀末,大面積混合巖化、花崗巖作用類型花崗巖表面物理和化學的發展,烴源巖在地殼的深度,大約在第二階段的志留紀早泥盆世,形成巨大的花崗巖類型,規模較小,震源深度等于上地殼。包括火山噴發、淺源-超淺侵入體和深源-淺源侵入體、玄武巖、深源-輕源酸性巖、原位粘土砂質碎屑巖、翻轉熔融結晶和混合巖化花崗巖等。

1.3 構造變形分析

受早古生代晚期和中生代早期構造巖漿事件的影響，區內前中間發育時期巖層受強烈的擠壓作用，斷裂褶皺形成，各種形式的斷裂構造逐漸形成，形成區域變形構造。浙浙鐵路北段或江韶斷裂帶的褶皺和斷裂主要發生在地殼的上半部分，熱度和氣壓條件都不足以讓巖石產生變質。在包括研究區在內的江南地區，震旦紀—寶林系幾乎沒有變質作用。只有地殼變形、薄地殼褶皺和碎裂流發生了轉化雖然中生代以前的厚沉積層均經歷了強烈的褶皺形變和逆沖推覆、走滑剪切、構造塌陷、局部熱變質作用等側方花崗巖巖體和初始流變作用，形成了不同于以往華南右翼的構造格局和構造格架，但在交代前，變形和巖漿作用沒有南華系的輪廓。浙浙鐵路和南江邵斷裂帶的情況不同。華夏地塊晚古生代-中生代地層雖然未經歷區域變質作用，但前泥盆世地層在中深地殼層面經歷了強烈的范圍內綠片巖相變質作用和前程度的擠壓形變。

2 多金屬礦床控礦條件分析

2.1 礦源層分析

每一個地層中的成礦的元素條件都不一樣，是坦白二疊紀時期的碳酸鹽石質地脆硬，容易發生滑動和形變，其底部的巖石變質的可塑性較強，這就為礦產形成提供了有利條件，也方便產生儲存礦產的自然空間縫隙。對含礦熱液遷移過程中圍巖的進一步解釋，再富集成礦元素形成各種礦化巖智能卡，可形成工業礦體。經過實地的考察以及在研究儀器下的觀察發現，研究區中含有黃土礦石和方鉛礦石的巖石很多事條帶形狀的，少數有紋路或者是環形，與江西巫山銅礦石炭系層狀銅礦床和安徽銅陵冬瓜山銅礦床的構造相相似。此外，還發現細粒金屬硫化物沿層理面分布于白云石大理巖中。一號礦體位于研究區楓涇中段80m處，形成了由中點散開的馬尾形狀的構造，這種構造被認為是典型的層狀礦石的成礦特點。

上述的研究實例表明出地層構造在成礦條件中發揮著很重要的作用。珠西礦區大部分礦體與地層產狀基本一致，部分礦體與地層同時呈均勻加權曲線。石炭系黃龍組灰巖或黃龍組與下伏基底淺變質巖的接觸界面中，多為層狀、透鏡狀、脈狀礦體，礦體厚而大。石炭系黃龍組與船山街組接觸界面附近，進一步表明地層條件是該礦床形成的基礎。

2.2 大地構造的控礦條件分析

區域構造環境是礦床形成的最基本控制因素，決定了礦床的來源、深度、元素類型、成礦類型和時空分布。華南地區由揚子地塊和華夏地塊組成，其西緣以紅河斷裂和東南亞地塊為界。孟連-長寧蛇綠巖帶是華南地塊和東南亞地塊早中生代的構造帶，江韶斷裂帶是揚子地塊和華夏地塊在新元古代時期碰撞反應形成的斷裂帶帶。江南造山帶位于揚子地塊東南邊緣位置，由新元古界泥砂板巖和南華沉積蓋層組成，具有銅金源層。是我國南方重要的銅、鉛、金、銀多金屬礦床集中區。接觸交代礦床通常產于中酸性、中基性侵入巖與碳酸鹽巖接觸帶內或附近構造，與侵入巖具有一定的時間、空間和成因關系。侵入體與圍巖的接觸界面為構造軟弱帶，侵入體與圍巖的物理化學性質有明顯差異。在構造作用過程中，接觸帶構造往往沿接觸滑動面發育，這與接觸帶的形狀和產狀基本一致。構造環境形成一個相對對外開放的結構，圍繞在周圍的巖石處于開裂狀態，空隙也比較大，有利于向上輸送成礦熱液，有利于成礦熱液的流動、儲存和發揮作用。在早期階段，石炭系黃龍的底部形成,形成源床和含礦層巖石塊構造透鏡,聯系了新元古代基地黃龍組和淺變質巖系，形成一個相對較弱的區域由于巖性的差異。

2.3 巖漿的控礦條件分析

大量的事實證明，巖漿活動和巖漿期熱液作用的成巖作用發揮主導控制作用。銅等內生金屬礦床的形成,主要表現在三個方面提供物質來源,這些方面一起成為成礦熱液流動液體的來源和熱量供應。巖漿巖能夠影響成熟礦石的發育程度，還影響著成熟礦石在時間上成熟的早晚以及在全球范圍內的地層分布位置。不整合接觸界面、層間裂縫和破碎帶等構造為巖漿巖的侵位提供了極為有利的流通通道和儲集空間。含有成礦金屬的元素的高效率反應性質的火山巖漿液體從中間向四周不斷侵蝕，不斷地與周圍的巖石發生熱反應，或是在融合冷卻之后發生變質，很容易形成條帶狀的蝕變礦物地層。此外，巖漿期后熱液過程中，大量石英脈沿裂縫滲透充填，浸染式細菌作用主要分布在巖體側面的石-高堆中。

3 結束語

本文在原有的理論成果的基礎上，以我國江南某地作為研究對象，使用板塊構造學說以及現代大陸運動學說的一些基本機理，以多金屬礦床作為分析的入手點，按照理論聯系實際原則，通過地質調查、理論研究分析、實地考察、文獻查找等手段，結合巖石學、地球化學、化學等學科理論，完整地探討了研究區的成礦條件以及控礦因素。最終得知控制礦床產生的因素是有很多類型的，本文只是從礦源層和大地構造兩個方面進行了研究，對該地區的成礦機制進行了初步的總結，發現該地區的金屬礦產多產生于金屬硫化物階段。在本文的研究成果的基礎上，可以進行進一步的研究，探討如何高效率、低成本地開發礦產資源。