江西省會昌縣紅山銅礦成礦機制與找礦技術路線探討

喻澤瓊

（江西省地質局第七地質大隊, 江西贛州 361000）

江西省會昌縣紅山銅礦區位于武夷山成礦帶西坡南段。武夷山成礦帶位于贛閩兩省交界處, 走向北北東—近南北向, 以主山脈為天然分界線分為東西坡, 東坡自北往南有行洛坑大型鎢礦、紫金山大型銅金礦等, 西坡則自北往南有冷水坑大型銀鉛鋅礦、巖背大型錫礦、玉水中型富銅礦等, 顯示了該區優越的成礦地質條件及良好的找礦前景。紅山銅礦區最早于20世紀60年代初發現, 20世紀90年代地質普查大體確定了三個銅礦化區段, 初步探明了兩個可供工業開采銅礦體。21世紀初, 開始對兩個初步探明的礦體進行開發。礦山建設期間在對兩個礦體進行基建探礦的同時, 也進行了外圍地質找礦工作, 但沒有取得突破性進展。

本人早期參加了該礦區的銅礦普查工作, 后在礦山建設生產期間負責地質礦產工作。本文為本人在總結前人地質工作成果的基礎上, 結合礦山探礦工作中發現的一些地質現象, 提出新的思路, 供在今后的探礦工作中進行探索驗證, 企望能對該礦區的找礦突破起到一點作用。

1 地層及其含礦性

武夷山西坡南段江西研究區地層發育不全, 侏羅紀上統是本區金屬礦產主要含礦或賦礦地層, 其次是中、下元古界變質巖。區域內主要地層含礦性特征：

（1）各時代地層中Cu富集程度除早—中元古界較高外, 其余地層Cu處于分散狀態。

（2）《中國東部地殼與巖石的地球化學組成》（鄢明才、遲清華, 1997）, 江西南部地區的Cu、Mo、Ag、Bi等的豐度高于華南褶皺系, 特別是Cu顯著地高出2倍以上。

紅山礦區內出露地層主要為中元古界變質巖及白堊系碎屑巖和零星散布的第四系, 礦化主要賦存于中元古界變質巖系。

2 構造與成礦的關系

礦區內構造主要為斷裂構造、火山—次火山（隱爆）構造及龍井坳環形構造（圖1）。

斷裂構造主要發育有北東—北北東向、北西—北北西向、北東東—近東西向和近南北向四組, 其中北東—北北東向斷裂構造是礦區主導構造, 其與北西向斷裂復合控制了隱爆角礫巖及巖漿巖的空間展布。斷裂構造與區內典型發育的隱蔽爆破構造與銅礦化關系密切。

3 巖漿活動與成礦的關系

礦區巖漿活動頻繁, 活動時代主要為晚白堊世, 主要表現為重熔型花崗巖成因的淺成—超淺成侵入的酸性—中酸性侵入體及部分基性巖脈。巖漿巖具多次侵入并具多次隱爆的特點, 形成具多次隱爆特征的紅山主角礫巖筒, 同時在區內亦形成多處規模較小的隱爆角礫巖（筒）。

從區內巖漿巖微量元素含量來分析, 與成礦關系最密切的是晚白堊世形成的巖體, 特別是稍早的花崗閃長斑巖, 銅礦化花崗閃長斑巖侵入于隱爆角礫巖中。

4 礦床地質特征

紅山礦區銅礦化十分普遍, 主要賦存在隱爆角礫巖及其內外接觸帶, 且在深部發現斑巖型銅礦化（體）。現有探礦成果礦區礦（化）帶主要劃分為三個區段：勁松嶺區段、苧坑區段、崠子腦區段。

勁松嶺區段礦體為隱爆角礫巖筒內的花崗斑巖型。礦體與圍巖巖性一致, 均為花崗斑巖, 礦化表現為漸變關系, 只是按采樣化驗的銅品位高低人為劃分為礦與圍巖, 表明礦體是花崗斑巖在形成過程中因礦質分異富集而成。

苧坑區段在TC101中可見礦化帶為斷裂破碎帶, 帶內銅品位0.128%～0.261%, 槽探控制近80m均為似面型礦化。

崠子腦區段發育一組北東向的礦化帶, 在地表表現為寬1～10m的構造角礫巖帶, 北東側表現為韌性剪切帶；中部一線則主要為一系列呈北東向展布的小角礫巖筒, 巖筒之內外接觸帶發育銅礦體, 其在淺部與F2交匯處發育富銅礦體。

5 控礦因素分析

根據前人工作研究成果, 紅山銅礦是與淺成、超淺成次火山巖—花崗斑巖和花崗閃長斑巖等關系密切的巖漿期后高—中溫含礦熱液交代充填形成的, 礦床的形成和分布與巖漿巖、構造和圍巖等成礦條件有關, 并受其控制。

礦區巖漿活動頻繁, 與成礦關系較為密切的是花崗斑巖、花崗閃長斑巖。

勁松嶺區段V1-V8號礦體均賦存在角礫巖體內, 苧坑區段的V1-V5號礦體位于角礫巖筒的內外接觸帶中, 隱爆角礫巖筒的前鋒帶及其內外接觸帶為成礦有利部位。

區內構造活動強烈, 形成的一系列規模不等, 方向各異的斷裂破碎帶, 對本區的控礦、導礦、儲礦起控制作用。

礦區內分布于已知含銅礦（化）體的隱爆角礫巖和斷裂破碎帶的圍巖主要為中元古界變粒巖、片麻巖, 地層含銅豐度值（73×10-6）高于地殼平均值（55×10-6）, 礦區內地層具備為成礦提供較豐富的成礦物質的條件。

6 礦床成因機制

6.1 礦床成因

根據上述對紅山銅礦床地質特征及控礦因素的概略分析可知, 紅山礦區有一至多個隱蔽爆破中心, 且受多種控礦因素的影響, 因而成礦也是多期次的。礦區礦化與巖漿活動（及隱蔽爆破構造）有關, 且成礦物質來源以巖漿源為主。

6.2 成礦模式

紅山銅礦區自發現以來, 先后有大量地質工作者對礦區進行過多方位的研究工作, 陸續提出并逐步完善了一個較為大家接受的成礦模式, 《贛南紅山—錫坑逕地區銅錫礦地質及預測》（周濟元等著）對此模式進行了總結, 編制了成礦模式示意圖（圖2）。

圖2 紅山銅礦成礦模式示意圖

該成礦模式從宏觀上對紅山銅礦區及其外圍的地質演化及成礦機制進行了較系統的描述, 基本上得到了大家的一致認可。

本人在紅山工作的過程中, 發現有一個值得注意的現象：在崠子腦區段探礦工程PD320-1中揭露的三號礦體沿脈坑道中, 礦體附近的圍巖雖然同是變粒巖, 巖性上也連續完整, 但被暴露一段時期后, 只有部分地段出現有銅藍；礦區二號礦體西側山頭修路所揭露地層也出現此現象, 同是變粒巖, 只有中間約1.5m寬巖性層因氧化而出現銅藍。對此現象, 本人認為紅山銅礦床的形成與區內中元古界地層相關, 而區內中元古界地層厚度較大, 新屋家變粒巖（Xgnt）剖面厚度518.32m[1997年, 1∶5萬中村幅、羊角（半）幅地質圖說明書, 贛南地質調查大隊勘查院], 整個地層成巖過程中每一階段成巖物質來源及成分是不均一的, 地層的每一細層成分至少在銅元素含量上存在差異。

基于此, 結合前人建立的紅山銅礦成礦模式, 個人認為礦區地層巖石成份（含銅量）的差異導致形成的巖漿含（銅）礦量不同, 深部巖漿的含礦性與形成巖漿的原巖含礦性相關。含銅相對高巖層形成的巖漿在上侵過程中成礦物質分異富集, 形成成礦的基礎, 隱爆后, 富水巖漿不斷運移成礦物質在此基礎上大量聚集成礦。如果沒有這個基礎, 后期的聚集充其量也只能達到礦化的程度。而含銅相對高巖層形成的巖漿的分異氣水熱液及后期含成礦物質巖漿氣水熱液沿該巖層內構造裂隙上侵時, 礦質疊加富集, 形成富礦體（崠子腦V3破碎帶型富銅礦）。

由此提出狹義的紅山銅礦區內直接與成礦相關的模式（圖3）。

對該模式的解釋：

（1）含銅相對高巖層形成的巖漿在上侵過程中分異, 銅礦質逐步富集, 在不同的部位形成不同的礦化類型, 一直留存于巖漿中的富銅成份隨著巖漿冷凝成花崗斑巖而一起形成斑巖型銅礦體, 部分分異的富銅熱液在侵入的角礫巖內外接觸帶蝕變冷凝成礦, 富銅熱液沿斷裂帶運移時成礦則形成斷裂帶型銅礦體。

（2）非含銅相對高巖層形成的巖漿由于銅礦質貧乏, 在上侵后形成的花崗斑巖及后期的隱爆形成的花崗斑巖角礫隱爆角礫巖均不成為銅礦體。

（3）當含銅相對高巖層與斷裂構造復合, 隨后又有含銅相對高巖層形成的巖漿分異出的富銅熱液沿該復合部位上侵, 銅礦質疊加富集則形成斷裂帶型富銅礦體。

根據此新的成礦模式可以解釋紅山礦區存在的兩個成礦事實：

（1）礦區內發現的礦化類型有三種：①角礫巖筒內的斑巖型銅礦化；②角礫巖筒的角礫巖內外接觸帶銅礦化；③破碎帶型及（或）斷裂帶型富銅礦體。

（2）礦區內已發現多個隱爆角礫巖筒, 且形成時代相同, 但大部分角礫巖筒內沒有發現銅礦體, 甚至連銅礦化都沒有, 僅發現V1、V2花崗斑巖礦體。

7 找礦技術路線

建立在此成礦模式基礎上, 提出本區找礦技術路線如下：

（1）雖然區內巖石經歷了強烈的變質和多期次的構造作用, 但仍應以細致的地表填圖, 依據巖性組合、結構構造特征、構造變形樣式等, 對新屋家變粒巖層位系統采樣, 通過精細的化學分析和薄片鑒定, 對原巖建造進行盡可能的恢復, 劃分出原巖的相對高含銅層位及其在礦區內的空間立體分布位置。

（2）采用物探方法以及結合前人工作成果, 盡可能查明礦區內隱爆角礫巖筒或隱伏斑巖體的賦存分布位置。

（3）構造是本區的主要控礦因素, 構造有利部位是礦液運移、沉淀的場所, 前人已做過大量工作, 也已建立起本礦區的基本構造格架, 應以細致的工作進行必要的修測。

（4）按前述成礦模式在深部有可能有相對高含銅層位原巖的位置尋找隱爆角礫巖筒或斑巖體, 探求斑巖巖體型銅礦體或隱爆角礫巖內外接觸帶銅礦體；在相對高含銅層位與構造交匯的有利部位尋找破碎帶型富銅礦。