江西省瑞昌市龍垱溝銅礦地質特征及找礦標志

馮道水

龍垱溝銅礦床位于江西省瑞昌市北西310°方向直距22km處的贛鄂邊界上。大地構造位置屬揚子準地臺（Ⅰ）、下揚子—錢塘臺坳（Ⅱ）、九江臺陷（Ⅲ）、九江—瑞昌凹褶斷束（Ⅳ）。該區位于豐山洞銅礦與武山銅礦之間，區域巖漿活動較常見，構造系統發育，成礦地質條件較好，區域內已有豐山洞銅礦、武山銅礦、東雷灣銅礦、竹林塘金礦等系列金屬礦床。本文結合前人對周邊地區銅礦床研究資料，總結龍垱溝銅礦地質特征及找礦標志，對指導區域范圍內尋找隱伏巖體及深部找礦工作有重要意義。

1 區域地質特征

項目工作區是濱太平洋構造域、長江中下游鐵銅成礦帶、大冶——九江成礦亞帶的主要組成部分。它位于揚子準地臺中的下揚子坳陷帶西段，被夾持于大別地塊與江南隆起之間，礦產資源豐富。

區域地層發育較為完整。基底地層為中元古界雙橋山群，蓋層除早、中泥盆世、晚石炭世、晚三疊世、侏羅紀-白堊紀地層外，其它各時代地層均較發育，奧陶紀至中三疊世地層發育較全，分布較為廣泛。志留系為潮坪—淺海陸棚相泥砂質碎屑巖建造；泥盆系為上統五通組碎屑巖建造；石炭系為中統黃龍組碳酸鹽巖；二疊系以淺海盆地相碳酸鹽巖建造為主，海陸交互相含煤建造為次，由兩個海進式沉積旋回組成；三疊系以淺海盆地—潮坪相碳酸鹽巖建造為主，上部為碎屑巖建造；古近系僅在斷陷盆地中呈零星分布；第四系主要在河流、湖泊分布廣泛發育。

本區處于一長期活動的地質構造部位，在地史發展過程中經歷了多次構造運動，形成了一定的巖石組合及其形變特征，具有多層結構構造格局。區域內巖漿活動有晉寧、加里東、燕山和喜山四期，巖體出露面積約占區域總面積的3%，小巖體星羅棋布。區內變質作用具局部性，主要有接觸變質作用形成的大理巖化、角巖化，接觸交代作用形成的矽卡巖化。

2 礦區地質特征

2.1 地層

龍垱溝礦區地層從老到新有：志留系上統茅山組，二迭系中統茅口組、上統龍潭組和長興組，三迭系下統青龍組、殷坑組、周沖村組及第四系。受構造和巖漿作用影響，地層產狀不規則，較復雜，總體呈近東西向，局部地層發生倒轉。主要地層特征如下。

2.1.1 志留系

上統茅山組：豬肝色中-薄層狀含鐵質細砂巖、泥質粉砂巖、海綠色長石石英砂巖等，厚度約150m ～320m。

2.1.2 二迭系

中統茅口組：

下段：為淺灰黑色、深灰色透鏡狀灰巖、含燧石結核灰巖，厚度在30m ～150m；上段：深灰色厚層狀燧石結核灰巖夾硅質巖、灰—深灰色厚層—塊狀含燧石生物碎屑灰巖、含燧石條帶灰巖，厚度在270m ～410m 之間，是本區內主要礦體圍巖。

上統龍潭組：炭質頁巖夾煤層，厚度在0.5m ～12m 之間，局部不可見。與上覆長興組為整合接觸，與下伏茅口組呈平行不整合接觸。

上統長興組：本組巖性為淺灰黑色燧石結核灰巖、局部發育硅質巖，本層厚度10m ～40m。與上覆三疊系青龍組整合接觸。

2.1.3 三迭系

三迭系主要為碳酸鹽巖建造，可為矽卡巖礦床形成有利的圍巖條件，并且三疊系與二疊系界面為本區另一重要的成礦結構面。

下統青龍組：由灰綠色、黃綠色頁巖、粉砂質泥巖、含鈣泥巖組成；下統殷坑組：下部為淺灰—灰色薄—中薄層狀泥晶灰巖夾頁巖，向上變為淺灰色中厚層狀灰巖與薄層狀灰巖、泥質條帶灰巖。與上覆周沖村組為整合接觸關系，厚度在210m ～350m之間。

下統周沖村組：分布于礦區四周。下段為薄—厚層灰巖（層厚0.1m ～2m）、淺肉紅色白云質灰巖、局部鮞狀灰巖，厚約250m；中段為薄—極薄層白云質灰巖、角礫狀白云質灰巖、泥質白云質灰巖，局部為白云巖，厚150m ～210m；上段為厚—巨厚層肉紅色和淺肉紅色白云質灰巖、灰巖、生物碎屑灰巖，厚度大于300m。

2.1.4 第四系

廣泛分布于溝谷等低洼地區及坡面較緩地帶，主要由粘土、碎石亞粘土組成，厚度在1 至數十米不等。除礦區南部大眼泉村周圍厚度較大，一般為0m ～6m。

2.2 構造

整體上鄧家山（龍垱溝）—東雷灣為一東西向向斜構造，龍垱溝礦區及外圍內部次級背向斜發育，斷層眾多，極為復雜。礦區主要具一次級倒轉背斜及以東西向為主的層滑逆斷層，其中以東西向為主的層滑逆斷層是區內主要控巖控礦構造，礦區西部及西北角還發育有構造角礫巖和塌陷角礫巖。

2.2.1 褶皺

龍垱溝礦區位于鄧家山—通江嶺向斜西部，由一個次級背斜和一個次級向斜組成，呈近東西向平行排列。自北向南分述如下：

次級倒轉倒轉背斜：主要分布在礦區北部及外圍。核部由二迭系中統茅口組（P2m）含燧石結核灰巖組成。北翼倒轉，產狀南傾，傾角45°左右；南翼正常，但靠近軸部受斷層破壞，造成局部地層不連續。沿背斜軸部及斷層附近有巖體侵入，并伴有Au、Cu、Mo、Pb、Zn、Sb 等礦化。該背斜亦為礦區重要控礦構造，核部為巖漿巖上侵重要通道。

2.2.2 斷層

龍垱溝礦區斷層發育，以東西向為主，多為逆斷層，一般為成礦前之構造，并具多期活動特點，是區內主要控巖控礦構造；南北向斷裂一般生成較晚，切割東西向斷層；此外，還有規模較小的北西向和北東向平移斷層。

F1：發育于礦區范圍外南部。長410m，寬11m ～22m，頭尾被F9 和F5 切割。呈北西西向展布，向北北東傾，地表傾角較緩深部較陡。屬正斷層。斷層角礫巖發育，寬10cm ～70cm，角礫膠結較好，成分較雜，角礫成分有大理巖、灰巖、泥質、黃鐵礦、花崗閃長斑巖。大理巖化強，并見有花崗閃長斑巖貫入。是龍垱溝礦區深部隱伏巖礦體主要控巖控礦構造。

F2：為礦區及外圍北西向斷裂一部分。分布于礦區大眼泉向北延伸超2050m，寬1m ～22m，呈近南北走向，總體向西傾，傾角25°～82°。斷層面彎曲不規則呈弧形。屬平推逆斷層。沿斷層面廣泛發育構造角礫巖，可見黃鐵礦化角礫，地層錯位明顯，并切割更早時近東西向斷裂，屬成礦后期斷層。

2.3 巖漿巖

礦區巖漿巖活動較強烈，主要為燕山期中酸性侵入巖花崗閃長斑巖，較大的有龍垱溝深部隱伏巖體，該巖體是本區銅礦重要成礦巖體。

（1）巖體。出現在龍垱溝礦區外圍地表至深部-320m 標高以下。呈巖枝產出，控制巖體呈NNW 走向，傾角較陡，傾向SW 方向。巖體與圍巖接觸帶常有0m ～22m 含礦矽卡巖，22m ～50m間還常見矽卡巖化、硅化。巖石為花崗閃長斑巖，多具矽卡巖化局部見鉀化、綠泥石化、綠簾石化等。

（2）巖石學特征。本區主要見燕山期侵入巖漿巖，巖石類型為花崗閃長斑巖，斑狀結構、花崗結構、局部為似斑狀結構，塊狀構造。斑晶主要為斜長石、石英，少數為鉀長石、角閃石、黑云母等。長石呈板狀、板柱狀，一般2mm ～3mm×4mm ～7mm，含量在5%～18%；石英呈粒狀，粒徑2mm ～5mm，3%～7%，斷面正方形或六方形；鉀長石斑晶在深部多見，多為2mm ～3mm×2mm ～5mm，淺肉色—肉紅色，含量少于斜長石，在3 ～7%左右；黑云母為六方形片狀，片徑0.05mm ～1mm，集合體呈柱狀，含量在2%～5%。基質由微細粒、細粒的長石、石英等組成，粒徑為0.01mm ～0.1mm。副礦物為磷灰石、榍石、磁鐵礦、褐簾石、鋯石、獨居石等。巖石大多發生蝕變，淺部巖石風化強烈。

龍垱溝花崗閃長斑巖根據地科院所做的5 個樣品結果，巖體富含稀土元素，其稀土總含量（ΣREE）為158.17×10-6～111.47×10-6，平 均 為142.96×10-6，并且近矽卡巖和礦體的巖石稀土含量較低，向深部含量有增高的趨勢。

（3）巖石化學特征。依據巖體與地層的接觸關系，結合鄰區同類巖體同位素年齡資料，龍垱溝巖體與封山洞、雞籠山等巖體的侵位、物質來源、演化歷史等基本相同，同屬于侏羅紀晚世到白堊紀早世燕山期巖漿活動的產物。

2.4 蝕變礦化

礦區主要蝕變類型有：矽卡巖化、大理巖化、硅化、鉀長石化以及綠泥石化、絹云母化、滑石化等。

其中礦區主要分布大理巖化，礦區深部隱伏巖體及巖枝與圍巖接觸帶附近見矽卡巖化。

在龍垱溝礦區-320m 以下具分帶現象，從上至下（以巖體或巖枝為中心由遠到近）可分為四個帶：A 灰巖帶，該帶巖石未發生蝕變或偶見微弱大理巖化；B 大理巖化帶，多見于P2m 地層（淺部為T1q）中，受小巖脈影響，圍巖發生大理巖化，蝕變強度不一；C 矽卡巖化帶，主要見于巖體內外接觸帶，還見于層間破碎帶，蝕變分布較不均勻；D 鉀長石化—硅化帶，發育于深部隱伏巖體-700m 以下范圍。其中，第B、C 帶是本區重要礦化蝕變帶。

3 礦體地質特征

3.1 礦體特征

龍垱溝礦區以銅為主，共生有鉬，伴生有硫、銀、鎘等。共圈出3 個主要礦體、6 個單線單孔礦體，3 個主礦體分別為ⅠCu、ⅤCu、ⅥCu。主要礦體地質特征敘述如下。

ⅠCu 礦體：分布于-390m ～-320m 深度范圍巖體接觸帶外帶矽卡巖中。呈似層狀；長約400m，傾斜延伸300m，見礦厚銅礦體4.90m ～5.85m；傾向148°，傾角12°。礦石工業類型主要為矽卡巖型銅礦石。

ⅤCu 礦體：分布于-335m ～-110m 標高茅口組層間破碎帶中，呈似層狀；走向長300m，傾斜延伸260m ～440m，見礦厚1.15m ～8.33m；礦體傾向175°，傾角23°～32°。礦石工業類型為大理巖型銅礦石。

ⅥCu 礦體：產于淺部巖體接觸帶矽卡巖中。呈似層狀，控制走向長350m、傾斜延伸230m，見礦水平厚2m ～35.00m，礦體走向近東西，傾向南，傾角30°～50°。礦石工業類型為矽卡巖型、矽卡巖化大理巖型銅礦石。

3.2 礦石物質組成

礦石礦物：礦石中金屬礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦、斑銅礦、藍銅礦、輝鉬礦、閃鋅礦、方鉛礦、白鎢礦、藍銅礦、褐鐵礦、磁鐵礦等；脈石礦物有石榴子石、石英、長石、方解石、綠泥石、綠簾石等。

3.3 礦石結構構造

礦石結構：有半自形—他形粒狀結構、粒狀變晶結構、膠狀結構、交代殘余結構、假象結構、包含結構、碎裂壓碎結構等。

礦石構造：主要為塊狀構造、浸染狀構造，局部見角礫狀構造、脈狀構造。

3.4 礦石化學成分

有益有害組分在礦體中的含量：①Cu：ⅠCu 礦體為0.21% ～3.25%、平均0.83%，ⅤCu 礦體為0.14% ～4.41%、平均0.79%，ⅥCu 礦體為0.11% ～9.58%、平均1.67%；②Mo：ⅠCu 礦體為0.006%～0.10%、平均0.02%，ⅥCu 礦體根據4 個組合樣為0.006%；③Au：ⅠCu 礦體為0.08×10-6～0.15×10-6，ⅤCu 礦體為0.14×10-6～0.27×10-6、平均0.18×10-6，ⅥCu 礦體為0.05×10-6～0.26×10-6、平均0.14×10-6；④Ag：ⅠCu 礦體為5.50×10-6～16.5×10-6（組合樣為19.0×10-6），ⅤCu 礦體未作分析，ⅥCu 礦體為9.0×10-6～27.5×10-6、平均17.66×10-6；⑤Cd：組合樣品分析為ⅠCu礦體0.0018%，ⅥCu礦體為0.0003%～0.00081%；⑥As：ⅠCu礦體為0.02%，ⅥCu礦體為0.02%～0.028%。

主元素Cu 具有一定的變化規律：

總體上呈現東高西低的趨勢：深部（-100m 標高以下）從17線到15 線ⅤCu 礦體銅品位由1.19%降為0.52%。在剖面上則呈南高北低趨勢：如17 線，ⅠCu 礦體分段品位ZK17-2 的0.53%至ZK17-3 的0.21%；ⅤCu 礦體則由1.19%降至0.34%。淺部（-100m 標高以上）銅礦體（ⅥCu 礦體）銅品位中部高、上下變貧，+200m 標高為1.09%→+173m 標高為1.27%→+147m 標高為0.97%→+121m 標高為0.41%。

3.5 礦石類型

龍垱溝礦區礦石自然類型均為原生礦石。在礦石自然類型劃分的基礎上，根據礦石工業技術條件和礦石物質組分（礦石礦物、脈石礦物）不同所反映在選礦性能、體重上的差異以及主要元素組合特征等因素劃分礦石工業類型，主要有含銅矽卡巖型礦石、含銅大理巖礦石、含銅花崗閃長斑巖礦石。

含銅矽卡巖型礦石：分布于深部和淺部巖體接觸帶。以浸染狀構造為主，次為塊狀構造。礦石礦物為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等，深部還見有磁鐵礦、赤鐵礦、輝鉬礦；脈石礦物深部為透輝石、石榴石、透閃石、方解石、硅灰石、方柱石、陽起石等，淺部為符山石、透輝石、方柱石、陽起石等。是ICu、ⅥCu 主要礦石類型。

含銅大理巖礦石：分布于層間破碎帶礦體中。以塊狀構造為主，次為浸染狀構造。礦石礦物為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、蘭銅礦等；脈石礦物主要為方解石。是VCu 主要礦石類型。

含銅花崗閃長斑巖礦石：緊靠含銅矽卡巖礦石分布于內接觸帶，以浸染狀構造為主。礦石礦物為黃鐵礦、黃銅礦等，脈石礦物為石英、長石、黑云母、角閃石、方解石等。由于量少未單獨劃出計算，而是將其并入含銅矽卡巖礦石中（極少數層間破碎帶中該類型礦石并入含銅大理巖礦石）。ⅥCu、15-2Cu 部分礦石為該礦石類型。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 控礦因素與找礦標志

（1）礦區近南北向緊閉褶皺與斷裂控礦是該區構造控礦，同時礦區西部及西北角發育構造角礫巖和塌陷角礫巖。F5 是龍垱溝中深成隱伏巖體上侵就位的通道。

（2）巖漿熱液活動。燕山期早期花崗閃長斑巖是本區成礦母巖，礦區地表未出露巖體，礦區范圍內均為隱伏巖體，故礦區主要通過鉆探等技術手段尋找巖漿活動特征。

（3）礦區圍巖均為二疊系至三疊系地層，為典型碳酸鹽巖建造，易發生接觸交代蝕變，有利于形成矽卡巖型礦床。

（4）矽卡巖化、大理巖化、硅化等與銅礦化密切相關。

4.2 礦床成因

石炭紀—三疊紀九瑞地區沉積了一套碳酸鹽巖，燕山早期中酸性巖漿受區域性深斷裂的影響，從下地殼巖漿房上侵至地殼淺部，在淺部巖漿房進行充分的液態分異，逐步分異出閃長巖漿、花崗閃長巖漿和酸性巖漿。受區域斷裂構造控制，巖漿沿龍垱溝礦區外圍三個構造系統斷裂交匯結點上升侵位到地表以淺-300m ～-420m 乃至近地表與二疊—三疊系碳酸鹽巖接觸，產生接觸交代作用，開始了巖漿期后熱液成礦作用的歷程。首先沿內接觸帶發生交代作用，形成無水矽卡巖；隨后含礦熱液繼續交代，主要在外接觸帶、接觸帶外層間斷裂與破碎帶和巖性差異面，以交代、充填兩種形式。最終形成似層狀的以銅為主的多金屬礦床。

5 結論

（1）龍垱溝銅礦床嚴格受礦區外圍東西向褶皺與斷裂系統控制，礦體形態較為簡單，呈透鏡狀、似層狀分布，沿走向及傾向具緩波狀變化，礦體厚度較穩定、品位穩定程度一般。

（2）礦石工業類型主要為含銅矽卡巖型礦石、含銅大理巖礦石、含銅花崗閃長斑巖礦石。矽卡巖化與銅礦化關系最為密切。

（3）礦床類型屬典型似層狀矽卡巖型銅礦床，找礦標志主要為碳酸鹽巖圍巖、構造、蝕變礦化、隱伏巖體。

（4）龍垱溝銅礦成礦物質主要來源于燕山早期花崗閃長斑巖，與附近武山、城門山、豐山洞等大型銅礦床成礦物質來源一致，且具有相似的地質背景，且礦區及其外圍構造極為發育，說明龍垱溝隱伏巖體具有較大的成礦潛力。