1. 引言
瑞昌市通江岭铜矿普查项目是2016~2021年江西省地勘基金项目(项目编号:20160037),由江西省地矿局物化探大队承担勘查。1968~1979年期间,江西省地矿局物化探大队、赣西北地质大队、江西冶金勘探四队等单位先后在本区开展过铜矿勘查工作,共施工钻孔31个,总进尺16761.26米,由于受当时勘查思路、技术的制约,未取得找矿突破,仅在−400 m标高以浅揭露到厚度在0.23~1.32 m薄而不连续铜(化)矿体。2010~2012年,江西省地质勘查基金管理中心实施“江西省九瑞地区重点物化探异常调查评价”项目,在通江岭异常查证区施工钻孔2个,进尺1615.12米,其中ZK902揭露到铜矿体7层,累计见矿厚度达43.7 m,揭开了通江岭找矿突破的序幕。在此成果的基础上,2014年江西省地质勘查基金管理中心实施“江西省瑞昌市通江岭铜多金属矿预查”项目,项目共施工钻孔4个,进尺3900 m,经费620万元,圈定铜矿体10条,其中M9矿体真厚度达9.01~25.29 m,控制长度达400 m,并揭露到厚大矽卡岩型富铜矿体。2016~2017年江西省地勘基金管理中心在通江岭矿区实施普查工作,目的是在综合地质研究的基础上,以通江岭铜多金属矿区中深部为评价重点,以钻探工程为主要手段,对M1、M2、M9等主要铜矿体的走向和倾向延伸情况进行验证,大致查明矿体的规模、产状、品位及矿石质量特征,估算铜矿资源量,达到中型规模。目前已施工钻孔13个,圈定铜矿体14条,其中M9主矿体控制长度增加至1200 m,显示出中–大型铜矿的找矿潜力。
2. 区域地质
矿区位于长江中下游成矿带中段九江铜金硫多金属矿集区,大地构造位置属下扬子地块九江坳陷带,受长江中下游坳陷带和长江深断裂带控制(图1)。九瑞地区地层由基底与盖层构成,基底为新元古代双桥山群;盖层从震旦系至第四系地层均有出露 [1] [2] 。矿集区内褶皱与断裂构造发育,褶皱为一系列轴向NE的褶皱带;断裂构造主要为NW-NNW和NE-NNE向两组,两组断裂构造的交汇部位构成的菱形网络结点,是主要控岩控矿构造。矿集区岩浆活动频繁,出露31个侵入岩体,单个岩体地表面积为0.04~1.6 km2,呈岩株、岩枝、岩墙和岩脉状产出,岩性以花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩为主,与成矿有关的岩浆岩为高钾钙碱性侵入岩系列,属于I型花岗岩。区内岩株受NWW向隐伏基底断裂控制,呈等距状产出,其岩性以花岗闪长斑岩为主(如武山、城门山、丁家山、武山、宝山、东雷湾、邓家山等侵入体);脉状岩体沿NE-NEE向断裂、NE向褶皱带、层间不整合面及层内薄弱面贯入式侵位,常以单脉状、分支脉状或透镜状产出,自南东向北西依次产出长山–城门山、大浪–洋鸡山–丁家山、宋家湾–武山、丫头山–宝山–夫山、东雷湾–通江岭等5组构造–岩浆–成矿亚带,其岩性以花岗闪长斑岩与石英闪长玢岩为主。区内成岩成矿时代集中于145 Ma±,与赣北朱溪、大湖塘、阳储岭等钨矿床的成岩成矿时代基本一致 [3] 。
(A、长江中下游构造简图;B、九瑞矿集区地质简图)1、奥陶系;2、志留系;3、泥盆系、石炭系;4、二叠系;5、三叠系;6、第四系;7、岩体;8、地质界界/河流;9、矿床(点)位置及名称;10、城市位置及名称;11、矿集区;12、矿区位置
Figure 1. Geological schematic map of Jiurui mine concentration area in the middle and lower reaches of the Yangtze River
图1. 长江中下游九瑞矿集区地质简图
3. 矿区地质
3.1. 地层特征
位于九瑞矿集区北部,长江南岸,通江岭隔挡式背斜南翼,背斜轴向近于东西 [4] 。背斜狭窄,出露中二叠统茅口组含炭灰岩、燧石结核灰岩,是矿床主要赋矿地层(图2)。背斜两翼地层依次为上二叠统龙潭组煤层、长兴组灰岩,下三叠统殷坑组泥岩夹薄层灰岩、青龙组灰岩及周冲村组白云岩、灰岩、白云质灰岩。
3.2. 构造特征
矿床受背斜和近东西–北东东向断裂带控制,自北而南,主要由F1、F2、F3断层,F4为成矿后破矿断裂。其余为北西西向左行错矿断裂,规模较小。
F1断裂带在通江岭背斜北翼,为走向逆冲断层,呈波状向南陡倾,使茅口组逆冲于下三叠统之上,长兴组、龙潭组和部分殷坑组遭到错动断失和叠覆。
F2为主要控岩控矿逆冲断裂带,位于通江岭背斜轴部的茅口组中,地表浅部形成一个宽约10~20米的角砾破碎带,沿断裂有多条花岗闪长斑岩岩枝侵入,最大的一条延长2千米以上,宽度10~40米,纵贯全区。地表主要表现为硅化、绿泥石化;钻孔中出现岩石破碎,具有泥化。岩脉受到硅化、钠化,岩石原岩结构构造破坏,该断裂为控制岩脉为铜矿体的主断裂带。
F3断裂为走向近东西至北东东向的正断层,位于F2与主矿体上部,使青龙组直接断覆于茅口组之上,其中见有矿化,为次要成矿控矿断裂。
F4断裂为北东东向断裂,在ZK2006和ZK0005所揭露,构造带内构造角砾明显,角砾程度较好,初步推断为向北陡倾的破矿断层,使断层下盘即南部地层、大理岩蚀变带和矿体上升,形成错距约200米,在断层挤压破碎带中残留前期形成的黄铜矿。
1、第四系;2、下三叠统周冲村组;3、下三叠统青龙组;4、下三叠统殷坑组;5、上二叠统长兴组;6、上二叠统龙潭组;7、中二叠统茅口组;8、花岗闪长斑岩;9、矽卡岩;10、实测/推测断层;11、地层界线;12、勘探线及其编号;13、钻孔及其编号;14、矿区范围
Figure 2. Geological map of Tongjiangling mining area
图2. 通江岭矿区地质图
3.3. 构岩浆岩
按空间分布状态可分为北部岩墙和南部的隐伏岩脉带,特征如下:
3.3.1. 北部岩墙
在北部岩浆沿封山洞~东雷湾~通江岭断裂带侵入,岩性为花岗闪长斑岩,形成了一个窄而长,连续性较好的岩墙带,稳定延长约2.0 km,地表宽度10~40 m,走向北东东,近直立,深部倾向南,倾角60~80˚。深部钻孔揭露有分支及平行隐伏岩墙,单条岩墙在19线~20线最大宽度42~50 m。受岩浆侵入的影响,在岩墙两侧的外接触带碳酸盐岩石中具有不同程度的大理岩化、条带状角岩化、硅化及黄铁矿化、黄铜矿–闪锌矿化。岩墙内外接触带具有绢云母化、硅化、黄铁矿化、绿泥石化等,在接触外带矽卡岩化强,是矿体主要赋存部位 [5] 。
3.3.2. 南部隐伏岩脉
该带沿角砾岩带侵入,西起黄姑山南坡,向东延至鲁家–周家一带,东西断续延长1.2 km,岩浆沿北东东向断裂带与北西断裂带交叉部位侵入,构成了总体呈带状,沿该断裂分布2个隐伏岩脉群。
3.3.3. 岩性特征
(1) 岩石矿物特征
花岗闪长斑岩岩石呈斑状结构,基质显微粒状结构,块状构造。岩石斑晶:长石31%±;石英9%±;黑云母2%±;基质:56%±;金属矿物2%±;次生石英+碳酸盐矿物(脉) (5%±)。长石斑晶,半自形板状,长径0.5~3.5 m为主,发生强碳酸盐化、绢云母化、高岭石化,已无法分清长石种属。石英斑晶,他形粒状,可见碎裂纹,粒径1~3.5 mm。黑云母斑晶,片状,片径0.5~1.5 mm,已绿泥石化并析出铁质。基质显微粒状结构。长英质基质,粒径0.05~0.15 mm,其中长石质已碳酸盐化、绢云母化、高岭石化,局部可见显微嵌晶结构。金属矿物,主要为黄铜、黄铁矿,他形粒状为主,粒径0.05~0.5 mm。岩石蚀变见较强的碳酸盐化、绢云母化、高岭土化(图3)。岩石中可见碎裂,裂隙宽0.1~0.5 mm,其中常见次生石英及碳酸岩矿物充填。
岩体与围岩之间具有硅化–黄铁绢英岩化–高岭土化花岗闪长斑岩→石榴子石–透辉石–透闪石矽卡岩→矽卡岩化大理岩→大理岩的蚀变分带 [6] 。
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Figure 3. Alteration characteristics of ZK0903 granodiorite porphyry under microscope
图3. ZK0903花岗闪长斑岩镜下蚀变特征
(2) 岩石化学特征
据已经完成的地表花岗闪长斑岩样品常、微量元素和钻孔中花岗闪长斑岩样品定量主量元素结果(表1,表2)。钻孔中花岗闪长斑岩具有相对高钙(6.9%~8.4%),低硅(63.1%~66.2%)和钾(<1.5%)的特征,而地表花岗闪长斑岩具有相对低钙(<0.5%)和高硅(70%)和钾(>5%)的特点。
从岩相看两者岩性并没有太大的差异,但钻孔中的样品蚀变类型主要为碳酸盐化,晚期硅化 + 碳酸盐化,碳酸盐化呈侵染状分布,晚期硅化 + 碳酸盐化呈细脉状分布,硫化物与两类蚀变均有共生。
通江岭样品均具有强烈的蚀变,利用蚀变过程中相对稳定的高场强微量元素作图,通江岭和武山铜矿的成矿岩体具有基本相同的特征,主要都落在中性的安山岩/玄武安山岩区,表明它们的岩石类型是相似的。微量元素分类与岩相学分类比较明显更偏基性,很可能与岩石Zr含量偏低有关。另外,据地表样品的微量元素与武山铜矿花岗闪长斑岩对比,通江岭和大多数武山成矿的岩体Sc的含量都小于8 × 10−6,与早期总结的长江中下游地区铜矿成矿与不成矿岩浆岩的对比表明,通江岭花岗闪长斑岩属于成矿有关的岩体。
![](Images/Table_Tmp.jpg)
Table 1. Main elements of granodiorite porphyry in Tongjiangling Copper mine
表1. 通江岭铜矿花岗闪长斑岩主量元素表
![](Images/Table_Tmp.jpg)
Table 2. Trace rare earth elements in granodiorite porphyry of Tongjiangling copper mine
表2. 通江岭铜矿花岗闪长斑岩微量稀土元素
3.3.4. 成岩时代
本次分析了10件样品,其中ZK0002孔4件,ZK3901孔3件,地表(编号为D1) 4件。D1-H1:U-Pb年龄分布在131.3~148.2 Ma之间,选取17个谐和度较高的样品点进行年龄加权平均值计算,获得加权平均年龄为141.5 ± 0.5 Ma。ZK-0002:U-Pb年龄分布在140.3~148.1 Ma之间,选取19个测点加权平均年龄为142.5 ± 0.55 Ma (MSWD = 1.01) ZK-3901:U-Pb年龄分布在131.3~148.2 Ma之间,20个测点的加权平均年龄为142.3 ± 1.1 Ma (MSWD = 2.3)。
通江岭花岗闪长斑岩锆石U-Pb年龄为142.3 ± 1.1 Ma左右,与九瑞矿集区武山(图4)、城门山、邓家山、东雷湾、宝山等铜多金属矿床的成矿岩浆岩侵位年龄在误差范围内一致,表明其经历了相似的成岩成矿过程 [7] 。通江岭矿区花岗闪长斑岩具有明显的矿化蚀变分带规律,浅部围岩裂隙内发育热液充填型脉状矿化,中酸性侵入岩与二叠系—三叠系碳酸盐岩接触带部位形成矽卡岩型铜多金属矿体,花岗闪长斑岩内部发育的斑岩型矿化。结合邻区的辉钼矿Re-Os测年,推测通江岭矿床的成矿年龄与成矿岩体的年龄一致,成矿物质主要来源岩浆期后汽水热液,沿断裂带形成热液充填型矿化,在靠近岩浆岩部位与性质活泼的碳酸盐围岩发生蚀变交代形成矽卡岩型矿体,同时在岩体内部形成细脉浸染状铜矿体,矿床具有典型的斑岩–矽卡岩–热液充填型“三位一体”成矿模式 [7] [8] 。
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Figure 4. Zr/TiO2-Nb/Y correlation of metallogenic magmatic rocks in Tongjiangling and Wushan copper deposits
图4. 通江岭和武山铜矿成矿岩浆岩的Zr/TiO2-Nb/Y对比图
4. 矿床地质
4.1. 矿体特征
矿体整体呈北东东向,分布于39~80勘探线之间,长约150~1200 m,倾向延伸约300~700 m,呈似层状,透镜状、细脉状产出。面积约0.65平方公里范围内。矿体出露标高在+10~−1000 m之间,按其空间分布、产出形态、矿物组合及赋矿围岩特征,可将矿体类型划分为矽卡岩型、斑岩矽卡岩复合型以及细脉型三种,矿体特征见表3、图5。
1、下三叠统周冲村组;2、下三叠统青龙组;3、下三叠统殷坑组;3、上二叠统长兴组;4、上二叠统龙潭组;5、中二叠统茅口组;6、花岗闪长斑岩;7、断层;9、铜矿(化)体及编号;10、基金项目施工钻孔
Figure 5. Schematic diagram of the 500-meter elevation orebody in Tongjiangling Copper polymetallic mine
图5. 通江岭铜多金属矿−500米标高矿体平面示意图
4.2. 矽卡岩型矿体及斑岩矽卡岩复合型矿体特征
矽卡岩型矿体有M1~M16以及M2-1共17条铜矿体其中M5和M9号铜矿体为斑岩矽卡岩复合型矿体,是内主要矿体。M1~M10 (含M2-1)共11条铜矿体。主要赋存于二叠纪茅口组碳酸盐岩地层中,赋矿岩性为矽卡岩、矽卡岩化大理岩及花岗斑岩。矿体多呈似层状、透镜状,总体走向北东东,倾向南西。M11~M16矽卡岩型矿体主要赋存在三叠系青龙组碳酸盐岩地层中,赋矿岩性为矽卡岩、矽卡岩化大理岩,矿体多呈透镜状产出,总体走向北东东,倾向南西。
4.3. 细脉型铜矿体特征
M17号铜矿体为细脉型铜矿体,由ZK1903孔控制,为一单孔单线矿体,含矿岩石为三叠系周冲村组含白云质大理岩,黄铜矿、黄铁矿呈细脉状分布于岩石中,脉幅在2~5 mm。该矿体走向上150 m,延伸75 m,厚1.54 m,Cu平均品位为0.75%。铜金属量占矿区铜总量的0.15%。
4.4. 主要矿体特征
M5矿体:区内主要矿体之一,分布在19~50线−310~−940 m标高,有5条勘探线13个钻孔控制。赋矿部位为二叠系茅口组燧石结合大理岩与花岗闪长斑岩接触带,含矿岩性为花岗闪长斑岩、矽卡岩,脉状较均匀分布。呈似层状,走向长700 m,在20线倾斜最大延630 m。矿体倾向南东,倾角38~78˚,局部地段变陡大于70˚,变缓地段倾角35~65˚。矿体最大厚度15.95 m,最小厚度0.66 m,矿体平均厚5.99 m,厚度变化系数94.53%,矿体在9~20线(图6),标高−500~−700 m,厚度膨大,东西走向上,向下延伸矿体厚度逐渐变薄或尖灭。单工程Cu平均品位0.32~1.28%,矿体平均品位0.71%,矿体品位变化系数53.12%;Ag品位2.60~18.22 g/t,平均品位8.70/t。
M9矿体:矿区重要矿体,主要分布在39-80线−350~−880 m标高。位于矿区中部,产于二叠系茅口组与花岗闪长斑岩内外接触带,顶板为燧石结合大理岩,底板为燧石结合大理岩、花岗闪长斑岩。走向长1200 m,在−500标高两侧走向上未控制,矿体呈似层状,局部地段具分枝、复合、膨大、缩小等现象。矿体倾向南东,倾角49~78˚,局部地段变陡,倾角大于70˚,变缓地段倾角49~60˚。底板呈波状起伏,向深部有变缓尖灭。矿体厚度0.80~25.67 m,平均厚度9.05 m,在9-20线标高−500~−700 m为矿体膨大处,−800 m标高以下矿体基本尖灭或变薄,厚度变化系数103.67%。有7条勘探线15个钻孔控制,倾斜最大延530 m。单工程Cu品位0.24%~1.14%,矿体平均品位0.56%,品位变化系数44.32%;单工程Ag品位1.41~12.21 g/t,平均品位7.33 g/t;工业矿体主要分布在19-20勘探线线。
该矿体在9~20线是主要矿化中心部位,主要由ZK0002、ZK0003、ZK902、ZK0903、ZK1901、ZK1902以及ZK2005控制富矿地段,平均厚度15.59,Cu平均品位0.69%。矿体在9、0线-550~-750 m标高范围内,厚度19.64~25.80 m,平均厚度23.54 m,Cu品位0.57%~0.86%,最高品位9.73%,Cu平均品位为0.67%。主要赋存于花岗闪长斑岩内外接触带矽卡岩中,含矿岩性为花岗闪长斑岩、石榴矽卡岩。
1. 下三叠统周冲村组;2、下三叠统青龙组;3、下三叠统殷坑组;4、上二叠统长兴组;5、上二叠统龙潭组;6、中二叠统茅口组;7、中二叠统栖霞组;8、花岗闪长斑岩;9、铜矿体;10、铜钨矿体;11、大理岩;12、断层;13、地质界线;14、钻孔编号
Figure 6. Section diagrams of 9 lines and 20 lines in Tongjiangling mine area
图6. 通江岭矿区9线、20线剖面图
![](Images/Table_Tmp.jpg)
Table 3. List of occurrence and scale of orebody in mining area
表3. 矿区矿体产状形态及规模一览表
4.5. 矿石特征
矿石类型可分为三类:浅部以赋存于大理岩裂隙中细脉状硫化物石英脉型铜矿,深部赋存于花岗闪长斑岩脉两侧及岩脉附近裂隙带的接触交代型浸染状硫化物铜矿,赋存于花岗斑岩内部的斑岩型稀 疏浸染状、细网脉状铜矿。金属矿物相对简单,以黄铜矿、黄铁矿为主,次为斑铜矿、辉钼矿、闪锌 矿、磁黄铁矿、白钨矿等;非金属矿物以石榴子石、透辉石、石英、斜长石、绿泥石、方解石为主。矿石结构以自形–它形结晶结构(图7(b)、图7(f))、交代结构(图7(a))、填隙结构为主(图7(d)、图7(e)),次为碎裂结构(图7(c));矿石构造以浸染状构造(图7(g))、团块状构造(图7(i)、图7(l))、细脉–网脉状为主(图7(h)、图7(j)、图7(l)),次为角砾状构造(图7(k))。
(1) 矿石结构构造
矿石结构:矿石矿物主要结构有自形–半自行结构、它形粒状结构、填隙结构、交代结构、固溶体结构、碎裂结构等。
![](//html.hanspub.org/file/8-1771625x14_hanspub.png?20230920092806838)
(a)~(f)为镜下反射光镜下照片,(g)~(l)为岩芯标本。(a)-黄铁矿交代石榴子石;(b)-它形黄铜矿围绕自形黄铁矿生长;(c)-黄铁矿、斑铜矿呈碎裂结构;(d)-黄铜矿、黄铁矿呈填隙结构充填于石榴子石空隙,闪锌矿呈乳滴状分布,构成固溶体分离结构;(e)-黄铜矿呈填隙结构充填于石榴子石空隙;(f)-它形黄铜矿、半自形黄铁矿充填于石英中。(g)-稠密浸染状矽卡岩硫化物矿石;(h)-含硫化物矽卡岩呈脉状分布于大理岩裂隙之中;(i)-黄铁矿、少量黄铜矿呈团块状、星点浸染状分布于花岗闪长岩;(j)-充填于花岗闪长岩中的含黄铜矿石英细脉,花岗岩中稀疏浸染状分布细粒黄铁矿;(k)-角砾状矿石;(l)-团块状硫化物、含硫化物石英细脉充填于大理岩裂隙。Py-黄铁矿;Cpy-黄铜矿;Sph-闪锌矿;Cc-斑铜矿;Grt-石榴子石;Q-石英;Mb-大理岩;SK-矽卡岩。
图7. 通江岭铜矿典型金属矿物及矿石照片
粒状结构:半自形—他形粒状结构,为矿区最发育且最广泛的矿石结构。黄铁矿一般呈自形半自形晶,黄铜矿、斑铜矿以及方铅矿一般为它形。
填隙结构:黄铜矿、斑铜矿以及闪锌矿沿早期黄铁矿、石榴石等颗粒之间的空隙及裂隙充填形成结构。
碎裂结构:黄铁矿、斑铜矿受后期构造作用破碎成细小角砾状碎块,后期含铜硫化物沿黄铁矿晶隙以及裂隙充填交代形成网脉状、脉状结构。
(2) 矿石构造
矿石主要构造:浸染状构造、脉状构造、网脉状构造、角砾状构造等。
浸染状构造:黄铜矿、黄铁矿等金属矿物呈单粒、集合体星散状分布于矽卡岩、花岗闪长斑岩,花岗闪长斑岩中呈稀疏浸染状,矽卡岩中呈稠密浸染状。
脉状构造:晚期的含硫化物石英脉沿裂隙充填于大理岩、矽卡岩及花岗闪长斑岩中,呈细脉状产出,主要金属矿物黄铜矿、黄铁矿,其次闪锌矿。
(3) 矿石矿物特征
岩石中主要金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、白钨矿及少量闪锌矿。
黄铜矿:黄铜矿以团块状、稀疏浸染状分布为主,其次为细脉状、星散状分布,伴生有方铅矿、闪锌矿,常与大理岩化、矽卡岩化、硅化有关,尤其是与矽卡岩化关系密切。黄铜矿,他形粒状,粒径一般0.01~1 mm,常见呈浸染状分布于脉石矿物中,或少量以乳滴状出溶于闪锌矿中。
斑铜矿:为区内次要的铜矿物,主要分布花岗闪长斑岩接触带中石榴石矽卡岩中,一般是岩黄铁矿的颗粒边缘和裂隙交代产出。
闪锌矿:常以乳滴状、十字星状或他形粒状出溶于黄铜矿中,以他形粒状与黄铁矿、黄铜矿伴生,粒径0.01~0.5 mm,或呈不规则粒状浸染于黄铜矿中。
白钨矿:主要在0、9、20线钻孔中可见到,与矽卡岩化密切相关,尤其是在石榴石矽卡岩,白色–无色,颗粒较小,自形程度低,常呈浸染状、细脉状产出于石榴子石透辉石矽卡岩与蚀变花岗斑岩的石英细脉中。肉眼、显微镜下均未发现黑钨矿,含钨矿物只有白钨矿。
(4) 矿石化学成分
为了了解矿石的有用有害组分,分在钻孔中取了4件组合样,组合样测试了矿石的32个元素的含量,其中主要有Cu、Mo、W、Pb、Zn、Ti、S、P、Fe2O3、Na2O、CaO、Al2O3、MgO、Mn、Ag等元素和氧化物。矿石中Cu含量为0.12%~2.72%,平均2.00%,伴生有用组分Ag含量为9.2~30.27 g/t,平均20.1%。
4.6. 矿化分带
① 围岩蚀变
不同类型矿体,其主要围岩蚀变类型亦存在差异,脉状矿体主要发育硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、绿泥石化,局部发育闪锌矿化,花岗闪长斑岩脉与围岩外接触带主要发育矽卡岩化、透闪石化、绿帘石化和绿泥石化、硅化等,花岗岩内主要发育绿泥石化、黄铁绢云岩化泥化、青盘岩化、硅化、碳酸盐化等。
② 蚀变分带特征
矿区具有明显的蚀变矿化分带,自岩体至围岩具有绿泥石化–硅化–高岭土化(花岗闪长斑岩)→石榴子石–透辉石–透闪石矽卡岩→矽卡岩化大理岩→硅化–碳酸盐化灰岩蚀变分带;同时矿物分带具有明显规律性,由岩脉内部往外依次由细脉浸染状黄铁矿、黄铜矿化构成的内带→黄铁矿、黄铜矿、白钨矿化构成的接触带→黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿化构成的外带。
5. 成矿作用
通江岭矿区围绕花岗闪长斑岩具有明显的矿化蚀变分带规律,浅部围岩裂隙内发育热液充填型脉状矿化,岩脉与围岩(二叠系茅口组灰岩)接触带部位发育接触交代型矿化、花岗闪长斑岩脉内部发育的斑岩型矿化。
5.1. 构造与成矿的关系
区内构造是控岩、控矿的第一要素。矿区位于邓家山–通江岭复式向斜之龙泉古寺–牛头山背斜核部,背斜控制了区内地层、岩浆岩的分布,区内NEE向断裂构造控制了岩浆岩(花岗闪长斑岩脉)的侵入就位,并为含矿热液提供了活动通道,在有利地段富集成矿,成矿地质条件优越,是寻找铜多金属矿的有利地段。
5.2. 岩浆岩与成矿关系
区内的矿体与花岗闪长斑岩成矿密切相关,岩浆岩是成矿物质主要来源,花岗闪长斑岩沿断层上侵,呈岩墙或岩脉产出,成岩后含矿热液交代围岩,与二叠系–三叠系碳酸盐岩接触带交代形成矽卡岩型铜多金属矿体,在远离岩浆岩层间裂隙主要为充填型矿体,同时花岗闪长岩本身也存在斑岩矿化。
5.3. 地层与成矿的关系
区内出露地层为二叠系中统茅口组~三叠系周冲村组,为一套碳酸盐岩地层,碳酸盐类岩石化学性质活泼,易于岩浆岩交代形成矽卡岩型矿床。其中二叠系茅口组是矿区主要的赋矿层位,大部分矽卡岩型矿体赋存于茅口组含燧石结核灰岩中,同时在三叠系青龙组地层中泥质条带大理岩常见有黄铜矿顺层理分布,局部的岩性差异是成矿的有利部位。在南部三叠系殷坑组页岩中蚀变强,常见有黄铜矿,局部富集呈矿体,一般顶底板均为碳酸盐。
通江岭花岗闪长斑岩锆石U-Pb年龄为142.3 ± 1.1 Ma,与九瑞地区武山、城门山、邓家山、东雷湾、宝山等铜多金属矿床的成矿岩浆岩侵位年龄一致,结合通江岭矿床特征,推测通江岭成矿年龄为燕山晚期,与岩浆岩侵位年龄一致,成矿物质主要来源岩浆期后气水热液,沿断裂带形成热液充填型矿化,在靠近岩浆岩部位与性质活泼的碳酸盐围岩发生蚀变交代形成矽卡岩型矿体,同时在岩体内部形成细脉浸染状铜矿体,矿床成因属典型的斑岩–矽卡岩–热液充填型“三位一体”成矿模式 [4] (图8)。
1、断层代号;2、脉带状矿体;3、接触交代矿体;4、似层状矿体;5、斑岩型矿体;6、平行不整合;T1:下三叠统;P2m:中二叠统茅口组;P2q:中二叠统栖霞组;C2h:中石炭统黄龙组;D3w:上泥盆统五通组;S:志留统。
Figure 8. Prospecting model diagram of Tongjiangling mining area
图8. 通江岭矿区找矿模式图
6. 找矿标志
6.1. 地层标志
二叠系茅口组含燧石结核灰岩为区内主要赋矿地层,如受岩浆岩热接触形成大理岩,二叠系大理岩化灰岩地层可作为本区找矿标志。
6.2. 构造标志
走向NEE向、倾向SSE断裂构造控制了区内岩浆岩侵入就位及矿体的产出,该组断裂构造可作为区内找矿标志。
6.3. 岩浆岩标志
区内燕山后期岩浆岩为成矿提供了成矿物质来源,在花岗闪长斑岩与围岩接触带形成了矽卡岩型矿体,且花岗闪长斑岩本身也具有斑岩型矿化,区内燕山后期花岗闪长斑岩可作为本区找矿标志。
6.4. 蚀变标志
本区蚀变主要为矽卡岩化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化、黄铁矿化等,在地表断裂构造裂隙中的绿泥石化及黄铁矿化是深部矿体的反应,可作为深部隐伏矿找矿标志。
6.5. 地球物理标志
激电异常结合磁异常可反映岩浆岩及铜矿(化)体的产状,电磁综合物探异常可作为本区找矿标志 [9] 。
6.6. 地球化学标志
利用深穿透地球化学,可在隐伏矿上部可形成金属元素活动态元素异常,铜金属元素活动态元素异常可作为本区找矿标志。
7. 资源储量及社会经济效应
矿区共圈定铜矿体14条,初步估算矿区铜资源量13万吨,已达中型规模,且深部具有寻找厚大似层状块状硫化物矿体潜力。通过基金项目实施,带动了邻区探矿勘查力度。
8. 成矿规律与找矿方向
通江岭铜矿体与早白垩世中酸性岩浆岩活动关系密切,主要赋存于燕山晚期花岗闪长斑岩以及与围岩接触带部位,同时受NEE向断裂构造控制作用明显,不仅控制了区域上岩浆岩的侵入就位,也是热液运移的通道,与围岩发生接触交代反映,形成矽卡岩矿体,特别是与在构造–地层–岩浆岩耦合部位成矿。结合前人总结的九瑞地区“多位一体”成矿模式 [10] ,认为矿区深部具有良好的找矿潜力。
8.1. 中深部找矿潜力分析
目前发现的大部分矿在赋存二叠系茅口组地层中,本区三叠系殷坑组页岩与青龙组碳酸盐岩以及青龙组泥质条带灰岩(大理岩)也是有利成矿围岩。在0~−400 m标高,矿体以裂隙充填型为主,局部可见矽卡岩型铜矿体,视厚度1~3 m,平面上距离斑岩脉在50~100 m。在−600 m标高以下,以寻找斑岩、矽卡岩型矿体为主。M9号矿体在9线已控制矿体斜深300 m,20、30线在−200~400 m标高区间均见花岗闪长斑岩脉且见有铜矿体,推测走向延伸至30线长约500 m,30线以东未施工钻孔控制,因此30号勘探线以东具有一定找矿潜力。今后主要区域在19-50线之间,其中0线、20线、30线见矿特征与19、9线以往施工钻孔见矿部位相似,在−500标高以下有望突破,以寻找斑岩型及矽卡岩型矿床类型为主。
8.2. 深部找矿潜力分析
矿区位于邓家山–通江岭向斜东端,向斜南北两翼均有泥盆系五通组和石炭系黄龙组出露;本区处于龙泉古寺–牛头山背斜核部,在本区深部泥盆系五通组和石炭系黄龙组为隆起部位且后期构造有进步抬升的迹象,背斜斜部位已发现有含矿斑岩脉,表明深部成矿条件较好,可作为该区乃至东雷湾–通江岭深部第二找矿空间。
九瑞矿集区存在“多层结构”赋矿模式,即层状矽卡岩矿体或层状块状硫化物铜多金属矿体赋存于奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系碳酸盐岩地层,以石炭系地层为主 [11] 。通江岭矿区目前仅在二叠系碳酸盐岩与花岗闪长斑岩接触带发现了斑岩–矽卡岩型铜多金属矿体,矿体下部石炭系、奥陶系碳酸盐岩与花岗闪长斑岩接触带或五通面、奥陶–志留系所形成的硅钙界面,具有巨大的找矿潜能。九瑞矿集区武山边深部亦发现了似层状斑岩–矽卡岩型钨铜矿体,进一步表明九瑞地区已发现铜矿床的铜矿体下部或外围可能存在铜钨或钨多金属矿体,指示随着勘查深度的加大通江岭矿区深部具有发现厚层状钨或钨铜矿体潜能。
9. 结论
通过对矿床成矿机制和矿床特征的研究,进一步总结矿床的成矿规律,区内中浅部找矿线索较多,显示具有较好的找矿潜力,建立找矿模式,深部找矿空间较大,在茅口组地层灰岩中可寻找矽卡岩型铜多金属矿床,斑岩体可寻找斑岩型矿床,深部可在泥盆系五通组和石炭系黄龙组寻找块状硫化物型铜矿作为第二找矿空间。
基金项目
江西省地质勘查基金项目(项目编号:20160037)资助。