南岭科学钻探0～2000m地质信息及初步成果*

赵正 陈毓川 郭娜欣 陈郑辉 曾载淋 王登红 杨洲畬 蔡正水

1.中国地质科学院矿产资源研究所，北京 1000372.国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室，北京 1000373.中国地质科学院，北京 1000374.江西省地质矿产勘查开发局赣南地质调查大队，赣州 3410005.安徽省地质矿产勘查局313地质队，六安 237010

我国能源、重要金属矿产供应形势极为严峻，资源已经成为制约经济与社会发展的首要因素，向深层次找油、找气、找矿成为必然。1999年我国启动大陆科学钻探计划(CCSD)；2001年在大别-苏鲁超高压变质带东部的江苏东海实施我国第一口大陆科学深钻，在钻探技术、测井技术、地球物理技术、地质分析测试技术、信息技术应用以及地质研究等方面取得了一系列丰硕的科技创新成果(许志琴等，2004,2005；张泽明等, 2004；刘福来等, 2004；游振东等, 2004；徐珏等, 2004；牛一雄等, 2004；罗立强等，2004；杨文采等, 2004)。2008年，国家启动“深部探测技术与实验研究专项(SinoProbe)”，是我国地球科学家探索地球深部的重大科学行动(董树文和李廷栋，2009；董树文等，2011)，并首次将科学钻探应用于矿集区立体探测与深部成矿作用研究，分别在西藏罗布莎、甘肃金川和江西赣南等地选择实施资源科学钻探工程(许志琴，2004；杨经绥等, 2011)。

历时3年的选址工作，经多次院士专家论证，南岭科学钻探于2011年6月25日开孔，选址于南岭成矿带与武夷山成矿带交汇部位——赣南银坑贵多金属矿田(E 2901454, N 39364294, H 191m)实施(图1)，设计孔深2500～3000m，旨在探索两大成矿带结合部“二层空间”成矿作用等科学问题，截止2013年7月22日终孔，科钻总进尺2967.83m，揭露了丰富的地层、构造、矿化和岩浆岩信息，本文对南岭科学钻探的主要科学目标和0～2000m内揭露的重要地质信息及初步成果进行报道。

1 南岭科学钻探工程的科学目标及重要意义

南岭成矿带作为华南多金属成矿省的重要组成部分，是我国及世界钨、锡、重稀土等重要矿产的传统资源基地(陈毓川，1983,1999;陈毓川等, 1989；王登红等，2007；丰成友等2009)。华南地区关于岩浆活动与成矿作用等科学问题的研究经久不衰，随着科研投入力度的加大和技术方法的进步，积累了一大批年代学和地球化学数据，研究成果显示华南地区中生代强烈的壳幔相互作用-构造岩浆活动与大规模多金属成矿作用在时间上几乎同步、在成因上密切相关(华仁民和毛景文，1999;华仁民等，2005a，b；陈培荣，2004；毛景文等, 2004, 2007, 2008；马东升，2008；郭春丽，2010)。在此基础上，陈毓川院士从成矿系列理论的角度再次总结了“华南地区中生代岩浆成矿作用的矿床成矿系列划分”、“武夷-云开构造-岩浆-成矿带在华南区域成矿过程中的作用”、“华南中生代岩浆矿床成矿系列相互叠合的问题”、“华南区域成矿分带问题”四大科学问题(陈毓川和王登红，2012)。

南岭科学钻探选址于江西赣南银坑矿田实施。银坑地处南岭和武夷两大成矿带的交汇部位(杨明桂等，1998)，区内不仅发育南岭地区典型的矽卡岩-石英脉型钨矿床，还产出一套中低温热液型金银铅锌(铜)多金属矿床，近年勘查成果显示银坑地区金已达到大型规模，银、铅、锌为中型规模，更有意义的是两类矿床的成岩成矿时代基本一致(赵正等，2012,2013；全淦，1995；施明兴和高贵荣，2006；叶景平等，1998；张家菁，1997)。一般认为很难在同一过程中相伴产出的两类矿床为何在同一空间内同时出现？两者之间具有怎样的成因关系？受怎样的深部动力学机制控制？南岭科学钻探工程正是瞄准这一科学问题(陈毓川等，2013)，进而探索两类矿床的三维空间分带、时空四维成矿规律，通过理论提升拓展南岭乃至整个华南地区的金属矿床找矿思路、开拓深部找矿空间。

图1 赣南银坑矿田地质图Fig.1 Geological map of the Yinkeng orefield, southern Jiangxi Province

2 钻探工程工艺

南岭科学钻探施工由赣南地质调查大队和安徽313队协作完成，采用全孔绳索取心工艺，钻机类型为FYD-2200型。NLSD-1钻孔的0～2000m孔深检查结果表明，记录孔深与检查孔深误差不超过0.1%，均在规范允许范围之内，符合施工规范要求。钻孔弯曲度测量采用KXP-2D型钻孔测斜仪。

因钻孔从开孔至1373.71m孔深段为推覆体，地质条件复杂、构造裂隙、褶皱发育、 地层破碎， 地层倾角陡(65°±)，钻进过程中钻孔倾角变化较大，机台采取了多段孔内纠斜钻进的方法，弯曲度累计不超过1°/100m，符合设计施工方案。钻孔轨迹如图2，钻孔与套管结构见表1和图3。

表1南岭科学钻探NLSD-1钻孔口径结构表

Table 1 Diameters of the Nanling Scientific Drilling-1

序次测量孔深(m)口径(ϕ/mm)备注10～14．92130金属外肋骨钻头214．92～33．33110金属钻头333．33～1461．6997金刚石双管钻具绳索取心41461．69～200075金刚石双管钻具绳索取心

3 岩心编录方法

科学钻探岩心可以提供丰富的深部信息、资料宝贵，矿集区内的科学钻探兼顾重大地质科学问题和矿产勘查信息两项目标，因而通过精细编录提取更多的有效地质信息至关重要。

南岭科学钻探地质组在国际大陆科学钻探计划(ICDP)编录方法基础上，融合了我国地质矿产调查编录标准的一些规范，建立了一套适用于矿集区深部科学钻探的精细编录规则(图4)。从岩心箱牌、箱号、回次牌到分层签、采样签均已规范化；从岩心箱记录、岩心全心立体扫描、岩心局部特征、岩矿石光薄片四个尺度建立影像记录；以孔深为坐标，岩性分层为基础，以岩心块为单元，对每大于5cm的岩心块精细编录，包括构造编录(断层、破碎带、裂隙的性质和产状统计)、矿化编录(矿化特征、矿物组合、矿化期次和蚀变)、岩矿石现场磨制光薄片并鉴定、地球化学编录(等间距X荧光快速分析成矿元素、重点位置加密)。岩心精细编录的目标是尽可能全面地提取岩心中的地质信息，为岩心的研究工作奠定基础。

图2 孔内结构与轨迹示意图Fig.2 The inside structure and locus of drilling

图3 钻孔结构与套管结构设计示意图Fig.3 The designed structure of borehole and casing

图4 南岭科学钻探NLSD-1岩心编录流程Fig.4 The core documantation process of the Nanling Scientific Drilling-1

4 地质信息

我国华南地区构造-岩浆活动频繁、地质条件复杂、矿化类型多样，在华南地区开展矿集区深部科学钻探尚属首次。目前，南岭科学钻探工程已获得2967.83m连续的固体岩心样品，揭露了垂向上丰富连续的地层、构造、岩浆岩和矿化信息(图5)。

4.1 地层学特征

4.1.1 库里组地层

库里组地层(推覆体)属上元古界青白口系，为一套海底火山-沉积建造，是区内最老的褶皱基底，主要岩性为浅灰绿色、深灰色变质细屑沉凝灰岩与变质粉屑沉凝灰岩互层夹凝灰质板岩、变质凝灰质细砂岩。南岭科学钻探0～1373.71m揭露了该组变质沉凝灰岩。

变质沉凝灰岩：岩石具变余沉凝灰结构、中-薄层状构造，发育板理、水平层理和劈理，水平层理与板理叠加，轴心夹角20°～40°。岩石碎屑成分主要为火山碎屑(>50%)，陆源碎屑次之，另见绢云母等矿物。碎屑粒径0.01～0.05mm，被泥质和硅质胶结(图6a, b)。

变质凝灰质细砂岩：岩石具变余细粒砂状结构、厚层状构造，层理不发育。岩石碎屑成分主要为陆源碎屑(>50%)，火山碎屑次之，另见绢云母等矿物，碎屑粒径0.1mm±，胶结物为泥质和硅质。岩石普遍发生硅化、绿泥石化蚀变，且蚀变强度随着深度增加而增大(图6c, d)。

变质凝灰质板岩：岩石具变余泥质结构，板状构造、薄层状构造，单层厚1cm±，层理轴心夹角20°～25°，主要由泥质(70%±)和火山灰(30%±)组成，粒径<0.001mm，另见少量细小鳞片状绢云母，胶结物为泥质和硅质。岩石常发生硅化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化等蚀变(图6e, f)。

银坑示范区内骨干剖面测量资料显示银坑地区青白口系库里组地层厚度在900m以上(表2)，与科学钻探揭露的信息测算结果相近，指示南岭与武夷西坡交汇地区Pt3k地层发育沉积韵律层，多个韵律层构成大的海相火山碎屑沉积旋回。

4.1.2 二叠系地层

钻孔从1375.37m开始揭露二叠系地层，与上元古界青白口系库里组地层之间呈断层接触，其岩性组合特征如下：1375.37～1743.39m：灰色、灰白色中厚层状岩屑石英砂岩，灰色、浅灰绿色厚层状细砂岩，灰色、紫红色中层状粉砂岩，黑色含炭质粉砂岩、含炭质泥岩；1743.39～1984.73m：灰色、灰黑色薄-中层状含炭质粉砂岩、含炭质泥岩，夹中层状灰色细砂岩；1984.73～2000m：灰黑色、深灰色泥灰岩夹含炭质泥岩(图7)。

图5 南岭科学钻探0～2000m岩性简化剖面Fig.5 Simplified lithological profile of 0～2000m of the Nanling Scientific Drilling-1

图6 南岭科学钻探揭露的青白口系库里组地层(a)-变质沉凝灰岩岩心照片；(b)-变质沉凝灰岩显微照片，单偏光；(c)-变质凝灰质细砂岩岩心照片；(d)-变质凝灰质细砂岩显微照片，正交偏光；(e)-变质凝灰质板岩岩心照片；(f)-变质凝灰质板岩显微照片，正交偏光Fig.6 Pyroclastic rocks of the Kuli Formation of Qingbaikou System in the Nanling Scientific Drilling-1(a)-metamorphic sedimentary tuff, drill core photograph; (b)-metamorphic sedimentary tuff, micrograph, plane polarized light; (c)-metamorphic tuffaceous sandstone, drill core photograph; (d)-metamorphic tuffaceous sandstone, micrograph, perpendicular polarized light; (e)-metamorphic tuffaceous slate, drill core photograph; (f)-metamorphic tuffaceous slate, micrograph, perpendicular polarized light

图7 南岭科学钻探揭露的二叠系地层(a)-细粒岩屑石英砂岩岩心照片；(b)-细粒岩屑石英砂岩显微照片，正交偏光；(c)-含炭质泥岩岩心照片；(d)-含炭质泥岩显微照片，单偏光；(e)-粉晶泥灰岩岩心照片；(f)-粉晶泥灰岩显微照片，单偏光Fig.7 The Permian System strata in the Nanling Scientific Drilling-1(a)-fine-grained lithic quartz sandstone, drill core photograph; (b)-fine-grained lithic quartz sandstone, micrograph, perpendicular polarized light; (c)-carbonaceous mudstone, drill core photograph; (d)-carbonaceous mudstone, micrograph, plane polarized light; (e)-powder crystal marl, drill core photograph; (f)-powder crystal marl, micrograph, plane polarized light

砂岩具细粒砂状结构、粉砂状结构，中层-中厚层-厚层状构造，碎屑成分主要为石英(50%～85%)、炭质(0～30%)、长石(5%～15%)、岩屑(10%～15%)及少量白云母，粒径0.01～0.25mm。岩石整体新鲜，近岩脉处发生绿泥石化、角岩化；近破碎带处岩石常发生硅化，石英次生加大。

泥岩具泥状结构、厚层状构造，成分主要为泥质(65%～95%)、粉砂质(20%～25%)和炭质(5%～15%)。岩石受应力作用常发育镜面现象。接近岩脉处岩石普遍具角岩化热变质，形成由新生黑云母、堇青石、红柱石等矿物雏晶聚集的斑点。

泥灰岩具泥晶-粉晶结构，中厚层状构造，成分主要为方解石(60%±)和泥质(40%±)，方解石重结晶形成粒度较粗的粉晶、细晶。

赣南地区二叠系地层出露面积小且不连续，目前钻孔共揭露二叠系地层600余米，上部被推覆构造破坏，底部尚未穿透。根据区域实测地质剖面成果(赣南地质调查大队，2013*赣南地质调查大队.2013.“深部探测技术与实验研究专项”第3项目“深部矿产资源立体探测技术及实验研究”第3课题“南岭于都-赣县矿集区立体探测实验与深部成矿模式”第3专题“地质实测剖面和深部钻孔的相关工作”)，区域上F1推覆构造使得青白口系库里组地层被叠置于二叠系车头组地层之上；二叠系乐平组(厚度>556m)为石英砂岩、长石石英砂岩、长石砂岩、粉砂岩、页岩、炭质页岩，并夹有煤层；车头组(厚度231.95m)为硅质页岩(泥岩)、炭质页岩(泥岩)、粉砂岩、细砂岩，夹硅质岩；小江边组(厚度97.70m)为炭质泥岩、灰岩、泥灰岩(表2)。据此，将钻孔中1375.37～1743.39m划归为乐平组；1743.39～1984.73m划归为车头组；1984.73m以下划归为小江边组(栖霞组)。鉴于赣南东部二叠系地层出露很少，二叠系地层的连续揭露将为该组地层层序的研究提供很好的依据。

4.2 构造特征

4.2.1 劈理、褶皱

钻孔内板理、劈理发育，轴心夹角33°～50°，但在孔深85～105m之间，板理、劈理轴心夹角变陡，为5°～12°，近于直立，劈理极为发育，可能为褶皱轴部或褶皱转折端，且花岗斑岩脉发育，与银坑矿区地表花岗斑岩脉产出形态特征十分相似， 常分布于褶皱轴部或褶皱转折端。 孔深1043.22～1059.89m，劈理轴心夹角变缓，为30°±，1255～1275m，劈理极为发育，轴心夹角30°±，沿劈理常有硅质脉充填，呈弯曲状、港湾状、香肠状，具韧性剪切特征(图8a, b)。

表2赣南银坑地区上元古界和上古生界地层划分简表

Table 2 The Upper Proterozoic and the Upper Paleozoic stratigraphic sacle of Yinkeng area

地质年代岩石地层单位界系统群组代号厚度(m)上古生界二叠系石炭系上统下统上统下统壶天群乐平组车头组小江边组栖霞组马平组大埔组梓山组P3lP2cP2xP2qP1mC2dC1z556231．9597．7167．7>535．00196．38上元古界南华系青白口系上统下统上统沙坝黄组上施组库里组Nh2sNh1sPt3k>143．5>216．64>923．84

图8 南岭科学钻探岩心中构造特征(a)-绿泥石化凝灰质板岩中的板理，矿化脉沿板理充填(890.01m)；(b)-变质细屑沉凝灰岩中沿劈理充填硅质脉(211.71m)；(c)-破碎带(1743.01～1743.35m)；(d)-铅锌矿化长英质脉(520.27m)；(e)-沿推覆构造贯入的闪长玢岩脉(1373.71m)Fig.8 The structure feature of the core in Nanling Scientific Drilling-1(a)-mineralized veins fill the cleavages in chloritization tuffaceous slate (890.01m); (b)-siliceous veins fill the cleavages in metamorphic sedimentary tuff (21.71m); (c)-crushed zone (1743.01～1743.35m); (d)-lead and zinc mineralized felsic veins (520.27m); (e)-dioritic porphyrite in nappe structure F1 (1373.71m)

岩石中构造裂隙及劈理发育，沿构造裂隙及劈理充填硅质脉(线)，脉幅一般1～4mm，部分达数厘米，分布较零乱，呈弯曲状、港湾状、香肠状，具韧性剪切特征，常伴有黄铜矿化、铅锌矿化、黄铁矿化，轴心夹角小(10°～30°)的硅质脉切割轴心夹角大(50°～80°)的硅质脉。部分孔段劈理分布密集，较平直，局部呈扭曲状。

4.2.2 破碎带

钻孔内共发现破碎带90层，大于50cm厚的有20处。主要有：黄铁矿化破碎带(如12.14～14.72m)；硅化破碎带(如20.68～27m)；绿泥石化、糜棱岩化破碎带(如107.54～110.42m)；铅锌矿化、黄铁矿化硅化破碎带(如270.30～271.42m)；富含黄铜矿、铅锌矿、黄铁矿硅化破碎带(1083.33～1085.29m)；弱黄铜矿化、铅锌矿化、黄铁矿化、碳酸盐化破碎带(1293.35～1296.15m)等(图8c)。

除此之外，孔内发育长英质脉(图8d)，为气水热液沿构造裂隙上升、充填形成，主要分布于孔深488.00～523.00m，脉幅为0.5cm～2.41m，部分脉体伴有黄铜矿化、铅锌矿化、黄铁矿化，脉体边界不规则，轴心夹角一般为70°±，常被后期裂隙错断。

4.2.3 推覆构造

钻孔1373.71m开始揭露对区域内成岩成矿具有重要意义的F1推覆构造，推覆体内构造、裂隙、褶皱发育，但规模较小。推覆构造内充填厚度为1.66m的闪长玢岩(图8e)，顶、底板轴心夹角分别为25°和38°。新地层形成宽厚的构造被动带(1375.37～1463.63m)，断裂构造极为发育，中酸性岩脉侵入频繁，大致可分为三个带：

1375.37～1415.42m为强烈挤压破碎带，发育构造角砾，角砾多呈次棱角状-次圆状，压扭性特征明显，沿裂隙侵入的中、酸性岩脉规模较大(厚17.69m)；

1415.42～1440.62m为硅化破碎带，原岩受构造应力作用而发生硅化破碎，伴有黄铜矿化、黄铁矿化，发生黄铁绢英岩化、绿泥石化、绿帘石化蚀变，并伴有花岗岩脉的侵入；

1440.62～1463.63m为弱硅化破碎带，断续见4条小规模的硅化破碎带，带内见黄铁矿化、少量的铅锌矿化、黄铜矿化，发生绿泥石化、绿帘石化蚀变，并伴有小规模中性岩脉的侵入。

4.3 岩浆岩特征

钻孔0～2000m共揭露29层岩浆岩，其中花岗斑岩脉10处，流纹斑岩脉3处，花岗闪长斑岩脉15处，闪长玢岩脉1处，图5中部分层位已归并。花岗斑岩产于浅部56.90～106.19m和深部1381.49～1961.10m，见孔厚度为0.21～17.69m；流纹斑岩集中在20～101.59m，见孔厚度为3.20～6.32m；花岗闪长斑岩除顶部2.9～20.68m外，主要集中在1043m以下，见孔厚度为0.30～17.78m；闪长玢岩仅在1373.71m推覆构造顶板部位出现一段，见孔厚度为1.66m。

花岗斑岩：肉红色、灰白色带粉红色色调，斑状结构，块状构造，斑晶为钾长石、斜长石、石英和黑云母，含量20%～25%。钾长石呈肉红色宽板状，边部被熔蚀呈港湾状，粒径2×3mm～3×5mm；斜长石呈灰白色板状，粒径0.5×1mm～1×2mm；石英呈淡烟灰色半自形-他形粒状，粒径2～3mm，边部被熔蚀；黑云母呈自形片状，粒径1.5×1mm±。基质为显微晶质的长英质矿物。岩石发生绿泥石化蚀变，与围岩呈侵入接触，接触面呈港湾状，接触面整体轴心夹角40°±(图9a, b)。

图9 南岭科学钻探岩心中岩浆岩特征(a)-花岗斑岩岩心照片；(b)-花岗斑岩显微照片，单偏光；(c)-流纹斑岩岩心照片；(d)-流纹斑岩显微照片，正交偏光；(e)-花岗闪长斑岩岩心照片；(f)-花岗闪长斑岩显微照片，单偏光；(g)-闪长玢岩岩心照片；(h)-闪长玢岩显微照片，正交偏光Fig.9 Magmatic rocks in the Nanling Scientific Drilling-1(a)-granite porphyry, drill core photograph; (b)-granite porphyry, micrograph, plane polarized light; (c)-rhyolite porphyry, drill core photograph; (d)-rhyolite porphyry, micrograph, perpendicular polarized light; (e)-granodiorite-porphyry, drill core photograph; (f)-granodiorite-porphyry, micrograph, plane polarized light; (g)-dioritic porphyrite, drill core photograph; (h)-dioritic porphytite, micrograph, perpendicular polarized light

流纹斑岩：肉红色带灰色色调，斑状结构，流纹构造，斑晶为石英和钾长石，含量3%±。石英呈淡灰色、淡烟灰色半自形-他形粒状，粒径1～3mm，边部被熔蚀呈港湾状；钾长石呈肉红色宽板状，粒径1.5×2mm～2.5×4mm。基质为微晶结构的长英质矿物。岩石普遍发生钾化、绿泥石化蚀变(图9c, d)。

花岗闪长斑岩：深灰色带肉色色调，斑状结构，块状构造，斑晶为钾长石、角闪石、石英，含量30%±。钾长石呈肉红色宽板状，边部被熔蚀呈港湾状，粒径1×2mm～7×13mm；角闪石呈黑色、墨绿色的针状、柱状，粒径0.5×2mm～1×1.5mm，粒度细小，分布密集；石英呈淡烟灰色半自形-他形粒状，具熔蚀现象，粒径1×1.5mm～2×3mm。基质为显微晶质结构，成分为长英质矿物和碱性矿物。岩石普遍发生绿泥石化、绿帘石化蚀变(图9e, f)。

闪长玢岩：浅灰绿色，斑状结构，块状构造，斑晶为角闪石、斜长石和石英，含量32%±。角闪石呈灰绿色、浅灰色针状、柱状，粒径多为0.5×1.5mm±，部分为1×2mm±；斜长石呈灰白色板条状，粒径0.5×1.5mm～1×2mm；石英呈浅灰白色粒状，内部常见裂纹，边部被熔蚀，并见紫色、红色次生晕，粒径2～3mm。基质为显微晶质结构的角闪石和斜长石。岩石常发生钾化蚀变，表现为较多钾质物及不规则的钾质脉，并见少量星点状黄铁矿。岩脉中常见角砾，角砾成分为圆状-次圆状的变质沉凝灰岩或硅质脉(内见黄铁矿线)，大小为1×1mm～3×4mm，个别可达6mm×20mm(图9g, h)。

钻孔中揭露的岩浆岩与地层之间呈侵入接触，接触面轴心夹角10°～38°，与地层产状一致或小角度斜交。岩脉与地层的内接触带发育1～2cm的冷凝边，冷凝边内常含围岩角砾。在F1推覆构造处，围岩角砾被拉长，且长轴方向与岩脉顶底板产状一致。上述特征说明钻孔中脉岩就位于推覆构造之后，岩浆沿着推覆构造及推覆过程中产生的层间裂隙和破碎带侵入，指示深部与成矿关系密切的隐伏岩体的存在。

4.4 矿化特征

孔内见各类矿化185层(图10)，产出状态以微细脉、细脉状、网脉状、浸染状和矿化破碎带型为主，少量为团块状矿化(带)，其中含黄铜矿化、黄铁矿化、褐铁矿化80层，破碎带内矿化67层。矿化主要见于硅质脉中，其次为破碎带和长英质脉中。

图10 南岭科学钻探0～2000m矿化频率图Fe-Cu、Pb-Zn、W-Bi-U矿化栏中线条粗细代表矿化层厚度Fig.10 Mineralization frequency diagram of Nanling Scientific Drilling in the depth between 0 and 2000mLine thickness represents thickness of mineralized layers

硅质脉中的矿化主要为黄铁矿化、黄铁矿-黄铜矿化或黄铁矿-黄铜矿-方铅矿-闪锌矿化，其中，青白口系浅变质岩40～1060m孔深段和二叠系沉积岩1570～1740m孔深段为矿化硅质脉分布相对密集的部位(图11a, b)。破碎带中的矿化主要为黄铁矿化或黄铁矿-黄铜矿-方铅矿-闪锌矿化。矿化破碎带厚度较小，为0.20～3.93m，轴心夹角30°～45°，随着钻孔深度的增大，矿化破碎带出现的频率降低。长英质脉中的矿化主要为黄铁矿化或黄铁矿-黄铜矿-方铅矿-闪锌矿化，青白口系浅变质岩745～850m、1220～1345m孔深段为矿化长英质脉分布相对密集的部位(图11e, f)。0～1000m普通化学样分析结果显示，472.48～473.45m、623.35～624.33m、985.82～986.21m三段黄铜矿化、黄铁矿化、铅锌矿化破碎带中铅、锌、金、银达到工业品位(表3)，其他矿化层中Cu含量为0.003%～0.153%，平均值为0.019%；Pb含量为0.002%～0.029%，平均值为0.010%；Zn含量为0.005%～0.307%，平均值为0.052%；Au含量为0.05×10-6～0.09×10-6，平均值为0.077×10-6，Ag含量为0.3×10-6～15.7×10-6，平均值为2.648×10-6。

矿物组合特征简单描述如下：

黄铁矿：黄铁矿呈浅黄色-浅铜黄色自形-半自形粒状，粒径0.1～1mm，呈星点状散布于硅质脉、长英质脉、碳酸盐脉内、破碎带中、裂隙面上或二叠系地层中。黄铁矿含量较高时可聚集成3～5mm的小团块状或致密的黄铁矿微细脉(图12a, b)。

黄铜矿-黄铁矿组合：黄铜矿呈铜黄色半自形-他形，粒径1.5～3mm；黄铁矿呈浅铜黄色自形-半自形粒状，粒径1mm±。二者共生呈2～7mm的团块状分布于硅质脉、长英质脉内或破碎带中(图12b)。

闪锌矿-方铅矿组合：闪锌矿呈黑色-灰黑色-棕灰色-暗褐色半自形-他形、金属光泽，粒径0.1～8mm；方铅矿呈铅灰色自形粒状，粒径<1mm，具梯形解理，含量远少于闪锌矿。二者共生呈2mm±大小的团块分布于硅质脉、长英质脉中或破碎带内。闪锌矿和方铅矿含量较高时可形成致密的铅锌矿集合体微细脉(图12c)。

黄铁矿-闪锌矿组合：黄铁矿呈浅铜黄色-黄色自形-半自形粒状，方铅矿呈黑色-棕褐色半自形-他形粒状。二者粒径均较小，一般为0.05～0.1mm。闪锌矿含量少于黄铁矿，二者共生胶结呈浸染状、团块状散布于硅质脉中，且常沿脉体边缘分布，少数分布于碳酸盐脉、长英质脉中(图12f)。

黄铜矿-黄铁矿-方铅矿-闪锌矿组合：黄铜矿呈铜黄色不规则状，黄铁矿呈浅黄色自形-半自形粒状，方铅矿呈铅灰色自形粒状、闪锌矿呈灰黑色-棕褐色半自形-他形粒状。该矿化组合常见于石英脉中，石英脉宽1～7mm，轴心夹角10°～40°，脉体呈平直状或弯曲状。硫化物在石英脉中呈星点状、团块状断续分布或呈线状连续分布，硫化物含量高时形成致密的硫化物微细脉。此外，该矿化组合还可以在破碎带中呈1～3mm大小的团块出现，并常伴随有硅化和围岩角砾的绿泥石化(图12c, f)。

黄铜矿-黄铁矿-白钨矿-黑钨矿-辉铋矿-自然铋-铀矿组合：见于1660～1680m处，黄铜矿呈铜黄色他形；黄铁矿呈自形-半自形粒状；白钨矿呈他形粒状；黑钨矿主要呈黑色微细粒状(<0.05mm)；辉铋矿呈灰白色微细粒状(0.01～0.05mm)；自然铋呈带红色色调彩色锖色的他形片状；铀矿物呈尘点状。其中，黄铜矿、黄铁矿、白钨矿在石英中镶嵌生长；黑钨矿和辉铋矿常包裹于黄铁矿或石英内部；铀矿物分布于石英中；自然铋包裹于辉铋矿内部或生长于黄铁矿边缘(图12g-j)。

表3 NLSD-1中达到工业品位的矿石成矿元素含量

Table 3 Content of ore-forming elements in ore which achieve industrial grade in Nanling Scientific Drilling-1

样品号样品深度(m)假厚度(m)矿石名称CuPbZnAuAg(wt%)(×10-6)NLSD⁃1⁃H6472．48～473．450．97铅锌矿化、黄铜矿化、黄铁矿化、绿泥石化破碎带0．1440．0181．330．0614．0NLSD⁃1⁃H16623．35～624．330．98黄铁矿化、黄铜矿化、铅锌矿化、硅化破碎带0．0580．1484．280．0717．2NLSD⁃1⁃H26985．82～986．210．39黄铜矿化、铅锌矿化、黄铁矿化、硅化破碎带0．5761．180．9610．52450

图11 南岭科学钻探岩心中不同类型矿化岩心照片(a)-黄铜矿-黄铁矿-方铅矿-闪锌矿化硅质脉(1166.99m)；(b)-变质沉凝灰岩中的黄铁矿-闪锌矿化硅质网脉(850m)；(c)-黄铜矿-黄铁矿-方铅矿-闪锌矿化、硅化破碎带(623.35～624.33m)；(d)-破碎带中的微细脉状闪锌矿化(623.35～624.33m)；(e)-黄铜矿-黄铁矿-方铅矿-闪锌矿化长英质脉(1226.82m)；(f)-长英质脉中硫化物呈团块状(793.22m)Fig.11 Different types of mineralization in the Nanling Scientific Drilling-1(a)-chalcopyrite, pyrite, galena and sphalerite siliceous veins (1166.99m); (b)-pyrite and sphalerite siliceous stockwork (850m); (c)-chalcopyrite, pyrite, galena, sphalerite and silicification crushed zone (623.35～624.33m); (d)-fine sphalerite veins in crushed zone (623.35～624.33m); (e)-chalcopyrite, pyrite, galena and sphalerite felsic vein (1226.82m); (f)-crumby sulfide in felsic vein (793.22m)

钻孔中同时揭露了中低温铅锌铜(金银)成矿组合和中高温钨锡钼铋成矿组合、花岗斑岩和花岗闪长斑岩，这与银坑矿田内与燕山早期浅成花岗闪长斑岩有关的中低温热液脉型贵多金属矿床(牛形坝-柳木坑金银铅锌铜矿床)、矿田外围与燕山早期黑云母花岗岩有关的岩浆期后气化-高温热液矿床(画眉坳石英脉型钨矿)和高中温热液接触交代矿床(岩前矽卡岩型钨矿)对应。因此，南岭科学钻探揭露了在面上分带的高温氧化物矿化和中低温硫化物矿化组合在垂向上的分带，一定意义上揭露了“两层空间”成矿作用在银坑矿田内的存在。但两套成矿组合是否属于同一成矿系列、两套岩浆岩是否为同源演化、以及两类矿化的成因关系问题还有待于进一步研究。

5 初步认识

(1)在国际大陆科学钻探计划(ICDP)岩心精细编录方法的基础上结合矿集区勘查工作需要，项目组建立了金属矿集区科学钻探精细编录方法，可以为下一步大陆科学钻探计划和金属矿区的深部探测工作提供基础；以此建立了南岭科学钻探0～2000m的综合柱状图(地层、构造、矿化、岩浆岩)。

(2)南岭科学钻探揭露了0～1373.71m的青白口系地层，揭露了区内以库里组为代表的前寒武系海相火山-碎屑沉积的旋回特征；钻孔1375.37m开始揭露二叠系地层，与区域测量工作充分对比，可以完善二叠系该段地层层序，建立了标准含炭层位特征，弥补了区内二叠系地层地表出露稀少的不足，对区内二叠系地层的研究具有重要的意义。

(3)南岭科学钻探于1373.71m揭露了区内对成岩成矿作用具有重要意义的推覆构造(F1)，推覆构造内及上部地层产状相对陡直(15°～45°)，向下变缓(35°～60°)；受推覆构造及其次级裂隙和褶皱构造控制，上盘推覆体中劈理、裂隙和破碎带构造发育，为铅锌金银含矿热液的充填提供了有利空间。

(4)南岭科学钻探揭露了29层花岗质岩浆岩，对其蚀变特征和与矿化关系的初步研究认为花岗闪长斑岩与铅锌金银和钨铋矿化均有密切关系，并且可以确定区内岩浆活动和

图12 矿化显微照片

(a)-破碎带中团块状黄铁矿化(778.64m)，反射光；(b)-变质沉凝灰岩中微细脉状黄铁矿化、黄铜矿化(1225.38m)，反射光；(c)-凝灰质板岩中闪锌矿化、方铅矿化、黄铜矿化(1067.61m)，反射光；(d)-变质沉凝灰岩中星点状黄铁矿化、黄铜矿化(1254.03m)，反射光；(e)-变质沉凝灰岩中微细脉状黄铁矿化与星点状方铅矿化(1293.2m)，反射光；(f)-凝灰质细砂岩中黄铁矿化、黄铜矿化、闪锌矿化(1370.62m)，反射光；(g)-石英脉中黄铜矿化、黑钨矿化(1668m)，反射光；(h)-石英脉中黄铁矿化、自然铋矿化、黑钨矿化(1668m)，反射光；(i)-石英脉中黄铁矿化、白钨矿化、黑钨矿化、铀矿化(1668m)，背散射图像；(j)-石英脉中黄铁矿化、黑钨矿化、自然铋矿化、辉铋矿化(1668m)，背散射图像.Bg-辉铋矿；Cp-黄铜矿；Gn-方铅矿；Nbi-自然铋；Py-黄铁矿；Sh-白钨矿；Sph-闪锌矿；U-铀矿；Wf-黑钨矿两类矿化均形成于推覆构造之后，闪长玢岩为推覆构造同时或稍后第一期岩浆侵入活动的产物。

Fig.12 Micrographs of mineralization

(a)-crumby pyrite mineralization in crushed zone (778.64m), reflected light; (b)-fine vein-type pyrite and chalcopyrite mineralization in metamorphic sedimentary tuff (1225.38m), reflected light; (c)-sphalerite, galena and chalcopyrite mineralization in tuffaceous slate (1067.61m), reflected light; (d)-star-like pyrite and chalcopyrite mineralization in sedimentary tuff (1254.03m), reflected light; (e)-fine vein-type pyrite and star-like galena in sedimentary tuff (1293.2m), reflected light; (f)-pyrite, chalcopyrite and sphalerite mineralization in fine-grained tuffaceous sandstone (1370.62m), reflected light; (g)-quartz-type chalcopyrite and wolframite mineralization (1668m), reflected light; (h)-quartz-type pyrite, bismuth and wolframite mineralization (1668m), reflected light; (i)-quartz-type pyrite, scheelite, wolframite and uranium mineralization (1668m), back-scattering image; (j)-quartz-type pyrite, wolframite, bismuth and bismuthinite mineralization (1668m), back-scattering image. Bg-bismuthinite; Cp-chalcopyrite; Gn-galena; Nbi-native bismuth; Py-pyrite; Sh-sheelite; Sph-sphalerite; U-uranium; Wf-wolframite

(5)南岭科学钻探0～2000m共揭露各类矿化185层，其中达到工业品位的铅锌和金银矿化带3段，矿化类型以细脉-微细脉-浸染状和矿化破碎带为主，推覆构造上部主要为(铜)铅锌金银矿化，推覆构造下部揭露两处钨铋矿化。

南岭科学钻探设计孔深3000m，实际总进尺2967.83m，是目前南岭地区最深的科学钻探工程。在0～2000m范围内已揭露区内控岩控矿推覆构造(F1)，发现了浅部中低温金银铅锌矿化组合和深部中高温钨铋矿化组合，初步分析了各类岩浆岩与矿化和推覆构造的关系，初步实现了南岭科学钻探设计的三项科学目标。南岭科学钻探以边编录边研究为原则，本文仅报道了0～2000m内的地质信息和初步成果，其它各项研究工作正在进行，成果将陆续发表。

致谢感谢国家深部探测技术与实验研究专项对南岭科学钻探提供的资助和管理平台；感谢许志琴院士、杨经绥研究员、吕庆田研究员对本课题工作的支持和精细编录等方面的指导；感谢江西省、赣州市、于都县、银坑镇各级政府和润鹏矿业公司对本项目工作的支持；感谢原国土资源部部长徐绍史等领导一行对本项目一线工作人员的慰问和鼓励！

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