景德镇朱溪铜钨多金属矿床地质特征及成矿机制

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(江西省地质矿产勘查开发局九一二大队，江西 鹰潭 335001)

0 引 言

朱溪铜钨多金属矿床距景德镇市约30 km。由于该矿床埋藏深，21世纪前，受当时的勘查技术、经济条件等因素所限，区内勘探深度较小，勘探工作一直停滞不前，科研工作也相对较少，仅徐良国等(1984)对朱溪矿区矿体及矿石特征作过简要概述，并指出其属于叠生成矿作用。进入21世纪，随着朱溪铜钨多金属矿床找矿工作取得重大突破，该矿床的科研工作也得到极大的重视。何细荣等(2011)探讨了朱溪地区找矿方向，并指出该地区具有找寻矽卡岩型、斑岩型、破碎带型及层状多金属矿床的潜力；陈国华等(2012)在对成矿地质背景、矿床地质特征分析的基础上，从矿源层、构造、岩浆岩、接触界面、层间裂隙等方面详细分析了其成矿条件；邱萍等(2013)和刘建光等(2013)则在矿床地质特征、矿化规律及矿床成因概述的基础上，指出朱溪白钨矿床的发现对塔前—赋春地区的找矿工作具有重大意义；苏晓云等(2013)通过对42号勘探线3个钻孔化学分析样进行成矿元素测试，总结了成矿元素在垂向上的富集规律；张诚等(2014)简要总结了该矿床找矿标志；李岩等(2014)对朱溪铜钨多金属矿区花岗斑岩年代学、地球化学特征及其与成矿关系进行过系统研究。在对该矿床成矿地质背景已有认识的基础上，笔者对朱溪铜钨多金属矿床地质特征进行了分析，初步探讨了该矿床形成机制，以期为同类型矿床研究提供一定的借鉴。

1 成矿地质背景

朱溪铜钨多金属矿床大地构造位置处于钦杭接合带江西段萍乐坳陷带之北缘(Shu et al, 2008)，下扬子陆块江南古岛弧带东南部，赣东北深大断裂北西侧，萍乡乐平燕山期成矿亚带的塔前—清华Cu(W)-Au多金属成矿远景区(杨明桂等，2009；华仁民等，2010；何细荣等，2011)。夹于九瑞Cu-Au多金属矿集区和德兴Cu-Au-Ag-Pb-Zn多金属矿集区之间，具有优越的成矿地质条件。

矿区出露基底地层为新元古界双桥山群，盖层由老到新依次为中石炭统黄龙组、穿时的上石炭统—下二叠统船山组、下二叠统栖霞组和茅口组、上二叠统乐平组和长兴组、上三叠统安源群和第四系(图1)。其中黄龙组和船山组碳酸盐岩中成矿元素Cu、W背景值是克拉克值的2～14倍，同时茅口组下部的泥灰岩及镁质黏土岩中浸染状硫化物岩石中Cu、W、Zn、Mo等成矿元素比区域背景值高出几倍—数十倍，均为区内主要赋矿层位(刘经华等，2009；何细荣等，2011；陈国华等，2012)。

矿区位于塔前—赋春推覆构造带中段，基底构造以紧密褶皱、大型推覆构造和韧性剪切带为主(舒良树等，1995)，断裂次之。晚古生代沉积盖层呈走向北东50°～55°，倾向北西的单斜构造，局部有次级褶皱；断裂构造发育，且以北东向为主(图1)，主要有F1和F12，另有近东西向F14和近南北向断裂。北东向断裂在东南部构成沿黄龙组与双桥山群不整合面发育的层间破碎带，带内岩石强烈揉皱、破碎，蚀变、片理化、糜棱岩化及构造透镜体发育，显示压(扭)性结构面特征。岩浆活动受区域北东向断裂控制明显，大多数呈脉状沿北东向产出，地表仅零星出露。岩石类型有(蚀变)花岗岩、花岗斑岩、花岗闪长岩、煌斑岩及二长岩脉。

图1 朱溪铜钨多金属矿区地质图

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

区内矿种以Cu、W为主，伴生Zn。矿体走向北东，多为隐伏矿体，地表仅可见零星矿体出露。按矿体空间分布特征，可将朱溪矿区矿体划分为2个矿带和诸多零星小矿体。其中I号矿带赋存于双桥山群与黄龙组不整合面上下，为矿区主矿带，厚大矽卡岩型铜钨矿体几乎均产于此矿带，矿体常多层出现，呈似层状、透镜状产出，与地层产状基本一致，在主矿体旁还常见有近东西向分叉的锯齿状小矿脉(陈国华等，2012)；Ⅱ号矿带主要赋存于船山组与黄龙组、茅口组底部地层界面之上，矿体产状多受地层界面构造控制，常呈透镜状和脉状产出；零星小矿体多赋存于黄龙组中上部、茅口组地层中，除受层位控制外，还受层间裂隙带(破碎带)控制，多呈脉状和透镜状产出(图2)。

在上述矿体揭露的基础上“就矿找矿”(吴大忱，2009)，在朱溪矿区深部还揭露到斑岩(蚀变花岗岩)型钨铜矿体，表现为白钨矿、黄铜矿、闪锌矿及辉钼矿等金属矿物呈星点状(局部为稀疏浸染状)、细脉状分布于斑岩(蚀变花岗岩)中。

图2 朱溪铜钨多金属矿区42线勘探线剖面图

2.2 矿石类型、矿物组成及组构特征

矿区内矿石类型较为简单，据主要金属矿物分布特征可将矿石类型划分为黄铜矿石、闪锌矿-(白钨矿)-黄铜矿石、黄铜矿-闪锌矿-黄铁矿石、白钨矿石和辉铜矿石5类。钨铜多金属矿化类型主要为细脉浸染状矿化，次为团块状、脉状及星点状矿化(图3)。

图3 朱溪钨铜多金属矿床矿化特征

矿石矿物成分较为复杂，其中金属矿物主要有白钨矿、黄铜矿、闪锌矿和黄铁矿，其次为磁黄铁矿、辉钼矿、砷黝铜矿、斑铜矿、辉铜矿、毒砂、方铅矿、辉铋矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿、针硫铋矿和黄锡矿等；非金属矿物除石英、长石、云母等造岩矿物外，还含有不等量的透辉石、透闪石、石榴石、阳起石、绿泥石、滑石、蛇纹石、绢云母及方解石等热液蚀变矿物。

原生矿石光片、薄片中，钨主要以白钨矿[Ca(WO4)]形式存在，主要呈自形-他形粒状分布(图4A、B)，偶见呈脉状充填于脉石矿物之间；铜则以黄铜矿形式存在为主，多呈浸染状(图3E)、团块状(图3C)、细脉状(图3F)、乳滴状以及不等粒、不规则状分布(图4B、C、D)。此外，还有不等量的砷黝铜矿、斑铜矿、辉铜矿。闪锌矿主要呈粒状、板状或细脉状作为伴生矿物分布于岩石中与黄铜矿共生，表面常见有星点状黄铜矿或黄铜矿沿解理分布，显微镜下常见其与黄铜矿呈固溶体出溶结构产出(图4C、D)；黄铁矿分布则较广，主要呈浸染状、细脉状和他形粒状，半自形-自形粒状次之(图4B、C)。

矿石结构主要为自形-他形粒状结构、固溶体出溶结构、细脉穿插结构、交代残余结构、包含结构、乳滴状结构等(图4)；矿石构造以细脉浸染状为主，其次为致密块状、浸染状、团块状、星点状、脉状和角砾状构造。

图4 原生矿石中典型钨铜矿物镜下特征

2.3 围岩蚀变特征

矿区围岩蚀变种类较多，分布广泛，围岩蚀变类型主要有大理岩化、角岩化、透辉石化、石榴石化、透闪石化、阳起石化、硅灰石化、蛇纹石化、绿泥石化、滑石化、硅化、绢云母化等。

钻孔中可见花岗岩枝穿插较频繁，而更深部又有隐伏岩体，因而矿区蚀变分带不甚明显，但总体上来说，尚有一定的分带现象，即自花岗岩往晚古生代围岩一侧，自内向外大致为石榴石-透辉石带、透闪石-阳起石-绿帘石带、(含石榴石硅灰石)大理岩带、蛇纹石-绿泥石-滑石带。而在不整合界面附近的浅变质岩均有一定程度的角岩化，可能是因为不整合面是一构造薄弱面，热液易沿此界面渗入，导致原岩为粉砂岩或泥岩的浅变质岩发生角岩化。

厚大铜钨矿体主要发育在新元古代双桥山群浅变质岩与晚古生代碳酸盐岩的不整合接触界面附近，集中在石榴石-透辉石带和透闪石-阳起石-绿帘石带中。矽卡岩化越强烈处矿体厚度越大，品位越高。如有硅化等其他蚀变叠加时矿化显著变好，常形成厚大的锌铜矿-白钨矿体(陈国华等，2012)。

3 成矿机制

朱溪铜钨多金属矿床的形成经历了一个漫长而又复杂的地质过程，在多种地质作用、多期构造演化的过程中，成岩-成矿的物理化学条件均有较大变化，从而引起了交代矿物的不断演化与更替。大致可划分为以下7个阶段。

(1) 成矿元素初始富集阶段。晚古生代，区内沉积了一套浅海相碳酸盐岩地层，以灰岩、含碳灰岩及白云质灰岩组合为主，该套地层中W、Cu、Zn等成矿元素背景值均较高(何细荣等，2011)，为矿床形成储备了丰富的物质基础。

(2) 岩浆侵位和接触热变质作用阶段。在晚侏罗世—早白垩世岩浆沿着新元古代浅变质岩与晚古生代碳酸盐岩之间的不整合接触界面及断裂带侵位期间，其为成矿作用带来大量的成矿物质和流体，同时岩浆熔融体释放出大量高温热能，促使接触带附近的各类围岩发生广泛的接触热变质作用(赵一鸣等，2013)。其中不整合接触界面上部外接触带黄龙组和船山组地层中灰岩重结晶变成大理岩，下部外接触带新元古代基底浅变质岩则发生弱角岩化。

(3) 矽卡岩阶段。岩浆侵位后的冷却过程中，较深部的岩浆期后高温气液流体沿着侵入岩与上部碳酸盐岩围岩接触带及靠近围岩构造裂隙带渗流，促使两者发生接触渗滤交代作用。在靠近岩体处早期主要形成大量的由石榴石、透辉石及硅灰石等无水硅酸盐矿物组成的矽卡岩；稍晚期形成以透闪石、阳起石、绿帘石等含水硅酸盐组成的矽卡岩。此阶段还形成少量磁黄铁矿、白钨矿、黄铜矿，但均不具工业意义。

(4) 氧化物阶段。此阶段紧随矽卡岩矿物的晶出而形成。由于含矿热液处于高温高压、封闭或半封闭条件下，含有较多的游离氧和挥发组分，因而活度较大，易于迁移。含矿热液在迁运过程中，从围岩中萃取有用元素(主要是W)，并使岩石发生热液蚀变作用(方解石化、蛇纹石化和少量透闪石、阳起石化)(陈国华等，2012)，且形成大量具有工业价值的白钨矿体和少量辉钼矿、辉铋矿。

(5) 金属硫化物阶段。随着含矿热液不断上涌，温度和压力逐渐下降，导致pH值、Eh值条件发生变化，同时游离态氧大大减少，相应硫含量大大增加，氧化物阶段转入硫化物阶段。其结果是大量金属矿物(初期仍有W)从溶液中以黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿和方铅矿等硫化物形式析离出来，以充填交代方式形成具有工业价值的细脉浸染状铜钨(锌)矿石，后期为铜(锌)或硫铜矿石。围岩亦遭受强烈的透闪石-绿泥石化或方解石化、硅化、萤石化等热液蚀变。同时，后期脉状铜矿化对早期白钨矿化具有叠加成矿作用，在最新的ZK4212孔内石榴石矽卡岩中见有后期黄铜矿脉穿插于早期形成的浸染状白钨矿化中，并且黄铜矿脉的穿插对白钨矿化起到进一步叠加富集作用，使得脉中的白钨矿更加富集(图5)。

图5 石榴石矽卡岩中后期脉状铜矿化对早期浸染状白钨矿化的叠加成矿作用

(6) 碳酸盐阶段。随着温度、压力的进一步降低，转入至碳酸盐阶段，产生了绿泥石化、碳酸盐化等低温蚀变作用。这时除有少量呈细脉状或浸染状的白钨矿形成外，内生成矿作用至此已基本停止。

(7) 表生氧化淋滤阶段。表生氧化淋滤作用在本区发育不多，主要见于地表附近的脉状铜矿体，可见少量原生铜矿石在供氧不足的情况下容易氧化形成辉铜矿、铜蓝和少量斑铜矿，在碳酸盐环境下则将继续被氧化成孔雀石，同时形成菱铁矿、褐铁矿等氧化淋滤矿物。需要指出的是，上述成矿作用并非一次完成，可能是多次成矿作用叠加形成的。在构造应力作用下，往往发生多次构造滑脱、裂隙扩张与闭合，同时伴随着岩浆岩和含矿热液一次又一次地涌入，与成矿元素高的围岩不断发生析离→迁运→沉淀成矿，从而在构造有利部位沉淀形成工业矿体。

4 结 论

(1) 朱溪矿区具有“三位一体”的成矿模式：上部为热液脉型矿体，中深部为矽卡岩型矿体，更深部为斑岩(蚀变花岗岩)型矿体，且矿化在水平方向上由北东往南西及垂直方向由浅到深，出现Cu→Cu-W→W-Cu的规律性矿化趋势。

(2) 朱溪铜钨多金属矿床的形成先后经历了成矿元素初始富集阶段→岩浆侵位和接触热变质作用阶段→矽卡岩阶段→氧化物阶段→金属硫化物阶段→碳酸盐阶段→表生氧化淋滤阶段，其中与铜钨多金属关系最为密切的主要为氧化物阶段和金属硫化物阶段，且成矿作用并非一次完成，可能是多次成矿作用相互叠加才形成如此巨量的铜钨资源量。

陈国华,万浩章,舒良树,等.2012.江西景德镇朱溪铜钨多金属矿床地质特征与控矿条件分析[J].岩石学报,28(12):3901-3914.

刘经华,李卉,徐兆文,等.2009.冬瓜山层状铜矿成矿地质背景及成因[J].地质学刊,33(2):133-137.

刘建光,何细荣,万浩章,等.2013.江西朱溪钨铜矿突出特征与巨型矿床的发现[C]//中国地质学会2013学术年会论文摘要汇编(上册).北京：中国地质学会，275-280.

华仁民,李光来,张文兰,等.2010.华南钨和锡大规模成矿作用的差异及其原因初探[J].矿床地质,29(1):9-23.

何细荣,陈国华,刘建光,等.2011.江西景德镇朱溪地区铜钨多金属矿找矿方向[J].中国钨业,26(1):9-14.

李岩,赵苗,潘小菲,等.2014.景德镇朱溪钨(铜)矿床花岗斑岩的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其与成矿关系探讨[J].地质论评,60(3):693-708.

邱萍,刘建光.2013.朱溪白钨矿床的发现及其找矿意义[J].地质论评,59(增刊1):339-341.

舒良树,施央申,郭令智,等.1995.江南中段板块地体构造与碰撞造山运动学[M].南京:南京大学出版社.

苏晓云,王登红,王成辉,等.2013.基于XEPOS型X射线荧光光谱仪研究江西朱溪铜钨矿床成矿元素地球化学特征与成因[J].岩矿测试,32(6):959-969.

吴大忱.2009.“就矿找矿”论[J].地质学刊,33(2):222-224.

徐良国,马长信.1984.塔前—朱溪多金属成矿带的叠生成矿作用[J].地质与勘探,(3):12-17.

杨明桂,黄水保,楼法生,等.2009.中国东南陆区岩石圈结构与大规模成矿作用[J].中国地质,36(3):528-543.

赵一鸣,丰成友,李大新,等.2013.青海西部祁漫塔格地区主要矽卡岩铁多金属矿床成矿地质背景和矿化蚀变特征[J].矿床地质,32(1):1-19.

张诚,欧阳永棚,魏锦,等.2014.朱溪铜钨多金属矿床地质特征及找矿标志[J].中国西部科技,13(5):45-47.

SHU LIANGSHU, FAURE M, WANG BO, et al. 2008. Late Paleozoic-Early Mesozoic geological features of South China:Response to the Indosinian collision event in Southeast Asia [J]. Comptes Rendus Geoloscience, 340(2/3):151-165.