九瑞地区武山铜矿外围深部找矿进展与方向

王先广， 周贤旭， 马振兴， 詹天卫， 李永明，夏中智， 李艳红， 胡朗明， 曾甲晰

(1.江西省地质勘查基金管理中心，江西 南昌 330025;2.江西省地质矿产勘查开发局赣西北大队，江西 九江 332000;3.江西省地质调查研究院，江西 南昌 330030;4.江西省地质矿产勘查开发局物化探大队，江西 南昌 330000)

1 武山铜矿床地质概况

矿区位于九瑞矿集区中部，处于封山洞—城门山构造岩浆带与黄桥复式向斜构造交汇区(黄恩邦等，1990)。地层由志留系—三叠系碎屑岩及碳酸盐岩类岩石组成。断裂构造以北东东向、北北西—北西向及北东向比较发育。与成矿有关的花岗闪长斑岩呈岩株状侵入于石炭系—三叠系碳酸盐地层构成的向斜翼部。蚀变主要有大理岩化、硅化、矽卡岩化、绿泥石化、碳酸盐化等。矿体赋存于四个部位:成矿岩体接触带、层间破碎带、泥盆系五通组与石炭系黄龙组之假整合面和岩体内围岩捕虏体，由含铜矽卡岩及含铜黄铁矿两种重要矿化类型构成。全区124个矿体，主要矿体按矿带、矿种及规模储量在1 万t 以上来分有8个矿体，占全矿区储量的96%，其中以1Cu1，8Cu，9Cu 规模最大，储量在15 万t 以上，占全区储量的82.6%;次要矿体是指储量在1 万t 以下的，有116个矿体(包家宝等，2002)。据矿体控制因素及空间展布特征，将该矿床划分南、北两个矿带。北矿带位于矿区北部，受层间滑脱带控制的一组含铜黄铁矿矿体;南矿带位于矿区南部，受岩体与围岩接触带及岩体内围岩残留体控制的一组含铜矽卡岩矿体。各矿带特征如下:

北矿带:位于岩体外北侧接触带中，泥盆系上统五通组与石炭系中统黄龙组之间，黄龙组及二叠系下统栖霞组等层位为该矿带容矿空间。矿带受假整合面及层间断裂带控制，呈北东东向带状展布，范围西起109 线，东至160 线，全长2 700 m，南北宽大于200 m，其中69 ～90 线长1 600 m 范围内为工业矿体分布地段。有铜矿体4个，铜硫矿体8个，铅锌矿体1个，其中以1Cu1，1Cu2，5Cu，7Cu 规模较大，矿石类型主要为含铜黄铁矿，含铜碳酸盐岩，次为含铜高岭土、含铜铅锌黄铁矿、黄铁矿等。主要有用元素为铜、硫，伴生有益组份金、银、硒、碲、镓、铊、钼、铅、锌等，铜金属量83.78 万t，占全区储量的61%，硫量1 226 万t，矿石铜平均品位1.27%。

南矿带:直接受花岗闪长斑岩体控制，呈椭圆形，面积约0.6 km2，成矿围岩为二叠系下统茅口组至三叠系下统碳酸盐岩地层，矿体主要赋存于岩体与围岩的接触带上，其次为岩体内围岩残留体。矿石类型以含铜矽卡岩为主，少量含铜碳酸盐岩及含铜花岗闪长斑岩。共有矿体111个，其中铜矿体109个，硫矿体2个，以产于接触带的8Cu，9Cu 矿体规模最大，其次为15Cu，17Cu 等矿体。铜金属量53.28 万t，占全区储量的39%，矿石平均品位1.04%。主要有用元素为铜，伴生有益组份有金、银、硒、碲、镓、铊、钼、硫等(包家宝等，2002;杨明桂等，2004;曹钟清等，2006)。

2 武山外围找铜新进展

2.1 南港矿区找矿进展

2009—2013年，赣西北地质大队承担了江西省地勘基金项目《江西省九瑞地区铜多金属矿调查评价》。勘查工作主要部署在武山岩体周边的南港—铁石坳矿区，已竣工20个钻孔，其中11个钻孔见矿，见矿率为55%。围绕武山岩体新施工的

ZK120-3，ZK120-4，ZK104-1，ZK112-1，ZK96-1，ZK88-1 六个钻孔均见有块状硫化物型铜矿体。

(1)已控制围绕武山岩体边界距离400 ～500 m 的范围内分布有较稳定的块状硫化物型铜矿。走向上从128 线到88 线，见矿钻孔所在剖面线间距均为400 m，推算已控制钻孔见矿走向长度达2 000 m。结合武山铜矿西部白杨畈银矿(中型)空间分布和1973年施工的ZK1592 水文孔黄龙组/五通组之间的粉末状黄铁矿资料，推断ZK88-1 钻孔以西700 ～1 500 m 黄龙组底部还存在块状硫化物型铜矿体。围绕武山岩体的块状硫化物型矿体的走向长度可望达3 600 m。倾向上从96 线、88 线原勘探线见矿钻孔到本次施工的见矿钻孔，沿倾向矿体延深达900 ～1 100 m;并在ZK104-2 孔目前已见铅锌矿化，距离武山岩体深部边界达700 m，出现铜→铅锌矿化分带。结合白杨畈银矿的空间分布，推断矿体延深可达1 000 m 以上。

(2)已揭露的层控块状硫化物型铜矿化体厚度变化范围小，品位富。钻孔中块状硫化物的最大厚度达4.29 m，一般平均2 ～3 m，铜平均品位2% ～3%。

2.2 铁石坳-狮子岛矿区

在武山岩体的东部128 线至狮子岛T5 线间有ZK128-1，ZKT80-1，ZKT5-1，ZKT40-1 四个钻孔见矿，矿体走向矿化带长度达2 800 m。矿石类型既有块状硫化物型矿石，又有矽卡岩矿石;既有铜矿，又有钼矿、金矿(曹晓明等，2011)，块状硫化物矿体厚度0.2 ～1.6 m，Cu 0.18% ～0.21%，S 40.05%;矽卡岩型矿体厚度0. 96 ～4. 34 m，Cu 0. 23% ～2.05%，Au 1.31 ～1.5 g/t、Mo 0.053%。对比武山岩体的航磁异常、地面磁异常，结合见矿钻孔资料，推断在武山120 线至狮子岛之间可能存在新的成矿热流中心，为下一步找矿工作提供了依据。

2.3 南港-铁石坳铜资源量潜力

块状硫化物型铜矿体主要分布于黄桥向斜的翼部—核部泥盆系上统五通组与石炭系中统黄龙组之间位置，向斜翼部矿体倾角较陡，向斜核部矿体倾角相对较平缓。该矿体连续性较好，厚度总体较稳定，品位变化较小。本次勘查重点追索控制武山北矿带深部延伸部分。根据已有钻探工程采用水平投影法初步估算预测资源量，预测武山铜矿外围南港地区新增334 +3341铜资源金属量256 万t以上。其中:在围绕武山岩体周边采矿权外新增334 +3341铜金属量近115 万t，采矿权内新增334+3341铜金属量近85 万t;在武山矿床深部可望新增矽卡岩型铜资源量30 万t、斑岩型铜资源量10万t。铁石坳—狮子岛矿区预测新增块状硫化物型334 +3341铜资源量16 万t 以上。

2.4 宝山及上湾矿区铜矿普查简况

2010—2013年，由江西省地质调查研究院承担的江西省地勘基金项目《江西省瑞昌市宝山矿区铜多属矿普查》已施工19个钻孔，其中7 号勘探线4个钻孔全部见含矿斑岩(图1)，斑岩矿化厚达95 ～156 m，在全岩矿化斑岩中圈定7 条铜、金、钼矿(化)体。从7 线往北东方向1 000 余米延伸到24线施工的ZK24-7 钻孔有4 段铜矿体，铜平均品位0.31%，厚度12.04 ～61.2 m。矿体埋藏浅，厚度大，共伴生矿种多，具有寻找大型斑岩型铜矿床的前景。

由于7 号勘探线铜矿体的发现，拉动社会资金对7 号勘探线西侧戏子洞和上湾矿区的勘查。上湾矿区铜矿普查钻探控制了具一定规模的铜矿体19个、钼矿体3个，较小的铜矿体120个。其中规模较大的斑岩型矿体有Cu12，Cu13，Cu21，Cu22，Cu23;根据赋矿围岩可将区内120个小矿体分为四类:一是赋存于斑岩内的矿体50个，二是赋存于矽卡岩内的矿体52个，三是赋存于砂岩内的矿体14个，四是赋存于破碎带的矿体4个。上湾矿区估算333 +334 铜资源量(斑岩型和矽卡岩型矿体)达中型铜矿床规模，进一步勘查有望达到大型规模。戏子洞矿区普查钻探控制了块状硫化物型、矽卡岩型和花岗闪长斑岩型矿体多达66个，其中铜矿体49个，钼矿体9个，硫矿体8个;估算333 +334 铜资源量接近中型规模。

图1 宝山—夫山调查评价区7 号勘探线剖面图Fig.1 The exploration line 7 in the Baoshan-Fushan survey and appraisal zone

2.5 南阳-拱山铜矿找矿信息

在省地勘基金项目宝山—夫山矿区和社会资金项目戏子洞矿区的实施过程中，特别关注对“成矿界面”的矿化追索。产于“五通面”的泥盆系五通组与石炭系黄龙组界面的块状硫化物矿体，已施工钻孔6个。

在南阳ZK1501 孔807.6 ～815.97 m，圈出视厚度8. 33 m 金矿化体，平均Au 0. 66 g/t;南阳ZK2101 孔在279.5 ～280.9 m 块状硫化物铜矿体厚度0.26 ～0.76 m，铜品位0.22% ～4.35%，在678.7 ～689.7 m 花岗闪长斑岩铜矿体视厚度1 m，铜品位0.7%;在拱山地段已施工的4个钻孔中均发现低品位硫矿化体，视厚度0.53 ～2.0 m，平均1.0 m，硫品位8.36% ～12.15%、平均10.5%，矿化体走向72° ～100°，控制长度2 450 m，倾向控制延深426 m。拱山西部ZK36-1(见矿顶板标高-124 m)所控制的低品位硫矿体视厚度1.0 m、品位为8.36%，东侧浅部(见矿顶板标高-162 m)的ZK84-1 所控制的低品位硫矿体视厚度则1.2 m、品位为11.41%，ZK84-1 深部(见矿顶板标高-342 m)控制的低品位硫矿体视厚度则为2 m、品位为12.15%。由此可见，低品位硫矿化体由西向东、由浅到深，其品位有变高、厚度有变大之趋势。矿体主要呈块状、浸染状、细脉状，主要金属矿物为黄铁矿，并见有少量方铅矿、闪锌矿，非金属矿物为石英、长石、方解石、白云石等。围岩蚀变主要为硅化、弱大理岩化。从南阳—拱山—白杨畈ZK1592水文孔，有6 条勘探线控制矿化带长十余公里。在宝山和上湾矿区钻孔新发现在奥陶系与志留系界面上有斑岩型铜矿体，奥陶系中发现似层状矽卡岩型铜多金属矿体(图2)，因此，奥陶系与志留系界面也是本区重要成矿界面，丰富了九瑞地区“成矿界面”的认识。

2.6 对南门-铁石坳构造岩浆带成矿斑岩体产布特征探索

从上湾矿区27、47 线钻孔揭露成矿斑岩的产状和南阳ZK2101 孔块状硫化物铜硫矿体特征来看，成矿斑岩，沿北东向断裂从南西部的南门深部向北东部的宝山侵位(图2)，成矿斑岩体中心大致推测在南门断裂交汇区的深部;对拱山的ZK84-2等钻孔岩芯观察，拱山地段深部和其南西的宋家湾矿区，热变质明显，宋家湾地表出现成矿斑岩脉，深部可能存在较大隐伏斑岩，岩体的侵位和产出部位还有待进一步探索;在铁石坳T40 线ZKT40-1 孔发现2个矽卡岩铜金矿体，铜矿体累计视厚度达8.43 m，品位0.65% ～0.85%、金0.5 g/t ～0.65 g/t，推测可能附近的中深部存在隐伏的成矿斑岩株。从武山、上湾、宝山成矿斑岩测年分析，成矿斑岩有多期，与铜矿最密切的成矿斑岩主要为140 ～146 Ma。在南门、宋家湾、武山圈出三个Cu-Au-Mo 综合化探异常，异常面积从南门—武山依次变大，推断深部成矿斑岩体侵位从南西向北东依次抬高，矿(化)体埋深由深到浅，直到武山地区地表出露成矿斑岩体和铜多金属矿体。

3 南阳-铁石坳铜矿带赋矿规律的认识

3.1 “一带多心”现雏形

“一带”指泥盆系五通组与石炭系黄龙组、奥陶系与志留系界面是层控的块状硫化物和矽卡岩型铜矿的赋存空间，成为九瑞地区重要的成矿界面，从南门—拱山—武山—铁石坳延长近二十公里的成矿界面，构成北东东向铜金多金属矿带。“多心”是指在成矿带内有多个成矿斑岩体，围绕成矿岩体形成多个矿化富集中心。在南门至铁石坳成矿带中，地表有武山花岗闪长斑岩体地表出露面积0.6平方千米;南门的深部成矿斑岩体从上湾矿区号27线等和南阳ZK2101 钻孔揭示成矿斑岩体得到验证;拱山ZK84-2 孔浅部和宋家湾地区，出现大面积热蚀变岩，且地表已出现花岗闪长斑岩脉(岩瘤)，反映深部存在隐伏成矿斑岩是有一定依据的;铁石坳地表的花岗闪长斑岩脉和ZKT40-1 的矽卡岩型铜矿体等，并出现与武山相似的等轴状磁异常等，推测该矿带内从南门、宋家湾(可能在拱山南西部)、铁石坳等地区深部存在隐伏成矿斑岩体。这些成矿斑岩体，沿上古生界组成的向斜构造北翼侵位，特别是三叠系与二叠系、泥盆系五通组与石炭系黄龙组、奥陶系与志留系界面组成的“硅—钙”成矿界面，形成十分有利的构造空间，构成南门、宋家湾、武山、铁石坳等为北东向构造岩浆成矿带，形成埋深不同的多个“武山式”铜多金属矿化富集中心。在区域上，九瑞地区成矿斑岩侵位沿北西西向张性断裂为主轴组成的北西向矿带(如封山洞-武山-城门山)和褶皱构造为主轴组成的北东向矿带(如横立山—黄桥上古生界北东向向斜构造)在140 ～146 Ma 时间内集中爆发，两组构造岩浆带交汇区形成具有重要经济意义的与斑岩有关的矿化富集中心(图3);各矿化中心以斑岩型、矽卡岩型、块状硫化物型和破碎蚀变带型等多矿化类型，Cu，Au，Mo，Pb，Zn，Ag 多种成矿元素为特征。北西向带成矿斑岩侵位由南东向北西逐渐抬高，北东向带成矿斑岩侵位则由南西向北东逐渐抬高。

图2 上湾矿区27 号勘探线剖面图Fig.2 Section map of exploration Line 27 in the Shangwan orefield

图3 九瑞铜金矿集区构造岩浆成矿构架略图(据杨明桂等，2011)Fig.3 The structure-magma mineralization in the Jiurui copper-gold mine aggregation zone

3.2 “一心多体”赋集成矿

“一心”是指一个铜多金属矿化富中心，“多体”指多个成矿结构面，通过成矿作用形成的多个铜多属矿体。成矿斑岩体的侵入，所产生的含矿热流体，沿着有利的构造部位，岩体内外接触带、成矿界面等适宜矿质淀积的物理—化学空间，通过成矿机理作用构成的矿体，一是产在成矿斑岩内的斑岩型矿体，二是成矿岩体与碳酸盐接触带的矽卡岩矿体，三是产在构造破碎带的脉状、似层状矿体，四是产在成矿界面上的块状硫化物矿体。各类型矿体，在空间上围绕成矿斑岩体，多位产出，形成以铜为主要成矿元素的赋集中心。

3.3 “一体多期”的矿化富集

已有大量资料显示武山矿区花岗闪长斑岩黑云母钾氩法测年为98 ～165 Ma，主成矿期花岗闪长斑岩测年集中在145 ～147 Ma(丁昕等，2005);锆石铀 铅 法 测年 为(145 ± 3. 9)Ma，李 进 文 等(2007);辉钼矿Re-Os 同位素测年为(144 ±1.8)Ma ～(145.7 ±2.0)Ma，由于成矿斑岩的多期性造就了铜多金属矿的多期多阶段成矿，从武山矿区铜矿石的矿物组合和有用矿物的结构构造特征以及主要有用组分赋存状态研究得到验证，铜多金属矿化从岩浆晚期残余气液的矿化作用到岩浆期后热液期，均为硫化物的富集期，杨明桂等(2011)总结武山矿区成矿期为4 期，主成矿期为石英硫化物阶段，根据武山矿区铜矿详勘报告资料方铅矿普通铅法测年为136 Ma(李进文等，2007);对武山矿区斑岩型矿石和矽卡岩型矿石中辉钼矿Re-Os 同位素测年为146.6 Ma。

4 南阳—铁石坳铜矿带找矿方向探讨

4.1 “依层定带”主攻层控块状硫化物型

以成矿界面为重点，从南门—拱山—武山—铁石坳—狮子岛，石炭系黄龙组与泥盆系五通组、奥陶系与志留系接触界面是本区重要成矿界面，走向延长20 余公里，南门、拱山、铁石坳和狮子岛新施工的21 条勘探线17个钻孔块状硫化物型铜硫矿体和矿化体，形成南门—狮子岛北东向块状硫化物型铜硫矿带，据现有钻探揭露矿体推算和预测资源量，具备寻找铜硫矿体的巨大潜力。

4.2 “带中找心，心中探体”

以南门到狮子岛二十余公里块状硫化物矿带为基础，关注北东向向斜构造带与北西向张性断裂带交汇区，重点攻克带内在武山深部、宋家湾、铁石坳、南门等地段存在成矿斑岩体或隐伏成矿斑岩体产出特征，探索成矿岩体的侵位与成矿界面以及有利构造部位，找准层控硫化物富集区、与斑岩接触带的矽卡岩富矿部位以及在斑岩体本身的富矿部位。按照武山矿区已取得的经验，成矿界面只有与成矿斑岩相耦合时才形成具有工业意义的铜硫矿体，综合分析现有钻探掲露矿体特征和物化探异常，以层找体，稳步推进对南门、宋家湾、铁石坳等矿化中心矿体赋集部位的探测。

4.3 深部探索，重点突破

(1)扩大武山铜矿外围找矿成果。根据已有钻探工程分析和预测铜资源量潜力，武山铜矿外围找矿重点主攻:首先对武山铜矿—南港地区从采矿权内向采矿权外，系统布置深钻控制矿体，现有钻探工程已基本控制北矿带的块状硫化物矿体围绕武山岩体周边的走向延长和倾向深度，预计层控的块状硫化物矿体在采矿权内-1 500 m 内和在采矿权外可新增铜资源量近200 万t 以上。其次，对武山矿床深部矽卡岩型和斑岩型铜矿体再追索，按照湖北矽卡岩铜金矿床“构造叠加晕研究成果”的经验(李惠等，2008)，控制深部第二空间矿体，还有寻找大型铜多金属盲矿体潜力，预测深部-1 500 m 内矽卡岩型和斑岩型新增铜资源量可达大型规模。第三，在对武山矿床边深部钻探的探索过程中，仍然具有新发现矿体的的可能。由此推测，武山矿区及外围具备寻找超大型铜矿的资源潜力。

(2)加强铁石坳—狮子岛矿区的深部勘查。据现有铁石坳钻探工程揭露矿化类型和矿体特征分析，对比武山岩体的航磁异常、地面磁异常，推断在铁石坳ZKT40 线至狮子岛之间可能寻找到新的成矿热流中心，矿化中心很有可能分布在T40 ～T5 勘探线间，走向长度大约2 000 m。加强铁石坳—狮子岛矿区的深部勘查，首先要钻孔工程系统控制块状硫化物矿体的分布及矿化特征;然后根据块状硫化物矿体产出与成矿斑岩密切相关的特点，判断隐伏成矿斑岩产出部位;再对成矿斑岩及与斑岩有关的矿体进行钻探追索。预测铁石坳—狮子岛矿区新增铜资源量在中型规模以上。

(3)引导社会资金加大拱山—宋家湾矿区的普查。按照我国整装勘查区矿业管理要求，加强对现有探矿权的跟踪指导，在技术层面上，从基础地质资料的二次开发入手，应用地勘基金降低勘查风险效能，引导拉动社会资金加大对宋家湾矿区普查的投资力度。一是充分收集已有地质调查和宋家湾综合物化探异常成果，综合分析矿区赋矿条件，分析推断矿化富集中心，以“五通界面”为基础追索矿体，实现“以层追心”;其次对矿区已有的钻探岩矿芯重点剖析层状矿(化)体和蚀变特征，探索隐伏成矿斑岩体的侵位和产出状态，以武山矿区及外围已取得找矿认识和经验“以层探体”，参考应用“构造叠加晕找盲矿法”研究成果，指导部署有效的物探、化探和钻探工作，验证成矿斑岩和铜多金属矿体的产出特征;再次，根据验证结果，开展矿区的铜普查工作，加大投入勘查，力争取得重大进展。

(4)部署南门地区的深部钻探。南门地区地表有Cu，As，Mo，Au 综合化探异常，上湾矿区的27 ～47 勘探线钻探证实上湾成矿斑岩体延深到南门地区深部，从南阳到南门遵循“以脉找体，以层找体，以体找体”的方法，从南阳往南门追索成矿斑岩及与之有关的矿体，根据南阳ZK2101、上湾矿区ZK47-7 等钻探证实，特别关注含矿斑岩脉、成矿斑岩体内外接触带、奥陶系与志留系界面、泥盆系五通组与石炭系黄龙组界面重要赋矿部位。

(5)九瑞地区“构造结点”找矿潜力。九瑞地区北西向断裂构造斑岩成矿带和北东向褶皱构造斑岩带交汇区，有利形成成矿斑岩体通道和就位空间，也是区域物、化探异常分布区，构造结点就是成矿斑岩体有利就位空间，围绕成矿斑岩体形成“多位一体”矿化富集中心(王先广等，2011)。值得重视的是成矿斑岩的侵位在北西带从铜绿山到城门山，岩体侵位分为两个台阶，从南东向北西成矿斑岩侵位抬高，而在北东向带从南门到武山，成矿斑岩有从南西向北东逐渐抬高的趋势，由此，九瑞地区有大浪、南门、宝山、夫山、笔架山、丁家山、通江岭等地区成矿十分有利，具有寻找与隐伏成斑岩有关铜多金属矿床的潜力。

致谢:本文引用了江西省地质勘查基金项目资料，汇集了江西省地矿局赣西北地质大队、江西省地质调查研究院、江西省地矿物化探大队项目组集体成果。在成文过程中得到项尝培先生的支持和指导，在此一并致谢。

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