城门山矿田金鸡窝铜多金属矿区铜铅锌矿体特征探讨

付斌　吴娟　李旭辉　高任　张浩　周宣霏　陈天迪

(江西省地质矿产开发局赣西北大队　江西九江　332000)



城门山矿田金鸡窝铜多金属矿区铜铅锌矿体特征探讨

付斌吴娟李旭辉高任张浩周宣霏陈天迪

(江西省地质矿产开发局赣西北大队江西九江332000)

摘要：金鸡窝铜多金属矿区是城门山矿田的组成部分，其铜多金属矿体是城门山ⅠCu矿体的东部延伸。金鸡窝矿区深部铜多金属矿体是一个以铜为主，铅、锌为辅，兼有金、银矿的综合矿床。深部矿体受五通组与黄龙组层间破碎带控制，以充填交代作用为主，似层状产出。其矿体的形态与构造活动关系密切。矿体在走向上形成了“勺子”的形态特征。在倾向上形成“L”形态向“台阶”形态转变。

关键词：城门山矿田，金鸡窝，铜铅锌矿体，特征探讨

1概述

金鸡窝铜多金属矿区是城门山矿田的东延组成部分，与西部的万家铜银矿区共同组成城门山矿田的外围。前人在城门山铜矿勘探时期，对外围有零星的探矿工程探索。推测了城门山主矿体ⅠCu矿体东延部分未尖灭，仍然有很大的找矿前景。通过20世纪90年代至21世纪初的继续对东延的金鸡窝矿区上部-500m标高以上开展工作，发现上部的银铅锌矿体达到了中型的规模。2011年至今由江西铜业股份有限公司出资对金鸡窝矿区-550m～-1200m继续开展探矿工作。目前投入钻孔工作量约60000m。通过探矿工程发现ⅠCu矿体东延稳定，且厚度较大，找矿成果十分显著(见图1)。

图1　金鸡窝矿区及周边地质平面图

2区域地质背景

勘查区地处长江中下游铁铜金成矿带、大冶—九江成矿亚带、九瑞铜矿田南东端城门山矿床边缘及深部。大地构造属长江中下游坳陷带九江坳陷。矿田内铜矿床成因与深源浅成—超浅成斑岩体有关，矿体主要赋存于岩体与碳酸盐岩接触带及接触带内、外，矿床具有矽卡岩型、斑岩型、块状硫化物型“三位一体”，以及规模大、矿种多、矿石类型复杂等特色[1]。见图2

图2　区域地质构造略图

1.第四系2.第三系3.泥盆系-三叠系4.奥陶系-志留系5.燕山期中酸性岩体6.背斜7.向斜8.北北东向压扭性断裂9.北东-北东东向压扭性断裂10.北西向张扭性断裂11.东西向压性断裂12.推测及性质不明断裂13.隐伏构造迹线

3矿区地质特征

3.1地层

出露地层自南至北、自下而上依次为志留系中统罗惹坪组(S2l)、上统纱帽组(S3s)、泥盆系上统五通组(D3w)、石炭系中统黄龙组(C2h)、二叠系下统梁山组(P1l)栖霞组(P1q)、茅口组(P1m)上统龙潭组(P2l)[1]、长兴组(P2c)、三叠系下统大冶组(T1d)、中统嘉陵江组(T2)，第四系(Q)广布于湖区及地表(见表1)。

表1　金鸡窝矿区地层特征表[2]

3.2构造

矿区位于长山—城门湖背斜的北翼东段，发育次级横跨褶皱和NEE向断层及层滑断裂带。

3.2.1褶皱有北东及北西两组方向的短轴背、向斜构造。由志留系—三叠系地层构成。其中北东向轴线呈北东45°向北东倾伏，倾伏角30°；北西向轴线呈北西330°，背斜倾伏、向斜翘起，轴面近于直立；受褶皱构造影响，五通组与黄龙组之间形成的层间破碎带是块状硫化物铜矿体富集的重要构造之一。矿区0、2、4、6、8线地层出现陡倾→平缓→陡倾→平缓的形态。次级褶皱控制了矿体的厚度变化，陡倾处矿体明显较平缓处薄。陡倾处含矿热液受重力影响不利于富集成矿。

3.2.2断层主要为F1和F20断裂，并为切层走滑断裂带，形成东西向地堑。F1为主干断裂，长度大于1500m，走向NE65°左右，向南东倾斜，倾角70°～83°，上盘向上逆冲，下盘下降陡立[2]，产生牵引褶曲。最大倾斜距离约170m，断层破碎带宽10～60m不等，角砾岩带中砾石成分复杂，有含砾石英砂岩、燧石灰岩、褐铁矿、黄铜黄铁矿、花岗闪长斑岩等。说明断层在成岩前已经形成，在成岩成矿后仍有活动。断层结构面性质也较复杂，早期以压性和压扭性为主，中期为张性发展阶段，晚期又以压扭性为特征[2]，是本区控岩控矿主要构造边界。F20断层全长2400m，东段结构面显示挤压特征，地层陡立，牵引褶曲发育，岩枝沿断裂延展；中段断层南北两侧地层重复出现，北侧被抬高约160m，为花岗闪长斑岩侵入愈合[2]。断层走向70°左右，倾向北西，倾角70°左右，属逆冲断层、断距西大东小趋于尖灭，是本区主要导岩导矿构造。

成矿后主要为F11、F12、F13、F14断裂，F11断层分布于矿区西北部，走向350°左右，直立，长度大于220m，力学性质属扭性，东盘北移，错动二叠系上统地层；F12断层分布于矿区西南部7线以东，走向313°，直立，长度约130m，扭性，错断F1断层；F13断层分布在矿区西北部，走向大约300°，呈舒缓波状，直立，长度大于430m，扭性，F20断层明显被错断，不同时代地层走向相连；F14断层分布于矿区东部8线附近，走向北北西，倾向西，长度大于1000m，倾角65°～70°，压性，东盘上升，F1断层明显被错动。见图3。

图3　金鸡窝矿区构造纲要图

3.3岩浆岩

区内岩浆岩为中酸性浅成—超浅成多次侵入的杂岩体，主要由花岗闪长斑岩和石英斑岩组成。其中花岗闪长斑岩主要与铜矿形成直接有关，石英斑岩与钼(铜)矿相联系。

成矿岩体的主要造矿微量元素特征为：花岗闪长斑岩Cu659×10-6、Pb95×10-6、Zn170×10-6、Mo80×10-6、Ag7×10-6，石英斑岩Cu655×10-6、Pb156×10-6、Zn210×10-6、Mo150×10-6、Ag7×10-6与维氏值比较Cu、Mo、Ag分别为维氏平均值8～150倍以上，Pb、Zn亦高出2～8倍。

成矿岩体为同期、多次侵入同源杂岩体，经历了较为复杂的分异演化过程，表现在侵位方式从燕山早期的花岗闪长斑岩被动侵位至燕山晚期石英斑岩主动侵位；侵入相为浅成相至超浅成相，岩石类型由花岗闪长斑岩→霏细石英斑岩→晶屑石英斑岩→英云闪长玢岩；矿物成分从花岗闪长斑岩→霏细石英斑岩→晶屑石英斑岩，斜长石、暗色矿物依次减少，石英、钾长石含量显著增加；岩石化学成分从早至晚为SiO2、K2O、Na2O+K2O含量依次增加，Na2O、Fe2O3+FeO、MgO、CaO则降低。

3.4蚀变分带

蚀变分带可分为岩体蚀变带、接触蚀变带、层间破碎蚀变带。本次对接区内蚀变分带主要为层间破碎带中的硅化—绢云母化带。蚀变范围主要为五通组与黄龙组构造优性面及黄龙组碳酸盐岩地层的层间破碎带中。在层滑断裂带下盘砂岩中广泛发育硅化以及弱的绢云母化和粘土化、常见石英呈细脉、网脉穿切石英砂岩，在断层上盘硅化发育。

4金鸡窝矿区矿体形态特征

4.1铜铅锌矿体空间形态

通过收集前人的资料和充分整理从2011年矿区普查阶段至今的地质资料，发现金鸡窝矿区的铜铅锌矿体，受五通组与黄龙组层间破碎带控制，以充填交代作用为主，似层状产出[2]。其矿体的形态与构造活动关系密切。成矿后期受次级构造影响明显。主矿体ⅠCu矿体铜矿体分布于11～4线，ⅠCu目前控制总长约960m，倾斜延伸约600m，倾向 328°，倾角为3～54°，矿体真厚度0.98～68.68m，厚度变化系数101.21%。受次级褶皱控制，背斜轴部厚度明显增厚。矿体总体呈似层状，连续性好。矿体在-550m标高以上，形成以银为主兼有铜、铅、锌、硫等综合矿体。-550m标高以下为铜矿体，矿石工业类型主要为含铜黄铁矿矿石，其次为含铜碳酸盐岩矿石，极少量含铜矽卡岩矿石。其矿体的形态与构造活动关系密切。成矿后期受次级构造影响明显。矿体在走向上形成了“勺子”的形态特征。在倾向上形成“L”形态向“台阶”形态转变。

图4　金鸡窝7线、2线地质剖面图

图6　金鸡窝矿区9-8线地质联合剖面图

含矿物质主要来源于城门山铜矿的含矿主要岩体花岗闪长斑岩。岩浆热液在上升的过程中沿C-D界面交代了化学和物理性质活跃的黄龙组纯碳酸盐岩地层。在近岩体的地段形成较厚大铜矿体，平均厚度约17m。走向上体现出明显的金属分带现象。在2线以西形成铜矿体；以东形成铅锌矿体。

主矿体ⅠCu在倾向上呈现出总体呈“L”形态，局部复式褶皱，“窝”形地域提供了良好的存矿储矿空间，矿体较厚大。矿体单工程控制平均品位均在Cu1.40%左右(见图7)。

图7　金鸡窝矿区铜铅锌矿体倾向于走向上

4.2 铜铅锌矿体形态成因分析

4.2.1构造对矿体形态的影响构造运动是金鸡窝矿区铜铅锌矿体影响最直接也最强烈，对内生成矿而言，构造运动导致岩浆活动各种成矿流体和地壳内成矿物质的迁移，同时也给矿液运移提供了通道和聚集场所。块状硫化物型铜银铅锌矿床主要赋存子五通组石英砂岩之上，相当于黄龙组碳酸盐岩层层位。矿体受五通组与黄龙组之间的假整合面及层间破碎带所控制，以充填交代作用为主[2]。对比图5矿区中部0线—8线，地层突然陡倾，然后缓倾。陡倾部位矿体连续，未错断。说明在成矿前期，次级的褶皱对地层影响强烈。含矿热液交代充填时，由于0线—8线区域离城门山主成矿岩体约600m。岩浆无论从“量”还是“能”上均出现亏损状态。陡倾部位成矿厚度一般在2～5m之间，接近于16线相当次级向斜的东翼，受重力和动能的影响已经不能交代成矿。

4.2.2 地层对矿体形态的影响矿体主要受黄龙组和五通组之间的假整合面及层间破碎带控制[2]，五通组为碎屑岩，化学性质稳定，不利于交代，对矿液运移沉淀起了一定的屏蔽作用，黄龙组为碳酸盐岩，化学性质活泼。有利于矿液交代沉淀成矿。矿体产状与地层产状基本一致，严格地随地层一起褶皱。金鸡窝这种成矿模式，与成矿形态，也属于城门山矿田成矿带分枝带。对比图4与图5可以发现金鸡窝铜多金属矿在-550m以下区域矿体产状平缓，离岩浆岩近代区域比远大区域成矿好，多构造断层区域成矿厚。

5结语

金鸡窝铜多金属矿区是城门山矿田的组成部分，其铜多金属矿体是城门山铜矿体的东部延伸。金鸡窝矿区深部铜多金属矿体是一个铜为主，铅、锌为辅，兼有金、银矿的综合矿床。深部矿体受五通组与黄龙组层间破碎带控制，以充填交代作用为主，似层状产出，其矿体的形态与构造活动关系密切[2]。矿体在走向上形成了“勺子”的形态特征，在倾向上形成“L”形态向“台阶”形态转变。了解了金鸡窝矿体的基本形态，在今后的勘查过程中可以更好的指导探矿工作的井然有序的开展。

参考文献：

[1]刘继顺.矿业权评估：探矿权评估管理[EB/OL]. 新浪博客，http://blog.sina.com.cn/s/blog_4931d58201000baz.html，2007-9-21.

[2]方福康.江西省城门山斑岩铜钼矿成矿流体研究[D].北京：中国地质大学，2012.

(责任编辑胡安娜)

中图分类号：P 588.121

文献标识码：A

文章编号：1674-9545(2015)04-0040-(05)

通讯作者：付斌，402340874@qq.com。

收稿日期：2015-10-23