江西永平铜矿地质地球化学特征及找矿潜力探究

倪浙安

（江西铜业集团地勘工程有限公司，江西 德兴 334224）

江西永平铜矿是现阶段我国发现规模较大的铜矿资源产区之一，坐落于江西省上饶市，以铅山县永平镇为主要存储中心。从地势上看，该矿区隶属于武夷山脉北麓地区[1]。根据已勘探出的矿产资源储备量，国家已经将其划分为“六五”的重点建设项目。在此背景下，早在1980年，就已对该地区实施了大规模的开采建设，并在1984年10月正式竣工，投入生产。随着开采量的逐渐增加，其已经成为我国第二大的露天铜矿产地[2]。从现有数据可知，矿区覆盖面积已经达到十平方公里，20世纪70年代初对其的勘查结果已经显示，赣北地区德兴、永平均为大型矿山储备地质构造，其中蕴含储量丰富的铜矿资源总量约占全国铜矿产量的20%，具有十分巨大的建设空间和价值[3]。考虑到永平铜矿矿区资源储备方面的巨大潜力，对该地区地质构成以及找矿潜力作出进一步研究是十分必要的。

为此，本文提出江西永平铜矿地质地球化学特征及找矿潜力探究。通过本文的研究，以期为该地区的铜矿资源开发提供有价值的参考。

1 永平铜矿地区地球化学特征分析

1.1 铜金属矿地层特征分析

通过采集永平铜矿区地层数据、观察岩石剖面可观察到，铜金属是该产区的主要产物，同时还包含部分其他类别金属元素。按照不同矿产资源的存储量对其进行排序，矿石中主要有用组分为Cu，共、伴生有益组分Fe、S、Pb、Zn、W、Au、Ag、Mo，As是矿区主要伴生有害物质。共生矿产有铁、硫、钨、铅、锌；伴生有金、银、铅、锌、钨、钼、硫、铜。

通过分析金属元素的产出方式可知，大多数金属元素都是以非独立形式存在的，较为常见的组合形式为合金属矿，包括金属氧化物、金属氢氧化物以及金属硫化物[4]。与其他类型的金属元素相比，铜金属矿的丰度值明显偏高，在铜元素的周围，Pb、Zn、W出现的频率相对较大，其浓度在10%～15%之间，在该类环境中的铜金属元素赋存量与沉积层地质含量相比有明显优势。岩石经变质作用后，形成各类变质岩，如：页岩变成千枚岩或千枚状页岩，灰岩变成矽卡岩、大理岩、矽卡岩化灰岩、大理岩化灰岩、硅化灰岩及硅质岩，砂岩、砂砾岩变成变质砂岩、变质砂砾岩等。

永平铜矿在应力作用下，赋存的各类地质矿物晶格遭到破坏，地质矿物中的多种金属元素在应力作用下被分异出来，在混合岩内，含铜量明显下降，被分异出去的多种金属元素逐渐迁移至周围区域并沉积下来。在背斜核部铜含量更少，出现了铜贫化带。永平铜矿南部贫化带更宽，这也表明永平铜矿南部地区含铜矿物出矿较多。成矿物质的运移趋势为由南向北。永平铜矿属于构造地球化学成矿具有一定代表性的例子。

表1 永平铜矿区地质矿物的赋存特性

1.2 铜元素地球化学分带特性

永平矿区铜金属的地球化学特征随着长期地壳运动以及地层内金属元素的不断反应，出现了一定的分异化特征，为此，本文以上文统计的矿产资源分布以及其在地层内的赋存量，对矿区内地球化学分带的分布特征进行分析。以矿区数据勘查点为基础，按照不同赋存区域内金属元素的富集状态，将矿区划分为不同的断裂带。

在对矿区进行划分之前，首先需要确定矿区的矿产资源走向分布表示方式，本文以复背斜的走向为基本方向，以此为基础实现对矿区化学元素构成特征的分析。表2为永平矿区地球化学元素的参数特征。

表2 永平矿区地球化学元素参数特征/10-8

从表2中可以看出，永平地区的化学元素构成存在明显的集中特性，铜元素作为主要产物，不仅在含量上具有明显优势，离差也明显高于其他元素含量。以此为基础，对矿区内的化学分布情况进行分析。

在岩浆岩附近，金属铜、银、锌、锰、镉的含量偏高，在偏东的方向上，矿产资源赋存呈现出了明显的下降趋势，而在偏西的方法上，地球化学分布特征不明显，有矿群存在，但缺少明显的规律性。在东南方向上，出现了最典型的高密度铜元素聚集矿区，将其作为矿区地球化学分布带的标志，属于强分异性的金属元素包括Ag、W、Mn、Ni、Cu、Zn等，通过分析该类金属的基本特性及存在形式，可发现明显的岩浆热矿化学特性，且伴随有少量金属元素异常属性[5]。将井带作为东南方向上的地球化学分布带，分异金属元素主要为Pb、Cu、Zn等，并且在该区域内的铜元素表现出明显的矿化特征，由此可认为在中低纬度区域，地球化学带出现金属矿化的时期主要为晚生古代石炭纪，在断裂的地层融合作用下，图1为区内主要的断裂构造。

图1 断裂构造存在形式

在图1所示的位置上，Mn、Ag、Ni等金属元素渗透至该化学带，对矿区造成一定影响。这种改造直接导致铜金属矿显示出地球化学异常特征，其对应的面积约占总面积的13%，以近椭圆形的形态存在。矿区内的铜元素含量最高，其化学异常面积也最大，约为12.6km2。由于铜元素本身的稳定性较差，因此其表现出较高的活跃性，与其他类型元素发生组合反应的几率相对较大，反应后的铜元素多以红褐色或深红色的物理形态存在，在岩浆矿化的影响下，其在水平环境内平均分布。

2 找矿潜力分析

根据上文对矿区地质地球化学特征的分析结果，在永平铜矿富集区内，可观察到与其他位置不同的地质单元富集元素组合形式，通过这一特性分析矿区的找矿潜力。

（1）石炭系上统藕塘底组为矿区的主要含矿层位，受地质构造影响，该地层的元素组合相对复杂，金属矿床主体岩性特征差异化程度较高，但在组合金属元素的作用下，石炭系地层中的金属矿产资源储备相对丰富[6]。

（2）矿集区各成矿带的主要成矿元素均有明显的伴生元素存在，表明区内金属矿石来源具有多样化属性特征，地壳和造山带对金属元素的堆积作用导致碳氧同位素聚集，并促进沉积盆地硫和深源岩浆硫对金属元素矿床生成的催化作用，形成多期次、多阶段、多来源的矿产资源。

3 结语

永平铜矿资源作为主要的铜金属产区，对于相关行业及社会发展都具有重要意义。深入分析该地区的地质特征，积极探索更加全面可靠的找矿依据对于提高该地区的开发程度具有极其重要的现实意义。本文提出江西永平铜矿地质地球化学特征及找矿潜力研究，在对地区化学特征进行全面系统分析的基础上，对其找矿潜力作出客观分析。通过本文的研究，希望帮助该矿区实现资源价值的最大化利用。