长江中下游瑞昌通江岭铜矿床特征及找矿潜力分析

潘方，张明军

（1.安徽省地球物理地球化学勘查技术院，安徽合肥 230022；2.江西省地矿局物化探大队，江西南昌 330025）

0 引言

长江中下游成矿带是我国东部重要的铜铁金多金属成矿带之一，九江-瑞昌（简称九瑞）矿集区位于成矿带的西侧，矿集区内已发现城门山铜矿、武山铜矿、金鸡窝铜矿、丰山洞铜矿、洋鸡山金矿等10余处矿床。近年来随着勘查工作的深入，在九瑞地区取得了较大的找矿突破，涉及武山、金鸡窝、城门山外周边深部以及仙姑台、宝山等地，显示了该区极佳的找矿潜力[1～2]。前人研究表明，九瑞地区成矿属于叠加复合成矿模式，具有热液脉型-斑岩型-矽卡岩型-沉积-热液叠加改造型“多位一体”及“层-体”耦合成矿模式[3]。通过近年来勘查工作，在九瑞矿集区发现了一个隐伏铜矿床，目前勘查成果主要为斑岩型-矽卡岩型矿化。本文通过阐述该矿床成矿地质背景、矿床地质特征，并与九瑞“多位一体”成矿模式进行对比，对矿床深部找矿潜力进行分析研究，这对九瑞地区深部矿床勘查具有一定的指导意义。

1 地质背景

长江中下游成矿带位于大别山隆起和江南造山带之间的长江深大断裂坳陷带[4]，九瑞铜多金属矿集区位于长江中下游成矿带东段，大地构造位置属下扬子地块九江坳陷带，跨瑞昌-九江褶断束和夏家桥-横港褶断束两个IV级构造单元，长江弧形系（重力梯度带）的转折部位。区域地层出露奥陶系—三叠系，缺失D1-2及C1地层，属“古铜陵岛”往西延伸范围，构造走向线近东西至北东东，为一系列的背向斜褶皱，不整合面与走向断裂以及北东、北北东、北西西向断裂相互交织而构成菱形网格构造控岩控矿。

成矿区内岩浆岩均属扬子式同熔型第一成岩序列，燕山早期以铜矿化为主，成矿与花岗闪长斑岩侵入有关，多形成矽卡岩型（层控式与接触式）和斑岩型铜矿，并伴随不同程度的隐爆作用形成爆破岩筒型矿体，成岩年龄为160～145Ma，成矿时间稍后，共生金属矿化为锌、铝、金、银等。燕山晚期以钼矿化为主，亦伴有一定程度的铜矿化，成矿与石英斑岩侵入有关，岩体成岩年龄为120～102Ma，成矿亦稍晚。

受长江中下游坳陷带和长江深断裂带控制，该区经历了陆内造山为特征的漫长演化历史，发育复杂的复合构造和多期叠加成矿作用[5],具有经济价值的矿床均与燕山期岩浆岩密切相关[6-8]，且石英斑岩为侵入-隐爆性质穿插于燕山早期花岗闪长斑岩中。值得注意的是，本区印支期岩浆岩中，据同位素测定，洋鸡山、东雷湾等岩体均属于该期，虽然目前还不太清楚其演化趋势，但仍可推论是由偏基性向偏中性酸性演化的，早期石英闪长玢岩阶段主要是金、银、铜、铅、锌、多金属矿化，晚期花岗闪长斑岩阶段则与铜、钼、钨成矿有关。

以岩浆岩与成矿空间关系而论，围绕每个侵入活动中心，在不同构造条件制约下，从内→外形成了斑岩铜矿→接触式铜矿→层控式铜矿等不同矿床类型组合，加上晚期石英斑岩的活动，从岩体中心→外，由下→上为Mo→Mo-Cu→Cu→Cu-Pb-Zn 元素的带状分布，并有相应的蚀变分带。

2 矿床地质特征

通江岭铜矿床为一隐伏铜矿，矿区位于九瑞矿集区北部，长江南岸。矿区北东面被第四系所覆盖，南西部基岩出露（图1）。矿床位于轴向近于东西复式背斜南翼，背斜自核部至两翼地层依次为中二叠统茅口组含碳灰岩、燧石结核灰岩，上二叠统龙潭组煤层、长兴组灰岩，下三叠统殷坑组泥岩夹薄层灰岩、青龙组灰岩及周冲村组白云岩、灰岩、白云质灰岩，其中中二叠统茅口组含燧石结核灰岩为该矿床主要赋矿地层。

图1 九瑞成矿区地质构造示意图（据赣西北队）Figure 1.Geological structures of the Jiu-Rui ore district(after Northwestern Jiangxi Prospecting Unit)

矿区发育一系列近东西-北东东向断裂带，性质多为逆冲走滑性质，其控制了矿区岩浆岩的侵入及矿体的展布，另外发育小规模北西西向左行断裂。

矿区沿北东东向逆冲断裂发育燕山晚期花岗闪长斑岩脉，横亘整个矿区，与九瑞矿集区和成矿相关的岩浆岩相似，属埃达克质性质。

2.1 矿体特征

矿区目前共圈定14条铜矿体，均受北东东向断裂及岩脉控制。区内矿体总体走向均为北东东，倾向南东，倾角较陡，呈似层状、透镜状产出，矿体类型具有明显的分带特征（图2）。浅部矿体为远离岩脉受断裂构造控制的热液充填型脉状铜矿，矿体产出于岩脉上盘，赋矿部位为二叠系与三叠系顺层层间滑脱面或层内走滑断层内，主要受构造控制，矿体主要赋存于大理岩中层内断裂构造及次级裂隙之中。矿体走向长度可达数百米，厚度一般较小，在1～2m。Cu 品位0.20%～1.64%，平均0.45%，局部伴生有铅锌矿化。该类型矿体规模相对较小，为矿区次要矿体。深部矿体主要产于花岗闪长斑岩脉两侧岩浆岩与下三叠统茅口组含燧石结核灰岩接触带部位及岩脉内，矿体与岩脉关系密切，该类型矿体为矿区主要矿体，矿体出露标高一般在-600m 以下，矿体长度一般可达千余米，厚度也较大，一般可达数米至数十米，矿体形态呈分支、复合膨大现象。Cu 品位0.2%～1.68%，一般岩脉内矿化品位相对较低，矽卡岩中品位较高，特别是靠近岩脉附近及岩脉内碳酸盐岩捕掳体中Cu品位较高，矿石呈块状硫化物型，最高品位达9.73%。

图2 通江岭矿区地质图Figure 2.Geological map of the Tongjiangling ore district

2.2 矿石特征

根据矿化类型的不同，矿石也具有不同的特征。赋存于大理岩裂隙内细脉状硫化物石英脉型铜矿石中金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿，局部见方铅矿、闪锌矿，脉石矿物主要为方解石、石英，矿石组构多为结晶结构及团块状、脉状构造；赋存于花岗斑岩内的斑岩型矿石金属矿物为黄铁矿、黄铜矿，局部见辉钼矿，脉石矿物主要为石英、长石、黑云母及绿泥石等，矿石组构以稀疏浸染状、细网脉状为主；接触交代型铜矿主要金属矿物为黄铜矿、黄铁矿及少量白钨矿，脉石矿物以石榴石、透辉石、绿泥石、石英、方解石为主，矿石以结晶结构、交代结构为主，次为碎裂结构，矿石构造以浸染状、细脉-网脉状为主，次为块状。

2.3 矿化蚀变特征

由于矿化类型及围岩性质的差异，围岩蚀变类型亦存在差异。脉状矿体主要发育硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、绿泥石化，局部发育闪锌矿化；花岗闪长斑岩脉与围岩外接触带主要发育矽卡岩化、透闪石化、绿帘石化和绿泥石化、硅化等；花岗岩内主要发育绿泥石化、黄铁绢云岩化、泥化、青盘岩化、硅化、碳酸盐化等。矿区自浅部→深部具有明显的分带特征，以岩脉为中心，自岩脉→围岩具明显的矿化蚀变分带特征：绿泥石化-硅化-高岭土化-黄铁绢英岩化(花岗闪长斑岩)→石榴石-透辉石-透闪石矽卡岩（矽卡岩）→矽卡岩化大理岩→硅化-碳酸盐化-硅化；黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿化→黄铁矿、黄铜矿、白钨矿化→黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿矿化分带特征。

3 成矿模式

3.1 矿化分带特征

矿区在垂向上及平面上均具有明显的矿化分带特征，平面上围绕花岗闪长斑岩脉自岩脉中心→远离岩浆活动中心的围岩，具有Cu-Mo→Cu-W→Cu-Pb-Zn-Ag分带性，垂向上自浅部→深部也具有类似的分带特征。相应矿化总体表现为以铜钼矿为核心向外依次为铜钨矿、铜铅锌银矿的中心式环带状分布特征。

矿体空间上呈现以斑岩体为中心的环带状分布，矿体直接产于斑岩内，内外接触带则为矽卡岩型矿体，远离接触带外围岩中则为热液充填型脉状铜多金属矿，空间上与斑岩脉密切相关，离开岩脉一定范围即是无矿的围岩。矿体类型由内→外，依次表现为斑岩型铜钼矿→矽卡岩型铜（钨）矿→脉型铜铅锌银矿。

3.2 成矿模式

赣西北地质大队已总结出有关该区铜矿的两期成矿、三位一体的著名模式[7]（图3）。其特征如下：①这是一个以内生作用为主的成矿模式，系综合于相对隆起褶皱区的城门山、武山、丁家山等典型矿床的成矿特征而成，专为铜（钼）矿而建。②所谓“两期”，是指主要含矿岩体系扬子式第一成岩演变序列，可分为两大期：燕山早期为花岗闪长斑岩，含铜；燕山晚期为石英斑岩，含钼，侵入于花岗闪长斑岩中构成复式岩体，并伴有隐爆作用，形成角砾岩筒。③所谓“三位”是指侵入体内部的斑岩（包括角砾岩筒）铜、（钼）矿化（即“内位”），正接触带的矽卡岩铜矿（中位）及外接触带沿黄龙组下部白云岩段的似层状矿体（“外位”）。所谓“一体”即指这三位矿化都受控于一个杂岩体。此种解释的地质意义较明确。但对“三位一体”也有其他解释，最简单的一种就是含铜斑岩、含铜矽卡岩及似层状含铜黄铁矿三类主要矿化，组成于一个统一的矿床中，简言之即“三合一”的意思，这似乎更接近于该词的原义，同时也更简单些。④矿床有较典型的面型蚀变，由岩体内→外，硅化绢云母化→泥化绿泥石化→黄铁矿化（细脉带→大脉带）；矿化也相应呈Mo→Cu-Mo→Cu-Zn→Cu-S-Zn 分带，外围还有卫星式矿化（如脉状铜矿及黄铁矿）；矽卡岩带自下而上有Cu-Fe→Cu-Mo（Mo）→Cu（Zn-Pb）分带趋势；斑岩及矽卡岩矿呈覆环状，似层状含铜黄铁矿则沿层延伸较远（“一圈一带”）。

图3 九瑞地区铜矿成矿模式[7]Figure 3. Metallogenic model of copper deposits in the Jiu-Rui area[7]

本区成矿特征：

（1）矿区自浅部至深部矿化规律，具有典型的远离岩浆岩的低温热液型脉型矿化，靠近岩浆岩具斑岩-矽卡岩型矿化的分带特征，这与典型斑岩-矽卡岩型矿床的矿化分带一致，同时矿区矿化也具有明显的远离岩浆岩的Cu-Pb-Zn-Ag中低温元素组合→接近岩浆岩的Cu-W-Mo高温元素组合分带性，这些特征均表明这三种不同的矿化类型在成因上存在密切的联系，成矿作用主要受控于花岗闪长斑岩，仅由于温度以及沉淀空间位置造成了矿化类型的差异。

（2）矿区在背斜核部沿逆冲断裂构造侵入的花岗闪长斑岩，锆石U-Pb年龄为(143.31±0.62)Ma，与九瑞地区武山、城门山、邓家山、东雷湾、宝山等铜多金属矿床的成矿岩浆岩侵位年龄一致，且岩浆岩地球化学性质相似（作者未发表数据）。花岗闪长斑岩具有细脉浸染状铜矿化，说明该期花岗闪长斑岩具备形成铜多金属矿的岩浆岩条件，证实了花岗闪长岩为成矿母岩。

（3）矿区位于背斜核部，背斜控制了区内地层展布，同时北北东向逆冲断裂构造控制了岩浆岩的侵位，并为含矿热液提供了活动通道，断裂构造带既是成矿时的导矿构造，又是储矿构造。

4 找矿潜力分析

矿区位于长江中下游成矿带九瑞矿集区内，地层、构造及岩浆岩等成矿地质条件优越，根据前人总结的九瑞矿集区“多位一体”成矿模式[9]，在九瑞地区存在“多层结构”赋矿模式[10]。该矿区由于工程揭露深部不够，尚未揭露到与成矿密切相关的岩株或岩体，根据前人总结的九瑞地区“蜡烛蛋糕”式3 层结构[3]，目前矿区尚处于第一层次岩脉带，深部应该存在与城门山、武山类似的燕山晚期岩株存在。同时目前该矿床主要地层为中二叠统—下三叠统灰岩、白云岩等组成的一大套碳酸盐岩层，该套地层是前人总结的赣西北第三赋矿层段[3]，根据矿区地质条件分析，在矿区深部应发育上泥盆统五通组砂岩-上石炭统黄龙组白云质灰岩，二者不整合面形成的硅钙界面在区域上形成了城门山南矿带和武山北矿带，该界面为九瑞地区第二重要赋矿层段，赋存有重要的块状硫化物型铜硫矿。结合前人总结的九瑞地区“多位一体”成矿模式分析，矿区深部应存在花岗闪长斑岩株，在岩株顶部形成斑岩型铜矿，在岩株接触带部位形成似层状矽卡岩型铜矿体，在岩浆岩与五通组及黄龙组所形成的硅钙界面耦合部位可能形成块状硫化物型铜硫矿。该矿区深部具有较大的找矿潜能。

5 结论

（1）该矿床具有明显的矿化分带现象，自浅部→深部具有热液充填型→斑岩型→矽卡岩型矿化分带特征。

（2）成矿受燕山晚期岩浆岩控制，目前矿区花岗岩脉尚处于第一层次岩脉带，深部尚有隐伏的与成矿相关的岩株（体），目前所揭露到的矿体为前人总结的上部第三赋矿层段，矿区深部尚具有较大的找矿潜力。