江西万载县兴源冲铜多金属矿的构造特征及找矿意义

冯国胜，官光辉

(江西省地质调查研究院，江西 南昌 330001)

兴源冲矿区从发现到详查十余年，投入了大量人力物力，已施工钻孔75个，完成钻探工作量21995.08m。近年来，多位学者对兴源冲铜矿床的成因进行了研究，主要观点有海相-火山喷流沉积与构造岩浆热液改造蚀变岩型[1]、海底喷流热水沉积型[2]。然而，这些研究多停留在矿床成因方面，矿区复杂构造对矿床的影响与矿床深部找矿还未见涉及。随着工作的推进，资料的逐步丰富和综合研究的不断深入，构造与成矿的关系的讨论提上议事日程。据钻探资料，矿区有21个钻孔揭露到推覆构造带，因此，分析逆冲推覆构造对矿体的影响程度及推覆构造与矿体的时空位置关系，对矿区的深部找矿，乃至钦杭成矿带铜矿的深部找矿都有着重要意义。

1 区域地质背景

矿区大地构造位置处于北东东向宜丰-景德镇对接断裂带西段，成矿区带属钦杭成矿带北段之九岭南缘兴源冲-罗城铜矿成矿带。新元古代青白口纪早期沉积了一套深灰、灰绿色含菱铁矿绿泥绢云千枚岩、粉砂质绢云千枚岩、变质石英粉砂岩，夹多层辉绿岩、细碧岩、石英角斑岩(锆石SHRIMP U-Pb年龄（854±10）Ma)、杏仁状玄武岩组成的地层体。至青白口纪早期末，发生了晋宁造山运动，细粒含斑黑云母花岗闪长岩侵入，晚期岩浆分异作用产生的含铜石英脉侵入地层中，含矿建造伴随地层固结褶皱，形成区内早期的褶皱基底。

青白口纪晚期至早古生代末加里东运动之前，未发生造山运动，北部以地壳隆升为主，南部形成断陷盆地，晚古生代石炭纪、二叠纪沉积了一套浅滨海碳酸盐岩、碎屑岩。三叠纪、白垩纪沉积了一套含砾砂岩、粉砂质泥岩。

燕山早期，宜丰-景德镇超壳断裂带从南南东向北发生逆冲，燕山晚期运动以垂直升降为主，产生断陷盆地。燕山早期，宜丰-景德镇超壳断裂带发展为北侧向南南东作逆冲推覆，在矿区出现北侧南冲、再南侧北冲，即南北对冲的景象，“双向”推覆形成多层次推覆与滑覆叠合构造[3]。兴源冲矿区的蛇绿岩片含铜建造为燕山期由萍乐拗陷带下部推挤到浅部的准原地地质体。

2 矿区地质

兴源冲矿区铜矿化主要以含铜石英脉的形式赋存在宜丰岩组第二岩片（）眼球状菱铁矿层下部变细碧岩夹层附近的地层中。兴源冲矿区已圈定铜矿化带2条。其中CuⅠ铜矿化带包括枫树坳、野猫冲、喻家冲矿段，全长约8km，宽约200m，呈北东-北东东向展布，已控制一条铜矿体、1～4条低品位铜矿体。矿体近于平行排列。矿体倾向150°～170°，倾角42°～44°，厚度0.50～21.83m，单条矿体延长500～1600m，延深300～650m，矿体平均厚度1.75～3.58m，矿体平均品位为Cu0.89%。矿石中主要有用元素为铜，银达伴生矿产综合利用要求，平均品位大于2.00×10-6；局部金、铅、锌可达工业品位。经估算，获332+333类铜金属量4.18万吨；CuⅡ铜矿化带包括刘家冲矿段，全长约500m，宽约200m，呈北西-南东向展布制，已揭露控制一条铜矿体、三条铜矿化体，地表见多处铜矿化露头。矿体倾向200°～220°、倾角40°～75°，矿体厚度0.85～12.23m，平均厚度4.34m，厚度变化系数93%；Cu品位0.25%～5.57%，矿体平均品位Cu0.80%， Cu品位变化系数96%。

矿体形态呈似层状、微细脉-宽脉状，走向上见膨大缩小、尖灭侧现现象，倾向上可见分支复合现象。矿体总体顺千枚理近于平行产出。矿石中的金属矿物主要为黄铜矿、黄铁矿为主，次为闪锌矿、方铅矿等，非金属矿物主要为石英、绢云母、白云母、菱铁矿、绿泥石、白云石等。

3 研究方法

通过宏观野外地质观察、镜鉴成果、典型构造剖面的解剖及钻探岩芯的分析，研究构造与矿化的关系。

4 研究结论

4.1 皱褶构造与矿化的关系

矿区地层以岩片形式断层接触，岩片内剪切作用强烈，褶皱也较发育，石英微细脉常与千枚理一起褶皱及透镜化。据枫树坳矿段ZK11301资料，孔深135.70m见黄铜矿细脉随片理一起褶皱（图1）。且围岩变质石英粉-细砂岩或粉砂质千枚岩变质程度较浅，说明了黄铜矿的海底喷流沉积成因，也说明了该期成矿较早，成矿期或可划为晋宁期。

4.2 剪切构造与矿化的关系

矿区地表见铜矿体产于压扭性构造带中（图2），构造带厚度约1.2米。含铜变质中细粒石英砂岩呈断续透镜状产出，单个透镜大小0.20～0.30米，表面铜的氧化物铜蓝非常醒目，带中褐铁矿化较强。铜矿体产状：210°∠45°。铜矿体下盘褶皱发育。经刻槽取样分析：Cu品位5.57%。

图1 ZK11301孔深135.70m黄铜矿化褶皱

图2 刘家冲矿段透镜状铜矿体

铜矿体产于压扭性构造带中，说明铜矿化早于剪切作用或与剪切作用近于同时。其成矿期或为加里东期。

宜丰岩组第二岩片中菱铁矿层经过剪切作用，形成透镜状、眼球状（图3），表现出逆冲性质，并具压扭性特征。在低温高压作用下，粉砂质绢云千枚岩、绢云千枚岩中的石英脉经剪切作用产生流变（图4），呈透镜状、飘带状、或局部褶皱，与原岩形成似条带状构造，常见含铜石英透镜体。说明铜矿化形成于剪切作用过程中或剪切作用之前。

图3 菱铁矿剪切作用特征

图4 石英脉特征

宜丰岩组下部岩石均经历了两期剪切作用，早期剪切片理产状为230°∠35°～75°，晚期剪切片理产状120°～170°∠35°～70°，晚期剪切作用后期演变为张扭性推覆构造。

4.3 逆冲断裂与铜矿化的关系

图5 万载兴源冲矿区推覆构造剖面图

逆冲断裂（推覆构造）斜贯矿区宜丰岩组，横跨枫树坳、野猫冲、喻家冲三个矿段，呈北东-北东东向展布，带长约8000米，带宽数米至数十米，构造带整体倾向南东，倾角20-70度。构造角砾成分主要为粉砂质绢云千枚岩、绢云千枚岩、脉石英、白云质灰岩、复成分细砾岩等，角砾呈主要以次棱角状、次圆状、透镜状为主，少量棱角状。说明构造应力进行了转换，早期性质应为压扭性，晚期性质转为张扭性。角砾大小不一，角砾大小多小于5cm。构造带中裹夹安源组紫家冲段复成分砾岩或石炭纪晚世黄龙组白云质灰岩、灰晶灰岩岩片或岩块。石炭纪晚世黄龙组白云质灰岩、微晶灰岩岩块向北东方向平面位移大于800米，构造带平面上显示右行剪切。铜矿体位于逆冲断层上部（图5）。喻家冲矿段西面钻孔中见张扭性构造带位于矿体下部，未破坏矿体。东面张扭性构造带中均见含铜脉石英角砾，说明张扭性破碎带局部对铜矿化起破坏作用。

4.4 矿石镜下特征分析

据矿石的光片鉴定成果：黄铜矿呈细脉状、微脉状充填于变质石英粉砂岩中，黄铜矿：半自形—它形粒状，粒径0.03～1.0mm，反射色为铜黄色，弱非均性可见，部分黄铜矿表面可见锖色，有时沿裂隙和边部被铜蓝网脉状进行交代，主要沿裂隙分布。部分黄铜矿中包裹少量黄铁矿，同时可见黄铜矿穿插交代磁铁矿，可见磁铁矿被包裹其中；与闪锌矿、方铅矿密切共生，部分呈“乳滴状”分布子闪锌矿之中，与其构成固溶体分离结构。

铜蓝：反射色为深蓝色，强非均性可见（火橙—橙黄）；薄板状，与黄铜矿密切共生，沿边部和裂隙网脉状交代黄铜矿（图6）。

孔雀石：纤维状，高倍镜下可见特有的“翠绿色”内反射（图7），主要沿铜蓝外围分布或分布于透明矿物石英中及裂隙中。

矿物生成顺序：磁铁矿→黄铁矿→闪锌矿→黄铜矿→方铅矿→铜蓝→孔雀石。黄铜矿呈细脉状、微脉状充填于变质中细粒石英粉砂岩裂隙中，说明了矿化的热液成因。

图6 BT15701铜蓝沿裂隙交代黄铜矿

图7 BT15701翠绿色孔雀石

5 讨论

①枫树坳矿段宜丰岩组中见黄铜矿化微细脉褶皱，说明了黄铜矿的海底喷流沉积成因，也说明了该期成矿较早，成矿期可划为晋宁期；铜矿体产于新元古界下部宜丰岩组压扭性构造带中，黄铜矿呈细脉状、微脉状充填于变质中细粒石英粉砂岩裂隙中，说明了矿化的热液成因，也说明铜矿化早于剪切作用或与剪切作用近于同时，其成矿期或为加里东期。因此，兴源冲铜多金属矿为两期成矿，一期为海底喷流沉积成因，另一期为热液成因，早期矿化发生在晋宁期，晚期矿化可能为加里东期。②矿化近于平行产出于石英脉中，说明矿化受构造裂隙带控制。③矿体位于压扭性-张扭性转换断层上部，后期张扭性断层裹夹了三叠纪晚世紫家冲组浅灰-深灰色块状复成分中细砾岩、石炭纪晚世黄龙组白云质灰岩、微晶灰岩。说明推覆构造发生时期为燕山期，含铜建造为燕山期由深部推挤到浅部。铜矿体与推覆构造的空间位置关系，为深部找矿指明了方向。

6 结论

①兴源冲铜多金属矿为两期成矿，第一期成矿作用发生在晋宁期，另一期可能为加里东期。②矿体在燕山期从深部推挤至浅部。③深部找矿方向：宜丰岩组内大型推滑覆构造带上部，萍乐拗陷带下部。